儀器信息網(wǎng)訊 為秉承“國(guó)產(chǎn)科學(xué)儀器騰飛行動(dòng)”宗旨，儀器信息網(wǎng)于2018年4月啟動(dòng)“國(guó)產(chǎn)科學(xué)儀器騰飛行動(dòng)”之“創(chuàng)新100”項(xiàng)目，篩選一批具備自主創(chuàng)新能力的中小儀器廠商。通過公益性的報(bào)道、走訪、調(diào)研等方式，實(shí)地了解行業(yè)100家中小儀器企業(yè)的基本情況，篩選和扶持一批的科學(xué)儀器產(chǎn)品和企業(yè)。 　　8月13日，“創(chuàng)新100”企業(yè)報(bào)道走訪第8站，由中國(guó)儀器儀表行業(yè)協(xié)會(huì)高級(jí)顧問閆增序、會(huì)展部主任郭志勇，儀器信息網(wǎng)副總經(jīng)理趙鑫等組成的走訪調(diào)研組，來到上海佳航儀器儀表有限公司。公司總經(jīng)理翁飛印、副總經(jīng)理劉洋接待了走訪一行人員，介紹了公司目前的團(tuán)隊(duì)規(guī)模、發(fā)展?fàn)顩r和核心產(chǎn)品，以及未來在技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新領(lǐng)域的規(guī)劃進(jìn)行了探討。 　　交流現(xiàn)場(chǎng) 　　——企業(yè)概況 　　上海佳航致力于食品、藥品分析測(cè)試領(lǐng)域的創(chuàng)新，推動(dòng)“綠色食品”和“藥品”。研發(fā)生產(chǎn)分析和測(cè)量類科學(xué)儀器，并提供應(yīng)用、方法、服務(wù)等綜合解決方案。 　　現(xiàn)公司有旋光儀、熔點(diǎn)儀、折光儀、以及應(yīng)用于油脂、老化等熱分析延伸產(chǎn)品。目前主要的應(yīng)用領(lǐng)域有食品行業(yè)、藥品行業(yè)、化工行業(yè)等，用戶覆蓋工商檢測(cè)機(jī)構(gòu)、高校及科研機(jī)構(gòu)。 　　上海佳航主打產(chǎn)品涉及物理光學(xué)類儀器。物理光學(xué)儀器包括通用熔點(diǎn)儀、折光儀、旋光儀，全國(guó)總市場(chǎng)份額大約每年1.5到2億元。目前這一領(lǐng)域的國(guó)外品牌主要有梅特勒-托利多、安東帕、日本愛拓、魯?shù)婪?。此外，佳航公司也涉足熱分析領(lǐng)域，公司產(chǎn)品涵蓋油脂熔點(diǎn)儀系列、熱臺(tái)系列、DSC系列等，產(chǎn)品和技術(shù)在國(guó)內(nèi)都屬于比較領(lǐng)先。作為專業(yè)化程度較高的企業(yè)，上海佳航產(chǎn)品在國(guó)外市場(chǎng)也比較樂觀。 　　對(duì)于生產(chǎn)型企業(yè)來說，怎樣做到規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化管理是很大的挑戰(zhàn)，佳航將重心主要集中在前端：前端-在研發(fā)控制方面做足功夫，模塊化設(shè)計(jì)，單個(gè)產(chǎn)品測(cè)試，出現(xiàn)問題直接現(xiàn)場(chǎng)更換。后期-在生產(chǎn)制造方面，人員控制相對(duì)難度較大，佳航后期會(huì)在生產(chǎn)規(guī)范化上不斷努力。 　　面對(duì)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，上海佳航有自己的方案?？偨?jīng)理翁飛印表示：“專業(yè)化，在細(xì)分市場(chǎng)去用心解決客戶問題，同質(zhì)化、低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)不利于中國(guó)科學(xué)儀器良性發(fā)展，而同行之間的良性競(jìng)爭(zhēng)更有利于促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展。上海佳航目標(biāo)明確，公司致力于研發(fā)優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品以及設(shè)計(jì)專業(yè)的應(yīng)用方案，終目的在于能實(shí)實(shí)在在解決客戶的一些實(shí)際問題和特殊要求，贏得客戶的信賴和認(rèn)可。” 　　——產(chǎn)品創(chuàng)新 　　對(duì)于產(chǎn)品創(chuàng)新，上海佳航翁總說：“把更多的精力放在自有產(chǎn)品研發(fā)、創(chuàng)新、應(yīng)用上，必須要有主打產(chǎn)品，必須得到客戶的認(rèn)可，才有后續(xù)的工作。” 　　上海佳航的全自動(dòng)油脂熔點(diǎn)儀在去年拿到上海市創(chuàng)新基金。油脂熔點(diǎn)傳統(tǒng)測(cè)量方法是在燒杯里加入磁力攪拌器加熱，溫度計(jì)測(cè)量。存在測(cè)量性差，不便測(cè)試低溫液體樣品、實(shí)驗(yàn)效率低，實(shí)驗(yàn)人員認(rèn)為誤差大等問題。上海佳航的全自動(dòng)油脂熔點(diǎn)儀能實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)檢查、自帶制冷系統(tǒng)、高控溫等突出優(yōu)點(diǎn)。 　　上海佳航全自動(dòng)旋光儀上添加了操作系統(tǒng)，多級(jí)用戶管理，數(shù)據(jù)可上傳到實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)庫，可實(shí)現(xiàn)完整意義可溯源、可追溯。同時(shí)便于后期大數(shù)據(jù)挖掘，未來建立大數(shù)據(jù)智能化實(shí)驗(yàn)室。譬如在制藥企業(yè)用到的多種儀器，儀器之間相互通訊，數(shù)據(jù)接口聯(lián)接服務(wù)器或監(jiān)管企業(yè)，實(shí)現(xiàn)相互之間數(shù)據(jù)共享。儀器聯(lián)網(wǎng)之后，數(shù)據(jù)傳入服務(wù)器，能夠做到以下幾點(diǎn)：企業(yè)之間的應(yīng)用方案開放共享;監(jiān)管層對(duì)于測(cè)試數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)檢測(cè);方便用戶實(shí)現(xiàn)儀器在線升級(jí)。這一塊的可想象可操作空間非常大，并且佳航已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室得到實(shí)現(xiàn)。利用大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)室結(jié)合起來，難點(diǎn)在于互聯(lián)網(wǎng)人員對(duì)儀器技術(shù)掌握度不夠，在應(yīng)用過程中很難吃透，國(guó)產(chǎn)儀器大多數(shù)沒有接口，佳航認(rèn)為實(shí)現(xiàn)這一儀器智能化方案還有很長(zhǎng)的路要走。 　　翁飛印強(qiáng)調(diào)：“要做別人所不能做，企業(yè)創(chuàng)新研發(fā)能力，同時(shí)避免同行間同質(zhì)化的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)。”在食品、橡膠助劑等領(lǐng)域，佳航針對(duì)國(guó)內(nèi)多家廠商無法檢測(cè)的項(xiàng)目，開發(fā)了能夠快速精準(zhǔn)測(cè)量的解決方案，以此提高行業(yè)影響力和品牌擴(kuò)散力。截至目前，益海嘉里、中糧、統(tǒng)一、康師傅、吉化化工、天士力藥業(yè)、揚(yáng)子江藥業(yè)等大型企業(yè)已成為佳航的典型用戶。 　　參觀產(chǎn)品 　　——未來發(fā)展 　　對(duì)于未來發(fā)展，佳航將從產(chǎn)品和市場(chǎng)兩方面進(jìn)行打算。 　　產(chǎn)品方面，做精做強(qiáng)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品，加強(qiáng)科研院所、高校技術(shù)合作，多研發(fā)真正解決客戶問題的儀器，并會(huì)在儀器客戶應(yīng)用端多花功夫。 　　市場(chǎng)銷售方面，佳航將打造自己的營(yíng)銷團(tuán)隊(duì)，現(xiàn)已在北京、成都、鄭州、西安、沈陽設(shè)有辦事處，后期會(huì)加大力度，以合作制在各個(gè)區(qū)域設(shè)立分公司，開展服務(wù)當(dāng)?shù)貥I(yè)務(wù)。 　　在交流過程中，中國(guó)儀器儀表行業(yè)協(xié)會(huì)高級(jí)顧問閆增序、儀器信息網(wǎng)副總經(jīng)理趙鑫，對(duì)上海佳航這幾年的高速發(fā)展給予了高度評(píng)價(jià)，尤其對(duì)上海佳航在細(xì)分市場(chǎng)客戶深度服務(wù)方面給予了充分肯定。同時(shí)也對(duì)上海佳航未來發(fā)展遇到的市場(chǎng)定位、戰(zhàn)略規(guī)劃、質(zhì)量體系、成本優(yōu)化、國(guó)際化戰(zhàn)略及企業(yè)下一步的發(fā)展提出了寶貴建議。 　　合影留念(左至右：儀器信息網(wǎng)副總經(jīng)理趙鑫，上海佳航副總經(jīng)理劉洋、上海佳航總經(jīng)理翁飛印、中國(guó)儀器儀表行業(yè)協(xié)會(huì)高級(jí)顧問閆增序，中國(guó)儀器儀表行業(yè)協(xié)會(huì)展覽交流部主任郭志勇。) 　　附：國(guó)產(chǎn)儀器騰飛行動(dòng)“創(chuàng)新100”介紹 　　為秉承“國(guó)產(chǎn)科學(xué)儀器騰飛行動(dòng)”宗旨，在中國(guó)儀器儀表行業(yè)協(xié)會(huì)的指導(dǎo)下，儀器信息網(wǎng)于2018年啟動(dòng)“國(guó)產(chǎn)科學(xué)儀器騰飛行動(dòng)”之“創(chuàng)新100”項(xiàng)目，篩選一批具備自主創(chuàng)新能力的中小儀器廠商，通過公益性的報(bào)道、走訪、調(diào)研，在企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期“幫一把”，助力國(guó)產(chǎn)儀器中小廠商騰飛發(fā)展。 　　一、“創(chuàng)新100”入選標(biāo)準(zhǔn) 　　(1) 企業(yè)主營(yíng)業(yè)務(wù)為科學(xué)儀器; 　　(2) 企業(yè)主營(yíng)產(chǎn)品具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，具備創(chuàng)新性; 　　(3) 企業(yè)總部設(shè)在中國(guó); 　　(4) 企業(yè)科學(xué)儀器產(chǎn)品的年產(chǎn)值在3000萬元以下; 　　(5) 企業(yè)需是中國(guó)儀器儀表行業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)、儀器信息網(wǎng)會(huì)員之一。 　　二、“創(chuàng)新100”申報(bào)流程 　　國(guó)產(chǎn)儀器騰飛行動(dòng)“創(chuàng)新100”篩選流程包含以下環(huán)節(jié)：企業(yè)在線申報(bào)——企業(yè)創(chuàng)新能力審核——公益報(bào)道服務(wù)——線下資源對(duì)接—— 成長(zhǎng)潛力企業(yè)評(píng)選。 　　三、“創(chuàng)新100”報(bào)名方式 　　掃描二維碼填寫申請(qǐng)表，完成“創(chuàng)新100”預(yù)報(bào)名。

　　選擇溫度傳感產(chǎn)品也許看似小事一樁，但由于可用的產(chǎn)品多種多樣，因此這項(xiàng)任務(wù)可能令人頗感畏懼。在這篇文章中，筆者將介紹四種類型的溫度傳感器(電阻式溫度檢測(cè)器 (RTD)、熱電偶、熱敏電阻器以及具有數(shù)字和模擬接口的集成電路 (IC) 傳感器)并討論每種傳感器的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)。 　　本文引用地址： 　　從系統(tǒng)級(jí)的立足點(diǎn)來看，溫度傳感器是否適合您的應(yīng)用將取決于所需的溫度范圍、準(zhǔn)確度、線性度、解決方案成本、功能、功耗、解決方案尺寸、安裝法(表面貼裝法與通孔插裝法以及電路板外安裝法)還有必要支持電路的易設(shè)計(jì)程度。 　　RTD 　　當(dāng)一邊測(cè)量RTD的電阻一邊改變它的溫度時(shí)，響應(yīng)幾乎是線性的，表現(xiàn)得像一個(gè)電阻器。如圖1所示，該RTD的電阻曲線并非完全呈線性，而是有幾度的偏差(示出了一條用作參考的直線)—— 但卻是高度可預(yù)測(cè)并可復(fù)驗(yàn)的。為了對(duì)這種輕微的非線性進(jìn)行補(bǔ)償，大多數(shù)設(shè)計(jì)人員都會(huì)對(duì)測(cè)得的電阻值進(jìn)行數(shù)字化處理，并使用微控制器內(nèi)的查找表以便應(yīng)用校正因子。這種寬溫度范圍(大約-250℃至+750℃)內(nèi)的可復(fù)驗(yàn)性和穩(wěn)定性使RTD在高精度應(yīng)用(包括在管道和大容器內(nèi)測(cè)量液體或氣體的溫度)中極為有用。 　　圖1：RTD的電阻與溫度 　　用來處理RTD模擬信號(hào)的電路的復(fù)雜度基本上根據(jù)應(yīng)用而變化。放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)等組件(這些組件會(huì)產(chǎn)生它們自己的誤差)是不可或缺的。只有當(dāng)測(cè)量必要時(shí)才給傳感器供電 —— 通過該方法您也可實(shí)現(xiàn)低功耗運(yùn)行，但這會(huì)使該電路復(fù)雜得多。而且，使傳感器通電所需的功率還會(huì)提高其內(nèi)部的溫度，從而影響測(cè)量準(zhǔn)確度。僅僅幾毫安的電流，這種自加熱效應(yīng)就會(huì)產(chǎn)生溫度誤差(這些誤差是可糾正的，但需要進(jìn)一步的斟酌考量)。另外，請(qǐng)謹(jǐn)記：線繞式鉑RTD或薄膜RTD的成本可能相當(dāng)高，尤其當(dāng)與IC傳感器的成本進(jìn)行比較時(shí)。 　　熱敏電阻器 　　熱敏電阻器是另一種類型的電阻式傳感器。有多種多樣可用的熱敏電阻器，從物美價(jià)廉的產(chǎn)品到高精度產(chǎn)品，不一而足。低成本、低精度的熱敏電阻器可執(zhí)行簡(jiǎn)單的測(cè)量或閾值檢測(cè)功能 —— 這類電阻器需多個(gè)組件(如比較器、參考和分立式電阻器)，但非常便宜，并具有非線性的電阻-溫度屬性，如圖2所示。如果您需要測(cè)量寬范圍的溫度，您將需進(jìn)行大量的線性化處理工作。對(duì)幾個(gè)溫度點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)可能是必要的。為實(shí)現(xiàn)更高的精度，可用更昂貴且公差更緊的熱敏電阻陣列來幫助解決這種非線性難題，但這種陣列通常比單個(gè)熱敏電阻器靈敏度低。 　　圖2：熱敏電阻器的電阻與溫度 　　因?yàn)槎嗵凕c(diǎn)系統(tǒng)增加了復(fù)雜度和成本，所以低成本熱敏電阻器一般僅用于具有少功能要求的應(yīng)用，包括烤面包器、咖啡機(jī)、電冰箱和吹風(fēng)機(jī)。此外，熱敏電阻器還會(huì)遭受自加熱問題的困擾(通常在較高溫度下，此時(shí)它們的電阻較低)。和RTD的情況一樣，尚未發(fā)現(xiàn)不能在低電源電壓下使用熱敏電阻器的根本原因 —— 但請(qǐng)記住，滿量程輸出越低，它根據(jù)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)特性直接轉(zhuǎn)化成的系統(tǒng)靈敏度越低。小功率應(yīng)用還需要提高電路復(fù)雜度，以便能對(duì)噪聲引起的誤差非常敏感。熱敏電阻器可在-100°C至+500°C的溫度范圍內(nèi)運(yùn)行，雖然大多數(shù)熱敏電阻器的額定 工作溫度范圍是+100°C至+150°C。 　　熱電偶 　　熱電偶包括由不同材料制成的兩根電線的接點(diǎn)。例如，J型熱電偶是由鐵和康銅制成的。如圖3所示，接點(diǎn)1位于待測(cè)量的溫度處，而接點(diǎn)2和接點(diǎn)3則被置于用LM35模擬溫度傳感器測(cè)定的不同溫度處。輸出電壓與這兩個(gè)溫度值的差大致成比例。 　　圖3：將LM35用于熱電偶冷接點(diǎn)補(bǔ)償 　　因?yàn)闊犭娕嫉撵`敏度相當(dāng)?shù)?在每攝氏度幾十微伏的量級(jí)上)，所以您將需要低偏移放大器來產(chǎn)生可用的輸出電壓。在熱電偶的工作范圍內(nèi)，溫度至電壓傳遞函數(shù)中的非線性往往需要補(bǔ)償電路或查找表，正如RTD和熱電偶一樣。然而，盡管有這些缺點(diǎn)，熱電偶仍非常流行，尤其適用于烤箱、水加熱器、窯爐、測(cè)試設(shè)備和其它工業(yè)處理 —— 原因是熱電偶的熱質(zhì)量很低且工作溫度范圍(工作溫度可擴(kuò)展至2300℃以上)很寬泛。 　　IC傳感器 　　IC傳感器可在-55°C至+150°C的溫度范圍內(nèi)工作 —— 精選的幾種IC傳感器工作溫度可高達(dá)+200°C。有各種類型的集成式IC傳感器，不過四種常見的集成式IC傳感器當(dāng)屬模擬輸出器件、數(shù)字接口器件、遠(yuǎn)程溫度傳感器以及那些具有溫控器功能的集成式IC傳感器(溫度開關(guān))。模擬輸出器件(一般是電壓輸出，但有些也具有電流輸出)在其需要ADC來對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理時(shí)像無源解決方案。數(shù)字接口器件常使用兩線接口(I2C或PMBus)，并具有內(nèi)置的ADC。 　　除了也包括一個(gè)局部溫度傳感器外，遠(yuǎn)程溫度傳感器還具有一路或多路輸入以便監(jiān)測(cè)遠(yuǎn)程二極管溫度 —— 它們常被置于高度集成的數(shù)字IC(例如，處理器或現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列【FPGA】)中。當(dāng)達(dá)到溫度閾值時(shí)，溫控器可提供簡(jiǎn)單的警報(bào)。 　　使用IC傳感器有許多好處，包括：功耗低;可提供小型封裝產(chǎn)品(有些尺寸小到0.8mm×0.8mm);還可在某些應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)低器件成本。此外，由于IC傳感器在生產(chǎn)測(cè)試過程中都經(jīng)過校準(zhǔn)，因此沒有必要進(jìn)一步校準(zhǔn)。它們通常用于健身跟蹤應(yīng)用、可佩戴式產(chǎn)品、計(jì)算系統(tǒng)、數(shù)據(jù)記錄器和汽車應(yīng)用。 　　經(jīng)驗(yàn)豐富的電路板設(shè)計(jì)人員將根據(jù)終產(chǎn)品要求來使用合適的解決方案。表1展示了每種溫度傳感器的相對(duì)優(yōu)勢(shì)/劣勢(shì)。 　　表1：RTD、熱敏電阻器、熱電偶和IC傳感器的相對(duì)優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)