電感技術(shù)新革命！

感應(yīng)器能以全新的方式重新設(shè)計嗎？是的。

根據(jù)《自然》雜志的報道，美國、日本和中國的研究人員的一項新研究提到，他們已經(jīng)制造了個使用插入石墨烯的L型L-能量電感器，其工作頻率范圍為10-50千兆赫，并且使用動態(tài)電感——的機(jī)制來代替?zhèn)鹘y(tǒng)裝置的磁感應(yīng)。這種新型電感器尺寸小，電感值高(約1-2納亨)，目前很難獲得。它的表面積比傳統(tǒng)設(shè)備分之一，但性能相同。因此，它們可用于物聯(lián)網(wǎng)、傳感和能量存儲/傳輸應(yīng)用的超小型無線通信系統(tǒng)。

螺旋電感及其簡化等效電路

加州大學(xué)圣巴巴拉分校的研究小組組長考斯塔巴納吉說:“感應(yīng)器是在大約200年前發(fā)明的，但這是自那以后次使用一種全新的機(jī)制(動態(tài)感應(yīng)器)(使用嵌入的石墨烯)來改造這種基本的無源器件?！??！斑@可能會對物聯(lián)網(wǎng)時代的無線通信、傳感和能量存儲/傳輸應(yīng)用產(chǎn)生重大影響。這也反映了石墨烯在電路互連中的實際應(yīng)用。”

據(jù)估計，到2020年，物聯(lián)網(wǎng)將有500億個目標(biāo)設(shè)備，到2025年，潛在影響將達(dá)到每年2.7萬億至6.2萬億美元。這場革命將需要大量由射頻集成電路驅(qū)動的小型化、的低功耗和可擴(kuò)展的無線連接。據(jù)估計，到2026年，另一個重要領(lǐng)域，射頻識別(射頻識別)——，將增加到近190億美元，依靠電磁場自動識別和跟蹤目標(biāo)標(biāo)簽——。

平面芯片上的金屬電感是射頻集成電路中使用的主要器件類型，約占芯片面積的一半。它們也是射頻識別的主要部分

中國工業(yè)信息網(wǎng))中國的電感行業(yè)在上游供應(yīng)商和下游買家的價格談判中處于弱勢。磁性材料行業(yè)市場集中度高，客戶穩(wěn)定性高，導(dǎo)致電感行業(yè)在上游價格談判中處于弱勢地位。電感由電磁感應(yīng)原理制成。zui的重要原材料是鐵氧體粉末、磁芯和其他磁性材料。中國磁性材料制造業(yè)技術(shù)壁壘高。磁性材料制造商需要獲得相應(yīng)的國際質(zhì)量管理體系認(rèn)證才能獲得供應(yīng)商資格。因此，磁性材料行業(yè)的市場集中度很高，使得下游電感器制造商在議價能力上處于弱勢地位。此外，不同規(guī)格的電感器對磁性元件的物理、磁性以及形狀和位置公差有不同的要求，并且通常是定制的。因此，一旦上游感應(yīng)器供應(yīng)商選擇了合作感應(yīng)器制造商，它將根據(jù)定制的規(guī)格建立生產(chǎn)線，以大規(guī)模生產(chǎn)定制的磁性元件?？紤]到時間成本和產(chǎn)品質(zhì)量，供應(yīng)商不會輕易與新的感應(yīng)器制造商建立合作關(guān)系。因此，感應(yīng)器制造商很難隨意更換磁性材料供應(yīng)商，從而進(jìn)一步削弱了感應(yīng)器制造商與上游供應(yīng)商的議價能力。大量的市場參與者和產(chǎn)品的同質(zhì)化共同導(dǎo)致電感行業(yè)下游的議價能力較弱。我國有400多家電感器制造商，行業(yè)競爭激烈，產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重，產(chǎn)品替代性強(qiáng)，下游電感器買家選擇范圍廣。因此，感應(yīng)器制造商在與下游制造商的談判中處于弱勢地位。事實上，近年來，電感器行業(yè)的上游材料價格一直在上漲。為了獲得更大的市場份額，電感器制造商一直在不斷降低市場價格。電感器制造商雙方都遭受了損失。中國感應(yīng)器產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀研究

電感式傳感器的工作原理

感應(yīng)傳感器通常用于測量位置或速度，尤其是在惡劣的環(huán)境中。感應(yīng)位置檢測中使用的術(shù)語和技術(shù)可能會令人困惑。

感應(yīng)位置和速度傳感器有多種形狀、尺寸和設(shè)計?？梢哉f，所有的電感傳感器都是根據(jù)變壓器的原理工作的，它們都使用基于交流電流的物理現(xiàn)象。這是邁克爾·法拉第在19世紀(jì)30年代的次觀察，當(dāng)時他發(fā)現(xiàn)個載流導(dǎo)體可以“感應(yīng)”電流流入第二個導(dǎo)體。法拉第的發(fā)現(xiàn)構(gòu)成了現(xiàn)代電動機(jī)和發(fā)電機(jī)的基礎(chǔ)，當(dāng)然還有用于測量位置和速度的感應(yīng)傳感器。

感應(yīng)位置和速度傳感器包括簡單的接近開關(guān)、可變電感傳感器、可變磁阻傳感器、同步器、旋轉(zhuǎn)變壓器和線性可變差動變壓器(RVDT和LVDT)，以及新一代感應(yīng)編碼器(有時稱為扼流圈)。

感應(yīng)傳感器的類型

在簡單的接近(或“接近”)傳感器中，電源使交流電在線圈(有時稱為線圈、線軸或繞組)中流動。當(dāng)導(dǎo)電或?qū)Т诺哪繕?biāo)(如鋼盤)靠近線圈時，線圈的阻抗會發(fā)生變化。當(dāng)超過閾值時，這作為目標(biāo)正在接近的信號。接近傳感器通常用于檢測金屬目標(biāo)的存在與否，其輸出通常是一個模擬開關(guān)。這種類型的感應(yīng)傳感器通常用在傳統(tǒng)開關(guān)可能有問題的地方，尤其是有大量灰塵或水的地方。下次登機(jī)時，你會看到許多感應(yīng)式接近傳感器，或者在登機(jī)時會看到起落架。

可變電感傳感器和可變磁阻傳感器通常產(chǎn)生與導(dǎo)電或?qū)Т拍繕?biāo)(通常是鋼棒)相對于線圈的位移成比例的電信號。像接近傳感器一樣，當(dāng)線圈被交流電激勵時，線圈的阻抗根據(jù)目標(biāo)的位移而變化。這種傳感器通常用于測量氣缸或液壓缸中活塞的位移。活塞可以被布置成穿過傳感器線圈的外徑。

同步是感應(yīng)位置傳感器的另一種形式，當(dāng)線圈相對移動時，它測量感應(yīng)耦合。同步通常是旋轉(zhuǎn)的，需要與傳感器的移動和固定部分(通常稱為轉(zhuǎn)子和定子)電連接。它們具有極高的精度，可用于工業(yè)計量、雷達(dá)天線和望遠(yuǎn)鏡。