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立足“精•准•稳” 村田制作所助力实现工业与信息化的融合

供稿:工控网 2016/4/20 17:13:36

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两会”前后,经济“新常态”下,为加快推动传统产业转型升级,几乎所有省份都在紧跟《中国制造2025》政策,发力供给侧结构性改革,希望在2016年迎来一个好的开局。据报道,各地普遍加快了对战略新兴产业的投资,特别是对接2025中国制造项目。

“中国制造2025”与德国“工业4.0”概念一脉相承,其核心思想是互联网+、两化融合和智能制造。在制造业的转型升级中引入智能的元素,推动大数据、云计算、物联网等与现代制造业相结合。作为全球电子元器件领域首屈一指的企业,村田制作所研发出的诸如MEMS传感器、RFID标签模块、工业级AC-DC电源模块、超级电容(EDLC)等一系列工业领域的智能化产品和技术,将为中国物联网产业发展以及战略新兴产业的崛起提供充足动力。

精准、高效、稳定的村田传感器

l  组合式MEMS陀螺仪加速传感器

该传感器是村田应用于工业中重型机械的精准检测和操控新品——继汽车用的第二代产品。除了可检测XYZ三个轴向的动作变化之外,该产品还可以检测水平转动的角度变化,实现倾角的动态测量。目前,该产品已被应用于精准机械的自动驾驶、伐木车等领域,可以实现在颠簸的过程中维持犁的水平、自动转向和定位时对机械的位置补偿及在陡峭的环境下保持驾驶舱的平稳等重要功能。未来,该款产品还可以应用于船舶天线的稳定控制等方面。

村田组合式MEMS陀螺仪加速度传感器

l  惯性MEMS传感器

村田的惯性MEMS传感器在工业领域的运用,并不仅仅体现在建筑工具及系统、重型机械和天线稳定等方面,由于其具有杰出的抗震性能,能够抵抗高达20000G的重力,在对地震预测、桥梁安全性检测等领域中,村田的惯性MEMS传感器一样可以发挥至关重要的作用。例如在铁塔底下放置传感器后,即可得知在某个支撑点范围下铁塔是安全的,超过这个范围就会产生安全隐患。又例如当MEMS传感器运用在煤矿中,可监控地下支撑脚,来降低塌方的可能性。

惯性MEMS传感器在工业领域的应用

l 三维传感 AMR传感器

据村田产品技术部产品工程师介绍,村田的AMR传感器是全球首款360度检测型3D磁传感器,有望解决强磁铁窃电难题。传统磁传感器只能进行一维的磁场检测,要进行全方位的磁场检测非常困难,为了检测立体空间的磁场必须组合复数(3~6个)磁传感器,因而当磁场方向改变时,往往不能解决强磁铁窃电问题;而村田通过和日本电气株式会社(NEC)的技术结合,成功完成了360度全方位同感度磁场检测传感器的开发。

磁场检测对比图

该传感器是一种利用特定方向磁场改变组织的磁电阻特性而制成的产品。它采用1.45×1.45×0.55毫米小型封装,电压范围是2.7V到4.0V。在同样情况下,只需一个就能起到组合磁传感器相同的作用,可降低设计成本和空间。

RFID标签链接工业4.0“智能化工厂”

谈到“工业4.0”,村田产品市场部经理唐皓先生认为,它涵盖的范围非常广,其核心部分还是云计算。云计算包括数据采集、分析,其中最重要的就是数据搜集,尤其是在自动化工厂的生产线,一般工厂的解决方案包括安装、回流焊、测试、组装、再测试、封装六个流程,而人为错误、封装后不能确认、不可重写以及 RFID 标签尺寸大等则是现存的主要问题。针对以上问题, 村田推出了MAGICSTRAP®技术,MAGICSTRAP®和PCB板接地的区域作直接耦合连接,并利用PCB板接地的区域作为天线,使整个PCB板成为一个RFID标签。这种独特技术不但能大大减少RFID天线占用的空间,并且可用传统SMD机直接把MAGICSTRAP®打在PCB板上,大大节省手工贴装的成本和时间,而且也不再需要配置特别昂贵的RFID标签贴装机。RFID标签在自动化工厂的生产线,可从产品出现到结束准确地记录工序信息和工艺操作信息,满足柔性化生产需求。对工人工号、时间、操作、质检结果的记录,可以完全实现生产的可追溯性。还可避免生产环境中手写、眼看信息造成的失误。另一方面不仅是生产环节,后服务平台的追踪功能也一再受到人们的重视,人们可以借助于MAGICSTRAP® RFID的功能,对已经生产完毕的产品进行追根溯源,从而精准的锁定物品在生产环节、物流运送环节等各个细节上的状态,从而实现返修,保养,以及回收,环保报废处理等的信息支持一体化。

村田制作所产品市场部经理唐皓先生介绍RFID产品以及相关的应用案例


MAGICSTRAP®是超小型RFID标签。其内置于多层基板的超小型MAGICSTRAP®标签能安装在一般二维码无法安装的试管和笔等极小空间,广泛使用于工程管理和物品管理等领域。村田开发的RFID用装置MAGICSTRAP®系列产品,成功地将小型化、薄封装以及高可靠性等各项技术优势巧妙地应用于工业生产领域。除此之外, RFID的标签还可应用到电子产品中,从电脑到娱乐方面甚至汽车导航仪、汽车电子产品等。

大功率、高可靠性、超小型的AC-DC电源模块

据村田模块产品技术部的产品工程师介绍,工业级AC-DC电源模块延续了村田小而精致的特点,将大功率、高可靠性、超小型及节能发挥到极致。该系列标准模块涵盖范围非常广,输出功率从40W到750W不等,而且还可以做到从单路输出到多路输出,基本涵盖了工业应用的全部需求。

针对工业市场的AC-DC标准电源模块

耐高温、薄封装、超低ESR产品——超级电容

近几年,超级电容(EDLC)正以迅猛的速度在增长。鉴于这一领域的广阔应用前景,普通的技术实力以及产业化能力已无法满足高端市场的需求。村田针对这一问题,研发出安装面积小型化、承载高电压、耐高温的产品。村田的EDLC区别于其他产品的首要原因,在于其EDLC的低ESR,它可实现最大10安培的充放电,并且在高温及低温时也都达到超低ESR的水平,普通EDLC只能用于零下三十度到零上七十摄氏度之间,而村田的产品则能保证在八十五摄氏度之间。村田通过使用电极结构及最适合的材料来降低电极电阻 (Re) ,并降低隔膜与电解质间的极间电阻 (Rs) ,从而成功的降低了ESR。

村田的EDLC在应用上,除了常规用途:停电时作为备用电源、用于企业级SSD、服务器等需要数据备份的设备中之外,还拥有广阔的应用前景。例如,带有LED闪光灯的相机或者马达驱动等瞬间需要释放大电流放电的设备中,村田EDLC可作为峰值输出辅助。

随着“中国制造2025”的持续推进,作为全球领先的电子元器件和解决方案知名厂商,村田正以其先进的产品和技术,助力工业与信息化的融合与发展。


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