「感」知未来：应用端驱动下的温度传感器

全球每10座新建工厂中就有半数以上拥抱智能化，数据流重构生产逻辑，工业机器人、AI质检和5G+AR技术协同进化，实现从批量生产到大规模定制的范式转移。

 

这其中，传感器的重要性不言而喻。据公开资料显示，数以万计的传感器正为每一座转型智能化的工厂带来“奇迹”。福州京东方生产线上仅需少数技术人员在现场，遍布设备的60000多个传感器，每秒钟数十万条的数据信息，是确保所有设备保持最优状态的关键。在西门子位于德国巴伐利亚州的安贝格电子制造工厂里，60000多个传感器实时采集设备“心跳”（振动频率、温度变化），让数字孪生的虚实映射真正实现一比一。此外，中东商人也将传感器玩出了新赛道，沙特阿美旗下的库阿斯油田就被建成完全互联的智能油田——通过部署40000多个传感器，覆盖分布在150×40公里的500多口油井，实现了对设备和管道的自主流程控制、远程操作和监控，从而最大化油井产量，仅智能完井技术就可贡献至少15%的产量。

 

温度传感器 不容小觑

通常，每个智能工厂里会部署“四层三闭环”以实现整个工厂流程的智能、流畅。传感器作为其中工业数据的“神经末梢”，也是自动化系统的“眼睛”和“耳朵”，它们能够感知环境中的各种参数，如温度、压力、湿度、流量等——实现从环境感知、设备状态监测到质量控制的全程闭环。这些传感器将物理信号转换为电信号，再传递给控制器。他们的精度、稳定性和互联能力，直接决定了工厂是否“聪明”。

温度监测在物联网智能工厂中具有至关重要的地位，它贯穿于生产流程、设备管理、质量控制、安全保障及能源优化等多个环节，是提升工厂智能化水平、保障高效稳定运行的核心要素。

作为一种测量设备，温度传感器用于监测和控制化工、石油和天然气、消费电子、能源和电力、汽车、医疗保健、食品和饮料、金属和采矿、航空航天和国防、玻璃以及制浆造纸等行业使用的机器和设备的温度。消费电子和医疗保健等行业对集成到设备中的温度传感器的持续需求也正在推动温度传感器市场的发展，这些设备包括可穿戴手环、智能手机和患者监测设备。

 在工业自动化应用方面，温度传感器被广泛应用于环境和过程监控，涉及原材料加工、生产流程控制、设备维护等多个环节。温度是一个普遍需要测量的参数，传感器主要用于能够实时采集温度数据，确保生产过程的稳定性和产品质量的一致性。以下列举了温度传感器的具体应用场景：

• 在智能制造生产线中，许多原材料的加工过程对温度有严格要求。例如，注塑、金属热处理等工艺需要精确控制温度，以确保材料的物理性能符合标准。温度传感器可以实时监测加工环境的温度变化，并将数据传输至控制系统，从而调整加热或冷却设备的运行参数。这种闭环控制方式能够减少人为干预，提高生产效率，同时降低因温度波动导致的产品缺陷。因此，原材料加工环节的温度监测也值得关注。

• 同样需要留意的是生产流程中的温度控制。在自动化生产线上，温度传感器常用于监测设备运行状态。例如，在电子元器件的焊接过程中，焊锡炉的温度多元化保持在特定范围内，以确保焊接质量。温度传感器可以实时反馈炉内温度，并通过控制系统自动调节加热功率，避免温度过高或过低影响焊接效果。而在食品加工行业，温度传感器还能用于监测杀菌设备的运行温度，确保食品安全。在光明乳业位于上海的华东中心工厂每天要出品2600吨液态奶，现场却只需要10名操控人员。车间的各个角落里安装了5000个传感器，分为380个控制项目，最终形成1581个关键质控点。比如，巴氏鲜奶的品质与杀菌温度、时间密切相关，所以杀菌温度控制被拆解成25个关键质控点，最终实现了杀菌温度±0.25℃的精准控制。

• 而在设备维护与故障预警方面，温度传感器也大有用途。智能制造生产线依赖大量高精度设备，这些设备在长时间运行过程中可能因过热导致性能下降或损坏。温度传感器可以安装在电机、轴承、液压系统等关键部位，实时监测温度变化。当温度超过设定阈值时，系统会自动发出预警，提醒工作人员进行检查或停机维护。这种预防性维护方式能够减少设备突发故障，延长使用寿命，降低维修成本。德国某汽车工厂就受益于此，5000多个温度/振动传感器，构建产线数字孪生体，故障预测准确率高达92%。

• 除了直接参与生产过程，温度传感器还可用于监测生产车间的环境温度，并对能耗使用给出优化参考。在智能制造体系中，稳定的环境温度有助于保证设备运行效率和员工工作舒适度。通过分析温度数据，企业可以优化空调、通风等系统的运行策略，减少能源浪费。例如，在冬季，温度传感器可以联动供暖系统，根据实际需求调节热量输出，避免过度消耗能源。

 

• 现代智能制造生产线通常配备工业物联网系统，温度传感器作为数据采集节点，能够将温度信息上传至云端或本地服务器。通过大数据分析，企业可以发现生产过程中的温度变化规律，进一步优化工艺参数。例如，在化工等流程工业的生产中，长期积累的温度数据可以帮助企业识别受欢迎反应温度区间，提高产品合格率。温度数据还能与其他传感器数据（如湿度、压力）结合，实现更优秀的生产监控。

• 特殊行业的高温监测需求也是温度传感器的应用场景，而且他们往往对温度监测的要求更为严格。例如，在玻璃制造过程中，熔炉温度需要维持在极高水平，温度传感器的耐高温性能至关重要。同样，在半导体行业，晶圆加工需要在超净环境中进行，温度传感器多元化满足高精度和抗干扰的要求。针对这些特殊场景，温度传感器的选型和安装需要结合具体工艺特点，以确保数据的准确性和可靠性。

 

到2030年，全球温度传感器市场将达到近90亿美元

来自MarketsandMarkets的报告称，预计全球温度传感器市场将从2025年的74.3亿美元增长到2030年时的89.4亿美元，复合年增长率为3.8%。

非接触型温度传感器有望在预测期内达到最高的复合年增长率。这类传感器在测量对象之间没有任何物理接触的情况下测量待识别物体或物体的表面温度。它们主要用于小型、移动和不可访问的对象/源/设备。

非接触式温度传感器包括红外和光纤温度传感器，通常比接触式传感器测量更快，可用于各种工业应用。这些传感器通常在无法与物体接触时使用，例如在危险环境中。OMEGA Engineering公司、TE Connectivity的非接触式温度传感器在该领域有丰富的解决方案。

就产量而言，在2025年到2030年间，数字温度传感器在细分市场可能会创下最高的复合年增长率。数字温度传感器是一种能直接输出数字信号的传感器，具有微型化、易集成、低功耗与高精度等优势，通常分为单通道和多通道温度，已被广泛应用于可穿戴设备、医疗监测、工业自动化、智能家居与智能楼宇等领域之中。

数字温度传感器在范围限制警报信号方面提供了额外的优势，设定值可以存储在非易失性存储器中。这也是具有数字输出的温度传感器比模拟输出的传感器有所不同的方面，并且数字温度传感器最适合远程应用。

到2030年，亚太地区将占据温度传感器市场的最大份额。中国、日本和韩国等强大的制造基地进一步刺激亚太地区的温度传感器市场发展。与此同时，亚太地区蓬勃发展的电气和电子行业也支持了温度传感器市场的增长。一些电子制造公司将生产外包给亚洲国家，以利用这些国家提供的低成本优势。这在对劳动密集型工作（无源电子元件和半导体组装和测试操作）需求较高的领域比劳动密集型相对较低的领域（半导体制造）更为明显。一些温度传感器制造的领头羊企业，如横河电机、松下，也位于该地区。

 

来源：荣格-《智能制造纵横》

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