工業(yè)4.0和智能工廠的實(shí)現(xiàn)，離不開(kāi)壓電測(cè)量鏈的數(shù)字化發(fā)展。除不斷開(kāi)發(fā)maXYmos過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)等必要組件外，奇石樂(lè)還推出了一系列創(chuàng)新產(chǎn)品，如支持IO-Link技術(shù)的新型mICA數(shù)字電荷放大器等。

1950年，模擬電荷放大器的問(wèn)世，使運(yùn)用壓電式石英傳感器測(cè)量壓力、力、扭矩、加速度等參數(shù)成為可能。模擬電荷放大器將石英晶體中的最小電荷轉(zhuǎn)化為常用測(cè)量值，如今仍廣泛應(yīng)用于諸多行業(yè)之中。隨著自動(dòng)化和數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，傳感器在生產(chǎn)中的重要性日益提高，事實(shí)上，想要完成工業(yè)4.0建設(shè)，傳感器提供的可靠數(shù)據(jù)不可或缺。

克服傳輸速率挑戰(zhàn)

電荷放大器是壓電測(cè)量鏈的核心組件，因此也必須適應(yīng)新的生產(chǎn)條件和要求。為積極響應(yīng)工業(yè)4.0的號(hào)召，將模擬測(cè)量信號(hào)直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字化數(shù)據(jù)，是實(shí)現(xiàn)智能測(cè)量鏈的重要一步。對(duì)于電荷放大器也是如此，數(shù)字電荷放大器的優(yōu)勢(shì)更加顯著。數(shù)字電荷放大器能夠與高級(jí)系統(tǒng)持續(xù)交換數(shù)據(jù)，且無(wú)需加裝額外組件。此外，數(shù)字電荷放大器可將原始模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，消除了模擬方案中因電感或電容耦合產(chǎn)生的干擾變量。

奇石樂(lè)推出dICA（數(shù)字工業(yè)電荷放大器），成為全球首家提供具備上述所有優(yōu)勢(shì)的解決方案的供應(yīng)商。5074A數(shù)字電荷放大器不僅支持工業(yè)以太網(wǎng)通信，還具有20-1,000,000 pC的極寬量程。該產(chǎn)品擁有多達(dá)四個(gè)通道，提供了極佳的靈活性和可控性：放大器各通道可通過(guò)精確定時(shí)單獨(dú)激活，因此，僅需部署一個(gè)dICA，即可實(shí)現(xiàn)多進(jìn)程同時(shí)運(yùn)作。最重要的是，5074A單通道采集率高達(dá)50kSps，可實(shí)現(xiàn)周期高達(dá)100μs的實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸。

通過(guò)IO-Link技術(shù)實(shí)現(xiàn)卓越的連通性

生產(chǎn)應(yīng)用中，每個(gè)額外組件的尺寸和重量都至關(guān)重要，在機(jī)械臂等基于自動(dòng)化技術(shù)的活動(dòng)部件上安裝傳感器時(shí)尤其如此。為此，體小量輕的數(shù)字電荷放大器應(yīng)運(yùn)而生。與小型模擬電荷放大器相比，數(shù)字電荷放大器無(wú)需加裝任何硬件。然而，在許多應(yīng)用中，高傳輸率、寬量程或多通道并非用戶(hù)的重點(diǎn)訴求。因此，奇石樂(lè)專(zhuān)門(mén)為此類(lèi)應(yīng)用開(kāi)發(fā)5028A電荷放大器，用于替代5074A。5028A采用單測(cè)量通道設(shè)計(jì)，不僅體小量輕，而且支持通過(guò)IO-Link技術(shù)實(shí)現(xiàn)高效通信。

憑借上述優(yōu)點(diǎn)，微型工業(yè)電荷放大器（mICA）可以無(wú)縫集成到數(shù)字架構(gòu)中。mICA內(nèi)置模擬和數(shù)字兩種接口，用戶(hù)可通過(guò)數(shù)字接口直接訪問(wèn)數(shù)據(jù)。同時(shí)，由于支持IO-Link技術(shù)，系統(tǒng)發(fā)生變化時(shí)，放大器將直接傳遞新的參數(shù)。值得注意的是，為防止測(cè)量曲線(xiàn)出現(xiàn)誤差，必須保證放大器與高級(jí)系統(tǒng)的周期時(shí)間相匹配。采用數(shù)字工作模式時(shí)，mICA的采集周期時(shí)間僅為0.6 ms，但足以應(yīng)對(duì)大多數(shù)工業(yè)應(yīng)用。需要更高傳輸速度來(lái)捕獲或控制高速過(guò)程的用戶(hù)則可選用模擬工作模式，針對(duì)此類(lèi)需求，mICA可以加裝復(fù)位/操作輸入端實(shí)現(xiàn)。

此前，由于技術(shù)或成本原因，測(cè)量鏈數(shù)字化在很多應(yīng)用領(lǐng)域難以實(shí)現(xiàn)；如今，數(shù)字電荷放大器5074A和5028A的誕生，標(biāo)志著奇石樂(lè)又一次突破挑戰(zhàn)，為數(shù)字化測(cè)量帶來(lái)全新的可能性。無(wú)論是具備最佳數(shù)字化性能和超高傳輸率的dICA，還是靈活、小巧的mICA，均是迎合未來(lái)智能工廠和工業(yè)4.0需求的數(shù)字測(cè)量技術(shù)解決方案。

頂尖過(guò)程監(jiān)控解決方案

測(cè)量系統(tǒng)也需順應(yīng)數(shù)字化發(fā)展趨勢(shì)。測(cè)量系統(tǒng)依靠傳感器數(shù)據(jù)將生產(chǎn)流程可視化，并根據(jù)具體需求調(diào)整流程。奇石樂(lè)maXYmos過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)已成為許多行業(yè)中不同應(yīng)用場(chǎng)合的首選解決方案，如連接器和醫(yī)療技術(shù)產(chǎn)品的組裝、汽車(chē)零部件的生產(chǎn)等。maXYmos系統(tǒng)分為三個(gè)版本：BL版（入門(mén)版）、TL版（高級(jí)版）和NC版（數(shù)控版），所有版本均適用于手動(dòng)工作站和高度自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)。

maXYmos系統(tǒng)監(jiān)控兩個(gè)關(guān)聯(lián)變量（X和Y，通常是力/位移或力/時(shí)間），并根據(jù)用戶(hù)選擇的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，判斷二者的數(shù)值是否符合加工或生產(chǎn)過(guò)程的預(yù)期要求。這些信息極大提高了生產(chǎn)過(guò)程的透明度和可靠性：根據(jù)系統(tǒng)傳感器提供的數(shù)據(jù)，用戶(hù)可對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化（如設(shè)置合格和不合格零部件的自動(dòng)分離功能等），從而增加資源利用率，提升成本效率，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

TL版和NC版配備最新maXYmos系統(tǒng)（1.7），首次支持OPC UA技術(shù)，大幅改善了數(shù)據(jù)一致性及系統(tǒng)本身與高級(jí)系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)性能。與產(chǎn)品周期相關(guān)的數(shù)據(jù)保存在專(zhuān)用OPC UA事件中，這是確保數(shù)據(jù)一致性的關(guān)鍵。如今，maXYmos系統(tǒng)可以直接與機(jī)器控制器進(jìn)行通信，因此，全自動(dòng)分離不合格零部件等功能已成為可能。直接通信功能是maXYmos系統(tǒng)的一個(gè)主要優(yōu)勢(shì)，當(dāng)系統(tǒng)安裝在高度自動(dòng)化生產(chǎn)單元中時(shí)尤其如此。

測(cè)量鏈數(shù)字化，釋放技術(shù)潛力

奇石樂(lè)始終致力于過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，并于近期發(fā)布了一款針對(duì)醫(yī)療技術(shù)行業(yè)的新版本系統(tǒng)——maXYmos TL ML。該版本專(zhuān)門(mén)針對(duì)小力值量程作出優(yōu)化，配備符合FDA要求的用戶(hù)管理功能，可追蹤生產(chǎn)過(guò)程中的所有變化。

隨著新版maXYmos系列過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)以及dICA和mICA數(shù)字電荷放大器的推出，奇石樂(lè)為客戶(hù)優(yōu)化工業(yè)生產(chǎn)提供了更多、更廣泛的可能性。未來(lái)，奇石樂(lè)會(huì)繼續(xù)注重測(cè)量鏈的數(shù)字化工作，通過(guò)在工業(yè)生產(chǎn)中部署測(cè)量技術(shù)，為客戶(hù)帶來(lái)更多附加價(jià)值。

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