电流传感器和工业 4.0：工程师需要知道什么，第一部分

什么是工业4.0?

工业4.0是德国政府提出的一个高科技战略计划。该项目由德国联邦教育局及研究部和联邦经济技术部联合资助，投资预计达2亿欧元。旨在提升制造业的智能化水平，建立具有适应性、资源效率及人因工程学的智慧工厂，在商业流程及价值流程中整合客户及商业伙伴。其技术基础是网络实体系统及物联网。

德国所谓的工业四代(Industry4.0)是指利用物联信息系统(Cyber-PhysicalSystem简称CPS)将生产中的供应，制造，销售信息数据化、智慧化，最后达到快速，有效，个人化的产品供应。

在当前电子系统开发中的许多热门话题都是关于“智能”产品以及监督这些解决方案的性能和功能的能力。在竞争和消费者期望之间，当今市场上的产品必须几乎完美地发挥其功能，或者尽可能接近通过现代技术和工艺实现的功能。在现实世界中运行时，电池寿命短、RF 连接不良、热管理不良以及性能的其他非关键方面也是决定成败的参数。

电子市场在各个层面的爆炸式增长对各个层面的行业都构成了挑战。从新的半导体材料到人工智能等先进的解决方案，新技术和方法正在创造新的应用空间，同时让旧的应用空间焕发活力。所有这一切都是由将数据技术集成到电子产品的各个方面的迁移所驱动的。

所有这一切都在创造一个需求增长的破坏性时期，这给系统设计人员带来了额外的压力，以确保所创建的产品是安全、高效、可靠和具有成本效益的(尤其是最后一个)。这意味着设计工程师必须为他们正在设计的系统的各个方面选择最佳解决方案，尤其是监控电路性能所涉及的元素。先进的电流感应解决方案可以以一种全面且具有成本效益的方式满足这些需求。

对于消费和医疗可穿戴设备、先进的个人电子产品和物联网，体积越小、功能越强、寿命越长越好。同样，工业和汽车应用正在突破界限，以实现更小、更高效和更少热挑战。这只能通过在所有条件下实时监控系统性能来实现。

效率和性能

对于电子系统，区分效率和最佳性能非常重要。有些人专注于效率，忘记了即使系统非常高效，它也可能不具有成本效益，因为它在具有挑战性的操作期间无法根据需要响应应用程序。只有通过实时监控用电量，才能在操作过程中对两者都充满信心。

没有反馈就没有精确性，如果没有让您的产品以尽可能精确的方式工作，就不可能在今天进行竞争。电流感应可以提供嵌入式智能系统以非侵入方式管理自身所需的关键性能信息，因为它不必成为您设计中的主要基础设施元素。

从无源系统向具有智能反馈和控制的“智能”解决方案的迁移带来了显着的运营改进。一般而言，电源效率和电机驱动开环电流检测精度对改善整个温度范围内的操作非常有利。不断增长和发展的工业 4.0 需求和流程已将目标转移到在高达 85°C 或 105°C 的温度下提高性能。

在先进的太阳能逆变器领域，系统在温度范围内实现了更高水平的精度。同样，需要极宽动态范围和非常好的准确度和精度的应用将需要更高的温度范围内的准确度，并且可以实现单个闭环电流感应系统而不是两个开环电流传感器来跟踪较低和较高的电流。