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傳感器論文篇一
摘要：本文探討壓阻式傳感器mpx10在制筆機械真空度控制的應用，給出了mpx10的技術數據，檢測轉換電路，及傳感器在塑料筆桿成型時真空度控制設計與系統(tǒng)調試實際應用，對其他類似壓差控制具有一定參考意義。
關鍵詞：mpx10；真空度檢測；真空度控制系統(tǒng)。
1控制要求。
塑料筆桿生產工藝需要經擠出機模芯擠出成管、牽引冷卻定型、切斷成長管，再經切斷機切斷平口成筆管長度，最后經自動攻絲機雙頭攻絲成為成品。經擠出機模芯初步成形后的筆管，進入水槽冷卻固化定型，為保證同心度、壁厚、內徑、外徑尺寸，需在冷卻水槽前部設置一部分真空段，使筆管擴張到規(guī)定要求。筆桿型號各樣、材料不同、擠出速度變化、牽引速度變化、水槽前后風量變化等很多因素影響著真空段的真空度。在實際生產中，要求真空度穩(wěn)定。
2設計方案。
本文的設計方案是：冷卻水槽抽真空由1臺三相交流電動機驅動的排風機完成，電機由變頻器控制，水槽相對密封，只有前后筆桿進出有空氣進入。水槽真空冷卻段上方開孔2個，安裝壓差傳感器檢測真空度、指針式負壓表指示實際負壓。變頻器給定需要的真空度，壓力傳感器和變頻器構成閉環(huán)控制。壓力檢測：mpx10壓阻式壓差傳感器。p1孔外置于大氣，p2孔檢測水槽內負壓，壓差代表真空度。排風機控制：排風電機用變頻器控制速度，采用變頻器內置pid控制器，變頻器面板給定作為真空度給定值，由傳感器mpx10檢測的實際真空度作為反饋量，完成真空度閉環(huán)控制，使各種影響真空度的干擾源包括在內，自動完成真空度穩(wěn)定。真空度：本文指相對于大氣壓的.負壓程度，以百分比（%）表示。
3方案實施。
控制系統(tǒng)由壓力檢測與轉換、變頻器閉環(huán)控制組成。3.1壓差檢測與轉換如圖2所示，壓差檢測采用motorola壓阻型集成芯片mpx10，體積小，集成度高，線性度好，內帶電橋平衡電路，實現溫度自動補償。技術數據：壓力范圍為0～10kpa，最大承壓范圍75kpa，靈敏度3.5mv/kpa，零壓偏差典型值20mv，工作電壓+5v（典型值3v）。p1孔外置于空氣，p2孔檢測水槽內負壓，壓差代表真空度，經mpx10轉換成差分電壓。mpx10的1、3腳為電源，2、4腳輸出差分電壓。轉換電路：采用差分式儀表放大器，3個電位器分別調整芯片工作點、放大比例、零位。零位調整使p1、p2都置于大氣時放大器輸出電壓為零。轉換電路把工作所需最大負壓轉換成+10v輸出。運算放大器為集成電路四運放lm324。3.2變頻器閉環(huán)控制系統(tǒng)使用變頻器內置pid，給定真空度范圍1%～100%，由操作面板直接以數字設定；反饋0-+10v信號接入變頻器電壓模擬量輸入端，10v對應最大負壓，量化為給定值100%。由于系統(tǒng)較簡單，變頻器內置pid完全能夠達到要求，不必制作pid控制電路板。
4調試結果。
本文取材于對無錫信立文具用品公司橡塑筆桿制筆設備改造。（1）電路板調試：當p1、p2均置于大氣壓時，調節(jié)rp1使mpx10差分輸出電壓為0；短接儀表放大器輸入端，調節(jié)rp3使儀表放大器輸出為0；電路板正常接線，變頻器開環(huán)控制，使真空度達到需要的最大時，調節(jié)rp2使電路板輸出為10v。（2）變頻器參數設置：設定為pid控制，面板百分比給定，模擬電壓輸入為反饋信號；v/f控制模式，負載為風機水泵；pid參數，d參數設定為0，p參數影響超調量設置中等，i參數影響真空度穩(wěn)定性，適當大些則穩(wěn)定度更好。按照上述設計，適當調整變頻器pid參數，達到真空度控制要求，實際效果很好。由于使用內置pid，真空度數字化更直觀。經過改造的設備，調試與使用簡單直觀，真空度穩(wěn)定性好。
參考文獻：
傳感器論文篇二
隨著科學技術的不斷發(fā)展、生活水平的不斷提高，gps技術也得到了空前的發(fā)展。gps主要是不斷接收同步衛(wèi)星的信號并將其信號解析出相應的數據還原成為經緯度信號，根據經緯度信號則可以實現定位功能，傳統(tǒng)的導航定位技術也是采用了該原理來實現。隨著gps的普及，成本也不斷的降低，可以根據相應的技術來實現其擴展功能，如可以將其技術應用在公交車上。本文主要介紹根據gps技術實現公交車的自動報站和調度，不需要人為的直接干預達到公交車系統(tǒng)自動運行的目的。本文主要是將微電子技術、自動控制技術、gps技術、語音技術綜合在一起實現一個智能化的系統(tǒng)。
國內外在智能公交車方面的研究早在20世紀初就開始，采用的技術不盡相同功能也各異。國內一些公交車系統(tǒng)主要采用的是人工干預電腦控制的方式實現智能報站等功能。其工作方式如下：在系統(tǒng)內部提前設置好上下路線對應站臺的相關設置，司機師傅在行駛車輛的同時也必須時刻關注站臺的距離，當車輛臨近站臺時則手動按下相應的按鍵實現報站功能^該種方式可以實現報站是毋庸置疑的，但是根據站臺人員數量的不同、司機師傅的疲意程度、道路的擁擠程度都會造成站臺的漏報、錯報的現象，影響人們的出行和交通服務的質量，還有可能造成潛在的安全隱患。因此，新一代的智能報站系統(tǒng)的需求與日俱增。
智能語音報站結構設計：
gps語音報站系統(tǒng)集合了全球定位系統(tǒng)技術、語音播報技術、顯示提示技術于一體的綜合技術，可以實現車輛的自動報站和自動定位，大大的減少的交通安全的出現和極大的提髙效率。采用gps技術的主要原因是不管gps制造技術還是解析gps數據信息的算法技術都很成熟、安全性高、體積小、方便攜帶，采集信號后可以在各種顯示電路上就其基本信息顯示出來。本系統(tǒng)主要采用6h級別的gps接收模塊對衛(wèi)星數據進行接收，以stc89c52作為主控芯片用于對gps信號的解析，最終得出當前的位置、經緯度、時間、偏航角、速度、海拔、時間等信息。將解析出來的經緯度信息與單片機內部儲存的地址信息不斷對比，如果二者信號一直則啟動語音播報動作。系統(tǒng)時刻采集gps信號，根據解析出的gps經緯度信息來判斷汽車當前的位置信息，當汽車到達本站時則啟動相應的語音電路和液晶顯示電路以提醒用戶達到目的站臺。系統(tǒng)確保司機的正常行駛還設定了超速警告的電路，當汽車的行駛速度超過設定的值時，系統(tǒng)則會自動啟動聲光報警電路直到汽車的速度在安全行駛速度范圍內警告信號才自動解除，使得系統(tǒng)更加安全可行的進行。
系統(tǒng)的總體方案：
目前，太空中一共有24顆衛(wèi)星時刻向人類提供服務，這24顆衛(wèi)星分別以55°的角度分布在地球上空20—200km的軌道面上，衛(wèi)星之所以這樣分布的原因在于使得地球上的任何地方在任何時候都可以保證能夠接收到至少6顆衛(wèi)星信號的數據，以確保gps快速準確的定位導航，一般衛(wèi)星數量越多則gps定位的速度、精度就越高，出現漂移問題就越少。這24顆衛(wèi)星可以源源不斷的向用戶提供需要的數據，數據以廣播式的方式散發(fā)出去，數據的'類型是完全共享的所以能夠減低很大的成本，不需要后期續(xù)費使用。
系統(tǒng)的硬件設備主要有單片機、電源模塊、語音播報模塊、gps模塊以及液晶顯示模塊，通過相關的技術來解決個設備之間的相互通信問題即主要是通過單片機來解析gps接收來自衛(wèi)星的數據來實現確定當前的經煒度、時間、速度等信息并通過液晶電路將其解析的數據及時準確的顯示出來即完成自動報站和超速警告任務。執(zhí)行的過程：通過gps模塊時刻接收衛(wèi)星不斷發(fā)送的數據，并根據四顆及以上的不同衛(wèi)星信號經過單片機算法的處理后計算出當前的經緯度、時間、速度、海拔等信息，隨后再由主控制器驅動相關的語音播報和液晶顯示電路工作，實現自動報站和超速警告的工作。
該系統(tǒng)主要涉及的技術內容有：
(1)電源模塊的設計。gps接收模塊不斷接收衛(wèi)星的數據，功率越大則信號越強、速度越快、精度越高，所以一個可靠的電源電路是保證系統(tǒng)正?？煽窟\行的前提。
(2)gps模塊的選擇。由于gps技術的不斷普及gps模塊類型繁多，選擇合適的gps則成為重點問題，軍品級別的gps成本簡直是個天價用戶也是消費不起的;價格低廉的gps則精度低、速度慢、抗干擾能力差。本系統(tǒng)通過對種gps模塊的研究和分析得出兩款gps模塊類型能滿足人們的日常使用即6m和6h類型的gps。后者相對于前者則精度要高、速度快、抗干擾能力強，系統(tǒng)通過研究分析得出6h更適合全球定位系統(tǒng)的設計工作。
(3)液晶模塊的選擇。公交車自動報站系統(tǒng)的服務對象是百姓即希望每個人群都能容易接受，所以設計的顯示電路應該是人們都認識的中文漢字，以便于人們閱讀相關信良。
語音模塊的選擇。系統(tǒng)最為人性化的就是能夠聽到真人發(fā)音播報站臺信息，為了能更好的突出人性化的特點、更好的還原真人的發(fā)音系統(tǒng)對語音電路的選擇條件則更加苛刻。通過不斷的測試發(fā)現市場上語音芯片isd1730能夠很好的還原語音信號，該芯片的失真信號小、播報語音信號強完全能夠勝任公交車自動報站要求。
人們一般通過在便捷式設備上安裝模塊接收衛(wèi)星數據最終達到導航定位的目的。gps導航定位基本原理：gps衛(wèi)星實際上是向用戶發(fā)送的是時間和衛(wèi)星當前的信號，用戶使用的gps模塊主要是接收其發(fā)送的相關信息，并通過一定的算法測量出衛(wèi)星數據從發(fā)送到接收的延遲時間，同時根據衛(wèi)星發(fā)送的信號解析出衛(wèi)星到用戶的距離。這就是為什么至少需要4顆以上包括4顆衛(wèi)星信號才能定位成功的原因。
系統(tǒng)的創(chuàng)新點：
系統(tǒng)采用的是成熟的科學技術手段，利用gps模塊采集衛(wèi)星數據解析出當前的位置信息，單片機接受數據信號實現自動播報站臺信息提醒司機、乘客朋友準備停車下站，與此同時還可以自動的得出顯示出當前站臺的信息，實現聲圖并茂的顯示出來，靈活方便擴展能力強、系統(tǒng)可移植性高，整個過程不需要人員的直接干預，保證司機可以專心駕駛車輛確保乘客的安全，提髙系統(tǒng)的可靠性能。
總結。
針對文的智能控制系統(tǒng)能夠滿足公交車智能報站的基本功能，具有自動報站功能的同時還可以自動檢測汽車的速度，超出安全速度時則能夠啟動聲光警報信號提醒司機正常駕駛。確保車倆安全、可靠的運行。
綜合國際的發(fā)展可以發(fā)現gps技術伴隨我們走過了幾個世紀了，gps技術的廣泛使用，便捷式移動設備也得到了極大的普及，而在國內各行業(yè)中gps技術還在起步階段，因此對于推廣gps技術的產業(yè)化發(fā)展具有廣泛的市場價值，gps技術不僅僅能夠使用在公交車報站、導航技術上，同時還可以進一步開發(fā)如可以開發(fā)出智能汽車的自動調度，根據汽車的行駛路徑進行自動的調節(jié)來緩解道路擁擠的交通問題等?？偠灾?，gps技術可以在各行各業(yè)的單位、企業(yè)中發(fā)揮巨大的作用，為人類文明建設貢獻出無窮的力量。
傳感器論文篇三
對施工材料的檢測在所有工程施工中均具有較高的要求，作為公路工程施工材料中占有大比例的砂石的檢測，便是公路工程檢測的一項重要內容，其直接決定這些材料能否應用于施工，因此需要技術人員對這些材料現場進行檢測。工程用砂則需要確保砂的含泥量及級配等與施工要求相符;同時應嚴格控制碎石的軋制過程，確保其壓碎值及密實度與要求相符;砂中的泥塊含量應為0%，泥粉塵含量應小于或等于5%，砂當量應超過75%;檢測氧化鎂及氧化鈣在石灰中的含量，確保其用量及消解率與達到工程需要的要求。
(2)施工檢測。
首先，公路工程檢測中的標準性試驗，為檢測施工過程所使用的材料及施工工藝等是否符合國家規(guī)范或者滿足行業(yè)標準，需要在公路工程檢測中應用標準性試驗，該項檢測通常位于施工之前，主要是對擬用材料及配合比進行檢測，檢驗材料及工藝是否滿足國家規(guī)定標準，如滬寧高速公路增補聲屏障施工項目，在檢測粒徑小于38mm的路基土時，通常采取重型擊實的手段對路基土含水量和密度、石灰粉煤灰穩(wěn)定粒料及水泥穩(wěn)定粒料進行檢測，控制混凝土的最大水泥用量為500kg/m3，減水率要大于等于28%，初凝時間要超過120min;在對瀝青進行試驗檢測時，由于其路面處在高溫塑性變形狀態(tài)下強度降低，在低溫情況下脆性變大，所以冬季路面易出現裂縫，所以檢測前需要全面了解瀝青的使用標準規(guī)范，瀝青的理想結構為骨架密實度結構，即將一定的粗骨料摻入混合料中作為框架，同時還摻入一定量細骨料來增加其密度。其次，對于路基及路面基層壓實度檢測。工地實際達到的干密度與室內標準擊實試驗得到的最大密度間的比值為壓實度，而瀝青路面的'壓實度的確定包括對路面基層混合料最大干密度及最佳含水量、路基土最佳含水量及最大子密度以及瀝青材料標準密度的確定等，其混合料的標準密度檢測通常以馬歇爾密度或者試驗段密度作為取樣標準，馬歇爾密度的標準要高于試驗段密度，2種方法均需測量試件的密度，而測密度的方法一般有表干法、體積法以及蠟封法等。
(3)施工質量跟蹤檢測。
應當對工程中的每一分項工程項目進行檢測，并將實際檢測的頻率及方法作為施工質量跟蹤檢測的依據，如廣東省某公路工程對道路中心線、橋涵等構造物軸線偏移情況的檢測(測量軸線的偏移量)，以及采用灌砂法及環(huán)刀法等對路基及路面壓實度的檢測，其中灌砂法試樣最大粒徑一般不得超出15mm，測定密度曾厚度為150～200mm。通常情況下，用回彈彎沉值來表示路基與路面承載能力，其中承載能力與回彈彎沉值成反比。要確保試驗檢測的各項內容均滿足工程規(guī)范要求，同時應增加路基邊部、挖方以及低填土地段的檢測頻率，確保加荷載速度依照水泥混凝土的抗壓抗折強度試驗規(guī)程進行，并且還應準確處理相應的測試值。
3加強公路工程檢測工作的建議。
為了加強公路工程的質量控制，保證行車安全，除了要加強對相關檢測技術的研究與應用外，還需要加強公路工程日常檢測工作的力度。首先需要建立健全檢測工作體系，完善各項檢測制度。公路工程的建設單位，要推行質量自檢的工作制度，合理安排管理工作人員，明確各個崗位職責，并要結合公路工程的實際施工進度情況，制定出詳細化的檢測工作計劃，使其具有實踐性與科學性。其次，加大投入，保證相關設備齊全。在開展公路工程的檢測工作之前，需要合理布置實驗室，并要加大投入，配全檢測工作中所需的相關儀器設備，儀器設備優(yōu)先選用自動化程度高的，減少人員操作帶來的誤差，從而提高檢測數值的準確性。同時要對檢測人員提出較高要求，使其牢固掌握檢測技術，可以通過崗前培訓及嚴格考核等環(huán)節(jié)，來逐步強化其技能，不斷提高個人素養(yǎng)，保證相關工作人員能夠持證上崗。最后，需要精細化公路工程的檢測工作，對各項檢測數值進行準確分析。在開展檢測工作時，需要對各個工程環(huán)節(jié)進行詳細劃分，并要實行一一負責制，當完成檢測工作時，需要對各項檢測結果及時進行處理，減小誤差，保證檢測結果的精確性，及時對收集上來的數據通過數理統(tǒng)計分析施工水平，找出施工存在的問題，及時糾正施工中存在的問題。
4結語。
社會經濟的快速發(fā)展，使得我國公路工程建設呈現出了跨越式的發(fā)展趨勢，公路建設在快速發(fā)展的同時，所承受的通行壓力也在不斷增加，因而質量問題也日益嚴重。我們需要對公路工程的檢測工作有足夠重視，通過全面檢查及現代化的檢測技術的應用來對公路施工進行控制，保證公路施工質量，促進我國家交通運輸業(yè)的發(fā)展。
參考文獻:。
［2］張穎．公路工程檢測在公路工程質量控制中的應用．交通標準化，(15)．。
傳感器論文篇四
在科學技術高度發(fā)展的現代社會中，我們主要依靠檢測技術獲取、篩選和傳輸信息來實現自動控制。光電傳感器本身具有反應快、精度高、可靠性高等優(yōu)點，而且其在測量速度方面較快，所以在自動測量領域中得到了廣泛的應用。本文主要針對光電傳感器的原理以及其應用等相關問題進行簡要探討。
在社會和經濟快速發(fā)展的背景下，信息技術獲得了廣泛的應用，并在現代社會中發(fā)揮著重要的作用。很多人在得到資料后通過一系列科學的分析，加工，處理，才能正確認識和把握規(guī)律，促進科技工藝的發(fā)展。通過對信息的自動采集和過濾，獲取有效的控制信息，可以提升企業(yè)的競爭力。
光電子和微電子技術的有效結合，形成了新的光電傳感信息技術，這一技術的應用，使精度更高，響應速度更快，是具有高可靠性和高精確度的光電傳感器，并且能對表格進行更靈活的測量，在自動檢測技術當中得到了非常廣泛的應用。光電傳感器的應用可以實現對光學部件的有效檢測。
光電效應分為外部和內部光電效應光電效應。外部光電效應指的是表面電子的某些對象的光照射發(fā)生逃逸的現象，也稱為電光效應以外光電子效應?；谠诠怆娫暇哂泄怆姽埽怆姳对龉艿裙鈱W效應的外部光電效應是指光對下一個對象造成影響時，原子的內部電子被釋放，但這些電子不會發(fā)生表面的逃逸現象，而是仍保持在所述主體的內部，從而使所述被攝體的變化的電阻率或產生電動勢。主要包括光敏電阻器，光電二極管，光電池等光電元件。在光電材料的光，電子材料吸收能量，如果電子的表面能吸收足夠的，電子將克服逃逸的束縛到空間，這是光電效應以外的外表面。
因此，如果光電子逃逸面中，w不同的材料具有不同的功函數，入射光具有一定的頻率限制，并且僅當入射光的頻率大于該頻率的限制，將已光電子，否則力度不大，也不會有光電子，這個頻率所具有的上限我們一般把它稱為“紅色極限”。而光在電效應當中，價帶與正常情況下的那些半導體材料之間所具有的帶隙能量間隔在導帶之間，價帶電子不會自發(fā)如果通過轉換到導帶，使得導電半導體材料少得多的導電，但是，以某種方式與價帶電子提供能量，它可以被激發(fā)到導帶，形成一個載體，增加的方式的導電性時，光對于入射光的能量的激勵。例如，價帶電子將吸收這些具有很高能量的光子，并將其過渡到導帶之中，從而留下一個介質孔當中的價帶，這樣也可以形成一對可以用來導電的電子――空穴對。雖然沒有相關的逃逸電子或光電子形成，但是顯然有電氣效應是由于被光電效應中所產生的光。
房間。
光電傳感器可以檢測已被廣泛應用于光的變化量而引起的檢測技術，工業(yè)自動化和智能控制等領域。在這里，我們來說明這種傳感器中的應用生產和生活。
所謂光隔離器一般是由一個發(fā)光的二極管或者光電晶體管在同一封套的組合物進行安裝而成的。發(fā)光二極管的光敏電阻器，發(fā)光二極管光電晶體管。其中發(fā)光二極管的光電晶體管是被最廣泛使用的，經常在隔離一般信號中使用；發(fā)光的光敏可控硅電源隔離的駕駛情況下使用二極管；發(fā)光二極管或在直接驅動低功率負荷的場合中使用的達林頓復合管。
當掃描條形碼筆尖上移動，如果遇到黑線，所述發(fā)光二極管的光就會由黑線被吸收，光電晶體管不接收反射的光，高阻抗電流干旱，在橫截面中比狀態(tài)由于當由發(fā)光二極管發(fā)出的光，被反射到光電晶體管的基極的顏色空間滿足，光電晶體管導通，整個條碼掃描之后，條形碼到光電晶體管的電脈沖信號，將信號放大，脈沖列的形成后成形，然后通過計算機處理，以完成的條形碼信息的識別。
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光電探測器在緯紗織機用檢測器，以確定是否斷裂時在噴射緯紗效果的進步，紅外發(fā)射紅外光，經緯線反射的接收到的光電池，如果沒有接收到電池中的光的反射信號，則緯紗已破裂，因此光電池的輸出信號，經過隨后的電路放大，脈沖整形，并控制機器的正常操作是打開還是關閉報警。
因為緯紗非常薄，并向前擺動，漫射光的生成，減弱了反射光的強度，并伴有背景的雜散光，因此要求塞具有高的靈敏度和分辨率，為此，利用紅外線led高電流小電源脈沖占空比，它將確保發(fā)光管的壽命，而且在瞬間射的光，以提高檢測靈敏度。
一些廣泛運用的光電傳感器仍等著我們去研究，去探索，如在太陽下，還不能很好看清手機和電腦的顯示，那么我們就可以用它來更改手機的感光器件和屏幕亮度，同樣的，空調調節(jié)，可以紅外線檢測自動調整到舒適的溫度的身體，當溫度過高或過低時，打開空調即可調整到人的舒適范圍溫度，由此可見，光電傳感器將會使我們的生活更方便。
[1]張夢欣.自動檢測與傳感器應用[m].中國勞動社會保障出版社.
傳感器論文篇五
摘要：溫度傳感器是最早開發(fā)、也是應用最廣泛的一種傳感器。據調查，早在1990年，溫度傳感器的市場份額就大大超出了其它傳感器。從17世紀初，伽利略發(fā)明溫度計開始，人們便開始了溫度測量。而真正把溫度轉換成電信號的傳感器，是1821年德國物理學家賽貝發(fā)明的，也就是我們現在使用的熱電偶傳感器。隨后，鉑電阻溫度傳感器、半導體熱電偶溫度傳感器、pn結溫度傳感器、集成溫度傳感器相繼而生。也使得溫度傳感器更加廣泛的應用到我們的生產和生活中。本文主要介紹了溫度傳感器的分類、工作原理及應用。
關鍵詞：溫度傳感器；溫度；攝氏度。
溫度傳感器(temperaturetransducer)，利用物質各種物理性質隨溫度變化的規(guī)律把溫度轉換為可用輸出信號。溫度傳感器是溫度測量儀表的核心部分，品種繁多。按測量方式可分為接觸式和非接觸式兩大類?，F代的溫度傳感器外形非常得小，這樣更加讓它廣泛應用在生產實踐的各個領域中，也為我們的生活提供了無數的便利和功能。
一、溫度的相關知識。
溫度是用來表征物體冷熱程度的物理量。溫度的高低要用數字來量化，溫標就是溫度的數值表示方法。常用溫標有攝氏溫標和熱力學溫標。
攝氏溫標是把標準大氣壓下，沸水的溫度定為100攝氏度，冰水混合物的溫度定為0攝氏度，在100攝氏度和0攝氏度之間進行100等份，每一等份為1攝氏度。熱力學溫標是威廉湯姆提出的，以熱力學第二定律為基礎，建立溫度僅與熱量有關而與物質無關的熱力學溫標。由于是開爾文總結出來的，所以又稱為開爾文溫標。
二、溫度傳感器的分類。
根據測量方式不同，溫度傳感器分為接觸式和非接觸式兩大類。接觸式溫度傳感器是指傳感器直接與被測物體接觸，從而進行溫度測量。這也是溫度測量的基本形式。其中接觸式溫度傳感器又分為熱電偶溫度傳感器、熱電阻溫度傳感器、半導體熱敏電阻溫度傳感器等。
非接觸式溫度傳感器是測量物體熱輻射發(fā)出的紅外線，從而測量物體的溫度，可以進行遙測。
三、溫度傳感器的工作原理。
（一）熱電偶溫度傳感器。熱電偶溫度傳感器結構簡單，僅由兩根不同材料的導體或半導體焊接而成，是應用最廣泛的溫度傳感器。
熱電偶溫度傳感器是根據熱電效應原理制成的：把兩種不同的金屬a、b組成閉合回路，兩接點溫度分別為t1和t2，則在回路中產生一個電動勢。
熱電偶也是由兩種不同材料的導體或半導體a、b焊接而成，焊接的一端稱為工作端或熱端。與導線連接的一端稱為自由端或冷端，導體a、b稱為熱電極，總稱熱電偶。測量時，工作端與被測物相接觸，測量儀表為電位差計，用來測出熱電偶的熱電動勢，連接導線為補償導線及銅導線。
從測量儀表上，我們觀測到的便是熱電動勢，而要想知道物體的溫度，還需要查看熱電偶的分度表。
為了保證溫度測量結果足夠精確，在熱電極材料的選擇方面也有嚴格的要求：物理、化學穩(wěn)定性要高；電阻溫度系數??；導電率高；熱電動勢要大；熱電動勢與溫度要有線性或簡單的函數關系；復現性好；便于加工等。根據我們常用的熱電極材料，熱電偶溫度傳感器可分為標準化熱電偶和非標準化熱電偶。鉑銠-鉑熱電偶是常用的標準化熱電偶，熔點高，可用于測量高溫，誤差小，但價格昂貴，一般適用于較為精密的溫度測量。鐵-康銅為常用的非標準化熱電偶，測溫上限為600攝氏度，易生銹，但溫度與熱電動勢線性關系好，靈敏度高。
（二）電阻式溫度傳感器。熱電偶溫度傳感器雖然結構簡單，測量準確，但僅適用于測量500攝氏度以上的高溫。而要測量-200攝氏度到500攝氏度的中低溫物體，就要用到電阻式溫度傳感器。
電阻式溫度傳感器是利用導體或者半導體的電阻值隨溫度變化而變化的特性來測量溫度的。大多數金屬在溫度升高1攝氏度時，電阻值要增加0.4%到0.6%。電阻式溫度傳感器就是要將溫度的變化轉化為電阻值的變化，再通過測量電橋轉換成電壓信號送至顯示儀表。
（三)半導體熱敏電阻。半導體熱敏電阻的特點是靈敏度高，體積小，反應快，它是利用半導體的電阻值隨溫度顯著變化的特性制成的。可分為三種類型：(1）ntc熱敏電阻，主要是mn，co，ni，fe等金屬的氧化物燒結而成，具有負溫度系數。(2)ctr熱敏電阻，用v，ge，w，p等元素的氧化物在弱還原氣氛中形成燒結體，它也是具有負溫度系數的。(3)ptc熱敏電阻，以鈦酸鋇摻和稀土元素燒結而成的半導體陶瓷元件，具有正溫度系數。也正是因為ptc熱敏電阻具有正溫度系數，也制作成溫度控制開關。
（四）非接觸式溫度傳感器。非接觸式溫度傳感器的測溫元件與被測物體互不接觸。目前最常用的是輻射熱交換原理。這種測溫方法的主要特點是：可測量運動狀態(tài)的小目標及熱容量小或變化迅速的對象，也可用來測量溫度場的溫度分布，但受環(huán)境溫度影響比較大。
四、溫度傳感器的應用舉例。
（一）溫度傳感器在汽車上的應用。溫度傳感器的作用是測量發(fā)動機的進氣，冷卻水，燃油等的溫度，并把測量結果轉換為電信號輸送給ecu.對于所有的汽油機電控系統(tǒng)，進氣溫度和冷卻水溫度是ecu進行控制所必須的兩個溫度參數，而其他的溫度參數則隨電控系統(tǒng)的類型及控制需要而不盡相同。進氣溫度傳感器通常安裝在空氣流量計或從空氣濾清器到節(jié)氣門體之間的進氣道或空氣流量計中，水溫傳感器則布置在發(fā)動機冷卻水路，汽缸蓋或機體上上的適當位置?？梢杂脕頊y量溫度的傳感器有繞線電阻式，擴散電阻式，半導體晶體管式，金屬芯式，熱電偶式和半導體熱敏電阻式等多種類型，目前用在進氣溫度和冷卻水溫度測量中應用最廣泛的是熱敏電阻式溫度傳感器。
（二）利用溫度傳感器調節(jié)衛(wèi)生間的溫度。溫度傳感器還能調節(jié)衛(wèi)生間內的溫度，尤其是在洗澡的時候，能自動調節(jié)衛(wèi)生間內的溫度是很有必要的。通過溫濕度傳感器和氣體傳感器就能很好的控制衛(wèi)生間內的環(huán)境從而使我們能夠擁有一個舒適的生活?，F在大部分旅館和一些公共場所都實現了自動調節(jié)，而普通家庭的衛(wèi)生間都還是人工操作，尚未實現自動調節(jié)這主要是一般客戶不知道能夠利用傳感器實現自動化，隨著未來人們的進一步了解，普通家庭的衛(wèi)生間也能實現自動調節(jié)。
參考文獻：
[1]周琦。集成溫度傳感器的設計[d]。西安電子科技大學，2007.
傳感器論文篇六
為了提高傳感器整體抗耦合性，各支路傳感器結構須具有很好抗扭、抗彎曲能力。本文根據力學分析，將板環(huán)結構改為圓環(huán)內嵌十字梁結構，圓環(huán)內嵌十字梁結構集合了板環(huán)結構線性好、輸出靈敏度高、剛性好的優(yōu)點，同時具備工作區(qū)應變穩(wěn)定、對稱、抗彎曲、抗扭轉等特性。其力學模型如圖3所示。圓環(huán)內嵌十字梁結構測量的是梁上的拉/壓應力，當環(huán)受拉向或壓向載荷作用時，垂直與水平直徑位移方向相反，在十字梁的根部(圖3(b)中1，2，3，4處)會產生彎曲和拉伸兩類變形，其中拉伸應變可通過全橋接線測量，環(huán)上的彎曲應力具有很好的對稱性，因此，傳遞到梁上的工作應變?yōu)榧兝?壓應變，工作應變區(qū)如圖3(b)的1，2，3，4處。本文利用solidworks軟件為對優(yōu)化前后樣機進行仿真受力分析，比較工作區(qū)應變，驗證優(yōu)化結構的合理性。仿真時對優(yōu)化前后的傳感器都進行裝配體受力分析，嚴格按照實際參數(材料、約束、配合、載荷)進行仿真。載荷施加方法:在軸向載荷基礎上附加額外的彎矩與扭矩，測試其對工作應變區(qū)影響。兩結構施加載荷大小、方向、作用點都一致，其中對于扭矩加力，是直接施加于上端鉸座面上;對于彎矩加力，是在同一面上施加側向力荷來等效，如圖4。根據仿真的結果，得到的數據由表1所示。由仿真數據可得:1)優(yōu)化后支路傳感器的抗耦合力矩能力明顯強于未優(yōu)化傳感器的抗耦能力。比如:在附加100力矩時，優(yōu)化后的傳感器其微應變值增加了(1105－951)×10－6=154×10－6，而未優(yōu)化的傳感器微應變值增加了(1510－956)×10－6=554×10－6，因此，優(yōu)化后的結構其抗扭能力大大加強。2)優(yōu)化后支路傳感器的抗側向力的能力明顯強于未優(yōu)化傳感器的抗側向能力。比如:在附加測向力為200n時，優(yōu)化后的傳感器其微應變值增加了(1215－951)×10－6=264×10－6，而未優(yōu)化的傳感器微應變值增加了(1460－956)×10－6=504×10－6，因此，新結構抗側向力效果明顯。2．3支路傳感器的優(yōu)化結構根據以上的.分析結果，新的支路傳感器利用了各種去耦方式，得到的總體結構如圖5所示。
2六維力傳感器的標定。
依據要研制的傳感器量程和精度，設計了相應的標定系統(tǒng)，該系統(tǒng)的實現主要是通過比對的方法來進行，在施加力的路徑上串聯(lián)一個高精度的s型傳感器，精度為0．03%，滿足本系統(tǒng)要求。將優(yōu)化前后傳感器在完全相同的試驗條件下進行加載并記錄測量結果，利用線性解算法求解各自的映射關系矩陣，最后驗證比對測量精度。試驗標定過程中對傳感器6支路通道依次進行標定，每路各取不少于6個標定點，并進行遞增、遞減加載各3次，然后對遞增、遞減的標定數據進行均值化處理即為最終的標定數據。對于六維力傳感器，解耦的優(yōu)劣和傳感器的精度息息相關，一個方向的加載很難對傳感器的解耦能力做出全面的評價，截至目前為止，大部分的論文只是在試驗時只是加載了一維力，只有個別的文章提及到二維加載［11］，還沒有三維加載的試驗數據。本文為了驗證傳感器的耦合情況，進行了三維復合加載，標定數據見表2～表4。
3結束語。
本文設計了一種基于at89s52單片機和ds18b20數字溫度傳感器的溫度采集報警系統(tǒng)，對軟硬件設計進行詳細說明。該設計具有結構簡單、精度高和穩(wěn)定性好等優(yōu)點，適用于糧倉、電力機房、軸瓦、空調、冰箱和工農業(yè)等領域，ds18b20單總線和多點式測溫特點使其擴展性加強，具有廣闊的市場前景。
傳感器論文篇七
傳感器應用極其廣泛，而且種類繁多，涉及的學科也很多，通過對傳感器的學習讓我基本了解了傳感器的基本概念及傳感器的靜、動態(tài)特性電阻式、電容式、電感式、壓電式、熱電式、磁敏式、光電式傳感器與光纖傳感器的結構、工作原理及應用。傳感器的特性主要是指輸出入輸入之間的關系。當輸入量為常量或變化很慢時，其關系為靜態(tài)特性。當輸入量隨時間變換較快時，其關系為動態(tài)特性。
前者就能推定后者。最常用的標準輸入信號有階躍信號和正弦信號兩種，所以傳感器的動態(tài)特性也常用階躍響應和頻率響應來表示。
傳感器的作用主要是感受和響應規(guī)定的被測量，并按一定規(guī)律將其轉換成有用輸出，特別是完成非電量到電量的轉換。傳感器的組成并無嚴格的規(guī)定。一般說來，可以把傳感器看做由敏感元件（有時又稱為預變換器）和變換元件（有時又稱為變換器）兩部分組成，。
敏感元件。
在具體實現非電量到電量的變換時，并非所有的非電量都能利用現有的技術手段直接變換為電量，有些必須進行預變換，即先將待測的非電量變?yōu)橐子谵D換成電量的另一種非電量。這種能完成預變換的器件稱為敏感元件。
變換器。
能將感受到的非電量變換為電量的器件稱為變換器，例如，可以將位移量直接變換為電容、電阻及電感的電容變換器、電阻變換器及電感變換器，能直接把溫度變換為電勢的熱電偶變換器。顯然，變換器是傳感器不可缺少的重要組成部分。
在實際情況中，由于有一些敏感元件直接就可以輸出變換后的電信號，而一些傳感器又不包括敏感元件在內，因此常常無法將敏感元件與變換器加以嚴格區(qū)別。
通過本學期的學習讓我了解在實際使用中對傳感器的選擇的要。
求如下：1、根據測量對象與測量環(huán)境確定傳感器的類型。
要進行—個具體的測量工作,首先要考慮采用何種原理的傳感器,這需要分析多方面的因素之后才能確定.因為,即使是測量同一物理量,也有多種原理的傳感器可供選用,哪一種原理的傳感器更為合適,則需要根據被測量的特點和傳感器的使用條件考慮以下一些具體問題:量程的大小;被測位置對傳感器體積的要求;測量方式為接觸式還是非接觸式;信號的引出方法,有線或是非接觸測量;傳感器的來源,國產還是進口,價格能否承受,還是自行研制.
在考慮上述問題之后就能確定選用何種類型的傳感器,然后再考慮傳感器的具體性能指針.
2、靈敏度的選擇。
量變化對應的輸出信號的值才比較大,有利于信號處理.但要注意的是,傳感器的靈敏度高,與被測量無關的外界噪聲也容易混入,也會被放大系統(tǒng)放大,影響測量精度.因此,要求傳感器本身應具有較高的信噪比,盡員減少從外界引入的廠擾信號.
傳感器的靈敏度是有方向性的.當被測量是單向量,而且對其方向性要求較高,則應選擇其它方向靈敏度小的傳感器;如果被測量是多維向量,則要求傳感器的交叉靈敏度越小越好.
3、頻率響應特性。
傳感器的頻率響應特性決定了被測量的頻率范圍,必須在允許頻率范圍內保持不失真的測量條件,實際上傳感器的響應總有—定延遲,希望延遲時間越短越好.
傳感器的頻率響應高,可測的信號頻率范圍就寬,而由于受到結構特性的影響,機械系統(tǒng)的慣性較大,因有頻率低的傳感器可測信號的頻率較低.
在動態(tài)測量中,應根據信號的特點(穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)、隨機等)響應特性,以免產生過火的誤差.
4、線性范圍。
傳感器論文篇八
在熟知了小學體育教學的特點、意義、教學內容編排設置規(guī)則后，如何具體實現體育教學方式的新穎化，就成為最為關鍵的問題。新課標為小學整體教育水平提出了更為客觀實際的要求。因此，小學體育教學方式的創(chuàng)新轉變無疑成為推動小學整體教育質量的一股重要力量?？梢?，在小學體育教學過程中，要格外注意幾點，以促成體育教學水平的提升。
4.1讓學生懂得體育課的重要性。
小學體育課教師在進行體育授課時，應當讓學生認識到體育課的重要性，明確體育課在他們未來學習工作中的作用，這樣學生才會對體育課有一個全新的思想認識。同時，教師在呼吁學生重視體育教學的過程中，也要通過加強他們自信心的途徑來打消他們的心理壓力，使他們熱愛體育，不再對體育產生恐懼想法。這樣，學生才能安下心來，積極參加體育課，并發(fā)揮自己的個性，以一種較為輕松的學習心態(tài)投入體育教學，利于小學體育教學效果的實現。
4.2在全校范圍內樹立生命安全教育意識。
小學生的年齡普遍不是很大，還處于一個“愛玩”的年齡，格外喜歡體育課。然而，這也為安全事故埋下了一定的隱患。因此，在體育教學過程中，老師要讓學生樹立生命安全意識。這樣，學生才會細心體會自己在游戲中的言行是否符合生命安全教育的要求。學生在心里樹立生命安全教育意識，才能真切懂得不安全因素及不適當的行為可能帶給自己的不良后果，才能時刻保持清醒的安全意識。
4.3嚴格抓好體育教學課堂的紀律性。
在體育教學過程中應時刻牢記教育目標，因此，培養(yǎng)學生在體育教學活動中的紀律意識顯得格外重要。在教學體育游戲時，老師要嚴格抓好教學紀律，提高學生的紀律性，使學生更好地自我約束，杜絕教學氣氛散漫的現象。比如在體育游戲分組后，各組應當在老師的指令下有秩序有步驟地進行，此外，老師要秉持人文理念，對學生進行思想教育，可以避免同學之間的不友好行為和身體傷害行為。
4.4完善各項體育教學設施。
體育教師在進行體育游戲前應當對場地、器材進行細致檢查，排除安全事故隱患，以生命第一、安全至上的宗旨開展；要根據游戲內容重點做好針對性的準備活動，要預先想到并考慮好采取針對性的預防?？傊龑W生生命安全不利的外部因素，把學生的生命安全放在首位。這樣，才能在新課標指導下，對小學體育教學方式進行創(chuàng)新。
5結語。
體育教學關系著青少年的身體素質，有著非常重要的現實意義。而在新課標形勢下，注重教學方式上的推陳出新，將會使體育教學的效果更加明顯，使體育教學目標及時全面地實現。因此，老師在編排體育游戲時要時刻注重各項編排規(guī)則，通過體育教學培養(yǎng)并增強學生的實踐能力。同時，老師在教學過程中要格外注意生命安全，使體育教學活動在小學教育中達到預期的教學效果，為小學教育方式的創(chuàng)新帶來更大更多的驚喜。
傳感器論文篇九
系統(tǒng)核心處理模塊基于cc2530開發(fā)設計，選用星型拓撲結構組建無線傳感器網絡，具有容量大、低成本和低功耗等特點，且相鄰兩個節(jié)點傳輸距離可達10～150m，完全滿足溫室內無線調光系統(tǒng)設計需求。其中，主控節(jié)點實現網絡構建、環(huán)境信息采集、數據處理分析、人機交互及調光命令下發(fā)等功能;驅動節(jié)點主要實現控制命令接收、數據解析及調光數據輸出等功能;植物led執(zhí)行器實現led燈組調控及亮度輸出。主控節(jié)點采用全功能設備ffd(fullfunctionde-vice)，具備網絡協(xié)調功能，可聯(lián)結其他ffd或精簡功能設備(rfd)，組建無線傳感器網絡，可雙向傳輸信息，具有協(xié)調作用;同時，根據系統(tǒng)設計要求，主控節(jié)點具有控制功能。電路設計增加環(huán)境光照與溫度信息采集模塊、人機交互模塊(即液晶顯示及按鍵)、工作指示燈、時鐘模塊以及復位模塊，分別完成數據采集、人機交互和復位等控制功能。驅動節(jié)點采用簡化功能設備rfd(reducedfunc-tiondevice)與主控節(jié)點進行信息傳輸，同時完成控制命令輸出;植物led執(zhí)行器基于植物光合作用分析，選用中心波長為660nm、半波帶寬度為40nm的紅光led，以及中心波長為450nm、半波帶寬度為40nm的藍光led兩種特定波段led作為光源，可根據驅動節(jié)點輸出不同的調光命令，實現不同配光比的光環(huán)境調節(jié)。
2系統(tǒng)硬件設計。
2．1主控節(jié)點結構及硬件設計。
主控節(jié)點主要負責構建及啟動網絡、網絡參數選擇、當前環(huán)境信息監(jiān)測、控制方式選擇、計算調光值、調光命令下發(fā)、人機交互等功能，包括電源模塊、核心處理模塊、無線模塊。
2．1．1核心處理模塊。
系統(tǒng)選用cc2530作為中央處理器，內含高性能低功耗8051微控制器，工作電壓3．3v，外設21個i/o口。其中，p1．0接入系統(tǒng)正常工作信號led指示燈;p0．1接入手動按鈕;人機交互模塊電路為液晶分別與p0．0，p1．2，p1．5和p1．6連接，按鍵與p0．6和p2．0口連接;p0．2，p0．4，p0．5與時鐘芯片ds1302相連;p1．4口與溫度傳感器連接，p1．1和p1．3口與光照傳感器相連。具體電路根據cc2530芯片手冊設計開發(fā)，降低了開發(fā)難度。
2．1．2人機交互模塊。
系統(tǒng)選用db12864－16c作為液晶顯示，采用普通復位按鍵作為設備按鍵，在滿足系統(tǒng)工作要求的條件下，為節(jié)省i/o口使用，液晶與cc2530連接采用串行spi方式進行通信，按鍵電路利用sn74hc32或門和lm358運放共同實現。具體電路根據spi方式及運放典型電路開發(fā)設計。
2．1．3其他模塊。
電源模塊采用5v適配器為主控節(jié)點供電。電源輸入后，經過降壓芯片asm－1117典型電路為系統(tǒng)提供3．3v直流電壓。數據采集模塊包括環(huán)境溫度采集和光照采集兩種。其中，溫度采集選用ds18b20作為溫度傳感器和isl29010作為光照傳感器，通過在光照傳感器上覆蓋紅藍光濾光片以及軟件修正，實現對光合作用有效波段監(jiān)測。時鐘模塊根據ds1302芯片手冊中典型電路設計，可實現系統(tǒng)時間設制以及定時控制功能。同時，為滿足系統(tǒng)后期擴展需求，將剩余i/o口作為備用擴展口使用，以提高系統(tǒng)實際應用及二次開發(fā)能力。
2．2驅動節(jié)點及植物led執(zhí)行器設計。
驅動節(jié)點屬于精簡功能設備，只完成調光控制命令接收與信號輸出功能，可減少外圍電路設計，降低了智能調光系統(tǒng)的成本。驅動節(jié)點包括核心處理模塊、無線接收模塊、電源模塊和繼電器模塊。具體電路為:p1．0連接紅光led驅動電路，p1．1連接藍光led驅動電路，p1．5連接紅光信號繼電器，p1．6連接藍光信號繼電器。led執(zhí)行器包括驅動模塊及紅藍光led燈組，由24v電源供電。驅動模塊選擇pt4115驅動芯片，是一款連續(xù)電感電流導通模式的`降壓恒流源，可用于驅動一顆或多顆led串聯(lián)。led燈組根據植物生長所需光環(huán)境由若干紅藍光led按比例組成。
3系統(tǒng)軟件設計。
本系統(tǒng)以iar為軟件開發(fā)平臺，可以直接對zig-bee協(xié)議棧進行開發(fā)移植，生成高效可靠的可執(zhí)行代碼，并對代碼進行調試。代碼采用c語言開發(fā)，不僅有利于軟件代碼的可讀性，而且能夠滿足對硬件功能的調試和控制，大大縮短了系統(tǒng)開發(fā)周期。系統(tǒng)軟件主要包括節(jié)點間數據傳輸和節(jié)點功能軟件兩個部分。節(jié)點數據傳輸過程:首先，通過主控節(jié)點進行信道掃描，選擇合適的信道組建網絡。在ieeee802．15．4協(xié)議中，將2．4g頻段劃分16個信道，編號為11－26。本系統(tǒng)選擇默認值11信道。構建成功后，驅動節(jié)點以直接方式加入網絡，即驅動節(jié)點作為主控節(jié)點的子節(jié)點，由主控節(jié)點向驅動節(jié)點發(fā)送，作為其子設備命令。主控節(jié)點在網絡中起協(xié)調器作用，負責網絡構建。為確保系統(tǒng)安全可靠工作，系統(tǒng)采用分布式分配機制為每個節(jié)點分配自己的地址，主控節(jié)點在組網以后使用0x0000作為自己的短地址，在驅動執(zhí)行節(jié)點加入系統(tǒng)網絡后，由主控設備隨機分配一個不重復的16位短地址作為自己唯一的地址來進行通訊。主控節(jié)點控制軟件包括兩類傳感器解析函數、計算決策程序、參數設定程序、液晶顯示程序和時鐘程序等子程序;驅動節(jié)點作為終端節(jié)點，在完成調光控制命令接收后，將控制信號輸出給繼電器和驅動電路;led執(zhí)行器根據調光控制命令實時調節(jié)紅藍光led燈組狀態(tài)，實現溫室光環(huán)境的多種方式以及無線控制。
4運行結果。
本設備已通過實驗測試，并應用于西北農林科技大學某實驗基地。試驗證明，系統(tǒng)可根據用戶實際需要實現手動控制、定時控制、閾值控制以及定量控制等多種控制方式調光，且所有控制命令均可采用無線傳輸方式進行準確傳輸。其中，在閾值控制方式下，主控節(jié)點可完成溫室實時溫度、紅藍光光強等環(huán)境因子檢測，并基于光合作用機理精確決策溫室作物實際需光量;驅動節(jié)點可穩(wěn)定接收實際調光數據，并準確輸出給驅動電路和繼電器，led執(zhí)行器可根據控制命令準確調節(jié)led燈組輸出狀態(tài)。
5結論。
（1）本文設計了一種基于無線傳感器網絡的設施農業(yè)調光系統(tǒng)，可通過用戶實際需求選擇多種控制方式對溫室作物光環(huán)境進行無線調控。其中，閾值控制方式綜合考慮作物光合作用影響因素，根據溫室溫度、紅藍光光強等環(huán)境因子精確計算作物實際需光量，實現了溫室光環(huán)境的實時按需調節(jié)。
（2）系統(tǒng)結合溫室實際生產條件，采用無線傳感器網絡技術傳輸調光命令，有效降低了系統(tǒng)部署難度與維護成本;采用新一代led光源，減少了生產成本，節(jié)約了能源。
（3）經過實際部署和運行證明，系統(tǒng)具有穩(wěn)定性好、準確性高、部署簡單和能耗少等優(yōu)點。
傳感器論文篇十
培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)造力的高素質人才是21世紀中國高等教育的神圣使命。如何從應試教育轉化到素質教育，優(yōu)化結構，提高教學質量，已成為今后的發(fā)展重點。對于機械專業(yè)本科生，應該注重技術應用能力與綜合素質培養(yǎng)[13]。上海理工大學的機械專業(yè)歷史悠久，基礎雄厚，機械設計制造及其自動化本科專業(yè)被評為國家教育部特色專業(yè)。為了培養(yǎng)學生的機械設計綜合能力，學院開設“機械結構設計”這門課，教材采用自編書目。“機械結構設計”是根據設計要求，確定設計原理后形成工程技術圖樣的過程，是與產品設計和方案設計同等重要的機械設計的一個方面。結構設計內容包括功能設計、質量設計、優(yōu)化設計和創(chuàng)新設計，涉及機械制圖、力學、材料、機械原理、機械零件、公差與配合、機械制造工藝、數控技術等多門課程知識，是許多專業(yè)知識的綜合運用。學生修完這門課程，要求掌握結構設計的原則和步驟，能夠獨立進行機械結構設計，在達到功能要求和質量要求的基礎上，盡可能理解優(yōu)化和創(chuàng)新設計的原理和方法[4]。
一、教學過程中學生存在的問題。
(一)設計基礎薄弱。
在“機械結構設計”課程講授之前，學生僅做過“機械設計”課程設計，設計內容是減速箱。該課程設計時間短，大多數學生基本是按照例圖進行改進，所以學生只是達到了“知其然，不知其所以然”的程度，沒有真正的有“設計者”角色的體會。因此，對機械結構設計的過程、步驟和原則還沒有清晰的認識。
(二)基礎技能欠扎實。
盡管學生已經學過需要預修的課程，但很多學生是為了應付考試，在學習“機械結構設計”這門課程時，以前所學的專業(yè)知識已經忘記大部分。另外，學過的知識在學生的腦海里是零碎的知識點，當時還僅僅停留在理解的階段，離熟練應用還有不小的差距。主要表現在：看圖能力不夠強、空間想象能力弱、工程制圖表達不清晰、對常用機構和標準件不熟悉、加工和裝配工藝不了解等。
二、采取的措施。
針對以上存在的問題，在介紹機械結構設計的內涵、原則、步驟和要求之后，為了使學生對機械結構設計有一個全面的、直觀的認識，先以ca6140車床作為實例講解，讓學生由淺入深，培養(yǎng)興趣，對比分析，啟發(fā)思維。從深入了解車床運動和結構到完成課程設計，鍛煉其所學知識應用能力，提高機械設計的綜合素質[5]。
(一)案例教學。
1.從運動分析到運動設計。
在教學過程中，首先和學生一起分析ca6140車床的傳動系統(tǒng)，包括主傳動和進給傳動。主運動見圖1。圖1(a)是傳動系統(tǒng)簡圖，(b)為正轉傳動結構網。主運動理論有30級正轉和15級反轉，而實際只有24級正轉和12級反轉。分析了轉速的特點，ca6140輸出的轉速是以1.26為公比等比數列(見圖1(b)轉速列)。其次引入標準公比、結構式、結構網和轉速圖的概念，重點講解級比規(guī)律，以及設計出轉速既沒有重復又沒有遺漏的等比多級變速系統(tǒng)的方法，并通過實例和作業(yè)使學生掌握此部分內容。由ca6140車床的主運動寫出結構式，畫出結構網，可以看出是由于第三擴大組不符合級比規(guī)律才出現了重復轉速，由理論的30級變?yōu)閷嶋H24級。最后分析了ca6140的進給傳動系統(tǒng)，介紹了內聯(lián)系傳動鏈的概念和各種螺紋以及機動進給的傳動路線。在傳動分析過程中，還結合ca6140車床，介紹了一些機電產品設計中常用的'機械通用部件：離合器、基本變速組、換向裝置、制動裝置、保險裝置和操縱裝置等。這些通用裝置就好比是機械設計中的積木，在設計過程中可以借鑒和選用。
2.從結構分析到結構設計。
ca6140車床的結構分析，主要集中在傳動箱和進給箱上。在主軸箱結構分析過程中，首先了解各個軸的空間布局，除了傳動軸支承和定位外，重點講解了輸入軸和車床主軸的結構。輸入軸上分析了卸荷裝置、雙向摩擦離合器操縱裝置、制動裝置。在主軸結構上，按照主軸要求—傳動方式—支承方式—軸承選擇與配置—主軸的材料和設計這一主線，使學生對精密旋轉部件結構有了更深入的了解。在授課過程中，對每個結構都進行詳細講解，收集了大量同類型的結構進行對比分析，并以往屆學生的錯誤結構為例進行分析并改正。在普通機床主軸常用到的圓錐孔雙列向心短圓柱滾子軸承作為徑向支承，圖2是常用的此軸承的間隙調整結構。圖2中所示的4種結構，各有優(yōu)缺點。(a)結構簡單，但調整量難控制；(b)調整方便，但工藝性差；(c)調整方便，但易壓偏；(d)調整量能精確控制。對4種結構進行對比分析后，使學生深刻體會到結構和功能密切相關，在以后的設計中，根據使用要求進行結構設計。在進給箱中，重點介紹了互鎖裝置和導向裝置，有多種運動可以帶動刀具進給。為避免機床損壞，所以不僅要實現車螺紋和機動進給運動的互鎖，而且要實現縱向進給和橫向進給運動的互鎖。在ca6140中，實現車螺紋和機動進給互鎖是通過開合螺母結構。開合螺母能夠閉合的前提是任何一種機動進給運動都未接通，如果接通一種機動進給，則開合螺母機構無法操縱閉合?？v橫向進給則通過限制操縱桿在十字槽中移動來實現互鎖。通過分析ca6140的互鎖結構，引入了平行軸和交叉軸，兩種直線運動、兩種旋轉運動、旋轉運動和直線運動之間常用的機械互鎖結構。另外，進給箱在進給運動的驅動下刀架沿導軌實現進給；開合螺母的上下螺母在導軌的導向下實現開閉，由此引入導向裝置，也就是常用的導軌。接著進一步介紹其分類、特點和數控機床導軌。最后，介紹了支承件的設計原則，在受力分析和靜剛度概念的基礎上，采用實例講解各類支承件的結構設計。
(二)實驗環(huán)節(jié)。
這門課還安排了8個學時的實驗，主要是增加對ca6140主軸箱、主軸、進給箱等結構的直觀認識，配合理論教學。觀察實物ca6140型車床外形結構，通過實驗達到以下目的：了解主運動傳動鏈的傳動路線，觀察各軸的空間位置；觀察雙向多片式摩擦離合器和閘帶式制動器的結構，了解它們的調整方法及操縱機構的作用原理；觀察六速單手柄操縱機構是怎樣用一個手柄同時操縱兩個滑移齒輪塊，以獲得6種不同的傳動比；了解主軸前、后軸承間隙調整方法；了解車螺紋用換向機構的結構形式。
(三)課程設計。
1.設計任務。
設計一臺車床的主運動系統(tǒng)和其中一個操縱裝置，轉速范圍一定，轉速級數一定，最大加工直徑和電動機功率給定。在同一個班上，每個學生的題目都不相同，使學生能夠獨立思考完成。
2.設計計算。
在講授運動設計之后，課程設計的題目就發(fā)到每個學生的手上，這樣在課余時間，就將計算部分完成，同時也鞏固所學的內容。
3.工程圖繪制。
在課程結束后，開始兩周時間的課程設計，學生基本都可以進行到畫展開圖草圖程度。草圖畫完后，按照草圖尺寸進行操縱機構的計算和主軸的校核。接著完善展開圖，要求清晰表達轉動路線和各個轉動軸、主軸的詳細結構。另外還要畫一張剖視圖，要求表達各軸的空間位置，以及某個滑移變速齒輪的操縱機構。最后一個環(huán)節(jié)是答辯，在學生講述后，老師指出圖紙上錯誤的地方，讓學生思考并訂正。
三、教學成效。
從以上論述可以看出，這門課程整體的教學線路為：介紹實例—引出問題—對比分析—通用的結構和原則—設計實踐。通過這門課程的學習，學生們在以下方面能力有所提高。(1)空間圖形思維方面。在課堂上學習ca6140的結構，都是通過工程圖，而在實驗過程中，可以把工程圖和實物對照起來。通過多次鍛煉，提高了空間圖形的思維能力。(2)結構和功能的結合。機械設計中，不同的設計者對機械系統(tǒng)的功能要求、使用條件以及工藝條件的理解上的差異造就了各自設計結果的多樣性。通過多種類似結構的對比分析，認識到每種多樣性的設計都會和特定的功能相對應。(3)標準件。標準件是機械設計的基礎，用好標準件，可以提高機械設計的效率。通過課程設計，學生們對標準件進一步熟悉。(4)實踐能力和綜合素質。通過實驗—授課—課程設計，經歷了從實踐—認識—再實踐的過程。
因此，學生對結構的認識進一步深入，在認識的指導下，實踐能力也得到了提高；另一方面，在這個過程中，學生把所學過的制圖、力學、材料、機械原理、機械零件、工藝等方面的知識加以運用，因此在機械方面的綜合素質也得到了提高。以上可以看出，經過這門課程的學習，學生初步形成了機械結構設計的思維，具有一定的獨立設計的能力，為下一個夾具課程設計打下一定的基礎。
傳感器論文篇十一
根據上面的原理可知，基于stewart結構的六維力傳感每一個支路如果只受到拉壓方向的力，則測量的結果將比較準確，如果有耦合力進入該支路傳感器，則由于耦合的影響，傳感器的精度會降低，并且耦合因素是降低傳感器精度的一個重要原因，因此，就需要設計合理的結構將耦合應力影響降到最小，從而提高測量精度。本文在結構解耦設計上，主要在2個方面進行改進:一是盡量減少耦合力的引入;另一方面是盡量提高結構的抗耦合能力。
1．1支路去耦結構優(yōu)化設計。
傳感器維間耦合的產生是在主測量載荷作用時會伴隨著非測量方向載荷的干擾影響。根據stewart六維力傳感器的特點與工作原理，傳感器耦合形式主要是各支路傳感器會受到額外的彎曲和沿軸線的扭轉作用。對此，本文設計了一種支路傳感器去耦結構可以很好地減小耦合扭曲、彎曲的影響。它由球頭球窩組件、十字槽鏈接桿部件等部分構成，如圖2所示。設計思路如下:1)將傳統(tǒng)的球鉸面接觸改為錐頭球窩的點接觸，連接桿一端為錐狀半球型，套入在半球形的窩中，基本實現點接觸，這樣，在對傳感器施加力時，力比較集中，大大減小了雜散力的影響，提高了載荷傳遞的穩(wěn)定性，并且通過接觸面的減小降低了耦合影響。2)在連接桿上加工可等效為彈性鉸鏈的正交十字槽結構，當有彎曲力矩施加到支路傳感器上時，由于有彈性鉸鏈效應，彎曲力矩的影響將會大大減小，使得力傳遞基本上按照設計的方向進行，力的傳遞越集中，傳感器的精度就越高。
傳感器論文篇十二
為了提高傳感器整體抗耦合性，各支路傳感器結構須具有很好抗扭、抗彎曲能力。本文根據力學分析，將板環(huán)結構改為圓環(huán)內嵌十字梁結構，圓環(huán)內嵌十字梁結構集合了板環(huán)結構線性好、輸出靈敏度高、剛性好的優(yōu)點，同時具備工作區(qū)應變穩(wěn)定、對稱、抗彎曲、抗扭轉等特性。其力學模型如圖3所示。圓環(huán)內嵌十字梁結構測量的是梁上的拉/壓應力，當環(huán)受拉向或壓向載荷作用時，垂直與水平直徑位移方向相反，在十字梁的根部(圖3(b)中1，2，3，4處)會產生彎曲和拉伸兩類變形，其中拉伸應變可通過全橋接線測量，環(huán)上的彎曲應力具有很好的對稱性，因此，傳遞到梁上的工作應變?yōu)榧兝?壓應變，工作應變區(qū)如圖3(b)的1，2，3，4處。本文利用solidworks軟件為對優(yōu)化前后樣機進行仿真受力分析，比較工作區(qū)應變，驗證優(yōu)化結構的合理性。仿真時對優(yōu)化前后的傳感器都進行裝配體受力分析，嚴格按照實際參數(材料、約束、配合、載荷)進行仿真。載荷施加方法:在軸向載荷基礎上附加額外的彎矩與扭矩，測試其對工作應變區(qū)影響。兩結構施加載荷大小、方向、作用點都一致，其中對于扭矩加力，是直接施加于上端鉸座面上;對于彎矩加力，是在同一面上施加側向力荷來等效，如圖4。根據仿真的結果，得到的數據由表1所示。由仿真數據可得:1)優(yōu)化后支路傳感器的抗耦合力矩能力明顯強于未優(yōu)化傳感器的抗耦能力。比如:在附加100力矩時，優(yōu)化后的傳感器其微應變值增加了(1105－951)×10－6=154×10－6，而未優(yōu)化的傳感器微應變值增加了(1510－956)×10－6=554×10－6，因此，優(yōu)化后的結構其抗扭能力大大加強。2)優(yōu)化后支路傳感器的抗側向力的能力明顯強于未優(yōu)化傳感器的抗側向能力。比如:在附加測向力為200n時，優(yōu)化后的傳感器其微應變值增加了(1215－951)×10－6=264×10－6，而未優(yōu)化的傳感器微應變值增加了(1460－956)×10－6=504×10－6，因此，新結構抗側向力效果明顯。2．3支路傳感器的優(yōu)化結構根據以上的.分析結果，新的支路傳感器利用了各種去耦方式，得到的總體結構如圖5所示。
依據要研制的傳感器量程和精度，設計了相應的標定系統(tǒng)，該系統(tǒng)的實現主要是通過比對的方法來進行，在施加力的路徑上串聯(lián)一個高精度的s型傳感器，精度為0．03%，滿足本系統(tǒng)要求。將優(yōu)化前后傳感器在完全相同的試驗條件下進行加載并記錄測量結果，利用線性解算法求解各自的映射關系矩陣，最后驗證比對測量精度。試驗標定過程中對傳感器6支路通道依次進行標定，每路各取不少于6個標定點，并進行遞增、遞減加載各3次，然后對遞增、遞減的標定數據進行均值化處理即為最終的標定數據。對于六維力傳感器，解耦的優(yōu)劣和傳感器的精度息息相關，一個方向的加載很難對傳感器的解耦能力做出全面的評價，截至目前為止，大部分的論文只是在試驗時只是加載了一維力，只有個別的文章提及到二維加載［11］，還沒有三維加載的試驗數據。本文為了驗證傳感器的耦合情況，進行了三維復合加載，標定數據見表2～表4。
3結束語。
本文設計了一種基于at89s52單片機和ds18b20數字溫度傳感器的溫度采集報警系統(tǒng)，對軟硬件設計進行詳細說明。該設計具有結構簡單、精度高和穩(wěn)定性好等優(yōu)點，適用于糧倉、電力機房、軸瓦、空調、冰箱和工農業(yè)等領域，ds18b20單總線和多點式測溫特點使其擴展性加強，具有廣闊的市場前景。
傳感器論文篇十三
多校區(qū)大學集權式教學組織運行模式，其優(yōu)點是管理職責分明、教學組織安排和規(guī)范統(tǒng)一、管理流程和標準一致；分權式教學組織運行模式的優(yōu)點是學院內部組織運行靈活，學院內部效率相對高；混合式教學組織運行模式的優(yōu)點是兩者優(yōu)點兼有?；诙嘈^(qū)大學的特點，三種模式的缺點是各校區(qū)因地域較遠，易導致教學組織運行配合不協(xié)調、管理效率不高、教學資源重復配置、共享困難、教學管理效益差。由于其管理的復雜性，可能會有主校區(qū)和分校區(qū)學院在教學運行的某些環(huán)節(jié)上有差異，形成不同標準的兩套體系。
多校區(qū)大學的教學組織運行與單一校區(qū)大學相比較，實現資源共享，保證全校教學工作有序、同步、高效運行是面臨的最大挑戰(zhàn)。尤其是校區(qū)間距離較遠的多校區(qū)大學，這些問題直接影響學校的教學管理效率和辦學效益。因此，結合教學管理理念搭建管理信息化平臺，通過信息化技術解決多校區(qū)大學管理中存在的問題顯得尤為重要。其必要性主要體現在四個方面：有利于減弱分割校區(qū)地域因素對學校的不利影響，實現教學管理工作通知及時、開展有序、同步；有利于規(guī)范多校區(qū)教學管理，在學校教學管理部門的統(tǒng)一要求下保證高質量地運轉，使各項管理工作走向標準化、程序化、制度化；[2]有利于學校教學資源有效管理，更大限度地實現教學資源共享和利用，提高辦學效益；[3]有利于適應高等教育現代化，更好地實施高校學分制等教學改革，切實促進多校區(qū)大學的人才培養(yǎng)質量。
北京聯(lián)合大學的教學組織運行模式改革。
北京聯(lián)合大學是北京市市屬綜合性大學，其前身是1978年建立的北京大學、清華大學等30多所大學的分校。經過30多年的建設與發(fā)展，學校目前擁有13個校區(qū)、14所學院（其中6個法人學院），分布在北京的6個城區(qū)，形成了以小營校區(qū)為中心、集中與分散相結合的辦學布局，是研究多校區(qū)大學管理的典型案例。學校通過調整組織運行模式、再造教學管理流程、優(yōu)化教學管理團隊和建立組織運行機制等措施促進了教學組織運行的改革與創(chuàng)新。
1.調整組織運行模式。
組織結構是靜態(tài)的流程，是研究組織運行模式的切入點。在學校進行本科教學工作水平評估以前，教學組織運行模式偏向于分權式管理模式。法人學院的部分業(yè)務可以直接以學院的身份和上級教育管理部門進行開展，教學進程、教學管理過程文件等與學校有一定的差異；非法人學院也在很多業(yè)務進程上不一致。調整后的教學組織運行模式偏重于集權、分權混合式管理模式，組織結構發(fā)生了一定的變化（見圖1）。通過明確管理職責，控制權限，各校區(qū)學院的教學組織運行工作在學校的統(tǒng)一管理之下教學組織安排和規(guī)范統(tǒng)一，在組織上保證了教學組織運行工作有序、同步。
2.再造教學管理流程。
多校區(qū)大學教學管理流程比單一校區(qū)要繁瑣和復雜，制約著管理效率，迫切需要對教學組織運行管理模式進行改革與創(chuàng)新，進行管理流程再造。借此充分發(fā)揮管理者的效能，提高組織的執(zhí)行力和創(chuàng)造力，使組織系統(tǒng)中各個環(huán)節(jié)間的運行變得協(xié)調流暢。
（1）流程變革。根據教學組織運行業(yè)務模塊功能定位，學校組織專門人員考察了優(yōu)秀多校區(qū)大學教學的組織管理流程；對本校各校區(qū)教學管理部門的組織結構和工作流程進行深入梳理，考慮并協(xié)調相關橫向業(yè)務流程，對原工作流程進行診斷，提出滿足學校統(tǒng)一規(guī)范要求又體現各校區(qū)個性化特征的教學管理流程。
（2）組織變革。以實現有序、高效管理為目的，以流程為依據，對現有教學管理組織進行功能分析，適時合并或增減組織部門。[4]組織設置既考慮一項工作在本部門的貫徹情況，又考慮如何協(xié)助相關部門順利實施這項工作，并注意減少各中間層次，從而減少流程混亂導致的工作需要反復協(xié)調、管理成本加大的問題。
3.優(yōu)化教學管理團隊。
（1）統(tǒng)一服務的思想。用管理育人、服務育人的管理理念武裝教學管理部門工作人員，通過考察、培訓等多種渠道，端正多校區(qū)各教學管理部門人員的工作態(tài)度、統(tǒng)一工作價值期望，提高其工作的積極性和主動性。
（2）建設信息化團隊。對各校區(qū)教學管理部門的人員開展多方位的業(yè)務培訓，保證管理人員的業(yè)務素質和水平。各校區(qū)選一名具有信息技術知識背景的人員為信息管理員，學校對其進行培訓和訓練，讓其負責各校區(qū)教學信息化工作的推廣，并和學校信息化建設工作保持同步，保證各校區(qū)管理人員可以順利通過信息化手段開展工作。
4.建立組織運行機制。
學校通過調整組織運行模式、再造教學管理流程和優(yōu)化教學管理團隊等工作的'不斷總結，建立既適應多校區(qū)教學管理需要又體現實施學分制要求，同時兼顧信息化技術可實現的教學管理制度。通過制訂統(tǒng)一的教學運行管理、課程管理、學籍管理、教學質量評價、畢業(yè)生管理、跨校區(qū)教學資源使用的績效評價機制和獎懲辦法等相關制度文件，建立教學組織運行機制。
傳感器論文篇十四
為了實現不同會議室、不同會議終端之間的視音頻信號自由交互、不同品牌視頻終端和會議攝像機、多會議室設備集中控制、不同會議室的視頻畫面和音頻集中監(jiān)看、監(jiān)聽等功能,通過會議集中控制系統(tǒng)進行統(tǒng)一管理。本次會議集中控制系統(tǒng)設計包括:視頻會議室5個,視頻集中控制室1個,視頻會議終端品牌2種。
1總體目標。
視頻系統(tǒng):各個會議室建設高分辨率(不低于1920*1280)的大屏顯示系統(tǒng)及攝像系統(tǒng),各會議室可同時參與遠程視頻會議,顯示內容平滑切換。集中控制系統(tǒng):每個會議室都集中到中央控制室集中控制,包括視頻信號的切換、音頻集中控制、攝像系統(tǒng)集中控制;將2個不同品牌的視頻終端軟件的通過pc機進行銜接,實現終端設備的視音頻信號相互傳遞;各視頻會議室達到高清視頻會議標準;實現各視頻會議室之間的視音頻信號交互,信號同步通訊;實現由集控室統(tǒng)一控制各會議室會議操作工作,可自由切換各會議室的視頻傳輸信號,音頻傳輸信號;實現會議室房間的音頻在本會場擴音效果的同步;視音頻信號、網絡信號的互聯(lián)互通以及集中控制;各視頻會議室都可以召開主會場高清視頻會議,也可作為分會場參加召開的視頻會議;集控室可以對各視頻會議室的視音頻信號進行監(jiān)看、監(jiān)聽。
2實現方案。
2.1頻系統(tǒng)。
在中央控制室配置一臺32x32的ypbpr的矩陣,各個會議室都配備一臺8x16的ypbpr的矩陣,以控制室為核心,采用樹型結構,接收各會議室視頻信號,并且能把任意信號發(fā)送到指定會議室。各個會議室會場內前后各有一個攝像機,通過各會議室8x16的ypbpr的矩陣把視頻信號傳送到控制室32x32矩陣,考慮ypbpr信號傳輸距離過遠會有所衰減的問題,遠距離的ypbpr信號均采用雙絞線傳輸的方式,通過信號轉換來解決信號衰減問題。
2.2音頻系統(tǒng)。
音頻處理部分采用智能數字音頻處理器,每個會議室各放一臺,中央控制室放一臺,需通過一根超六類屏蔽雙絞線來傳輸音頻信號,減少信號衰減及資源浪費。各個會議室和中央控制室的連接方式為環(huán)狀。只要設備加電運行,中央控制室就能接收到各個會議室的`信號,并且能把音頻信號輸送到各個會議室。在音頻信號切換方面,中央控制室配備一臺24路模擬調音臺,滿足把8臺視頻終端的音頻輸入到調音臺,并且把音頻處理器傳輸過來的本地會場聲音通過控制室音頻處理器輸出到終端。另外還有本地的dvd,機頂盒,pc的音頻都輸入到調音臺,完成所有音頻信號的匯聚以及發(fā)送。
2.3攝像機控制系統(tǒng)。
視頻控制方面:根據各個會議室的攝像機品牌比較繁多的問題,采用一臺多協(xié)議的攝像機控制器,能針對不同攝像機設定不同的控制協(xié)議,實現一個控制器能控制多個不同品牌攝像機的需求,例如對rs232和rs485的控制協(xié)議的攝像機進行控制。視頻切換:各個會議室8x16的ypbpr視頻矩陣都具備rs232控制功能,在中央控制室配備一臺中央控制器,具備多個rs232,rs485,紅外及io等端口。中央控制器直接與控制室一臺專用pc機同屬一個網段,通過在pc機上運行專門定制的高度集成控制軟件,來實現各個會議室及控制室視頻信號的無縫切換。視頻顯示:各個會議室都配備視頻顯示設備,dlp大屏的顯示模式及信號的選擇都由控制軟件實現。dlp大屏及電視都是通過紅外控制開關,投影儀是通過rs232控制開關。音頻控制:各個會議室的數字音頻處理器都可以遠程網絡訪問,可以實時的監(jiān)測各個會場的聲音大小有無。
通過控制室的調音臺可以實現各個會議室之間以及會議室與遠端的音頻切換。其它設備控制:各個會議室都有設備間,配備標準19寸機柜,為解決設備開關問題,各個會議室機柜內部都配備針對220v強電的遠程控制開關。中央控制室配備一臺可遠程控制的電源時序器,通過控制軟件就可以控制各個會議室設備以及燈光的開關。按照設定的不同模式,根據會場是否是主會場或者分會場來一鍵開啟會場,設定好燈光效果,所使用的攝像機,是否開啟顯示設備。通過該會議集中控制系統(tǒng)實現了一鍵開會,一鍵閉會,5個會議室任意一個為主會場,其他會議室都可作為分會場參加會議。5個會議室也可以同時召開主會場會議互不影響。其它會議集中控制系統(tǒng)可以參考該方案,根據實際情況靈活配置音頻和視頻矩陣等設備,實現會議的集中控制。
傳感器論文篇十五
1微型化（micro）。
為了能夠與信息時代信息量激增、要求捕獲和處理信息的能力日益增強的技術發(fā)展趨勢保持一致，對于傳感器性能指標（包括精確性、可靠性、靈敏性等）的要求越來越嚴格；與此同時，傳感器系統(tǒng)的操作友好性亦被提上了議事日程，因此還要求傳感器必須配有標準的輸出模式；而傳統(tǒng)的大體積弱功能傳感器往往很難滿足上述要求，所以它們已逐步被各種不同類型的高性能微型傳感器所取代；后者主要由硅材料構成，具有體積小、重量輕、反應快、靈敏度高以及成本低等優(yōu)點。
目前，幾乎所有的傳感器都在由傳統(tǒng)的結構化生產設計向基于計算機輔助設計（cad）的模擬式工程化設計轉變，從而使設計者們能夠在較短的時間內設計出低成本、高性能的新型系統(tǒng)，這種設計手段的巨大轉變在很大程度上推動著傳感器系統(tǒng)以更快的速度向著能夠滿足科技發(fā)展需求的微型化的方向發(fā)展。
對于微機電系統(tǒng)（mems）的研究工作始于20世紀60年代，其研究范疇涉及材料科學、機械控制、加工與封裝工藝、電子技術以及傳感器和執(zhí)行器等多種學科，是一個極具前景的新興研究領域。mems的核心技術是研究微電子與微機械加工與封裝技術的巧妙結合，期望能夠由此而制造出體積小巧但功能強大的新型系統(tǒng)。經過幾十年的發(fā)展，尤其最近十多年的研究與發(fā)展，mems技術已經顯示出了巨大的生命力，此項技術的有效采用將信息系統(tǒng)的微型化、智能化、多功能化和可靠性水平提高到了一個新的高度。在當前技術水平下，微切削加工技術已經可以生產出來具有不同層次的3d微型結構，從而可以生產出體積非常微小的微型傳感器敏感元件，象毒氣傳感器、離子傳感器、光電探測器這樣的以硅為主要構成材料的傳感/探測器都裝有極好的敏感元件[1]，[2]。目前，這一類元器件已作為微型傳感器的主要敏感元件被廣泛應用于不同的研究領域中。
2智能化（smart）。
智能化傳感器（smartsensor）是20世紀80年代末出現的另外一種涉及多種學科的新型傳感器系統(tǒng)。此類傳感器系統(tǒng)一經問世即刻受到科研界的普遍重視，尤其在探測器應用領域，如分布式實時探測、網絡探測和多信號探測方面一直頗受歡迎，產生的影響較大。
2.1智能化傳感器的特點。
智能化傳感器是指那些裝有微處理器的，不但能夠執(zhí)行信息處理和信息存儲，而且還能夠進行邏輯思考和結論判斷的傳感器系統(tǒng)。這一類傳感器就相當于是微型機與傳感器的綜合體一樣，其主要組成部分包括主傳感器、輔助傳感器及微型機的硬件設備。如智能化壓力傳感器，主傳感器為壓力傳感器，用來探測壓力參數，輔助傳感器通常為溫度傳感器和環(huán)境壓力傳感器。采用這種技術時可以方便地調節(jié)和校正由于溫度的變化而導致的測量誤差，而環(huán)境壓力傳感器測量工作環(huán)境的壓力變化并對測定結果進行校正；而硬件系統(tǒng)除了能夠對傳感器的弱輸出信號進行放大、處理和存儲外，還執(zhí)行與計算機之間的通信聯(lián)絡。
通常情況下，一個通用的檢測儀器只能用來探測一種物理量，其信號調節(jié)是由那些與主探測部件相連接著的模擬電路來完成的；但智能化傳感器卻能夠實現所有的功能，而且其精度更高、價格更便宜、處理質量也更好。與傳統(tǒng)的傳感器相比，智能化傳感器具有以下優(yōu)點：
1．智能化傳感器不但能夠對信息進行處理、分析和調節(jié)，能夠對所測的數值及其誤差進行補償，而且還能夠進行邏輯思考和結論判斷，能夠借助于一覽表對非線性信號進行線性化處理，借助于軟件濾波器濾波數字信號。此外，還能夠利用軟件實現非線性補償或其它更復雜的環(huán)境補償，以改進測量精度。
2．智能化傳感器具有自診斷和自校準功能，可以用來檢測工作環(huán)境。當工作環(huán)境臨近其極限條件時，它將發(fā)出告警信號，并根據其分析器的輸入信號給出相關的診斷信息。當智能化傳感器由于某些內部故障而不能正常工作時，它能夠借助其內部檢測鏈路找出異?，F象或出了故障的部件。
3．智能化傳感器能夠完成多傳感器多參數混合測量，從而進一步拓寬了其探測與應用領域，而微處理器的介入使得智能化傳感器能夠更加方便地對多種信號進行實時處理。此外，其靈活的配置功能既能夠使相同類型的傳感器實現最佳的工作性能，也能夠使它們適合于各不相同的工作環(huán)境。
5．智能化傳感器備有一個數字式通信接口，通過此接口可以直接與其所屬計算機進行通信聯(lián)絡和交換信息。此外，智能化傳感器的信息管理程序也非常簡單方便，譬如，可以對探測系統(tǒng)進行遠距離控制或者在鎖定方式下工作，也可以將所測的數據發(fā)送給遠程用戶等。
2.2智能化傳感器的發(fā)展與應用現狀。
目前，智能化傳感器技術正處于蓬勃發(fā)展時期，具有代表意義的典型產品是美國霍尼韋爾公司的st-3000系列智能變送器和德國斯特曼公司的二維加速度傳感器，以及另外一些含有微處理器（mcu）的單片集成壓力傳感器、具有多維檢測能力的智能傳感器和固體圖像傳感器（ssis）等。與此同時，基于模糊理論的新型智能傳感器和神經網絡技術在智能化傳感器系統(tǒng)的研究和發(fā)展中的重要作用也日益受到了相關研究人員的極大重視。
指出的一點是：目前的智能化傳感器系統(tǒng)本身盡管全都是數字式的，但其通信協(xié)議卻仍需借助于4～20ma的標準模擬信號來實現。一些國際性標準化研究機構目前正在積極研究推出相關的通用現場總線數字信號傳輸標準；不過，在眼下過渡階段仍大多采用遠距離總線尋址傳感器（hart）協(xié)議，即highwayaddressableremotetransducer。這是一種適用于智能化傳感器的通信協(xié)議，與目前使用4～20ma模擬信號的系統(tǒng)完全兼容，模擬信號和數字信號可以同時進行通信，從而使不同生產廠家的產品具有通用性。
能化傳感器多用于壓力、力、振動沖擊加速度、流量、溫濕度的測量，如美國霍尼韋爾公司的st3000系列全智能變送器和德國斯特曼公司的二維加速度傳感器就屬于這一類傳感器。另外，智能化傳感器在空間技術研究領域亦有比較成功的應用實例[6]。
發(fā)展中，智能化傳感器無疑將會進一步擴展到化學、電磁、光學和核物理等研究領域?？梢灶A見，新興的智能化傳感器將會在關系到全人類國民生的各個領域發(fā)揮越來越大作用。
3多功能傳感器（multifunction）。
如前所述，通常情況下一個傳感器只能用來探測一種物理量，但在許多應用領域中，為了能夠完美而準確地反映客觀事物和環(huán)境，往往需要同時測量大量的物理量。由若干種敏感元件組成的多功能傳感器則是一種體積小巧而多種功能兼?zhèn)涞男乱淮綔y系統(tǒng)，它可以借助于敏感元件中不同的物理結構或化學物質及其各不相同的表征方式，用單獨一個傳感器系統(tǒng)來同時實現多種傳感器的功能。隨著傳感器技術和微機技術的飛速發(fā)展，目前已經可以生產出來將若干種敏感元件綜裝在同一種材料或單獨一塊芯片上的一體化多功能傳感器。
3.1多功能傳感器的執(zhí)行規(guī)則和結構模式。
概括來講，多功能傳感器系統(tǒng)主要的執(zhí)行規(guī)則和結構模式包括：
（1）多功能傳感器系統(tǒng)由若干種各不相同的敏感元件組成，可以用來同時測量多種參數。譬如，可以將一個溫度探測器和一個濕度探測器配置在一起（即將熱敏元件和濕敏元件分別配置在同一個傳感器承載體上）制造成一種新的傳感器，這樣，這種新的傳感器就能夠同時測量溫度和濕度。
（2）將若干種不同的敏感元件精巧地制作在單獨的一塊硅片中，從而構成一種高度綜合化和小型化的多功能傳感器。由于這些敏感元件是被綜裝在同一塊硅片中的，它們無論何時都工作在同一種條件下，所以很容易對系統(tǒng)誤差進行補償和校正。
（3）借助于同一個傳感器的不同效應可以獲得不同的信息。以線圈為例，它所表現出來的電容和電感是各不相同的。
（4）在不同的激勵條件下，同一個敏感元件將表現出來不同的特征。而在電壓、電流或溫度等激勵條件均不相同的情況下，由若干種敏感元件組成的一個多功能傳感器的特征可想而知將會是多么的`千差萬別！有時候簡直就相當于是若干個不同的傳感器一樣，其多功能特征可謂名副其實。
3.2多功能傳感器的研制與應用現狀。
多功能傳感器無疑是當前傳感器技術發(fā)展中一個全新的研究方向，日前有許多學者正在積極從事于該領域的研究工作。如將某些類型的傳感器進行適當組合而使之成為新的傳感器，如用來測量流體壓力和互異壓力的組合傳感器。又如，為了能夠以較高的靈敏度和較小的粒度同時探測多種信號，微型數字式三端口傳感器可以同時采用熱敏元件、光敏元件和磁敏元件；這種組配方式的傳感器不但能夠輸出模擬信號，而且還能夠輸出頻率信號和數字信號.
從目前的發(fā)展現狀來看，最熱門的研究領域也許是各種類型的仿生傳感器了，而且在感觸、刺激以及視聽辨別等方面已有最新研究成果問世。從實用的角度考慮，多功能傳感器中應用較多的是各種類型的多功能觸覺傳感器，譬如人造皮膚觸覺傳感器就是其中之一，這種傳感器系統(tǒng)由pvdf材料、無觸點皮膚敏感系統(tǒng)以及具有壓力敏感傳導功能的橡膠觸覺傳感器等組成。據悉，美國merritt公司研制開發(fā)的無觸點皮膚敏感系統(tǒng)獲得了較大的成功，其無觸點超聲波傳感器、紅外輻射引導傳感器、薄膜式電容傳感器、以及溫度、氣體傳感器等在美國本土應用甚廣。
與其它方面的研究成果相比，目前在人工嗅覺方面的研究還似乎遠遠不盡人意。由于嗅覺元件接收到的判別信號是非常復雜的，其中總是混合著成千上萬種化學物質，這就使得嗅覺系統(tǒng)處理起這些信號來異常錯綜復雜。
人工嗅覺傳感系統(tǒng)的典型產品是功能各異的electronicnose（電子鼻），近10多年來，該技術的發(fā)展很快，目前已有數種商品化的產品在國際市場流通，美、法、德、英等國家均有比較先進的電子鼻產品問世。
“電子鼻”系統(tǒng)通常由一個交叉選擇式氣體傳感器陣列和相關的數據處理技術組成，并配以恰當的模式識別系統(tǒng)，具有識別簡單和復雜氣味的能力，主要用來解決一般情況下的氣味探測問題。根據應用對象的不同，“電子鼻”系統(tǒng)傳感器陣列中傳感器的構成材料及配置數量亦有所不同，其中，構成材料包括金屬氧化物半導體、導電聚合物、石英晶振等，配置數量則從幾個到數十個不等?？傊半娮颖恰毕到y(tǒng)是氣體傳感器技術和信息處理技術進行有效結合的高科技產物，其氣體傳感器的體積很小，功耗也很低，能夠方便地捕獲并處理氣味信號。氣流經過氣體傳感器陣列進入到“電子鼻”系統(tǒng)的信號預處理元件中，最后由陣列響應模式來確定其所測氣體的特征。陣列響應模式采用關聯(lián)法、最小二乘法、群集法以及主要元素分析法等方法對所測氣體進行定性和定量鑒別。美國cyranosciences公司生產的cyranose320電子鼻是目前技術較為先進、適用范圍也比較廣的嗅覺傳感系統(tǒng)之一，該系統(tǒng)主要由傳感器陣列和數據分析算法兩部分組成，其基本技術是將若干個獨特的薄膜式碳-黑聚合物復合材料化學電阻器配置成一個傳感器陣列，然后采用標準的數據分析技術，通過分析由此傳感器陣列所收集到的輸出值的辦法來識別未知分析物。據稱，cyranose320電子鼻的適用范圍包括食品與飲料的生產與保鮮、環(huán)境保護、化學品分析與鑒定、疾病診斷與醫(yī)藥分析以及工業(yè)生產過程控制與消費品的監(jiān)控與管理等。
4無線網絡化（wirelessnetworked）。
無線網絡對我們來說并不陌生，比如手機，無線上網，電視機。傳感器對我們來說也不陌生，比如溫度傳感器、壓力傳感器，還有比較新穎的氣味傳感器。但是，把二者結合在起來，提出無線傳感器網絡（wirelesssensornetworks）這個概念，卻是近幾年才發(fā)生的事情。
傳感器網絡是當前國際上備受關注的、由多學科高度交叉的新興前沿研究熱點領域。傳感器網絡綜合了傳感器技術、嵌入式計算技術、現代網絡及無線通信技術、分布式信息處理技術等，能夠通過各類集成化的微型傳感器協(xié)作地實時監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息，通過嵌入式系統(tǒng)對信息進行處理，并通過隨機自組織無線通信網絡以多跳中繼方式將所感知信息傳送到用戶終端。從而真正實現“無處不在的計算”理念。傳感器網絡的研究采用系統(tǒng)發(fā)展模式，因而必須將現代的先進微電子技術、微細加工技術、系統(tǒng)soc（system-on-chip）芯片設計技術、納米材料與技術、現代信息通訊技術、計算機網絡技術等融合，以實現其微型化、集成化、多功能化及系統(tǒng)化、網絡化，特別是實現傳感器網絡特有的超低功耗系統(tǒng)設計。傳感器網絡具有十分廣闊的應用前景，在軍事國防、工農業(yè)、城市管理、生物醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測、搶險救災、防恐反恐、危險區(qū)域遠程控制等許多領域都有重要的科研價值和巨大實用價值，已經引起了世界許多國家軍界、學術界和工業(yè)界的高度重視，并成為進入年以來公認的新興前沿熱點研究領域，被認為是將對二十一世紀產生巨大影響力的技術之一。
4.2傳感器網絡研究熱點問題和關鍵技術。
傳感器網絡以應用為目標，其構建是一個龐大的系統(tǒng)工程，涉及到的研究工作和需要解決的問題在每一個層面上都很多。對無線傳感器網絡系統(tǒng)結構及界面接口技術的研究意義重大。如果我們把傳感器網絡按其功能抽象成五個層次的話，將會包括基礎層（傳感器集合）、網絡層（通信網絡）、中間件層、數據處理和管理層以及應用開發(fā)層。
其中，基礎層以研究新型傳感器和傳感系統(tǒng)為核心，包括應用新的傳感原理、使用新的材料以及采用新的結構設計等，以降低能耗、提高敏感性、選擇性、響應速度、動態(tài)范圍、準確度、穩(wěn)定性以及在惡劣環(huán)境條件下工作的能力。
傳感器網絡有著巨大的應用前景，被認為是將對21世紀產生巨大影響力的技術之一。已有和潛在的傳感器應用領域包括：軍事偵察、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療、建筑物監(jiān)測等等。隨著傳感器技術、無線通信技術、計算技術的不斷發(fā)展和完善，各種傳感器網絡將遍布我們生活環(huán)境，從而真正實現“無處不在的計算”。以下簡要介紹傳感器網絡的一些應用。
（1）軍事應用。
傳感器網絡研究最早起源于軍事領域，實驗系統(tǒng)有海洋聲納監(jiān)測的大規(guī)模傳感器網絡，也有監(jiān)測地面物體的小型傳感器網絡。現代傳感器網絡應用中，通過飛機撒播、特種炮彈發(fā)射等手段，可以將大量便宜的傳感器密集地撒布于人員不便于到達的觀察區(qū)域如敵方陣地內，收集到有用的微觀數據；在一部分傳感器因為遭破壞等原因失效時，傳感器網絡作為整傳感器網絡體仍能完成觀察任務。傳感器網絡的上述特點使得它具有重大軍事價值，可以應用于如下一些場景中：
監(jiān)測人員、裝備等情況以及單兵系統(tǒng)：通過在人員、裝備上附帶各種傳感器，可以讓各級指揮員比較準確、及時地掌握己方的保存狀態(tài)。通過在敵方陣地部署各種傳感器，可以了解敵方武器部署情況，為己方確定進攻目標和進攻路線提供依據。
監(jiān)測敵軍進攻：在敵軍駐地和可能的進攻路線上部署大量傳感器，從而及時發(fā)現敵軍的進攻行動、爭取寶貴的應對時間。并可根據戰(zhàn)況快速調整和部署新的傳感器網絡。
評估戰(zhàn)果：在進攻前后，在攻擊目標附近部署傳感器網絡，從而收集目標被破壞程度的數據。
核能、生物、化學攻擊的偵察：借助于傳感器網絡可以及早發(fā)現己方陣地上的生、化污染，提供快速反應時間從而減少損失。不派人員就可以獲取一些核、生、化爆炸現場的詳細數據。
（2）環(huán)境應用。
洪災的預警：通過在水壩、山區(qū)中關鍵地點合理地布置一些水壓、土壤濕度等傳感器，可以在洪災到來之前發(fā)布預警信息，從而及時排除險情或者減少損失。
農田管理：通過在農田部署一定密度的空氣溫度、土壤濕度、土壤肥料含量、光照強度、風速等傳感器，可以更好地對農田管理微觀調控，促進農作物生長。
（3）家庭應用。
建筑及城市管理各種無線傳感器可以靈活方便地布置于建筑物內，獲取室內環(huán)境參數，從而為居室環(huán)境控制和危險報警提供依據。
智能家居：通過布置于房間內的溫度、濕度、光照、空氣成分等無線傳感器，感知居室不同部分的微觀狀況，從而對空調、門窗以及其他家電進行自動控制，提供給人們智能、舒適的居住環(huán)境[16]。
建筑安全：通過布置于建筑物內的圖像、聲音、氣體檢測、溫度、壓力、輻射等傳感器，發(fā)現異常事件及時報警，自動啟動應急措施。
智能交通：通過布置于道路上的速度、識別傳感器，監(jiān)測交通流量等信息，為出行者提供信息服務，發(fā)現違章能及時報警和記錄[17]。反恐和公共安全通過特殊用途的傳感器，特別是生物化學傳感器監(jiān)測有害物、危險物的信息，最大限度地減少其對人民群眾生命安全造成的傷害。
（4）結論。
無線傳感器網絡有著十分廣泛的應用前景，它不僅在工業(yè)、農業(yè)、軍事、環(huán)境、醫(yī)療等傳統(tǒng)領域有具有巨大的運用價值，在未來還將在許多新興領域體現其優(yōu)越性，如家用、保健、交通等領域。我們可以大膽的預見，將來無線傳感器網絡將無處不在，將完全融入我們的生活。比如微型傳感器網最終可能將家用電器、個人電腦和其他日常用品同互聯(lián)網相連，實現遠距離跟蹤，家庭采用無線傳感器網絡負責安全調控、節(jié)電等。無線傳感器網絡將是未來的一個無孔不入的十分龐大的網絡，其應用可以涉及到人類日常生活和社會生產活動的所有領域。但是，我們還應該清楚的認識到，無線傳感器網絡才剛剛開始發(fā)展，它的技術、應用都還還遠談不上成熟，國內企業(yè)應該抓住商機，加大投入力度，推動整個行業(yè)的發(fā)展。
無線傳感器網絡是新興的通信應用網絡，其應用可以涉及到人類生活和社會活動的所有領域。因此，無線傳感器網絡將是未來的一個無孔不入的十分龐大的網絡，需要各種技術支撐。目前，成熟的通信技術都可能經過適當的改進和進一步發(fā)展，應用到無線傳感器網絡中，形成新的市場增長點，創(chuàng)造無線通信的新天地。
5結語。
當前技術水平下的傳感器系統(tǒng)正向著微小型化、智能化、多功能化和網絡化的方向發(fā)展。今后，隨著cad技術、mems技術、信息理論及數據分析算法的繼續(xù)向前發(fā)展，未來的傳感器系統(tǒng)必將變得更加微型化、綜合化、多功能化、智能化和系統(tǒng)化。在各種新興科學技術呈輻射狀廣泛滲透的當今社會，作為現代科學“耳目”的傳感器系統(tǒng)，作為人們快速獲取、分析和利用有效信息的基礎，必將進一步得到社會各界的普遍關注。
微波傳感器依靠微波的很多優(yōu)點，將廣泛地用于微波通訊、衛(wèi)星發(fā)送等無線通訊，和雷達、導彈誘導、遙感、射電望遠鏡中。并且在一些非接觸式的監(jiān)測和控制中也有很好的應用。
傳感器論文篇十六
[4]許榮榮.光纖環(huán)形腔光譜技術與傳感應用的研究[d].華中科技大學。
[5]張磊.基于光子晶體光纖非線性效應的超寬帶可調諧光源[d].清華大學。
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傳感器論文篇一
摘要：本文探討壓阻式傳感器mpx10在制筆機械真空度控制的應用，給出了mpx10的技術數據，檢測轉換電路，及傳感器在塑料筆桿成型時真空度控制設計與系統(tǒng)調試實際應用，對其他類似壓差控制具有一定參考意義。
關鍵詞：mpx10；真空度檢測；真空度控制系統(tǒng)。
1控制要求。
塑料筆桿生產工藝需要經擠出機模芯擠出成管、牽引冷卻定型、切斷成長管，再經切斷機切斷平口成筆管長度，最后經自動攻絲機雙頭攻絲成為成品。經擠出機模芯初步成形后的筆管，進入水槽冷卻固化定型，為保證同心度、壁厚、內徑、外徑尺寸，需在冷卻水槽前部設置一部分真空段，使筆管擴張到規(guī)定要求。筆桿型號各樣、材料不同、擠出速度變化、牽引速度變化、水槽前后風量變化等很多因素影響著真空段的真空度。在實際生產中，要求真空度穩(wěn)定。
2設計方案。
本文的設計方案是：冷卻水槽抽真空由1臺三相交流電動機驅動的排風機完成，電機由變頻器控制，水槽相對密封，只有前后筆桿進出有空氣進入。水槽真空冷卻段上方開孔2個，安裝壓差傳感器檢測真空度、指針式負壓表指示實際負壓。變頻器給定需要的真空度，壓力傳感器和變頻器構成閉環(huán)控制。壓力檢測：mpx10壓阻式壓差傳感器。p1孔外置于大氣，p2孔檢測水槽內負壓，壓差代表真空度。排風機控制：排風電機用變頻器控制速度，采用變頻器內置pid控制器，變頻器面板給定作為真空度給定值，由傳感器mpx10檢測的實際真空度作為反饋量，完成真空度閉環(huán)控制，使各種影響真空度的干擾源包括在內，自動完成真空度穩(wěn)定。真空度：本文指相對于大氣壓的.負壓程度，以百分比（%）表示。
3方案實施。
控制系統(tǒng)由壓力檢測與轉換、變頻器閉環(huán)控制組成。3.1壓差檢測與轉換如圖2所示，壓差檢測采用motorola壓阻型集成芯片mpx10，體積小，集成度高，線性度好，內帶電橋平衡電路，實現溫度自動補償。技術數據：壓力范圍為0～10kpa，最大承壓范圍75kpa，靈敏度3.5mv/kpa，零壓偏差典型值20mv，工作電壓+5v（典型值3v）。p1孔外置于空氣，p2孔檢測水槽內負壓，壓差代表真空度，經mpx10轉換成差分電壓。mpx10的1、3腳為電源，2、4腳輸出差分電壓。轉換電路：采用差分式儀表放大器，3個電位器分別調整芯片工作點、放大比例、零位。零位調整使p1、p2都置于大氣時放大器輸出電壓為零。轉換電路把工作所需最大負壓轉換成+10v輸出。運算放大器為集成電路四運放lm324。3.2變頻器閉環(huán)控制系統(tǒng)使用變頻器內置pid，給定真空度范圍1%～100%，由操作面板直接以數字設定；反饋0-+10v信號接入變頻器電壓模擬量輸入端，10v對應最大負壓，量化為給定值100%。由于系統(tǒng)較簡單，變頻器內置pid完全能夠達到要求，不必制作pid控制電路板。
4調試結果。
本文取材于對無錫信立文具用品公司橡塑筆桿制筆設備改造。（1）電路板調試：當p1、p2均置于大氣壓時，調節(jié)rp1使mpx10差分輸出電壓為0；短接儀表放大器輸入端，調節(jié)rp3使儀表放大器輸出為0；電路板正常接線，變頻器開環(huán)控制，使真空度達到需要的最大時，調節(jié)rp2使電路板輸出為10v。（2）變頻器參數設置：設定為pid控制，面板百分比給定，模擬電壓輸入為反饋信號；v/f控制模式，負載為風機水泵；pid參數，d參數設定為0，p參數影響超調量設置中等，i參數影響真空度穩(wěn)定性，適當大些則穩(wěn)定度更好。按照上述設計，適當調整變頻器pid參數，達到真空度控制要求，實際效果很好。由于使用內置pid，真空度數字化更直觀。經過改造的設備，調試與使用簡單直觀，真空度穩(wěn)定性好。
參考文獻：
傳感器論文篇二
隨著科學技術的不斷發(fā)展、生活水平的不斷提高，gps技術也得到了空前的發(fā)展。gps主要是不斷接收同步衛(wèi)星的信號并將其信號解析出相應的數據還原成為經緯度信號，根據經緯度信號則可以實現定位功能，傳統(tǒng)的導航定位技術也是采用了該原理來實現。隨著gps的普及，成本也不斷的降低，可以根據相應的技術來實現其擴展功能，如可以將其技術應用在公交車上。本文主要介紹根據gps技術實現公交車的自動報站和調度，不需要人為的直接干預達到公交車系統(tǒng)自動運行的目的。本文主要是將微電子技術、自動控制技術、gps技術、語音技術綜合在一起實現一個智能化的系統(tǒng)。
國內外在智能公交車方面的研究早在20世紀初就開始，采用的技術不盡相同功能也各異。國內一些公交車系統(tǒng)主要采用的是人工干預電腦控制的方式實現智能報站等功能。其工作方式如下：在系統(tǒng)內部提前設置好上下路線對應站臺的相關設置，司機師傅在行駛車輛的同時也必須時刻關注站臺的距離，當車輛臨近站臺時則手動按下相應的按鍵實現報站功能^該種方式可以實現報站是毋庸置疑的，但是根據站臺人員數量的不同、司機師傅的疲意程度、道路的擁擠程度都會造成站臺的漏報、錯報的現象，影響人們的出行和交通服務的質量，還有可能造成潛在的安全隱患。因此，新一代的智能報站系統(tǒng)的需求與日俱增。
智能語音報站結構設計：
gps語音報站系統(tǒng)集合了全球定位系統(tǒng)技術、語音播報技術、顯示提示技術于一體的綜合技術，可以實現車輛的自動報站和自動定位，大大的減少的交通安全的出現和極大的提髙效率。采用gps技術的主要原因是不管gps制造技術還是解析gps數據信息的算法技術都很成熟、安全性高、體積小、方便攜帶，采集信號后可以在各種顯示電路上就其基本信息顯示出來。本系統(tǒng)主要采用6h級別的gps接收模塊對衛(wèi)星數據進行接收，以stc89c52作為主控芯片用于對gps信號的解析，最終得出當前的位置、經緯度、時間、偏航角、速度、海拔、時間等信息。將解析出來的經緯度信息與單片機內部儲存的地址信息不斷對比，如果二者信號一直則啟動語音播報動作。系統(tǒng)時刻采集gps信號，根據解析出的gps經緯度信息來判斷汽車當前的位置信息，當汽車到達本站時則啟動相應的語音電路和液晶顯示電路以提醒用戶達到目的站臺。系統(tǒng)確保司機的正常行駛還設定了超速警告的電路，當汽車的行駛速度超過設定的值時，系統(tǒng)則會自動啟動聲光報警電路直到汽車的速度在安全行駛速度范圍內警告信號才自動解除，使得系統(tǒng)更加安全可行的進行。
系統(tǒng)的總體方案：
目前，太空中一共有24顆衛(wèi)星時刻向人類提供服務，這24顆衛(wèi)星分別以55°的角度分布在地球上空20—200km的軌道面上，衛(wèi)星之所以這樣分布的原因在于使得地球上的任何地方在任何時候都可以保證能夠接收到至少6顆衛(wèi)星信號的數據，以確保gps快速準確的定位導航，一般衛(wèi)星數量越多則gps定位的速度、精度就越高，出現漂移問題就越少。這24顆衛(wèi)星可以源源不斷的向用戶提供需要的數據，數據以廣播式的方式散發(fā)出去，數據的'類型是完全共享的所以能夠減低很大的成本，不需要后期續(xù)費使用。
系統(tǒng)的硬件設備主要有單片機、電源模塊、語音播報模塊、gps模塊以及液晶顯示模塊，通過相關的技術來解決個設備之間的相互通信問題即主要是通過單片機來解析gps接收來自衛(wèi)星的數據來實現確定當前的經煒度、時間、速度等信息并通過液晶電路將其解析的數據及時準確的顯示出來即完成自動報站和超速警告任務。執(zhí)行的過程：通過gps模塊時刻接收衛(wèi)星不斷發(fā)送的數據，并根據四顆及以上的不同衛(wèi)星信號經過單片機算法的處理后計算出當前的經緯度、時間、速度、海拔等信息，隨后再由主控制器驅動相關的語音播報和液晶顯示電路工作，實現自動報站和超速警告的工作。
該系統(tǒng)主要涉及的技術內容有：
(1)電源模塊的設計。gps接收模塊不斷接收衛(wèi)星的數據，功率越大則信號越強、速度越快、精度越高，所以一個可靠的電源電路是保證系統(tǒng)正?？煽窟\行的前提。
(2)gps模塊的選擇。由于gps技術的不斷普及gps模塊類型繁多，選擇合適的gps則成為重點問題，軍品級別的gps成本簡直是個天價用戶也是消費不起的;價格低廉的gps則精度低、速度慢、抗干擾能力差。本系統(tǒng)通過對種gps模塊的研究和分析得出兩款gps模塊類型能滿足人們的日常使用即6m和6h類型的gps。后者相對于前者則精度要高、速度快、抗干擾能力強，系統(tǒng)通過研究分析得出6h更適合全球定位系統(tǒng)的設計工作。
(3)液晶模塊的選擇。公交車自動報站系統(tǒng)的服務對象是百姓即希望每個人群都能容易接受，所以設計的顯示電路應該是人們都認識的中文漢字，以便于人們閱讀相關信良。
語音模塊的選擇。系統(tǒng)最為人性化的就是能夠聽到真人發(fā)音播報站臺信息，為了能更好的突出人性化的特點、更好的還原真人的發(fā)音系統(tǒng)對語音電路的選擇條件則更加苛刻。通過不斷的測試發(fā)現市場上語音芯片isd1730能夠很好的還原語音信號，該芯片的失真信號小、播報語音信號強完全能夠勝任公交車自動報站要求。
人們一般通過在便捷式設備上安裝模塊接收衛(wèi)星數據最終達到導航定位的目的。gps導航定位基本原理：gps衛(wèi)星實際上是向用戶發(fā)送的是時間和衛(wèi)星當前的信號，用戶使用的gps模塊主要是接收其發(fā)送的相關信息，并通過一定的算法測量出衛(wèi)星數據從發(fā)送到接收的延遲時間，同時根據衛(wèi)星發(fā)送的信號解析出衛(wèi)星到用戶的距離。這就是為什么至少需要4顆以上包括4顆衛(wèi)星信號才能定位成功的原因。
系統(tǒng)的創(chuàng)新點：
系統(tǒng)采用的是成熟的科學技術手段，利用gps模塊采集衛(wèi)星數據解析出當前的位置信息，單片機接受數據信號實現自動播報站臺信息提醒司機、乘客朋友準備停車下站，與此同時還可以自動的得出顯示出當前站臺的信息，實現聲圖并茂的顯示出來，靈活方便擴展能力強、系統(tǒng)可移植性高，整個過程不需要人員的直接干預，保證司機可以專心駕駛車輛確保乘客的安全，提髙系統(tǒng)的可靠性能。
總結。
針對文的智能控制系統(tǒng)能夠滿足公交車智能報站的基本功能，具有自動報站功能的同時還可以自動檢測汽車的速度，超出安全速度時則能夠啟動聲光警報信號提醒司機正常駕駛。確保車倆安全、可靠的運行。
綜合國際的發(fā)展可以發(fā)現gps技術伴隨我們走過了幾個世紀了，gps技術的廣泛使用，便捷式移動設備也得到了極大的普及，而在國內各行業(yè)中gps技術還在起步階段，因此對于推廣gps技術的產業(yè)化發(fā)展具有廣泛的市場價值，gps技術不僅僅能夠使用在公交車報站、導航技術上，同時還可以進一步開發(fā)如可以開發(fā)出智能汽車的自動調度，根據汽車的行駛路徑進行自動的調節(jié)來緩解道路擁擠的交通問題等?？偠灾?，gps技術可以在各行各業(yè)的單位、企業(yè)中發(fā)揮巨大的作用，為人類文明建設貢獻出無窮的力量。
傳感器論文篇三
對施工材料的檢測在所有工程施工中均具有較高的要求，作為公路工程施工材料中占有大比例的砂石的檢測，便是公路工程檢測的一項重要內容，其直接決定這些材料能否應用于施工，因此需要技術人員對這些材料現場進行檢測。工程用砂則需要確保砂的含泥量及級配等與施工要求相符;同時應嚴格控制碎石的軋制過程，確保其壓碎值及密實度與要求相符;砂中的泥塊含量應為0%，泥粉塵含量應小于或等于5%，砂當量應超過75%;檢測氧化鎂及氧化鈣在石灰中的含量，確保其用量及消解率與達到工程需要的要求。
(2)施工檢測。
首先，公路工程檢測中的標準性試驗，為檢測施工過程所使用的材料及施工工藝等是否符合國家規(guī)范或者滿足行業(yè)標準，需要在公路工程檢測中應用標準性試驗，該項檢測通常位于施工之前，主要是對擬用材料及配合比進行檢測，檢驗材料及工藝是否滿足國家規(guī)定標準，如滬寧高速公路增補聲屏障施工項目，在檢測粒徑小于38mm的路基土時，通常采取重型擊實的手段對路基土含水量和密度、石灰粉煤灰穩(wěn)定粒料及水泥穩(wěn)定粒料進行檢測，控制混凝土的最大水泥用量為500kg/m3，減水率要大于等于28%，初凝時間要超過120min;在對瀝青進行試驗檢測時，由于其路面處在高溫塑性變形狀態(tài)下強度降低，在低溫情況下脆性變大，所以冬季路面易出現裂縫，所以檢測前需要全面了解瀝青的使用標準規(guī)范，瀝青的理想結構為骨架密實度結構，即將一定的粗骨料摻入混合料中作為框架，同時還摻入一定量細骨料來增加其密度。其次，對于路基及路面基層壓實度檢測。工地實際達到的干密度與室內標準擊實試驗得到的最大密度間的比值為壓實度，而瀝青路面的'壓實度的確定包括對路面基層混合料最大干密度及最佳含水量、路基土最佳含水量及最大子密度以及瀝青材料標準密度的確定等，其混合料的標準密度檢測通常以馬歇爾密度或者試驗段密度作為取樣標準，馬歇爾密度的標準要高于試驗段密度，2種方法均需測量試件的密度，而測密度的方法一般有表干法、體積法以及蠟封法等。
(3)施工質量跟蹤檢測。
應當對工程中的每一分項工程項目進行檢測，并將實際檢測的頻率及方法作為施工質量跟蹤檢測的依據，如廣東省某公路工程對道路中心線、橋涵等構造物軸線偏移情況的檢測(測量軸線的偏移量)，以及采用灌砂法及環(huán)刀法等對路基及路面壓實度的檢測，其中灌砂法試樣最大粒徑一般不得超出15mm，測定密度曾厚度為150～200mm。通常情況下，用回彈彎沉值來表示路基與路面承載能力，其中承載能力與回彈彎沉值成反比。要確保試驗檢測的各項內容均滿足工程規(guī)范要求，同時應增加路基邊部、挖方以及低填土地段的檢測頻率，確保加荷載速度依照水泥混凝土的抗壓抗折強度試驗規(guī)程進行，并且還應準確處理相應的測試值。
3加強公路工程檢測工作的建議。
為了加強公路工程的質量控制，保證行車安全，除了要加強對相關檢測技術的研究與應用外，還需要加強公路工程日常檢測工作的力度。首先需要建立健全檢測工作體系，完善各項檢測制度。公路工程的建設單位，要推行質量自檢的工作制度，合理安排管理工作人員，明確各個崗位職責，并要結合公路工程的實際施工進度情況，制定出詳細化的檢測工作計劃，使其具有實踐性與科學性。其次，加大投入，保證相關設備齊全。在開展公路工程的檢測工作之前，需要合理布置實驗室，并要加大投入，配全檢測工作中所需的相關儀器設備，儀器設備優(yōu)先選用自動化程度高的，減少人員操作帶來的誤差，從而提高檢測數值的準確性。同時要對檢測人員提出較高要求，使其牢固掌握檢測技術，可以通過崗前培訓及嚴格考核等環(huán)節(jié)，來逐步強化其技能，不斷提高個人素養(yǎng)，保證相關工作人員能夠持證上崗。最后，需要精細化公路工程的檢測工作，對各項檢測數值進行準確分析。在開展檢測工作時，需要對各個工程環(huán)節(jié)進行詳細劃分，并要實行一一負責制，當完成檢測工作時，需要對各項檢測結果及時進行處理，減小誤差，保證檢測結果的精確性，及時對收集上來的數據通過數理統(tǒng)計分析施工水平，找出施工存在的問題，及時糾正施工中存在的問題。
4結語。
社會經濟的快速發(fā)展，使得我國公路工程建設呈現出了跨越式的發(fā)展趨勢，公路建設在快速發(fā)展的同時，所承受的通行壓力也在不斷增加，因而質量問題也日益嚴重。我們需要對公路工程的檢測工作有足夠重視，通過全面檢查及現代化的檢測技術的應用來對公路施工進行控制，保證公路施工質量，促進我國家交通運輸業(yè)的發(fā)展。
參考文獻:。
［2］張穎．公路工程檢測在公路工程質量控制中的應用．交通標準化，(15)．。
傳感器論文篇四
在科學技術高度發(fā)展的現代社會中，我們主要依靠檢測技術獲取、篩選和傳輸信息來實現自動控制。光電傳感器本身具有反應快、精度高、可靠性高等優(yōu)點，而且其在測量速度方面較快，所以在自動測量領域中得到了廣泛的應用。本文主要針對光電傳感器的原理以及其應用等相關問題進行簡要探討。
在社會和經濟快速發(fā)展的背景下，信息技術獲得了廣泛的應用，并在現代社會中發(fā)揮著重要的作用。很多人在得到資料后通過一系列科學的分析，加工，處理，才能正確認識和把握規(guī)律，促進科技工藝的發(fā)展。通過對信息的自動采集和過濾，獲取有效的控制信息，可以提升企業(yè)的競爭力。
光電子和微電子技術的有效結合，形成了新的光電傳感信息技術，這一技術的應用，使精度更高，響應速度更快，是具有高可靠性和高精確度的光電傳感器，并且能對表格進行更靈活的測量，在自動檢測技術當中得到了非常廣泛的應用。光電傳感器的應用可以實現對光學部件的有效檢測。
光電效應分為外部和內部光電效應光電效應。外部光電效應指的是表面電子的某些對象的光照射發(fā)生逃逸的現象，也稱為電光效應以外光電子效應?；谠诠怆娫暇哂泄怆姽埽怆姳对龉艿裙鈱W效應的外部光電效應是指光對下一個對象造成影響時，原子的內部電子被釋放，但這些電子不會發(fā)生表面的逃逸現象，而是仍保持在所述主體的內部，從而使所述被攝體的變化的電阻率或產生電動勢。主要包括光敏電阻器，光電二極管，光電池等光電元件。在光電材料的光，電子材料吸收能量，如果電子的表面能吸收足夠的，電子將克服逃逸的束縛到空間，這是光電效應以外的外表面。
因此，如果光電子逃逸面中，w不同的材料具有不同的功函數，入射光具有一定的頻率限制，并且僅當入射光的頻率大于該頻率的限制，將已光電子，否則力度不大，也不會有光電子，這個頻率所具有的上限我們一般把它稱為“紅色極限”。而光在電效應當中，價帶與正常情況下的那些半導體材料之間所具有的帶隙能量間隔在導帶之間，價帶電子不會自發(fā)如果通過轉換到導帶，使得導電半導體材料少得多的導電，但是，以某種方式與價帶電子提供能量，它可以被激發(fā)到導帶，形成一個載體，增加的方式的導電性時，光對于入射光的能量的激勵。例如，價帶電子將吸收這些具有很高能量的光子，并將其過渡到導帶之中，從而留下一個介質孔當中的價帶，這樣也可以形成一對可以用來導電的電子――空穴對。雖然沒有相關的逃逸電子或光電子形成，但是顯然有電氣效應是由于被光電效應中所產生的光。
房間。
光電傳感器可以檢測已被廣泛應用于光的變化量而引起的檢測技術，工業(yè)自動化和智能控制等領域。在這里，我們來說明這種傳感器中的應用生產和生活。
所謂光隔離器一般是由一個發(fā)光的二極管或者光電晶體管在同一封套的組合物進行安裝而成的。發(fā)光二極管的光敏電阻器，發(fā)光二極管光電晶體管。其中發(fā)光二極管的光電晶體管是被最廣泛使用的，經常在隔離一般信號中使用；發(fā)光的光敏可控硅電源隔離的駕駛情況下使用二極管；發(fā)光二極管或在直接驅動低功率負荷的場合中使用的達林頓復合管。
當掃描條形碼筆尖上移動，如果遇到黑線，所述發(fā)光二極管的光就會由黑線被吸收，光電晶體管不接收反射的光，高阻抗電流干旱，在橫截面中比狀態(tài)由于當由發(fā)光二極管發(fā)出的光，被反射到光電晶體管的基極的顏色空間滿足，光電晶體管導通，整個條碼掃描之后，條形碼到光電晶體管的電脈沖信號，將信號放大，脈沖列的形成后成形，然后通過計算機處理，以完成的條形碼信息的識別。
2
光電探測器在緯紗織機用檢測器，以確定是否斷裂時在噴射緯紗效果的進步，紅外發(fā)射紅外光，經緯線反射的接收到的光電池，如果沒有接收到電池中的光的反射信號，則緯紗已破裂，因此光電池的輸出信號，經過隨后的電路放大，脈沖整形，并控制機器的正常操作是打開還是關閉報警。
因為緯紗非常薄，并向前擺動，漫射光的生成，減弱了反射光的強度，并伴有背景的雜散光，因此要求塞具有高的靈敏度和分辨率，為此，利用紅外線led高電流小電源脈沖占空比，它將確保發(fā)光管的壽命，而且在瞬間射的光，以提高檢測靈敏度。
一些廣泛運用的光電傳感器仍等著我們去研究，去探索，如在太陽下，還不能很好看清手機和電腦的顯示，那么我們就可以用它來更改手機的感光器件和屏幕亮度，同樣的，空調調節(jié)，可以紅外線檢測自動調整到舒適的溫度的身體，當溫度過高或過低時，打開空調即可調整到人的舒適范圍溫度，由此可見，光電傳感器將會使我們的生活更方便。
[1]張夢欣.自動檢測與傳感器應用[m].中國勞動社會保障出版社.
傳感器論文篇五
摘要：溫度傳感器是最早開發(fā)、也是應用最廣泛的一種傳感器。據調查，早在1990年，溫度傳感器的市場份額就大大超出了其它傳感器。從17世紀初，伽利略發(fā)明溫度計開始，人們便開始了溫度測量。而真正把溫度轉換成電信號的傳感器，是1821年德國物理學家賽貝發(fā)明的，也就是我們現在使用的熱電偶傳感器。隨后，鉑電阻溫度傳感器、半導體熱電偶溫度傳感器、pn結溫度傳感器、集成溫度傳感器相繼而生。也使得溫度傳感器更加廣泛的應用到我們的生產和生活中。本文主要介紹了溫度傳感器的分類、工作原理及應用。
關鍵詞：溫度傳感器；溫度；攝氏度。
溫度傳感器(temperaturetransducer)，利用物質各種物理性質隨溫度變化的規(guī)律把溫度轉換為可用輸出信號。溫度傳感器是溫度測量儀表的核心部分，品種繁多。按測量方式可分為接觸式和非接觸式兩大類?，F代的溫度傳感器外形非常得小，這樣更加讓它廣泛應用在生產實踐的各個領域中，也為我們的生活提供了無數的便利和功能。
一、溫度的相關知識。
溫度是用來表征物體冷熱程度的物理量。溫度的高低要用數字來量化，溫標就是溫度的數值表示方法。常用溫標有攝氏溫標和熱力學溫標。
攝氏溫標是把標準大氣壓下，沸水的溫度定為100攝氏度，冰水混合物的溫度定為0攝氏度，在100攝氏度和0攝氏度之間進行100等份，每一等份為1攝氏度。熱力學溫標是威廉湯姆提出的，以熱力學第二定律為基礎，建立溫度僅與熱量有關而與物質無關的熱力學溫標。由于是開爾文總結出來的，所以又稱為開爾文溫標。
二、溫度傳感器的分類。
根據測量方式不同，溫度傳感器分為接觸式和非接觸式兩大類。接觸式溫度傳感器是指傳感器直接與被測物體接觸，從而進行溫度測量。這也是溫度測量的基本形式。其中接觸式溫度傳感器又分為熱電偶溫度傳感器、熱電阻溫度傳感器、半導體熱敏電阻溫度傳感器等。
非接觸式溫度傳感器是測量物體熱輻射發(fā)出的紅外線，從而測量物體的溫度，可以進行遙測。
三、溫度傳感器的工作原理。
（一）熱電偶溫度傳感器。熱電偶溫度傳感器結構簡單，僅由兩根不同材料的導體或半導體焊接而成，是應用最廣泛的溫度傳感器。
熱電偶溫度傳感器是根據熱電效應原理制成的：把兩種不同的金屬a、b組成閉合回路，兩接點溫度分別為t1和t2，則在回路中產生一個電動勢。
熱電偶也是由兩種不同材料的導體或半導體a、b焊接而成，焊接的一端稱為工作端或熱端。與導線連接的一端稱為自由端或冷端，導體a、b稱為熱電極，總稱熱電偶。測量時，工作端與被測物相接觸，測量儀表為電位差計，用來測出熱電偶的熱電動勢，連接導線為補償導線及銅導線。
從測量儀表上，我們觀測到的便是熱電動勢，而要想知道物體的溫度，還需要查看熱電偶的分度表。
為了保證溫度測量結果足夠精確，在熱電極材料的選擇方面也有嚴格的要求：物理、化學穩(wěn)定性要高；電阻溫度系數??；導電率高；熱電動勢要大；熱電動勢與溫度要有線性或簡單的函數關系；復現性好；便于加工等。根據我們常用的熱電極材料，熱電偶溫度傳感器可分為標準化熱電偶和非標準化熱電偶。鉑銠-鉑熱電偶是常用的標準化熱電偶，熔點高，可用于測量高溫，誤差小，但價格昂貴，一般適用于較為精密的溫度測量。鐵-康銅為常用的非標準化熱電偶，測溫上限為600攝氏度，易生銹，但溫度與熱電動勢線性關系好，靈敏度高。
（二）電阻式溫度傳感器。熱電偶溫度傳感器雖然結構簡單，測量準確，但僅適用于測量500攝氏度以上的高溫。而要測量-200攝氏度到500攝氏度的中低溫物體，就要用到電阻式溫度傳感器。
電阻式溫度傳感器是利用導體或者半導體的電阻值隨溫度變化而變化的特性來測量溫度的。大多數金屬在溫度升高1攝氏度時，電阻值要增加0.4%到0.6%。電阻式溫度傳感器就是要將溫度的變化轉化為電阻值的變化，再通過測量電橋轉換成電壓信號送至顯示儀表。
（三)半導體熱敏電阻。半導體熱敏電阻的特點是靈敏度高，體積小，反應快，它是利用半導體的電阻值隨溫度顯著變化的特性制成的。可分為三種類型：(1）ntc熱敏電阻，主要是mn，co，ni，fe等金屬的氧化物燒結而成，具有負溫度系數。(2)ctr熱敏電阻，用v，ge，w，p等元素的氧化物在弱還原氣氛中形成燒結體，它也是具有負溫度系數的。(3)ptc熱敏電阻，以鈦酸鋇摻和稀土元素燒結而成的半導體陶瓷元件，具有正溫度系數。也正是因為ptc熱敏電阻具有正溫度系數，也制作成溫度控制開關。
（四）非接觸式溫度傳感器。非接觸式溫度傳感器的測溫元件與被測物體互不接觸。目前最常用的是輻射熱交換原理。這種測溫方法的主要特點是：可測量運動狀態(tài)的小目標及熱容量小或變化迅速的對象，也可用來測量溫度場的溫度分布，但受環(huán)境溫度影響比較大。
四、溫度傳感器的應用舉例。
（一）溫度傳感器在汽車上的應用。溫度傳感器的作用是測量發(fā)動機的進氣，冷卻水，燃油等的溫度，并把測量結果轉換為電信號輸送給ecu.對于所有的汽油機電控系統(tǒng)，進氣溫度和冷卻水溫度是ecu進行控制所必須的兩個溫度參數，而其他的溫度參數則隨電控系統(tǒng)的類型及控制需要而不盡相同。進氣溫度傳感器通常安裝在空氣流量計或從空氣濾清器到節(jié)氣門體之間的進氣道或空氣流量計中，水溫傳感器則布置在發(fā)動機冷卻水路，汽缸蓋或機體上上的適當位置?？梢杂脕頊y量溫度的傳感器有繞線電阻式，擴散電阻式，半導體晶體管式，金屬芯式，熱電偶式和半導體熱敏電阻式等多種類型，目前用在進氣溫度和冷卻水溫度測量中應用最廣泛的是熱敏電阻式溫度傳感器。
（二）利用溫度傳感器調節(jié)衛(wèi)生間的溫度。溫度傳感器還能調節(jié)衛(wèi)生間內的溫度，尤其是在洗澡的時候，能自動調節(jié)衛(wèi)生間內的溫度是很有必要的。通過溫濕度傳感器和氣體傳感器就能很好的控制衛(wèi)生間內的環(huán)境從而使我們能夠擁有一個舒適的生活?，F在大部分旅館和一些公共場所都實現了自動調節(jié)，而普通家庭的衛(wèi)生間都還是人工操作，尚未實現自動調節(jié)這主要是一般客戶不知道能夠利用傳感器實現自動化，隨著未來人們的進一步了解，普通家庭的衛(wèi)生間也能實現自動調節(jié)。
參考文獻：
[1]周琦。集成溫度傳感器的設計[d]。西安電子科技大學，2007.
傳感器論文篇六
為了提高傳感器整體抗耦合性，各支路傳感器結構須具有很好抗扭、抗彎曲能力。本文根據力學分析，將板環(huán)結構改為圓環(huán)內嵌十字梁結構，圓環(huán)內嵌十字梁結構集合了板環(huán)結構線性好、輸出靈敏度高、剛性好的優(yōu)點，同時具備工作區(qū)應變穩(wěn)定、對稱、抗彎曲、抗扭轉等特性。其力學模型如圖3所示。圓環(huán)內嵌十字梁結構測量的是梁上的拉/壓應力，當環(huán)受拉向或壓向載荷作用時，垂直與水平直徑位移方向相反，在十字梁的根部(圖3(b)中1，2，3，4處)會產生彎曲和拉伸兩類變形，其中拉伸應變可通過全橋接線測量，環(huán)上的彎曲應力具有很好的對稱性，因此，傳遞到梁上的工作應變?yōu)榧兝?壓應變，工作應變區(qū)如圖3(b)的1，2，3，4處。本文利用solidworks軟件為對優(yōu)化前后樣機進行仿真受力分析，比較工作區(qū)應變，驗證優(yōu)化結構的合理性。仿真時對優(yōu)化前后的傳感器都進行裝配體受力分析，嚴格按照實際參數(材料、約束、配合、載荷)進行仿真。載荷施加方法:在軸向載荷基礎上附加額外的彎矩與扭矩，測試其對工作應變區(qū)影響。兩結構施加載荷大小、方向、作用點都一致，其中對于扭矩加力，是直接施加于上端鉸座面上;對于彎矩加力，是在同一面上施加側向力荷來等效，如圖4。根據仿真的結果，得到的數據由表1所示。由仿真數據可得:1)優(yōu)化后支路傳感器的抗耦合力矩能力明顯強于未優(yōu)化傳感器的抗耦能力。比如:在附加100力矩時，優(yōu)化后的傳感器其微應變值增加了(1105－951)×10－6=154×10－6，而未優(yōu)化的傳感器微應變值增加了(1510－956)×10－6=554×10－6，因此，優(yōu)化后的結構其抗扭能力大大加強。2)優(yōu)化后支路傳感器的抗側向力的能力明顯強于未優(yōu)化傳感器的抗側向能力。比如:在附加測向力為200n時，優(yōu)化后的傳感器其微應變值增加了(1215－951)×10－6=264×10－6，而未優(yōu)化的傳感器微應變值增加了(1460－956)×10－6=504×10－6，因此，新結構抗側向力效果明顯。2．3支路傳感器的優(yōu)化結構根據以上的.分析結果，新的支路傳感器利用了各種去耦方式，得到的總體結構如圖5所示。
2六維力傳感器的標定。
依據要研制的傳感器量程和精度，設計了相應的標定系統(tǒng)，該系統(tǒng)的實現主要是通過比對的方法來進行，在施加力的路徑上串聯(lián)一個高精度的s型傳感器，精度為0．03%，滿足本系統(tǒng)要求。將優(yōu)化前后傳感器在完全相同的試驗條件下進行加載并記錄測量結果，利用線性解算法求解各自的映射關系矩陣，最后驗證比對測量精度。試驗標定過程中對傳感器6支路通道依次進行標定，每路各取不少于6個標定點，并進行遞增、遞減加載各3次，然后對遞增、遞減的標定數據進行均值化處理即為最終的標定數據。對于六維力傳感器，解耦的優(yōu)劣和傳感器的精度息息相關，一個方向的加載很難對傳感器的解耦能力做出全面的評價，截至目前為止，大部分的論文只是在試驗時只是加載了一維力，只有個別的文章提及到二維加載［11］，還沒有三維加載的試驗數據。本文為了驗證傳感器的耦合情況，進行了三維復合加載，標定數據見表2～表4。
3結束語。
本文設計了一種基于at89s52單片機和ds18b20數字溫度傳感器的溫度采集報警系統(tǒng)，對軟硬件設計進行詳細說明。該設計具有結構簡單、精度高和穩(wěn)定性好等優(yōu)點，適用于糧倉、電力機房、軸瓦、空調、冰箱和工農業(yè)等領域，ds18b20單總線和多點式測溫特點使其擴展性加強，具有廣闊的市場前景。
傳感器論文篇七
傳感器應用極其廣泛，而且種類繁多，涉及的學科也很多，通過對傳感器的學習讓我基本了解了傳感器的基本概念及傳感器的靜、動態(tài)特性電阻式、電容式、電感式、壓電式、熱電式、磁敏式、光電式傳感器與光纖傳感器的結構、工作原理及應用。傳感器的特性主要是指輸出入輸入之間的關系。當輸入量為常量或變化很慢時，其關系為靜態(tài)特性。當輸入量隨時間變換較快時，其關系為動態(tài)特性。
前者就能推定后者。最常用的標準輸入信號有階躍信號和正弦信號兩種，所以傳感器的動態(tài)特性也常用階躍響應和頻率響應來表示。
傳感器的作用主要是感受和響應規(guī)定的被測量，并按一定規(guī)律將其轉換成有用輸出，特別是完成非電量到電量的轉換。傳感器的組成并無嚴格的規(guī)定。一般說來，可以把傳感器看做由敏感元件（有時又稱為預變換器）和變換元件（有時又稱為變換器）兩部分組成，。
敏感元件。
在具體實現非電量到電量的變換時，并非所有的非電量都能利用現有的技術手段直接變換為電量，有些必須進行預變換，即先將待測的非電量變?yōu)橐子谵D換成電量的另一種非電量。這種能完成預變換的器件稱為敏感元件。
變換器。
能將感受到的非電量變換為電量的器件稱為變換器，例如，可以將位移量直接變換為電容、電阻及電感的電容變換器、電阻變換器及電感變換器，能直接把溫度變換為電勢的熱電偶變換器。顯然，變換器是傳感器不可缺少的重要組成部分。
在實際情況中，由于有一些敏感元件直接就可以輸出變換后的電信號，而一些傳感器又不包括敏感元件在內，因此常常無法將敏感元件與變換器加以嚴格區(qū)別。
通過本學期的學習讓我了解在實際使用中對傳感器的選擇的要。
求如下：1、根據測量對象與測量環(huán)境確定傳感器的類型。
要進行—個具體的測量工作,首先要考慮采用何種原理的傳感器,這需要分析多方面的因素之后才能確定.因為,即使是測量同一物理量,也有多種原理的傳感器可供選用,哪一種原理的傳感器更為合適,則需要根據被測量的特點和傳感器的使用條件考慮以下一些具體問題:量程的大小;被測位置對傳感器體積的要求;測量方式為接觸式還是非接觸式;信號的引出方法,有線或是非接觸測量;傳感器的來源,國產還是進口,價格能否承受,還是自行研制.
在考慮上述問題之后就能確定選用何種類型的傳感器,然后再考慮傳感器的具體性能指針.
2、靈敏度的選擇。
量變化對應的輸出信號的值才比較大,有利于信號處理.但要注意的是,傳感器的靈敏度高,與被測量無關的外界噪聲也容易混入,也會被放大系統(tǒng)放大,影響測量精度.因此,要求傳感器本身應具有較高的信噪比,盡員減少從外界引入的廠擾信號.
傳感器的靈敏度是有方向性的.當被測量是單向量,而且對其方向性要求較高,則應選擇其它方向靈敏度小的傳感器;如果被測量是多維向量,則要求傳感器的交叉靈敏度越小越好.
3、頻率響應特性。
傳感器的頻率響應特性決定了被測量的頻率范圍,必須在允許頻率范圍內保持不失真的測量條件,實際上傳感器的響應總有—定延遲,希望延遲時間越短越好.
傳感器的頻率響應高,可測的信號頻率范圍就寬,而由于受到結構特性的影響,機械系統(tǒng)的慣性較大,因有頻率低的傳感器可測信號的頻率較低.
在動態(tài)測量中,應根據信號的特點(穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)、隨機等)響應特性,以免產生過火的誤差.
4、線性范圍。
傳感器論文篇八
在熟知了小學體育教學的特點、意義、教學內容編排設置規(guī)則后，如何具體實現體育教學方式的新穎化，就成為最為關鍵的問題。新課標為小學整體教育水平提出了更為客觀實際的要求。因此，小學體育教學方式的創(chuàng)新轉變無疑成為推動小學整體教育質量的一股重要力量?？梢?，在小學體育教學過程中，要格外注意幾點，以促成體育教學水平的提升。
4.1讓學生懂得體育課的重要性。
小學體育課教師在進行體育授課時，應當讓學生認識到體育課的重要性，明確體育課在他們未來學習工作中的作用，這樣學生才會對體育課有一個全新的思想認識。同時，教師在呼吁學生重視體育教學的過程中，也要通過加強他們自信心的途徑來打消他們的心理壓力，使他們熱愛體育，不再對體育產生恐懼想法。這樣，學生才能安下心來，積極參加體育課，并發(fā)揮自己的個性，以一種較為輕松的學習心態(tài)投入體育教學，利于小學體育教學效果的實現。
4.2在全校范圍內樹立生命安全教育意識。
小學生的年齡普遍不是很大，還處于一個“愛玩”的年齡，格外喜歡體育課。然而，這也為安全事故埋下了一定的隱患。因此，在體育教學過程中，老師要讓學生樹立生命安全意識。這樣，學生才會細心體會自己在游戲中的言行是否符合生命安全教育的要求。學生在心里樹立生命安全教育意識，才能真切懂得不安全因素及不適當的行為可能帶給自己的不良后果，才能時刻保持清醒的安全意識。
4.3嚴格抓好體育教學課堂的紀律性。
在體育教學過程中應時刻牢記教育目標，因此，培養(yǎng)學生在體育教學活動中的紀律意識顯得格外重要。在教學體育游戲時，老師要嚴格抓好教學紀律，提高學生的紀律性，使學生更好地自我約束，杜絕教學氣氛散漫的現象。比如在體育游戲分組后，各組應當在老師的指令下有秩序有步驟地進行，此外，老師要秉持人文理念，對學生進行思想教育，可以避免同學之間的不友好行為和身體傷害行為。
4.4完善各項體育教學設施。
體育教師在進行體育游戲前應當對場地、器材進行細致檢查，排除安全事故隱患，以生命第一、安全至上的宗旨開展；要根據游戲內容重點做好針對性的準備活動，要預先想到并考慮好采取針對性的預防?？傊龑W生生命安全不利的外部因素，把學生的生命安全放在首位。這樣，才能在新課標指導下，對小學體育教學方式進行創(chuàng)新。
5結語。
體育教學關系著青少年的身體素質，有著非常重要的現實意義。而在新課標形勢下，注重教學方式上的推陳出新，將會使體育教學的效果更加明顯，使體育教學目標及時全面地實現。因此，老師在編排體育游戲時要時刻注重各項編排規(guī)則，通過體育教學培養(yǎng)并增強學生的實踐能力。同時，老師在教學過程中要格外注意生命安全，使體育教學活動在小學教育中達到預期的教學效果，為小學教育方式的創(chuàng)新帶來更大更多的驚喜。
傳感器論文篇九
系統(tǒng)核心處理模塊基于cc2530開發(fā)設計，選用星型拓撲結構組建無線傳感器網絡，具有容量大、低成本和低功耗等特點，且相鄰兩個節(jié)點傳輸距離可達10～150m，完全滿足溫室內無線調光系統(tǒng)設計需求。其中，主控節(jié)點實現網絡構建、環(huán)境信息采集、數據處理分析、人機交互及調光命令下發(fā)等功能;驅動節(jié)點主要實現控制命令接收、數據解析及調光數據輸出等功能;植物led執(zhí)行器實現led燈組調控及亮度輸出。主控節(jié)點采用全功能設備ffd(fullfunctionde-vice)，具備網絡協(xié)調功能，可聯(lián)結其他ffd或精簡功能設備(rfd)，組建無線傳感器網絡，可雙向傳輸信息，具有協(xié)調作用;同時，根據系統(tǒng)設計要求，主控節(jié)點具有控制功能。電路設計增加環(huán)境光照與溫度信息采集模塊、人機交互模塊(即液晶顯示及按鍵)、工作指示燈、時鐘模塊以及復位模塊，分別完成數據采集、人機交互和復位等控制功能。驅動節(jié)點采用簡化功能設備rfd(reducedfunc-tiondevice)與主控節(jié)點進行信息傳輸，同時完成控制命令輸出;植物led執(zhí)行器基于植物光合作用分析，選用中心波長為660nm、半波帶寬度為40nm的紅光led，以及中心波長為450nm、半波帶寬度為40nm的藍光led兩種特定波段led作為光源，可根據驅動節(jié)點輸出不同的調光命令，實現不同配光比的光環(huán)境調節(jié)。
2系統(tǒng)硬件設計。
2．1主控節(jié)點結構及硬件設計。
主控節(jié)點主要負責構建及啟動網絡、網絡參數選擇、當前環(huán)境信息監(jiān)測、控制方式選擇、計算調光值、調光命令下發(fā)、人機交互等功能，包括電源模塊、核心處理模塊、無線模塊。
2．1．1核心處理模塊。
系統(tǒng)選用cc2530作為中央處理器，內含高性能低功耗8051微控制器，工作電壓3．3v，外設21個i/o口。其中，p1．0接入系統(tǒng)正常工作信號led指示燈;p0．1接入手動按鈕;人機交互模塊電路為液晶分別與p0．0，p1．2，p1．5和p1．6連接，按鍵與p0．6和p2．0口連接;p0．2，p0．4，p0．5與時鐘芯片ds1302相連;p1．4口與溫度傳感器連接，p1．1和p1．3口與光照傳感器相連。具體電路根據cc2530芯片手冊設計開發(fā)，降低了開發(fā)難度。
2．1．2人機交互模塊。
系統(tǒng)選用db12864－16c作為液晶顯示，采用普通復位按鍵作為設備按鍵，在滿足系統(tǒng)工作要求的條件下，為節(jié)省i/o口使用，液晶與cc2530連接采用串行spi方式進行通信，按鍵電路利用sn74hc32或門和lm358運放共同實現。具體電路根據spi方式及運放典型電路開發(fā)設計。
2．1．3其他模塊。
電源模塊采用5v適配器為主控節(jié)點供電。電源輸入后，經過降壓芯片asm－1117典型電路為系統(tǒng)提供3．3v直流電壓。數據采集模塊包括環(huán)境溫度采集和光照采集兩種。其中，溫度采集選用ds18b20作為溫度傳感器和isl29010作為光照傳感器，通過在光照傳感器上覆蓋紅藍光濾光片以及軟件修正，實現對光合作用有效波段監(jiān)測。時鐘模塊根據ds1302芯片手冊中典型電路設計，可實現系統(tǒng)時間設制以及定時控制功能。同時，為滿足系統(tǒng)后期擴展需求，將剩余i/o口作為備用擴展口使用，以提高系統(tǒng)實際應用及二次開發(fā)能力。
2．2驅動節(jié)點及植物led執(zhí)行器設計。
驅動節(jié)點屬于精簡功能設備，只完成調光控制命令接收與信號輸出功能，可減少外圍電路設計，降低了智能調光系統(tǒng)的成本。驅動節(jié)點包括核心處理模塊、無線接收模塊、電源模塊和繼電器模塊。具體電路為:p1．0連接紅光led驅動電路，p1．1連接藍光led驅動電路，p1．5連接紅光信號繼電器，p1．6連接藍光信號繼電器。led執(zhí)行器包括驅動模塊及紅藍光led燈組，由24v電源供電。驅動模塊選擇pt4115驅動芯片，是一款連續(xù)電感電流導通模式的`降壓恒流源，可用于驅動一顆或多顆led串聯(lián)。led燈組根據植物生長所需光環(huán)境由若干紅藍光led按比例組成。
3系統(tǒng)軟件設計。
本系統(tǒng)以iar為軟件開發(fā)平臺，可以直接對zig-bee協(xié)議棧進行開發(fā)移植，生成高效可靠的可執(zhí)行代碼，并對代碼進行調試。代碼采用c語言開發(fā)，不僅有利于軟件代碼的可讀性，而且能夠滿足對硬件功能的調試和控制，大大縮短了系統(tǒng)開發(fā)周期。系統(tǒng)軟件主要包括節(jié)點間數據傳輸和節(jié)點功能軟件兩個部分。節(jié)點數據傳輸過程:首先，通過主控節(jié)點進行信道掃描，選擇合適的信道組建網絡。在ieeee802．15．4協(xié)議中，將2．4g頻段劃分16個信道，編號為11－26。本系統(tǒng)選擇默認值11信道。構建成功后，驅動節(jié)點以直接方式加入網絡，即驅動節(jié)點作為主控節(jié)點的子節(jié)點，由主控節(jié)點向驅動節(jié)點發(fā)送，作為其子設備命令。主控節(jié)點在網絡中起協(xié)調器作用，負責網絡構建。為確保系統(tǒng)安全可靠工作，系統(tǒng)采用分布式分配機制為每個節(jié)點分配自己的地址，主控節(jié)點在組網以后使用0x0000作為自己的短地址，在驅動執(zhí)行節(jié)點加入系統(tǒng)網絡后，由主控設備隨機分配一個不重復的16位短地址作為自己唯一的地址來進行通訊。主控節(jié)點控制軟件包括兩類傳感器解析函數、計算決策程序、參數設定程序、液晶顯示程序和時鐘程序等子程序;驅動節(jié)點作為終端節(jié)點，在完成調光控制命令接收后，將控制信號輸出給繼電器和驅動電路;led執(zhí)行器根據調光控制命令實時調節(jié)紅藍光led燈組狀態(tài)，實現溫室光環(huán)境的多種方式以及無線控制。
4運行結果。
本設備已通過實驗測試，并應用于西北農林科技大學某實驗基地。試驗證明，系統(tǒng)可根據用戶實際需要實現手動控制、定時控制、閾值控制以及定量控制等多種控制方式調光，且所有控制命令均可采用無線傳輸方式進行準確傳輸。其中，在閾值控制方式下，主控節(jié)點可完成溫室實時溫度、紅藍光光強等環(huán)境因子檢測，并基于光合作用機理精確決策溫室作物實際需光量;驅動節(jié)點可穩(wěn)定接收實際調光數據，并準確輸出給驅動電路和繼電器，led執(zhí)行器可根據控制命令準確調節(jié)led燈組輸出狀態(tài)。
5結論。
（1）本文設計了一種基于無線傳感器網絡的設施農業(yè)調光系統(tǒng)，可通過用戶實際需求選擇多種控制方式對溫室作物光環(huán)境進行無線調控。其中，閾值控制方式綜合考慮作物光合作用影響因素，根據溫室溫度、紅藍光光強等環(huán)境因子精確計算作物實際需光量，實現了溫室光環(huán)境的實時按需調節(jié)。
（2）系統(tǒng)結合溫室實際生產條件，采用無線傳感器網絡技術傳輸調光命令，有效降低了系統(tǒng)部署難度與維護成本;采用新一代led光源，減少了生產成本，節(jié)約了能源。
（3）經過實際部署和運行證明，系統(tǒng)具有穩(wěn)定性好、準確性高、部署簡單和能耗少等優(yōu)點。
傳感器論文篇十
培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)造力的高素質人才是21世紀中國高等教育的神圣使命。如何從應試教育轉化到素質教育，優(yōu)化結構，提高教學質量，已成為今后的發(fā)展重點。對于機械專業(yè)本科生，應該注重技術應用能力與綜合素質培養(yǎng)[13]。上海理工大學的機械專業(yè)歷史悠久，基礎雄厚，機械設計制造及其自動化本科專業(yè)被評為國家教育部特色專業(yè)。為了培養(yǎng)學生的機械設計綜合能力，學院開設“機械結構設計”這門課，教材采用自編書目。“機械結構設計”是根據設計要求，確定設計原理后形成工程技術圖樣的過程，是與產品設計和方案設計同等重要的機械設計的一個方面。結構設計內容包括功能設計、質量設計、優(yōu)化設計和創(chuàng)新設計，涉及機械制圖、力學、材料、機械原理、機械零件、公差與配合、機械制造工藝、數控技術等多門課程知識，是許多專業(yè)知識的綜合運用。學生修完這門課程，要求掌握結構設計的原則和步驟，能夠獨立進行機械結構設計，在達到功能要求和質量要求的基礎上，盡可能理解優(yōu)化和創(chuàng)新設計的原理和方法[4]。
一、教學過程中學生存在的問題。
(一)設計基礎薄弱。
在“機械結構設計”課程講授之前，學生僅做過“機械設計”課程設計，設計內容是減速箱。該課程設計時間短，大多數學生基本是按照例圖進行改進，所以學生只是達到了“知其然，不知其所以然”的程度，沒有真正的有“設計者”角色的體會。因此，對機械結構設計的過程、步驟和原則還沒有清晰的認識。
(二)基礎技能欠扎實。
盡管學生已經學過需要預修的課程，但很多學生是為了應付考試，在學習“機械結構設計”這門課程時，以前所學的專業(yè)知識已經忘記大部分。另外，學過的知識在學生的腦海里是零碎的知識點，當時還僅僅停留在理解的階段，離熟練應用還有不小的差距。主要表現在：看圖能力不夠強、空間想象能力弱、工程制圖表達不清晰、對常用機構和標準件不熟悉、加工和裝配工藝不了解等。
二、采取的措施。
針對以上存在的問題，在介紹機械結構設計的內涵、原則、步驟和要求之后，為了使學生對機械結構設計有一個全面的、直觀的認識，先以ca6140車床作為實例講解，讓學生由淺入深，培養(yǎng)興趣，對比分析，啟發(fā)思維。從深入了解車床運動和結構到完成課程設計，鍛煉其所學知識應用能力，提高機械設計的綜合素質[5]。
(一)案例教學。
1.從運動分析到運動設計。
在教學過程中，首先和學生一起分析ca6140車床的傳動系統(tǒng)，包括主傳動和進給傳動。主運動見圖1。圖1(a)是傳動系統(tǒng)簡圖，(b)為正轉傳動結構網。主運動理論有30級正轉和15級反轉，而實際只有24級正轉和12級反轉。分析了轉速的特點，ca6140輸出的轉速是以1.26為公比等比數列(見圖1(b)轉速列)。其次引入標準公比、結構式、結構網和轉速圖的概念，重點講解級比規(guī)律，以及設計出轉速既沒有重復又沒有遺漏的等比多級變速系統(tǒng)的方法，并通過實例和作業(yè)使學生掌握此部分內容。由ca6140車床的主運動寫出結構式，畫出結構網，可以看出是由于第三擴大組不符合級比規(guī)律才出現了重復轉速，由理論的30級變?yōu)閷嶋H24級。最后分析了ca6140的進給傳動系統(tǒng)，介紹了內聯(lián)系傳動鏈的概念和各種螺紋以及機動進給的傳動路線。在傳動分析過程中，還結合ca6140車床，介紹了一些機電產品設計中常用的'機械通用部件：離合器、基本變速組、換向裝置、制動裝置、保險裝置和操縱裝置等。這些通用裝置就好比是機械設計中的積木，在設計過程中可以借鑒和選用。
2.從結構分析到結構設計。
ca6140車床的結構分析，主要集中在傳動箱和進給箱上。在主軸箱結構分析過程中，首先了解各個軸的空間布局，除了傳動軸支承和定位外，重點講解了輸入軸和車床主軸的結構。輸入軸上分析了卸荷裝置、雙向摩擦離合器操縱裝置、制動裝置。在主軸結構上，按照主軸要求—傳動方式—支承方式—軸承選擇與配置—主軸的材料和設計這一主線，使學生對精密旋轉部件結構有了更深入的了解。在授課過程中，對每個結構都進行詳細講解，收集了大量同類型的結構進行對比分析，并以往屆學生的錯誤結構為例進行分析并改正。在普通機床主軸常用到的圓錐孔雙列向心短圓柱滾子軸承作為徑向支承，圖2是常用的此軸承的間隙調整結構。圖2中所示的4種結構，各有優(yōu)缺點。(a)結構簡單，但調整量難控制；(b)調整方便，但工藝性差；(c)調整方便，但易壓偏；(d)調整量能精確控制。對4種結構進行對比分析后，使學生深刻體會到結構和功能密切相關，在以后的設計中，根據使用要求進行結構設計。在進給箱中，重點介紹了互鎖裝置和導向裝置，有多種運動可以帶動刀具進給。為避免機床損壞，所以不僅要實現車螺紋和機動進給運動的互鎖，而且要實現縱向進給和橫向進給運動的互鎖。在ca6140中，實現車螺紋和機動進給互鎖是通過開合螺母結構。開合螺母能夠閉合的前提是任何一種機動進給運動都未接通，如果接通一種機動進給，則開合螺母機構無法操縱閉合?？v橫向進給則通過限制操縱桿在十字槽中移動來實現互鎖。通過分析ca6140的互鎖結構，引入了平行軸和交叉軸，兩種直線運動、兩種旋轉運動、旋轉運動和直線運動之間常用的機械互鎖結構。另外，進給箱在進給運動的驅動下刀架沿導軌實現進給；開合螺母的上下螺母在導軌的導向下實現開閉，由此引入導向裝置，也就是常用的導軌。接著進一步介紹其分類、特點和數控機床導軌。最后，介紹了支承件的設計原則，在受力分析和靜剛度概念的基礎上，采用實例講解各類支承件的結構設計。
(二)實驗環(huán)節(jié)。
這門課還安排了8個學時的實驗，主要是增加對ca6140主軸箱、主軸、進給箱等結構的直觀認識，配合理論教學。觀察實物ca6140型車床外形結構，通過實驗達到以下目的：了解主運動傳動鏈的傳動路線，觀察各軸的空間位置；觀察雙向多片式摩擦離合器和閘帶式制動器的結構，了解它們的調整方法及操縱機構的作用原理；觀察六速單手柄操縱機構是怎樣用一個手柄同時操縱兩個滑移齒輪塊，以獲得6種不同的傳動比；了解主軸前、后軸承間隙調整方法；了解車螺紋用換向機構的結構形式。
(三)課程設計。
1.設計任務。
設計一臺車床的主運動系統(tǒng)和其中一個操縱裝置，轉速范圍一定，轉速級數一定，最大加工直徑和電動機功率給定。在同一個班上，每個學生的題目都不相同，使學生能夠獨立思考完成。
2.設計計算。
在講授運動設計之后，課程設計的題目就發(fā)到每個學生的手上，這樣在課余時間，就將計算部分完成，同時也鞏固所學的內容。
3.工程圖繪制。
在課程結束后，開始兩周時間的課程設計，學生基本都可以進行到畫展開圖草圖程度。草圖畫完后，按照草圖尺寸進行操縱機構的計算和主軸的校核。接著完善展開圖，要求清晰表達轉動路線和各個轉動軸、主軸的詳細結構。另外還要畫一張剖視圖，要求表達各軸的空間位置，以及某個滑移變速齒輪的操縱機構。最后一個環(huán)節(jié)是答辯，在學生講述后，老師指出圖紙上錯誤的地方，讓學生思考并訂正。
三、教學成效。
從以上論述可以看出，這門課程整體的教學線路為：介紹實例—引出問題—對比分析—通用的結構和原則—設計實踐。通過這門課程的學習，學生們在以下方面能力有所提高。(1)空間圖形思維方面。在課堂上學習ca6140的結構，都是通過工程圖，而在實驗過程中，可以把工程圖和實物對照起來。通過多次鍛煉，提高了空間圖形的思維能力。(2)結構和功能的結合。機械設計中，不同的設計者對機械系統(tǒng)的功能要求、使用條件以及工藝條件的理解上的差異造就了各自設計結果的多樣性。通過多種類似結構的對比分析，認識到每種多樣性的設計都會和特定的功能相對應。(3)標準件。標準件是機械設計的基礎，用好標準件，可以提高機械設計的效率。通過課程設計，學生們對標準件進一步熟悉。(4)實踐能力和綜合素質。通過實驗—授課—課程設計，經歷了從實踐—認識—再實踐的過程。
因此，學生對結構的認識進一步深入，在認識的指導下，實踐能力也得到了提高；另一方面，在這個過程中，學生把所學過的制圖、力學、材料、機械原理、機械零件、工藝等方面的知識加以運用，因此在機械方面的綜合素質也得到了提高。以上可以看出，經過這門課程的學習，學生初步形成了機械結構設計的思維，具有一定的獨立設計的能力，為下一個夾具課程設計打下一定的基礎。
傳感器論文篇十一
根據上面的原理可知，基于stewart結構的六維力傳感每一個支路如果只受到拉壓方向的力，則測量的結果將比較準確，如果有耦合力進入該支路傳感器，則由于耦合的影響，傳感器的精度會降低，并且耦合因素是降低傳感器精度的一個重要原因，因此，就需要設計合理的結構將耦合應力影響降到最小，從而提高測量精度。本文在結構解耦設計上，主要在2個方面進行改進:一是盡量減少耦合力的引入;另一方面是盡量提高結構的抗耦合能力。
1．1支路去耦結構優(yōu)化設計。
傳感器維間耦合的產生是在主測量載荷作用時會伴隨著非測量方向載荷的干擾影響。根據stewart六維力傳感器的特點與工作原理，傳感器耦合形式主要是各支路傳感器會受到額外的彎曲和沿軸線的扭轉作用。對此，本文設計了一種支路傳感器去耦結構可以很好地減小耦合扭曲、彎曲的影響。它由球頭球窩組件、十字槽鏈接桿部件等部分構成，如圖2所示。設計思路如下:1)將傳統(tǒng)的球鉸面接觸改為錐頭球窩的點接觸，連接桿一端為錐狀半球型，套入在半球形的窩中，基本實現點接觸，這樣，在對傳感器施加力時，力比較集中，大大減小了雜散力的影響，提高了載荷傳遞的穩(wěn)定性，并且通過接觸面的減小降低了耦合影響。2)在連接桿上加工可等效為彈性鉸鏈的正交十字槽結構，當有彎曲力矩施加到支路傳感器上時，由于有彈性鉸鏈效應，彎曲力矩的影響將會大大減小，使得力傳遞基本上按照設計的方向進行，力的傳遞越集中，傳感器的精度就越高。
傳感器論文篇十二
為了提高傳感器整體抗耦合性，各支路傳感器結構須具有很好抗扭、抗彎曲能力。本文根據力學分析，將板環(huán)結構改為圓環(huán)內嵌十字梁結構，圓環(huán)內嵌十字梁結構集合了板環(huán)結構線性好、輸出靈敏度高、剛性好的優(yōu)點，同時具備工作區(qū)應變穩(wěn)定、對稱、抗彎曲、抗扭轉等特性。其力學模型如圖3所示。圓環(huán)內嵌十字梁結構測量的是梁上的拉/壓應力，當環(huán)受拉向或壓向載荷作用時，垂直與水平直徑位移方向相反，在十字梁的根部(圖3(b)中1，2，3，4處)會產生彎曲和拉伸兩類變形，其中拉伸應變可通過全橋接線測量，環(huán)上的彎曲應力具有很好的對稱性，因此，傳遞到梁上的工作應變?yōu)榧兝?壓應變，工作應變區(qū)如圖3(b)的1，2，3，4處。本文利用solidworks軟件為對優(yōu)化前后樣機進行仿真受力分析，比較工作區(qū)應變，驗證優(yōu)化結構的合理性。仿真時對優(yōu)化前后的傳感器都進行裝配體受力分析，嚴格按照實際參數(材料、約束、配合、載荷)進行仿真。載荷施加方法:在軸向載荷基礎上附加額外的彎矩與扭矩，測試其對工作應變區(qū)影響。兩結構施加載荷大小、方向、作用點都一致，其中對于扭矩加力，是直接施加于上端鉸座面上;對于彎矩加力，是在同一面上施加側向力荷來等效，如圖4。根據仿真的結果，得到的數據由表1所示。由仿真數據可得:1)優(yōu)化后支路傳感器的抗耦合力矩能力明顯強于未優(yōu)化傳感器的抗耦能力。比如:在附加100力矩時，優(yōu)化后的傳感器其微應變值增加了(1105－951)×10－6=154×10－6，而未優(yōu)化的傳感器微應變值增加了(1510－956)×10－6=554×10－6，因此，優(yōu)化后的結構其抗扭能力大大加強。2)優(yōu)化后支路傳感器的抗側向力的能力明顯強于未優(yōu)化傳感器的抗側向能力。比如:在附加測向力為200n時，優(yōu)化后的傳感器其微應變值增加了(1215－951)×10－6=264×10－6，而未優(yōu)化的傳感器微應變值增加了(1460－956)×10－6=504×10－6，因此，新結構抗側向力效果明顯。2．3支路傳感器的優(yōu)化結構根據以上的.分析結果，新的支路傳感器利用了各種去耦方式，得到的總體結構如圖5所示。
依據要研制的傳感器量程和精度，設計了相應的標定系統(tǒng)，該系統(tǒng)的實現主要是通過比對的方法來進行，在施加力的路徑上串聯(lián)一個高精度的s型傳感器，精度為0．03%，滿足本系統(tǒng)要求。將優(yōu)化前后傳感器在完全相同的試驗條件下進行加載并記錄測量結果，利用線性解算法求解各自的映射關系矩陣，最后驗證比對測量精度。試驗標定過程中對傳感器6支路通道依次進行標定，每路各取不少于6個標定點，并進行遞增、遞減加載各3次，然后對遞增、遞減的標定數據進行均值化處理即為最終的標定數據。對于六維力傳感器，解耦的優(yōu)劣和傳感器的精度息息相關，一個方向的加載很難對傳感器的解耦能力做出全面的評價，截至目前為止，大部分的論文只是在試驗時只是加載了一維力，只有個別的文章提及到二維加載［11］，還沒有三維加載的試驗數據。本文為了驗證傳感器的耦合情況，進行了三維復合加載，標定數據見表2～表4。
3結束語。
本文設計了一種基于at89s52單片機和ds18b20數字溫度傳感器的溫度采集報警系統(tǒng)，對軟硬件設計進行詳細說明。該設計具有結構簡單、精度高和穩(wěn)定性好等優(yōu)點，適用于糧倉、電力機房、軸瓦、空調、冰箱和工農業(yè)等領域，ds18b20單總線和多點式測溫特點使其擴展性加強，具有廣闊的市場前景。
傳感器論文篇十三
多校區(qū)大學集權式教學組織運行模式，其優(yōu)點是管理職責分明、教學組織安排和規(guī)范統(tǒng)一、管理流程和標準一致；分權式教學組織運行模式的優(yōu)點是學院內部組織運行靈活，學院內部效率相對高；混合式教學組織運行模式的優(yōu)點是兩者優(yōu)點兼有?；诙嘈^(qū)大學的特點，三種模式的缺點是各校區(qū)因地域較遠，易導致教學組織運行配合不協(xié)調、管理效率不高、教學資源重復配置、共享困難、教學管理效益差。由于其管理的復雜性，可能會有主校區(qū)和分校區(qū)學院在教學運行的某些環(huán)節(jié)上有差異，形成不同標準的兩套體系。
多校區(qū)大學的教學組織運行與單一校區(qū)大學相比較，實現資源共享，保證全校教學工作有序、同步、高效運行是面臨的最大挑戰(zhàn)。尤其是校區(qū)間距離較遠的多校區(qū)大學，這些問題直接影響學校的教學管理效率和辦學效益。因此，結合教學管理理念搭建管理信息化平臺，通過信息化技術解決多校區(qū)大學管理中存在的問題顯得尤為重要。其必要性主要體現在四個方面：有利于減弱分割校區(qū)地域因素對學校的不利影響，實現教學管理工作通知及時、開展有序、同步；有利于規(guī)范多校區(qū)教學管理，在學校教學管理部門的統(tǒng)一要求下保證高質量地運轉，使各項管理工作走向標準化、程序化、制度化；[2]有利于學校教學資源有效管理，更大限度地實現教學資源共享和利用，提高辦學效益；[3]有利于適應高等教育現代化，更好地實施高校學分制等教學改革，切實促進多校區(qū)大學的人才培養(yǎng)質量。
北京聯(lián)合大學的教學組織運行模式改革。
北京聯(lián)合大學是北京市市屬綜合性大學，其前身是1978年建立的北京大學、清華大學等30多所大學的分校。經過30多年的建設與發(fā)展，學校目前擁有13個校區(qū)、14所學院（其中6個法人學院），分布在北京的6個城區(qū)，形成了以小營校區(qū)為中心、集中與分散相結合的辦學布局，是研究多校區(qū)大學管理的典型案例。學校通過調整組織運行模式、再造教學管理流程、優(yōu)化教學管理團隊和建立組織運行機制等措施促進了教學組織運行的改革與創(chuàng)新。
1.調整組織運行模式。
組織結構是靜態(tài)的流程，是研究組織運行模式的切入點。在學校進行本科教學工作水平評估以前，教學組織運行模式偏向于分權式管理模式。法人學院的部分業(yè)務可以直接以學院的身份和上級教育管理部門進行開展，教學進程、教學管理過程文件等與學校有一定的差異；非法人學院也在很多業(yè)務進程上不一致。調整后的教學組織運行模式偏重于集權、分權混合式管理模式，組織結構發(fā)生了一定的變化（見圖1）。通過明確管理職責，控制權限，各校區(qū)學院的教學組織運行工作在學校的統(tǒng)一管理之下教學組織安排和規(guī)范統(tǒng)一，在組織上保證了教學組織運行工作有序、同步。
2.再造教學管理流程。
多校區(qū)大學教學管理流程比單一校區(qū)要繁瑣和復雜，制約著管理效率，迫切需要對教學組織運行管理模式進行改革與創(chuàng)新，進行管理流程再造。借此充分發(fā)揮管理者的效能，提高組織的執(zhí)行力和創(chuàng)造力，使組織系統(tǒng)中各個環(huán)節(jié)間的運行變得協(xié)調流暢。
（1）流程變革。根據教學組織運行業(yè)務模塊功能定位，學校組織專門人員考察了優(yōu)秀多校區(qū)大學教學的組織管理流程；對本校各校區(qū)教學管理部門的組織結構和工作流程進行深入梳理，考慮并協(xié)調相關橫向業(yè)務流程，對原工作流程進行診斷，提出滿足學校統(tǒng)一規(guī)范要求又體現各校區(qū)個性化特征的教學管理流程。
（2）組織變革。以實現有序、高效管理為目的，以流程為依據，對現有教學管理組織進行功能分析，適時合并或增減組織部門。[4]組織設置既考慮一項工作在本部門的貫徹情況，又考慮如何協(xié)助相關部門順利實施這項工作，并注意減少各中間層次，從而減少流程混亂導致的工作需要反復協(xié)調、管理成本加大的問題。
3.優(yōu)化教學管理團隊。
（1）統(tǒng)一服務的思想。用管理育人、服務育人的管理理念武裝教學管理部門工作人員，通過考察、培訓等多種渠道，端正多校區(qū)各教學管理部門人員的工作態(tài)度、統(tǒng)一工作價值期望，提高其工作的積極性和主動性。
（2）建設信息化團隊。對各校區(qū)教學管理部門的人員開展多方位的業(yè)務培訓，保證管理人員的業(yè)務素質和水平。各校區(qū)選一名具有信息技術知識背景的人員為信息管理員，學校對其進行培訓和訓練，讓其負責各校區(qū)教學信息化工作的推廣，并和學校信息化建設工作保持同步，保證各校區(qū)管理人員可以順利通過信息化手段開展工作。
4.建立組織運行機制。
學校通過調整組織運行模式、再造教學管理流程和優(yōu)化教學管理團隊等工作的'不斷總結，建立既適應多校區(qū)教學管理需要又體現實施學分制要求，同時兼顧信息化技術可實現的教學管理制度。通過制訂統(tǒng)一的教學運行管理、課程管理、學籍管理、教學質量評價、畢業(yè)生管理、跨校區(qū)教學資源使用的績效評價機制和獎懲辦法等相關制度文件，建立教學組織運行機制。
傳感器論文篇十四
為了實現不同會議室、不同會議終端之間的視音頻信號自由交互、不同品牌視頻終端和會議攝像機、多會議室設備集中控制、不同會議室的視頻畫面和音頻集中監(jiān)看、監(jiān)聽等功能,通過會議集中控制系統(tǒng)進行統(tǒng)一管理。本次會議集中控制系統(tǒng)設計包括:視頻會議室5個,視頻集中控制室1個,視頻會議終端品牌2種。
1總體目標。
視頻系統(tǒng):各個會議室建設高分辨率(不低于1920*1280)的大屏顯示系統(tǒng)及攝像系統(tǒng),各會議室可同時參與遠程視頻會議,顯示內容平滑切換。集中控制系統(tǒng):每個會議室都集中到中央控制室集中控制,包括視頻信號的切換、音頻集中控制、攝像系統(tǒng)集中控制;將2個不同品牌的視頻終端軟件的通過pc機進行銜接,實現終端設備的視音頻信號相互傳遞;各視頻會議室達到高清視頻會議標準;實現各視頻會議室之間的視音頻信號交互,信號同步通訊;實現由集控室統(tǒng)一控制各會議室會議操作工作,可自由切換各會議室的視頻傳輸信號,音頻傳輸信號;實現會議室房間的音頻在本會場擴音效果的同步;視音頻信號、網絡信號的互聯(lián)互通以及集中控制;各視頻會議室都可以召開主會場高清視頻會議,也可作為分會場參加召開的視頻會議;集控室可以對各視頻會議室的視音頻信號進行監(jiān)看、監(jiān)聽。
2實現方案。
2.1頻系統(tǒng)。
在中央控制室配置一臺32x32的ypbpr的矩陣,各個會議室都配備一臺8x16的ypbpr的矩陣,以控制室為核心,采用樹型結構,接收各會議室視頻信號,并且能把任意信號發(fā)送到指定會議室。各個會議室會場內前后各有一個攝像機,通過各會議室8x16的ypbpr的矩陣把視頻信號傳送到控制室32x32矩陣,考慮ypbpr信號傳輸距離過遠會有所衰減的問題,遠距離的ypbpr信號均采用雙絞線傳輸的方式,通過信號轉換來解決信號衰減問題。
2.2音頻系統(tǒng)。
音頻處理部分采用智能數字音頻處理器,每個會議室各放一臺,中央控制室放一臺,需通過一根超六類屏蔽雙絞線來傳輸音頻信號,減少信號衰減及資源浪費。各個會議室和中央控制室的連接方式為環(huán)狀。只要設備加電運行,中央控制室就能接收到各個會議室的`信號,并且能把音頻信號輸送到各個會議室。在音頻信號切換方面,中央控制室配備一臺24路模擬調音臺,滿足把8臺視頻終端的音頻輸入到調音臺,并且把音頻處理器傳輸過來的本地會場聲音通過控制室音頻處理器輸出到終端。另外還有本地的dvd,機頂盒,pc的音頻都輸入到調音臺,完成所有音頻信號的匯聚以及發(fā)送。
2.3攝像機控制系統(tǒng)。
視頻控制方面:根據各個會議室的攝像機品牌比較繁多的問題,采用一臺多協(xié)議的攝像機控制器,能針對不同攝像機設定不同的控制協(xié)議,實現一個控制器能控制多個不同品牌攝像機的需求,例如對rs232和rs485的控制協(xié)議的攝像機進行控制。視頻切換:各個會議室8x16的ypbpr視頻矩陣都具備rs232控制功能,在中央控制室配備一臺中央控制器,具備多個rs232,rs485,紅外及io等端口。中央控制器直接與控制室一臺專用pc機同屬一個網段,通過在pc機上運行專門定制的高度集成控制軟件,來實現各個會議室及控制室視頻信號的無縫切換。視頻顯示:各個會議室都配備視頻顯示設備,dlp大屏的顯示模式及信號的選擇都由控制軟件實現。dlp大屏及電視都是通過紅外控制開關,投影儀是通過rs232控制開關。音頻控制:各個會議室的數字音頻處理器都可以遠程網絡訪問,可以實時的監(jiān)測各個會場的聲音大小有無。
通過控制室的調音臺可以實現各個會議室之間以及會議室與遠端的音頻切換。其它設備控制:各個會議室都有設備間,配備標準19寸機柜,為解決設備開關問題,各個會議室機柜內部都配備針對220v強電的遠程控制開關。中央控制室配備一臺可遠程控制的電源時序器,通過控制軟件就可以控制各個會議室設備以及燈光的開關。按照設定的不同模式,根據會場是否是主會場或者分會場來一鍵開啟會場,設定好燈光效果,所使用的攝像機,是否開啟顯示設備。通過該會議集中控制系統(tǒng)實現了一鍵開會,一鍵閉會,5個會議室任意一個為主會場,其他會議室都可作為分會場參加會議。5個會議室也可以同時召開主會場會議互不影響。其它會議集中控制系統(tǒng)可以參考該方案,根據實際情況靈活配置音頻和視頻矩陣等設備,實現會議的集中控制。
傳感器論文篇十五
1微型化（micro）。
為了能夠與信息時代信息量激增、要求捕獲和處理信息的能力日益增強的技術發(fā)展趨勢保持一致，對于傳感器性能指標（包括精確性、可靠性、靈敏性等）的要求越來越嚴格；與此同時，傳感器系統(tǒng)的操作友好性亦被提上了議事日程，因此還要求傳感器必須配有標準的輸出模式；而傳統(tǒng)的大體積弱功能傳感器往往很難滿足上述要求，所以它們已逐步被各種不同類型的高性能微型傳感器所取代；后者主要由硅材料構成，具有體積小、重量輕、反應快、靈敏度高以及成本低等優(yōu)點。
目前，幾乎所有的傳感器都在由傳統(tǒng)的結構化生產設計向基于計算機輔助設計（cad）的模擬式工程化設計轉變，從而使設計者們能夠在較短的時間內設計出低成本、高性能的新型系統(tǒng)，這種設計手段的巨大轉變在很大程度上推動著傳感器系統(tǒng)以更快的速度向著能夠滿足科技發(fā)展需求的微型化的方向發(fā)展。
對于微機電系統(tǒng)（mems）的研究工作始于20世紀60年代，其研究范疇涉及材料科學、機械控制、加工與封裝工藝、電子技術以及傳感器和執(zhí)行器等多種學科，是一個極具前景的新興研究領域。mems的核心技術是研究微電子與微機械加工與封裝技術的巧妙結合，期望能夠由此而制造出體積小巧但功能強大的新型系統(tǒng)。經過幾十年的發(fā)展，尤其最近十多年的研究與發(fā)展，mems技術已經顯示出了巨大的生命力，此項技術的有效采用將信息系統(tǒng)的微型化、智能化、多功能化和可靠性水平提高到了一個新的高度。在當前技術水平下，微切削加工技術已經可以生產出來具有不同層次的3d微型結構，從而可以生產出體積非常微小的微型傳感器敏感元件，象毒氣傳感器、離子傳感器、光電探測器這樣的以硅為主要構成材料的傳感/探測器都裝有極好的敏感元件[1]，[2]。目前，這一類元器件已作為微型傳感器的主要敏感元件被廣泛應用于不同的研究領域中。
2智能化（smart）。
智能化傳感器（smartsensor）是20世紀80年代末出現的另外一種涉及多種學科的新型傳感器系統(tǒng)。此類傳感器系統(tǒng)一經問世即刻受到科研界的普遍重視，尤其在探測器應用領域，如分布式實時探測、網絡探測和多信號探測方面一直頗受歡迎，產生的影響較大。
2.1智能化傳感器的特點。
智能化傳感器是指那些裝有微處理器的，不但能夠執(zhí)行信息處理和信息存儲，而且還能夠進行邏輯思考和結論判斷的傳感器系統(tǒng)。這一類傳感器就相當于是微型機與傳感器的綜合體一樣，其主要組成部分包括主傳感器、輔助傳感器及微型機的硬件設備。如智能化壓力傳感器，主傳感器為壓力傳感器，用來探測壓力參數，輔助傳感器通常為溫度傳感器和環(huán)境壓力傳感器。采用這種技術時可以方便地調節(jié)和校正由于溫度的變化而導致的測量誤差，而環(huán)境壓力傳感器測量工作環(huán)境的壓力變化并對測定結果進行校正；而硬件系統(tǒng)除了能夠對傳感器的弱輸出信號進行放大、處理和存儲外，還執(zhí)行與計算機之間的通信聯(lián)絡。
通常情況下，一個通用的檢測儀器只能用來探測一種物理量，其信號調節(jié)是由那些與主探測部件相連接著的模擬電路來完成的；但智能化傳感器卻能夠實現所有的功能，而且其精度更高、價格更便宜、處理質量也更好。與傳統(tǒng)的傳感器相比，智能化傳感器具有以下優(yōu)點：
1．智能化傳感器不但能夠對信息進行處理、分析和調節(jié)，能夠對所測的數值及其誤差進行補償，而且還能夠進行邏輯思考和結論判斷，能夠借助于一覽表對非線性信號進行線性化處理，借助于軟件濾波器濾波數字信號。此外，還能夠利用軟件實現非線性補償或其它更復雜的環(huán)境補償，以改進測量精度。
2．智能化傳感器具有自診斷和自校準功能，可以用來檢測工作環(huán)境。當工作環(huán)境臨近其極限條件時，它將發(fā)出告警信號，并根據其分析器的輸入信號給出相關的診斷信息。當智能化傳感器由于某些內部故障而不能正常工作時，它能夠借助其內部檢測鏈路找出異?，F象或出了故障的部件。
3．智能化傳感器能夠完成多傳感器多參數混合測量，從而進一步拓寬了其探測與應用領域，而微處理器的介入使得智能化傳感器能夠更加方便地對多種信號進行實時處理。此外，其靈活的配置功能既能夠使相同類型的傳感器實現最佳的工作性能，也能夠使它們適合于各不相同的工作環(huán)境。
5．智能化傳感器備有一個數字式通信接口，通過此接口可以直接與其所屬計算機進行通信聯(lián)絡和交換信息。此外，智能化傳感器的信息管理程序也非常簡單方便，譬如，可以對探測系統(tǒng)進行遠距離控制或者在鎖定方式下工作，也可以將所測的數據發(fā)送給遠程用戶等。
2.2智能化傳感器的發(fā)展與應用現狀。
目前，智能化傳感器技術正處于蓬勃發(fā)展時期，具有代表意義的典型產品是美國霍尼韋爾公司的st-3000系列智能變送器和德國斯特曼公司的二維加速度傳感器，以及另外一些含有微處理器（mcu）的單片集成壓力傳感器、具有多維檢測能力的智能傳感器和固體圖像傳感器（ssis）等。與此同時，基于模糊理論的新型智能傳感器和神經網絡技術在智能化傳感器系統(tǒng)的研究和發(fā)展中的重要作用也日益受到了相關研究人員的極大重視。
指出的一點是：目前的智能化傳感器系統(tǒng)本身盡管全都是數字式的，但其通信協(xié)議卻仍需借助于4～20ma的標準模擬信號來實現。一些國際性標準化研究機構目前正在積極研究推出相關的通用現場總線數字信號傳輸標準；不過，在眼下過渡階段仍大多采用遠距離總線尋址傳感器（hart）協(xié)議，即highwayaddressableremotetransducer。這是一種適用于智能化傳感器的通信協(xié)議，與目前使用4～20ma模擬信號的系統(tǒng)完全兼容，模擬信號和數字信號可以同時進行通信，從而使不同生產廠家的產品具有通用性。
能化傳感器多用于壓力、力、振動沖擊加速度、流量、溫濕度的測量，如美國霍尼韋爾公司的st3000系列全智能變送器和德國斯特曼公司的二維加速度傳感器就屬于這一類傳感器。另外，智能化傳感器在空間技術研究領域亦有比較成功的應用實例[6]。
發(fā)展中，智能化傳感器無疑將會進一步擴展到化學、電磁、光學和核物理等研究領域?？梢灶A見，新興的智能化傳感器將會在關系到全人類國民生的各個領域發(fā)揮越來越大作用。
3多功能傳感器（multifunction）。
如前所述，通常情況下一個傳感器只能用來探測一種物理量，但在許多應用領域中，為了能夠完美而準確地反映客觀事物和環(huán)境，往往需要同時測量大量的物理量。由若干種敏感元件組成的多功能傳感器則是一種體積小巧而多種功能兼?zhèn)涞男乱淮綔y系統(tǒng)，它可以借助于敏感元件中不同的物理結構或化學物質及其各不相同的表征方式，用單獨一個傳感器系統(tǒng)來同時實現多種傳感器的功能。隨著傳感器技術和微機技術的飛速發(fā)展，目前已經可以生產出來將若干種敏感元件綜裝在同一種材料或單獨一塊芯片上的一體化多功能傳感器。
3.1多功能傳感器的執(zhí)行規(guī)則和結構模式。
概括來講，多功能傳感器系統(tǒng)主要的執(zhí)行規(guī)則和結構模式包括：
（1）多功能傳感器系統(tǒng)由若干種各不相同的敏感元件組成，可以用來同時測量多種參數。譬如，可以將一個溫度探測器和一個濕度探測器配置在一起（即將熱敏元件和濕敏元件分別配置在同一個傳感器承載體上）制造成一種新的傳感器，這樣，這種新的傳感器就能夠同時測量溫度和濕度。
（2）將若干種不同的敏感元件精巧地制作在單獨的一塊硅片中，從而構成一種高度綜合化和小型化的多功能傳感器。由于這些敏感元件是被綜裝在同一塊硅片中的，它們無論何時都工作在同一種條件下，所以很容易對系統(tǒng)誤差進行補償和校正。
（3）借助于同一個傳感器的不同效應可以獲得不同的信息。以線圈為例，它所表現出來的電容和電感是各不相同的。
（4）在不同的激勵條件下，同一個敏感元件將表現出來不同的特征。而在電壓、電流或溫度等激勵條件均不相同的情況下，由若干種敏感元件組成的一個多功能傳感器的特征可想而知將會是多么的`千差萬別！有時候簡直就相當于是若干個不同的傳感器一樣，其多功能特征可謂名副其實。
3.2多功能傳感器的研制與應用現狀。
多功能傳感器無疑是當前傳感器技術發(fā)展中一個全新的研究方向，日前有許多學者正在積極從事于該領域的研究工作。如將某些類型的傳感器進行適當組合而使之成為新的傳感器，如用來測量流體壓力和互異壓力的組合傳感器。又如，為了能夠以較高的靈敏度和較小的粒度同時探測多種信號，微型數字式三端口傳感器可以同時采用熱敏元件、光敏元件和磁敏元件；這種組配方式的傳感器不但能夠輸出模擬信號，而且還能夠輸出頻率信號和數字信號.
從目前的發(fā)展現狀來看，最熱門的研究領域也許是各種類型的仿生傳感器了，而且在感觸、刺激以及視聽辨別等方面已有最新研究成果問世。從實用的角度考慮，多功能傳感器中應用較多的是各種類型的多功能觸覺傳感器，譬如人造皮膚觸覺傳感器就是其中之一，這種傳感器系統(tǒng)由pvdf材料、無觸點皮膚敏感系統(tǒng)以及具有壓力敏感傳導功能的橡膠觸覺傳感器等組成。據悉，美國merritt公司研制開發(fā)的無觸點皮膚敏感系統(tǒng)獲得了較大的成功，其無觸點超聲波傳感器、紅外輻射引導傳感器、薄膜式電容傳感器、以及溫度、氣體傳感器等在美國本土應用甚廣。
與其它方面的研究成果相比，目前在人工嗅覺方面的研究還似乎遠遠不盡人意。由于嗅覺元件接收到的判別信號是非常復雜的，其中總是混合著成千上萬種化學物質，這就使得嗅覺系統(tǒng)處理起這些信號來異常錯綜復雜。
人工嗅覺傳感系統(tǒng)的典型產品是功能各異的electronicnose（電子鼻），近10多年來，該技術的發(fā)展很快，目前已有數種商品化的產品在國際市場流通，美、法、德、英等國家均有比較先進的電子鼻產品問世。
“電子鼻”系統(tǒng)通常由一個交叉選擇式氣體傳感器陣列和相關的數據處理技術組成，并配以恰當的模式識別系統(tǒng)，具有識別簡單和復雜氣味的能力，主要用來解決一般情況下的氣味探測問題。根據應用對象的不同，“電子鼻”系統(tǒng)傳感器陣列中傳感器的構成材料及配置數量亦有所不同，其中，構成材料包括金屬氧化物半導體、導電聚合物、石英晶振等，配置數量則從幾個到數十個不等?？傊半娮颖恰毕到y(tǒng)是氣體傳感器技術和信息處理技術進行有效結合的高科技產物，其氣體傳感器的體積很小，功耗也很低，能夠方便地捕獲并處理氣味信號。氣流經過氣體傳感器陣列進入到“電子鼻”系統(tǒng)的信號預處理元件中，最后由陣列響應模式來確定其所測氣體的特征。陣列響應模式采用關聯(lián)法、最小二乘法、群集法以及主要元素分析法等方法對所測氣體進行定性和定量鑒別。美國cyranosciences公司生產的cyranose320電子鼻是目前技術較為先進、適用范圍也比較廣的嗅覺傳感系統(tǒng)之一，該系統(tǒng)主要由傳感器陣列和數據分析算法兩部分組成，其基本技術是將若干個獨特的薄膜式碳-黑聚合物復合材料化學電阻器配置成一個傳感器陣列，然后采用標準的數據分析技術，通過分析由此傳感器陣列所收集到的輸出值的辦法來識別未知分析物。據稱，cyranose320電子鼻的適用范圍包括食品與飲料的生產與保鮮、環(huán)境保護、化學品分析與鑒定、疾病診斷與醫(yī)藥分析以及工業(yè)生產過程控制與消費品的監(jiān)控與管理等。
4無線網絡化（wirelessnetworked）。
無線網絡對我們來說并不陌生，比如手機，無線上網，電視機。傳感器對我們來說也不陌生，比如溫度傳感器、壓力傳感器，還有比較新穎的氣味傳感器。但是，把二者結合在起來，提出無線傳感器網絡（wirelesssensornetworks）這個概念，卻是近幾年才發(fā)生的事情。
傳感器網絡是當前國際上備受關注的、由多學科高度交叉的新興前沿研究熱點領域。傳感器網絡綜合了傳感器技術、嵌入式計算技術、現代網絡及無線通信技術、分布式信息處理技術等，能夠通過各類集成化的微型傳感器協(xié)作地實時監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息，通過嵌入式系統(tǒng)對信息進行處理，并通過隨機自組織無線通信網絡以多跳中繼方式將所感知信息傳送到用戶終端。從而真正實現“無處不在的計算”理念。傳感器網絡的研究采用系統(tǒng)發(fā)展模式，因而必須將現代的先進微電子技術、微細加工技術、系統(tǒng)soc（system-on-chip）芯片設計技術、納米材料與技術、現代信息通訊技術、計算機網絡技術等融合，以實現其微型化、集成化、多功能化及系統(tǒng)化、網絡化，特別是實現傳感器網絡特有的超低功耗系統(tǒng)設計。傳感器網絡具有十分廣闊的應用前景，在軍事國防、工農業(yè)、城市管理、生物醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測、搶險救災、防恐反恐、危險區(qū)域遠程控制等許多領域都有重要的科研價值和巨大實用價值，已經引起了世界許多國家軍界、學術界和工業(yè)界的高度重視，并成為進入年以來公認的新興前沿熱點研究領域，被認為是將對二十一世紀產生巨大影響力的技術之一。
4.2傳感器網絡研究熱點問題和關鍵技術。
傳感器網絡以應用為目標，其構建是一個龐大的系統(tǒng)工程，涉及到的研究工作和需要解決的問題在每一個層面上都很多。對無線傳感器網絡系統(tǒng)結構及界面接口技術的研究意義重大。如果我們把傳感器網絡按其功能抽象成五個層次的話，將會包括基礎層（傳感器集合）、網絡層（通信網絡）、中間件層、數據處理和管理層以及應用開發(fā)層。
其中，基礎層以研究新型傳感器和傳感系統(tǒng)為核心，包括應用新的傳感原理、使用新的材料以及采用新的結構設計等，以降低能耗、提高敏感性、選擇性、響應速度、動態(tài)范圍、準確度、穩(wěn)定性以及在惡劣環(huán)境條件下工作的能力。
傳感器網絡有著巨大的應用前景，被認為是將對21世紀產生巨大影響力的技術之一。已有和潛在的傳感器應用領域包括：軍事偵察、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療、建筑物監(jiān)測等等。隨著傳感器技術、無線通信技術、計算技術的不斷發(fā)展和完善，各種傳感器網絡將遍布我們生活環(huán)境，從而真正實現“無處不在的計算”。以下簡要介紹傳感器網絡的一些應用。
（1）軍事應用。
傳感器網絡研究最早起源于軍事領域，實驗系統(tǒng)有海洋聲納監(jiān)測的大規(guī)模傳感器網絡，也有監(jiān)測地面物體的小型傳感器網絡。現代傳感器網絡應用中，通過飛機撒播、特種炮彈發(fā)射等手段，可以將大量便宜的傳感器密集地撒布于人員不便于到達的觀察區(qū)域如敵方陣地內，收集到有用的微觀數據；在一部分傳感器因為遭破壞等原因失效時，傳感器網絡作為整傳感器網絡體仍能完成觀察任務。傳感器網絡的上述特點使得它具有重大軍事價值，可以應用于如下一些場景中：
監(jiān)測人員、裝備等情況以及單兵系統(tǒng)：通過在人員、裝備上附帶各種傳感器，可以讓各級指揮員比較準確、及時地掌握己方的保存狀態(tài)。通過在敵方陣地部署各種傳感器，可以了解敵方武器部署情況，為己方確定進攻目標和進攻路線提供依據。
監(jiān)測敵軍進攻：在敵軍駐地和可能的進攻路線上部署大量傳感器，從而及時發(fā)現敵軍的進攻行動、爭取寶貴的應對時間。并可根據戰(zhàn)況快速調整和部署新的傳感器網絡。
評估戰(zhàn)果：在進攻前后，在攻擊目標附近部署傳感器網絡，從而收集目標被破壞程度的數據。
核能、生物、化學攻擊的偵察：借助于傳感器網絡可以及早發(fā)現己方陣地上的生、化污染，提供快速反應時間從而減少損失。不派人員就可以獲取一些核、生、化爆炸現場的詳細數據。
（2）環(huán)境應用。
洪災的預警：通過在水壩、山區(qū)中關鍵地點合理地布置一些水壓、土壤濕度等傳感器，可以在洪災到來之前發(fā)布預警信息，從而及時排除險情或者減少損失。
農田管理：通過在農田部署一定密度的空氣溫度、土壤濕度、土壤肥料含量、光照強度、風速等傳感器，可以更好地對農田管理微觀調控，促進農作物生長。
（3）家庭應用。
建筑及城市管理各種無線傳感器可以靈活方便地布置于建筑物內，獲取室內環(huán)境參數，從而為居室環(huán)境控制和危險報警提供依據。
智能家居：通過布置于房間內的溫度、濕度、光照、空氣成分等無線傳感器，感知居室不同部分的微觀狀況，從而對空調、門窗以及其他家電進行自動控制，提供給人們智能、舒適的居住環(huán)境[16]。
建筑安全：通過布置于建筑物內的圖像、聲音、氣體檢測、溫度、壓力、輻射等傳感器，發(fā)現異常事件及時報警，自動啟動應急措施。
智能交通：通過布置于道路上的速度、識別傳感器，監(jiān)測交通流量等信息，為出行者提供信息服務，發(fā)現違章能及時報警和記錄[17]。反恐和公共安全通過特殊用途的傳感器，特別是生物化學傳感器監(jiān)測有害物、危險物的信息，最大限度地減少其對人民群眾生命安全造成的傷害。
（4）結論。
無線傳感器網絡有著十分廣泛的應用前景，它不僅在工業(yè)、農業(yè)、軍事、環(huán)境、醫(yī)療等傳統(tǒng)領域有具有巨大的運用價值，在未來還將在許多新興領域體現其優(yōu)越性，如家用、保健、交通等領域。我們可以大膽的預見，將來無線傳感器網絡將無處不在，將完全融入我們的生活。比如微型傳感器網最終可能將家用電器、個人電腦和其他日常用品同互聯(lián)網相連，實現遠距離跟蹤，家庭采用無線傳感器網絡負責安全調控、節(jié)電等。無線傳感器網絡將是未來的一個無孔不入的十分龐大的網絡，其應用可以涉及到人類日常生活和社會生產活動的所有領域。但是，我們還應該清楚的認識到，無線傳感器網絡才剛剛開始發(fā)展，它的技術、應用都還還遠談不上成熟，國內企業(yè)應該抓住商機，加大投入力度，推動整個行業(yè)的發(fā)展。
無線傳感器網絡是新興的通信應用網絡，其應用可以涉及到人類生活和社會活動的所有領域。因此，無線傳感器網絡將是未來的一個無孔不入的十分龐大的網絡，需要各種技術支撐。目前，成熟的通信技術都可能經過適當的改進和進一步發(fā)展，應用到無線傳感器網絡中，形成新的市場增長點，創(chuàng)造無線通信的新天地。
5結語。
當前技術水平下的傳感器系統(tǒng)正向著微小型化、智能化、多功能化和網絡化的方向發(fā)展。今后，隨著cad技術、mems技術、信息理論及數據分析算法的繼續(xù)向前發(fā)展，未來的傳感器系統(tǒng)必將變得更加微型化、綜合化、多功能化、智能化和系統(tǒng)化。在各種新興科學技術呈輻射狀廣泛滲透的當今社會，作為現代科學“耳目”的傳感器系統(tǒng)，作為人們快速獲取、分析和利用有效信息的基礎，必將進一步得到社會各界的普遍關注。
微波傳感器依靠微波的很多優(yōu)點，將廣泛地用于微波通訊、衛(wèi)星發(fā)送等無線通訊，和雷達、導彈誘導、遙感、射電望遠鏡中。并且在一些非接觸式的監(jiān)測和控制中也有很好的應用。
傳感器論文篇十六
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