生活中的點滴細節(jié)，都值得我們總結和反思。寫總結時要避免主觀性和片面性的評價，要以客觀事實和真實體驗為依據(jù)。文章中的觀點僅代表作者個人的立場和觀點，不代表本平臺的立場和觀點。
傳感器論文篇一
(2)傳感器的性能。
選用傳感器時，要考慮傳感器的下述性能，即精度，穩(wěn)定性，響應速度，模擬信號或者數(shù)字信號，輸出量及其電平，被測對象特性的影響，校準周期，過輸人保護。
(3)傳感器的使用條件。
傳感器的使用條件即為設置的場所，環(huán)境(濕度、溫度、振動等)，測量的時間，與顯示器之間的信號傳輸距離，與外設的連接方式，供電電源容量。
傳感器論文篇二
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(jù)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(shù)(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(jù)仿真的結果，得到的數(shù)據(jù)由表1所示。由仿真數(shù)據(jù)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(jù)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(jù)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(xiàn)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(shù)據(jù)進行均值化處理即為最終的標定數(shù)據(jù)。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(shù)據(jù)。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(shù)據(jù)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(shù)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。
傳感器論文篇三
摘要：文中介紹了在測力傳感器的設計過程中經常運用的兩種應力集中的設計原則。按照這兩種應力集中的原則，對彈性體進行結構設計，能夠收到提高測力傳感器的測力精度和測力靈敏度的良好效果。
一、概述。
對于電阻應變片式測力傳感器（以下簡稱“測力傳感器”）來說，彈性體的結構形狀與相關尺寸對測力傳感器性能的影響極大?？梢哉f，測力傳感器的性能主要取決于其彈性體的形狀及相關尺寸。如果測力傳感器的彈性體設計不合理，無論彈性體的加工精度多高、粘貼的電阻應變片的品質多好，測力傳感器都難以達到較高的測力性能。因此，在測力傳感器的設計過程中，對彈性體進行合理的設計至關重要。
彈性體的設計基本屬于機械結構設計的范圍，但因測力性能的需要，其結構上與普通的機械零件和構件有所不同。一般說來，普通的機械零件和構件只須滿足在足夠大的安全系數(shù)下的強度和剛度即可，對在受力條件下零件或構件上的應力分布情況不必嚴格要求。然而，對于彈性體來說，除了需要滿足機械強度和剛度要求以外，必須保證彈性體上粘貼電阻應變片部位（以下簡稱“貼片部位”）的應力（應變）與彈性體承受的載荷（被測力）保持嚴格的對應關系；同時，為了提高測力傳感器測力的靈敏度，還應使貼片部位達到較高的應力（應變）水平。
由此可見，在彈性體的設計過程中必須滿足以下兩項要求：
（1）貼片部位的應力（應變）應與被測力保持嚴格的對應關系；
（2）貼片部位應具有較高的應力（應變）水平。
為了滿足上述兩項要求，在測力傳感器的彈性體設計方面，經常應用“應力集中”的設計原則，確保貼片部位的應力（應變）水平較高，并與被測力保持嚴格的對應關系，以提高所設計測力傳感器的測力靈敏度和測力精度。
二、改善應力（應變）不規(guī)則分布的“應力集中”原則。
在機械零件或構件的設計過程中，通常認為應力（應變）在零件或構件上是規(guī)則分布的，如果零件或構件的截面形狀不發(fā)生變化，不必考慮應力（應變）分布不規(guī)則的問題。其實，在機械零件或構件的設計中，對于應力（應變）不規(guī)則分布的問題并非不予考慮，而是通過強度計算中的.安全系數(shù)將其包容在內了。
對于測力傳感器來說，它是通過電阻應變片測量彈性體上貼片部位的應變來測量被測力的大小。若要保證貼片部位的應力（應變）與被測力保持嚴格的對應關系，實際上就是保證在測力傳感器受力時，彈性體上貼片部位的應力（應變）要按照某一規(guī)律分布。在實際應用中，對于彈性體貼片部位應力（應變）分布影響較大的因素主要是彈性體受力條件的變化。
[1][2][3][4]。
傳感器論文篇四
從節(jié)能的角度出發(fā)，在樓宇電器智能化設計中采用紅外傳感器的自動監(jiān)測系統(tǒng)，具有自動控制功能強、靈活、方便且成本低的優(yōu)點;很適合樓宇的照明改造工程，該系統(tǒng)是以熱釋電紅外傳感器為基礎、應用vc程序界面和單片機相結合的技術，對樓宇照明進行自動監(jiān)控。
一、系統(tǒng)總體方案設計。
利用熱釋電紅外傳感器對人體進行采集，經過運算放大器對采集到的信號進行放大整形后、產生控制信號，通過執(zhí)行器對某個房間中的用電設備進行自動開啟或關閉的同時，還可以用光電傳感器對光信號進行采集，產生控制信號控制照明電路和調光作用。整個樓宇控制系統(tǒng)分從機、主從機接口、主機界面三部分。
(一)從機設計。
從機的功能是對現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息的采集、計算和現(xiàn)場的控制，自動完成對各要素的定時采樣和存儲，達到自動控制照明電路。在接到主機的命令時，將采集到的信息經過主從機接口送給主機。從機以單片機為核心，一片單片機監(jiān)控一個樓層或一個房間的照明電路，每一個房間或每盞燈旁邊安裝一個熱釋電紅外傳感器，當傳感器檢測房間是有人時，單片機控制繼電器接通交流電電源，點亮照明燈，通過串口通信，在主機查詢該從機時，有人的信息發(fā)送到主機上，并接收主機的命令，關閉交流電源。
(二)主從機接口。
由于從機的數(shù)目眾多，為此專門設計了主從機接口電路，以適應多從機的需求。
(三)主機設計。
主機通過通信接口，主動的和從機取得快速有效的聯(lián)絡，并向從機發(fā)出各種命令、接收從機反饋回來的數(shù)據(jù)、詢問并檢測從機的狀態(tài)等。
二、系統(tǒng)整體硬件設計。
(一)驅動電路。
單片機控制模塊設在樓層分配電控箱中，采用光電隔離電路，可有效減少電網電壓波動對其邏輯電平的干擾和強點磁場作用所引入的隨機干擾。
單片機輸出的控制信號，經光電耦合控制三極管的開關狀態(tài)，以控制交流電源的通斷。本系統(tǒng)采用直流繼電器，線圈電壓一般用+12v，獨立電源供電。
(二)交流控制電路。
為了使電控系統(tǒng)更加趨于合理和人性化，在交流電源開關處設計了手動開關和自動切換設置。在設置為手動狀態(tài)時，照明燈的通斷狀態(tài)就像平時的照明燈一樣，使用者根據(jù)個人和當前的環(huán)境來控制照明燈，傳感器采集到的數(shù)據(jù)通過串口下參與主機，但不能通過繼電器來控制照明燈電源的`通斷;自動狀態(tài)時，根據(jù)傳感器采集到的數(shù)據(jù)來判斷是否打開或關閉交流電源，并將當前的狀態(tài)傳送到主機。
(三)人體探測和信號處理電路。
人體探測和信號處理電路工作原理圖如圖2所示，熱釋電傳感器安裝于房間墻壁上的適當高度位置，當有人在房間的時候，傳感器將輸出微弱的電壓信號，通過由放大器組成的帶通濾波器，進行頻率的篩選。本設計采用集成遠算放大器來進行兩級放大，以使其傳感器可消除小動物干擾以及電磁干擾和燈光干擾，可靠性很高。檢測放大電路輸出的信號經傳輸線傳送到單片機。
(四)單片機電路設計。
作為從機的核心部分，主要功能是采用實時方式對每個房間是否有人進行檢測，并將檢測到的結果傳輸?shù)絧c主機上。熱釋電紅外傳感器外部采集到的信號進行處理，產生控制相應房間照明電源的控制信號，接到的外部中斷。，以便達到對樓宇的實時監(jiān)控，當熱釋電紅外傳感器檢測到房間內有人移動時，通過信號處理電路進行傳感器所采集的信號放大和處理，輸出低電平觸發(fā)單片機的外部中斷產生中斷，及時的控制繼電器接通交流電源。
(五)地址存儲電路設計。
具有三條地址線分別是ao,al,a2，可以確定芯片的硬件地址。地址是從000,001到111地址，此電路選擇ao,al,a2接地，器件的地址為0，第8腳和第1腳分別為正、負電源。sda為串行數(shù)據(jù)輸入、輸出，數(shù)據(jù)通過這條雙向2l總線串行傳送，在本電路中，為了節(jié)約讀寫的時間，只需要將從機地址兩個字節(jié)寫入。
(六)串口通信及硬件接口電路。
從機向主機發(fā)送數(shù)據(jù);當輸出低電平時，從機接收主機發(fā)送過來的數(shù)據(jù)。從機的輸出端a和y與主從機接口的輸出端a和y通過雙絞線連接起來。
(七)主從機接口電平轉換電路。
max232芯片具有電平轉換的作用，內部有一個自動電源電壓變換器，采用這款芯片接口簡單，并且串行通信系統(tǒng)供電電源只需要正jv電源。對于沒有正負12v電源的場合其適應性更強。
軟件設計。
(一)單片機程序設計。
單片機軟件設計包括主程序、l2c程序、串行口發(fā)送，中斷服務程序和定時中斷服務程序五部分。
(二)串口通信協(xié)議。
各從機掛在總線上，各機使用使能信號控制接收與發(fā)送，但任何時候只能允許一點發(fā)送，是一種半雙工工作方式。主機、從機協(xié)議規(guī)定如下:設置波特率為96006pt，以串行中斷方式作為主機、從機通信的初始狀態(tài)。
(三)單片機軟件設計與流程圖。
在單片機內部ram區(qū)建立的工作單元和標志位，每次由中斷服務程序啟動定時中斷并重新設置計數(shù)值，即采用可重復觸發(fā)定時器。
四、結論。
綜上所述，計算機信息管理系統(tǒng)的科學分析可以為縣鄉(xiāng)醫(yī)院有效建立起適合本院的計算機信息管理系統(tǒng)提供參考和借鑒。計算機信息管理系統(tǒng)不僅能夠快速處理各種數(shù)據(jù)，有效降低醫(yī)護人員的工作強度，提高工作效率，而且能夠幫助醫(yī)院減少各類庫存，大力提升經濟效益。
傳感器論文篇五
摘要：文中介紹了在測力傳感器的設計過程中經常運用的兩種應力集中的設計原則。按照這兩種應力集中的原則，對彈性體進行結構設計，能夠收到提高測力傳感器的測力精度和測力靈敏度的良好效果。
一、概述。
對于電阻應變片式測力傳感器（以下簡稱“測力傳感器”）來說，彈性體的結構形狀與相關尺寸對測力傳感器性能的影響極大?？梢哉f，測力傳感器的性能主要取決于其彈性體的形狀及相關尺寸。如果測力傳感器的彈性體設計不合理，無論彈性體的加工精度多高、粘貼的電阻應變片的品質多好，測力傳感器都難以達到較高的測力性能。因此，在測力傳感器的設計過程中，對彈性體進行合理的設計至關重要。
彈性體的設計基本屬于機械結構設計的范圍，但因測力性能的需要，其結構上與普通的機械零件和構件有所不同。一般說來，普通的機械零件和構件只須滿足在足夠大的安全系數(shù)下的強度和剛度即可，對在受力條件下零件或構件上的應力分布情況不必嚴格要求。然而，對于彈性體來說，除了需要滿足機械強度和剛度要求以外，必須保證彈性體上粘貼電阻應變片部位（以下簡稱“貼片部位”）的應力（應變）與彈性體承受的載荷（被測力）保持嚴格的對應關系；同時，為了提高測力傳感器測力的靈敏度，還應使貼片部位達到較高的應力（應變）水平。
由此可見，在彈性體的設計過程中必須滿足以下兩項要求：
（1）貼片部位的應力（應變）應與被測力保持嚴格的對應關系；
（2）貼片部位應具有較高的應力（應變）水平。
為了滿足上述兩項要求，在測力傳感器的彈性體設計方面，經常應用“應力集中”的設計原則，確保貼片部位的應力（應變）水平較高，并與被測力保持嚴格的對應關系，以提高所設計測力傳感器的測力靈敏度和測力精度。
二、改善應力（應變）不規(guī)則分布的“應力集中”原則。
在機械零件或構件的設計過程中，通常認為應力（應變）在零件或構件上是規(guī)則分布的，如果零件或構件的截面形狀不發(fā)生變化，不必考慮應力（應變）分布不規(guī)則的問題。其實，在機械零件或構件的設計中，對于應力（應變）不規(guī)則分布的問題并非不予考慮，而是通過強度計算中的安全系數(shù)將其包容在內了。
對于測力傳感器來說，它是通過電阻應變片測量彈性體上貼片部位的應變來測量被測力的大小。若要保證貼片部位的應力（應變）與被測力保持嚴格的對應關系，實際上就是保證在測力傳感器受力時，彈性體上貼片部位的應力（應變）要按照某一規(guī)律分布。在實際應用中，對于彈性體貼片部位應力（應變）分布影響較大的因素主要是彈性體受力條件的.變化。
彈性體受力條件的變化是指當彈性體受力的大小不變時，力的作用點發(fā)生變化或彈性體與其相鄰的加載構件和承載構件的接觸條件發(fā)生變化。如果在彈性體結構設計時，未能考慮這一情況，就可能造成彈性體上應力（應變）分布的不規(guī)則變化。這方面最典型的實例是筒式測力傳感器（見圖1）。當筒式測力傳感器上、下端面均勻受力時，在彈性體貼片部位的整個圓周上應力（應變）的分布是均勻的。當上、下兩個端面上受力情況發(fā)生變化后，力在兩個端面的作用情況不再是均勻分布的，這時彈性體貼片部位圓周上應力（應變）的分布情況就難以預料了。如果筒式測力傳感器彈性體的高度與直徑之比足夠大，彈性體貼片部位圓周上的應力（應變）基本上還是均勻分布。但是，在實際應用中，通常很少能為測力傳感器提供較大的安裝空間位置，因而筒式測力傳感器彈性體的高度與直徑之比很難做到足夠大，彈性體貼片部位圓周上應力（應變）將不均勻分布，而且不均勻分布的情況隨彈性體受力情況的變化而改變。在這樣的條件下，彈性體貼片部位的應力（應變）與被測力不能保持嚴格的對應關系，將造成明顯的測力誤差。
為了減小由于彈性體受力條件的變化引起的測力誤差，有些傳感器設計者采取在筒式測力傳感器彈性體上增加貼片數(shù)量的方法，盡可能將彈性體上貼片部位圓周上應力（應變）分布不均勻的情況測量出來。這樣的處理方法有一定的效果，可以減小彈性體受力條件的變化引起的測力誤差。但這種方法畢竟是一種被動的方法，增加的貼片數(shù)量總是有限的，還是很難把彈性體上貼片部位圓周上應力（應變）分布不均勻的情況全部測量出來，測力誤差減小的程度不夠顯著。
由于彈性體受力條件的變化引起的測力誤差的實質是彈性體貼片部位圓周上的應力（應變）的不規(guī)則分布，如果能使彈性體貼片部位圓周上的應力（應變）分布受到一定條件的約束，迫使貼片部位的應力（應變）按照某一規(guī)律分布，因而使得彈性體貼片部位的應力（應變）與被測力基本保持嚴格的對應關系，由此來減小因彈性體受力條件的變化引起的測力誤差。
對于筒式測力傳感器來說，在承載強度足夠的條件下，如果將彈性體貼片部位圓周上不貼片的部位挖空（見圖2），使得應力只能在未挖空的部位分布，大大改善了應力（應變）不規(guī)則分布的情況?；蛘哒f，應力（應變）的不規(guī)則分布僅僅限于未挖空的部位，并且其不規(guī)則分布的程度不會很大。因此，在未挖空的部位粘貼電阻應變片，就能使測得的應力（應變）與被測力基本保持嚴格的對應關系。
上述處理方法實際上出于這樣一個原理：通過某種措施，使彈性體上的應力（應變）集中分布在便于貼片檢測的部位，實現(xiàn)測得的應力（應變）與被測力基本保持嚴格的對應關系，以保證傳感器的測力精度。
作者曾用上述方法對筒式測力傳感器進行改進。改進前的普通筒式傳感器測力誤差大于1%f.s.，改進后（局部挖空）的筒式傳感器測力誤差為0.1~0.3%f.s.，測力精度明顯提高。
若要測力傳感器達到較高的靈敏度，通常應該使電阻應變片有較高的應變水平，即在彈性體上貼片部位應該有較高的應力（應變）水平。
實現(xiàn)彈性體上貼片部位達到較高應力（應變）水平有兩種常用的方法：
（1）整體減小彈性體的尺寸，全面提高彈性體上的應力（應變）水平；
（2）在貼片部位附近對彈性體進行局部削弱，使貼片部位局部應力（應變）水平提高，而彈性體其它部位的應力（應變）水平基本不變。
以上兩種方法都可以提高貼片部位的應力（應變）水平，但對彈性體整體性能而言，局部削弱彈性體的效果要遠好于整體減小彈性體尺寸。因為局部削弱彈性體既能提高貼片部位的應力（應變）水平，又使得彈性體整體保持較高的強度和剛度，有利于提高傳感器的性能和使用效果。
局部削弱彈性體提高貼片部位應力（應變）水平的原理是：通過局部削弱彈性體，造成局部的應力集中，使得應力集中部位的應力（應變）水平明顯高于彈性體其它部位的應力水平，將電阻應變片粘貼于應力集中部位，就可以測得較高的應變水平。
局部應力（應變）集中的方法在測力傳感器的設計中經常被采用，尤其在梁式測力傳感器（如彎曲梁式和剪切梁式測力傳感器）的彈性體設計中被廣泛應用。局部應力（應變）集中方法應用較為成功的當數(shù)剪切梁式測力傳感器。剪切梁式測力傳感器是通過檢測梁式彈性體上的剪應力（剪應變）實現(xiàn)測力的，其彈性體的結構如圖3所示（為了便于說明問題，這里僅以一簡支梁式的彈性體為例）。
由材料力學中有關梁的應力分布知識可知，當梁承受橫向（彎曲）載荷時，在梁的中性層處剪應力（剪應變）最大。如果要檢測梁上的剪應變，應該在梁的中性層處貼片。為了提高貼片處的剪應力（剪應變）水平，可將彈性體兩側各挖一個盲孔（見圖3的2處），盲孔的中心應在中性層處。電阻應變片應該粘貼在盲孔的底面上，即圖3中工字形斷面（a－a剖面）的腹板上。
對于梁形構件來說，其彎曲強度是主要矛盾。在一個梁滿足彎曲強度的情況下，剪切強度一般裕量較大。當在中性層附近挖盲孔后，該截面上腹板上的剪應力（剪應變）明顯提高，然而該截面上的彎曲應力提高很小。因此，剪切梁式彈性體應用局部應力集中方案后，被檢測的剪應變大大提高，使該測力傳感器的靈敏度顯著提高，而對整個梁的彎曲強度影響很小，使整個梁保持了良好的強度和剛度。
四、小結。
在測力傳感器的設計過程中，如能自覺地按照上述兩種應力集中的原則，對彈性體進行結構設計，就能夠收到提高測力傳感器的測力精度和測力靈敏度的良好效果。靈活、恰當?shù)剡\用應力集中的原則，對于設計和生產高性能的測力傳感器具有重要的實用意義。
參考文獻。
[1].劉鴻文主編，《材料力學》，高等教育出版社，1979年。
abstract:thispaperintroducestwoprinciplesofconcentratingstress,whichareusuallyusedinthedesignofloadcells.accordingtotheprinciplestheelasticbodiesofloadcellsaredesignedandthefineaccuracyandsensitivityofmeasurementcanbeobtained.
作者簡介。
朱超甫：北京科技大學機械工程學院，
陳虎平：馬鞍山鋼鐵股份有限公司港務原料廠。
劉哲：石家莊鋼鐵公司。
傳感器論文篇六
摘要：當代社會,電氣自動化控制中最不可或缺的一項技術就是plc技術,它的應用十分廣泛。傳統(tǒng)的電氣自動化控制系統(tǒng)有著很大的缺陷,而且消耗大量的人力物力,最大的缺陷是不能保證質量。所以,現(xiàn)在我們把plc應用到了電氣自動化控制中。plc技術在電氣自動化控制中的應用,是在微軟處理器的基礎上,再加上當今的計算機技術以及自動控制技術等先進的科學技術。。本文主要探究在電氣自動化控制中plc的應用。
1plc的原理及特點。
plc組成結構如下，其原理可以大致的分為三個階段：首先是輸入采樣階段。在這一階段，plc通過掃描的方式依次的讀取輸入數(shù)據(jù)及狀態(tài)，并將其存儲與i/o映像區(qū)的相應單元。輸入完畢就可以進入后續(xù)的用戶程序執(zhí)行階段，這一階段plc通過由上而下的順序對用戶的程序進行掃描，對于每一條梯形圖，掃描的順序總是遵循著先左后右以及先上后下的順序進行邏輯運算，并根據(jù)運算的結果刷新邏輯線圈在系統(tǒng)中的對應狀態(tài)。最后是輸出刷新階段，在這一階段，cpu會按照i/o映像區(qū)中的數(shù)據(jù)及狀態(tài)刷新所有的輸出鎖存電路并輸出到電路驅動的相關外圓設備。
plc具有以下明顯的特點：可靠性強。plc具有極強的抗干擾能力，相比傳統(tǒng)繼電器技術更加適合于復雜的工業(yè)環(huán)境;反應快。由于plc中將傳統(tǒng)的機械觸電繼電器替換為內部自定義的輔助繼電器，同時也取消了連接導線，而使用內部邏輯關系代替，為此就可以忽略其節(jié)點變位時間，不必考慮傳統(tǒng)繼電器的返回系數(shù);操作簡單。此項控制技術通過使用簡單的指令形式、直觀的簡單程序實現(xiàn)現(xiàn)場的操作，避免了由于操作人員參差不齊的電氣技術帶來的問題。
2plc在電力系統(tǒng)中的主要應用。
2.1開關量控制。
(1)斷路器控制與plc的應用。傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)中主要的使用電磁繼電器作為主要的控制器，但是由于這種器件中大量的使用電磁原件，而其自身存在的大量觸點就直接的降低了所構成系統(tǒng)的可靠性，同時也由于接線的復雜性以及后續(xù)維修的困難性，致使近年來開始大量的使用plc。
(2)自動切換。供電質量的重要指標是供電的可靠性，很早之前的供電企業(yè)為了加強供電的可靠性就設置了備用電源。只是最初進行的供回電線路的操作是由手動實現(xiàn)的，但這間隔的幾秒鐘時間就可以使得供電要求較高的用戶蒙受很大的損失。為此，基于提升供電可靠到性的要求，plc構成的備用電源自動投入裝置開始應用于實際。這一裝置通過編程來使用各種運行方式，并將采集到的一次設備的正常運行信號作為后備電源關閉或者啟動的根據(jù)。由于這一系統(tǒng)具備邏輯判斷以及數(shù)據(jù)處理功能，為此不僅可以實現(xiàn)備用電源的自動投切，同時可以在綜合考慮系統(tǒng)運行狀況以及其它操作。
2.2順序控制。
在火力發(fā)電系統(tǒng)內部，作為輔助系統(tǒng)的工藝流程一般可以分為開關量的控制與順序控制兩大類。隨著近年來我國資源的緊張以及環(huán)境問題的惡化，傳統(tǒng)的繼電控制系統(tǒng)逐漸地被plc控制系統(tǒng)所控制，以達到提升企業(yè)輔助車間的自動化水平。尤其是最新的plc系統(tǒng)不僅可以實現(xiàn)單獨工藝的流程控制，而且還可以通過通信總線與信息模塊的連接實現(xiàn)全廠工作的控制。
上面概述了plc的主要功能后，這里主要針對于plc在礦井提升機中的具體應用進行論述。
礦井提升機作為一種大型的絞車，是煤礦開采行業(yè)的重要設備。plc在礦井提升機的應用極大的'提升了提升機的工作效率，而提升機的主要調速控制是通過變頻plc進行的。其具體的應用如下：當操作人員聽到開車信號時按下開車按鈕，此時plc控制將ac380v電流接入變頻器。當提升機開始運行時，首先要對電機施加直流制動，然后再松開機械抱閘，以達到防止溜車的目的。提升機在運行過程中的速度變化曲線可以通過對plc變成進行產生，然后將經過a/d轉換的信號由模擬量輸出口輸出以實現(xiàn)對于變頻器的控制。實際的使用也可以根據(jù)實際工況選擇人工控制提升機速度。
同時在旋轉編碼器的輔助下，極大的方便了檢測提升機的速度以及位置。首先編碼器將檢測到的電機轉速信號傳遞給plc，然后plc就可以根據(jù)得到的這一信號累計計算提升機的速度及行走距離，此時監(jiān)視器上就會相應的顯示出提升機的速度以及位置。井口還設置了液壓站，其作用類似于電磁抱閘，可用于重車靜止時的制動。重車制動是在plc以及變頻器的控制下實現(xiàn)的，先通過液壓站給卷筒施加機械制動力，然后取消直流制動力。
變/工頻切換和聲光報警電路。這種輔助電路的設計方案是將報警裝置設置在變頻器端：當plc的q3.1，q3.2的輸出開關量為“1”時，相應的q3.3的輸出開關量為“0”，此時接觸器km2就會發(fā)生動作，將電動機接到變頻器的輸出端。當km2發(fā)生動作后，相應的km1也發(fā)生動作，即將工頻電源與變頻器的輸出端連接以啟動電機。與此同時，與接觸器km3線圈控制電路連接的接觸器km2的常閉觸點斷開，以達到接觸器km3不接通的狀態(tài)，以保證整個系統(tǒng)處于工頻運行狀態(tài)。
當變頻器在運行的過程中發(fā)生故障而跳閘，此時的變頻器的“nc-com”觸點就會斷開，導致km1以及km2線圈均失電，其主觸點就會切斷變頻器與電機、電源之間的連接。與此同時“no-com”觸點也會相應的閉合，從而導致警報揚聲器ha以及報警等hl進行聲光報警。plc內部的時間繼電器也會得電，并在一定的延時后閉合，從而使得q3.3的輸出為“1”并保持，使得電機的運行狀態(tài)進入工頻運行狀態(tài)。
此外plc在中央空調、公交系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)以及在泵類電機中都有著廣泛的應用。
3plc發(fā)展趨勢。
不斷加強plc的抗干擾能力。盡管plc控制系統(tǒng)具有很好的抗干擾能力，但是對于一些電磁干擾過于強烈或者是生產環(huán)境極為惡劣的情況也會致使plc控制系統(tǒng)的控制失誤或者運算失誤，從而導致正常的生產運行受到干擾。為此，在今后的一段時間內，不斷研發(fā)具備更高抗干擾能力的plc系統(tǒng)，不斷的提升其在設計、安裝以及使用中的性能。
網絡化以及數(shù)字化。目前在火電系統(tǒng)中，dcs技術逐漸的普及并逐步成熟，只是近幾年的發(fā)展較為緩慢，而plc作為發(fā)展迅速的技術，使得二者在發(fā)展的過程中相互吸收、利用，并逐漸發(fā)展成為新的控制系統(tǒng)—fcs系統(tǒng)。這一系統(tǒng)即有原來系統(tǒng)的優(yōu)勢，同時也具備了工業(yè)自動化的、智能化、數(shù)字化的特點，因此在近年來的火電廠發(fā)展中得到廣泛的應用。
結語。
鑒于未來多種行業(yè)的生產過程具有不同的控制需要，為此plc控制系統(tǒng)需要不斷開發(fā)新的產品，使得產品的規(guī)格更為齊全、性能更加優(yōu)異，不斷促進自動化控制網絡、國際通用網絡以及人類電氣化的發(fā)展。我們相信在未來的幾年，plc會有更大的發(fā)展，不僅產品種類更加豐富、規(guī)格更加齊全，并且全新的人機界面也會使得這一技術更好的適應工業(yè)控制場合的需要。
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傳感器論文篇七
對于電阻應變片式測力傳感器（以下簡稱“測力傳感器”）來說，彈性體的結構形狀與相關尺寸對測力傳感器性能的影響極大?？梢哉f，測力傳感器的性能主要取決于其彈性體的形狀及相關尺寸。如果測力傳感器的彈性體設計不合理，無論彈性體的加工精度多高、粘貼的電阻應變片的品質多好，測力傳感器都難以達到較高的測力性能。因此，在測力傳感器的設計過程中，對彈性體進行合理的設計至關重要。
彈性體的設計基本屬于機械結構設計的范圍，但因測力性能的需要，其結構上與普通的機械零件和構件有所不同。一般說來，普通的機械零件和構件只須滿足在足夠大的安全系數(shù)下的強度和剛度即可，對在受力條件下零件或構件上的應力分布情況不必嚴格要求。然而，對于彈性體來說，除了需要滿足機械強度和剛度要求以外，必須保證彈性體上粘貼電阻應變片部位（以下簡稱“貼片部位”）的應力（應變）與彈性體承受的載荷（被測力）保持嚴格的對應關系；同時，為了提高測力傳感器測力的靈敏度，還應使貼片部位達到較高的應力（應變）水平。
由此可見，在彈性體的設計過程中必須滿足以下兩項要求：
（1）貼片部位的應力（應變）應與被測力保持嚴格的對應關系；
（2）貼片部位應具有較高的應力（應變）水平。
為了滿足上述兩項要求，在測力傳感器的彈性體設計方面，經常應用“應力集中”的設計原則，確保貼片部位的應力（應變）水平較高，并與被測力保持嚴格的對應關系，以提高所設計測力傳感器的測力靈敏度和測力精度。
二、改善應力（應變）不規(guī)則分布的“應力集中”原則。
在機械零件或構件的設計過程中，通常認為應力（應變）在零件或構件上是規(guī)則分布的，如果零件或構件的截面形狀不發(fā)生變化，不必考慮應力（應變）分布不規(guī)則的問題。其實，在機械零件或構件的設計中，對于應力（應變）不規(guī)則分布的問題并非不予考慮，而是通過強度計算中的'安全系數(shù)將其包容在內了。
對于測力傳感器來說，它是通過電阻應變片測量彈性體上貼片部位的應變來測量被測力的大小。若要保證貼片部位的應力（應變）與被測力保持嚴格的對應關系，實際上就是保證在測力傳感器受力時，彈性體上貼片部位的應力（應變）要按照某一規(guī)律分布。在實際應用中，對于彈性體貼片部位應力（應變）分布影響較大的因素主要是彈性體受力條件的變化。
彈性體受力條件的變化是指當彈性體受力的大小不變時，力的作用點發(fā)生變化或彈性體與其相鄰的加載構件和承載構件的接觸條件發(fā)生變化。如果在彈性體結構設計時，未能考慮這一情況，就可能造成彈性體上應力（應變）分布的不規(guī)則變化。這方面最典型的實例是筒式測力傳感器（見圖1）。
當筒式測力傳感器上、下端面均勻受力時，在彈性體貼片部位的整個圓周上應力（應變）的分布是均勻的。當上、下兩個端面上受力情況發(fā)生變化后，力在兩個端面的作用情況不再是均勻分布的，這時彈性體貼片部位圓周上應力（應變）的分布情況就難以預料了。如果筒式測力傳感器彈性體的高度與直徑之比足夠大，彈性體貼片部位圓周上的應力（應變）基本上還是均勻分布。但是，在實際應用中，通常很少能為測力傳感器提供較大的安裝空間位置，因而筒式測力傳感器彈性體的高度與直徑之比很難做到足夠大，彈性體貼片部位圓周上應力（應變）將不均勻分布，而且不均勻分布的情況隨彈性體受力情況的變化而改變。在這樣的條件下，彈性體貼片部位的應力（應變）與被測力不能保持嚴格的對應關系，將造成明顯的測力誤差。
為了減小由于彈性體受力條件的變化引起的測力誤差，有些傳感器設計者采取在筒式測力傳感器彈性體上增加貼片數(shù)量的方法，盡可能將彈性體上貼片部位圓周上應力（應變）分布不均勻的情況測量出來。這樣的處理方法有一定的效果，可以減小彈性體受力條件的變化引起的測力誤差。但這種方法畢竟是一種被動的方法，增加的貼片數(shù)量總是有限的，還是很難把彈性體上貼片部位圓周上應力（應變）分布不均勻的情況全部測量出來，測力誤差減小的程度不夠顯著。
由于彈性體受力條件的變化引起的測力誤差的實質是彈性體貼片部位圓周上的應力（應變）的不規(guī)則分布，如果能使彈性體貼片部位圓周上的應力（應變）分布受到一定條件的約束，迫使貼片部位的應力（應變）按照某一規(guī)律分布，因而使得彈性體貼片部位的應力（應變）與被測力基本保持嚴格的對應關系，由此來減小因彈性體受力條件的變化引起的測力誤差。
對于筒式測力傳感器來說，在承載強度足夠的條件下，如果將彈性體貼片部位圓周上不貼片的部位挖空（見圖2），使得應力只能在未挖空的部位分布，大大改善了應力（應變）不規(guī)則分布的情況。或者說，應力（應變）的不規(guī)則分布僅僅限于未挖空的部位，并且其不規(guī)則分布的程度不會很大。因此，在未挖空的部位粘貼電阻應變片，就能使測得的應力（應變）與被測力基本保持嚴格的對應關系。
上述處理方法實際上出于這樣一個原理：通過某種措施，使彈性體上的應力（應變）集中分布在便于貼片檢測的部位，實現(xiàn)測得的應力（應變）與被測力基本保持嚴格的對應關系，以保證傳感器的測力精度。
作者曾用上述方法對筒式測力傳感器進行改進。改進前的普通筒式傳感器測力誤差大于1%f.s.，改進后（局部挖空）的筒式傳感器測力誤差為0.1~0.3%f.s.，測力精度明顯提高。
若要測力傳感器達到較高的靈敏度，通常應該使電阻應變片有較高的應變水平，即在彈性體上貼片部位應該有較高的應力（應變）水平。
實現(xiàn)彈性體上貼片部位達到較高應力（應變）水平有兩種常用的方法：
（1）整體減小彈性體的尺寸，全面提高彈性體上的應力（應變）水平；
（2）在貼片部位附近對彈性體進行局部削弱，使貼片部位局部應力（應變）水平提高，而彈性體其它部位的應力（應變）水平基本不變。
以上兩種方法都可以提高貼片部位的應力（應變）水平，但對彈性體整體性能而言，局部削弱彈性體的效果要遠好于整體減小彈性體尺寸。因為局部削弱彈性體既能提高貼片部位的應力（應變）水平，又使得彈性體整體保持較高的強度和剛度，有利于提高傳感器的性能和使用效果。
局部削弱彈性體提高貼片部位應力（應變）水平的原理是：通過局部削弱彈性體，造成局部的應力集中，使得應力集中部位的應力（應變）水平明顯高于彈性體其它部位的應力水平，將電阻應變片粘貼于應力集中部位，就可以測得較高的應變水平。
局部應力（應變）集中的方法在測力傳感器的設計中經常被采用，尤其在梁式測力傳感器（如彎曲梁式和剪切梁式測力傳感器）的彈性體設計中被廣泛應用。局部應力（應變）集中方法應用較為成功的當數(shù)剪切梁式測力傳感器。剪切梁式測力傳感器是通過檢測梁式彈性體上的剪應力（剪應變）實現(xiàn)測力的，其彈性體的結構如圖3所示（為了便于說明問題，這里僅以一簡支梁式的彈性體為例）。
由材料力學中有關梁的應力分布知識可知，當梁承受橫向（彎曲）載荷時，在梁的中性層處剪應力（剪應變）最大。如果要檢測梁上的剪應變，應該在梁的中性層處貼片。為了提高貼片處的剪應力（剪應變）水平，可將彈性體兩側各挖一個盲孔（見圖3的2處），盲孔的中心應在中性層處。電阻應變片應該粘貼在盲孔的底面上，即圖3中工字形斷面（a－a剖面）的腹板上。
對于梁形構件來說，其彎曲強度是主要矛盾。在一個梁滿足彎曲強度的情況下，剪切強度一般裕量較大。當在中性層附近挖盲孔后，該截面上腹板上的剪應力（剪應變）明顯提高，然而該截面上的彎曲應力提高很小。因此，剪切梁式彈性體應用局部應力集中方案后，被檢測的剪應變大大提高，使該測力傳感器的靈敏度顯著提高，而對整個梁的彎曲強度影響很小，使整個梁保持了良好的強度和剛度。
四、小結。
在測力傳感器的設計過程中，如能自覺地按照上述兩種應力集中的原則，對彈性體進行結構設計，就能夠收到提高測力傳感器的測力精度和測力靈敏度的良好效果。靈活、恰當?shù)剡\用應力集中的原則，對于設計和生產高性能的測力傳感器具有重要的實用意義。
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傳感器論文篇八
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傳感器論文篇九
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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(jù)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(xiàn)各校區(qū)個性化特征的教學管理流程。
（2）組織變革。以實現(xiàn)有序、高效管理為目的，以流程為依據(jù)，對現(xiàn)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(xiàn)實施學分制要求，同時兼顧信息化技術可實現(xiàn)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
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(xiàn)網絡構建、環(huán)境信息采集、數(shù)據(jù)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(xiàn)控制命令接收、數(shù)據(jù)解析及調光數(shù)據(jù)輸出等功能;植物led執(zhí)行器實現(xiàn)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(jù)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(shù)據(jù)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(jù)驅動節(jié)點輸出不同的調光命令，實現(xiàn)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(shù)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(jù)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(xiàn)。具體電路根據(jù)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(shù)據(jù)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(xiàn)對光合作用有效波段監(jiān)測。時鐘模塊根據(jù)ds1302芯片手冊中典型電路設計，可實現(xiàn)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(jù)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(shù)據(jù)傳輸和節(jié)點功能軟件兩個部分。節(jié)點數(shù)據(jù)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(shù)、計算決策程序、參數(shù)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(jù)調光控制命令實時調節(jié)紅藍光led燈組狀態(tài)，實現(xiàn)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(jù)用戶實際需要實現(xiàn)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(shù)據(jù)，并準確輸出給驅動電路和繼電器，led執(zhí)行器可根據(jù)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(jù)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(xiàn)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。
傳感器論文篇十一
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(jù)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(shù)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(shù)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(xiàn)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(shù)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(xiàn)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(jù)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(xiàn)車螺紋和機動進給運動的互鎖，而且要實現(xiàn)縱向進給和橫向進給運動的互鎖。在ca6140中，實現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)進給；開合螺母的上下螺母在導軌的導向下實現(xiàn)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(shù)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(shù)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。
傳感器論文篇十二
為了實現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)各視頻會議室之間的視音頻信號交互,信號同步通訊;實現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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?shù)姆绞?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(shù)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(jù)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)。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(shù)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(xiàn)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(jù)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(xiàn)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(jù)實際情況靈活配置音頻和視頻矩陣等設備,實現(xiàn)會議的集中控制。
傳感器論文篇十三
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(xiàn)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(shù)，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(xiàn)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(shù)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(shù)字信號。此外，還能夠利用軟件實現(xiàn)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(jù)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(xiàn)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(shù)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(xiàn)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(shù)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(shù)據(jù)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(xiàn)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(shù)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(xiàn)。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(xiàn)場總線數(shù)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(shù)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(xiàn)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(shù)。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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(shù)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(shù)字信號.
從目前的發(fā)展現(xiàn)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(jù)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(shù)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(shù)據(jù)處理技術組成，并配以恰當?shù)哪Ｊ阶R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(jù)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(shù)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(shù)量則從幾個到數(shù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(jù)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(xiàn)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(xiàn)“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(xiàn)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(xiàn)代信息通訊技術、計算機網絡技術等融合，以實現(xiàn)其微型化、集成化、多功能化及系統(tǒng)化、網絡化，特別是實現(xiàn)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(shù)據(jù)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(xiàn)“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?，F(xiàn)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(shù)據(jù)；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(jù)。
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(xiàn)敵軍的進攻行動、爭取寶貴的應對時間。并可根據(jù)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(shù)據(jù)。
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(xiàn)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(xiàn)場的詳細數(shù)據(jù)。
（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(shù)，從而為居室環(huán)境控制和危險報警提供依據(jù)。
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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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?shù)母倪M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(shù)據(jù)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(xiàn)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。
傳感器論文篇十四
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(xiàn)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?？梢姡谛W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(xiàn)。
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?shù)男袨榭赡軒Ыo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(xiàn)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(jù)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。總之，要消除對學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(xiàn)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(xiàn)。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。
傳感器論文篇十五
根據(jù)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(jù)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(xiàn)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。
傳感器論文篇一
(2)傳感器的性能。
選用傳感器時，要考慮傳感器的下述性能，即精度，穩(wěn)定性，響應速度，模擬信號或者數(shù)字信號，輸出量及其電平，被測對象特性的影響，校準周期，過輸人保護。
(3)傳感器的使用條件。
傳感器的使用條件即為設置的場所，環(huán)境(濕度、溫度、振動等)，測量的時間，與顯示器之間的信號傳輸距離，與外設的連接方式，供電電源容量。
傳感器論文篇二
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(jù)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(shù)(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(jù)仿真的結果，得到的數(shù)據(jù)由表1所示。由仿真數(shù)據(jù)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(jù)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(jù)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(xiàn)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(shù)據(jù)進行均值化處理即為最終的標定數(shù)據(jù)。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(shù)據(jù)。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(shù)據(jù)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(shù)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。
傳感器論文篇三
摘要：文中介紹了在測力傳感器的設計過程中經常運用的兩種應力集中的設計原則。按照這兩種應力集中的原則，對彈性體進行結構設計，能夠收到提高測力傳感器的測力精度和測力靈敏度的良好效果。
一、概述。
對于電阻應變片式測力傳感器（以下簡稱“測力傳感器”）來說，彈性體的結構形狀與相關尺寸對測力傳感器性能的影響極大?？梢哉f，測力傳感器的性能主要取決于其彈性體的形狀及相關尺寸。如果測力傳感器的彈性體設計不合理，無論彈性體的加工精度多高、粘貼的電阻應變片的品質多好，測力傳感器都難以達到較高的測力性能。因此，在測力傳感器的設計過程中，對彈性體進行合理的設計至關重要。
彈性體的設計基本屬于機械結構設計的范圍，但因測力性能的需要，其結構上與普通的機械零件和構件有所不同。一般說來，普通的機械零件和構件只須滿足在足夠大的安全系數(shù)下的強度和剛度即可，對在受力條件下零件或構件上的應力分布情況不必嚴格要求。然而，對于彈性體來說，除了需要滿足機械強度和剛度要求以外，必須保證彈性體上粘貼電阻應變片部位（以下簡稱“貼片部位”）的應力（應變）與彈性體承受的載荷（被測力）保持嚴格的對應關系；同時，為了提高測力傳感器測力的靈敏度，還應使貼片部位達到較高的應力（應變）水平。
由此可見，在彈性體的設計過程中必須滿足以下兩項要求：
（1）貼片部位的應力（應變）應與被測力保持嚴格的對應關系；
（2）貼片部位應具有較高的應力（應變）水平。
為了滿足上述兩項要求，在測力傳感器的彈性體設計方面，經常應用“應力集中”的設計原則，確保貼片部位的應力（應變）水平較高，并與被測力保持嚴格的對應關系，以提高所設計測力傳感器的測力靈敏度和測力精度。
二、改善應力（應變）不規(guī)則分布的“應力集中”原則。
在機械零件或構件的設計過程中，通常認為應力（應變）在零件或構件上是規(guī)則分布的，如果零件或構件的截面形狀不發(fā)生變化，不必考慮應力（應變）分布不規(guī)則的問題。其實，在機械零件或構件的設計中，對于應力（應變）不規(guī)則分布的問題并非不予考慮，而是通過強度計算中的.安全系數(shù)將其包容在內了。
對于測力傳感器來說，它是通過電阻應變片測量彈性體上貼片部位的應變來測量被測力的大小。若要保證貼片部位的應力（應變）與被測力保持嚴格的對應關系，實際上就是保證在測力傳感器受力時，彈性體上貼片部位的應力（應變）要按照某一規(guī)律分布。在實際應用中，對于彈性體貼片部位應力（應變）分布影響較大的因素主要是彈性體受力條件的變化。
[1][2][3][4]。
傳感器論文篇四
從節(jié)能的角度出發(fā)，在樓宇電器智能化設計中采用紅外傳感器的自動監(jiān)測系統(tǒng)，具有自動控制功能強、靈活、方便且成本低的優(yōu)點;很適合樓宇的照明改造工程，該系統(tǒng)是以熱釋電紅外傳感器為基礎、應用vc程序界面和單片機相結合的技術，對樓宇照明進行自動監(jiān)控。
一、系統(tǒng)總體方案設計。
利用熱釋電紅外傳感器對人體進行采集，經過運算放大器對采集到的信號進行放大整形后、產生控制信號，通過執(zhí)行器對某個房間中的用電設備進行自動開啟或關閉的同時，還可以用光電傳感器對光信號進行采集，產生控制信號控制照明電路和調光作用。整個樓宇控制系統(tǒng)分從機、主從機接口、主機界面三部分。
(一)從機設計。
從機的功能是對現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息的采集、計算和現(xiàn)場的控制，自動完成對各要素的定時采樣和存儲，達到自動控制照明電路。在接到主機的命令時，將采集到的信息經過主從機接口送給主機。從機以單片機為核心，一片單片機監(jiān)控一個樓層或一個房間的照明電路，每一個房間或每盞燈旁邊安裝一個熱釋電紅外傳感器，當傳感器檢測房間是有人時，單片機控制繼電器接通交流電電源，點亮照明燈，通過串口通信，在主機查詢該從機時，有人的信息發(fā)送到主機上，并接收主機的命令，關閉交流電源。
(二)主從機接口。
由于從機的數(shù)目眾多，為此專門設計了主從機接口電路，以適應多從機的需求。
(三)主機設計。
主機通過通信接口，主動的和從機取得快速有效的聯(lián)絡，并向從機發(fā)出各種命令、接收從機反饋回來的數(shù)據(jù)、詢問并檢測從機的狀態(tài)等。
二、系統(tǒng)整體硬件設計。
(一)驅動電路。
單片機控制模塊設在樓層分配電控箱中，采用光電隔離電路，可有效減少電網電壓波動對其邏輯電平的干擾和強點磁場作用所引入的隨機干擾。
單片機輸出的控制信號，經光電耦合控制三極管的開關狀態(tài)，以控制交流電源的通斷。本系統(tǒng)采用直流繼電器，線圈電壓一般用+12v，獨立電源供電。
(二)交流控制電路。
為了使電控系統(tǒng)更加趨于合理和人性化，在交流電源開關處設計了手動開關和自動切換設置。在設置為手動狀態(tài)時，照明燈的通斷狀態(tài)就像平時的照明燈一樣，使用者根據(jù)個人和當前的環(huán)境來控制照明燈，傳感器采集到的數(shù)據(jù)通過串口下參與主機，但不能通過繼電器來控制照明燈電源的`通斷;自動狀態(tài)時，根據(jù)傳感器采集到的數(shù)據(jù)來判斷是否打開或關閉交流電源，并將當前的狀態(tài)傳送到主機。
(三)人體探測和信號處理電路。
人體探測和信號處理電路工作原理圖如圖2所示，熱釋電傳感器安裝于房間墻壁上的適當高度位置，當有人在房間的時候，傳感器將輸出微弱的電壓信號，通過由放大器組成的帶通濾波器，進行頻率的篩選。本設計采用集成遠算放大器來進行兩級放大，以使其傳感器可消除小動物干擾以及電磁干擾和燈光干擾，可靠性很高。檢測放大電路輸出的信號經傳輸線傳送到單片機。
(四)單片機電路設計。
作為從機的核心部分，主要功能是采用實時方式對每個房間是否有人進行檢測，并將檢測到的結果傳輸?shù)絧c主機上。熱釋電紅外傳感器外部采集到的信號進行處理，產生控制相應房間照明電源的控制信號，接到的外部中斷。，以便達到對樓宇的實時監(jiān)控，當熱釋電紅外傳感器檢測到房間內有人移動時，通過信號處理電路進行傳感器所采集的信號放大和處理，輸出低電平觸發(fā)單片機的外部中斷產生中斷，及時的控制繼電器接通交流電源。
(五)地址存儲電路設計。
具有三條地址線分別是ao,al,a2，可以確定芯片的硬件地址。地址是從000,001到111地址，此電路選擇ao,al,a2接地，器件的地址為0，第8腳和第1腳分別為正、負電源。sda為串行數(shù)據(jù)輸入、輸出，數(shù)據(jù)通過這條雙向2l總線串行傳送，在本電路中，為了節(jié)約讀寫的時間，只需要將從機地址兩個字節(jié)寫入。
(六)串口通信及硬件接口電路。
從機向主機發(fā)送數(shù)據(jù);當輸出低電平時，從機接收主機發(fā)送過來的數(shù)據(jù)。從機的輸出端a和y與主從機接口的輸出端a和y通過雙絞線連接起來。
(七)主從機接口電平轉換電路。
max232芯片具有電平轉換的作用，內部有一個自動電源電壓變換器，采用這款芯片接口簡單，并且串行通信系統(tǒng)供電電源只需要正jv電源。對于沒有正負12v電源的場合其適應性更強。
軟件設計。
(一)單片機程序設計。
單片機軟件設計包括主程序、l2c程序、串行口發(fā)送，中斷服務程序和定時中斷服務程序五部分。
(二)串口通信協(xié)議。
各從機掛在總線上，各機使用使能信號控制接收與發(fā)送，但任何時候只能允許一點發(fā)送，是一種半雙工工作方式。主機、從機協(xié)議規(guī)定如下:設置波特率為96006pt，以串行中斷方式作為主機、從機通信的初始狀態(tài)。
(三)單片機軟件設計與流程圖。
在單片機內部ram區(qū)建立的工作單元和標志位，每次由中斷服務程序啟動定時中斷并重新設置計數(shù)值，即采用可重復觸發(fā)定時器。
四、結論。
綜上所述，計算機信息管理系統(tǒng)的科學分析可以為縣鄉(xiāng)醫(yī)院有效建立起適合本院的計算機信息管理系統(tǒng)提供參考和借鑒。計算機信息管理系統(tǒng)不僅能夠快速處理各種數(shù)據(jù)，有效降低醫(yī)護人員的工作強度，提高工作效率，而且能夠幫助醫(yī)院減少各類庫存，大力提升經濟效益。
傳感器論文篇五
摘要：文中介紹了在測力傳感器的設計過程中經常運用的兩種應力集中的設計原則。按照這兩種應力集中的原則，對彈性體進行結構設計，能夠收到提高測力傳感器的測力精度和測力靈敏度的良好效果。
一、概述。
對于電阻應變片式測力傳感器（以下簡稱“測力傳感器”）來說，彈性體的結構形狀與相關尺寸對測力傳感器性能的影響極大?？梢哉f，測力傳感器的性能主要取決于其彈性體的形狀及相關尺寸。如果測力傳感器的彈性體設計不合理，無論彈性體的加工精度多高、粘貼的電阻應變片的品質多好，測力傳感器都難以達到較高的測力性能。因此，在測力傳感器的設計過程中，對彈性體進行合理的設計至關重要。
彈性體的設計基本屬于機械結構設計的范圍，但因測力性能的需要，其結構上與普通的機械零件和構件有所不同。一般說來，普通的機械零件和構件只須滿足在足夠大的安全系數(shù)下的強度和剛度即可，對在受力條件下零件或構件上的應力分布情況不必嚴格要求。然而，對于彈性體來說，除了需要滿足機械強度和剛度要求以外，必須保證彈性體上粘貼電阻應變片部位（以下簡稱“貼片部位”）的應力（應變）與彈性體承受的載荷（被測力）保持嚴格的對應關系；同時，為了提高測力傳感器測力的靈敏度，還應使貼片部位達到較高的應力（應變）水平。
由此可見，在彈性體的設計過程中必須滿足以下兩項要求：
（1）貼片部位的應力（應變）應與被測力保持嚴格的對應關系；
（2）貼片部位應具有較高的應力（應變）水平。
為了滿足上述兩項要求，在測力傳感器的彈性體設計方面，經常應用“應力集中”的設計原則，確保貼片部位的應力（應變）水平較高，并與被測力保持嚴格的對應關系，以提高所設計測力傳感器的測力靈敏度和測力精度。
二、改善應力（應變）不規(guī)則分布的“應力集中”原則。
在機械零件或構件的設計過程中，通常認為應力（應變）在零件或構件上是規(guī)則分布的，如果零件或構件的截面形狀不發(fā)生變化，不必考慮應力（應變）分布不規(guī)則的問題。其實，在機械零件或構件的設計中，對于應力（應變）不規(guī)則分布的問題并非不予考慮，而是通過強度計算中的安全系數(shù)將其包容在內了。
對于測力傳感器來說，它是通過電阻應變片測量彈性體上貼片部位的應變來測量被測力的大小。若要保證貼片部位的應力（應變）與被測力保持嚴格的對應關系，實際上就是保證在測力傳感器受力時，彈性體上貼片部位的應力（應變）要按照某一規(guī)律分布。在實際應用中，對于彈性體貼片部位應力（應變）分布影響較大的因素主要是彈性體受力條件的.變化。
彈性體受力條件的變化是指當彈性體受力的大小不變時，力的作用點發(fā)生變化或彈性體與其相鄰的加載構件和承載構件的接觸條件發(fā)生變化。如果在彈性體結構設計時，未能考慮這一情況，就可能造成彈性體上應力（應變）分布的不規(guī)則變化。這方面最典型的實例是筒式測力傳感器（見圖1）。當筒式測力傳感器上、下端面均勻受力時，在彈性體貼片部位的整個圓周上應力（應變）的分布是均勻的。當上、下兩個端面上受力情況發(fā)生變化后，力在兩個端面的作用情況不再是均勻分布的，這時彈性體貼片部位圓周上應力（應變）的分布情況就難以預料了。如果筒式測力傳感器彈性體的高度與直徑之比足夠大，彈性體貼片部位圓周上的應力（應變）基本上還是均勻分布。但是，在實際應用中，通常很少能為測力傳感器提供較大的安裝空間位置，因而筒式測力傳感器彈性體的高度與直徑之比很難做到足夠大，彈性體貼片部位圓周上應力（應變）將不均勻分布，而且不均勻分布的情況隨彈性體受力情況的變化而改變。在這樣的條件下，彈性體貼片部位的應力（應變）與被測力不能保持嚴格的對應關系，將造成明顯的測力誤差。
為了減小由于彈性體受力條件的變化引起的測力誤差，有些傳感器設計者采取在筒式測力傳感器彈性體上增加貼片數(shù)量的方法，盡可能將彈性體上貼片部位圓周上應力（應變）分布不均勻的情況測量出來。這樣的處理方法有一定的效果，可以減小彈性體受力條件的變化引起的測力誤差。但這種方法畢竟是一種被動的方法，增加的貼片數(shù)量總是有限的，還是很難把彈性體上貼片部位圓周上應力（應變）分布不均勻的情況全部測量出來，測力誤差減小的程度不夠顯著。
由于彈性體受力條件的變化引起的測力誤差的實質是彈性體貼片部位圓周上的應力（應變）的不規(guī)則分布，如果能使彈性體貼片部位圓周上的應力（應變）分布受到一定條件的約束，迫使貼片部位的應力（應變）按照某一規(guī)律分布，因而使得彈性體貼片部位的應力（應變）與被測力基本保持嚴格的對應關系，由此來減小因彈性體受力條件的變化引起的測力誤差。
對于筒式測力傳感器來說，在承載強度足夠的條件下，如果將彈性體貼片部位圓周上不貼片的部位挖空（見圖2），使得應力只能在未挖空的部位分布，大大改善了應力（應變）不規(guī)則分布的情況?；蛘哒f，應力（應變）的不規(guī)則分布僅僅限于未挖空的部位，并且其不規(guī)則分布的程度不會很大。因此，在未挖空的部位粘貼電阻應變片，就能使測得的應力（應變）與被測力基本保持嚴格的對應關系。
上述處理方法實際上出于這樣一個原理：通過某種措施，使彈性體上的應力（應變）集中分布在便于貼片檢測的部位，實現(xiàn)測得的應力（應變）與被測力基本保持嚴格的對應關系，以保證傳感器的測力精度。
作者曾用上述方法對筒式測力傳感器進行改進。改進前的普通筒式傳感器測力誤差大于1%f.s.，改進后（局部挖空）的筒式傳感器測力誤差為0.1~0.3%f.s.，測力精度明顯提高。
若要測力傳感器達到較高的靈敏度，通常應該使電阻應變片有較高的應變水平，即在彈性體上貼片部位應該有較高的應力（應變）水平。
實現(xiàn)彈性體上貼片部位達到較高應力（應變）水平有兩種常用的方法：
（1）整體減小彈性體的尺寸，全面提高彈性體上的應力（應變）水平；
（2）在貼片部位附近對彈性體進行局部削弱，使貼片部位局部應力（應變）水平提高，而彈性體其它部位的應力（應變）水平基本不變。
以上兩種方法都可以提高貼片部位的應力（應變）水平，但對彈性體整體性能而言，局部削弱彈性體的效果要遠好于整體減小彈性體尺寸。因為局部削弱彈性體既能提高貼片部位的應力（應變）水平，又使得彈性體整體保持較高的強度和剛度，有利于提高傳感器的性能和使用效果。
局部削弱彈性體提高貼片部位應力（應變）水平的原理是：通過局部削弱彈性體，造成局部的應力集中，使得應力集中部位的應力（應變）水平明顯高于彈性體其它部位的應力水平，將電阻應變片粘貼于應力集中部位，就可以測得較高的應變水平。
局部應力（應變）集中的方法在測力傳感器的設計中經常被采用，尤其在梁式測力傳感器（如彎曲梁式和剪切梁式測力傳感器）的彈性體設計中被廣泛應用。局部應力（應變）集中方法應用較為成功的當數(shù)剪切梁式測力傳感器。剪切梁式測力傳感器是通過檢測梁式彈性體上的剪應力（剪應變）實現(xiàn)測力的，其彈性體的結構如圖3所示（為了便于說明問題，這里僅以一簡支梁式的彈性體為例）。
由材料力學中有關梁的應力分布知識可知，當梁承受橫向（彎曲）載荷時，在梁的中性層處剪應力（剪應變）最大。如果要檢測梁上的剪應變，應該在梁的中性層處貼片。為了提高貼片處的剪應力（剪應變）水平，可將彈性體兩側各挖一個盲孔（見圖3的2處），盲孔的中心應在中性層處。電阻應變片應該粘貼在盲孔的底面上，即圖3中工字形斷面（a－a剖面）的腹板上。
對于梁形構件來說，其彎曲強度是主要矛盾。在一個梁滿足彎曲強度的情況下，剪切強度一般裕量較大。當在中性層附近挖盲孔后，該截面上腹板上的剪應力（剪應變）明顯提高，然而該截面上的彎曲應力提高很小。因此，剪切梁式彈性體應用局部應力集中方案后，被檢測的剪應變大大提高，使該測力傳感器的靈敏度顯著提高，而對整個梁的彎曲強度影響很小，使整個梁保持了良好的強度和剛度。
四、小結。
在測力傳感器的設計過程中，如能自覺地按照上述兩種應力集中的原則，對彈性體進行結構設計，就能夠收到提高測力傳感器的測力精度和測力靈敏度的良好效果。靈活、恰當?shù)剡\用應力集中的原則，對于設計和生產高性能的測力傳感器具有重要的實用意義。
參考文獻。
[1].劉鴻文主編，《材料力學》，高等教育出版社，1979年。
abstract:thispaperintroducestwoprinciplesofconcentratingstress,whichareusuallyusedinthedesignofloadcells.accordingtotheprinciplestheelasticbodiesofloadcellsaredesignedandthefineaccuracyandsensitivityofmeasurementcanbeobtained.
作者簡介。
朱超甫：北京科技大學機械工程學院，
陳虎平：馬鞍山鋼鐵股份有限公司港務原料廠。
劉哲：石家莊鋼鐵公司。
傳感器論文篇六
摘要：當代社會,電氣自動化控制中最不可或缺的一項技術就是plc技術,它的應用十分廣泛。傳統(tǒng)的電氣自動化控制系統(tǒng)有著很大的缺陷,而且消耗大量的人力物力,最大的缺陷是不能保證質量。所以,現(xiàn)在我們把plc應用到了電氣自動化控制中。plc技術在電氣自動化控制中的應用,是在微軟處理器的基礎上,再加上當今的計算機技術以及自動控制技術等先進的科學技術。。本文主要探究在電氣自動化控制中plc的應用。
1plc的原理及特點。
plc組成結構如下，其原理可以大致的分為三個階段：首先是輸入采樣階段。在這一階段，plc通過掃描的方式依次的讀取輸入數(shù)據(jù)及狀態(tài)，并將其存儲與i/o映像區(qū)的相應單元。輸入完畢就可以進入后續(xù)的用戶程序執(zhí)行階段，這一階段plc通過由上而下的順序對用戶的程序進行掃描，對于每一條梯形圖，掃描的順序總是遵循著先左后右以及先上后下的順序進行邏輯運算，并根據(jù)運算的結果刷新邏輯線圈在系統(tǒng)中的對應狀態(tài)。最后是輸出刷新階段，在這一階段，cpu會按照i/o映像區(qū)中的數(shù)據(jù)及狀態(tài)刷新所有的輸出鎖存電路并輸出到電路驅動的相關外圓設備。
plc具有以下明顯的特點：可靠性強。plc具有極強的抗干擾能力，相比傳統(tǒng)繼電器技術更加適合于復雜的工業(yè)環(huán)境;反應快。由于plc中將傳統(tǒng)的機械觸電繼電器替換為內部自定義的輔助繼電器，同時也取消了連接導線，而使用內部邏輯關系代替，為此就可以忽略其節(jié)點變位時間，不必考慮傳統(tǒng)繼電器的返回系數(shù);操作簡單。此項控制技術通過使用簡單的指令形式、直觀的簡單程序實現(xiàn)現(xiàn)場的操作，避免了由于操作人員參差不齊的電氣技術帶來的問題。
2plc在電力系統(tǒng)中的主要應用。
2.1開關量控制。
(1)斷路器控制與plc的應用。傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)中主要的使用電磁繼電器作為主要的控制器，但是由于這種器件中大量的使用電磁原件，而其自身存在的大量觸點就直接的降低了所構成系統(tǒng)的可靠性，同時也由于接線的復雜性以及后續(xù)維修的困難性，致使近年來開始大量的使用plc。
(2)自動切換。供電質量的重要指標是供電的可靠性，很早之前的供電企業(yè)為了加強供電的可靠性就設置了備用電源。只是最初進行的供回電線路的操作是由手動實現(xiàn)的，但這間隔的幾秒鐘時間就可以使得供電要求較高的用戶蒙受很大的損失。為此，基于提升供電可靠到性的要求，plc構成的備用電源自動投入裝置開始應用于實際。這一裝置通過編程來使用各種運行方式，并將采集到的一次設備的正常運行信號作為后備電源關閉或者啟動的根據(jù)。由于這一系統(tǒng)具備邏輯判斷以及數(shù)據(jù)處理功能，為此不僅可以實現(xiàn)備用電源的自動投切，同時可以在綜合考慮系統(tǒng)運行狀況以及其它操作。
2.2順序控制。
在火力發(fā)電系統(tǒng)內部，作為輔助系統(tǒng)的工藝流程一般可以分為開關量的控制與順序控制兩大類。隨著近年來我國資源的緊張以及環(huán)境問題的惡化，傳統(tǒng)的繼電控制系統(tǒng)逐漸地被plc控制系統(tǒng)所控制，以達到提升企業(yè)輔助車間的自動化水平。尤其是最新的plc系統(tǒng)不僅可以實現(xiàn)單獨工藝的流程控制，而且還可以通過通信總線與信息模塊的連接實現(xiàn)全廠工作的控制。
上面概述了plc的主要功能后，這里主要針對于plc在礦井提升機中的具體應用進行論述。
礦井提升機作為一種大型的絞車，是煤礦開采行業(yè)的重要設備。plc在礦井提升機的應用極大的'提升了提升機的工作效率，而提升機的主要調速控制是通過變頻plc進行的。其具體的應用如下：當操作人員聽到開車信號時按下開車按鈕，此時plc控制將ac380v電流接入變頻器。當提升機開始運行時，首先要對電機施加直流制動，然后再松開機械抱閘，以達到防止溜車的目的。提升機在運行過程中的速度變化曲線可以通過對plc變成進行產生，然后將經過a/d轉換的信號由模擬量輸出口輸出以實現(xiàn)對于變頻器的控制。實際的使用也可以根據(jù)實際工況選擇人工控制提升機速度。
同時在旋轉編碼器的輔助下，極大的方便了檢測提升機的速度以及位置。首先編碼器將檢測到的電機轉速信號傳遞給plc，然后plc就可以根據(jù)得到的這一信號累計計算提升機的速度及行走距離，此時監(jiān)視器上就會相應的顯示出提升機的速度以及位置。井口還設置了液壓站，其作用類似于電磁抱閘，可用于重車靜止時的制動。重車制動是在plc以及變頻器的控制下實現(xiàn)的，先通過液壓站給卷筒施加機械制動力，然后取消直流制動力。
變/工頻切換和聲光報警電路。這種輔助電路的設計方案是將報警裝置設置在變頻器端：當plc的q3.1，q3.2的輸出開關量為“1”時，相應的q3.3的輸出開關量為“0”，此時接觸器km2就會發(fā)生動作，將電動機接到變頻器的輸出端。當km2發(fā)生動作后，相應的km1也發(fā)生動作，即將工頻電源與變頻器的輸出端連接以啟動電機。與此同時，與接觸器km3線圈控制電路連接的接觸器km2的常閉觸點斷開，以達到接觸器km3不接通的狀態(tài)，以保證整個系統(tǒng)處于工頻運行狀態(tài)。
當變頻器在運行的過程中發(fā)生故障而跳閘，此時的變頻器的“nc-com”觸點就會斷開，導致km1以及km2線圈均失電，其主觸點就會切斷變頻器與電機、電源之間的連接。與此同時“no-com”觸點也會相應的閉合，從而導致警報揚聲器ha以及報警等hl進行聲光報警。plc內部的時間繼電器也會得電，并在一定的延時后閉合，從而使得q3.3的輸出為“1”并保持，使得電機的運行狀態(tài)進入工頻運行狀態(tài)。
此外plc在中央空調、公交系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)以及在泵類電機中都有著廣泛的應用。
3plc發(fā)展趨勢。
不斷加強plc的抗干擾能力。盡管plc控制系統(tǒng)具有很好的抗干擾能力，但是對于一些電磁干擾過于強烈或者是生產環(huán)境極為惡劣的情況也會致使plc控制系統(tǒng)的控制失誤或者運算失誤，從而導致正常的生產運行受到干擾。為此，在今后的一段時間內，不斷研發(fā)具備更高抗干擾能力的plc系統(tǒng)，不斷的提升其在設計、安裝以及使用中的性能。
網絡化以及數(shù)字化。目前在火電系統(tǒng)中，dcs技術逐漸的普及并逐步成熟，只是近幾年的發(fā)展較為緩慢，而plc作為發(fā)展迅速的技術，使得二者在發(fā)展的過程中相互吸收、利用，并逐漸發(fā)展成為新的控制系統(tǒng)—fcs系統(tǒng)。這一系統(tǒng)即有原來系統(tǒng)的優(yōu)勢，同時也具備了工業(yè)自動化的、智能化、數(shù)字化的特點，因此在近年來的火電廠發(fā)展中得到廣泛的應用。
結語。
鑒于未來多種行業(yè)的生產過程具有不同的控制需要，為此plc控制系統(tǒng)需要不斷開發(fā)新的產品，使得產品的規(guī)格更為齊全、性能更加優(yōu)異，不斷促進自動化控制網絡、國際通用網絡以及人類電氣化的發(fā)展。我們相信在未來的幾年，plc會有更大的發(fā)展，不僅產品種類更加豐富、規(guī)格更加齊全，并且全新的人機界面也會使得這一技術更好的適應工業(yè)控制場合的需要。
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傳感器論文篇七
對于電阻應變片式測力傳感器（以下簡稱“測力傳感器”）來說，彈性體的結構形狀與相關尺寸對測力傳感器性能的影響極大?？梢哉f，測力傳感器的性能主要取決于其彈性體的形狀及相關尺寸。如果測力傳感器的彈性體設計不合理，無論彈性體的加工精度多高、粘貼的電阻應變片的品質多好，測力傳感器都難以達到較高的測力性能。因此，在測力傳感器的設計過程中，對彈性體進行合理的設計至關重要。
彈性體的設計基本屬于機械結構設計的范圍，但因測力性能的需要，其結構上與普通的機械零件和構件有所不同。一般說來，普通的機械零件和構件只須滿足在足夠大的安全系數(shù)下的強度和剛度即可，對在受力條件下零件或構件上的應力分布情況不必嚴格要求。然而，對于彈性體來說，除了需要滿足機械強度和剛度要求以外，必須保證彈性體上粘貼電阻應變片部位（以下簡稱“貼片部位”）的應力（應變）與彈性體承受的載荷（被測力）保持嚴格的對應關系；同時，為了提高測力傳感器測力的靈敏度，還應使貼片部位達到較高的應力（應變）水平。
由此可見，在彈性體的設計過程中必須滿足以下兩項要求：
（1）貼片部位的應力（應變）應與被測力保持嚴格的對應關系；
（2）貼片部位應具有較高的應力（應變）水平。
為了滿足上述兩項要求，在測力傳感器的彈性體設計方面，經常應用“應力集中”的設計原則，確保貼片部位的應力（應變）水平較高，并與被測力保持嚴格的對應關系，以提高所設計測力傳感器的測力靈敏度和測力精度。
二、改善應力（應變）不規(guī)則分布的“應力集中”原則。
在機械零件或構件的設計過程中，通常認為應力（應變）在零件或構件上是規(guī)則分布的，如果零件或構件的截面形狀不發(fā)生變化，不必考慮應力（應變）分布不規(guī)則的問題。其實，在機械零件或構件的設計中，對于應力（應變）不規(guī)則分布的問題并非不予考慮，而是通過強度計算中的'安全系數(shù)將其包容在內了。
對于測力傳感器來說，它是通過電阻應變片測量彈性體上貼片部位的應變來測量被測力的大小。若要保證貼片部位的應力（應變）與被測力保持嚴格的對應關系，實際上就是保證在測力傳感器受力時，彈性體上貼片部位的應力（應變）要按照某一規(guī)律分布。在實際應用中，對于彈性體貼片部位應力（應變）分布影響較大的因素主要是彈性體受力條件的變化。
彈性體受力條件的變化是指當彈性體受力的大小不變時，力的作用點發(fā)生變化或彈性體與其相鄰的加載構件和承載構件的接觸條件發(fā)生變化。如果在彈性體結構設計時，未能考慮這一情況，就可能造成彈性體上應力（應變）分布的不規(guī)則變化。這方面最典型的實例是筒式測力傳感器（見圖1）。
當筒式測力傳感器上、下端面均勻受力時，在彈性體貼片部位的整個圓周上應力（應變）的分布是均勻的。當上、下兩個端面上受力情況發(fā)生變化后，力在兩個端面的作用情況不再是均勻分布的，這時彈性體貼片部位圓周上應力（應變）的分布情況就難以預料了。如果筒式測力傳感器彈性體的高度與直徑之比足夠大，彈性體貼片部位圓周上的應力（應變）基本上還是均勻分布。但是，在實際應用中，通常很少能為測力傳感器提供較大的安裝空間位置，因而筒式測力傳感器彈性體的高度與直徑之比很難做到足夠大，彈性體貼片部位圓周上應力（應變）將不均勻分布，而且不均勻分布的情況隨彈性體受力情況的變化而改變。在這樣的條件下，彈性體貼片部位的應力（應變）與被測力不能保持嚴格的對應關系，將造成明顯的測力誤差。
為了減小由于彈性體受力條件的變化引起的測力誤差，有些傳感器設計者采取在筒式測力傳感器彈性體上增加貼片數(shù)量的方法，盡可能將彈性體上貼片部位圓周上應力（應變）分布不均勻的情況測量出來。這樣的處理方法有一定的效果，可以減小彈性體受力條件的變化引起的測力誤差。但這種方法畢竟是一種被動的方法，增加的貼片數(shù)量總是有限的，還是很難把彈性體上貼片部位圓周上應力（應變）分布不均勻的情況全部測量出來，測力誤差減小的程度不夠顯著。
由于彈性體受力條件的變化引起的測力誤差的實質是彈性體貼片部位圓周上的應力（應變）的不規(guī)則分布，如果能使彈性體貼片部位圓周上的應力（應變）分布受到一定條件的約束，迫使貼片部位的應力（應變）按照某一規(guī)律分布，因而使得彈性體貼片部位的應力（應變）與被測力基本保持嚴格的對應關系，由此來減小因彈性體受力條件的變化引起的測力誤差。
對于筒式測力傳感器來說，在承載強度足夠的條件下，如果將彈性體貼片部位圓周上不貼片的部位挖空（見圖2），使得應力只能在未挖空的部位分布，大大改善了應力（應變）不規(guī)則分布的情況。或者說，應力（應變）的不規(guī)則分布僅僅限于未挖空的部位，并且其不規(guī)則分布的程度不會很大。因此，在未挖空的部位粘貼電阻應變片，就能使測得的應力（應變）與被測力基本保持嚴格的對應關系。
上述處理方法實際上出于這樣一個原理：通過某種措施，使彈性體上的應力（應變）集中分布在便于貼片檢測的部位，實現(xiàn)測得的應力（應變）與被測力基本保持嚴格的對應關系，以保證傳感器的測力精度。
作者曾用上述方法對筒式測力傳感器進行改進。改進前的普通筒式傳感器測力誤差大于1%f.s.，改進后（局部挖空）的筒式傳感器測力誤差為0.1~0.3%f.s.，測力精度明顯提高。
若要測力傳感器達到較高的靈敏度，通常應該使電阻應變片有較高的應變水平，即在彈性體上貼片部位應該有較高的應力（應變）水平。
實現(xiàn)彈性體上貼片部位達到較高應力（應變）水平有兩種常用的方法：
（1）整體減小彈性體的尺寸，全面提高彈性體上的應力（應變）水平；
（2）在貼片部位附近對彈性體進行局部削弱，使貼片部位局部應力（應變）水平提高，而彈性體其它部位的應力（應變）水平基本不變。
以上兩種方法都可以提高貼片部位的應力（應變）水平，但對彈性體整體性能而言，局部削弱彈性體的效果要遠好于整體減小彈性體尺寸。因為局部削弱彈性體既能提高貼片部位的應力（應變）水平，又使得彈性體整體保持較高的強度和剛度，有利于提高傳感器的性能和使用效果。
局部削弱彈性體提高貼片部位應力（應變）水平的原理是：通過局部削弱彈性體，造成局部的應力集中，使得應力集中部位的應力（應變）水平明顯高于彈性體其它部位的應力水平，將電阻應變片粘貼于應力集中部位，就可以測得較高的應變水平。
局部應力（應變）集中的方法在測力傳感器的設計中經常被采用，尤其在梁式測力傳感器（如彎曲梁式和剪切梁式測力傳感器）的彈性體設計中被廣泛應用。局部應力（應變）集中方法應用較為成功的當數(shù)剪切梁式測力傳感器。剪切梁式測力傳感器是通過檢測梁式彈性體上的剪應力（剪應變）實現(xiàn)測力的，其彈性體的結構如圖3所示（為了便于說明問題，這里僅以一簡支梁式的彈性體為例）。
由材料力學中有關梁的應力分布知識可知，當梁承受橫向（彎曲）載荷時，在梁的中性層處剪應力（剪應變）最大。如果要檢測梁上的剪應變，應該在梁的中性層處貼片。為了提高貼片處的剪應力（剪應變）水平，可將彈性體兩側各挖一個盲孔（見圖3的2處），盲孔的中心應在中性層處。電阻應變片應該粘貼在盲孔的底面上，即圖3中工字形斷面（a－a剖面）的腹板上。
對于梁形構件來說，其彎曲強度是主要矛盾。在一個梁滿足彎曲強度的情況下，剪切強度一般裕量較大。當在中性層附近挖盲孔后，該截面上腹板上的剪應力（剪應變）明顯提高，然而該截面上的彎曲應力提高很小。因此，剪切梁式彈性體應用局部應力集中方案后，被檢測的剪應變大大提高，使該測力傳感器的靈敏度顯著提高，而對整個梁的彎曲強度影響很小，使整個梁保持了良好的強度和剛度。
四、小結。
在測力傳感器的設計過程中，如能自覺地按照上述兩種應力集中的原則，對彈性體進行結構設計，就能夠收到提高測力傳感器的測力精度和測力靈敏度的良好效果。靈活、恰當?shù)剡\用應力集中的原則，對于設計和生產高性能的測力傳感器具有重要的實用意義。
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傳感器論文篇八
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傳感器論文篇九
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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(jù)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(xiàn)各校區(qū)個性化特征的教學管理流程。
（2）組織變革。以實現(xiàn)有序、高效管理為目的，以流程為依據(jù)，對現(xiàn)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(xiàn)實施學分制要求，同時兼顧信息化技術可實現(xiàn)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
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(xiàn)網絡構建、環(huán)境信息采集、數(shù)據(jù)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(xiàn)控制命令接收、數(shù)據(jù)解析及調光數(shù)據(jù)輸出等功能;植物led執(zhí)行器實現(xiàn)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(jù)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(shù)據(jù)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(jù)驅動節(jié)點輸出不同的調光命令，實現(xiàn)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(shù)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(jù)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(xiàn)。具體電路根據(jù)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(shù)據(jù)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(xiàn)對光合作用有效波段監(jiān)測。時鐘模塊根據(jù)ds1302芯片手冊中典型電路設計，可實現(xiàn)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(jù)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(shù)據(jù)傳輸和節(jié)點功能軟件兩個部分。節(jié)點數(shù)據(jù)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(shù)、計算決策程序、參數(shù)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(jù)調光控制命令實時調節(jié)紅藍光led燈組狀態(tài)，實現(xiàn)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(jù)用戶實際需要實現(xiàn)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(shù)據(jù)，并準確輸出給驅動電路和繼電器，led執(zhí)行器可根據(jù)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(jù)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(xiàn)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。
傳感器論文篇十一
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(jù)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(shù)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(shù)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(xiàn)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(shù)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(xiàn)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(jù)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(xiàn)車螺紋和機動進給運動的互鎖，而且要實現(xiàn)縱向進給和橫向進給運動的互鎖。在ca6140中，實現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)進給；開合螺母的上下螺母在導軌的導向下實現(xiàn)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(shù)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(shù)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。
傳感器論文篇十二
為了實現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)各視頻會議室之間的視音頻信號交互,信號同步通訊;實現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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?shù)姆绞?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(shù)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(jù)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)。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(shù)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(xiàn)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(jù)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(xiàn)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(jù)實際情況靈活配置音頻和視頻矩陣等設備,實現(xiàn)會議的集中控制。
傳感器論文篇十三
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(xiàn)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(shù)，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(xiàn)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(shù)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(shù)字信號。此外，還能夠利用軟件實現(xiàn)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(jù)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(xiàn)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(shù)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(xiàn)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(shù)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(shù)據(jù)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(xiàn)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(shù)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(xiàn)。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(xiàn)場總線數(shù)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(shù)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(xiàn)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(shù)。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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(shù)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(shù)字信號.
從目前的發(fā)展現(xiàn)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(jù)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(shù)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(shù)據(jù)處理技術組成，并配以恰當?shù)哪Ｊ阶R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(jù)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(shù)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(shù)量則從幾個到數(shù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(jù)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(xiàn)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(xiàn)“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(xiàn)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(xiàn)代信息通訊技術、計算機網絡技術等融合，以實現(xiàn)其微型化、集成化、多功能化及系統(tǒng)化、網絡化，特別是實現(xiàn)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(shù)據(jù)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(xiàn)“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?，F(xiàn)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(shù)據(jù)；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(jù)。
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(xiàn)敵軍的進攻行動、爭取寶貴的應對時間。并可根據(jù)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(shù)據(jù)。
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(xiàn)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(xiàn)場的詳細數(shù)據(jù)。
（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(shù)，從而為居室環(huán)境控制和危險報警提供依據(jù)。
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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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?shù)母倪M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(shù)據(jù)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(xiàn)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。
傳感器論文篇十四
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(xiàn)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?？梢姡谛W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(xiàn)。
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?shù)男袨榭赡軒Ыo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(xiàn)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(jù)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。總之，要消除對學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(xiàn)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(xiàn)。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。
傳感器論文篇十五
根據(jù)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(jù)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(xiàn)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。