一、传感器的定义信息处理技术取得的进展以及微处理器和计算机技术的高速发展,都需要在传感器的开发方面有相应的进展。微处理器现在已经在测量和控制系统中得到了广泛的应用。随着这些系统能力的增强,作为信息采集系统的前端单元,传感器的作用越来越重要。传感器已成为自动化系统和机器人技术中的关键部件,作为系统中的一个结构组成,其重要性变得越来越明显。最广义地来说,传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。国际电工委员会(IEC:International Electrotechnical Committee)的定义为:“传感器是测量系统中的一种前置部件,它将输入变量转换成可供测量的信号”。按照Gopel等的说法是:“传感器是包括承载体和电路连接的敏感元件”,而“传感器系统则是组合有某种信息处理(模拟或数字)能力的传感器”。传感器是传感器系统的一个组成部分,它是被测量信号输入的第一道关口。传感器系统的原则框图示于图1-1,进入传感器的信号幅度是很小的,而且混杂有干扰信号和噪声。为了方便随后的处理过程,首先要将信号整形成具有最佳特性的波形,有时还需要将信号线性化,该工作是由放大器、滤波器以及其他一些模拟电路完成的。在某些情况下,这些电路的一部分是和传感器部件直接相邻的。成形后的信号随后转换成数字信号,并输入到微处理器。德国和俄罗斯学者认为传感器应是由二部分组成的,即直接感知被测量信号的敏感元件部分和初始处理信号的电路部分。按这种理解,传感器还包含了信号成形器的电路部分。传感器系统的性能主要取决于传感器,传感器把某种形式的能量转换成另一种形式的能量。有两类传感器:有源的和无源的。有源传感器能将一种能量形式直接转变成另一种,不需要外接的能源或激励源(参阅图1-2(a))。有源(a)和无源(b)传感器的信号流程无源传感器不能直接转换能量形式,但它能控制从另一输入端输入的能量或激励能传感器承担将某个对象或过程的特定特性转换成数量的工作。其“对象”可以是固体、液体或气体,而它们的状态可以是静态的,也可以是动态(即过程)的。对象特性被转换量化后可以通过多种方式检测。对象的特性可以是物理性质的,也可以是化学性质的。按照其工作原理,传感器将对象特性或状态参数转换成可测定的电学量,然后将此电信号分离出来,送入传感器系统加以评测或标示。各种物理效应和工作机理被用于制作不同功能的传感器。传感器可以直接接触被测量对象,也可以不接触。用于传感器的工作机制和效应类型不断增加,其包含的处理过程日益完善。常将传感器的功能与人类5大感觉器官相比拟: 光敏传感器——视觉;声敏传感器——听觉;气敏传感器——嗅觉;化学传感器——味觉;压敏、温敏、流体传感器——触觉。与当代的传感器相比,人类的感觉能力好得多,但也有一些传感器比人的感觉功能优越,例如人类没有能力感知紫外或红外线辐射,感觉不到电磁场、无色无味的气体等。对传感器设定了许多技术要求,有一些是对所有类型传感器都适用的,也有只对特定类型传感器适用的特殊要求。针对传感器的工作原理和结构在不同场合均需要的基本要求是: 高灵敏度,抗干扰的稳定性(对噪声不敏感),线性,容易调节(校准简易),高精度,高可靠性,无迟滞性,工作寿命长(耐用性) ,可重复性,抗老化,高响应速率,抗环境影响(热、振动、酸、碱、空气、水、尘埃)的能力 ,选择性,安全性(传感器应是无污染的),互换性 低成本 ,宽测量范围,小尺寸、重量轻和高强度,宽工作温度范围 。二、传感器的分类可以用不同的观点对传感器进行分类:它们的转换原理(传感器工作的基本物理或化学效应);它们的用途;它们的输出信号类型以及制作它们的材料和工艺等。根据传感器工作原理,可分为物理传感器和化学传感器二大类:传感器工作原理的分类物理传感器应用的是物理效应,诸如压电效应,磁致伸缩现象,离化、极化、热电、光电、磁电等效应。被测信号量的微小变化都将转换成电信号。化学传感器包括那些以化学吸附、电化学反应等现象为因果关系的传感器,被测信号量的微小变化也将转换成电信号。有些传感器既不能划分到物理类,也不能划分为化学类。大多数传感器是以物理原理为基础运作的。化学传感器技术问题较多,例如可靠性问题,规模生产的可能性,价格问题等,解决了这类难题,化学传感器的应用将会有巨大增长。常见传感器的应用领域和工作原理列于表1.1。按照其用途,传感器可分类为: 压力敏和力敏传感器 ,位置传感器 , 液面传感器 能耗传感器 ,速度传感器 ,热敏传感器,加速度传感器,射线辐射传感器 ,振动传感器,湿敏传感器 ,磁敏传感器,气敏传感器,真空度传感器,生物传感器等。以其输出信号为标准可将传感器分为: 模拟传感器——将被测量的非电学量转换成模拟电信号。数字传感器——将被测量的非电学量转换成数字输出信号(包括直接和间接转换)。膺数字传感器——将被测量的信号量转换成频率信号或短周期信号的输出(包括直接或间接转换)。开关传感器——当一个被测量的信号达到某个特定的阈值时,传感器相应地输出一个设定的低电平或高电平信号。
上传时间: 2013-10-11
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绪论第一章 光纤传感器第二章 固态图像传感器第三章 红外传感器第四章 生物传感器第五章 机器人传感器第六章 气体传感器第七章 湿度传感器第八章 非晶态合金传感器第九章 智能式传感器第十章 微波传感器第十一章 其他新型传感器参考文献.全书共分十一章,分别介绍了光纤传感器、固态图像传感器、红外传感器、生物传感器、机器人传感器、气体传感器、湿度传感器、非晶态合金传感器、智能传感器、微波传感器及其他新型传感器的基本原理、基本特性和应用实例。本书取材新颖,内容丰富,反映了当代传感器技术的新发展与新成就。 全书可作为测试计量技术、仪器仪表、自动控制专业研究生教材,也可供有关专业本科生、大专生选用,还可供有关工程技术人员参考。
标签: 传感器原理
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本文主要讲的是基于AVR的嵌入式温湿度采集系统的设计与实现。 温度是表示物体冷热程度的物理量,微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。在整个宇宙当中,温度无处不存在。无论在地球上还是在月球上,也无论是在炽热的太阳上还是在阴冷的冥王星上,这一切无不由于空间位置的不同而存在着温度的差别。 湿度,表示大气干燥程度的物理量。在一定的温度下在一定体积的空气里含有的水汽越少,则空气越干燥;水汽越多,则空气越潮湿。空气的干湿程度叫做“湿度”。在此意义下,常用绝对湿度、相对湿度、比较湿度、混合比、饱和差以及露点等物理量来表示。湿度表示气体中的水蒸汽含量,有绝对湿度和相对湿度两种表示方法。绝对湿度是一定体积的空气中含有的水蒸气的质量,一般其单位是克/立方米,绝对湿度的最大限度是饱和状态下的最高湿度;相对湿度是绝对湿度与最高湿度之间的比,它的值显示水蒸气的饱和度有多高。
上传时间: 2013-10-28
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为了解决矿井环境的实时监控问题,设计了以CC24430为控制核心的矿井安全监测系统,井下环境中的温度、湿度、瓦斯气体浓度的数据和矿工的生命体征数据由传感器负责采集,并通过ZigBee协议构建树簇型无线局域网并实现与上位机之间的通信。文章主要介绍了无线传感网络及数据采集与传输的软硬件的设计。该设计方案解决了矿井安全监测传感网络的构建并能在意外发生时提供井下人员的位置及生命体征信息为救援工作提供参考。
上传时间: 2013-10-19
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在特定的流动条件下,一部分流体动能转化为流体振动,其振动频率与流速(流量)有确定的比例关系,依据这种原理工作的流量计称为流体振动流量计。目前流体振动流量计有三类:涡街流量计、旋进(旋涡进动)流量计和射流流量计。流体振动流量计具有以下一些特点: 1)输出为脉冲频率,其频率与被测流体的实际体积流量成正比,它不受流体组分、密度、压力、温度的影响; 2)测量范围宽,一般范围度可达10:1以上; 3)精确度为中上水平; 4)无可动部件,可靠性高; 5)结构简单牢固,安装方便,维护费较低; 6)应用范围广泛,可适用液体、气体和蒸气。 本文仅介绍涡街流量汁(以下简称VSF或流量计)。
标签: 涡街流量计
上传时间: 2013-10-16
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PSDZJ系列多功能真空滤油机 产品概述 PSDZJ系列多功能真空滤油机是电力维修部门现场检修各类高低压( 500KV 以下)输变电设备用绝缘油的理想设备。该系列产品,移动方便,各项技术指标达到国内同类产品先进水平,部分指标居国内领先水平 ,采用全封闭滤油方式。可带电作业,可同时干燥变压器等设备中的湿气,广泛用于电厂,工矿企业净化变压器油、透平油、液压油、互感器油、开关油、冷冻油等油液中的水分,气体和杂质微粒。
上传时间: 2013-10-31
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PSEHO智能微水仪 产品概述: PSEHO智能微水仪采用世界先进的传感器技术、英国ALPHA公司最新的传感器,它采用DRYCAP-薄膜传感技术,复和薄膜 湿敏材料,拥有三项世界专利。聚酯薄膜式的探头DRYCAP。抗冷凝、抗灰尘颗粒、不受汽油和大多数气体影响。 技术指标: 微水范围: -60~+20℃、精度:±1℃ 响应时间: (+20℃)-60~+20℃、5s(63%)45s(90%)20~-60℃、10s(63%)240s(90%) 流量范围: 0~1升/分钟 电 源: 交、直流两用
标签: PSEHO
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工程技术上所谓的制冷,就是使某一系统(即空间或物体)的温度低于周围环境介质的温度,并维持这个低温的过程,这里所说的环境介质是指自然界的空气和水。制冷与空调设备以流体(气体与液体的总称)作为载能物质,实现热能与其它形式能量(主要为机械能)之间的转换或热能的转移。本章介绍流体的性质、热能与机械能之间的转换规律和热量的传递规律,这些知识是空调技术必不可少的理论基础。
标签: 制冷技术
上传时间: 2013-11-08
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设计报告
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描述了以PIC16F877单片机为主控制器的压力检测系统,它主要以惰性气体作为压力传递介质,在地面完成井口气体压力的测量,然后通过井口压力的大小推算井下测压深度处压力大小。详细叙述了系统设计原理与软硬件的实现方法,整个系统包含数据采集、数据处理、数据存储和数据显示等。经过室内试验和现场试验验证,这种压力检测系统具有精度高、稳定性好、实时性强等优点,可满足测量现场环境的要求。
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