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
上传用户:zhangdebiao
现代传感器技术与应用,本书共分为三编。第一编分为三章,重点介绍了传感器技术的基础知识,介绍了传感器的基本概念、基本特性、数学模型以及传感器的标定和选用规则,第二编分为七章,重点介绍了常见传感器的基本原理、特性、测量电路以及应用;第三编分为十一章,重点介绍了新型传感器的工作原理、特性以及应用。在每一章后给出了思考题和练习题,在部分章节中给出了例题分析。.本书的内容整体上以信号与信息处理为主线,由浅人深,以传感器的基本概念和工作原理为基础,突出各类传感器的应用,便于读者理解和掌握。..本书可以作为理工科高等院校的教材和教学参考书,也可供有关工程技术人员参考. 第一编 传感器技术总诊第1章 传感器概论第2章 传感器的基本特性第3章 传感器的选用与标定第二编 常见传感器原理及应用第4章 电容式传感器第5章 压电式传感器第6章 电阻应变式传感器第7章 光电式传感器第8章 热电式传感器第9章 电感式传感器第10章 磁电式传感器第三编 新型传感器原理及应用第11章 光导纤维与光纤传感器第12章 气敏传感器第13章 湿敏传感器第14章 仿生传感器第15章 超声波与超声传感器第16章 红外辐射与红外探测器第17章 微波传感器第18章 射线式传感器第19章 生物传感器第20章 超导传感器第21章 智能传感器参考文献
标签: 现代传感器
上传时间: 2013-11-15
上传用户:rnsfing
提出一种基于S3C2410和Linux的智能家居系统的设计,该系统通过ARM9微处理器和各种传感器模块实现温湿度的采集显示和控制、入侵防盗检测、液化气泄露检测;通过GPRS通讯将烟雾、煤气、红外等传感器的异常报警信息以短信方式通知用户;结合嵌入式Web服务器和CGI技术,以及USB摄像头的使用,通过连接PC实现实时远程视频、传感器数据信息的监控;同时通过QT-embedded GUI编写的GUI程序,可以将室内各种传感器采集的各项参数,以图形化的方式显示到LCD触摸屏上,实现本地监控。通过测试,该系统运行稳定、可靠,便于实际应用,市场前景广阔。
上传时间: 2013-11-19
上传用户:sqq
本文以第六届全国大学生智能车竞赛为背景 , 介绍了智能赛车控制系统的软硬件结构和开发流程。该比赛采用大赛组委会统一指定的由东莞市博思电子数码科技有限公司提供的 C 型车模,以 Freescale 半导体公司生产的 16 位 DSCMC56F8366 为核心控制器,在 CodeWarrior IDE 开发环境中进行软件开发,要求赛车在未知道路上沿着黑线以最快的速度完成比赛。整个系统涉及车模机械结构调整、传感器电路设计及信号处理、控制算法和策略优化等多个方面。为了提高智能赛车的行驶速度和可靠性,对比了不同方案的优缺点,并结合 PC 调试平台进行了大量底层和上层测试 , 最终确定了现有的系统结构和各项控制参数 。赛车采用模拟摄像头对赛道进行检测,通过边缘提取获得黑线位置,用 PD 方式对舵机进行反馈控制 。 同时通过速度传感器获取当前速度 , 采用优化后的 PID 控制实现速度闭环。 关键词: Freescale ,智能车,摄像头, PID
上传时间: 2013-10-27
上传用户:xanxuan
简述了实现智能机房系统所用的主要技术、设计方法和功能实现,包括通信协议设计、硬件电路设计和软件设计。系统功能包括控制、检测和无线通信等,实现了机房电器的控制、环境物理量的检测、机房安全的防范及通信等功能。同时增加了可无线遥控的智能小车,其上添加各种传感器,实现传感器的移动检测,增加了检测的灵活性。通过互联网遥控机房,从而实现远程控制。经系统测试功能均实现。
上传时间: 2013-10-30
上传用户:李哈哈哈
在研究传统家用燃气报警器的基础上,以ZigBee协议为平台,构建mesh网状网络实现网络化的智能语音报警系统。由于传感器本身的温度和实际环境温度的影响,传感器标定后采用软件补偿方法。为了减少系统费用,前端节点采用半功能节点设备,路由器和协调器采用全功能节点设备,构建mesh网络所形成的家庭内部报警系统,通过通用的电话接口连接到外部的公用电话网络,启动语音模块进行报警。实验结果表明,在2.4 GHz频率下传输,有墙等障碍物的情况下,节点的传输距离大约为35 m,能够满足家庭需要,且系统工作稳定,但在功耗方面仍需进一步改善。 Abstract: On the basis of studying traditional household gas alarm system, this paper proposed the platform for the ZigBee protocol,and constructed mesh network to achieve network-based intelligent voice alarm system. Because of the sensor temperature and the actual environment temperature, this system design used software compensation after calibrating sensor. In order to reduce system cost, semi-functional node devices were used as front-end node, however, full-function devices were used as routers and coordinator,constructed alarm system within the family by building mesh network,connected to the external public telephone network through the common telephone interface, started the voice alarm module. The results indicate that nodes transmit about 35m in the distance in case of walls and other obstacles by 2.4GHz frequency transmission, this is able to meet family needs and work steadily, but still needs further improvement in power consumption.
上传时间: 2013-10-30
上传用户:swaylong
汽车与智能传感器
上传时间: 2013-10-30
上传用户:wxhwjf
无线传感器网络是支撑物联网的核心技术之一,而且被认为是工业自动化网络及信号传输的一次重大革命。无线温度传感器网络是由大量具有温度测量功能的传感器节点通过自组织的无线通信方式,相互传递信息,协同完成测温功能的智能专用网络。它综合了传感器技术、嵌入式计算技术、通信技术、分布式信息处理技术、微电子制造技术和软件编程技术,可以实时监测、感知和采集网络所监控区域内的各种环境温度的信息,并对收集到的温度信息进行处理后传送给监控中心,构成完整的温度监控系统。DTD253T是由西安达泰公司设计研发的采用Zigbee2007Pro标准的网络化无线传感器网络系统。
上传时间: 2013-11-18
上传用户:jdm439922924
在工业自动化和过程控制领域,以适当水平监控和维持进程变量至关重要。工业环境中的传感器需要持续或定期对温度、压力以及流量等重要参数进行测量。在工业环境中进行传感的主要挑战在于,如何在高噪声和高浪涌电压条件下调节低信号电平。
上传时间: 2013-10-28
上传用户:米米阳123
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
上传时间: 2013-11-05
上传用户:wvbxj