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
常见问题数据采集控制系统的组成? 1、变送器和执行器 2、信号调理器3、数据采集控制硬件4、计算机软件 选择数据采集卡要从那几个方面进行考虑? 1、通道的类型及个数2、差分或单端输入3、采样速度4、精度要求 名词解释单端输入方式:各路输入信号共用一个参考电位,即各路输入信号共地,这是最常用的接线方式。使用单端输入方式时,地线比较稳定,抗干扰能力较强。 双端输入方式:各路输入信号各自使用自己的参考电位,即各路输入信号不共地。如果输入信号来自不同的信号源,而这些信号源的参考电位(地线)略有差异,可考虑使用这种接线方式。 单极性信∶号输入信号相对于模拟地电位来讲,只偏向一侧,如输入电压为0~10V。双极性信号∶输入信号相对于模拟地电位来讲,可高可低,如输入电压为-5V~+5V。 A/D转换速率∶表明A/D转换芯片的工作速度。 初始地址∶使用板卡时,需要对卡上的一组寄存器进行操作,这组寄存器占用数个连续的地址,一般将其中最低的地址值定为此卡的初始地址。
上传时间: 2014-01-13
上传用户:sy_jiadeyi
采用常规串行捕获算法和频域并行码空间捕获算法相结合的混合搜捕算法来实现对空中可见卫星的捕获;针对信号较弱情况下的卫星捕获,采用了非相关积分捕获算法;设计了中频信号仿真器,并使用其产生的仿真信号对捕获算法进行了验证。
上传时间: 2013-11-12
上传用户:zhanditian
3D物位扫描仪以其全球独有的三维立体扫描技术,为客户提供了在高粉尘等严峻工况条件下的完善角解决方案,APM公司3D物位扫描仪是迄今为止可实际投入工业领域应用仅有的一种可以准确检测固体物位、体积和质量的创新和成熟技术,而且不受物料种类、物化性能,物料贮存料仓材质,露天开仓和料仓形状和尺寸的影响,适用于恶劣的物料贮存环境,用物位监测水平达到了新的高度。 3D物位扫描仪利用三个信号传送器发射低频脉冲,并接收来自筒仓、露天开放仓、不规则料仓内物料表面的脉冲回波,并监测到每个回波的时间、距离和方向。信号处理器对接收到的信号进行取样、分析、转换,并绘制出直观精准的三维立体图像,反应出料仓内物料真实的物位、体积和质量等实际分布状况,并在远程电脑终端上显示出来。 3D物位扫描仪含有专利的自洁功能可防止物料黏附在设备内表面,从而保证在工况条件恶劣的物料贮存环境下,以极低的维护量进行长期可靠的工作,使物位监测水平达到了新的高度,为客户提供了在高粉尘等严峻工况条件下测量过程物位、体积测量,质量测量的完美解决方案。
上传时间: 2013-11-16
上传用户:Aeray
数字系统设计实例.pdf,VHDL语言实现,7.1 半整数分频器的设计7.2 音乐发生器7.3 2FSK/2PSK信号产生器7.4 实用多功能电子表7.5 交通灯控制器 7.6 数字频率计.值得一看。
上传时间: 2015-08-31
上传用户:lhw888
指机械的、电子的或化学器件,用于区分、记录或指示环境中某一变量的变化,如温度、压力、电荷、电磁辐射、核辐射、粒子或分子等。如紫外检测器是将通过待测物质后的光强变化转化为电信号的器件,这类信号转换器英文中又称为transducer。
上传时间: 2017-08-08
上传用户:haohaoxuexi
TW9910应用说明,包括PAL、NTSC、CVBS视频信号寄存器控制数据。
上传时间: 2014-01-04
上传用户:chenjjer
74HC245中文资料,74HC245是一种三态输出,八路信号收发器,主要应用于大屏显示。
标签: 74HC245中文资料
上传时间: 2015-06-22
上传用户:yan253652661
关于交通信号倒计时器,国家标准文件,里面有介绍倒计时显示方式,检测标准等
标签: 交通
上传时间: 2016-09-13
上传用户:niujiangbo
双击桌面上的Oracle VM VirtualBox的图标,打开虚拟机管理器,单击左上角菜单栏下的绿色箭头启动虚拟Linux系统
上传时间: 2020-12-28
上传用户: