一、傳感器的定義信息處理技術(shù)取得的進(jìn)展以及微處理器和計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展,都需要在傳感器的開發(fā)方面有相應(yīng)的進(jìn)展。微處理器現(xiàn)在已經(jīng)在測(cè)量和控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。隨著這些系統(tǒng)能力的增強(qiáng),作為信息采集系統(tǒng)的前端單元,傳感器的作用越來越重要。傳感器已成為自動(dòng)化系統(tǒng)和機(jī)器人技術(shù)中的關(guān)鍵部件,作為系統(tǒng)中的一個(gè)結(jié)構(gòu)組成,其重要性變得越來越明顯。最廣義地來說,傳感器是一種能把物理量或化學(xué)量轉(zhuǎn)變成便于利用的電信號(hào)的器件。國際電工委員會(huì)(IEC:International Electrotechnical Committee)的定義為:“傳感器是測(cè)量系統(tǒng)中的一種前置部件,它將輸入變量轉(zhuǎn)換成可供測(cè)量的信號(hào)”。按照Gopel等的說法是:“傳感器是包括承載體和電路連接的敏感元件”,而“傳感器系統(tǒng)則是組合有某種信息處理(模擬或數(shù)字)能力的傳感器”。傳感器是傳感器系統(tǒng)的一個(gè)組成部分,它是被測(cè)量信號(hào)輸入的第一道關(guān)口。傳感器系統(tǒng)的原則框圖示于圖1-1,進(jìn)入傳感器的信號(hào)幅度是很小的,而且混雜有干擾信號(hào)和噪聲。為了方便隨后的處理過程,首先要將信號(hào)整形成具有最佳特性的波形,有時(shí)還需要將信號(hào)線性化,該工作是由放大器、濾波器以及其他一些模擬電路完成的。在某些情況下,這些電路的一部分是和傳感器部件直接相鄰的。成形后的信號(hào)隨后轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),并輸入到微處理器。德國和俄羅斯學(xué)者認(rèn)為傳感器應(yīng)是由二部分組成的,即直接感知被測(cè)量信號(hào)的敏感元件部分和初始處理信號(hào)的電路部分。按這種理解,傳感器還包含了信號(hào)成形器的電路部分。傳感器系統(tǒng)的性能主要取決于傳感器,傳感器把某種形式的能量轉(zhuǎn)換成另一種形式的能量。有兩類傳感器:有源的和無源的。有源傳感器能將一種能量形式直接轉(zhuǎn)變成另一種,不需要外接的能源或激勵(lì)源(參閱圖1-2(a))。有源(a)和無源(b)傳感器的信號(hào)流程無源傳感器不能直接轉(zhuǎn)換能量形式,但它能控制從另一輸入端輸入的能量或激勵(lì)能傳感器承擔(dān)將某個(gè)對(duì)象或過程的特定特性轉(zhuǎn)換成數(shù)量的工作。其“對(duì)象”可以是固體、液體或氣體,而它們的狀態(tài)可以是靜態(tài)的,也可以是動(dòng)態(tài)(即過程)的。對(duì)象特性被轉(zhuǎn)換量化后可以通過多種方式檢測(cè)。對(duì)象的特性可以是物理性質(zhì)的,也可以是化學(xué)性質(zhì)的。按照其工作原理,傳感器將對(duì)象特性或狀態(tài)參數(shù)轉(zhuǎn)換成可測(cè)定的電學(xué)量,然后將此電信號(hào)分離出來,送入傳感器系統(tǒng)加以評(píng)測(cè)或標(biāo)示。各種物理效應(yīng)和工作機(jī)理被用于制作不同功能的傳感器。傳感器可以直接接觸被測(cè)量對(duì)象,也可以不接觸。用于傳感器的工作機(jī)制和效應(yīng)類型不斷增加,其包含的處理過程日益完善。常將傳感器的功能與人類5大感覺器官相比擬: 光敏傳感器——視覺;聲敏傳感器——聽覺;氣敏傳感器——嗅覺;化學(xué)傳感器——味覺;壓敏、溫敏、流體傳感器——觸覺。與當(dāng)代的傳感器相比,人類的感覺能力好得多,但也有一些傳感器比人的感覺功能優(yōu)越,例如人類沒有能力感知紫外或紅外線輻射,感覺不到電磁場(chǎng)、無色無味的氣體等。對(duì)傳感器設(shè)定了許多技術(shù)要求,有一些是對(duì)所有類型傳感器都適用的,也有只對(duì)特定類型傳感器適用的特殊要求。針對(duì)傳感器的工作原理和結(jié)構(gòu)在不同場(chǎng)合均需要的基本要求是: 高靈敏度,抗干擾的穩(wěn)定性(對(duì)噪聲不敏感),線性,容易調(diào)節(jié)(校準(zhǔn)簡(jiǎn)易),高精度,高可靠性,無遲滯性,工作壽命長(耐用性) ,可重復(fù)性,抗老化,高響應(yīng)速率,抗環(huán)境影響(熱、振動(dòng)、酸、堿、空氣、水、塵埃)的能力 ,選擇性,安全性(傳感器應(yīng)是無污染的),互換性 低成本 ,寬測(cè)量范圍,小尺寸、重量輕和高強(qiáng)度,寬工作溫度范圍 。二、傳感器的分類可以用不同的觀點(diǎn)對(duì)傳感器進(jìn)行分類:它們的轉(zhuǎn)換原理(傳感器工作的基本物理或化學(xué)效應(yīng));它們的用途;它們的輸出信號(hào)類型以及制作它們的材料和工藝等。根據(jù)傳感器工作原理,可分為物理傳感器和化學(xué)傳感器二大類:傳感器工作原理的分類物理傳感器應(yīng)用的是物理效應(yīng),諸如壓電效應(yīng),磁致伸縮現(xiàn)象,離化、極化、熱電、光電、磁電等效應(yīng)。被測(cè)信號(hào)量的微小變化都將轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。化學(xué)傳感器包括那些以化學(xué)吸附、電化學(xué)反應(yīng)等現(xiàn)象為因果關(guān)系的傳感器,被測(cè)信號(hào)量的微小變化也將轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。有些傳感器既不能劃分到物理類,也不能劃分為化學(xué)類。大多數(shù)傳感器是以物理原理為基礎(chǔ)運(yùn)作的。化學(xué)傳感器技術(shù)問題較多,例如可靠性問題,規(guī)模生產(chǎn)的可能性,價(jià)格問題等,解決了這類難題,化學(xué)傳感器的應(yīng)用將會(huì)有巨大增長。常見傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域和工作原理列于表1.1。按照其用途,傳感器可分類為: 壓力敏和力敏傳感器 ,位置傳感器 , 液面?zhèn)鞲衅?能耗傳感器 ,速度傳感器 ,熱敏傳感器,加速度傳感器,射線輻射傳感器 ,振動(dòng)傳感器,濕敏傳感器 ,磁敏傳感器,氣敏傳感器,真空度傳感器,生物傳感器等。以其輸出信號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)可將傳感器分為: 模擬傳感器——將被測(cè)量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào)。數(shù)字傳感器——將被測(cè)量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出信號(hào)(包括直接和間接轉(zhuǎn)換)。膺數(shù)字傳感器——將被測(cè)量的信號(hào)量轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)或短周期信號(hào)的輸出(包括直接或間接轉(zhuǎn)換)。開關(guān)傳感器——當(dāng)一個(gè)被測(cè)量的信號(hào)達(dá)到某個(gè)特定的閾值時(shí),傳感器相應(yīng)地輸出一個(gè)設(shè)定的低電平或高電平信號(hào)。
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書籍名稱:新型傳感器技術(shù)及應(yīng)用 作者:劉廣玉 陳明 出版社:北京航空航天大學(xué)出版社 書籍來源:網(wǎng)友推薦 文件格式:PDG 內(nèi)容簡(jiǎn)介:本書系綜合目前國內(nèi)外有關(guān)文獻(xiàn)及作者的研究成果編著而成。主要內(nèi)容有:傳感器敏感材料;微機(jī)械加工技術(shù);傳感器建模;硅電容式集成傳感器;諧振式傳感器;聲表面波傳感器;薄膜傳感器;光纖傳感器;場(chǎng)效應(yīng)管型化學(xué)傳感器;固態(tài)成象傳感器;Smart傳感器等十一章。從敏感材料、微機(jī)械加工技術(shù)到一些先進(jìn)傳感器的設(shè)計(jì)原理、應(yīng)用和發(fā)展情況作了較全面、深入的討論。 前言第一章 新型傳感器綜述第一節(jié)新型傳感效應(yīng)第二節(jié)新型敏感材料第三節(jié)新加工工藝第二章 新型固態(tài)光電傳感器第一節(jié)普通光敏器件陣列第二節(jié)自掃描光電二極管陣列 SSPD第三節(jié)光電位置傳感器 PSD第四節(jié)輸液監(jiān)測(cè)中的光電傳感器第三章 電荷耦合器件 CCD第一節(jié)CCD的物理基礎(chǔ)第二節(jié)CCD的工作原理第三節(jié)CCD器件第四節(jié)CCD在測(cè)量中的應(yīng)用第四章 光纖傳感器第一節(jié)光纖傳感原理第二節(jié)常見光纖傳感器第三節(jié)光纖傳感器的應(yīng)用第五章 集成傳感器第一節(jié)集成壓敏傳感器第二節(jié)集成溫敏傳感器第三節(jié)集成磁敏傳感器第四節(jié)集成傳感器應(yīng)用實(shí)例第六章 化學(xué)傳感器第一節(jié)離子敏傳感器第二節(jié)氣敏傳感器第三節(jié)濕敏傳感器第四節(jié)工業(yè)廢水拜謝的自動(dòng)監(jiān)測(cè)第七章 機(jī)器人傳感器第一節(jié)機(jī)器人傳感器的功能與分類第二節(jié)機(jī)器人視覺傳感器第三節(jié)機(jī)器人觸覺傳感器第四節(jié)機(jī)器人接近覺傳感器第九章傳感器的信號(hào)處理第一節(jié)信號(hào)處理概述第二節(jié)傳感器的信號(hào)引出第三節(jié)信號(hào)補(bǔ)償電路第四節(jié)精密放大電路第十章新型傳感器在幾何量測(cè)量中的應(yīng)用第一節(jié)光學(xué)透鏡心偏差的測(cè)量第二節(jié)超光滑表面微觀輪廓的測(cè)量第三節(jié)光學(xué)表面疵病度的測(cè)量附錄參考文獻(xiàn)
標(biāo)簽: 傳感器原理
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常用的幾種排序算法的實(shí)現(xiàn)源碼,同時(shí)還給出了幾種排序算法的比較結(jié)果,源碼中的排序內(nèi)容都是隨機(jī)產(chǎn)生的
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C++完美演繹 經(jīng)典算法 如 /* 頭文件:my_Include.h */ #include <stdio.h> /* 展開C語言的內(nèi)建函數(shù)指令 */ #define PI 3.1415926 /* 宏常量,在稍后章節(jié)再詳解 */ #define circle(radius) (PI*radius*radius) /* 宏函數(shù),圓的面積 */ /* 將比較數(shù)值大小的函數(shù)寫在自編include文件內(nèi) */ int show_big_or_small (int a,int b,int c) { int tmp if (a>b) { tmp = a a = b b = tmp } if (b>c) { tmp = b b = c c = tmp } if (a>b) { tmp = a a = b b = tmp } printf("由小至大排序之后的結(jié)果:%d %d %d\n", a, b, c) } 程序執(zhí)行結(jié)果: 由小至大排序之后的結(jié)果:1 2 3 可將內(nèi)建函數(shù)的include文件展開在自編的include文件中 圓圈的面積是=201.0619264
標(biāo)簽: my_Include include define 3.141
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數(shù)字pid控制仿真,包括位置式pid算法和增量式算法
上傳時(shí)間: 2013-12-14
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c語言版的多項(xiàng)式曲線擬合。 用最小二乘法進(jìn)行曲線擬合. 用p-1 次多項(xiàng)式進(jìn)行擬合,p<= 10 x,y 的第0個(gè)域x[0],y[0],沒有用,有效數(shù)據(jù)從x[1],y[1] 開始 nNodeNum,有效數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)。 b,為輸出的多項(xiàng)式系數(shù),b[i] 為b[i-1]次項(xiàng)。b[0],沒有用。 b,有10個(gè)元素ok。
標(biāo)簽: 多項(xiàng)式 曲線擬合 c語言 最小二乘法
上傳時(shí)間: 2014-01-12
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RPG冒險(xiǎn)游戲,操縱主角到塔的最上層9出公主消滅惡魔.為Eclipse工程文件.源碼完整
標(biāo)簽: RPG 冒險(xiǎn)游戲
上傳時(shí)間: 2013-12-14
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USB是PC體系中的一套全新的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),它支持單個(gè)主機(jī)與多個(gè)外接設(shè)備同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 首先會(huì)介紹USB的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn),包括總線特徵、協(xié)議定義、傳輸方式和電源管理等等。這部分內(nèi)容會(huì)使USB開發(fā)者和用戶對(duì)USB有一整體的認(rèn)識(shí)。
標(biāo)簽: USB
上傳時(shí)間: 2015-10-18
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近日學(xué)習(xí)編譯原理課程,就寫了這么個(gè)文法化簡(jiǎn)的程序,實(shí)現(xiàn)文法化簡(jiǎn),文法改造,的消除空產(chǎn)生式,消除單產(chǎn)生式,消除無用產(chǎn)生式的功能。另附一個(gè)很好的Pascal語言詞法分析程序,與大家共同學(xué)習(xí)。
標(biāo)簽: 編譯原理
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用游標(biāo)的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)稱差的計(jì)算,即 (A-B)+(B-A)
上傳時(shí)間: 2016-05-23
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