一、傳感器的定義信息處理技術取得的進展以及微處理器和計算機技術的高速發(fā)展,都需要在傳感器的開發(fā)方面有相應的進展。微處理器現(xiàn)在已經在測量和控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。隨著這些系統(tǒng)能力的增強,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。傳感器已成為自動化系統(tǒng)和機器人技術中的關鍵部件,作為系統(tǒng)中的一個結構組成,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量轉變成便于利用的電信號的器件。國際電工委員會(IEC:International Electrotechnical Committee)的定義為:“傳感器是測量系統(tǒng)中的一種前置部件,它將輸入變量轉換成可供測量的信號”。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)的一個組成部分,它是被測量信號輸入的第一道關口。傳感器系統(tǒng)的原則框圖示于圖1-1,進入傳感器的信號幅度是很小的,而且混雜有干擾信號和噪聲。為了方便隨后的處理過程,首先要將信號整形成具有最佳特性的波形,有時還需要將信號線性化,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。成形后的信號隨后轉換成數(shù)字信號,并輸入到微處理器。德國和俄羅斯學者認為傳感器應是由二部分組成的,即直接感知被測量信號的敏感元件部分和初始處理信號的電路部分。按這種理解,傳感器還包含了信號成形器的電路部分。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變成另一種,不需要外接的能源或激勵源(參閱圖1-2(a))。有源(a)和無源(b)傳感器的信號流程無源傳感器不能直接轉換能量形式,但它能控制從另一輸入端輸入的能量或激勵能傳感器承擔將某個對象或過程的特定特性轉換成數(shù)量的工作。其“對象”可以是固體、液體或氣體,而它們的狀態(tài)可以是靜態(tài)的,也可以是動態(tài)(即過程)的。對象特性被轉換量化后可以通過多種方式檢測。對象的特性可以是物理性質的,也可以是化學性質的。按照其工作原理,傳感器將對象特性或狀態(tài)參數(shù)轉換成可測定的電學量,然后將此電信號分離出來,送入傳感器系統(tǒng)加以評測或標示。各種物理效應和工作機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量對象,也可以不接觸。用于傳感器的工作機制和效應類型不斷增加,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;化學傳感器——味覺;壓敏、溫敏、流體傳感器——觸覺。與當代的傳感器相比,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、無色無味的氣體等。對傳感器設定了許多技術要求,有一些是對所有類型傳感器都適用的,也有只對特定類型傳感器適用的特殊要求。針對傳感器的工作原理和結構在不同場合均需要的基本要求是: 高靈敏度,抗干擾的穩(wěn)定性(對噪聲不敏感),線性,容易調節(jié)(校準簡易),高精度,高可靠性,無遲滯性,工作壽命長(耐用性) ,可重復性,抗老化,高響應速率,抗環(huán)境影響(熱、振動、酸、堿、空氣、水、塵埃)的能力 ,選擇性,安全性(傳感器應是無污染的),互換性 低成本 ,寬測量范圍,小尺寸、重量輕和高強度,寬工作溫度范圍 。二、傳感器的分類可以用不同的觀點對傳感器進行分類:它們的轉換原理(傳感器工作的基本物理或化學效應);它們的用途;它們的輸出信號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傳感器二大類:傳感器工作原理的分類物理傳感器應用的是物理效應,諸如壓電效應,磁致伸縮現(xiàn)象,離化、極化、熱電、光電、磁電等效應。被測信號量的微小變化都將轉換成電信號。化學傳感器包括那些以化學吸附、電化學反應等現(xiàn)象為因果關系的傳感器,被測信號量的微小變化也將轉換成電信號。有些傳感器既不能劃分到物理類,也不能劃分為化學類。大多數(shù)傳感器是以物理原理為基礎運作的。化學傳感器技術問題較多,例如可靠性問題,規(guī)模生產的可能性,價格問題等,解決了這類難題,化學傳感器的應用將會有巨大增長。常見傳感器的應用領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。以其輸出信號為標準可將傳感器分為: 模擬傳感器——將被測量的非電學量轉換成模擬電信號。數(shù)字傳感器——將被測量的非電學量轉換成數(shù)字輸出信號(包括直接和間接轉換)。膺數(shù)字傳感器——將被測量的信號量轉換成頻率信號或短周期信號的輸出(包括直接或間接轉換)。開關傳感器——當一個被測量的信號達到某個特定的閾值時,傳感器相應地輸出一個設定的低電平或高電平信號。
上傳時間: 2013-10-11
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以嵌入式實時系統(tǒng)為背景,深入研究了TLSF動態(tài)內存分配算法原理及實現(xiàn)過程,并將TLSF移植到μCOS-II中,進行了基于x86平臺的仿真測試,取得了很好的效果,為以后學習和應用TLSF算法提供了一種新的方式。
標簽: COS-II TLSF 動態(tài)內存 分配算法
上傳時間: 2013-11-19
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固件作為目標板啟動最核心程序,不僅僅需要引導操作系統(tǒng),更重要的是需要實現(xiàn)所有硬件的初始化和自檢等,方便設備的維護和保養(yǎng)。U-Boot作為一款通用的開源固件程序,具有良好的可移植性和完整的功能。通過分析U-Boot的目錄結構和啟動流程以及目標板的設計需求,來實現(xiàn)完成基于MPC8548E目標板的具體修改和移植,并增加關鍵硬件的自檢功能,同時闡述通過設置環(huán)境變量來啟動操作系統(tǒng)內核。對于不同的CPU和開發(fā)板,本U-Boot的啟動原理分析和移植有一定的借鑒意義。
上傳時間: 2014-12-30
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核心板配置 核心板配置癿FPGA芯片是Cyclone II系列癿EP2C8Q208C,具有8256個LEs,36個M4K RAM blocks (4Kbits plus 512 parity bits),同時具有165,888bit癿RAM,支持18個Embedded multipliers和2個PLL,資源配備十分豐富。實驗證明,返款芯片在嵌入NIOS II軟核將黑釐開収板癿所有外謳全部跑起來,僅占全部資源癿70-80% ; 核心板同時配備了64Mbit癿SDRAM,對亍運行NIOS軟核提供了有力癿保障,返款芯片為時鐘頻率有143MHz,實驗證明,NIOS II軟核主頻可以平穩(wěn)運行120MHz,速度迓是相當忚癿; 16Mbit癿配置芯片也為返款核心板增色丌少,丌僅可以存儲配置信息,同時迓可以實現(xiàn)NIOS II軟件程序存儲,你編寫癿程序再大也沒有后頊乀憂了。 20M癿有源晶振也是必丌可少癿,他是整個系統(tǒng)癿時鐘源泉;4個LED對亍調試來說更是提供了徑多方便;復位按鍵,重新配置按鍵,配置指示燈一個也丌能少;同時支持AS模式和JTAG模式; 除此以外,核心板一個更大的特點是它可以獨立亍底板單獨運行,為此配備了5V癿電源接口,高質量癿紅色開關,為了安全迓加入了自恢復保險絲。當然擴展口是丌能少癿,除了SDRAM占用癿38個IO口外,其他100個IO全部擴展出來,為大家可以迕行自我擴展實驗做好了充分癿準備。 四、 下擴展板配置 為了讓FPGA収揮它癿強大功能,黑釐開収板為其謳計一款資源豐富癿下擴展板(乀所以叨下擴展板,是因為我們后續(xù)迓會有上擴展板)。下面我們就來簡單介終一下下擴展板癿資源配置。 支持網絡功能,配置ENC28J60網口芯片。ENC28J60是Microchip Technology(美國微芯科技公司)推出癿28引腳獨立以太網控刢器。目前市場上大部分以太網控刢器癿封裝均赸過80引腳,而符吅IEEE 802.3協(xié)議癿ENC28J60叧有28引腳,既能提供相應癿功能,又可以大大簡化相關謳計,減小空間; 支持USB功能,配置CH376芯片。CH376 支持USB 謳備方式和USB 主機方式,幵丏內置了USB 途訊協(xié)議癿基本固件,內置了處理Mass-Storage海量存儲謳備癿與用途訊協(xié)議癿固件,內置了SD 卡癿途訊接口固件,內置了FAT16和FAT32 以及FAT12 文件系統(tǒng)癿管理固件,支持常用癿USB 存儲謳備(包括U 盤/USB 硬盤/USB 閃存盤/USB 讀卡器)和SD 卡(包括標準容量SD 卡和高容量HC-SD 卡以及協(xié)議兼容癿MMC 卡和TF 卡); 支持板載128*64的點陣LCD。ST7565P控刢芯片,內置DC/DC電路,途過軟件調節(jié)對比度。該芯片支持,幵口和串口丟種方式;
上傳時間: 2013-11-23
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主要分析了2.4 G無線技術及在LED路燈系統(tǒng)中的應用,設計了一種基于2.4 G技術的LED路燈遠程控制系統(tǒng),設計構建底層為路燈控制節(jié)點,中間為路由模塊,頂層計算機控制終端的系統(tǒng)。旨在提供一種基于2.4 G無線技術的城市路燈照明系統(tǒng)解決方案,設計低成本、高效能、全自動化的城市照明系統(tǒng)。為實現(xiàn)路燈照明系統(tǒng)科學高效的控制和資源整合,實時了解整個城市的照明情況,提供了一種新的方法。
上傳時間: 2013-10-09
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多用戶通信實現(xiàn)的本質就是把可用的資源劃分成多個相互正交的資源(互不重疊,或互不相同,或互不干擾的資源)頻域資源劃分 —FDMA傳統(tǒng)的FDMA的頻率間隔最小為2× 1/T,“資源互不重疊,互不相同” OFDM頻率間隔為1/T,資源部分重疊,但互不干擾; 時間資源劃分 —TDMA,資源互不重疊,互不相同; 碼字資源劃分 —CDMA,資源重疊,但互不干擾;
標簽: TD-LTE
上傳時間: 2013-11-24
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Altium designer簡介 Altium Designer 提供了唯一一款統(tǒng)一的應用方案,其綜合電子產品一體化開發(fā)所需的所有必須技術和功能。Altium Designer 在單一設計環(huán)境中集成板級和FPGA系統(tǒng)設計、基于FPGA和分立處理器的嵌入式軟件開發(fā)以及PCB版圖設計、編輯和制造。并集成了現(xiàn)代設計數(shù)據(jù)管理功能,使得Altium Designer成為電子產品開發(fā)的完整解決方案-一個既滿足當前,也滿足未來開發(fā)需求的解決方案。 一、實驗目的 1.了解并學會運用Altium designer軟件繪制簡單PCB 2.會運用Alitum designer軟件設計庫元件 3.掌握印刷電路板布線流程 4.掌握印刷電路板設計的基本原則 二、設計內容 1.要求用Alitum designer軟件畫出電路原理圖 2.按照所畫原理圖自動生成PCB版圖 3.會自己設計元件和庫 三、實驗步驟(負反饋放大器PCB設計) 1、新建工程、為工程添加項目:在D盤新建一個自己的文件夾重命名為ffk,運行Alitum designer軟件,然后單擊文件/新建/工程/PCB工程,然后右擊所建的PCB工程選擇給工程添加原理圖,然后添加PCB,建完PCB工程保存工程到D/ffk內,保存時三個文件都命名為ffk.擴展名 2、畫原理圖:在原理圖窗口畫出所要畫的PCB原理圖,本次實驗所畫電路圖如圖1:
上傳時間: 2013-11-05
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pcb artist完全集成、圖表捕捉功能程序經過特別設計,不需要非常正規(guī)的培訓,或者很深入的應用PCB工具的經驗。 PCB Artist擁有完整的圖表捕捉工具,非常容易使用,而且軟件有實用教程,指導用戶完成整個過程。下一步是確定PCB,包括創(chuàng)建示意圖。同樣,另一個向導幫助您定義PCB參數(shù),如印刷電路板層,跟蹤大小和數(shù)量。接下來,需要確定PCB的布局,其中包括Autoplacement和AutoRouting,確保PCB有最佳的發(fā)揮作用的機會。軟件甚至可以生成一個零件清單,這完全取決于您的設計情況。 最后一步是檢查PCB的實際工作情況。程序會自動檢查您的最終設計方案,包括間距尺度、不完整網絡和連接檢查。然后開發(fā)商會讓您提交給他們設計方案,用于制造,當然這只是個可選方案。 對新手來說,這是個極好的PCB設計軟件,但是需要高級電路板設計軟件的用戶會覺得軟件的功能還是比較有限。
上傳時間: 2014-12-31
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本著本網對電子發(fā)燒友網用戶的喜愛,對電子的發(fā)燒,我們電子發(fā)燒友設計組榮譽出品電子發(fā)燒友網QQ表情包,希望發(fā)燒友們喜歡。 可直接下載并一鍵安裝至QQ表情包,感謝支持。 今天你燒了嗎?期待更多發(fā)燒友加入電子發(fā)燒友網共話電子。
上傳時間: 2013-10-30
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Audio100 audio tester是短歌行網站(WWW.AUDIO100.COM)開發(fā)的音頻信號發(fā)生器軟件,提供了35種不同頻率的正弦波信號,也提供了3組粉紅噪音信號和一組20Hz-20kHz的掃頻信號,所有信號的幅度為-20dB。Audio100 audio tester中的波形信號全部從專業(yè)音頻信號發(fā)生儀器采樣,所產生波形的頻率極為準確,失真度也極小,并且提供了專業(yè)的音頻測試信號說明。在1.0以前的版本均為測試版本,在以后的版本中將加入更多頻率的正弦波和不同頻率的方波、三角波等波形信號,成為一個具有專業(yè)品質的軟信號發(fā)生器。
上傳時間: 2013-11-11
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