2023年传感器的应用论文(模板15篇)

时间:2023-12-04 10:17:04 作者:翰墨

范文范本不仅可以提供思路和素材,还可以帮助我们学习到一些优秀的写作技巧和表达方式。小编为大家整理了一些经典范文,这些作文无论是在想法独特还是在语言精准上都有一定的代表性。

压阻传感器在真空度控制的应用论文

摘要:本文探讨压阻式传感器mpx10在制笔机械真空度控制的应用,给出了mpx10的技术数据,检测转换电路,及传感器在塑料笔杆成型时真空度控制设计与系统调试实际应用,对其他类似压差控制具有一定参考意义。

关键词:mpx10;真空度检测;真空度控制系统。

1控制要求。

塑料笔杆生产工艺需要经挤出机模芯挤出成管、牵引冷却定型、切断成长管,再经切断机切断平口成笔管长度,最后经自动攻丝机双头攻丝成为成品。经挤出机模芯初步成形后的笔管,进入水槽冷却固化定型,为保证同心度、壁厚、内径、外径尺寸,需在冷却水槽前部设置一部分真空段,使笔管扩张到规定要求。笔杆型号各样、材料不同、挤出速度变化、牵引速度变化、水槽前后风量变化等很多因素影响着真空段的真空度。在实际生产中,要求真空度稳定。

2设计方案。

本文的设计方案是:冷却水槽抽真空由1台三相交流电动机驱动的排风机完成,电机由变频器控制,水槽相对密封,只有前后笔杆进出有空气进入。水槽真空冷却段上方开孔2个,安装压差传感器检测真空度、指针式负压表指示实际负压。变频器给定需要的真空度,压力传感器和变频器构成闭环控制。压力检测:mpx10压阻式压差传感器。p1孔外置于大气,p2孔检测水槽内负压,压差代表真空度。排风机控制:排风电机用变频器控制速度,采用变频器内置pid控制器,变频器面板给定作为真空度给定值,由传感器mpx10检测的实际真空度作为反馈量,完成真空度闭环控制,使各种影响真空度的干扰源包括在内,自动完成真空度稳定。真空度:本文指相对于大气压的.负压程度,以百分比(%)表示。

3方案实施。

控制系统由压力检测与转换、变频器闭环控制组成。3.1压差检测与转换如图2所示,压差检测采用motorola压阻型集成芯片mpx10,体积小,集成度高,线性度好,内带电桥平衡电路,实现温度自动补偿。技术数据:压力范围为0~10kpa,最大承压范围75kpa,灵敏度3.5mv/kpa,零压偏差典型值20mv,工作电压+5v(典型值3v)。p1孔外置于空气,p2孔检测水槽内负压,压差代表真空度,经mpx10转换成差分电压。mpx10的1、3脚为电源,2、4脚输出差分电压。转换电路:采用差分式仪表放大器,3个电位器分别调整芯片工作点、放大比例、零位。零位调整使p1、p2都置于大气时放大器输出电压为零。转换电路把工作所需最大负压转换成+10v输出。运算放大器为集成电路四运放lm324。3.2变频器闭环控制系统使用变频器内置pid,给定真空度范围1%~100%,由操作面板直接以数字设定;反馈0-+10v信号接入变频器电压模拟量输入端,10v对应最大负压,量化为给定值100%。由于系统较简单,变频器内置pid完全能够达到要求,不必制作pid控制电路板。

4调试结果。

本文取材于对无锡信立文具用品公司橡塑笔杆制笔设备改造。(1)电路板调试:当p1、p2均置于大气压时,调节rp1使mpx10差分输出电压为0;短接仪表放大器输入端,调节rp3使仪表放大器输出为0;电路板正常接线,变频器开环控制,使真空度达到需要的最大时,调节rp2使电路板输出为10v。(2)变频器参数设置:设定为pid控制,面板百分比给定,模拟电压输入为反馈信号;v/f控制模式,负载为风机水泵;pid参数,d参数设定为0,p参数影响超调量设置中等,i参数影响真空度稳定性,适当大些则稳定度更好。按照上述设计,适当调整变频器pid参数,达到真空度控制要求,实际效果很好。由于使用内置pid,真空度数字化更直观。经过改造的设备,调试与使用简单直观,真空度稳定性好。

参考文献:

传感器在高中物理新课程实验教学中应用与思考论文

摘要:电力资源作为社会现代化发展的基础能源,其系统运行的安全性与稳定性,对人们的正常供电需求有着直接的影响。为此,在电力系统中安装新型的电子传感器,不仅可以提升供电网络的安全防护能力,还可以利用自动监测功能,为系统的控制提供更加精确、全面的数据支持。

关键词:电子传感器;自动监测;数据支持;。

电力系统的监测工作主要是指通过电子传感器感应设备、巡查人员检测等方式对系统运行状态进行监管,降低安全隐患。电子感应设备通过自动化的检测、控制,可以在提升风险管理专业化水平的同时,实现电力资源的合理配置,具有较高的应用价值。

传感器在高中物理新课程实验教学中应用与思考论文

微课作为新型的教学改革模式,是建立在传统教学基础上但又有所区别的,将微课运用在基础医学教学中,它所具有的优势体现在这几个方面,首先微课以小视频的方式教学,在课堂上由于时间或其他因素,教师进行的实验操作可能存在一些小瑕疵,学生就不能很好去理解,教师在课前备课时就可以提前录制教学内容相关的实验视频,让学生多次观察分析。并且基础医学实验的原理大多抽象复杂,难以理解,微课还可以利用网络平台,让学生在教学网站上查看,合理利用资源,就算教师不在的时候,学生有什么问题也能观看微课学习。在实验课上,一些复杂的实验案例就可以通过微课来展示,如在开设心脏体检的实验课时,分解为心脏的视诊、触诊、叩诊、听诊四个微课内容,边示范边讲解;近距离拍摄,避免了学生因为围观而引起的视觉阻碍;教师讲解的理论知识转化为实践操作,正确的操作示范保证了学生操作的正确性。快速学习教学内容,就能留出更多的时间进行反复多遍的练习。

5结语。

随着教育技术的信息化发展,教学方法也也会通过网络化的模式进行,采用多媒体将会是现代教育的发展趋势,为了适应时代的发展,培养创新型人才,就要跟上发展的步伐,适应并熟悉运用新的教学改革方法。随着微课越来越广泛的普及,使基础医学实验的教学模式向信息化的方向发展,微课是一种新型的教学模式,这种新颖、简单、易懂的教学模式能吸引学生更快更积极地参与到学习中,并且转变模式,不再是以被灌输的模式,而是自己能思考解决问题,教师也从教学转变为引导,学生占主体地位。微课目前也正处于探索研究阶段,研究怎样将其引进教学中,怎样合理地在医学教学中运用到微课的教学方式,切记盲目的运用微课教学模式,要有目的,明确制作内容且与基础医学实验教学相关的,不能脱离课堂,在教学的设计制作上要求教师加强操作能力,来提高微课运用,为医学教育提供优质资源。

压阻传感器在真空度控制的应用论文

摘要:在我国经济总量不断提升,社会经济发展速度稳定增长时代背景下,工程机械领域技术进展突飞猛进,从传统工程机械控制方式转变为与智能控制技术相结合,具有高效、集约、环保等优势,是工程机械领域现有主体发展方向之一。本文探讨工程机械控制中智能化控制技术的发展进程,分析智能控制技术在工程机械控制领域中的应用情况。

关键词:智能控制技术;工程机械;应用情况;发展进程。

前些年,我国在工程机械领域中,跟西方发达国家的技术储备上还存在着较大差距,而近年来,随着经济水平和科学技术的不断发展,在工程机械控制领域中总体技术水平也得到了长足长进,取得了喜人成绩。在智能化领域蓬勃发展之余,工业产业中也对智能化技术与工程机械领域相结合工作进行了不断尝试,随着结合技术的逐渐成熟,智能控制技术在工程机械领域也开始发挥重要显著作用。现今,在工程机械领域整体行业中,主流观点为工程机械控制技术的未来发展方向是智能控制技术与工程机械相结合,提高机械设备自适应能力。在智能控制技术与工程机械控制技术结合后,将会构建一个完整、科学的工程机械控制体系,使得工程机械设备中各部位之间建立信息沟通渠道,相互之间灵活配合,提高工程机械设备的施工精度。智能控制技术和工程机械控制技术相结合,不但在提高机械使用效率、环保问题上有着显著作用,更有利于工程机械控制领域的智能化、精细化发展不断前进,提高我国整体工程机械控制领域水平,从而更好促进我国整体工业水平的发展。

1工程机械控制技术智能化的发展与起源。

1.1工程机械控制技术智能化的发展。

工程机械控制技术的特点为安全性高、机械精细化程度高和性能可靠程度强。在工程机械控制领域中,自动化控制系统是整体控制领域中的重要组成部分。自动化控制系统在机械设备控制过程中,起着重要作用,有效提高了机械设备的使用效率和精准度。但在前些年我国的整体技术水平偏低,由于整体时代背景因素,自动化控制系统技术还被西方先进国家的公司所管控,在我国工程机械控制领域中自动化控制系统没有得到推广。在工程机械控制技术智能化发展过程中,逐渐显露出智能控制技术的一些特点,如控制系统人性化、网络化等特点,而这些特点都是传统工程机械控制技术所不具备的。机械控制技术智能化发展的主要目的为便捷工程机械操作控制流程、提高机械设备运行效率、对机械设备严格控制,而达到以上目的首要前提为构建工程机械智能化远程网络实时通讯系统。在控制工程机械实际操作施工时,通过远距离网络通讯系统,实时下达机械设备操作指令,对机械设备运行严格控制,实现智能控制系统与工程机械设备之间的无缝对接。目前,在我国工程机械控制领域中,智能化控制技术的总体发展水平还处于起步阶段,但在具体技术发展中已经取得一些喜人成绩。例如,在三一重工中,对道路施工设备的智能化控制技术的相关技术研究工作中不断突破现有技术,实现了装载机等工程机械设备的智能化控制,有效提升了这些设备的施工效率和安全性作业操作。但是,在整体工程机械控制智能化发展过程中,还需要相关研发人员不断论证、深入分析研究,以期在整体工程机械领域中,实现智能化系统控制。

1.2工程机械设备智能控制技术的起源。

在十八世纪六十年代,蒸汽机的诞生,开创了以机械设备代替手工生产的时代,从那以后,人类社会的生产力提高方向便从扩大生产范围逐渐转为提高科技技术。而在上世纪早期,科学界开始形成一种主流观点,认为智能是可以计算的,科学界针对此观点不断研发、尝试,在1946年2月15日,在美国宾夕法尼亚大学诞生了人类历史上第一台通用电子计算机eniac。在eniac诞生二十余年后,工程机械设备的智能控制化观点在dartmouth大学的研讨会上被首次提出,直到现今,科学界对工程机械设备的智能控制系统不断深入研究、开发、创新。时至今日,工程机械设备智能控制系统在部分设备中的已经推广、实践,极大提高了人类社会的总体社会生产力。

传感器的应用论文范文

姓名:安班级:学号:滨。

2013级本科三班。

201315110101。

论文分析:

意义:光纤传感技术是一门新兴的应用物理技术,它在石油、通信、化工检测以及各种参量测量方面具有许多独特的优点,有广阔的应用前景。近年来,光纤技术已逐渐渗透到各研究领域,其应用范围日渐广泛。随着光纤传感系统在国防军事、航空航天、工矿企业、土木建筑、能源环保、生物医学、计算测量、自动控制等各领域的应用,对光纤传感系统的性能也不断提出新的要求。光纤温度传感器特别适用于易燃易爆的工作环境,从而弥补了传统的点温度传感器的不足。主要内容及研究思路:本文从光纤的基础入手,首先介绍了光纤的基础知识,然后结合传感器引入了光纤温度传感器的定义,分类及工作原理。本课题研究的是一种非功能性光纤温度传感器,它是利用高度敏感的双金属片作为感温元件,金属片的变化改变了光纤的通光强度。

目标:光纤温度传感器可以达到不但测温对象广,从监测相对低温的生物过程到监测高温的发动机零件,而且测量准确度、灵敏度高,抗电磁能力强,传输距离远,使用寿命长,价格相对低廉,使用更加经济。今后光纤温度传感器研究方向将会进一步提高传感器的精度、可靠性;提高抗干扰能力、稳定性,并简化器件结构,降低成本。

目录。

第1章前言。

2.4纤端光场的光强分布函数选取。

3.2实验主要设备和材料3.3实验搭建与调试第4章实验结果分析。

5.1实验结论。

5.2光纤温度传感器存在的不足和展望参考文献致谢。

第1章前言。

1.1选题背景及研究意义。

1.2光纤传感器国内外研究现状。

1.2.1国外研究现状。

1.2.2国内研究现状。

1.3光纤传感器及其组成与分类。

1.4本论文的主要内容。

本文所采用的温度变换器为u型双金属片,依据双金属片的位置随温度的变化而变化的原理,利用双金属片的纵向位置改变来调制光纤探头接收到的光强,从而实现温度对光强的间接调制。与传统的指针式双金属片温度计相比,本传感器具有快速、灵敏、便于实现与计算机接口连接等优点。研究从基本的概念入手。

第2章光纤温度传感器理论。

2.1光纤基础知识介绍。

2.1.1光纤的结构和分类。

2.1.2光纤的传输原理。

2.2热敏元件双金属片工作原理。

2.2.1双金属片弯曲机理及其选取。

2.2.2双金属片得到选取及其补偿和调制机理。

2.2.3双金属片温度变换对位移的补偿机理及其位移的计算。

2.3光纤探头的原理。

2.3.1光纤反射式调制原理及与光强分布的关系。

2.3.2光纤传输信号准共路理论。

2.4纤端光场的光强分布函数选取。

第3章光纤温度传感器系统组成与实验步骤。

3.1实验原理。

3.2实验主要设备和材料。

3.3实验搭建与调试。

3.3.1led光源i-p特性曲线测试。

3.3.2反射式光纤位移传感实验。

3.3.3光纤温度传感器实验。

第4章实验结果分析。

4.1位移光强曲线的测定及其与理论曲线的对比。

4.2温度光强曲线的测定及出现的问题和解决办法。

4.3测温曲线的选取及传感器测温范围的确定。

第5章结论与展望。

5.1实验结论。

5.2光纤温度传感器存在的不足和展望。

参考文献。

致谢。

光电传感器原理及应用的探讨论文

在科学技术高度发展的现代社会中,我们主要依靠检测技术获取、筛选和传输信息来实现自动控制。光电传感器本身具有反应快、精度高、可靠性高等优点,而且其在测量速度方面较快,所以在自动测量领域中得到了广泛的应用。本文主要针对光电传感器的原理以及其应用等相关问题进行简要探讨。

在社会和经济快速发展的背景下,信息技术获得了广泛的应用,并在现代社会中发挥着重要的作用。很多人在得到资料后通过一系列科学的分析,加工,处理,才能正确认识和把握规律,促进科技工艺的发展。通过对信息的自动采集和过滤,获取有效的控制信息,可以提升企业的竞争力。

光电子和微电子技术的有效结合,形成了新的光电传感信息技术,这一技术的应用,使精度更高,响应速度更快,是具有高可靠性和高精确度的光电传感器,并且能对表格进行更灵活的测量,在自动检测技术当中得到了非常广泛的应用。光电传感器的应用可以实现对光学部件的有效检测。

光电效应分为外部和内部光电效应光电效应。外部光电效应指的是表面电子的某些对象的光照射发生逃逸的现象,也称为电光效应以外光电子效应。基于在光电元件上具有光电管,光电倍增管等光学效应的外部光电效应是指光对下一个对象造成影响时,原子的内部电子被释放,但这些电子不会发生表面的逃逸现象,而是仍保持在所述主体的内部,从而使所述被摄体的变化的电阻率或产生电动势。主要包括光敏电阻器,光电二极管,光电池等光电元件。在光电材料的光,电子材料吸收能量,如果电子的表面能吸收足够的,电子将克服逃逸的束缚到空间,这是光电效应以外的外表面。

因此,如果光电子逃逸面中,w不同的材料具有不同的功函数,入射光具有一定的频率限制,并且仅当入射光的频率大于该频率的限制,将已光电子,否则力度不大,也不会有光电子,这个频率所具有的上限我们一般把它称为“红色极限”。而光在电效应当中,价带与正常情况下的那些半导体材料之间所具有的带隙能量间隔在导带之间,价带电子不会自发如果通过转换到导带,使得导电半导体材料少得多的导电,但是,以某种方式与价带电子提供能量,它可以被激发到导带,形成一个载体,增加的方式的导电性时,光对于入射光的能量的激励。例如,价带电子将吸收这些具有很高能量的光子,并将其过渡到导带之中,从而留下一个介质孔当中的价带,这样也可以形成一对可以用来导电的电子――空穴对。虽然没有相关的逃逸电子或光电子形成,但是显然有电气效应是由于被光电效应中所产生的光。

房间。

光电传感器可以检测已被广泛应用于光的变化量而引起的检测技术,工业自动化和智能控制等领域。在这里,我们来说明这种传感器中的应用生产和生活。

所谓光隔离器一般是由一个发光的二极管或者光电晶体管在同一封套的组合物进行安装而成的。发光二极管的光敏电阻器,发光二极管光电晶体管。其中发光二极管的光电晶体管是被最广泛使用的,经常在隔离一般信号中使用;发光的光敏可控硅电源隔离的驾驶情况下使用二极管;发光二极管或在直接驱动低功率负荷的场合中使用的达林顿复合管。

当扫描条形码笔尖上移动,如果遇到黑线,所述发光二极管的光就会由黑线被吸收,光电晶体管不接收反射的光,高阻抗电流干旱,在横截面中比状态由于当由发光二极管发出的光,被反射到光电晶体管的基极的颜色空间满足,光电晶体管导通,整个条码扫描之后,条形码到光电晶体管的电脉冲信号,将信号放大,脉冲列的形成后成形,然后通过计算机处理,以完成的条形码信息的识别。

2

光电探测器在纬纱织机用检测器,以确定是否断裂时在喷射纬纱效果的进步,红外发射红外光,经纬线反射的接收到的光电池,如果没有接收到电池中的光的反射信号,则纬纱已破裂,因此光电池的输出信号,经过随后的电路放大,脉冲整形,并控制机器的正常操作是打开还是关闭报警。

因为纬纱非常薄,并向前摆动,漫射光的生成,减弱了反射光的强度,并伴有背景的杂散光,因此要求塞具有高的灵敏度和分辨率,为此,利用红外线led高电流小电源脉冲占空比,它将确保发光管的寿命,而且在瞬间射的光,以提高检测灵敏度。

一些广泛运用的光电传感器仍等着我们去研究,去探索,如在太阳下,还不能很好看清手机和电脑的显示,那么我们就可以用它来更改手机的感光器件和屏幕亮度,同样的,空调调节,可以红外线检测自动调整到舒适的温度的身体,当温度过高或过低时,打开空调即可调整到人的舒适范围温度,由此可见,光电传感器将会使我们的生活更方便。

[1]张梦欣.自动检测与传感器应用[m].中国劳动社会保障出版社.

压阻传感器在真空度控制的应用论文

对施工材料的检测在所有工程施工中均具有较高的要求,作为公路工程施工材料中占有大比例的砂石的检测,便是公路工程检测的一项重要内容,其直接决定这些材料能否应用于施工,因此需要技术人员对这些材料现场进行检测。工程用砂则需要确保砂的含泥量及级配等与施工要求相符;同时应严格控制碎石的轧制过程,确保其压碎值及密实度与要求相符;砂中的泥块含量应为0%,泥粉尘含量应小于或等于5%,砂当量应超过75%;检测氧化镁及氧化钙在石灰中的含量,确保其用量及消解率与达到工程需要的要求。

(2)施工检测。

首先,公路工程检测中的标准性试验,为检测施工过程所使用的材料及施工工艺等是否符合国家规范或者满足行业标准,需要在公路工程检测中应用标准性试验,该项检测通常位于施工之前,主要是对拟用材料及配合比进行检测,检验材料及工艺是否满足国家规定标准,如沪宁高速公路增补声屏障施工项目,在检测粒径小于38mm的路基土时,通常采取重型击实的手段对路基土含水量和密度、石灰粉煤灰稳定粒料及水泥稳定粒料进行检测,控制混凝土的最大水泥用量为500kg/m3,减水率要大于等于28%,初凝时间要超过120min;在对沥青进行试验检测时,由于其路面处在高温塑性变形状态下强度降低,在低温情况下脆性变大,所以冬季路面易出现裂缝,所以检测前需要全面了解沥青的使用标准规范,沥青的理想结构为骨架密实度结构,即将一定的粗骨料掺入混合料中作为框架,同时还掺入一定量细骨料来增加其密度。其次,对于路基及路面基层压实度检测。工地实际达到的干密度与室内标准击实试验得到的最大密度间的比值为压实度,而沥青路面的'压实度的确定包括对路面基层混合料最大干密度及最佳含水量、路基土最佳含水量及最大子密度以及沥青材料标准密度的确定等,其混合料的标准密度检测通常以马歇尔密度或者试验段密度作为取样标准,马歇尔密度的标准要高于试验段密度,2种方法均需测量试件的密度,而测密度的方法一般有表干法、体积法以及蜡封法等。

(3)施工质量跟踪检测。

应当对工程中的每一分项工程项目进行检测,并将实际检测的频率及方法作为施工质量跟踪检测的依据,如广东省某公路工程对道路中心线、桥涵等构造物轴线偏移情况的检测(测量轴线的偏移量),以及采用灌砂法及环刀法等对路基及路面压实度的检测,其中灌砂法试样最大粒径一般不得超出15mm,测定密度曾厚度为150~200mm。通常情况下,用回弹弯沉值来表示路基与路面承载能力,其中承载能力与回弹弯沉值成反比。要确保试验检测的各项内容均满足工程规范要求,同时应增加路基边部、挖方以及低填土地段的检测频率,确保加荷载速度依照水泥混凝土的抗压抗折强度试验规程进行,并且还应准确处理相应的测试值。

3加强公路工程检测工作的建议。

为了加强公路工程的质量控制,保证行车安全,除了要加强对相关检测技术的研究与应用外,还需要加强公路工程日常检测工作的力度。首先需要建立健全检测工作体系,完善各项检测制度。公路工程的建设单位,要推行质量自检的工作制度,合理安排管理工作人员,明确各个岗位职责,并要结合公路工程的实际施工进度情况,制定出详细化的检测工作计划,使其具有实践性与科学性。其次,加大投入,保证相关设备齐全。在开展公路工程的检测工作之前,需要合理布置实验室,并要加大投入,配全检测工作中所需的相关仪器设备,仪器设备优先选用自动化程度高的,减少人员操作带来的误差,从而提高检测数值的准确性。同时要对检测人员提出较高要求,使其牢固掌握检测技术,可以通过岗前培训及严格考核等环节,来逐步强化其技能,不断提高个人素养,保证相关工作人员能够持证上岗。最后,需要精细化公路工程的检测工作,对各项检测数值进行准确分析。在开展检测工作时,需要对各个工程环节进行详细划分,并要实行一一负责制,当完成检测工作时,需要对各项检测结果及时进行处理,减小误差,保证检测结果的精确性,及时对收集上来的数据通过数理统计分析施工水平,找出施工存在的问题,及时纠正施工中存在的问题。

4结语。

社会经济的快速发展,使得我国公路工程建设呈现出了跨越式的发展趋势,公路建设在快速发展的同时,所承受的通行压力也在不断增加,因而质量问题也日益严重。我们需要对公路工程的检测工作有足够重视,通过全面检查及现代化的检测技术的应用来对公路施工进行控制,保证公路施工质量,促进我国家交通运输业的发展。

参考文献:。

[2]张颖.公路工程检测在公路工程质量控制中的应用.交通标准化,(15).。

传感器在高中物理新课程实验教学中应用与思考论文

虚拟仿真技术的发展和应用对医学实验教学产生了很大的影响,特别是对传统的医学实验教学方式和实验模式进行了很大的改进。传统的医学实验教学中,缺少实验的设备和实验的客体,学生的实际操作能力得不到有效的锻炼,所以,对学生的学习和操作能力培养不到位[2]。虚拟仿真技术的应用为学生进行实验操作提供了一定的基础,也实现了对学生的有效培养。目前虚拟仿真技术在医学实验教学中的优势主要体现在以下四个方面。

2.1虚拟仿真技术改善了医学实验教学设备。

在医学实验教学中,对设备的要求比较高,主要包括一些实验用的动物或者尸体、实验用到的仪器和设备以及相关的实验经费等,都对实验教学的有效进行产生了一定的影响。随着社会的发展,解剖学在目前获得了很大的发展,也是医学教学中最基础和最重要的课程,所以,一定的实验设备在教学中是非常关键的,对教学的`有效性影响也很大。目前,虚拟仿真技术的广泛应用和发展,很好的解决了医学实验教学中的这些问题,不但丰富了实验教学设备,学生可以利用虚拟的“尸体”进行操作和实践,也很好的锻炼了学生的实践动手操作能力。

2.2虚拟仿真技术能够提高学生的兴趣。

虚拟仿真技术能够为学生提供相关的实验环境,创造一定的基础性实验条件,同时,还能够实现学生在虚拟的空间环境中和客体进行有效的交流,提高学生对相关内容的认识和理解。虚拟仿真技术在医学试验教学中的应用,能够将声音、图像和相关的多媒体演示功能进行结合,丰富实验教学过程和教学内容,充分的提高了学生的兴趣[3]。同时,将具体的教学内容变得形象和生动,而且有一定的视觉冲击力,方便了学生的理解和掌握,因此,提高了实验教学的效率和质量。比如,在进行细胞膜的教学时,可以利用虚拟仿真技术建立细胞结构,动态化的展示,可以让学生更好的观察和学习。

2.3虚拟仿真技术突破了时间和空间上的限制。

虚拟仿真技术的应用,对传统的医学实验教学产生了很大改变,打破了时间和空间上的限制,学生可以通过虚拟仿真技术对动物的内部结构进行有效的观察,以及实现动态化的观察[4]。比如要了解一些药物的成分和产生的身体反应,在传统的教学中,通过一定的讲述过程是无法实现有效教学的,学生也难以理解。因此,虚拟仿真技术的应用,实现了这些过程的快速进行和变化,同时,将这些反应过程和变化情况能够清晰的表现出来,帮助学生进行学习和理解。

2.4虚拟仿真技术避免了在具体实验中的危险情况。

医学实验过程存在一定的危险性,会对人体的健康产生一定的危害,比如一些感染性的疾病等。所以,随着虚拟仿真技术在实验教学中的应用,避免了学生和实验对象的直接接触,而是通过虚拟的方式产生实验的客体,所以,不需要考虑实验过程中产生一些危险性的因素,因此,对相关的实验进行有很大的帮助。除此之外,虚拟仿真技术也很好的帮助学生积累了临床经验,有效的锻炼了学生的实际操作能力,有利于学生的综合水平提高和发展。结语随着虚拟仿真技术的发展和应用,改善了医学实验教学,虚拟仿真技术的应用,加深了学生对于医学知识的认识和理解,提高了医学实验教学的质量和效率。另外,虚拟仿真技术打破了时间和空间上的限制,完善了实验教学的设备,并有效的避免了在试验中的不安全因素,对医学实验教学具有重要的意义。

参考文献。

传感器在高中物理新课程实验教学中应用与思考论文

摘要:21世纪是信息的时代,随着网络的普及,多媒体作为一种现代化的教学工具,在近现代的化学课堂教学中得到了广泛的应用,尤其是在化学实验教学中的应用,它以其抽象性、直观性、安全性赢得了众多师生的喜爱,同时还大大的推动了本学科的发展。本文就多媒体技术在高中化学实验中应用的优点以及需要注意的问题进行初步的探讨。

关键词:多媒体化学实验应用思考。

化学是一门以实验基础的学科,在化学实验教学中引入多媒体技术能最大程度地、栩栩如生地、形象生动地进行实验模拟,以此来刺激学生的多种感觉器官,这不仅有利于激发学生的学习兴趣,拓宽学生的知识面,而且还可以弥补传统教学模式、方法的不足并提高课堂的教学质量和教学效率。但是多媒体技术在化学实验教学中的运用并不是只有积极的作用,它也存在不足之处,下面将分别详细的进行阐述。

1.1在实验原理微观分析中的应用。

化学是研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的科学。因此,化学的研究对象就要涉及到物质的微观状态和化学反应机理。因为微观世界既看不见也摸不着,所以学生对化学中微观世界的认识,利用传统的教学,学生是很难理解和掌握的。使用多媒体,结合必要的文字、图像、声音等信息,这些教学信息能够在较短的时间内触及学生的多个感官,给学生留下深刻地印象,让学生了解微观世界,理解化学反应的实质与原理。这不仅有利于学生的学,更有利于教师的教。例如,在教学实验电解水的原理时,利用多媒体模拟水分子演变成氢原子和氧原子的过程。又如物质溶于水,电离形成离子的过程;离子化合物、共价化合物形成过程中电子的转移,这些都需要运用多媒体技术,使微观抽象的知识变得宏观具体而易懂。在物质结构选修教材中,杂化轨道的形成,更离不开动画课件的帮助。多媒体以及其丰富的表现力,给学生创造了直观形象的认知平台,使学生达到掌握知识的目的。

1.2在规范化学实验操作中的应用。

化学实验基本操作是化学实验操作的基础,操作的正确性和规范性将直接影响实验的现象和结果的准确性。因此中学阶段养成良好的实验操作习惯,对于培养学生的动手和探究能力有着非常重要的作用。例如,化学实验基本操作中的“量、取、滴、热、洗”的教学,以及各种仪器的特殊使用都可用多媒体课件进行演示。又如浓硫酸的稀释实验,在课堂上教师一般演示的都是正确的操作步骤,对于不正确的操作教师只进行讲解,告诉学生应该怎么做,不应该怎么做,时间久了学生会觉得老师是在危言耸听,便会置之不理。然而通过多媒体可以对浓硫酸滴人水中便释放出大量的热使液体飞溅的现象进行模拟,引起学生的高度重视,从而帮助学生正确掌握实验操作的基本规则和正确认识实验装置,提高学生的实验能力,为以后的学习和探究打下夯实的基础。

1.3在复杂性、危害性、有毒性实验中的应用。

在教科书中有些实验比较复杂耗时,有些实验又有毒而具有危害性,但又必须让学生对这些实验有所了解。我们都知道化学这门自然学科对实验中所用试剂的量和操作步骤的顺序等都有一定的要求,如若学生操作不规范,轻者引起实验失败,重者引起实验事故,甚至有可能造成实验者的生命危险。如果采用传统的教学方法,是无法完成教学目标的,也很难达到教学目的,若采用多媒体网络技术,对操作中易出错的后果进行模拟,让学生加深印象,做到心中有数。例如在讲解元素周期律时,第三周期从左到右金属性逐渐减弱,非金属性逐渐加强。这是通过做实验或阅读资料而得出的规律。在这些实验中有些实验室无法做的,如果让学生死记硬背这些知识,既枯燥无味又易忘记或记混淆。然而只有实验才能加深学生的印象,若用多媒体模拟实验,就会取得很好的教学效果。氢气与氯气在光照或点燃时发生爆炸而化合等实验。应用多媒体,既可以观察实验现象,同时又避免了不安全实验对师生身体的伤害。

传感器论文

传感器应用极其广泛,而且种类繁多,涉及的学科也很多,通过对传感器的学习让我基本了解了传感器的基本概念及传感器的静、动态特性电阻式、电容式、电感式、压电式、热电式、磁敏式、光电式传感器与光纤传感器的结构、工作原理及应用。传感器的特性主要是指输出入输入之间的关系。当输入量为常量或变化很慢时,其关系为静态特性。当输入量随时间变换较快时,其关系为动态特性。

前者就能推定后者。最常用的标准输入信号有阶跃信号和正弦信号两种,所以传感器的动态特性也常用阶跃响应和频率响应来表示。

传感器的作用主要是感受和响应规定的被测量,并按一定规律将其转换成有用输出,特别是完成非电量到电量的转换。传感器的组成并无严格的规定。一般说来,可以把传感器看做由敏感元件(有时又称为预变换器)和变换元件(有时又称为变换器)两部分组成,。

敏感元件。

在具体实现非电量到电量的变换时,并非所有的非电量都能利用现有的技术手段直接变换为电量,有些必须进行预变换,即先将待测的非电量变为易于转换成电量的另一种非电量。这种能完成预变换的器件称为敏感元件。

变换器。

能将感受到的非电量变换为电量的器件称为变换器,例如,可以将位移量直接变换为电容、电阻及电感的电容变换器、电阻变换器及电感变换器,能直接把温度变换为电势的热电偶变换器。显然,变换器是传感器不可缺少的重要组成部分。

在实际情况中,由于有一些敏感元件直接就可以输出变换后的电信号,而一些传感器又不包括敏感元件在内,因此常常无法将敏感元件与变换器加以严格区别。

通过本学期的学习让我了解在实际使用中对传感器的选择的要。

求如下:1、根据测量对象与测量环境确定传感器的类型。

要进行—个具体的测量工作,首先要考虑采用何种原理的传感器,这需要分析多方面的因素之后才能确定.因为,即使是测量同一物理量,也有多种原理的传感器可供选用,哪一种原理的传感器更为合适,则需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下一些具体问题:量程的大小;被测位置对传感器体积的要求;测量方式为接触式还是非接触式;信号的引出方法,有线或是非接触测量;传感器的来源,国产还是进口,价格能否承受,还是自行研制.

在考虑上述问题之后就能确定选用何种类型的传感器,然后再考虑传感器的具体性能指针.

2、灵敏度的选择。

量变化对应的输出信号的值才比较大,有利于信号处理.但要注意的是,传感器的灵敏度高,与被测量无关的外界噪声也容易混入,也会被放大系统放大,影响测量精度.因此,要求传感器本身应具有较高的信噪比,尽员减少从外界引入的厂扰信号.

传感器的灵敏度是有方向性的.当被测量是单向量,而且对其方向性要求较高,则应选择其它方向灵敏度小的传感器;如果被测量是多维向量,则要求传感器的交叉灵敏度越小越好.

3、频率响应特性。

传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围,必须在允许频率范围内保持不失真的测量条件,实际上传感器的响应总有—定延迟,希望延迟时间越短越好.

传感器的频率响应高,可测的信号频率范围就宽,而由于受到结构特性的影响,机械系统的惯性较大,因有频率低的传感器可测信号的频率较低.

在动态测量中,应根据信号的特点(稳态、瞬态、随机等)响应特性,以免产生过火的误差.

4、线性范围。

文档为doc格式。

传感器的开题报告范文传感器原理及应用题目

指导教师。

日期:20xx年12月18日

传感器(英文名称:transducer/sensor)是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。

传感器技术是20世纪的中期才刚刚问世的,在那时与计算机技术和数字控制技术相比,传感技术的发展都落后于它们,不少先进的成果仍停留在实验研究阶段并没有投入到实际生产与广泛应用转化率比较低。在国外,传感器技术主要是在各国不断发展与提高的工业化浪潮下诞生的,并在早期多用于国家级项目的科研研发以及各国军事科技航空航天领域的试验研究。然而,随着各国机械工业、电子、计算自动化等相关信息化产业的迅猛发展,以日本和欧美等西方国家为代表的传感器研发及其相关技术产业的发展已在国际市场中逐步占有了重要的份额。

我国从20世纪60年代开始传感技术的研究与开发,经过从“六五”到“九五”的国家攻关,在传感器研究开发、设计、制造、可靠性改进等方面获得长足的进步,初步形成了传感器研究、开发、生产和应用的体系,并在数控机床攻关中取得了一批可喜的为世界瞩目的发明专利与工况监控系统或仪器的成果。但从总体上讲,它还不能适应我国经济与科技的迅速发展,我国不少传感器信号处理和识别系统仍然依赖进口。同时,我国传感技术产品的市场竞争力优势尚未形成产品的改进与革新速度慢生产与应用系统的创新与改进少。

传感器可从不同角度分类。从被测量不同,分为几何机械量(例如尺寸、角度、表面参数、位移、速度、加速度、角位移、角速度等),热工量(例如温度、压力、流量、密度、黏度、质量等),光学量(强度、功率、波长、频率、相位、速度、脉宽、延迟、折射率、束散角等),声学量,生物参数,医学量(生理参数)等。从传感器的输出不同,可分为模拟信号(连续波和脉冲波),数字信号,电压和电流等传感器。

1.3传感器技术的国内外研究应用现状。

迅速的发展,很大程度上取决于传感器在这两个前沿领域中的深入研究与广泛应用。

1.3.1光电传感器的研究应用现状。

光电式传感器(photoelectricsensor)是以光为测量媒介,以光电器件为转换元件的传感器,它具有非接触、响应快、性能可靠等卓越特性。近年来,随着各种新型光电器件的不断涌现,特别是激光技术和图像技术的迅猛发展,光电传感器已成为各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件。在传感器领域的扮演着重要角色,在非接触测量领域占据绝对统治地位。目前,光电式传感器已在国民经济和科学技术各个领域得到广泛的应用,并发挥着越来越重要的作用。

其中,光电器件是将光能转换为电能的一种传感器件,并负责把光信号、红外、可见及紫外光辐射,转变成为电信号、光电器件响应快结构简单,使用方便而且有较高的可靠性,因此在自动检测、计算机和控制系统中应用广泛。光电式传感器既可以测量光信号,也可以测量其他非光信号,它可以实现对直接引起光源变化的被测量进行测量,也可以对使光路产生变化的被测量进行测量,量电路对光电器件输出的电信号进行放大或转换。

光电传感器在当前科研领域的运用范围很广,影响力巨大,尤其是基于光电传感器技术原理研发和制造出的新型光电传感器已成为当今传感器市场的主流,在国外,光电传感器技术已广泛地运用到各国军事技术、航空航天、检测技术以及车辆工程等诸多领域。例如,军事上,国外激光制导技术迅猛发展,使导弹发射的精度和射中目标的准确性大幅度提高,美国在航空航天领域,研制出了新型高精度高耐性红外测温传感器,使其在恶劣的环境中仍能高精度测量出运行中的飞行器各部分温度。国外的城市交通管理也大多运用电子红外光电传感器进行路段事故检测和故障排解的指挥。同时,国外现有汽车中常装载有新型光电传感器如激光防撞雷达、红外夜视装置、测量发动机燃料特性、压力变化并用于导航的光纤陀螺等。

目前我国的光电式传感器在现代研究实力和影响范围上虽不及日本和欧美一些国。但却在研究的种类和样式上取得重大的突破,总体上可分为光电式数字转速表、光电式物位传感器、视觉传感器以及细丝类物件的在线检测。同时,基于光电传感器技术的科技设备已在我国被广泛地应用于多种军事领域,其中较为广泛的应属紫外告警系统,它为探测来袭导弹提供了一个极其有效的手段。

1.3.2生物传感器的研究现状。

用是识别被测物质,当生物传感器的敏感膜与被测物接触时,敏感膜上的某种生化活性物质就会从众多化合物中挑选适合于自己的分子并与之产生作用,使其具有选择识别的能力,转换部分是由于细胞膜受体与外界发生了共价结合,通过细胞膜的通透性改变诱发了一系列的电化学过程而这种变换得以把生物功能物质的分子识别转换为电信号形成了生物传感器。

生物传感器的研制和开发在全球学术界都具有巨大的影响力。在国外,现代生物传感器已被详细划分为酶传感器、细胞传感器、免疫传感器、基因传感器等。酶传感器方面,由于酶的纯化困难,加之固化技术影响酶的活性现代生物传感技术中采用多酶体系,利用即对不同化合物采用不同类型的酶进行最大活性的催化反应,并运用多酶的反馈调节可大大节省原材料并提高工作效率固定化底物电极,即使玻璃电极附近的,变化与酶的活性在一定范围内呈线性关系酶的电化学固定化即制作厚度小,酶含量可控的酶层细胞传感器以活细胞作为探测单元能定性定量地测量和分析未知物质的信息,并可连续检测和分析细胞在外界刺激下的生理功能免疫传感器是利用抗体对抗原的识别并能与抗原结合的功能构成的生物传感器。根据生物敏感膜产生电位的不同,可分为标记和非标记免疫传感器。

现代基因传感器技术主要应用于基因固定的载体表面修饰和基因探针固定化技术、界面杂交技术、杂交信号转换和检测技术等。在我国,生物传感器技术还处在大规模的研究阶段。然而,结合国内外相关技术研制的生物传感器在我国当前的工业、农业、环境监测及生物医学等众多领域还是有着广泛和重要的应用。在生物医学方面,一些有临床诊断意义的基质如血糖、乳酸、谷氨酰胺等可借助于生物传感器来检测在环境监测领域,生物传感器在测定环境污染指标即水质受有机物污染的程度方面起到了重要的作用。为保证地区的淡水、饮用水质量,有效治理被污染水源等做出了贡献,微生物传感器用于测定空气和水中的含量和浓度,在发酵工业、整治大气污染等方面发挥功效。生物传感器还可探测除草剂含量应用于植物学研究和整治农药污染。在食品工业中,生物传感器用于食品鲜度滋味和熟度的测定,在食品生产和加工过程中起到重要作用,同时,还可测定食品中的细菌和毒素含量,及时避免人们误食此类食品危害健康。

由于传感器具有频率响应、阶跃响应等动态特性以及诸如漂移重复性、精确度、灵敏度、分辨率、线性度等静态特性,所以外界因素的改变与动荡必然会造成传感器自身特性的不稳定,从而给其实际应用造成较大影响,这就要求我们针对传感器的'工作原理和结构,在不同场合对传感器规定相应的基本要求,以最大程度优化其性能参数与指标,如高灵敏度、抗干扰的稳定性、线性、容易调节、高精度、无迟滞性、工作寿命长、可重复性、抗老化、高响应速率、抗环境影响、互换性、低成本、宽测量范围、小尺寸、重量轻和高强度等。同时,根据对国内外传感器技术的研究现状分析以及对传感器各性能参数的理想化要求,现代传感器技术的发展趋势可以从四个方面:

一是开发新材料、新工艺和开发新型传感器;

二是实现传感器的多功能、高精度、集成化和智能化;

三是实现传感技术硬件系统与元器件的微小型化;

四是通过传感器与其它学科的交叉整合实现无线网络化。

2.1利用新材料开发新型传感器。

随着光导纤维、纳米材料超导材料等相继问世,人工智能材料给我们带来了福音,它具有能够感知环境条件的变化(传统传感器)的功能,识别、判断(处理器)功能,发出指令和自采取行动(执引器)功能,利用这样具有新效应的敏感功能材料使研制具有新原理的新型传感器成为可能。

集成化是指传感器同一功能的多元件并列以及功能上的一体化前一种集成化使传感器的检测参数实现“点、线、面、体”多维图像化甚至能加上时序控制等软件,变单参数检测为多参数检测;后一种集成化使传感器由单一的信号转换功能,扩展为兼有放大、运算、补偿等多功能的传感器。在实际运用中,常做到硬件与软件两方面的集成,它包括:传感器阵列的集成、多功能和多传感参数的复合传感器;传感系统硬件的集成;硬件与软件的集成;数据集成与融合等。

而多功能是指“一器多能”即一个传感器可以检测两个或两个以上的参数,这样可大大节省工程成本并使项目复杂度降低,提高了工作效率运用集成化多功能理论研制出的传感器可以应用到更广泛的领域,并发挥出更加强大的功能效用,利用集成化多功能原理,现代传感技术已制成带温度补偿的集成压力传感器频率输出型集成压力传感器、霍尔集成传感器、半导体集成色敏传感器、多维化集成气敏传感器等。

无线传感器网络的特点与应用

无线传感器网络简称wsn,它综合了现代无线网络通信技术、传感器技术、计算机技术等,其应用十分广泛。下面是小编为大家搜索整理的关于无线传感器网络的特点与应用,欢迎参考阅读,希望对大家有所帮助!想了解更多相关信息请持续关注我们应届毕业生培训网!

无线传感器网络是一种新型的传感器网络,其主要是由大量的传感器节点组成,利用无线网络组成一个自动配置的网络系统,并将感知和收集到的信息发给管理部门。目前无线传感器网络在军事、生态环境、医疗和家居方面都有一定应用,未来无线传感器网络的发展前景将是不可估量的。

在监测区通常都会安置许多传感器节点,并通过分布式处理信息,这样就能够提高监测的准确性,有效获取更加精确的信息,并降低对节点传感器的精度要求。此外,由于节点数量多,因此存在许多冗余节点,这样就能使系统的容错能力较强,并且节点数量多还能够覆盖到更广阔的监测区域,有效减少监测盲区。

无线传感器网络属于动态网络,其节点并非固定的。当某个节电出现故障或是耗尽电池后,将会退出网络,此外,还可能由于需要而被转移添加到其他的网络当中。

无线传感器的节点位置并不能进行精确预先设定。节点之间的`相互位置也无法预知,例如通过使用飞机播散节点或随意放置在无人或危险的区域内。在这种情况下,就要求传感器节点自身能够具有一定的组织能力,能够自动进行相关管理和配置。

无线传感网络中,节点之间的距离通常都在几十到几百米,因此节点只能与其相邻的节点进行直接通信。如果需要与范围外的节点进行通信,就需要经过中间节点进行路由。无线传感网络中的多跳路由并不是专门的路由设备,所有传输工作都是由普通的节点完成的。

无线传感网络中的节点均利用编号标识。由于节点是随机分布的,因此节点的编号和位置之间并没有联系。用户在查询事件时,只需要将事件报告给网络,并不需要告知节点编号。因此这是一种以数据为中心进行查询、传输的方式。

通常都是用电池对节点进行供电,而每个节点的能源都是有限的,因此一旦电池的能量消耗完,就是造成节点无法再进行正常工作。

无线传感器可以用于进行气象研究、检测洪水和火灾等,在生态环境监测中具有明显优势。随着我国市场经济的不断发展,生态环境污染问题也越来越严重。我国是一个幅员辽阔、资源丰富的农业大国,因此在进行农业生产时利用无线传感器进行对生产环境变化进行监测能够为农业生产带来许多好处,这对我国市场经济的不断发展有着重要意义。

无线传感器网络通过使用互联网络将收集到的信息传送到接受端口,例如一些病人身上会有一些用于监测心率、血压等的传感器节点,这样医生就可以随时了解病人的病情,一旦病人出现问题就能够及时进行临时处理和救治。在医疗领域内传感器已经有了一些成功案例,例如芬兰的技术人员设计出了一种可以穿在身上的无线传感器系统,还有ssim(smart sensors and integrated microsystems)等。

文物保护单位的一个重要工作就是要对具有意义的古老建筑实行保护措施。利用无线传感器网络的节点对古老建筑内的温度是、湿度、关照等进行监测,这样就能够对建筑物进行长期有效的监控。对于一些珍贵文物的保存,对保护地的位置、温度和湿度等提前进行检测,可以提高展览品或文物的保存品质。例如,英国一个博物馆基于无线传感器网络设计了一个警报系统,利用放在温度底部的节点检测灯光、振动等信息,以此来保障文物的安全[5]。

目前我国基础建设处在高速发展期,建设单位对各种建设工程的安全施工监测越来越关注。利用无线传感器网络使建筑能够检测到自身状况并将检测数据发送给管理部门,这样管理部门就能够及时掌握建筑状况并根据优先等级来处理建筑修复工作。

另外,在家具或家电汇中设置无线传感器节点,利用无线网络与互联网络,将家居环境打造成一个更加舒适方便的空间,为人们提供更加人性化和智能化的生活环境。通过实时监测屋内温度、湿度、光照等,对房间内的细微变化进行监测和感知,进而对空调、门窗等进行智能控制,这样就能够为人们提供一个更加舒适的生活环境。

无线传感器网络具有低能耗、小体积、高抗毁等特性,且其具有高隐蔽性和高度的自组织能力,这为军事侦察提供有效手段。美国在20世纪90年代就开始在军事研究中应用无线传感器网络。无线传感器网络在恶劣的战场内能够实时监控区域内敌军的装备,并对战场上的状况进行监控,对攻击目标进行定位并能够检测生化武器。

目前无线传感器网络在全球许多国家的军事、研究、工业部门都得到了广泛的关注,尤其受到美国国防部和军事部门的重视,美国基于c4isr又提出了c4kisr的计划,对战场情报的感知和信息综合能力又提出新的要求,并开设了如nsof系统等的一系列军事无线传感器网络研究。

总之,随着无线传感器网络的研究不断深入和扩展,人们对无线传感器的认识也越来越清晰,然而目前无线传感器网络的在技术上还存在一定问题需要解决,例如存储能力、传输能力、覆盖率等。尽管无线传感器网络还有许多技术问题待解决使得现在无法广泛推广和运用,但相信其未来发展前景不可估量。

传感器论文

根据上面的原理可知,基于stewart结构的六维力传感每一个支路如果只受到拉压方向的力,则测量的结果将比较准确,如果有耦合力进入该支路传感器,则由于耦合的影响,传感器的精度会降低,并且耦合因素是降低传感器精度的一个重要原因,因此,就需要设计合理的结构将耦合应力影响降到最小,从而提高测量精度。本文在结构解耦设计上,主要在2个方面进行改进:一是尽量减少耦合力的引入;另一方面是尽量提高结构的抗耦合能力。

1.1支路去耦结构优化设计。

传感器维间耦合的产生是在主测量载荷作用时会伴随着非测量方向载荷的干扰影响。根据stewart六维力传感器的特点与工作原理,传感器耦合形式主要是各支路传感器会受到额外的弯曲和沿轴线的扭转作用。对此,本文设计了一种支路传感器去耦结构可以很好地减小耦合扭曲、弯曲的影响。它由球头球窝组件、十字槽链接杆部件等部分构成,如图2所示。设计思路如下:1)将传统的球铰面接触改为锥头球窝的点接触,连接杆一端为锥状半球型,套入在半球形的窝中,基本实现点接触,这样,在对传感器施加力时,力比较集中,大大减小了杂散力的影响,提高了载荷传递的稳定性,并且通过接触面的减小降低了耦合影响。2)在连接杆上加工可等效为弹性铰链的正交十字槽结构,当有弯曲力矩施加到支路传感器上时,由于有弹性铰链效应,弯曲力矩的影响将会大大减小,使得力传递基本上按照设计的方向进行,力的传递越集中,传感器的精度就越高。

传感器的应用教学设计

针对智能传感器的小型化、智能化、网络化的发展趋势,我们应该设计一种多功能集成的智能传感器。智能传感器的实现是在传感器、计算机、信号处理、网络控制等技术的基础上发展起来的,它综合了上述这些技术,并随这些技术的发展而发展。在智能传感器的设计上,首先要考虑与外界环境相关的一些物理量信号,这些物理量信号通过敏感元器件转化为模拟信号,对这些模拟信号的检测要求满足实时性和准确性的要求。

在智能传感器的设计中应采用高精度的数据采集芯片。它的功能是以比较低的成本获得极高的分辨率,芯片上集成有多路开关、可编程增益放大器、增益及零点校正等,可以直接处理传感器输出的微弱信号,这样不但简化了设计,而且在提高系统性能的同时降低了成本。

2.1系统结构及组成。

只能传感器系统由以下3部分组成:传感模块、信号处理模块和通讯模块。

2.1.1传感模块。

传感模块将各种物理量转换为电量,主要由具体的传感单元来实现,如温湿度传感单元、光敏传感单元及气敏传感单元等,其输出包括模拟量、数字量、开关量等。它需要对信号进行检测,这主要是通过对max1400的编程来实现的。max1400内部各部分电路的工作状态由一组内部寄存器控制。这些内部寄存器包括8个可单独寻址的寄存器。其中通信寄存器主要控制对内部寄存器的访问;两个全局设置寄存器主要用来选择模拟输入通道、设置调制频率、数字抽取滤波器抽取因子、数字滤波器频率响应和其他工作状态;特殊功能寄存器用于控制整个器件;3个传输函数寄存器分别用来设置对应于3个模拟输入通道的pga增益和dac偏移量;数据寄存器用于保存转换结果。

2.1.2信号处理模块。

信号处理模块以微处理器为核心,主要完成a\d转换、数字信号处理和数据输出调度。从智能传感器高可靠性、低功耗、微体积等特点来考虑,选用winbond公司的w78e58单片机,该型号的单片机性价比高、速度快、程序空间大,能很好地满足设计要求。信号处理单元包含微处理芯片和存储器。一方面用来存储传感器的物理特征:偏移、灵敏度、校准参数,甚至传感器的厂家信息,另一方面微处理器需要根据实际的需要对传感器的输入进行处理和变换,用来实现数据的处理和补偿,以及输出校准。网络接口实现智能传感器之间以及它们与检测控制设备之间的互连,设计中必须保证网络中所有的节点能够满足共同的协议,实现即插即用功能,它是对网络中的每个设备最基本的要求。

2.1.3通讯模块。

通讯模块用来实现本地数据的远程传送及接收远程控制命令等。工业应用中采用的网络形式有多种,现在一般都采用各种现场总线等,我们可以在pc机上广泛使用的tcp\ip协议,这是因为tcp\ip协议已经成为计算机网络通信中的事实标准协议,它具有开放性、低成本、高速度、高可靠性等特点,而且连网方便,有众多的应用和开发软件。实现网络接口的方式一般有两种:软件方式和硬件方式。软件方式是开发者将所采用的协议模式嵌入到特定的芯片中,这种方式的优点是成本低,但实施起来具有一定的困难;硬件方式是直接使用已经嵌入了协议的芯片,使用这些芯片操作简单、使用方便,但它所需要的成本太高,利用这些芯片组网动辄几千元。综合考虑实现的方便性及设备的成本问题,这里采用的是软硬件结合的方式,就是把协议写入到单片机中,用单片机驱动8029芯片的网卡来实现网络接口。

硬件结构的设计:智能传感器的硬件结构应该包含网络化接口,这样便于与远程internet进行通讯的实现,复杂可编程逻辑器件用于进行单片机与网络芯片8029之间的逻辑转换,am作为收发网络数据缓冲区,eeprom用于存放断电需保存的数据,如本机ip地址、网关ip地址等,这些设置都是智能传感器的硬件结构设计中所必须的设备。

软件结构的设计:只能传感器软件设计中的网络接口的实现,采取的是软硬件结合的形式,微处理器2是整个软件设计的核心。一方面,它要处理传统传感器部分传过来的数据;另一方面,它要根据ip地址和端口把待发送的数据压缩成能直接在internet传输的数据包送给网络芯片8029发送,又要根据8029芯片的逻辑时序,对8029进行控制,实现网络数据的发送和接收。由上分析可知,网络接口设计的关键在于完成对待收发数据的解包打包及实现对8029芯片的控制。

3结语。

智能传感器是测量技术、半导体技术、计算技术、信息处理技术、微电子学、材料科学互相结合的综合密集型技术。我们需要对其进行进一步的研究,从而与国际自动化技术水平接轨。

参考文献:

[1]王汝文,宋政湘,杨伟.电器智能化原理及应用[m].北京:电子工业出版社,2003.

传感器的开题报告范文传感器原理及应用题目

一.实训目的:

1、了解红外线的工作原理;2、熟悉红外线的工作状态;3、了解红外线电路的接法。

二.红外线的原理。

发热的物体会产生红外辐射,人的身体会发热,此系统可以探测到是否有人,有人则开启/关闭被控电电器。

三.电路的原件清单。

四.整体电路图分析。

各部分电路分析。

1.电源电路。

2.红外电传感器感应电路。

a、5v的稳压芯片7805输出的5v电压通过r2、c2滤波,连接到热电堆传感器pir的引脚1,供电。

b、热电堆传感器pir的引脚2的输出通过一个100pf的旁路电容c1接到地。

3.放大电路。

c、当探测到运动目标时传感器将会在引脚2输出一个微电压,经多次放大才能使用。lm324的两个放大通道用来提供必要的放大。

d、初级放大器u1:a的输出从引脚1得到。该输出通过r5、c5输入到次级放大器u1:b的反相输入端引脚13。

4.比较电路。

e、在u1:b的输出引脚14的输出连接到由u1:c和u1:d组成的比较器中。u1:c反相输入端引脚9的电压输入由r6,r7交点处的偏置电压决定。它的输出电压要比u1:b的输出引脚14的2.5v基准电压高175mv。

f、u1:c的正相输入端引脚10和u1:b的引脚14的电压变换输出是正极性,u1:c才会工作,使得u1:c的输出端电压为高电平。否则u1:b的引脚14的电压是低电平,这样u1:d会工作,使得u1:d的输出端电压为高电平。

5.稳压电路与场效应管控制电路。

g、cd4538是双稳态触发器,即u2中两个触发电路的每一个都有正相、反相的输入与输出。这个触发器的正相输出引脚10连接到n沟道场效应管并让该管导通。

h、由n沟道场效应管的导通/截止控制继电器的闭合/开路,从而控制受控电路。

五.芯片与主要器件的引脚图。

1..红外传感器pir引脚2.场效应管引脚3..双极型线性集成电路引脚。

4.cd4538芯片引脚图5.lm324芯片引脚图。

六.完整电路图。

七.作品实物图。

相关范文推荐

猜您喜欢
热门推荐