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固有噪声

  • 集成温度传感器的分类和应用

    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。

    标签: 集成 温度传感器 分类

    上传时间: 2013-10-11

    上传用户:zhangdebiao

  • 嵌入式LINUX 电子教程全集

    嵌入式LINUX  电子教程全集 嵌入式系统出现于60年代晚期,它最初被用于控制机电电话交换机,如今已被广泛的应用于工业制造、过程控制、通讯、仪器、仪表、汽车、船舶、航空、航天、军事装备、消费类产品等众多领域。计算机系统核心CPU,每年在全球范围内的产量大概在二十亿颗左右,其中超过80%应用于各类专用性很强的嵌入式系统。一般的说,凡是带有微处理器的专用软硬件系统都可以称为嵌入式系统。   1. 嵌入式Linux系统就是利用Linux其自身的许多特点,把它应用到嵌入式系统里。   Linux做嵌入式的优势,首先,Linux是开放源代码的,不存在黑箱技术,遍布全球的众多Linux爱好者又是Linux开发者的强大技术支持;其次,Linux的内核小、效率高,内核的更新速度很快,linux是可以定制的,其系统内核最小只有约134KB。第三,Linux是免费的OS,在价格上极具竞争力。 Linux还有着嵌入式操作系统所需要的很多特色,突出的就是Linux适应于多种CPU和多种硬件平台,是一个跨平台的系统。到目前为止,它可以支持二三十种CPU。而且性能稳定,裁剪性很好,开发和使用都很容易。很多CPU包括家电业芯片,都开始做Linux的平台移植工作。移植的速度远远超过Java的开发环境。也就是说,如果今天用Linux环境开发产品,那么将来换CPU就不会遇到困扰。同时,Linux内核的结构在网络方面是非常完整的,Linux对网络中最常用的TCP/IP协议有最完备的支持。提供了包括十兆、百兆、千兆的以太网络,以及无线网络,Toker ring(令牌环网)、光纤甚至卫星的支持。所以Linux很适于做信息家电的开发。   还有使用Linux为的是来开发无线连接产品的开发者越来越多。Linux在快速增长的无线连接应用主场中有一个非常重要的优势,就是有足够快的开发速度。这是因为LInux有很多工具,并且Linux为众多程序员所熟悉。因此,我们要在嵌入式系统中使用Linux操作系统。   Linux的大小适合嵌入式操作系统——Linux固有的模块性,适应性和可配置性,使得这很容易做到。另外,Linux源码的实用性和成千上万的程序员热切其望它用于无数的嵌入式应用软件中,导致很多嵌入式Linux的出现,包括:Embedix,ETLinux,LEM,Linux Router Project,LOAF,uCLinux,muLinux,ThinLinux,FirePlug,Linux和PizzaBox Linux   相对,Linux的图形界面还相对较弱,但近年Linux的图形界面发展也很快,这也就不是问题。   2. 什么是嵌入式Linux   嵌入式linux 是将日益流行的Linux操作系统进行裁剪修改,使之能在嵌入式计算机系统上运行的一种操作系统。嵌入式linux既继承了Interlnet上无限的开放源代码资源,又具有嵌入式操作系统的特性。嵌入式Linux的特点是版权费免费;购买费用媒介成本技术支持全世界的自由软件开发者提供支持网络特性免费,而且性能优异,软件移植容易,代码开放,有许多应用软件支持,应用产品开发周期短,新产品上市迅速,因为有许多公开的代码可以参考和移植,实时性能RT_Linux Hardhat Linux 等嵌入式Linux支持,实时性能稳定性好安全性好。   3. 嵌入式Linux有巨大的市场前景和商业机会,出现了大量的专业公司和产品,如Montavista Lineo Emi等,有行业协会如Embedded Linux Consortum等,得到世界著名计算机公司和OEM板级厂商的支持,例如IBM Motorola Intel等。传统的嵌入式系统厂商也采用了Linux策略,如Lynxworks Windriver QNX等,还有Internet上的大量嵌入式Linux爱好者的支持。嵌入式Linux支持几乎所有的嵌入式CPU和被移植到几乎所有的嵌入式OEM板。   4.嵌入式Linux的应用领域非常广泛,主要的应用领域有信息家电、PDA 、机顶盒、Digital Telephone、Answering Machine、Screen Phone 、数据网络、Ethernet Switches、Router、Bridge、Hub、Remote access servers、ATM、Frame relay 、远程通信、医疗电子、交通运输计算机外设、工业控制、航空航天领域等。   5.如果分别让10位工程师给出嵌入式系统的定义,将得到10个不同的答案。一般来说,大部分的嵌入式系统执行特定的任务。我们假定最简单的嵌入式系统包括输入/输出功能,以及一些控制逻辑,该系统基于它的配置执行某些类型的功能。按照这个标准,可以认为一个包含实现控制逻辑74123计数器以及一个状态是一个嵌入式系统。也许可以补充说,该系统必须可通过存储在固件中的软件进行编程。这个新的嵌入式系统定义包括输入/输出(I/O),以及存储在系统固件中的控制逻辑。一个带有鼠标、键盘、网络连接并运行图形用户界面(GUI,graphical user interface)多任务操作系统的桌面计算机显然满足这些要求,但我们能认为它是一个嵌入式系统吗?   如果桌面计算机不是一个嵌入式系统,那么手持设备呢?它们有I/O功能,可以运行存储在固件中的控制逻辑。有人说,桌面计算机和手持设备都有通用计算机设备,可以运行软件来执行许多不同的任务,与之不同的是,嵌入式系统(例如,洗碗机控制器或飞行导航系统)主要是为特定任务而设计的。这种特定的功能限定使嵌入式设备有功能上的唯一性。如果是这样,为什么一些嵌入式系统设计成具有附加的功能,如存储在非易失性存储器中的程序,并且具有运行可以完成原始设计范围之外的任务的多任务操作系统的能力呢?   在过去,区分嵌入式系统和通用计算机比现在简单的多。例如,可以很容易地区分出一个基于8051的T1分幅卡嵌入式系统和一台Sun UNIX工作站。而现在,从功能方面很难区分一台Sun工作站和一个包含PowerPC以及32MB内存和16MB闪存的机顶盒。这样的机顶盒可以运行带GUI的多任务操作系统,可现场升级,可以同时运行多个程序(如视频控制器、数字录像和Java虚拟机),还可以进行安全的因特网在线交易。很难判断这种机顶盒是否是一个嵌入式系统。显然,硬件性能的提升和价格的下降使通用计算机和嵌入式系统之间的界限变得很模糊,技术的进步使得我们很难定义什么是嵌入式。

    标签: LINUX 嵌入式 电子教程

    上传时间: 2014-12-30

    上传用户:ljt101007

  • 射频通信电路-电子教材

    本书以移动通信系统为背景,系统介绍射频系统的各个模块的基本原理,分析其设计方法,以及射频系统的构成与设计的基本知识。本书内容主要包括:射频电路的特点与常见的移动通信系统、传输线、噪声与非线性失真、低噪声放大器、功率放大器、振荡器

    标签: 射频通信 电路 电子 教材

    上传时间: 2014-01-10

    上传用户:leesuper

  • 基于零中频的声表面波射频识别收发机的设计

    结合声表面波(SAW)标签的物理特性以及零中频的灵活性,设计了一种双通道的声表面波射频识别系统。详细介绍了系统硬件结构,同时给出了零中频结构中直流偏置、本振泄漏、偶次失真和闪烁噪声等问题的解决方案。测试结果表明,该系统不仅成本较低,而且与同类产品相比具有更高的性价比。

    标签: 零中频 声表面波 射频识别 收发机

    上传时间: 2013-12-18

    上传用户:司令部正军级

  • 汽车倒车雷达系统的设计

    以STC12C5A60S2单片机和倒车主控芯片GM3101为核心部件,辅以温度传感器、液晶显示器、语音芯片等外围器件组成倒车雷达系统,实现对有效测量范围内障碍物的精密距离测量、危险等级判断和语音提示,并通过中值滤波算法和温度补偿算法进行噪声抑制,有效地提高了测量精度和报警信号的准确性,达到了车辆倒车所需的功能要求。

    标签: 汽车倒车 雷达系统

    上传时间: 2013-11-20

    上传用户:wuyuying

  • 微波集成电路设计作者: 顾其诤 项家桢 彭孝康

    第一章 微波集成电路传输线 第二章 微波集成电路的主要元件 第三章 微波集成电路的贴氧体器件 第四章 微波集成电路的滤波器 第五章 阻抗变换器、耦合器和功率分配器 第六章 微波集成的噪声放大器 第七章 微波集成变频器 第八章 集成微波固态源 第九章 微波集成控制电路

    标签: 集成电路设计

    上传时间: 2013-11-07

    上传用户:jiwy

  • Chirp信号的时频分析特征比较

    Chirp信号是一个典型的非平稳信号,在通信、声纳、雷达等领域具有广泛的应用,为了更好的显示其特性,文中首先介绍了各个算法的定义和公式,然后用各种时频分析方法对该信号以及该信号添加单频正弦噪声信号进行分析,比较各类方法的特点,通过分析和比较可知希尔伯特黄变换在处理该信号具有很好的聚集性以及对单频噪声也有很好的辨别能力。最后用MATLAB软件进行仿真得到结果。

    标签: Chirp 信号 时频分析 特征

    上传时间: 2013-11-20

    上传用户:wqxstar

  • 最佳接收机误码率的两种估算观点

    很多教材都是从统计的观点讨论分析了最佳接收机的误码率问题,统计的观点认为信道的噪声是非带限的高斯白噪声,分析的过程也假设接收机非带限。但是从实际和滤波的观点来看,任何形式的接收机都是频带受限的,进入到接收机检测器的噪声频带也会受限。文中基于统计和滤波的观点,讨论了最佳接收机的误码率问题,得出的结论相同,但是分析的过程体现了两者的不同之处,有助于更好的了解数字信号的最佳接收。

    标签: 接收机 误码率

    上传时间: 2013-11-04

    上传用户:爺的气质

  • 基于蒙特卡罗仿真的多种二进制通信系统性能分析

    介绍了在加性高斯噪声干扰条件下,多种二进制通信系统信号的传递与最佳接收,根据蒙特卡罗仿真方法基本思想,建立在加性噪声干扰下的相关检测系统蒙特卡罗仿真模型。模型通过Matlab软件方法实现,最终仿真结果与对应系统的理论误码率基本符合。

    标签: 蒙特卡罗仿真 二进制 性能分析 通信系统

    上传时间: 2013-11-06

    上传用户:84425894

  • 宽带频率源研究与设计

    介绍了宽带频率信号源的总体方案,分析了对系统稳定性、相位噪声性能产生影响的因素,进而论述了对关键器件技术指标的要求和对环路参数的要求,并进行了仿真分析、理论计算和测试结果分析。

    标签: 宽带 频率源

    上传时间: 2013-10-26

    上传用户:wqq123456