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
剖析Intel IA32 架构下C 语言及CPU 浮点数机制 Version 0.01 哈尔滨工业大学 谢煜波 (email: xieyubo@126.com 网址:http://purec.binghua.com) (QQ:13916830 哈工大紫丁香BBSID:iamxiaohan) 前言 这两天翻看一本C 语言书的时候,发现上面有一段这样写到 例:将同一实型数分别赋值给单精度实型和双精度实型,然后打印输出。 #include <stdio.h> main() { float a double b a = 123456.789e4 b = 123456.789e4 printf(“%f\n%f\n”,a,b) } 运行结果如下:
标签: Version xieyubo Intel email
上传时间: 2013-12-25
上传用户:徐孺
带进度条的文件上传(java+ajax源码) 在写代码的时候,还要用到关于servlet的包servlet-api.jar。 写完后调试的过程中,老报错:java.lang.NoClassDefFoundError: org/apache/commons/io/output/DeferredFileOutputStream,后来一查才知道少了commons-io-1.2.jar,加上后,就ok了。 关于获取及显示进度部分,用了我原来自己写的一个ajax的应用架构,从中抽取了部分代码出来,注意,js文件只适用于UTF-8编码的页面,因为现在我只写UTF-8编码的页面了,国际化方便。 progressUpload.jar中,包含了commons-fileupload-1.1.1.jar,servlet-api.jar,commons-io-1.2.jar,在progressUpload.jar中,还包含一个属性文件,里面是一些默认配置,可根据自己的需要修改。 由于有源码,怎么用可以自己看源码,此外,那个例子中也写了,在此不再赘述。例子中只取到了FileItem,再将item保存一下就ok了,示例代码: File upFile = new File(remoteFilePath) try \{ item.write(upFile) fileInfo.put("infotip", "上传成功.") } catch (java.lang.Exception e) \{ fileInfo.put("infotip", "上传失败.") }
上传时间: 2015-09-01
上传用户:ccclll
模拟滤波器,用M文件实现,可以做函数使用。有低通滤波器和高通滤波器,带通,带阻。
标签: 模拟滤波器
上传时间: 2013-12-27
上传用户:jackgao
IIR一阶低通滤波器 一阶高通滤波器 Notch 嵌波滤波器 Peak 滤波器 IIR低通滤波(Butterworth) IIR高通滤波(Butterworth) IIR带通滤波(Butterworth) IIR带阻滤波(Butterworth) IIR低通滤波(chebyshev 1) IIR低通滤波(chebyshev 1) chebyshev 中用到的函数 cheby.m
标签: Butterworth IIR Notch Butt
上传时间: 2014-08-31
上传用户:txfyddz
可编程滤波器手册; MAX260/261/262是CMOS双二阶通用开关电容有源滤波器,由微处理器精确的控制滤波函数。他们均可以构成各种带通、低通、高通、带阻和全通等配置,不需要外部元件。
标签: 可编程滤波器
上传时间: 2015-05-24
上传用户:风儿1234
模拟电子Multisim仿真电路仿真实验150例Multisim工程源码RCL无源谐振滤波器.ms8RLC无源低通滤波器.ms8从零起调的稳压电源.ms8共发射极固定偏置电路1.ms8共发射极固定偏置电路2.ms8共发射极简单.ms8共发射极简单偏置电路1.ms8共发射极简单偏置电路2.ms8共基极固定.ms8共基极固定电路.ms8共基极简单电路.ms8共集电极固定电路.ms8共集电极射极跟随器.ms8减法器.ms8切比雪夫低通滤波器.ms8加法器.ms8单电源差放.ms8双电源差放.ms8反相放大器.ms8反相过零比较器.ms8同相放大器.ms8回差比较器.ms8微分器.ms8有源低通滤波器.ms8有源带通滤波器.ms8有源谐振滤波器.ms8有源陷波器.ms8有源高通滤波器.ms8标准三角波发生器.ms8积分器.ms8简易波形发生器.ms8跟随器.ms8过零比较器.ms8门限比较器.ms8非零起调稳压电源.ms8-------
上传时间: 2021-12-11
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主要介绍各种有源滤波器的使用,以及电路结构和应用场景。有源低通滤波器计算 利用 R、L、C 所组成的滤波电路称作无源滤波器,它有很多的缺点。其中的电感 L 本身具有电阻与电容,使得输出结果会偏离理想值,而且会消耗电能。若只利 用 R、C 再附加放大器则形成主动滤波器,它有很多的优点,例如:不使用电感 使得输出值趋近理想值;在带通范围能提高增益,减少损失;用放大器隔离输出、 入 端,使之可以使用多级串联。
标签: 滤波器
上传时间: 2022-07-28
上传用户:aben
该文主要研究开发了适用于电力有源滤波器、开关磁阻电机调速系统等现代电力电子装置的开关稳压电源.该电源采用双端反激式功率变换电路,降低了功率MOSFET截止期间的所承受电压应力,减小了管子的耐压要求.该文首先详细分析了多输出电流型双端反激式开关电源的基本工作原理,并在此基础上建立了一套系统的、准确的稳态数学模型及动态小信号模型.根据所建立的数学模型,结合自动控制原理,对闭环控制系统进行了稳定性分析研究,提出了稳定运行条件,给出了闭环系统的参数设计.然后根据已建立的数学模型,利用MATLAB软件仿真分析了系统的稳定性,同时建立了PSPICE实时仿真电路模型,进行了深入细致的计算机仿真研究,验证了理论设计的正确性、合理性.最后设计了一套38W、六路输出的原理样机,给出了相关的实验波形和实验结果分析.
上传时间: 2013-06-25
上传用户:大三三
v无刷直流电动机具有结构简单、可靠性高、维护方便、运行效率高和调速性能好等优点,随着微处理器技术、电力电子技术、控制理论,以及低成本、高磁能积永磁材料的发展,得到越来越广泛的应用。无刷直流电动机采用无位置传感器控制,电动机结构更加简单,应用范围扩大,相对于有位置传感器控制优势明显。本论文围绕无刷直流电动机的无位置传感器控制进行较为系统和深入的研究。 首先,论文从基本电磁定律出发,在分析无刷直流电动机结构和工作原理的基础上,建立了无刷直流电动机的数学模型,为分析无刷直流电动机无位置传感器控制奠定基础。 其次,根据无刷直流电动机反电势过零检测原理,对反电势过零检测法的各种实现方法进行研究,比较各种实现方法的优缺点,指出它们的适用范围。在此基础上,给出带通滤波法及其简化电路形式,提出使用带通滤波器获取反电势三次谐波的方法。论文将直流电源负端电压作为带通滤波法和带通滤波三次谐波法的参考电平。 论文对无刷直流电动机无位置传感器控制中的关键问题-起动方法进行研究,在详细分析“三段式”起动方法的实现过程的基础上,给出了从外同步到自同步平稳切换的条件。论文在研究无刷直流电动机无位置传感器控制换相方法的基础上,提出了一种新的换相方法,提高了电动机运行平稳性和系统稳定性。在带通滤波三次谐波法中使用该换相方法,无需对三次谐波积分即可得到换相时刻。 滤波器是反电势法中反电势过零检测电路的重要组成部分。论文在分析无刷直流电动机端电压信号特点的基础上,给出滤波电路的技术要求,根据滤波器基本设计原理,分别对一阶RC无源带通滤波器和二阶RC有源低通滤波器进行电路设计和参数计算,并通过实验验证理论分析和仿真结果。这些为通过检测反电势过零点获得可靠的换相信号创造了条件。 论文还分析了无刷直流电动机无位置传感器控制中产生转子位置检测误差的原因,提出了相应的校正方法。通过分析无刷直流电动机的换相过程,建立了换相状态的等效电路和数学模型,研究了转子位置误差引起的电动机超前、滞后换相现象,及其由此产生的非导通相环流,在理论分析的基础上,进行了仿真计算,并与实验结果对照分析。 功率器件的功率损耗分析在逆变器设计和提高控制系统的可靠性方面具有重要作用。论文构建了由IGBT组成的简化逆变器模型,并进行仿真研究。针对不同的开关频率和栅极电阻,定量计算了IGBT开关过程中各阶段的功率损耗,给出了变化规律,对逆变器的设计具有重要的指导意义。最后,论文研制了基于反电势过零检测法的无位置传感器无刷直流电动机控制系统,控制系统由硬件和控制软件两部分组成。硬件部分包括主电源整流滤波电路、控制电源电路、反电势过零检测电路、驱动和逆变电路以及保护电路等,控制软件包括电动机起动模块(包括定位、加速、切换)、电动机运行控制模块(包括过零检测及校正、换相)和各保护功能模块。对系统进行了调试,并对论文中所分析和提出的各种方法进行了相关的实验研究,给出了实验结果。
上传时间: 2013-06-06
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