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
从开始进入射频行业到现在,一路走过来,磕磕碰碰的经历好多,但是收获也很多。从最基本的四分之一的波长匹配是否存在反射,到现在宽带的巴伦如何匹配。真的,很不容易,第一次翻看射频电路设计——理论与应用,百分之80都看不懂,不懂的地方都被我折起来,做了标记,然后继续埋头往下看,看完第一遍,发现有一半多的页码都被我折起来了。没办法,看不懂,只能先放在那,然后继续边工作,边收集一些关于看不懂的地方的PDF资料,慢慢的过了一段时间,当我第二次翻看的时候,我发现有些问题我可以看的懂了,比如原来想的四分之一的波长匹配是否存在反射问题,第二次我就可以回答了:原来利用多次反射观念,四分之一波长的反射的叠加是可以互相抵消的,也就是总体是完全匹配的。当我看完第二次的时候,真的,很多问题都可以自己一个人解释了,于是有了后来的第三遍,第四遍……觉得射频好神奇,兴趣是最好的启蒙老师。在模拟信号的时候,信号直接遇到地就导到地了,可是在射频的领域里,射频信号遇到地,却被完全反射回来了真的,好神奇。求知欲带我慢慢的在射频这个世界里面一点一点的探索着……
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上传时间: 2013-10-08
上传用户:Bert520
设计了Ka波段螺旋线行波管的慢波结构,分析其色散特性曲线和耦合阻抗,对高频系统进行了优化;利用PIC粒子模拟得到在工作频带内饱和输出功率>73.5 W,增益畸变<2%,并对试制样管进行了试验,测得在工作频带内输出功率>45 W,电子效率>12.5%,采用4级降压收集极后总效率大于40%,最后对模拟结果和实测结果的差异原因进行了简单分析。
上传时间: 2013-12-14
上传用户:米米阳123
介绍了雷达目标实时模拟在中频实现的设计方法,讨论了雷达目标模拟系统的组成、功能以及雷达与其他分系统的关系,给出了雷达目标实时模拟应用的主要数学模型,并用实例验证了雷达目标实时模拟方法的应用效果。
上传时间: 2014-12-30
上传用户:zhenyushaw
文中介绍了韦布尔分布杂波模拟的思路和ZMNL法模拟的步骤,重点阐述了模拟过程中的难点及解决方法,并对模拟结果进行了分析,证明了该方法的有效性和正确性。
上传时间: 2013-11-09
上传用户:kristycreasy
采用了软件复用的思想和技术;建立用于雷达模拟训练系统开发的模型和程序框架设计方法,并成功应用于某雷达模拟训练系统的设计开发中;通过使用软件复用技术,提高了系统开发的效率和质量。
上传时间: 2013-11-22
上传用户:liujinzhao
笔者认为,论坛里除了要适应当前国内有线电视发展形势的需要,把重点放在数字电视和多功能开发方面之外,对模拟电视基础知识、特别是对模拟电视知识的更新方面亦要有一定程度的重视,所以特地把自己发表在省级及省级以上广播电视技术刊物上的70多篇论文的相关内容,以及发表在“中国有线电视技术论坛”上的3300多个帖子中的相关内容,整理汇编成《有线模拟电视基础知识新编》.
上传时间: 2013-12-23
上传用户:zl520l
通过ARM9技术深入分析CIS图像传感器采集RGB图像的过程和机理,将CIS输出的模拟图像信号及时有序地采集到MCU中,再精准地进行A/D转换,最终经TFT显屏获得图像信息,可实现便携式CIS型扫描仪的功能,或进一步进行图像智能识别及处理。
上传时间: 2013-10-14
上传用户:bpgfl
Vmlab是AVR系列单片机的一个纯软件模拟仿真工具。 从V3.12开始,它变成了免费的版本。Vmlab还能仿真ST62系列的单片机。
上传时间: 2014-12-31
上传用户:啊飒飒大师的
电子发烧友讯: 飞思卡尔是全球嵌入式处理解决方案、高级汽车电子、消费电子、工业控制和网络市场的领导者。从微处理器和微控制器到传感器、模拟集成电路(IC)和连接,我们的技术为创新奠定基础,构建更加环保、安全、健康和互连的世界 MC9S12XHY系列是飞思卡尔公司的经过优化的,汽车16位微控制器产品系列,具有低成本,高性能的特点。该系列是联接低端16位微控制器(如:MC9S12HY系列),和高性能32位解决方案的桥梁。MC9S12XHY系列定位于低端汽车仪器群集应用,它包括支持CAN和LIN/J2602通信,并传送典型的群集请求,如步进失速检测(SSD)和LCD驱动器的步进电机控制。 MC9S12XHY系列具有16位微控制器的所有优点和效率,同时又保持了飞思卡尔公司现有的8位和16位MCU系列的优势,即低成本、低功耗、EMC和代码尺寸效率等优点。与MC9S12HY系列相同,MC9S12XHY系列可以运行16位宽的访问,而不会出现外设和存储器的等待状态。MC9S12XHY系列为100引脚LQFP和112引脚LQFP封装,旨在最大限度地与100LQFP,MC9S12HY系列兼容。除了每个模块具有I/O端口外,还可提供更多的,具有中断功能的I/O端口,具有从停止或等待模式唤醒功能。 图1 MC9S12XHY系列方框图截图
上传时间: 2014-12-31
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