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傳感器在我們生活中的應(yīng)用范圍很廣,在很久前,,邏輯元件,、記憶元件與感測(cè)元件就已經(jīng)并列是電子系統(tǒng)的三大元件。從壓力測(cè)量到機(jī)械測(cè)量,,到電氣測(cè)量的發(fā)展經(jīng)歷很多的變革,,再到如今的傳感器時(shí)代。那么傳感器原理是什么?現(xiàn)在又應(yīng)用于那些領(lǐng)域?下面一起來看看: 1.工作原理 首先向傳感器提供±15V電源,,激磁電路中的晶體振蕩器產(chǎn)生400Hz的方波,,經(jīng)過功率放大器即產(chǎn)生交流激磁功率電源,通過能源環(huán)形變壓器從靜止的初級(jí)線圈傳遞至旋轉(zhuǎn)的次級(jí)線圈,。由基準(zhǔn)電源與雙運(yùn)放組成的高精度穩(wěn)壓電源產(chǎn)生±4.5V的精密直流電源。當(dāng)彈性軸受扭時(shí),,應(yīng)變橋檢測(cè)得到的mV級(jí)的應(yīng)變信號(hào)通過儀表放大器放大成1.5v±1v的強(qiáng)信號(hào),,再通過V/F轉(zhuǎn)換器變換成頻率信號(hào),通過信號(hào)環(huán)形變壓器從旋轉(zhuǎn)的初級(jí)線圈傳遞至靜止次級(jí)線圈,,再經(jīng)過外殼上的信號(hào)處理電路濾波,、整形即可得到與彈性軸承受的扭矩成正比的頻率信號(hào),既可提供給專用二次儀表或頻率計(jì)顯示也可直接送計(jì)算機(jī)處理,。 傳感器工作原理 由于該旋轉(zhuǎn)變壓器動(dòng)--靜環(huán)之間只有零點(diǎn)幾毫米的間隙,,加之傳感器軸上部分都密封在金屬外殼之內(nèi),,形成有效的屏蔽,因此具有很強(qiáng)的抗干擾能力,。 2.應(yīng)用領(lǐng)域 2.1家用電器 現(xiàn)代家用電器中普遍應(yīng)用著傳感器,。傳感器在電子爐灶、自動(dòng)電飯鍋,、吸塵器,、空調(diào)器、電子熱水器,、熱風(fēng)取暖器,、風(fēng)干器、報(bào)警器,、電樊斗,、電風(fēng)扇、游戲機(jī),、電子驅(qū)蚊器,、洗衣機(jī)、洗碗機(jī),、照像機(jī),、電冰箱、彩色及平板電視機(jī),、錄像機(jī),、錄音機(jī)、收音機(jī),、影碟機(jī)及家庭影院等方面得到了廣泛的應(yīng)用,。 2.2醫(yī)學(xué) 隨著醫(yī)用電子學(xué)的發(fā)展,僅憑醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)和感覺進(jìn)行診斷的時(shí)代將會(huì)結(jié)束?,F(xiàn)在,,應(yīng)用醫(yī)用傳感器可以對(duì)人體的表面和內(nèi)部溫度、血壓及腔內(nèi)壓力,、血液及呼吸流量,、腫瘤、血液的分析,、脈波及心音,、心腦電波等進(jìn)行高難度的診斷。顯然,,傳感器對(duì)促進(jìn)醫(yī)療技術(shù)的高度發(fā)展起著非常重要的作用,。 2.3軍事領(lǐng)域 現(xiàn)在的戰(zhàn)場(chǎng)都是信息化戰(zhàn)場(chǎng),而信息化是絕對(duì)離不開傳感器的,??梢哉f無時(shí)不用,、無處不用,大到星體,、兩彈,、飛機(jī)、艦船,、坦克,、火炮等裝備系統(tǒng),小到單兵作戰(zhàn)武器;從參戰(zhàn)的武器系統(tǒng)到后勤保障;從軍事科學(xué)試驗(yàn)到軍事裝備工程;從戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)到戰(zhàn)略,、戰(zhàn)術(shù)指揮;從戰(zhàn)爭(zhēng)準(zhǔn)備,、戰(zhàn)略決策到戰(zhàn)爭(zhēng)實(shí)施,遍及整個(gè)作戰(zhàn)系統(tǒng)及戰(zhàn)爭(zhēng)的全過程,,而且必將在未來的高技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)中促使作戰(zhàn)的時(shí)域,、空域和頻域更加擴(kuò)大,更加影響和改變作戰(zhàn)的方式和效率,,大幅度提高武器的威力和作戰(zhàn)指揮及戰(zhàn)場(chǎng)管理能力,。 傳感器 2.4環(huán)境保護(hù) 目前,地球的大氣污染,、水質(zhì)污濁及噪聲已嚴(yán)重地破壞了地球的生態(tài)平衡和我們賴以生存的環(huán)境,,這一現(xiàn)狀已引起了世界各國(guó)的重視。為保護(hù)環(huán)境,,利用傳感器制成的各種環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器正在發(fā)揮著積極的作用,。 中國(guó)現(xiàn)在的環(huán)境受到了極大的污染,主要是工業(yè)的發(fā)展造成了嚴(yán)重的污染,。長(zhǎng)江,、黃河等水域都有不同程度的污染;空氣現(xiàn)在的空氣也不新鮮,特別是在有工業(yè)的地方,,比如說PM2.5等超標(biāo);這些都是通過傳感器檢測(cè)出來的,。 2.5物聯(lián)網(wǎng) 物聯(lián)網(wǎng)指的是將無處不在(Ubiquitous)的末端設(shè)備(Devices)和設(shè)施(Facilities),包括具備“內(nèi)在智能”的傳感器,、移動(dòng)終端,、工業(yè)系統(tǒng)、樓控系統(tǒng),、家庭智能設(shè)施,、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等和“外在使能”(Enabled)的,如貼上RFID的各種資產(chǎn)(Assets),、攜帶無線終端的個(gè)人與車輛等“智能化物件或動(dòng)物”或“智能塵?!?Mote),,通過各種無線/有線的長(zhǎng)距離/短距離通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通(M2M),、應(yīng)用大集成(Grand Integration),、以及基于云計(jì)算的SaaS營(yíng)運(yùn)等模式,提供安全可控乃至個(gè)性化的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè),、定位追溯,、報(bào)警聯(lián)動(dòng)、調(diào)度指揮,、預(yù)案管理,、遠(yuǎn)程控制、安全防范,、遠(yuǎn)程維保,、在線升級(jí)、統(tǒng)計(jì)報(bào)表,、決策支持,、領(lǐng)導(dǎo)桌面(集中展示的Cockpit Dashboard)等管理和服務(wù)功能,實(shí)現(xiàn)對(duì)“萬物”的“高效,、節(jié)能,、安全、環(huán)?!钡摹肮?、控、營(yíng)”一體化,。簡(jiǎn)單的講,,物聯(lián)網(wǎng)是物與物、人與物之間的信息傳遞與控制,,在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中有三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)其中就包括傳感器技術(shù),。 2.6機(jī)器人 目前,在勞動(dòng)強(qiáng)度大或危險(xiǎn)作業(yè)的場(chǎng)所,,已逐步使用機(jī)器人取代人的工作,。一些高速度、高精度的工作,,由機(jī)器人來承擔(dān)也是非常合適的,。但這些機(jī)器人多數(shù)是用來進(jìn)行加工、組裝,、檢驗(yàn)等工作,,屑于生產(chǎn)用的自動(dòng)機(jī)械式的單能機(jī)器人。在這些機(jī)器人身上僅采用了檢測(cè)臂的位置和角度的傳感器,。 要使機(jī)器人和人的功能更為接近,,以便從事更高級(jí)的工作,要求機(jī)器人能有判斷能力,這就要給機(jī)器人安裝物體檢口傳感器,,特別是視覺傳感器和觸覺傳感器,,使機(jī)器人通過視覺對(duì)物體進(jìn)行識(shí)別和檢測(cè),通過觸覺對(duì)物體產(chǎn)生壓覺,、力覺,、滑動(dòng)感覺和重量感覺。這類機(jī)器人被稱為智能機(jī)器人,,它不僅可以從事特殊的作業(yè),,而且一般的生產(chǎn)、事務(wù)和家務(wù),,全部可由智能機(jī)器人去處理,,這是現(xiàn)在發(fā)展機(jī)器人的主要研究對(duì)象之一。 2.7遙感技術(shù) 衛(wèi)星遙感(satellite remote sensing)是航天遙感的組成部分,,以人造地球衛(wèi)星作為遙感平臺(tái),,主要利用衛(wèi)星對(duì)地球和低層大氣進(jìn)行光學(xué)和電子觀測(cè)。即從遠(yuǎn)離地面的不同工作平臺(tái)上(如高塔,、氣球,、飛機(jī)、火箭,、人造地球衛(wèi)星,、宇宙飛船、航天飛機(jī)等)通過傳感器,,對(duì)地球表面的電磁波(輻射)信息進(jìn)行探測(cè),,并經(jīng)信息的傳輸、處理和判讀分析,,對(duì)地球的資源與環(huán)境進(jìn)行探測(cè)和監(jiān)測(cè)的綜合性技術(shù),。 雷達(dá)傳感器 在飛機(jī)及航天飛行器上裝用的傳感器是近紫外線、可見光,、遠(yuǎn)紅外線及微波等傳感器,。在船舶上向水下觀測(cè)時(shí)多采用超聲波傳感器。例如,,要探測(cè)一些礦產(chǎn)資源埋藏在什么地區(qū),,就可以利用人造衛(wèi)星上的紅外接受傳感器從地面發(fā)出的紅外線的量進(jìn)行測(cè)量,然后由人造衛(wèi)星通過微波再發(fā)送到地面站,,經(jīng)地面站計(jì)算機(jī)處理,,便可根據(jù)紅外線分布的差異判斷出埋有礦藏的地區(qū)。 本文總結(jié)了傳感器的工作原理以及應(yīng)用,。傳感器技術(shù)在發(fā)展經(jīng)濟(jì),、推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步方面的重要作用,,是十分明顯的。世界各國(guó)都十分重視這一領(lǐng)域的發(fā)展,。相信不久的將來,,傳感器技術(shù)將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)飛躍,達(dá)到與其重要地位相稱的新水平,。 |
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