青少年是國家的未來，我們應該關注他們的成長和發(fā)展，為他們提供更好的教育和成長環(huán)境。寫總結時要注意闡明總結的意義和價值，使讀者能夠深刻領會到其中的重要性。某學術機構總結了一項重要研究項目的成果，供同行們參考學習。
傳感器論文篇一
工程機械根據(jù)具體用途、使用方向以及運行質量等具體方面共劃分為兩大類別，兩類工程機械都有著具體優(yōu)缺點，不同類別的工程機械設備與智能控制技術的結合方式也不一致。第一類工程機械設備的主要用途為各類對精細化程度要求低的工程作業(yè)，這類工程機械設備對操作控制系統(tǒng)的要求較低，這類工程機械設備的首要要求是設備運行動力充足。具體缺點為施工作業(yè)中的精細程度低，施工介質不均衡。第二類工程機械設備的主要用途為各類高精尖工程作業(yè)，這類機械設備的優(yōu)勢相對第一類工程機械設備較為明顯，如工程作業(yè)的介質均勻，機械運行時各部件之間穩(wěn)定，缺點是這類工程機械設備造價相對較高。針對上述兩種工程機械設備類別進行詳細研究，分析智能控制技術在兩類工程機械設備中的具體應用。
2.1智能控制技術在壓路機中的具體應用。
早在上世紀后期，瑞士一家公司就研發(fā)出了一款智能控制技術，具體技術內容為，將機械設備中各項數(shù)據(jù)的顯示器、加速度傳感器以及電子指令單元三個部位相結合的智能控制技術。這項智能控制技術在工程作業(yè)中的主要作用以及內容為：在工程機械設備施工中，根據(jù)土地的軟硬、干燥具體程度來對工程機械設備的振動輪速度智能控制，已達到與施工路況相較符合的振動輪運轉速度，實時針對不同路況的土地堅硬程度切換相符速度。在壓路機智能控制技術操縱過程中，會智能切換適合操作模式，在壓路機出現(xiàn)問題時，在顯示器中顯示出現(xiàn)問題的具體部分，有利于操作人員對壓路機進行針對性維修、保養(yǎng)工作。例如，在壓路機實際工程作業(yè)中，某一區(qū)域的操作指標出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，超過了具體部位的參數(shù)上限，這時，智能控制系統(tǒng)自主切換工作模式，避免壓路機出現(xiàn)更大損失，同時，在顯示器中顯示出現(xiàn)問題部位的具體構造圖和詳細參數(shù)，有效協(xié)助操作人員發(fā)現(xiàn)、解決壓路機出現(xiàn)的實際問題。智能控制技術在壓路機上的實際應用，提高了壓路機的作業(yè)效率和作業(yè)質量，在作業(yè)過程中作業(yè)介質變得更加均勻，設備運行更加精細化，降低了操作人員的工作強度，緩解了其工作壓力。
2.2智能控制技術在挖掘機中的具體應用。
智能控制技術在挖掘機的實際應用中具體分為兩種控制形式：對挖掘機負荷功能的控制和對挖掘機動能的控制。在智能技術控制下的挖掘機，各個組成部分之間存在著相互影響的特點，如挖掘機的發(fā)動機的負載系統(tǒng)和動力輸出系統(tǒng)之間就存在著相互影響的關系，只有在挖掘機動力輸出系統(tǒng)保持不變的情況下，智能控制系統(tǒng)才能對挖掘機的負載系統(tǒng)進行有效的控制。在挖掘機實際施工作業(yè)過程中，在智能技術控制下，挖掘機的動力輸出系統(tǒng)會根據(jù)不同施工作業(yè)的實際動力需求量供應，這也節(jié)省了挖掘機的運行能耗成本，最大程度減少了挖掘機的壽命損耗，提高了挖掘機的工作效率。智能控制技術操作下的挖掘機相較于傳統(tǒng)操作模式下的挖掘機，極大提高了作業(yè)工作效率。在智能控制技術應用于挖掘機之前，傳統(tǒng)挖掘機操作模式中存在著很多問題。例如，在挖掘機施工作業(yè)中，由于挖掘機發(fā)電機部位的功效低，很難滿足施工過程中的實際需求。針對此問題，挖掘機操作人員將主泵操控系統(tǒng)部分和挖掘機發(fā)動機部分都安裝于挖掘機上，對挖掘工程實際作業(yè)中，造成了極大的.困惑。隨著近年來智能控制技術的推廣，在智能控制技術與挖掘機的專業(yè)操作人員深入研究下，提出了摒棄挖掘機傳統(tǒng)控制技術，采用智能控制技術與挖掘機相結合的有效策略和發(fā)展方向，提高了挖掘機的作業(yè)效率。在智能控制技術下，挖掘機在實際施工作業(yè)過程中，根據(jù)施工實際內容對挖掘機的具體要求，智能控制系統(tǒng)針對實際需求量進行動力系統(tǒng)供應，這有效控制了挖掘機的輸出功率，提高了能源使用效率，降低了能源消耗量。在挖掘機使用智能控制技術進行控制操作過程中，也應注意控制技術實際操作中的具體要求。例如，在挖掘機施工作業(yè)過程中，充分利用挖掘機發(fā)動機系統(tǒng)的油門分檔，載符合要求的具體操作下，有助于控制挖掘機的平穩(wěn)運行，優(yōu)化挖掘機發(fā)動系統(tǒng)的液壓燃油配置。
傳感器論文篇二
(2)傳感器的性能。
選用傳感器時，要考慮傳感器的下述性能，即精度，穩(wěn)定性，響應速度，模擬信號或者數(shù)字信號，輸出量及其電平，被測對象特性的影響，校準周期，過輸人保護。
(3)傳感器的使用條件。
傳感器的使用條件即為設置的場所，環(huán)境(濕度、溫度、振動等)，測量的時間，與顯示器之間的信號傳輸距離，與外設的連接方式，供電電源容量。
傳感器論文篇三
為了提高傳感器整體抗耦合性，各支路傳感器結構須具有很好抗扭、抗彎曲能力。本文根據(jù)力學分析，將板環(huán)結構改為圓環(huán)內嵌十字梁結構，圓環(huán)內嵌十字梁結構集合了板環(huán)結構線性好、輸出靈敏度高、剛性好的優(yōu)點，同時具備工作區(qū)應變穩(wěn)定、對稱、抗彎曲、抗扭轉等特性。其力學模型如圖3所示。圓環(huán)內嵌十字梁結構測量的是梁上的拉/壓應力，當環(huán)受拉向或壓向載荷作用時，垂直與水平直徑位移方向相反，在十字梁的根部(圖3(b)中1，2，3，4處)會產(chǎn)生彎曲和拉伸兩類變形，其中拉伸應變可通過全橋接線測量，環(huán)上的彎曲應力具有很好的對稱性，因此，傳遞到梁上的工作應變?yōu)榧兝?壓應變，工作應變區(qū)如圖3(b)的1，2，3，4處。本文利用solidworks軟件為對優(yōu)化前后樣機進行仿真受力分析，比較工作區(qū)應變，驗證優(yōu)化結構的合理性。仿真時對優(yōu)化前后的傳感器都進行裝配體受力分析，嚴格按照實際參數(shù)(材料、約束、配合、載荷)進行仿真。載荷施加方法:在軸向載荷基礎上附加額外的彎矩與扭矩，測試其對工作應變區(qū)影響。兩結構施加載荷大小、方向、作用點都一致，其中對于扭矩加力，是直接施加于上端鉸座面上;對于彎矩加力，是在同一面上施加側向力荷來等效，如圖4。根據(jù)仿真的結果，得到的數(shù)據(jù)由表1所示。由仿真數(shù)據(jù)可得:1)優(yōu)化后支路傳感器的抗耦合力矩能力明顯強于未優(yōu)化傳感器的抗耦能力。比如:在附加100力矩時，優(yōu)化后的傳感器其微應變值增加了(1105－951)×10－6=154×10－6，而未優(yōu)化的傳感器微應變值增加了(1510－956)×10－6=554×10－6，因此，優(yōu)化后的結構其抗扭能力大大加強。2)優(yōu)化后支路傳感器的抗側向力的能力明顯強于未優(yōu)化傳感器的抗側向能力。比如:在附加測向力為200n時，優(yōu)化后的傳感器其微應變值增加了(1215－951)×10－6=264×10－6，而未優(yōu)化的傳感器微應變值增加了(1460－956)×10－6=504×10－6，因此，新結構抗側向力效果明顯。2．3支路傳感器的優(yōu)化結構根據(jù)以上的.分析結果，新的支路傳感器利用了各種去耦方式，得到的總體結構如圖5所示。
2六維力傳感器的標定。
依據(jù)要研制的傳感器量程和精度，設計了相應的標定系統(tǒng)，該系統(tǒng)的實現(xiàn)主要是通過比對的方法來進行，在施加力的路徑上串聯(lián)一個高精度的s型傳感器，精度為0．03%，滿足本系統(tǒng)要求。將優(yōu)化前后傳感器在完全相同的試驗條件下進行加載并記錄測量結果，利用線性解算法求解各自的映射關系矩陣，最后驗證比對測量精度。試驗標定過程中對傳感器6支路通道依次進行標定，每路各取不少于6個標定點，并進行遞增、遞減加載各3次，然后對遞增、遞減的標定數(shù)據(jù)進行均值化處理即為最終的標定數(shù)據(jù)。對于六維力傳感器，解耦的優(yōu)劣和傳感器的精度息息相關，一個方向的加載很難對傳感器的解耦能力做出全面的評價，截至目前為止，大部分的論文只是在試驗時只是加載了一維力，只有個別的文章提及到二維加載［11］，還沒有三維加載的試驗數(shù)據(jù)。本文為了驗證傳感器的耦合情況，進行了三維復合加載，標定數(shù)據(jù)見表2～表4。
3結束語。
本文設計了一種基于at89s52單片機和ds18b20數(shù)字溫度傳感器的溫度采集報警系統(tǒng)，對軟硬件設計進行詳細說明。該設計具有結構簡單、精度高和穩(wěn)定性好等優(yōu)點，適用于糧倉、電力機房、軸瓦、空調、冰箱和工農(nóng)業(yè)等領域，ds18b20單總線和多點式測溫特點使其擴展性加強，具有廣闊的市場前景。
傳感器論文篇四
會計政策模式是企業(yè)會計工作的核心內容，也是保證企業(yè)會計工作順利開展的前提。會計政策模式主要指的是企業(yè)會計部門在實際工作過程中，將工作內容與有關法律規(guī)定或者原則進行結合。會計政策模式雖然主要有三種，但企業(yè)在選擇會計政策模式中，需要根據(jù)自身的實際經(jīng)營情況，選擇適合自身發(fā)展的會計政策模式，這需要從多個角度進行系統(tǒng)性的分析，才能保證會計政策模式與企業(yè)會計工作相結合。
1企業(yè)會計政策模式的類型。
1.1保守型。
企業(yè)在經(jīng)營建設過程中，選擇使用保守型的會計政策模式的主要目的是讓企業(yè)經(jīng)營效益與所有者的權益最低。正常情況下，企業(yè)會計部門在實際工作中都會有自身的一套工作流程和需要遵守的原則，主要就是對經(jīng)濟交易和資產(chǎn)進行確定，對費用及負債進行確認。例如:不管是何種會計要素，都需要按照買價作為成本進行統(tǒng)計，對于該要素所具有的公允價值并不給予考慮及計算。企業(yè)在收購資產(chǎn)的過程中，附帶所產(chǎn)生的經(jīng)濟費用，僅僅是費用，并不是企業(yè)在資產(chǎn)購買方面的經(jīng)濟成本。一般情況下，企業(yè)在對資產(chǎn)價值轉移問題進行分析的過程中，主要是從高計算角度進行計量，對資產(chǎn)價值轉移過程中需要的經(jīng)濟成本進行計算。在對資產(chǎn)減值力度與負債確認力度計算分析時，對預計負債合理性應給予高度關注，并在適當情況下還應放寬要求，進而保障計量的資產(chǎn)減值力度與負債確認力度科學合理。在收入確認時，應保持著嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，在整個工作過程中都需要遵守就低不就高的原則，這樣所確定的收入金額與實際情況才能更加符合，保證企業(yè)所獲得的經(jīng)濟效益，為企業(yè)后期的經(jīng)營發(fā)展奠定良好的基礎。對于政府部門所給予的補助方面，應選擇遞延收益，延長補助收入的時間，并且對于借款方面的費用，最好讓借款費用化，使企業(yè)經(jīng)營管理人員對企業(yè)的實際會計情況能有根本性的了解，在制定戰(zhàn)略決策方面也能更加科學合理。
1.2中庸型。
企業(yè)選擇中庸型的會計政策模式的主要目的是讓企業(yè)經(jīng)濟效益與所有權益平均分配，保證企業(yè)各方面的利益及權益合理化。企業(yè)會計工作在應用中庸型會計政策模式中，所選擇的會計處理方式應該以市場的實際發(fā)展情況與自身的經(jīng)營建設情況作為基礎，這樣才能保證企業(yè)的會計信息處理方式的科學合理。例如：中庸型會計政策模式在企業(yè)經(jīng)營建設的實際應用中，任何會計要素在實際計價過程中都應以歷史成本作為基礎及前提，并且通過相對應的輔助方式進行計量，最為常見的輔助方式主要有兩種，分別是公允價值和現(xiàn)值。對企業(yè)資產(chǎn)購入方面來說，資產(chǎn)購入過程中所產(chǎn)生的有關費用，正常情況下都會計入資產(chǎn)購入成本中。在企業(yè)負債能力確認過程中，一定要保證負債能力結果的適度化，在負債預計過程中，要根據(jù)企業(yè)目前的經(jīng)營現(xiàn)狀及未來發(fā)展過程中可能涉及的問題，將資產(chǎn)轉移或者是對負債進行科學合理性地預判。收入在確認時需要保證其科學、適當，不同的經(jīng)營方式在實際的應用過程中所產(chǎn)生的收入會存在一定差異，這就需要充分尊重經(jīng)營方式的實際情況。在對已知收益進行計量的過程中，需要在接收到收益時進行計量確認。在處理借款費用的過程中，一定要保證其科學合理，根據(jù)借款費用所呈現(xiàn)出的經(jīng)濟特點進行處理，最為常見的處理方式主要有兩種，分別是資本化及費用化。
1.3激進型。
企業(yè)會計部門應用激進型會計政策模式的主要目的是最大程度提高企業(yè)經(jīng)濟效益及所有者權益。激進型會計政策模式在實際中的應用原則是對收入及資產(chǎn)高確認，對費用及負債低確認。一般情況下，企業(yè)在資產(chǎn)收入方面所產(chǎn)生的附加費用都會計入企業(yè)的資產(chǎn)購入成本中。對企業(yè)資產(chǎn)價值轉移計算時，計量的是資產(chǎn)價值轉移所能產(chǎn)生的最大經(jīng)濟效益，資產(chǎn)減值政策僅適合應用于部分企業(yè)資產(chǎn)的計算。在企業(yè)負債預算過程中，由于負債預算可能出現(xiàn)較多不確定因素，所以計量負債中會降低負債數(shù)值。在收入確定過程中，需要對企業(yè)可能收到或者已收到的.收入大膽確認，并對政府所給予的補助也會歸納到企業(yè)的經(jīng)濟收益內，在處理借款費用時，會最大程度讓其資本化。
2企業(yè)選擇會計政策模式的策略。
2.1根據(jù)企業(yè)規(guī)模進行選擇。
企業(yè)經(jīng)營建設規(guī)模的程度與企業(yè)會計政策模式的選擇之間有著緊密的關聯(lián)。正常情況下，企業(yè)經(jīng)營建設規(guī)模若是較小，所擁有的資金數(shù)量一般也就十分有限，所開展的經(jīng)濟活動也十分簡單，會計部門在處理會計信息方面難度較低，在這種情況下，保守型會計政策模式更加適應企業(yè)應用。如果企業(yè)經(jīng)營建設的規(guī)模較大，所擁有的資金總量會相對較多，會計部門所需要處理的會計業(yè)務就很煩瑣，在這種情況下需要保證會計部門有合理的工作規(guī)劃，所以激進型會計政策模式或是中庸型會計政策模式更加適合其應用，總體而言，企業(yè)規(guī)模的大小實際上代表著企業(yè)所能承受的經(jīng)濟風險的大小，規(guī)模較小的企業(yè)本身的資本總量就較少，不能承受激進會計政策所帶來的風險，而規(guī)模較大的企業(yè)有足夠的資產(chǎn)進行運作，可以應對激進型會計政策的風險，并享受激進型會計政策帶來的收益。
2.2根據(jù)企業(yè)發(fā)展情況進行選擇。
企業(yè)發(fā)展階段主要可以分為四個階段，分別是創(chuàng)業(yè)初期、成長期、成熟期與衰退期。企業(yè)在創(chuàng)業(yè)初期及成長期過程中，所有的業(yè)務活動都是剛剛開始，所需要的經(jīng)濟成本數(shù)量較高，在這種情況下對于隱形費用就可以忽視不計，因此保守型會計政策模式比較適合該階段的企業(yè)應用。企業(yè)在發(fā)展到成熟期之后，所開展的業(yè)務基本上已經(jīng)成熟，對于企業(yè)經(jīng)營過程中所產(chǎn)生的費用都需要進行科學合理的確認，這實際上屬于一種正常的會計信息處理方式，在這種情況下企業(yè)就可以選擇應用中庸型或者是激進型會計政策模式。企業(yè)在進入到衰退期的時候，主要面臨著轉軌或是清算的現(xiàn)狀，這就需要對企業(yè)的資產(chǎn)進行核算，在這個過程中最合適應用的會計政策模式就是保守型。
3結語。
為了保證企業(yè)更好地進行經(jīng)營建設，企業(yè)在選擇會計政策模式時，一定要根據(jù)企業(yè)的實際情況進行選擇，這樣才能推動企業(yè)更好的發(fā)展。本文首先分析了企業(yè)會計選用政策的三種模式，并陳述其存在的利弊，并結合了我國企業(yè)的實際經(jīng)濟情況對企業(yè)會計選用政策的方式方法和策略進行了分析，以期為我國企業(yè)會計經(jīng)濟政策的選用提供借鑒。
參考文獻：
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傳感器論文篇五
在科學技術高度發(fā)展的現(xiàn)代社會中，我們主要依靠檢測技術獲取、篩選和傳輸信息來實現(xiàn)自動控制。光電傳感器本身具有反應快、精度高、可靠性高等優(yōu)點，而且其在測量速度方面較快，所以在自動測量領域中得到了廣泛的應用。本文主要針對光電傳感器的原理以及其應用等相關問題進行簡要探討。
在社會和經(jīng)濟快速發(fā)展的背景下，信息技術獲得了廣泛的應用，并在現(xiàn)代社會中發(fā)揮著重要的作用。很多人在得到資料后通過一系列科學的分析，加工，處理，才能正確認識和把握規(guī)律，促進科技工藝的發(fā)展。通過對信息的自動采集和過濾，獲取有效的控制信息，可以提升企業(yè)的競爭力。
光電子和微電子技術的有效結合，形成了新的光電傳感信息技術，這一技術的應用，使精度更高，響應速度更快，是具有高可靠性和高精確度的光電傳感器，并且能對表格進行更靈活的測量，在自動檢測技術當中得到了非常廣泛的應用。光電傳感器的應用可以實現(xiàn)對光學部件的有效檢測。
光電效應分為外部和內部光電效應光電效應。外部光電效應指的是表面電子的某些對象的光照射發(fā)生逃逸的現(xiàn)象，也稱為電光效應以外光電子效應?；谠诠怆娫暇哂泄怆姽?，光電倍增管等光學效應的外部光電效應是指光對下一個對象造成影響時，原子的內部電子被釋放，但這些電子不會發(fā)生表面的逃逸現(xiàn)象，而是仍保持在所述主體的內部，從而使所述被攝體的變化的電阻率或產(chǎn)生電動勢。主要包括光敏電阻器，光電二極管，光電池等光電元件。在光電材料的光，電子材料吸收能量，如果電子的表面能吸收足夠的，電子將克服逃逸的束縛到空間，這是光電效應以外的外表面。
因此，如果光電子逃逸面中，w不同的材料具有不同的功函數(shù)，入射光具有一定的頻率限制，并且僅當入射光的頻率大于該頻率的限制，將已光電子，否則力度不大，也不會有光電子，這個頻率所具有的上限我們一般把它稱為“紅色極限”。而光在電效應當中，價帶與正常情況下的那些半導體材料之間所具有的帶隙能量間隔在導帶之間，價帶電子不會自發(fā)如果通過轉換到導帶，使得導電半導體材料少得多的導電，但是，以某種方式與價帶電子提供能量，它可以被激發(fā)到導帶，形成一個載體，增加的方式的導電性時，光對于入射光的能量的激勵。例如，價帶電子將吸收這些具有很高能量的光子，并將其過渡到導帶之中，從而留下一個介質孔當中的價帶，這樣也可以形成一對可以用來導電的電子――空穴對。雖然沒有相關的逃逸電子或光電子形成，但是顯然有電氣效應是由于被光電效應中所產(chǎn)生的光。
房間。
光電傳感器可以檢測已被廣泛應用于光的變化量而引起的檢測技術，工業(yè)自動化和智能控制等領域。在這里，我們來說明這種傳感器中的應用生產(chǎn)和生活。
所謂光隔離器一般是由一個發(fā)光的二極管或者光電晶體管在同一封套的組合物進行安裝而成的。發(fā)光二極管的光敏電阻器，發(fā)光二極管光電晶體管。其中發(fā)光二極管的光電晶體管是被最廣泛使用的，經(jīng)常在隔離一般信號中使用；發(fā)光的光敏可控硅電源隔離的駕駛情況下使用二極管；發(fā)光二極管或在直接驅動低功率負荷的場合中使用的達林頓復合管。
當掃描條形碼筆尖上移動，如果遇到黑線，所述發(fā)光二極管的光就會由黑線被吸收，光電晶體管不接收反射的光，高阻抗電流干旱，在橫截面中比狀態(tài)由于當由發(fā)光二極管發(fā)出的光，被反射到光電晶體管的基極的顏色空間滿足，光電晶體管導通，整個條碼掃描之后，條形碼到光電晶體管的電脈沖信號，將信號放大，脈沖列的形成后成形，然后通過計算機處理，以完成的條形碼信息的識別。
2
光電探測器在緯紗織機用檢測器，以確定是否斷裂時在噴射緯紗效果的進步，紅外發(fā)射紅外光，經(jīng)緯線反射的接收到的光電池，如果沒有接收到電池中的光的反射信號，則緯紗已破裂，因此光電池的輸出信號，經(jīng)過隨后的電路放大，脈沖整形，并控制機器的正常操作是打開還是關閉報警。
因為緯紗非常薄，并向前擺動，漫射光的生成，減弱了反射光的強度，并伴有背景的雜散光，因此要求塞具有高的靈敏度和分辨率，為此，利用紅外線led高電流小電源脈沖占空比，它將確保發(fā)光管的壽命，而且在瞬間射的光，以提高檢測靈敏度。
一些廣泛運用的光電傳感器仍等著我們去研究，去探索，如在太陽下，還不能很好看清手機和電腦的顯示，那么我們就可以用它來更改手機的感光器件和屏幕亮度，同樣的，空調調節(jié)，可以紅外線檢測自動調整到舒適的溫度的身體，當溫度過高或過低時，打開空調即可調整到人的舒適范圍溫度，由此可見，光電傳感器將會使我們的生活更方便。
[1]張夢欣.自動檢測與傳感器應用[m].中國勞動社會保障出版社.
傳感器論文篇六
摘要：文中介紹了在測力傳感器的設計過程中經(jīng)常運用的兩種應力集中的設計原則。按照這兩種應力集中的原則，對彈性體進行結構設計，能夠收到提高測力傳感器的測力精度和測力靈敏度的良好效果。
一、概述。
對于電阻應變片式測力傳感器（以下簡稱“測力傳感器”）來說，彈性體的結構形狀與相關尺寸對測力傳感器性能的影響極大?？梢哉f，測力傳感器的性能主要取決于其彈性體的形狀及相關尺寸。如果測力傳感器的彈性體設計不合理，無論彈性體的加工精度多高、粘貼的電阻應變片的品質多好，測力傳感器都難以達到較高的測力性能。因此，在測力傳感器的設計過程中，對彈性體進行合理的設計至關重要。
彈性體的設計基本屬于機械結構設計的范圍，但因測力性能的需要，其結構上與普通的機械零件和構件有所不同。一般說來，普通的機械零件和構件只須滿足在足夠大的安全系數(shù)下的強度和剛度即可，對在受力條件下零件或構件上的應力分布情況不必嚴格要求。然而，對于彈性體來說，除了需要滿足機械強度和剛度要求以外，必須保證彈性體上粘貼電阻應變片部位（以下簡稱“貼片部位”）的應力（應變）與彈性體承受的載荷（被測力）保持嚴格的對應關系；同時，為了提高測力傳感器測力的靈敏度，還應使貼片部位達到較高的應力（應變）水平。
由此可見，在彈性體的設計過程中必須滿足以下兩項要求：
（1）貼片部位的應力（應變）應與被測力保持嚴格的對應關系；
（2）貼片部位應具有較高的應力（應變）水平。
為了滿足上述兩項要求，在測力傳感器的彈性體設計方面，經(jīng)常應用“應力集中”的設計原則，確保貼片部位的應力（應變）水平較高，并與被測力保持嚴格的對應關系，以提高所設計測力傳感器的測力靈敏度和測力精度。
二、改善應力（應變）不規(guī)則分布的“應力集中”原則。
在機械零件或構件的設計過程中，通常認為應力（應變）在零件或構件上是規(guī)則分布的，如果零件或構件的截面形狀不發(fā)生變化，不必考慮應力（應變）分布不規(guī)則的問題。其實，在機械零件或構件的設計中，對于應力（應變）不規(guī)則分布的問題并非不予考慮，而是通過強度計算中的安全系數(shù)將其包容在內了。
對于測力傳感器來說，它是通過電阻應變片測量彈性體上貼片部位的應變來測量被測力的大小。若要保證貼片部位的應力（應變）與被測力保持嚴格的對應關系，實際上就是保證在測力傳感器受力時，彈性體上貼片部位的應力（應變）要按照某一規(guī)律分布。在實際應用中，對于彈性體貼片部位應力（應變）分布影響較大的因素主要是彈性體受力條件的.變化。
彈性體受力條件的變化是指當彈性體受力的大小不變時，力的作用點發(fā)生變化或彈性體與其相鄰的加載構件和承載構件的接觸條件發(fā)生變化。如果在彈性體結構設計時，未能考慮這一情況，就可能造成彈性體上應力（應變）分布的不規(guī)則變化。這方面最典型的實例是筒式測力傳感器（見圖1）。當筒式測力傳感器上、下端面均勻受力時，在彈性體貼片部位的整個圓周上應力（應變）的分布是均勻的。當上、下兩個端面上受力情況發(fā)生變化后，力在兩個端面的作用情況不再是均勻分布的，這時彈性體貼片部位圓周上應力（應變）的分布情況就難以預料了。如果筒式測力傳感器彈性體的高度與直徑之比足夠大，彈性體貼片部位圓周上的應力（應變）基本上還是均勻分布。但是，在實際應用中，通常很少能為測力傳感器提供較大的安裝空間位置，因而筒式測力傳感器彈性體的高度與直徑之比很難做到足夠大，彈性體貼片部位圓周上應力（應變）將不均勻分布，而且不均勻分布的情況隨彈性體受力情況的變化而改變。在這樣的條件下，彈性體貼片部位的應力（應變）與被測力不能保持嚴格的對應關系，將造成明顯的測力誤差。
為了減小由于彈性體受力條件的變化引起的測力誤差，有些傳感器設計者采取在筒式測力傳感器彈性體上增加貼片數(shù)量的方法，盡可能將彈性體上貼片部位圓周上應力（應變）分布不均勻的情況測量出來。這樣的處理方法有一定的效果，可以減小彈性體受力條件的變化引起的測力誤差。但這種方法畢竟是一種被動的方法，增加的貼片數(shù)量總是有限的，還是很難把彈性體上貼片部位圓周上應力（應變）分布不均勻的情況全部測量出來，測力誤差減小的程度不夠顯著。
由于彈性體受力條件的變化引起的測力誤差的實質是彈性體貼片部位圓周上的應力（應變）的不規(guī)則分布，如果能使彈性體貼片部位圓周上的應力（應變）分布受到一定條件的約束，迫使貼片部位的應力（應變）按照某一規(guī)律分布，因而使得彈性體貼片部位的應力（應變）與被測力基本保持嚴格的對應關系，由此來減小因彈性體受力條件的變化引起的測力誤差。
對于筒式測力傳感器來說，在承載強度足夠的條件下，如果將彈性體貼片部位圓周上不貼片的部位挖空（見圖2），使得應力只能在未挖空的部位分布，大大改善了應力（應變）不規(guī)則分布的情況?；蛘哒f，應力（應變）的不規(guī)則分布僅僅限于未挖空的部位，并且其不規(guī)則分布的程度不會很大。因此，在未挖空的部位粘貼電阻應變片，就能使測得的應力（應變）與被測力基本保持嚴格的對應關系。
上述處理方法實際上出于這樣一個原理：通過某種措施，使彈性體上的應力（應變）集中分布在便于貼片檢測的部位，實現(xiàn)測得的應力（應變）與被測力基本保持嚴格的對應關系，以保證傳感器的測力精度。
作者曾用上述方法對筒式測力傳感器進行改進。改進前的普通筒式傳感器測力誤差大于1%f.s.，改進后（局部挖空）的筒式傳感器測力誤差為0.1~0.3%f.s.，測力精度明顯提高。
若要測力傳感器達到較高的靈敏度，通常應該使電阻應變片有較高的應變水平，即在彈性體上貼片部位應該有較高的應力（應變）水平。
實現(xiàn)彈性體上貼片部位達到較高應力（應變）水平有兩種常用的方法：
（1）整體減小彈性體的尺寸，全面提高彈性體上的應力（應變）水平；
（2）在貼片部位附近對彈性體進行局部削弱，使貼片部位局部應力（應變）水平提高，而彈性體其它部位的應力（應變）水平基本不變。
以上兩種方法都可以提高貼片部位的應力（應變）水平，但對彈性體整體性能而言，局部削弱彈性體的效果要遠好于整體減小彈性體尺寸。因為局部削弱彈性體既能提高貼片部位的應力（應變）水平，又使得彈性體整體保持較高的強度和剛度，有利于提高傳感器的性能和使用效果。
局部削弱彈性體提高貼片部位應力（應變）水平的原理是：通過局部削弱彈性體，造成局部的應力集中，使得應力集中部位的應力（應變）水平明顯高于彈性體其它部位的應力水平，將電阻應變片粘貼于應力集中部位，就可以測得較高的應變水平。
局部應力（應變）集中的方法在測力傳感器的設計中經(jīng)常被采用，尤其在梁式測力傳感器（如彎曲梁式和剪切梁式測力傳感器）的彈性體設計中被廣泛應用。局部應力（應變）集中方法應用較為成功的當數(shù)剪切梁式測力傳感器。剪切梁式測力傳感器是通過檢測梁式彈性體上的剪應力（剪應變）實現(xiàn)測力的，其彈性體的結構如圖3所示（為了便于說明問題，這里僅以一簡支梁式的彈性體為例）。
由材料力學中有關梁的應力分布知識可知，當梁承受橫向（彎曲）載荷時，在梁的中性層處剪應力（剪應變）最大。如果要檢測梁上的剪應變，應該在梁的中性層處貼片。為了提高貼片處的剪應力（剪應變）水平，可將彈性體兩側各挖一個盲孔（見圖3的2處），盲孔的中心應在中性層處。電阻應變片應該粘貼在盲孔的底面上，即圖3中工字形斷面（a－a剖面）的腹板上。
對于梁形構件來說，其彎曲強度是主要矛盾。在一個梁滿足彎曲強度的情況下，剪切強度一般裕量較大。當在中性層附近挖盲孔后，該截面上腹板上的剪應力（剪應變）明顯提高，然而該截面上的彎曲應力提高很小。因此，剪切梁式彈性體應用局部應力集中方案后，被檢測的剪應變大大提高，使該測力傳感器的靈敏度顯著提高，而對整個梁的彎曲強度影響很小，使整個梁保持了良好的強度和剛度。
四、小結。
在測力傳感器的設計過程中，如能自覺地按照上述兩種應力集中的原則，對彈性體進行結構設計，就能夠收到提高測力傳感器的測力精度和測力靈敏度的良好效果。靈活、恰當?shù)剡\用應力集中的原則，對于設計和生產(chǎn)高性能的測力傳感器具有重要的實用意義。
參考文獻。
[1].劉鴻文主編，《材料力學》，高等教育出版社，1979年。
abstract:thispaperintroducestwoprinciplesofconcentratingstress,whichareusuallyusedinthedesignofloadcells.accordingtotheprinciplestheelasticbodiesofloadcellsaredesignedandthefineaccuracyandsensitivityofmeasurementcanbeobtained.
作者簡介。
朱超甫：北京科技大學機械工程學院，
陳虎平：馬鞍山鋼鐵股份有限公司港務原料廠。
劉哲：石家莊鋼鐵公司。
傳感器論文篇七
摘要：本文探討壓阻式傳感器mpx10在制筆機械真空度控制的應用，給出了mpx10的技術數(shù)據(jù)，檢測轉換電路，及傳感器在塑料筆桿成型時真空度控制設計與系統(tǒng)調試實際應用，對其他類似壓差控制具有一定參考意義。
關鍵詞：mpx10；真空度檢測；真空度控制系統(tǒng)。
1控制要求。
塑料筆桿生產(chǎn)工藝需要經(jīng)擠出機模芯擠出成管、牽引冷卻定型、切斷成長管，再經(jīng)切斷機切斷平口成筆管長度，最后經(jīng)自動攻絲機雙頭攻絲成為成品。經(jīng)擠出機模芯初步成形后的筆管，進入水槽冷卻固化定型，為保證同心度、壁厚、內徑、外徑尺寸，需在冷卻水槽前部設置一部分真空段，使筆管擴張到規(guī)定要求。筆桿型號各樣、材料不同、擠出速度變化、牽引速度變化、水槽前后風量變化等很多因素影響著真空段的真空度。在實際生產(chǎn)中，要求真空度穩(wěn)定。
2設計方案。
本文的設計方案是：冷卻水槽抽真空由1臺三相交流電動機驅動的排風機完成，電機由變頻器控制，水槽相對密封，只有前后筆桿進出有空氣進入。水槽真空冷卻段上方開孔2個，安裝壓差傳感器檢測真空度、指針式負壓表指示實際負壓。變頻器給定需要的真空度，壓力傳感器和變頻器構成閉環(huán)控制。壓力檢測：mpx10壓阻式壓差傳感器。p1孔外置于大氣，p2孔檢測水槽內負壓，壓差代表真空度。排風機控制：排風電機用變頻器控制速度，采用變頻器內置pid控制器，變頻器面板給定作為真空度給定值，由傳感器mpx10檢測的實際真空度作為反饋量，完成真空度閉環(huán)控制，使各種影響真空度的干擾源包括在內，自動完成真空度穩(wěn)定。真空度：本文指相對于大氣壓的.負壓程度，以百分比（%）表示。
3方案實施。
控制系統(tǒng)由壓力檢測與轉換、變頻器閉環(huán)控制組成。3.1壓差檢測與轉換如圖2所示，壓差檢測采用motorola壓阻型集成芯片mpx10，體積小，集成度高，線性度好，內帶電橋平衡電路，實現(xiàn)溫度自動補償。技術數(shù)據(jù)：壓力范圍為0～10kpa，最大承壓范圍75kpa，靈敏度3.5mv/kpa，零壓偏差典型值20mv，工作電壓+5v（典型值3v）。p1孔外置于空氣，p2孔檢測水槽內負壓，壓差代表真空度，經(jīng)mpx10轉換成差分電壓。mpx10的1、3腳為電源，2、4腳輸出差分電壓。轉換電路：采用差分式儀表放大器，3個電位器分別調整芯片工作點、放大比例、零位。零位調整使p1、p2都置于大氣時放大器輸出電壓為零。轉換電路把工作所需最大負壓轉換成+10v輸出。運算放大器為集成電路四運放lm324。3.2變頻器閉環(huán)控制系統(tǒng)使用變頻器內置pid，給定真空度范圍1%～100%，由操作面板直接以數(shù)字設定；反饋0-+10v信號接入變頻器電壓模擬量輸入端，10v對應最大負壓，量化為給定值100%。由于系統(tǒng)較簡單，變頻器內置pid完全能夠達到要求，不必制作pid控制電路板。
4調試結果。
本文取材于對無錫信立文具用品公司橡塑筆桿制筆設備改造。（1）電路板調試：當p1、p2均置于大氣壓時，調節(jié)rp1使mpx10差分輸出電壓為0；短接儀表放大器輸入端，調節(jié)rp3使儀表放大器輸出為0；電路板正常接線，變頻器開環(huán)控制，使真空度達到需要的最大時，調節(jié)rp2使電路板輸出為10v。（2）變頻器參數(shù)設置：設定為pid控制，面板百分比給定，模擬電壓輸入為反饋信號；v/f控制模式，負載為風機水泵；pid參數(shù)，d參數(shù)設定為0，p參數(shù)影響超調量設置中等，i參數(shù)影響真空度穩(wěn)定性，適當大些則穩(wěn)定度更好。按照上述設計，適當調整變頻器pid參數(shù)，達到真空度控制要求，實際效果很好。由于使用內置pid，真空度數(shù)字化更直觀。經(jīng)過改造的設備，調試與使用簡單直觀，真空度穩(wěn)定性好。
參考文獻：
傳感器論文篇八
摘要：建構主義學習理論強調學習是主動的知識建構過程。結合傳感器與測試技術課程特點，從設計教學流程、規(guī)范教學六大要素、構建“點、線、面”相結合的教學模式、實施多種教學方法和手段以及多元化、全過程的綜合評價體系等方面，詳細介紹了用建構主義學習理論指導課程研究型教學的實踐活動。
關鍵詞：建構主義學習理論研究型教學教學模式評價體系。
研究型教學是與創(chuàng)新性教育相適應、以“學生為中心”的教學模式，是教師以課程內容和學生的學識積累為基礎，引導學生創(chuàng)造性地運用知識和能力，自主發(fā)現(xiàn)問題、研究問題和解決問題，在研討中積累知識、培養(yǎng)能力和鍛煉思維的新型教學模式[1]。而建構主義學習理論提出學習是一個積極主動的建構過程，強調學生對知識的主動探求、主動發(fā)現(xiàn)和對所學知識的主動建構[2]。教學過程則是充分利用情境、協(xié)作、交流會話等環(huán)境要素，調動學生的主動性、積極性和創(chuàng)新精神，提高教學質量和效率?？梢妼⒔嬛髁x學習理論運用到研究型教學實踐中，會起到事半功倍的效果。傳感器與測試技術課程具有以下的特點：工程實踐性強；涉及的專業(yè)知識面廣、知識點多、綜合性強；傳感器和測試技術本身發(fā)展迅速。結合課程特點，深入闡述建構主義學習理論指導下的傳感器與測試技術課程的研究型教學實踐。
1建構主義學習理論的知識觀和學習觀。
建構主義學習理論最早是由認知發(fā)展領域最有影響力的瑞士著名心理學家皮亞杰在20世紀60年代提出的，他認為兒童是在與周圍環(huán)境相互作用的過程中，逐步建構起關于外部世界的認識，從而使自身的認知結構得到發(fā)展。后來又有許多心理學家和教育學家，如維果茨基、奧蘇貝爾、布魯諾等發(fā)展了建構主義學習理論，從而形成較完整的理論，它對學生的學習方式、教師的教學方式以及師生間的關系都產(chǎn)生了重要的影響，并逐漸成為研究與實施素質教育的重要理論依據(jù)[2]。
1.1知識觀。
建構主義學習理論認為世界是客觀存在的，但每個人是以自己的經(jīng)驗為基礎來建構現(xiàn)實[2]。知識不是從外部輸入人內心的，而是在與外部作用的過程中在人的心靈內部建立起來的[3]。知識并不是對現(xiàn)實的準確表征，它是一種解釋、一種假設，而不是問題的最終答案，會隨著人類的進步而出現(xiàn)新的假設。另外，知識不可能以實體的形式存在于具體個體之外，盡管我們通過語言符號賦予知識一定的外在形式，甚至這些命題還得到了較普遍的認可，但這并不意味著學習者會對這些命題有同樣的理解。因為這些理解只能由個體學習者基于自己的經(jīng)驗背景建構起來，這取決于特定情境下的學習歷程。
1.2學習觀。
學習過程是學習者從外界選擇性地知覺新信息，然后進行主動構建并生成意義的過程[4]。學習者通過對外部信息的選擇和加工，通過新舊經(jīng)驗之間的相互作用，構建自己知識，為“理解而學習”是建構性學習的核心目標。學習者通過構建自己對各種問題的理解形成自己的觀點，而不僅僅是記住別人已經(jīng)研究出來的結論[5]。學習者的知識構建過程受到教師指導、學生參與、周圍環(huán)境等因素的影響。教師與學生之間以教學內容為中介形成雙向互動關系，可以更好地激發(fā)學生主體作用的發(fā)揮，促進學生積極構建知識。學習活動要發(fā)生則必須滿足兩個條件：學生的背景知識與新知識有一定的相關度、新知識的潛在意義能引起學生情感的變化。學習活動發(fā)生后，通過與其他學生和教師的不斷交流和溝通，在自己原有知識的基礎上完成新知識的建構。
2.1設計課程教學流程，規(guī)范課程教學六大要素。
建構主義學習理論強調“教學情境”“協(xié)作”以及“知識主動建構”，基于該理論指導，根據(jù)“科學引領工程、工程引入教堂、教員在研究中教、學員在實踐中學”的教學理念，以“知識、素質、能力綜合培養(yǎng)”為課程目標，設計了傳感器與測試技術課程教學流程（如圖1所示）。規(guī)范了課程的講授、教材、作業(yè)、討論、實踐訓練、考核等課程教學六大要素，使每個環(huán)節(jié)都有實施依據(jù)和具體實施方法。
2.2采取以點、線、面相結合的方式構建新的教學模式。
解決傳感器與測試技術課程中理論與實踐相結合及學時少、內容多、要求高的問題。突出專業(yè)基礎教學的綜合性、系統(tǒng)性，體現(xiàn)現(xiàn)代儀器及測試科學和技術的相互關聯(lián)和完整性。
“點”指以課程教學六大要素為單元，課程重點講授核心知識點，重點引導學生把握科學的思維方式和研究方法；講授內容寬而新，以儀器學科的應用為大背景，引導學生了解傳感器基本原理、在工程中的應用?！熬€”指以理論課程體系、實踐課程體系、科研訓練體系為三條主線，探索研究型教學體系。理論課程體系由理論型課程教學單元構成，強調對傳感器基本原理的掌握；實踐課程體系由基礎型、綜合與研究型實驗構成，強調通過基本技能訓練、綜合能力培養(yǎng)、開放研究實驗的鍛煉，培養(yǎng)創(chuàng)新意識；科研訓練體系由課程設計、學科競賽、課題研究等構成，鍛煉工程實踐能力，提高創(chuàng)新能力?！懊妗敝敢越虒W科研結合型的教師隊伍和學科的整體實力來鉸鏈點與線，建設立體化的應用型教學模式。課程內容注重先進性和科學性，將最新軍事應用科研成果轉化為教學資源，使學生盡早參與科學研究訓練，接觸科學前沿。同時讓學生接受教師研究和教學文化的熏陶及嚴謹?shù)膶W術作風的浸潤。這是培養(yǎng)學生自主研究性學習能力的一個重要環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維的主渠道，同時對教學隊伍的建設提出了更高的要求。
2.3實施“從單元構建系統(tǒng)，從系統(tǒng)細化到單元”的教學手段和方法。
貫穿傳感器原理、結構及應用這一主線，設計了一套適合本課程的教學進程，對不同的教學內容方法不同，在不同的教學階段方法不同，對不同傳感器的特點，具體的教學手段也不同。
2.3.1按不同課程內容實施不同教學模式。
不同傳感器具有不同的特性，在教學中設計了不同的教學手段。如電感式傳感器部分，差動變壓器靈敏度特性是教學難點，教學思路是“先做實驗，主動探究”。先講授差動變壓器的工作原理，而對特性部分不予講解，接著布置實驗內容，學生通過實驗得出“電壓頻率在一定范圍內時靈敏度不變”這一規(guī)律。學生在自問為什么時，會主動根據(jù)差動變壓器的工作原理和公式作進一步推導。壓電式傳感器的教學思路是“搭建支架，分析比較”。兩種典型的壓電材料石英晶體和壓電陶瓷，由于其具有不同的結構和特性，所以兩種壓電式傳感器在穩(wěn)定性、靈敏度、價格和抗干擾性方面有很大區(qū)別，學生只要掌握了壓電材料的基本特性，即可自己分析得出兩種壓電傳感器的特性。如計量光柵，教學思路是“創(chuàng)造情境，絲絲入扣”，包括以下幾步：(1)以學生熟悉的測量轉速光電傳感器為例，提出是否可以用光電傳感器來測量位移。(2)大家分組討論，提出設計方案。這時有學生提出，可以把光電傳感器中的開孔圓盤拉直變成開槽板，并拿出事先準備的一張均勻刻槽的紙，現(xiàn)場演示了學生的思想—這是光柵的雛形。(3)分析方案的可行性。即測量的精度、實際系統(tǒng)中光電接收元件的安裝等問題。(4)討論并改進方案。學生的方案提高精度可以通過減小槽的距離，進一步讓學生分析這種思路的技術可行性和難點。于是引出用2塊光柵交疊，并請大家伸出雙手演示著名的“莫爾條紋效應”。至此，學生已經(jīng)基本明白了光柵數(shù)字位移傳感器測量位移的基本原理。(5)配合演示動畫，讓大家分析光柵的特點。
2.4多元化、全過程的綜合評價體系研究。
該課程涉及對基本原理的掌握、對測試系統(tǒng)的設計，評估學生的能力需要建立更加科學合理的評估模式。教學評價系統(tǒng)遵循學習過程評價和教學目標管理相結合的基本原則，以研究學習過程的知識獲?。ㄈ鐐鞲衅髟恚⑻剿餮芯浚ㄈ鐪y試技術應用與最新發(fā)展）、思維創(chuàng)新（如測試系統(tǒng)設計）等要素為評價因子，以完成教學大綱要求的教學目標進行評價，考核重點從獲取知識量向知識、能力、綜合素質的評價轉移，形成多元化、全過程“合格+拔尖”的綜合評價系統(tǒng)。最后成績考核包括平時作業(yè)、卷面成績、課程設計綜合評估。作業(yè)包括課本習題/調研報告、資源檢索等，作業(yè)可以通過網(wǎng)絡提交。第一次課的作業(yè)是請學生跟蹤調研新型傳感器、測試技術或測試系統(tǒng)發(fā)展動態(tài)，后續(xù)的課堂中，適當安排些調研比較充分的學生做匯報、研討，教師再進行點評。課程中期布置了課程設計、自行車測速系統(tǒng)的設計，不限傳感器類型。每個小組上交傳感器設計說明書，并根據(jù)條件實現(xiàn)傳感器部分或全部環(huán)節(jié)的制作。各小組代表發(fā)言，時間不超過10分鐘，小組成員可隨時補充，其他組學生可隨時提問，對相互間的不同觀點可據(jù)理力爭，甚至駁斥。最后，教師再逐一點評，和學生一起評價出最佳設計獎。這種研討課的教學效果超過了預期設想。每組選用了不同的傳感器進行測速，設計方案五花八門，并從傳感器選型、電源、安裝、成本、誤差分析、實用性等方面全面分析，考查學生全面掌握課程核心知識點的情況以及分工、合作、溝通的能力。
3結束語。
建構主義學習理論指導下的研究型教學，迎合了創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的大方向，不僅提高了教師教學理論水平和教學科研能力，同時也促進了學生的全面發(fā)展，參加各種科技創(chuàng)新的學生人數(shù)激增，并且作品質量有很大提升。但建構主義學習理論在教學實踐中的運用并不是生搬硬套，如何在傳感器與測試技術迅速發(fā)展、教學理念不斷與時俱進的情況下，探索更科學的教學模式，切實提高學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，還需繼續(xù)實踐和探索。
參考文獻。
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傳感器論文篇九
摘要：在我國經(jīng)濟總量不斷提升，社會經(jīng)濟發(fā)展速度穩(wěn)定增長時代背景下，工程機械領域技術進展突飛猛進，從傳統(tǒng)工程機械控制方式轉變?yōu)榕c智能控制技術相結合，具有高效、集約、環(huán)保等優(yōu)勢，是工程機械領域現(xiàn)有主體發(fā)展方向之一。本文探討工程機械控制中智能化控制技術的發(fā)展進程，分析智能控制技術在工程機械控制領域中的應用情況。
關鍵詞：智能控制技術；工程機械；應用情況；發(fā)展進程。
前些年，我國在工程機械領域中，跟西方發(fā)達國家的技術儲備上還存在著較大差距，而近年來，隨著經(jīng)濟水平和科學技術的不斷發(fā)展，在工程機械控制領域中總體技術水平也得到了長足長進，取得了喜人成績。在智能化領域蓬勃發(fā)展之余，工業(yè)產(chǎn)業(yè)中也對智能化技術與工程機械領域相結合工作進行了不斷嘗試，隨著結合技術的逐漸成熟，智能控制技術在工程機械領域也開始發(fā)揮重要顯著作用?，F(xiàn)今，在工程機械領域整體行業(yè)中，主流觀點為工程機械控制技術的未來發(fā)展方向是智能控制技術與工程機械相結合，提高機械設備自適應能力。在智能控制技術與工程機械控制技術結合后，將會構建一個完整、科學的工程機械控制體系，使得工程機械設備中各部位之間建立信息溝通渠道，相互之間靈活配合，提高工程機械設備的施工精度。智能控制技術和工程機械控制技術相結合，不但在提高機械使用效率、環(huán)保問題上有著顯著作用，更有利于工程機械控制領域的智能化、精細化發(fā)展不斷前進，提高我國整體工程機械控制領域水平，從而更好促進我國整體工業(yè)水平的發(fā)展。
1工程機械控制技術智能化的發(fā)展與起源。
1.1工程機械控制技術智能化的發(fā)展。
工程機械控制技術的特點為安全性高、機械精細化程度高和性能可靠程度強。在工程機械控制領域中，自動化控制系統(tǒng)是整體控制領域中的重要組成部分。自動化控制系統(tǒng)在機械設備控制過程中，起著重要作用，有效提高了機械設備的使用效率和精準度。但在前些年我國的整體技術水平偏低，由于整體時代背景因素，自動化控制系統(tǒng)技術還被西方先進國家的公司所管控，在我國工程機械控制領域中自動化控制系統(tǒng)沒有得到推廣。在工程機械控制技術智能化發(fā)展過程中，逐漸顯露出智能控制技術的一些特點，如控制系統(tǒng)人性化、網(wǎng)絡化等特點，而這些特點都是傳統(tǒng)工程機械控制技術所不具備的。機械控制技術智能化發(fā)展的主要目的為便捷工程機械操作控制流程、提高機械設備運行效率、對機械設備嚴格控制，而達到以上目的首要前提為構建工程機械智能化遠程網(wǎng)絡實時通訊系統(tǒng)。在控制工程機械實際操作施工時，通過遠距離網(wǎng)絡通訊系統(tǒng)，實時下達機械設備操作指令，對機械設備運行嚴格控制，實現(xiàn)智能控制系統(tǒng)與工程機械設備之間的無縫對接。目前，在我國工程機械控制領域中，智能化控制技術的總體發(fā)展水平還處于起步階段，但在具體技術發(fā)展中已經(jīng)取得一些喜人成績。例如，在三一重工中，對道路施工設備的智能化控制技術的相關技術研究工作中不斷突破現(xiàn)有技術，實現(xiàn)了裝載機等工程機械設備的智能化控制，有效提升了這些設備的施工效率和安全性作業(yè)操作。但是，在整體工程機械控制智能化發(fā)展過程中，還需要相關研發(fā)人員不斷論證、深入分析研究，以期在整體工程機械領域中，實現(xiàn)智能化系統(tǒng)控制。
1.2工程機械設備智能控制技術的起源。
在十八世紀六十年代，蒸汽機的誕生，開創(chuàng)了以機械設備代替手工生產(chǎn)的時代，從那以后，人類社會的生產(chǎn)力提高方向便從擴大生產(chǎn)范圍逐漸轉為提高科技技術。而在上世紀早期，科學界開始形成一種主流觀點，認為智能是可以計算的，科學界針對此觀點不斷研發(fā)、嘗試，在1946年2月15日，在美國賓夕法尼亞大學誕生了人類歷史上第一臺通用電子計算機eniac。在eniac誕生二十余年后，工程機械設備的智能控制化觀點在dartmouth大學的研討會上被首次提出，直到現(xiàn)今，科學界對工程機械設備的智能控制系統(tǒng)不斷深入研究、開發(fā)、創(chuàng)新。時至今日，工程機械設備智能控制系統(tǒng)在部分設備中的已經(jīng)推廣、實踐，極大提高了人類社會的總體社會生產(chǎn)力。
傳感器論文篇十
對施工材料的檢測在所有工程施工中均具有較高的要求，作為公路工程施工材料中占有大比例的砂石的檢測，便是公路工程檢測的一項重要內容，其直接決定這些材料能否應用于施工，因此需要技術人員對這些材料現(xiàn)場進行檢測。工程用砂則需要確保砂的含泥量及級配等與施工要求相符;同時應嚴格控制碎石的軋制過程，確保其壓碎值及密實度與要求相符;砂中的泥塊含量應為0%，泥粉塵含量應小于或等于5%，砂當量應超過75%;檢測氧化鎂及氧化鈣在石灰中的含量，確保其用量及消解率與達到工程需要的要求。
(2)施工檢測。
首先，公路工程檢測中的標準性試驗，為檢測施工過程所使用的材料及施工工藝等是否符合國家規(guī)范或者滿足行業(yè)標準，需要在公路工程檢測中應用標準性試驗，該項檢測通常位于施工之前，主要是對擬用材料及配合比進行檢測，檢驗材料及工藝是否滿足國家規(guī)定標準，如滬寧高速公路增補聲屏障施工項目，在檢測粒徑小于38mm的路基土時，通常采取重型擊實的手段對路基土含水量和密度、石灰粉煤灰穩(wěn)定粒料及水泥穩(wěn)定粒料進行檢測，控制混凝土的最大水泥用量為500kg/m3，減水率要大于等于28%，初凝時間要超過120min;在對瀝青進行試驗檢測時，由于其路面處在高溫塑性變形狀態(tài)下強度降低，在低溫情況下脆性變大，所以冬季路面易出現(xiàn)裂縫，所以檢測前需要全面了解瀝青的使用標準規(guī)范，瀝青的理想結構為骨架密實度結構，即將一定的粗骨料摻入混合料中作為框架，同時還摻入一定量細骨料來增加其密度。其次，對于路基及路面基層壓實度檢測。工地實際達到的干密度與室內標準擊實試驗得到的最大密度間的比值為壓實度，而瀝青路面的'壓實度的確定包括對路面基層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瀝青材料標準密度的確定等，其混合料的標準密度檢測通常以馬歇爾密度或者試驗段密度作為取樣標準，馬歇爾密度的標準要高于試驗段密度，2種方法均需測量試件的密度，而測密度的方法一般有表干法、體積法以及蠟封法等。
(3)施工質量跟蹤檢測。
應當對工程中的每一分項工程項目進行檢測，并將實際檢測的頻率及方法作為施工質量跟蹤檢測的依據(jù)，如廣東省某公路工程對道路中心線、橋涵等構造物軸線偏移情況的檢測(測量軸線的偏移量)，以及采用灌砂法及環(huán)刀法等對路基及路面壓實度的檢測，其中灌砂法試樣最大粒徑一般不得超出15mm，測定密度曾厚度為150～200mm。通常情況下，用回彈彎沉值來表示路基與路面承載能力，其中承載能力與回彈彎沉值成反比。要確保試驗檢測的各項內容均滿足工程規(guī)范要求，同時應增加路基邊部、挖方以及低填土地段的檢測頻率，確保加荷載速度依照水泥混凝土的抗壓抗折強度試驗規(guī)程進行，并且還應準確處理相應的測試值。
3加強公路工程檢測工作的建議。
為了加強公路工程的質量控制，保證行車安全，除了要加強對相關檢測技術的研究與應用外，還需要加強公路工程日常檢測工作的力度。首先需要建立健全檢測工作體系，完善各項檢測制度。公路工程的建設單位，要推行質量自檢的工作制度，合理安排管理工作人員，明確各個崗位職責，并要結合公路工程的實際施工進度情況，制定出詳細化的檢測工作計劃，使其具有實踐性與科學性。其次，加大投入，保證相關設備齊全。在開展公路工程的檢測工作之前，需要合理布置實驗室，并要加大投入，配全檢測工作中所需的相關儀器設備，儀器設備優(yōu)先選用自動化程度高的，減少人員操作帶來的誤差，從而提高檢測數(shù)值的準確性。同時要對檢測人員提出較高要求，使其牢固掌握檢測技術，可以通過崗前培訓及嚴格考核等環(huán)節(jié)，來逐步強化其技能，不斷提高個人素養(yǎng)，保證相關工作人員能夠持證上崗。最后，需要精細化公路工程的檢測工作，對各項檢測數(shù)值進行準確分析。在開展檢測工作時，需要對各個工程環(huán)節(jié)進行詳細劃分，并要實行一一負責制，當完成檢測工作時，需要對各項檢測結果及時進行處理，減小誤差，保證檢測結果的精確性，及時對收集上來的數(shù)據(jù)通過數(shù)理統(tǒng)計分析施工水平，找出施工存在的問題，及時糾正施工中存在的問題。
4結語。
社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，使得我國公路工程建設呈現(xiàn)出了跨越式的發(fā)展趨勢，公路建設在快速發(fā)展的同時，所承受的通行壓力也在不斷增加，因而質量問題也日益嚴重。我們需要對公路工程的檢測工作有足夠重視，通過全面檢查及現(xiàn)代化的檢測技術的應用來對公路施工進行控制，保證公路施工質量，促進我國家交通運輸業(yè)的發(fā)展。
參考文獻:。
［2］張穎．公路工程檢測在公路工程質量控制中的應用．交通標準化，(15)．。
傳感器論文篇十一
傳感器（英文名稱：transducer/sensor）是直接作用于被測量、并能按一定規(guī)律將其轉化為同種或別種量值輸出的器件。目前，傳感器轉換后的信號大多是電信號，因而從狹義上講，傳感器是把外界輸入的非電信號轉換為電信號的裝置。
1前言。
傳感器是測試系統(tǒng)的一部分，其作用類似于人類的感覺器官，也可以認為是人類感官的延伸。人們借助傳感器可以去探測那些人們無法用或不便用感官直接感知的事物，如用熱電偶可以測量熾熱物體的溫度；用超聲波換能器可以測海水深度；用紅外遙感器可從高空探測地面形貌、河流狀態(tài)及植被的分布等。因此，可以說傳感器是人們認識自然界事物的有力工具，是測量儀器與被測量物體之間的接口。通常情況下，傳感器處于測試裝置的輸入端，是測試系統(tǒng)的第一個環(huán)節(jié)，其性能直接影響著整個測試系統(tǒng)，對測試精度有很大影響。
按被測物理量的不同，可以分為位移、力、溫度、流量傳感器等；按工作的基礎不同，可以分為機械式傳感器、電氣式傳感器、光學式傳感器、流體式傳感器等；按信號變換特征可以分為物性型傳感器和結構型傳感器；根據(jù)敏感元件與被測對象直接的能量關系，可以分為能量轉換型傳感器與能量控制型傳感器。
3常見傳感器介紹。
3.1電阻應變式傳感器。
電阻應變式傳感器又叫電阻應變計，其敏感元件是電阻應變。應變片是在用苯酚，環(huán)氧樹脂等絕緣材料浸泡過的玻璃基板上，粘貼直徑為0.025mm左右的金屬絲或金屬箔制成。敏感元件也叫敏感柵。其具有體積小、動態(tài)響應快、測量精度高、使用簡單等優(yōu)點。在航空、機械、建筑等各行業(yè)獲得了廣泛應用。電阻應變片的工作原理是基于金屬的應變效應，即金屬導體在外力作用下產(chǎn)生機械形變，其電阻值隨機械變形的變化而變化。其可以分為：金屬電阻應變片和半導體應變片式兩類。金屬應變片有金屬絲式、箔式、薄膜式之分。半導體應變片具有靈敏度高（通常是絲式、箔式的幾十倍）、橫向效應小等優(yōu)點。它們的主要區(qū)別在于：金屬電阻應變片式是利用導體形變引起電阻變化，而半導體應變片式則是利用電阻率變化引起電阻的變化。
3.2電容式傳感器。
電容式傳感器是將被測物理量轉換成電容量變化的裝置，它實質是一個具有可變參數(shù)的電容器。由于電容與極距成反比，與正對面積和介質成正比，因此其可以分為極距變化型、面積變化型和介質變化型三類。極距變化型電容傳感器的優(yōu)點是可進行動態(tài)非接觸式測量，對被測系統(tǒng)的影響小，靈敏度高，適用于較小位移的測量，但這種傳感器有非線性特性，因此使用范圍受到一定限制。面積變化型傳感器的優(yōu)點是輸出與輸入成線性關系，但與極距型傳感器相比，靈敏度較低，適用于較大的直線或角位移的測量。介質變化型則多用于測量液體的高度等場合。
3.3電感式傳感器。
電感式傳感器是將被測物理量，如力、位移等，轉換為電感量變換的一種裝置，其變換是基于電磁感應原理。電感式傳感器種類很多，常見的有自感式，互感式和渦流式三種。
電感式傳感器具有以下特點：結構簡單，傳感器無活動電觸點，因此工作可靠壽命長。靈敏度和分辨力高，能測出0.01微米的位移變化。傳感器的輸出信號強，電壓靈敏度一般每毫米的位移可達數(shù)百毫伏的輸出。線性度和重復性都比較好，在一定位移范圍（幾十微米至數(shù)毫米）內，傳感器非線性誤差可達0.05%～0.1%。同時，這種傳感器能實現(xiàn)信息的遠距離傳輸、記錄、顯示和控制，它在工業(yè)自動控制系統(tǒng)中廣泛被采用。但不足的是，它有頻率響應較低，不宜快速動態(tài)測控等缺點。
3.4磁電式傳感器。
磁電式傳感器是把被測物理量轉換為感應電動勢的一種傳感器，又稱電磁感應式或電動力式傳感器。其工作原理是一個匝數(shù)為n的線圈，當穿過它的磁通量變化時，線圈產(chǎn)生了感應電動勢。磁通量的變化可通過多種方式來實現(xiàn)，如磁鐵與線圈做切割磁力線運動、磁路的磁阻變化、恒定磁場中線圈面積的變化，因此可制造出不同類型的傳感器用于測量速度、扭矩等。
3.5壓電式傳感器。
壓電式傳感器是一種可逆?zhèn)鞲衅鳎抢媚承┪镔|的壓電效應進行工作的器件。最簡單的壓電式傳感器是在壓電晶片的兩個工作面上進行金屬蒸鍍，形成金屬膜，構成兩個電極。當晶片受壓力時，兩個極板上聚集數(shù)量相等而極性相反的電荷，形成電場。因此壓電傳感器可以看成是電荷發(fā)生器，又可以看作電容器。
4新型傳感器。
4.1生物傳感器。
生物傳感器是用生物活性材料（酶、蛋白質、dna、抗體、抗原、生物膜等）與物理化學換能器有機結合的一門交叉學科，是發(fā)展生物技術必不可少的一種先進的檢測方法與監(jiān)控方法，也是物質分子水平的快速、微量分析方法。各種生物傳感器有以下共同的結構：包括一種或數(shù)種相關生物活性材料（生物膜）及能把生物活性表達的信號轉換為電信號的物理或化學換能器（傳感器），二者組合在一起，用現(xiàn)代微電子和自動化儀表技術進行生物信號的再加工，構成各種可以使用的生物傳感器分析裝置、儀器和系統(tǒng)。生物傳感器的原理：待測物質經(jīng)擴散作用進入生物活性材料，經(jīng)分子識別，發(fā)生生物學反應，產(chǎn)生的信息繼而被相應的物理或化學換能器轉變成可定量和可處理的電信號，再經(jīng)二次儀表放大并輸出，便可知道待測物濃度。
4.2激光傳感器。
激光傳感器：利用激光技術進行測量的傳感器。它由激光器、激光檢測器和測量電路組成。激光傳感器是新型測量儀表，它的優(yōu)點是能實現(xiàn)無接觸遠距離測量，速度快，精度高，量程大，抗光、電干擾能力強等。激光傳感器原理：激光傳感器工作時，先由激光發(fā)射二極管對準目標發(fā)射激光脈沖。經(jīng)目標反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到傳感器接收器，被光學系統(tǒng)接收后成像到雪崩光電二極管上。雪崩光電二極管是一種內部具有放大功能的光學傳感器，因此它能檢測極其微弱的光信號，并將其轉化為相應的電信號。
5結束語。
隨著科技的飛速發(fā)展，人們不斷提高著自身認知世界的能力。傳感器在獲取自然和生產(chǎn)領域中發(fā)揮著巨大上的作用。目前，傳感器技術在發(fā)展經(jīng)濟、推動社會進步方面起到重要的推動作用。相信未來，傳感器技術將會出現(xiàn)一個飛躍。
作者簡介。
楊天娟(1991-)，女，河北省邯鄲市人?，F(xiàn)為鄭州大學本科生，主要研究方向為機械工程及自動化。
作者單位。
鄭州大學機械工程學院河南省鄭州市450001。
傳感器論文篇十二
為了實現(xiàn)不同會議室、不同會議終端之間的視音頻信號自由交互、不同品牌視頻終端和會議攝像機、多會議室設備集中控制、不同會議室的視頻畫面和音頻集中監(jiān)看、監(jiān)聽等功能,通過會議集中控制系統(tǒng)進行統(tǒng)一管理。本次會議集中控制系統(tǒng)設計包括:視頻會議室5個,視頻集中控制室1個,視頻會議終端品牌2種。
1總體目標。
視頻系統(tǒng):各個會議室建設高分辨率(不低于1920*1280)的大屏顯示系統(tǒng)及攝像系統(tǒng),各會議室可同時參與遠程視頻會議,顯示內容平滑切換。集中控制系統(tǒng):每個會議室都集中到中央控制室集中控制,包括視頻信號的切換、音頻集中控制、攝像系統(tǒng)集中控制;將2個不同品牌的視頻終端軟件的通過pc機進行銜接,實現(xiàn)終端設備的視音頻信號相互傳遞;各視頻會議室達到高清視頻會議標準;實現(xiàn)各視頻會議室之間的視音頻信號交互,信號同步通訊;實現(xiàn)由集控室統(tǒng)一控制各會議室會議操作工作,可自由切換各會議室的視頻傳輸信號,音頻傳輸信號;實現(xiàn)會議室房間的音頻在本會場擴音效果的同步;視音頻信號、網(wǎng)絡信號的互聯(lián)互通以及集中控制;各視頻會議室都可以召開主會場高清視頻會議,也可作為分會場參加召開的視頻會議;集控室可以對各視頻會議室的視音頻信號進行監(jiān)看、監(jiān)聽。
2實現(xiàn)方案。
2.1頻系統(tǒng)。
在中央控制室配置一臺32x32的ypbpr的矩陣,各個會議室都配備一臺8x16的ypbpr的矩陣,以控制室為核心,采用樹型結構,接收各會議室視頻信號,并且能把任意信號發(fā)送到指定會議室。各個會議室會場內前后各有一個攝像機,通過各會議室8x16的ypbpr的矩陣把視頻信號傳送到控制室32x32矩陣,考慮ypbpr信號傳輸距離過遠會有所衰減的問題,遠距離的ypbpr信號均采用雙絞線傳輸?shù)姆绞?通過信號轉換來解決信號衰減問題。
2.2音頻系統(tǒng)。
音頻處理部分采用智能數(shù)字音頻處理器,每個會議室各放一臺,中央控制室放一臺,需通過一根超六類屏蔽雙絞線來傳輸音頻信號,減少信號衰減及資源浪費。各個會議室和中央控制室的連接方式為環(huán)狀。只要設備加電運行,中央控制室就能接收到各個會議室的`信號,并且能把音頻信號輸送到各個會議室。在音頻信號切換方面,中央控制室配備一臺24路模擬調音臺,滿足把8臺視頻終端的音頻輸入到調音臺,并且把音頻處理器傳輸過來的本地會場聲音通過控制室音頻處理器輸出到終端。另外還有本地的dvd,機頂盒,pc的音頻都輸入到調音臺,完成所有音頻信號的匯聚以及發(fā)送。
2.3攝像機控制系統(tǒng)。
視頻控制方面:根據(jù)各個會議室的攝像機品牌比較繁多的問題,采用一臺多協(xié)議的攝像機控制器,能針對不同攝像機設定不同的控制協(xié)議,實現(xiàn)一個控制器能控制多個不同品牌攝像機的需求,例如對rs232和rs485的控制協(xié)議的攝像機進行控制。視頻切換:各個會議室8x16的ypbpr視頻矩陣都具備rs232控制功能,在中央控制室配備一臺中央控制器,具備多個rs232,rs485,紅外及io等端口。中央控制器直接與控制室一臺專用pc機同屬一個網(wǎng)段,通過在pc機上運行專門定制的高度集成控制軟件,來實現(xiàn)各個會議室及控制室視頻信號的無縫切換。視頻顯示:各個會議室都配備視頻顯示設備,dlp大屏的顯示模式及信號的選擇都由控制軟件實現(xiàn)。dlp大屏及電視都是通過紅外控制開關,投影儀是通過rs232控制開關。音頻控制:各個會議室的數(shù)字音頻處理器都可以遠程網(wǎng)絡訪問,可以實時的監(jiān)測各個會場的聲音大小有無。
通過控制室的調音臺可以實現(xiàn)各個會議室之間以及會議室與遠端的音頻切換。其它設備控制:各個會議室都有設備間,配備標準19寸機柜,為解決設備開關問題,各個會議室機柜內部都配備針對220v強電的遠程控制開關。中央控制室配備一臺可遠程控制的電源時序器,通過控制軟件就可以控制各個會議室設備以及燈光的開關。按照設定的不同模式,根據(jù)會場是否是主會場或者分會場來一鍵開啟會場,設定好燈光效果,所使用的攝像機,是否開啟顯示設備。通過該會議集中控制系統(tǒng)實現(xiàn)了一鍵開會,一鍵閉會,5個會議室任意一個為主會場,其他會議室都可作為分會場參加會議。5個會議室也可以同時召開主會場會議互不影響。其它會議集中控制系統(tǒng)可以參考該方案,根據(jù)實際情況靈活配置音頻和視頻矩陣等設備,實現(xiàn)會議的集中控制。
傳感器論文篇十三
傳感器應用極其廣泛，而且種類繁多，涉及的學科也很多，通過對傳感器的學習讓我基本了解了傳感器的基本概念及傳感器的靜、動態(tài)特性電阻式、電容式、電感式、壓電式、熱電式、磁敏式、光電式傳感器與光纖傳感器的結構、工作原理及應用。傳感器的特性主要是指輸出入輸入之間的關系。當輸入量為常量或變化很慢時，其關系為靜態(tài)特性。當輸入量隨時間變換較快時，其關系為動態(tài)特性。
前者就能推定后者。最常用的標準輸入信號有階躍信號和正弦信號兩種，所以傳感器的動態(tài)特性也常用階躍響應和頻率響應來表示。
傳感器的作用主要是感受和響應規(guī)定的被測量，并按一定規(guī)律將其轉換成有用輸出，特別是完成非電量到電量的轉換。傳感器的組成并無嚴格的規(guī)定。一般說來，可以把傳感器看做由敏感元件（有時又稱為預變換器）和變換元件（有時又稱為變換器）兩部分組成，。
敏感元件。
在具體實現(xiàn)非電量到電量的變換時，并非所有的非電量都能利用現(xiàn)有的技術手段直接變換為電量，有些必須進行預變換，即先將待測的非電量變?yōu)橐子谵D換成電量的另一種非電量。這種能完成預變換的器件稱為敏感元件。
變換器。
能將感受到的非電量變換為電量的器件稱為變換器，例如，可以將位移量直接變換為電容、電阻及電感的電容變換器、電阻變換器及電感變換器，能直接把溫度變換為電勢的熱電偶變換器。顯然，變換器是傳感器不可缺少的重要組成部分。
在實際情況中，由于有一些敏感元件直接就可以輸出變換后的電信號，而一些傳感器又不包括敏感元件在內，因此常常無法將敏感元件與變換器加以嚴格區(qū)別。
通過本學期的學習讓我了解在實際使用中對傳感器的選擇的要。
求如下：1、根據(jù)測量對象與測量環(huán)境確定傳感器的類型。
要進行—個具體的測量工作,首先要考慮采用何種原理的傳感器,這需要分析多方面的因素之后才能確定.因為,即使是測量同一物理量,也有多種原理的傳感器可供選用,哪一種原理的傳感器更為合適,則需要根據(jù)被測量的特點和傳感器的使用條件考慮以下一些具體問題:量程的大小;被測位置對傳感器體積的要求;測量方式為接觸式還是非接觸式;信號的引出方法,有線或是非接觸測量;傳感器的來源,國產(chǎn)還是進口,價格能否承受,還是自行研制.
在考慮上述問題之后就能確定選用何種類型的傳感器,然后再考慮傳感器的具體性能指針.
2、靈敏度的選擇。
量變化對應的輸出信號的值才比較大,有利于信號處理.但要注意的是,傳感器的靈敏度高,與被測量無關的外界噪聲也容易混入,也會被放大系統(tǒng)放大,影響測量精度.因此,要求傳感器本身應具有較高的信噪比,盡員減少從外界引入的廠擾信號.
傳感器的靈敏度是有方向性的.當被測量是單向量,而且對其方向性要求較高,則應選擇其它方向靈敏度小的傳感器;如果被測量是多維向量,則要求傳感器的交叉靈敏度越小越好.
3、頻率響應特性。
傳感器的頻率響應特性決定了被測量的頻率范圍,必須在允許頻率范圍內保持不失真的測量條件,實際上傳感器的響應總有—定延遲,希望延遲時間越短越好.
傳感器的頻率響應高,可測的信號頻率范圍就寬,而由于受到結構特性的影響,機械系統(tǒng)的慣性較大,因有頻率低的傳感器可測信號的頻率較低.
在動態(tài)測量中,應根據(jù)信號的特點(穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)、隨機等)響應特性,以免產(chǎn)生過火的誤差.
4、線性范圍。
傳感器論文篇十四
根據(jù)上面的原理可知，基于stewart結構的六維力傳感每一個支路如果只受到拉壓方向的力，則測量的結果將比較準確，如果有耦合力進入該支路傳感器，則由于耦合的影響，傳感器的精度會降低，并且耦合因素是降低傳感器精度的一個重要原因，因此，就需要設計合理的結構將耦合應力影響降到最小，從而提高測量精度。本文在結構解耦設計上，主要在2個方面進行改進:一是盡量減少耦合力的引入;另一方面是盡量提高結構的抗耦合能力。
1．1支路去耦結構優(yōu)化設計。
傳感器維間耦合的產(chǎn)生是在主測量載荷作用時會伴隨著非測量方向載荷的干擾影響。根據(jù)stewart六維力傳感器的特點與工作原理，傳感器耦合形式主要是各支路傳感器會受到額外的彎曲和沿軸線的扭轉作用。對此，本文設計了一種支路傳感器去耦結構可以很好地減小耦合扭曲、彎曲的影響。它由球頭球窩組件、十字槽鏈接桿部件等部分構成，如圖2所示。設計思路如下:1)將傳統(tǒng)的球鉸面接觸改為錐頭球窩的點接觸，連接桿一端為錐狀半球型，套入在半球形的窩中，基本實現(xiàn)點接觸，這樣，在對傳感器施加力時，力比較集中，大大減小了雜散力的影響，提高了載荷傳遞的穩(wěn)定性，并且通過接觸面的減小降低了耦合影響。2)在連接桿上加工可等效為彈性鉸鏈的正交十字槽結構，當有彎曲力矩施加到支路傳感器上時，由于有彈性鉸鏈效應，彎曲力矩的影響將會大大減小，使得力傳遞基本上按照設計的方向進行，力的傳遞越集中，傳感器的精度就越高。
傳感器論文篇十五
對于電阻應變片式測力傳感器（以下簡稱“測力傳感器”）來說，彈性體的結構形狀與相關尺寸對測力傳感器性能的影響極大?？梢哉f，測力傳感器的性能主要取決于其彈性體的形狀及相關尺寸。如果測力傳感器的彈性體設計不合理，無論彈性體的加工精度多高、粘貼的電阻應變片的品質多好，測力傳感器都難以達到較高的測力性能。因此，在測力傳感器的設計過程中，對彈性體進行合理的設計至關重要。
彈性體的設計基本屬于機械結構設計的范圍，但因測力性能的需要，其結構上與普通的機械零件和構件有所不同。一般說來，普通的機械零件和構件只須滿足在足夠大的安全系數(shù)下的強度和剛度即可，對在受力條件下零件或構件上的應力分布情況不必嚴格要求。然而，對于彈性體來說，除了需要滿足機械強度和剛度要求以外，必須保證彈性體上粘貼電阻應變片部位（以下簡稱“貼片部位”）的應力（應變）與彈性體承受的載荷（被測力）保持嚴格的對應關系；同時，為了提高測力傳感器測力的靈敏度，還應使貼片部位達到較高的應力（應變）水平。
由此可見，在彈性體的設計過程中必須滿足以下兩項要求：
（1）貼片部位的應力（應變）應與被測力保持嚴格的對應關系；
（2）貼片部位應具有較高的應力（應變）水平。
為了滿足上述兩項要求，在測力傳感器的彈性體設計方面，經(jīng)常應用“應力集中”的設計原則，確保貼片部位的應力（應變）水平較高，并與被測力保持嚴格的對應關系，以提高所設計測力傳感器的測力靈敏度和測力精度。
二、改善應力（應變）不規(guī)則分布的“應力集中”原則。
在機械零件或構件的設計過程中，通常認為應力（應變）在零件或構件上是規(guī)則分布的，如果零件或構件的截面形狀不發(fā)生變化，不必考慮應力（應變）分布不規(guī)則的問題。其實，在機械零件或構件的設計中，對于應力（應變）不規(guī)則分布的問題并非不予考慮，而是通過強度計算中的'安全系數(shù)將其包容在內了。
對于測力傳感器來說，它是通過電阻應變片測量彈性體上貼片部位的應變來測量被測力的大小。若要保證貼片部位的應力（應變）與被測力保持嚴格的對應關系，實際上就是保證在測力傳感器受力時，彈性體上貼片部位的應力（應變）要按照某一規(guī)律分布。在實際應用中，對于彈性體貼片部位應力（應變）分布影響較大的因素主要是彈性體受力條件的變化。
彈性體受力條件的變化是指當彈性體受力的大小不變時，力的作用點發(fā)生變化或彈性體與其相鄰的加載構件和承載構件的接觸條件發(fā)生變化。如果在彈性體結構設計時，未能考慮這一情況，就可能造成彈性體上應力（應變）分布的不規(guī)則變化。這方面最典型的實例是筒式測力傳感器（見圖1）。
當筒式測力傳感器上、下端面均勻受力時，在彈性體貼片部位的整個圓周上應力（應變）的分布是均勻的。當上、下兩個端面上受力情況發(fā)生變化后，力在兩個端面的作用情況不再是均勻分布的，這時彈性體貼片部位圓周上應力（應變）的分布情況就難以預料了。如果筒式測力傳感器彈性體的高度與直徑之比足夠大，彈性體貼片部位圓周上的應力（應變）基本上還是均勻分布。但是，在實際應用中，通常很少能為測力傳感器提供較大的安裝空間位置，因而筒式測力傳感器彈性體的高度與直徑之比很難做到足夠大，彈性體貼片部位圓周上應力（應變）將不均勻分布，而且不均勻分布的情況隨彈性體受力情況的變化而改變。在這樣的條件下，彈性體貼片部位的應力（應變）與被測力不能保持嚴格的對應關系，將造成明顯的測力誤差。
為了減小由于彈性體受力條件的變化引起的測力誤差，有些傳感器設計者采取在筒式測力傳感器彈性體上增加貼片數(shù)量的方法，盡可能將彈性體上貼片部位圓周上應力（應變）分布不均勻的情況測量出來。這樣的處理方法有一定的效果，可以減小彈性體受力條件的變化引起的測力誤差。但這種方法畢竟是一種被動的方法，增加的貼片數(shù)量總是有限的，還是很難把彈性體上貼片部位圓周上應力（應變）分布不均勻的情況全部測量出來，測力誤差減小的程度不夠顯著。
由于彈性體受力條件的變化引起的測力誤差的實質是彈性體貼片部位圓周上的應力（應變）的不規(guī)則分布，如果能使彈性體貼片部位圓周上的應力（應變）分布受到一定條件的約束，迫使貼片部位的應力（應變）按照某一規(guī)律分布，因而使得彈性體貼片部位的應力（應變）與被測力基本保持嚴格的對應關系，由此來減小因彈性體受力條件的變化引起的測力誤差。
對于筒式測力傳感器來說，在承載強度足夠的條件下，如果將彈性體貼片部位圓周上不貼片的部位挖空（見圖2），使得應力只能在未挖空的部位分布，大大改善了應力（應變）不規(guī)則分布的情況?；蛘哒f，應力（應變）的不規(guī)則分布僅僅限于未挖空的部位，并且其不規(guī)則分布的程度不會很大。因此，在未挖空的部位粘貼電阻應變片，就能使測得的應力（應變）與被測力基本保持嚴格的對應關系。
上述處理方法實際上出于這樣一個原理：通過某種措施，使彈性體上的應力（應變）集中分布在便于貼片檢測的部位，實現(xiàn)測得的應力（應變）與被測力基本保持嚴格的對應關系，以保證傳感器的測力精度。
作者曾用上述方法對筒式測力傳感器進行改進。改進前的普通筒式傳感器測力誤差大于1%f.s.，改進后（局部挖空）的筒式傳感器測力誤差為0.1~0.3%f.s.，測力精度明顯提高。
若要測力傳感器達到較高的靈敏度，通常應該使電阻應變片有較高的應變水平，即在彈性體上貼片部位應該有較高的應力（應變）水平。
實現(xiàn)彈性體上貼片部位達到較高應力（應變）水平有兩種常用的方法：
（1）整體減小彈性體的尺寸，全面提高彈性體上的應力（應變）水平；
（2）在貼片部位附近對彈性體進行局部削弱，使貼片部位局部應力（應變）水平提高，而彈性體其它部位的應力（應變）水平基本不變。
以上兩種方法都可以提高貼片部位的應力（應變）水平，但對彈性體整體性能而言，局部削弱彈性體的效果要遠好于整體減小彈性體尺寸。因為局部削弱彈性體既能提高貼片部位的應力（應變）水平，又使得彈性體整體保持較高的強度和剛度，有利于提高傳感器的性能和使用效果。
局部削弱彈性體提高貼片部位應力（應變）水平的原理是：通過局部削弱彈性體，造成局部的應力集中，使得應力集中部位的應力（應變）水平明顯高于彈性體其它部位的應力水平，將電阻應變片粘貼于應力集中部位，就可以測得較高的應變水平。
局部應力（應變）集中的方法在測力傳感器的設計中經(jīng)常被采用，尤其在梁式測力傳感器（如彎曲梁式和剪切梁式測力傳感器）的彈性體設計中被廣泛應用。局部應力（應變）集中方法應用較為成功的當數(shù)剪切梁式測力傳感器。剪切梁式測力傳感器是通過檢測梁式彈性體上的剪應力（剪應變）實現(xiàn)測力的，其彈性體的結構如圖3所示（為了便于說明問題，這里僅以一簡支梁式的彈性體為例）。
由材料力學中有關梁的應力分布知識可知，當梁承受橫向（彎曲）載荷時，在梁的中性層處剪應力（剪應變）最大。如果要檢測梁上的剪應變，應該在梁的中性層處貼片。為了提高貼片處的剪應力（剪應變）水平，可將彈性體兩側各挖一個盲孔（見圖3的2處），盲孔的中心應在中性層處。電阻應變片應該粘貼在盲孔的底面上，即圖3中工字形斷面（a－a剖面）的腹板上。
對于梁形構件來說，其彎曲強度是主要矛盾。在一個梁滿足彎曲強度的情況下，剪切強度一般裕量較大。當在中性層附近挖盲孔后，該截面上腹板上的剪應力（剪應變）明顯提高，然而該截面上的彎曲應力提高很小。因此，剪切梁式彈性體應用局部應力集中方案后，被檢測的剪應變大大提高，使該測力傳感器的靈敏度顯著提高，而對整個梁的彎曲強度影響很小，使整個梁保持了良好的強度和剛度。
四、小結。
在測力傳感器的設計過程中，如能自覺地按照上述兩種應力集中的原則，對彈性體進行結構設計，就能夠收到提高測力傳感器的測力精度和測力靈敏度的良好效果。靈活、恰當?shù)剡\用應力集中的原則，對于設計和生產(chǎn)高性能的測力傳感器具有重要的實用意義。
參考文獻。
[1].劉鴻文主編，《材料力學》，高等教育出版社，1979年。
傳感器論文篇十六
1微型化（micro）。
為了能夠與信息時代信息量激增、要求捕獲和處理信息的能力日益增強的技術發(fā)展趨勢保持一致，對于傳感器性能指標（包括精確性、可靠性、靈敏性等）的要求越來越嚴格；與此同時，傳感器系統(tǒng)的操作友好性亦被提上了議事日程，因此還要求傳感器必須配有標準的輸出模式；而傳統(tǒng)的大體積弱功能傳感器往往很難滿足上述要求，所以它們已逐步被各種不同類型的高性能微型傳感器所取代；后者主要由硅材料構成，具有體積小、重量輕、反應快、靈敏度高以及成本低等優(yōu)點。
目前，幾乎所有的傳感器都在由傳統(tǒng)的結構化生產(chǎn)設計向基于計算機輔助設計（cad）的模擬式工程化設計轉變，從而使設計者們能夠在較短的時間內設計出低成本、高性能的新型系統(tǒng)，這種設計手段的巨大轉變在很大程度上推動著傳感器系統(tǒng)以更快的速度向著能夠滿足科技發(fā)展需求的微型化的方向發(fā)展。
對于微機電系統(tǒng)（mems）的研究工作始于20世紀60年代，其研究范疇涉及材料科學、機械控制、加工與封裝工藝、電子技術以及傳感器和執(zhí)行器等多種學科，是一個極具前景的新興研究領域。mems的核心技術是研究微電子與微機械加工與封裝技術的巧妙結合，期望能夠由此而制造出體積小巧但功能強大的新型系統(tǒng)。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，尤其最近十多年的研究與發(fā)展，mems技術已經(jīng)顯示出了巨大的生命力，此項技術的有效采用將信息系統(tǒng)的微型化、智能化、多功能化和可靠性水平提高到了一個新的高度。在當前技術水平下，微切削加工技術已經(jīng)可以生產(chǎn)出來具有不同層次的3d微型結構，從而可以生產(chǎn)出體積非常微小的微型傳感器敏感元件，象毒氣傳感器、離子傳感器、光電探測器這樣的以硅為主要構成材料的傳感/探測器都裝有極好的敏感元件[1]，[2]。目前，這一類元器件已作為微型傳感器的主要敏感元件被廣泛應用于不同的研究領域中。
2智能化（smart）。
智能化傳感器（smartsensor）是20世紀80年代末出現(xiàn)的另外一種涉及多種學科的新型傳感器系統(tǒng)。此類傳感器系統(tǒng)一經(jīng)問世即刻受到科研界的普遍重視，尤其在探測器應用領域，如分布式實時探測、網(wǎng)絡探測和多信號探測方面一直頗受歡迎，產(chǎn)生的影響較大。
2.1智能化傳感器的特點。
智能化傳感器是指那些裝有微處理器的，不但能夠執(zhí)行信息處理和信息存儲，而且還能夠進行邏輯思考和結論判斷的傳感器系統(tǒng)。這一類傳感器就相當于是微型機與傳感器的綜合體一樣，其主要組成部分包括主傳感器、輔助傳感器及微型機的硬件設備。如智能化壓力傳感器，主傳感器為壓力傳感器，用來探測壓力參數(shù)，輔助傳感器通常為溫度傳感器和環(huán)境壓力傳感器。采用這種技術時可以方便地調節(jié)和校正由于溫度的變化而導致的測量誤差，而環(huán)境壓力傳感器測量工作環(huán)境的壓力變化并對測定結果進行校正；而硬件系統(tǒng)除了能夠對傳感器的弱輸出信號進行放大、處理和存儲外，還執(zhí)行與計算機之間的通信聯(lián)絡。
通常情況下，一個通用的檢測儀器只能用來探測一種物理量，其信號調節(jié)是由那些與主探測部件相連接著的模擬電路來完成的；但智能化傳感器卻能夠實現(xiàn)所有的功能，而且其精度更高、價格更便宜、處理質量也更好。與傳統(tǒng)的傳感器相比，智能化傳感器具有以下優(yōu)點：
1．智能化傳感器不但能夠對信息進行處理、分析和調節(jié)，能夠對所測的數(shù)值及其誤差進行補償，而且還能夠進行邏輯思考和結論判斷，能夠借助于一覽表對非線性信號進行線性化處理，借助于軟件濾波器濾波數(shù)字信號。此外，還能夠利用軟件實現(xiàn)非線性補償或其它更復雜的環(huán)境補償，以改進測量精度。
2．智能化傳感器具有自診斷和自校準功能，可以用來檢測工作環(huán)境。當工作環(huán)境臨近其極限條件時，它將發(fā)出告警信號，并根據(jù)其分析器的輸入信號給出相關的診斷信息。當智能化傳感器由于某些內部故障而不能正常工作時，它能夠借助其內部檢測鏈路找出異?，F(xiàn)象或出了故障的部件。
3．智能化傳感器能夠完成多傳感器多參數(shù)混合測量，從而進一步拓寬了其探測與應用領域，而微處理器的介入使得智能化傳感器能夠更加方便地對多種信號進行實時處理。此外，其靈活的配置功能既能夠使相同類型的傳感器實現(xiàn)最佳的工作性能，也能夠使它們適合于各不相同的工作環(huán)境。
5．智能化傳感器備有一個數(shù)字式通信接口，通過此接口可以直接與其所屬計算機進行通信聯(lián)絡和交換信息。此外，智能化傳感器的信息管理程序也非常簡單方便，譬如，可以對探測系統(tǒng)進行遠距離控制或者在鎖定方式下工作，也可以將所測的數(shù)據(jù)發(fā)送給遠程用戶等。
2.2智能化傳感器的發(fā)展與應用現(xiàn)狀。
目前，智能化傳感器技術正處于蓬勃發(fā)展時期，具有代表意義的典型產(chǎn)品是美國霍尼韋爾公司的st-3000系列智能變送器和德國斯特曼公司的二維加速度傳感器，以及另外一些含有微處理器（mcu）的單片集成壓力傳感器、具有多維檢測能力的智能傳感器和固體圖像傳感器（ssis）等。與此同時，基于模糊理論的新型智能傳感器和神經(jīng)網(wǎng)絡技術在智能化傳感器系統(tǒng)的研究和發(fā)展中的重要作用也日益受到了相關研究人員的極大重視。
指出的一點是：目前的智能化傳感器系統(tǒng)本身盡管全都是數(shù)字式的，但其通信協(xié)議卻仍需借助于4～20ma的標準模擬信號來實現(xiàn)。一些國際性標準化研究機構目前正在積極研究推出相關的通用現(xiàn)場總線數(shù)字信號傳輸標準；不過，在眼下過渡階段仍大多采用遠距離總線尋址傳感器（hart）協(xié)議，即highwayaddressableremotetransducer。這是一種適用于智能化傳感器的通信協(xié)議，與目前使用4～20ma模擬信號的系統(tǒng)完全兼容，模擬信號和數(shù)字信號可以同時進行通信，從而使不同生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品具有通用性。
能化傳感器多用于壓力、力、振動沖擊加速度、流量、溫濕度的測量，如美國霍尼韋爾公司的st3000系列全智能變送器和德國斯特曼公司的二維加速度傳感器就屬于這一類傳感器。另外，智能化傳感器在空間技術研究領域亦有比較成功的應用實例[6]。
發(fā)展中，智能化傳感器無疑將會進一步擴展到化學、電磁、光學和核物理等研究領域?？梢灶A見，新興的智能化傳感器將會在關系到全人類國民生的各個領域發(fā)揮越來越大作用。
3多功能傳感器（multifunction）。
如前所述，通常情況下一個傳感器只能用來探測一種物理量，但在許多應用領域中，為了能夠完美而準確地反映客觀事物和環(huán)境，往往需要同時測量大量的物理量。由若干種敏感元件組成的多功能傳感器則是一種體積小巧而多種功能兼?zhèn)涞男乱淮綔y系統(tǒng)，它可以借助于敏感元件中不同的物理結構或化學物質及其各不相同的表征方式，用單獨一個傳感器系統(tǒng)來同時實現(xiàn)多種傳感器的功能。隨著傳感器技術和微機技術的飛速發(fā)展，目前已經(jīng)可以生產(chǎn)出來將若干種敏感元件綜裝在同一種材料或單獨一塊芯片上的一體化多功能傳感器。
3.1多功能傳感器的執(zhí)行規(guī)則和結構模式。
概括來講，多功能傳感器系統(tǒng)主要的執(zhí)行規(guī)則和結構模式包括：
（1）多功能傳感器系統(tǒng)由若干種各不相同的敏感元件組成，可以用來同時測量多種參數(shù)。譬如，可以將一個溫度探測器和一個濕度探測器配置在一起（即將熱敏元件和濕敏元件分別配置在同一個傳感器承載體上）制造成一種新的傳感器，這樣，這種新的傳感器就能夠同時測量溫度和濕度。
（2）將若干種不同的敏感元件精巧地制作在單獨的一塊硅片中，從而構成一種高度綜合化和小型化的多功能傳感器。由于這些敏感元件是被綜裝在同一塊硅片中的，它們無論何時都工作在同一種條件下，所以很容易對系統(tǒng)誤差進行補償和校正。
（3）借助于同一個傳感器的不同效應可以獲得不同的信息。以線圈為例，它所表現(xiàn)出來的電容和電感是各不相同的。
（4）在不同的激勵條件下，同一個敏感元件將表現(xiàn)出來不同的特征。而在電壓、電流或溫度等激勵條件均不相同的情況下，由若干種敏感元件組成的一個多功能傳感器的特征可想而知將會是多么的`千差萬別！有時候簡直就相當于是若干個不同的傳感器一樣，其多功能特征可謂名副其實。
3.2多功能傳感器的研制與應用現(xiàn)狀。
多功能傳感器無疑是當前傳感器技術發(fā)展中一個全新的研究方向，日前有許多學者正在積極從事于該領域的研究工作。如將某些類型的傳感器進行適當組合而使之成為新的傳感器，如用來測量流體壓力和互異壓力的組合傳感器。又如，為了能夠以較高的靈敏度和較小的粒度同時探測多種信號，微型數(shù)字式三端口傳感器可以同時采用熱敏元件、光敏元件和磁敏元件；這種組配方式的傳感器不但能夠輸出模擬信號，而且還能夠輸出頻率信號和數(shù)字信號.
從目前的發(fā)展現(xiàn)狀來看，最熱門的研究領域也許是各種類型的仿生傳感器了，而且在感觸、刺激以及視聽辨別等方面已有最新研究成果問世。從實用的角度考慮，多功能傳感器中應用較多的是各種類型的多功能觸覺傳感器，譬如人造皮膚觸覺傳感器就是其中之一，這種傳感器系統(tǒng)由pvdf材料、無觸點皮膚敏感系統(tǒng)以及具有壓力敏感傳導功能的橡膠觸覺傳感器等組成。據(jù)悉，美國merritt公司研制開發(fā)的無觸點皮膚敏感系統(tǒng)獲得了較大的成功，其無觸點超聲波傳感器、紅外輻射引導傳感器、薄膜式電容傳感器、以及溫度、氣體傳感器等在美國本土應用甚廣。
與其它方面的研究成果相比，目前在人工嗅覺方面的研究還似乎遠遠不盡人意。由于嗅覺元件接收到的判別信號是非常復雜的，其中總是混合著成千上萬種化學物質，這就使得嗅覺系統(tǒng)處理起這些信號來異常錯綜復雜。
人工嗅覺傳感系統(tǒng)的典型產(chǎn)品是功能各異的electronicnose（電子鼻），近10多年來，該技術的發(fā)展很快，目前已有數(shù)種商品化的產(chǎn)品在國際市場流通，美、法、德、英等國家均有比較先進的電子鼻產(chǎn)品問世。
“電子鼻”系統(tǒng)通常由一個交叉選擇式氣體傳感器陣列和相關的數(shù)據(jù)處理技術組成，并配以恰當?shù)哪Ｊ阶R別系統(tǒng)，具有識別簡單和復雜氣味的能力，主要用來解決一般情況下的氣味探測問題。根據(jù)應用對象的不同，“電子鼻”系統(tǒng)傳感器陣列中傳感器的構成材料及配置數(shù)量亦有所不同，其中，構成材料包括金屬氧化物半導體、導電聚合物、石英晶振等，配置數(shù)量則從幾個到數(shù)十個不等。總之，“電子鼻”系統(tǒng)是氣體傳感器技術和信息處理技術進行有效結合的高科技產(chǎn)物，其氣體傳感器的體積很小，功耗也很低，能夠方便地捕獲并處理氣味信號。氣流經(jīng)過氣體傳感器陣列進入到“電子鼻”系統(tǒng)的信號預處理元件中，最后由陣列響應模式來確定其所測氣體的特征。陣列響應模式采用關聯(lián)法、最小二乘法、群集法以及主要元素分析法等方法對所測氣體進行定性和定量鑒別。美國cyranosciences公司生產(chǎn)的cyranose320電子鼻是目前技術較為先進、適用范圍也比較廣的嗅覺傳感系統(tǒng)之一，該系統(tǒng)主要由傳感器陣列和數(shù)據(jù)分析算法兩部分組成，其基本技術是將若干個獨特的薄膜式碳-黑聚合物復合材料化學電阻器配置成一個傳感器陣列，然后采用標準的數(shù)據(jù)分析技術，通過分析由此傳感器陣列所收集到的輸出值的辦法來識別未知分析物。據(jù)稱，cyranose320電子鼻的適用范圍包括食品與飲料的生產(chǎn)與保鮮、環(huán)境保護、化學品分析與鑒定、疾病診斷與醫(yī)藥分析以及工業(yè)生產(chǎn)過程控制與消費品的監(jiān)控與管理等。
4無線網(wǎng)絡化（wirelessnetworked）。
無線網(wǎng)絡對我們來說并不陌生，比如手機，無線上網(wǎng)，電視機。傳感器對我們來說也不陌生，比如溫度傳感器、壓力傳感器，還有比較新穎的氣味傳感器。但是，把二者結合在起來，提出無線傳感器網(wǎng)絡（wirelesssensornetworks）這個概念，卻是近幾年才發(fā)生的事情。
傳感器網(wǎng)絡是當前國際上備受關注的、由多學科高度交叉的新興前沿研究熱點領域。傳感器網(wǎng)絡綜合了傳感器技術、嵌入式計算技術、現(xiàn)代網(wǎng)絡及無線通信技術、分布式信息處理技術等，能夠通過各類集成化的微型傳感器協(xié)作地實時監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息，通過嵌入式系統(tǒng)對信息進行處理，并通過隨機自組織無線通信網(wǎng)絡以多跳中繼方式將所感知信息傳送到用戶終端。從而真正實現(xiàn)“無處不在的計算”理念。傳感器網(wǎng)絡的研究采用系統(tǒng)發(fā)展模式，因而必須將現(xiàn)代的先進微電子技術、微細加工技術、系統(tǒng)soc（system-on-chip）芯片設計技術、納米材料與技術、現(xiàn)代信息通訊技術、計算機網(wǎng)絡技術等融合，以實現(xiàn)其微型化、集成化、多功能化及系統(tǒng)化、網(wǎng)絡化，特別是實現(xiàn)傳感器網(wǎng)絡特有的超低功耗系統(tǒng)設計。傳感器網(wǎng)絡具有十分廣闊的應用前景，在軍事國防、工農(nóng)業(yè)、城市管理、生物醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測、搶險救災、防恐反恐、危險區(qū)域遠程控制等許多領域都有重要的科研價值和巨大實用價值，已經(jīng)引起了世界許多國家軍界、學術界和工業(yè)界的高度重視，并成為進入年以來公認的新興前沿熱點研究領域，被認為是將對二十一世紀產(chǎn)生巨大影響力的技術之一。
4.2傳感器網(wǎng)絡研究熱點問題和關鍵技術。
傳感器網(wǎng)絡以應用為目標，其構建是一個龐大的系統(tǒng)工程，涉及到的研究工作和需要解決的問題在每一個層面上都很多。對無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)結構及界面接口技術的研究意義重大。如果我們把傳感器網(wǎng)絡按其功能抽象成五個層次的話，將會包括基礎層（傳感器集合）、網(wǎng)絡層（通信網(wǎng)絡）、中間件層、數(shù)據(jù)處理和管理層以及應用開發(fā)層。
其中，基礎層以研究新型傳感器和傳感系統(tǒng)為核心，包括應用新的傳感原理、使用新的材料以及采用新的結構設計等，以降低能耗、提高敏感性、選擇性、響應速度、動態(tài)范圍、準確度、穩(wěn)定性以及在惡劣環(huán)境條件下工作的能力。
傳感器網(wǎng)絡有著巨大的應用前景，被認為是將對21世紀產(chǎn)生巨大影響力的技術之一。已有和潛在的傳感器應用領域包括：軍事偵察、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療、建筑物監(jiān)測等等。隨著傳感器技術、無線通信技術、計算技術的不斷發(fā)展和完善，各種傳感器網(wǎng)絡將遍布我們生活環(huán)境，從而真正實現(xiàn)“無處不在的計算”。以下簡要介紹傳感器網(wǎng)絡的一些應用。
（1）軍事應用。
傳感器網(wǎng)絡研究最早起源于軍事領域，實驗系統(tǒng)有海洋聲納監(jiān)測的大規(guī)模傳感器網(wǎng)絡，也有監(jiān)測地面物體的小型傳感器網(wǎng)絡?，F(xiàn)代傳感器網(wǎng)絡應用中，通過飛機撒播、特種炮彈發(fā)射等手段，可以將大量便宜的傳感器密集地撒布于人員不便于到達的觀察區(qū)域如敵方陣地內，收集到有用的微觀數(shù)據(jù)；在一部分傳感器因為遭破壞等原因失效時，傳感器網(wǎng)絡作為整傳感器網(wǎng)絡體仍能完成觀察任務。傳感器網(wǎng)絡的上述特點使得它具有重大軍事價值，可以應用于如下一些場景中：
監(jiān)測人員、裝備等情況以及單兵系統(tǒng)：通過在人員、裝備上附帶各種傳感器，可以讓各級指揮員比較準確、及時地掌握己方的保存狀態(tài)。通過在敵方陣地部署各種傳感器，可以了解敵方武器部署情況，為己方確定進攻目標和進攻路線提供依據(jù)。
監(jiān)測敵軍進攻：在敵軍駐地和可能的進攻路線上部署大量傳感器，從而及時發(fā)現(xiàn)敵軍的進攻行動、爭取寶貴的應對時間。并可根據(jù)戰(zhàn)況快速調整和部署新的傳感器網(wǎng)絡。
評估戰(zhàn)果：在進攻前后，在攻擊目標附近部署傳感器網(wǎng)絡，從而收集目標被破壞程度的數(shù)據(jù)。
核能、生物、化學攻擊的偵察：借助于傳感器網(wǎng)絡可以及早發(fā)現(xiàn)己方陣地上的生、化污染，提供快速反應時間從而減少損失。不派人員就可以獲取一些核、生、化爆炸現(xiàn)場的詳細數(shù)據(jù)。
（2）環(huán)境應用。
洪災的預警：通過在水壩、山區(qū)中關鍵地點合理地布置一些水壓、土壤濕度等傳感器，可以在洪災到來之前發(fā)布預警信息，從而及時排除險情或者減少損失。
農(nóng)田管理：通過在農(nóng)田部署一定密度的空氣溫度、土壤濕度、土壤肥料含量、光照強度、風速等傳感器，可以更好地對農(nóng)田管理微觀調控，促進農(nóng)作物生長。
（3）家庭應用。
建筑及城市管理各種無線傳感器可以靈活方便地布置于建筑物內，獲取室內環(huán)境參數(shù)，從而為居室環(huán)境控制和危險報警提供依據(jù)。
智能家居：通過布置于房間內的溫度、濕度、光照、空氣成分等無線傳感器，感知居室不同部分的微觀狀況，從而對空調、門窗以及其他家電進行自動控制，提供給人們智能、舒適的居住環(huán)境[16]。
建筑安全：通過布置于建筑物內的圖像、聲音、氣體檢測、溫度、壓力、輻射等傳感器，發(fā)現(xiàn)異常事件及時報警，自動啟動應急措施。
智能交通：通過布置于道路上的速度、識別傳感器，監(jiān)測交通流量等信息，為出行者提供信息服務，發(fā)現(xiàn)違章能及時報警和記錄[17]。反恐和公共安全通過特殊用途的傳感器，特別是生物化學傳感器監(jiān)測有害物、危險物的信息，最大限度地減少其對人民群眾生命安全造成的傷害。
（4）結論。
無線傳感器網(wǎng)絡有著十分廣泛的應用前景，它不僅在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、環(huán)境、醫(yī)療等傳統(tǒng)領域有具有巨大的運用價值，在未來還將在許多新興領域體現(xiàn)其優(yōu)越性，如家用、保健、交通等領域。我們可以大膽的預見，將來無線傳感器網(wǎng)絡將無處不在，將完全融入我們的生活。比如微型傳感器網(wǎng)最終可能將家用電器、個人電腦和其他日常用品同互聯(lián)網(wǎng)相連，實現(xiàn)遠距離跟蹤，家庭采用無線傳感器網(wǎng)絡負責安全調控、節(jié)電等。無線傳感器網(wǎng)絡將是未來的一個無孔不入的十分龐大的網(wǎng)絡，其應用可以涉及到人類日常生活和社會生產(chǎn)活動的所有領域。但是，我們還應該清楚的認識到，無線傳感器網(wǎng)絡才剛剛開始發(fā)展，它的技術、應用都還還遠談不上成熟，國內企業(yè)應該抓住商機，加大投入力度，推動整個行業(yè)的發(fā)展。
無線傳感器網(wǎng)絡是新興的通信應用網(wǎng)絡，其應用可以涉及到人類生活和社會活動的所有領域。因此，無線傳感器網(wǎng)絡將是未來的一個無孔不入的十分龐大的網(wǎng)絡，需要各種技術支撐。目前，成熟的通信技術都可能經(jīng)過適當?shù)母倪M和進一步發(fā)展，應用到無線傳感器網(wǎng)絡中，形成新的市場增長點，創(chuàng)造無線通信的新天地。
5結語。
當前技術水平下的傳感器系統(tǒng)正向著微小型化、智能化、多功能化和網(wǎng)絡化的方向發(fā)展。今后，隨著cad技術、mems技術、信息理論及數(shù)據(jù)分析算法的繼續(xù)向前發(fā)展，未來的傳感器系統(tǒng)必將變得更加微型化、綜合化、多功能化、智能化和系統(tǒng)化。在各種新興科學技術呈輻射狀廣泛滲透的當今社會，作為現(xiàn)代科學“耳目”的傳感器系統(tǒng)，作為人們快速獲取、分析和利用有效信息的基礎，必將進一步得到社會各界的普遍關注。
微波傳感器依靠微波的很多優(yōu)點，將廣泛地用于微波通訊、衛(wèi)星發(fā)送等無線通訊，和雷達、導彈誘導、遙感、射電望遠鏡中。并且在一些非接觸式的監(jiān)測和控制中也有很好的應用。
傳感器論文篇十七
培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)造力的高素質人才是21世紀中國高等教育的神圣使命。如何從應試教育轉化到素質教育，優(yōu)化結構，提高教學質量，已成為今后的發(fā)展重點。對于機械專業(yè)本科生，應該注重技術應用能力與綜合素質培養(yǎng)[13]。上海理工大學的機械專業(yè)歷史悠久，基礎雄厚，機械設計制造及其自動化本科專業(yè)被評為國家教育部特色專業(yè)。為了培養(yǎng)學生的機械設計綜合能力，學院開設“機械結構設計”這門課，教材采用自編書目?！皺C械結構設計”是根據(jù)設計要求，確定設計原理后形成工程技術圖樣的過程，是與產(chǎn)品設計和方案設計同等重要的機械設計的一個方面。結構設計內容包括功能設計、質量設計、優(yōu)化設計和創(chuàng)新設計，涉及機械制圖、力學、材料、機械原理、機械零件、公差與配合、機械制造工藝、數(shù)控技術等多門課程知識，是許多專業(yè)知識的綜合運用。學生修完這門課程，要求掌握結構設計的原則和步驟，能夠獨立進行機械結構設計，在達到功能要求和質量要求的基礎上，盡可能理解優(yōu)化和創(chuàng)新設計的原理和方法[4]。
一、教學過程中學生存在的問題。
(一)設計基礎薄弱。
在“機械結構設計”課程講授之前，學生僅做過“機械設計”課程設計，設計內容是減速箱。該課程設計時間短，大多數(shù)學生基本是按照例圖進行改進，所以學生只是達到了“知其然，不知其所以然”的程度，沒有真正的有“設計者”角色的體會。因此，對機械結構設計的過程、步驟和原則還沒有清晰的認識。
(二)基礎技能欠扎實。
盡管學生已經(jīng)學過需要預修的課程，但很多學生是為了應付考試，在學習“機械結構設計”這門課程時，以前所學的專業(yè)知識已經(jīng)忘記大部分。另外，學過的知識在學生的腦海里是零碎的知識點，當時還僅僅停留在理解的階段，離熟練應用還有不小的差距。主要表現(xiàn)在：看圖能力不夠強、空間想象能力弱、工程制圖表達不清晰、對常用機構和標準件不熟悉、加工和裝配工藝不了解等。
二、采取的措施。
針對以上存在的問題，在介紹機械結構設計的內涵、原則、步驟和要求之后，為了使學生對機械結構設計有一個全面的、直觀的認識，先以ca6140車床作為實例講解，讓學生由淺入深，培養(yǎng)興趣，對比分析，啟發(fā)思維。從深入了解車床運動和結構到完成課程設計，鍛煉其所學知識應用能力，提高機械設計的綜合素質[5]。
(一)案例教學。
1.從運動分析到運動設計。
在教學過程中，首先和學生一起分析ca6140車床的傳動系統(tǒng)，包括主傳動和進給傳動。主運動見圖1。圖1(a)是傳動系統(tǒng)簡圖，(b)為正轉傳動結構網(wǎng)。主運動理論有30級正轉和15級反轉，而實際只有24級正轉和12級反轉。分析了轉速的特點，ca6140輸出的轉速是以1.26為公比等比數(shù)列(見圖1(b)轉速列)。其次引入標準公比、結構式、結構網(wǎng)和轉速圖的概念，重點講解級比規(guī)律，以及設計出轉速既沒有重復又沒有遺漏的等比多級變速系統(tǒng)的方法，并通過實例和作業(yè)使學生掌握此部分內容。由ca6140車床的主運動寫出結構式，畫出結構網(wǎng)，可以看出是由于第三擴大組不符合級比規(guī)律才出現(xiàn)了重復轉速，由理論的30級變?yōu)閷嶋H24級。最后分析了ca6140的進給傳動系統(tǒng)，介紹了內聯(lián)系傳動鏈的概念和各種螺紋以及機動進給的傳動路線。在傳動分析過程中，還結合ca6140車床，介紹了一些機電產(chǎn)品設計中常用的'機械通用部件：離合器、基本變速組、換向裝置、制動裝置、保險裝置和操縱裝置等。這些通用裝置就好比是機械設計中的積木，在設計過程中可以借鑒和選用。
2.從結構分析到結構設計。
ca6140車床的結構分析，主要集中在傳動箱和進給箱上。在主軸箱結構分析過程中，首先了解各個軸的空間布局，除了傳動軸支承和定位外，重點講解了輸入軸和車床主軸的結構。輸入軸上分析了卸荷裝置、雙向摩擦離合器操縱裝置、制動裝置。在主軸結構上，按照主軸要求—傳動方式—支承方式—軸承選擇與配置—主軸的材料和設計這一主線，使學生對精密旋轉部件結構有了更深入的了解。在授課過程中，對每個結構都進行詳細講解，收集了大量同類型的結構進行對比分析，并以往屆學生的錯誤結構為例進行分析并改正。在普通機床主軸常用到的圓錐孔雙列向心短圓柱滾子軸承作為徑向支承，圖2是常用的此軸承的間隙調整結構。圖2中所示的4種結構，各有優(yōu)缺點。(a)結構簡單，但調整量難控制；(b)調整方便，但工藝性差；(c)調整方便，但易壓偏；(d)調整量能精確控制。對4種結構進行對比分析后，使學生深刻體會到結構和功能密切相關，在以后的設計中，根據(jù)使用要求進行結構設計。在進給箱中，重點介紹了互鎖裝置和導向裝置，有多種運動可以帶動刀具進給。為避免機床損壞，所以不僅要實現(xiàn)車螺紋和機動進給運動的互鎖，而且要實現(xiàn)縱向進給和橫向進給運動的互鎖。在ca6140中，實現(xiàn)車螺紋和機動進給互鎖是通過開合螺母結構。開合螺母能夠閉合的前提是任何一種機動進給運動都未接通，如果接通一種機動進給，則開合螺母機構無法操縱閉合。縱橫向進給則通過限制操縱桿在十字槽中移動來實現(xiàn)互鎖。通過分析ca6140的互鎖結構，引入了平行軸和交叉軸，兩種直線運動、兩種旋轉運動、旋轉運動和直線運動之間常用的機械互鎖結構。另外，進給箱在進給運動的驅動下刀架沿導軌實現(xiàn)進給；開合螺母的上下螺母在導軌的導向下實現(xiàn)開閉，由此引入導向裝置，也就是常用的導軌。接著進一步介紹其分類、特點和數(shù)控機床導軌。最后，介紹了支承件的設計原則，在受力分析和靜剛度概念的基礎上，采用實例講解各類支承件的結構設計。
(二)實驗環(huán)節(jié)。
這門課還安排了8個學時的實驗，主要是增加對ca6140主軸箱、主軸、進給箱等結構的直觀認識，配合理論教學。觀察實物ca6140型車床外形結構，通過實驗達到以下目的：了解主運動傳動鏈的傳動路線，觀察各軸的空間位置；觀察雙向多片式摩擦離合器和閘帶式制動器的結構，了解它們的調整方法及操縱機構的作用原理；觀察六速單手柄操縱機構是怎樣用一個手柄同時操縱兩個滑移齒輪塊，以獲得6種不同的傳動比；了解主軸前、后軸承間隙調整方法；了解車螺紋用換向機構的結構形式。
(三)課程設計。
1.設計任務。
設計一臺車床的主運動系統(tǒng)和其中一個操縱裝置，轉速范圍一定，轉速級數(shù)一定，最大加工直徑和電動機功率給定。在同一個班上，每個學生的題目都不相同，使學生能夠獨立思考完成。
2.設計計算。
在講授運動設計之后，課程設計的題目就發(fā)到每個學生的手上，這樣在課余時間，就將計算部分完成，同時也鞏固所學的內容。
3.工程圖繪制。
在課程結束后，開始兩周時間的課程設計，學生基本都可以進行到畫展開圖草圖程度。草圖畫完后，按照草圖尺寸進行操縱機構的計算和主軸的校核。接著完善展開圖，要求清晰表達轉動路線和各個轉動軸、主軸的詳細結構。另外還要畫一張剖視圖，要求表達各軸的空間位置，以及某個滑移變速齒輪的操縱機構。最后一個環(huán)節(jié)是答辯，在學生講述后，老師指出圖紙上錯誤的地方，讓學生思考并訂正。
三、教學成效。
從以上論述可以看出，這門課程整體的教學線路為：介紹實例—引出問題—對比分析—通用的結構和原則—設計實踐。通過這門課程的學習，學生們在以下方面能力有所提高。(1)空間圖形思維方面。在課堂上學習ca6140的結構，都是通過工程圖，而在實驗過程中，可以把工程圖和實物對照起來。通過多次鍛煉，提高了空間圖形的思維能力。(2)結構和功能的結合。機械設計中，不同的設計者對機械系統(tǒng)的功能要求、使用條件以及工藝條件的理解上的差異造就了各自設計結果的多樣性。通過多種類似結構的對比分析，認識到每種多樣性的設計都會和特定的功能相對應。(3)標準件。標準件是機械設計的基礎，用好標準件，可以提高機械設計的效率。通過課程設計，學生們對標準件進一步熟悉。(4)實踐能力和綜合素質。通過實驗—授課—課程設計，經(jīng)歷了從實踐—認識—再實踐的過程。
因此，學生對結構的認識進一步深入，在認識的指導下，實踐能力也得到了提高；另一方面，在這個過程中，學生把所學過的制圖、力學、材料、機械原理、機械零件、工藝等方面的知識加以運用，因此在機械方面的綜合素質也得到了提高。以上可以看出，經(jīng)過這門課程的學習，學生初步形成了機械結構設計的思維，具有一定的獨立設計的能力，為下一個夾具課程設計打下一定的基礎。
傳感器論文篇一
工程機械根據(jù)具體用途、使用方向以及運行質量等具體方面共劃分為兩大類別，兩類工程機械都有著具體優(yōu)缺點，不同類別的工程機械設備與智能控制技術的結合方式也不一致。第一類工程機械設備的主要用途為各類對精細化程度要求低的工程作業(yè)，這類工程機械設備對操作控制系統(tǒng)的要求較低，這類工程機械設備的首要要求是設備運行動力充足。具體缺點為施工作業(yè)中的精細程度低，施工介質不均衡。第二類工程機械設備的主要用途為各類高精尖工程作業(yè)，這類機械設備的優(yōu)勢相對第一類工程機械設備較為明顯，如工程作業(yè)的介質均勻，機械運行時各部件之間穩(wěn)定，缺點是這類工程機械設備造價相對較高。針對上述兩種工程機械設備類別進行詳細研究，分析智能控制技術在兩類工程機械設備中的具體應用。
2.1智能控制技術在壓路機中的具體應用。
早在上世紀后期，瑞士一家公司就研發(fā)出了一款智能控制技術，具體技術內容為，將機械設備中各項數(shù)據(jù)的顯示器、加速度傳感器以及電子指令單元三個部位相結合的智能控制技術。這項智能控制技術在工程作業(yè)中的主要作用以及內容為：在工程機械設備施工中，根據(jù)土地的軟硬、干燥具體程度來對工程機械設備的振動輪速度智能控制，已達到與施工路況相較符合的振動輪運轉速度，實時針對不同路況的土地堅硬程度切換相符速度。在壓路機智能控制技術操縱過程中，會智能切換適合操作模式，在壓路機出現(xiàn)問題時，在顯示器中顯示出現(xiàn)問題的具體部分，有利于操作人員對壓路機進行針對性維修、保養(yǎng)工作。例如，在壓路機實際工程作業(yè)中，某一區(qū)域的操作指標出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，超過了具體部位的參數(shù)上限，這時，智能控制系統(tǒng)自主切換工作模式，避免壓路機出現(xiàn)更大損失，同時，在顯示器中顯示出現(xiàn)問題部位的具體構造圖和詳細參數(shù)，有效協(xié)助操作人員發(fā)現(xiàn)、解決壓路機出現(xiàn)的實際問題。智能控制技術在壓路機上的實際應用，提高了壓路機的作業(yè)效率和作業(yè)質量，在作業(yè)過程中作業(yè)介質變得更加均勻，設備運行更加精細化，降低了操作人員的工作強度，緩解了其工作壓力。
2.2智能控制技術在挖掘機中的具體應用。
智能控制技術在挖掘機的實際應用中具體分為兩種控制形式：對挖掘機負荷功能的控制和對挖掘機動能的控制。在智能技術控制下的挖掘機，各個組成部分之間存在著相互影響的特點，如挖掘機的發(fā)動機的負載系統(tǒng)和動力輸出系統(tǒng)之間就存在著相互影響的關系，只有在挖掘機動力輸出系統(tǒng)保持不變的情況下，智能控制系統(tǒng)才能對挖掘機的負載系統(tǒng)進行有效的控制。在挖掘機實際施工作業(yè)過程中，在智能技術控制下，挖掘機的動力輸出系統(tǒng)會根據(jù)不同施工作業(yè)的實際動力需求量供應，這也節(jié)省了挖掘機的運行能耗成本，最大程度減少了挖掘機的壽命損耗，提高了挖掘機的工作效率。智能控制技術操作下的挖掘機相較于傳統(tǒng)操作模式下的挖掘機，極大提高了作業(yè)工作效率。在智能控制技術應用于挖掘機之前，傳統(tǒng)挖掘機操作模式中存在著很多問題。例如，在挖掘機施工作業(yè)中，由于挖掘機發(fā)電機部位的功效低，很難滿足施工過程中的實際需求。針對此問題，挖掘機操作人員將主泵操控系統(tǒng)部分和挖掘機發(fā)動機部分都安裝于挖掘機上，對挖掘工程實際作業(yè)中，造成了極大的.困惑。隨著近年來智能控制技術的推廣，在智能控制技術與挖掘機的專業(yè)操作人員深入研究下，提出了摒棄挖掘機傳統(tǒng)控制技術，采用智能控制技術與挖掘機相結合的有效策略和發(fā)展方向，提高了挖掘機的作業(yè)效率。在智能控制技術下，挖掘機在實際施工作業(yè)過程中，根據(jù)施工實際內容對挖掘機的具體要求，智能控制系統(tǒng)針對實際需求量進行動力系統(tǒng)供應，這有效控制了挖掘機的輸出功率，提高了能源使用效率，降低了能源消耗量。在挖掘機使用智能控制技術進行控制操作過程中，也應注意控制技術實際操作中的具體要求。例如，在挖掘機施工作業(yè)過程中，充分利用挖掘機發(fā)動機系統(tǒng)的油門分檔，載符合要求的具體操作下，有助于控制挖掘機的平穩(wěn)運行，優(yōu)化挖掘機發(fā)動系統(tǒng)的液壓燃油配置。
傳感器論文篇二
(2)傳感器的性能。
選用傳感器時，要考慮傳感器的下述性能，即精度，穩(wěn)定性，響應速度，模擬信號或者數(shù)字信號，輸出量及其電平，被測對象特性的影響，校準周期，過輸人保護。
(3)傳感器的使用條件。
傳感器的使用條件即為設置的場所，環(huán)境(濕度、溫度、振動等)，測量的時間，與顯示器之間的信號傳輸距離，與外設的連接方式，供電電源容量。
傳感器論文篇三
為了提高傳感器整體抗耦合性，各支路傳感器結構須具有很好抗扭、抗彎曲能力。本文根據(jù)力學分析，將板環(huán)結構改為圓環(huán)內嵌十字梁結構，圓環(huán)內嵌十字梁結構集合了板環(huán)結構線性好、輸出靈敏度高、剛性好的優(yōu)點，同時具備工作區(qū)應變穩(wěn)定、對稱、抗彎曲、抗扭轉等特性。其力學模型如圖3所示。圓環(huán)內嵌十字梁結構測量的是梁上的拉/壓應力，當環(huán)受拉向或壓向載荷作用時，垂直與水平直徑位移方向相反，在十字梁的根部(圖3(b)中1，2，3，4處)會產(chǎn)生彎曲和拉伸兩類變形，其中拉伸應變可通過全橋接線測量，環(huán)上的彎曲應力具有很好的對稱性，因此，傳遞到梁上的工作應變?yōu)榧兝?壓應變，工作應變區(qū)如圖3(b)的1，2，3，4處。本文利用solidworks軟件為對優(yōu)化前后樣機進行仿真受力分析，比較工作區(qū)應變，驗證優(yōu)化結構的合理性。仿真時對優(yōu)化前后的傳感器都進行裝配體受力分析，嚴格按照實際參數(shù)(材料、約束、配合、載荷)進行仿真。載荷施加方法:在軸向載荷基礎上附加額外的彎矩與扭矩，測試其對工作應變區(qū)影響。兩結構施加載荷大小、方向、作用點都一致，其中對于扭矩加力，是直接施加于上端鉸座面上;對于彎矩加力，是在同一面上施加側向力荷來等效，如圖4。根據(jù)仿真的結果，得到的數(shù)據(jù)由表1所示。由仿真數(shù)據(jù)可得:1)優(yōu)化后支路傳感器的抗耦合力矩能力明顯強于未優(yōu)化傳感器的抗耦能力。比如:在附加100力矩時，優(yōu)化后的傳感器其微應變值增加了(1105－951)×10－6=154×10－6，而未優(yōu)化的傳感器微應變值增加了(1510－956)×10－6=554×10－6，因此，優(yōu)化后的結構其抗扭能力大大加強。2)優(yōu)化后支路傳感器的抗側向力的能力明顯強于未優(yōu)化傳感器的抗側向能力。比如:在附加測向力為200n時，優(yōu)化后的傳感器其微應變值增加了(1215－951)×10－6=264×10－6，而未優(yōu)化的傳感器微應變值增加了(1460－956)×10－6=504×10－6，因此，新結構抗側向力效果明顯。2．3支路傳感器的優(yōu)化結構根據(jù)以上的.分析結果，新的支路傳感器利用了各種去耦方式，得到的總體結構如圖5所示。
2六維力傳感器的標定。
依據(jù)要研制的傳感器量程和精度，設計了相應的標定系統(tǒng)，該系統(tǒng)的實現(xiàn)主要是通過比對的方法來進行，在施加力的路徑上串聯(lián)一個高精度的s型傳感器，精度為0．03%，滿足本系統(tǒng)要求。將優(yōu)化前后傳感器在完全相同的試驗條件下進行加載并記錄測量結果，利用線性解算法求解各自的映射關系矩陣，最后驗證比對測量精度。試驗標定過程中對傳感器6支路通道依次進行標定，每路各取不少于6個標定點，并進行遞增、遞減加載各3次，然后對遞增、遞減的標定數(shù)據(jù)進行均值化處理即為最終的標定數(shù)據(jù)。對于六維力傳感器，解耦的優(yōu)劣和傳感器的精度息息相關，一個方向的加載很難對傳感器的解耦能力做出全面的評價，截至目前為止，大部分的論文只是在試驗時只是加載了一維力，只有個別的文章提及到二維加載［11］，還沒有三維加載的試驗數(shù)據(jù)。本文為了驗證傳感器的耦合情況，進行了三維復合加載，標定數(shù)據(jù)見表2～表4。
3結束語。
本文設計了一種基于at89s52單片機和ds18b20數(shù)字溫度傳感器的溫度采集報警系統(tǒng)，對軟硬件設計進行詳細說明。該設計具有結構簡單、精度高和穩(wěn)定性好等優(yōu)點，適用于糧倉、電力機房、軸瓦、空調、冰箱和工農(nóng)業(yè)等領域，ds18b20單總線和多點式測溫特點使其擴展性加強，具有廣闊的市場前景。
傳感器論文篇四
會計政策模式是企業(yè)會計工作的核心內容，也是保證企業(yè)會計工作順利開展的前提。會計政策模式主要指的是企業(yè)會計部門在實際工作過程中，將工作內容與有關法律規(guī)定或者原則進行結合。會計政策模式雖然主要有三種，但企業(yè)在選擇會計政策模式中，需要根據(jù)自身的實際經(jīng)營情況，選擇適合自身發(fā)展的會計政策模式，這需要從多個角度進行系統(tǒng)性的分析，才能保證會計政策模式與企業(yè)會計工作相結合。
1企業(yè)會計政策模式的類型。
1.1保守型。
企業(yè)在經(jīng)營建設過程中，選擇使用保守型的會計政策模式的主要目的是讓企業(yè)經(jīng)營效益與所有者的權益最低。正常情況下，企業(yè)會計部門在實際工作中都會有自身的一套工作流程和需要遵守的原則，主要就是對經(jīng)濟交易和資產(chǎn)進行確定，對費用及負債進行確認。例如:不管是何種會計要素，都需要按照買價作為成本進行統(tǒng)計，對于該要素所具有的公允價值并不給予考慮及計算。企業(yè)在收購資產(chǎn)的過程中，附帶所產(chǎn)生的經(jīng)濟費用，僅僅是費用，并不是企業(yè)在資產(chǎn)購買方面的經(jīng)濟成本。一般情況下，企業(yè)在對資產(chǎn)價值轉移問題進行分析的過程中，主要是從高計算角度進行計量，對資產(chǎn)價值轉移過程中需要的經(jīng)濟成本進行計算。在對資產(chǎn)減值力度與負債確認力度計算分析時，對預計負債合理性應給予高度關注，并在適當情況下還應放寬要求，進而保障計量的資產(chǎn)減值力度與負債確認力度科學合理。在收入確認時，應保持著嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，在整個工作過程中都需要遵守就低不就高的原則，這樣所確定的收入金額與實際情況才能更加符合，保證企業(yè)所獲得的經(jīng)濟效益，為企業(yè)后期的經(jīng)營發(fā)展奠定良好的基礎。對于政府部門所給予的補助方面，應選擇遞延收益，延長補助收入的時間，并且對于借款方面的費用，最好讓借款費用化，使企業(yè)經(jīng)營管理人員對企業(yè)的實際會計情況能有根本性的了解，在制定戰(zhàn)略決策方面也能更加科學合理。
1.2中庸型。
企業(yè)選擇中庸型的會計政策模式的主要目的是讓企業(yè)經(jīng)濟效益與所有權益平均分配，保證企業(yè)各方面的利益及權益合理化。企業(yè)會計工作在應用中庸型會計政策模式中，所選擇的會計處理方式應該以市場的實際發(fā)展情況與自身的經(jīng)營建設情況作為基礎，這樣才能保證企業(yè)的會計信息處理方式的科學合理。例如：中庸型會計政策模式在企業(yè)經(jīng)營建設的實際應用中，任何會計要素在實際計價過程中都應以歷史成本作為基礎及前提，并且通過相對應的輔助方式進行計量，最為常見的輔助方式主要有兩種，分別是公允價值和現(xiàn)值。對企業(yè)資產(chǎn)購入方面來說，資產(chǎn)購入過程中所產(chǎn)生的有關費用，正常情況下都會計入資產(chǎn)購入成本中。在企業(yè)負債能力確認過程中，一定要保證負債能力結果的適度化，在負債預計過程中，要根據(jù)企業(yè)目前的經(jīng)營現(xiàn)狀及未來發(fā)展過程中可能涉及的問題，將資產(chǎn)轉移或者是對負債進行科學合理性地預判。收入在確認時需要保證其科學、適當，不同的經(jīng)營方式在實際的應用過程中所產(chǎn)生的收入會存在一定差異，這就需要充分尊重經(jīng)營方式的實際情況。在對已知收益進行計量的過程中，需要在接收到收益時進行計量確認。在處理借款費用的過程中，一定要保證其科學合理，根據(jù)借款費用所呈現(xiàn)出的經(jīng)濟特點進行處理，最為常見的處理方式主要有兩種，分別是資本化及費用化。
1.3激進型。
企業(yè)會計部門應用激進型會計政策模式的主要目的是最大程度提高企業(yè)經(jīng)濟效益及所有者權益。激進型會計政策模式在實際中的應用原則是對收入及資產(chǎn)高確認，對費用及負債低確認。一般情況下，企業(yè)在資產(chǎn)收入方面所產(chǎn)生的附加費用都會計入企業(yè)的資產(chǎn)購入成本中。對企業(yè)資產(chǎn)價值轉移計算時，計量的是資產(chǎn)價值轉移所能產(chǎn)生的最大經(jīng)濟效益，資產(chǎn)減值政策僅適合應用于部分企業(yè)資產(chǎn)的計算。在企業(yè)負債預算過程中，由于負債預算可能出現(xiàn)較多不確定因素，所以計量負債中會降低負債數(shù)值。在收入確定過程中，需要對企業(yè)可能收到或者已收到的.收入大膽確認，并對政府所給予的補助也會歸納到企業(yè)的經(jīng)濟收益內，在處理借款費用時，會最大程度讓其資本化。
2企業(yè)選擇會計政策模式的策略。
2.1根據(jù)企業(yè)規(guī)模進行選擇。
企業(yè)經(jīng)營建設規(guī)模的程度與企業(yè)會計政策模式的選擇之間有著緊密的關聯(lián)。正常情況下，企業(yè)經(jīng)營建設規(guī)模若是較小，所擁有的資金數(shù)量一般也就十分有限，所開展的經(jīng)濟活動也十分簡單，會計部門在處理會計信息方面難度較低，在這種情況下，保守型會計政策模式更加適應企業(yè)應用。如果企業(yè)經(jīng)營建設的規(guī)模較大，所擁有的資金總量會相對較多，會計部門所需要處理的會計業(yè)務就很煩瑣，在這種情況下需要保證會計部門有合理的工作規(guī)劃，所以激進型會計政策模式或是中庸型會計政策模式更加適合其應用，總體而言，企業(yè)規(guī)模的大小實際上代表著企業(yè)所能承受的經(jīng)濟風險的大小，規(guī)模較小的企業(yè)本身的資本總量就較少，不能承受激進會計政策所帶來的風險，而規(guī)模較大的企業(yè)有足夠的資產(chǎn)進行運作，可以應對激進型會計政策的風險，并享受激進型會計政策帶來的收益。
2.2根據(jù)企業(yè)發(fā)展情況進行選擇。
企業(yè)發(fā)展階段主要可以分為四個階段，分別是創(chuàng)業(yè)初期、成長期、成熟期與衰退期。企業(yè)在創(chuàng)業(yè)初期及成長期過程中，所有的業(yè)務活動都是剛剛開始，所需要的經(jīng)濟成本數(shù)量較高，在這種情況下對于隱形費用就可以忽視不計，因此保守型會計政策模式比較適合該階段的企業(yè)應用。企業(yè)在發(fā)展到成熟期之后，所開展的業(yè)務基本上已經(jīng)成熟，對于企業(yè)經(jīng)營過程中所產(chǎn)生的費用都需要進行科學合理的確認，這實際上屬于一種正常的會計信息處理方式，在這種情況下企業(yè)就可以選擇應用中庸型或者是激進型會計政策模式。企業(yè)在進入到衰退期的時候，主要面臨著轉軌或是清算的現(xiàn)狀，這就需要對企業(yè)的資產(chǎn)進行核算，在這個過程中最合適應用的會計政策模式就是保守型。
3結語。
為了保證企業(yè)更好地進行經(jīng)營建設，企業(yè)在選擇會計政策模式時，一定要根據(jù)企業(yè)的實際情況進行選擇，這樣才能推動企業(yè)更好的發(fā)展。本文首先分析了企業(yè)會計選用政策的三種模式，并陳述其存在的利弊，并結合了我國企業(yè)的實際經(jīng)濟情況對企業(yè)會計選用政策的方式方法和策略進行了分析，以期為我國企業(yè)會計經(jīng)濟政策的選用提供借鑒。
參考文獻：
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傳感器論文篇五
在科學技術高度發(fā)展的現(xiàn)代社會中，我們主要依靠檢測技術獲取、篩選和傳輸信息來實現(xiàn)自動控制。光電傳感器本身具有反應快、精度高、可靠性高等優(yōu)點，而且其在測量速度方面較快，所以在自動測量領域中得到了廣泛的應用。本文主要針對光電傳感器的原理以及其應用等相關問題進行簡要探討。
在社會和經(jīng)濟快速發(fā)展的背景下，信息技術獲得了廣泛的應用，并在現(xiàn)代社會中發(fā)揮著重要的作用。很多人在得到資料后通過一系列科學的分析，加工，處理，才能正確認識和把握規(guī)律，促進科技工藝的發(fā)展。通過對信息的自動采集和過濾，獲取有效的控制信息，可以提升企業(yè)的競爭力。
光電子和微電子技術的有效結合，形成了新的光電傳感信息技術，這一技術的應用，使精度更高，響應速度更快，是具有高可靠性和高精確度的光電傳感器，并且能對表格進行更靈活的測量，在自動檢測技術當中得到了非常廣泛的應用。光電傳感器的應用可以實現(xiàn)對光學部件的有效檢測。
光電效應分為外部和內部光電效應光電效應。外部光電效應指的是表面電子的某些對象的光照射發(fā)生逃逸的現(xiàn)象，也稱為電光效應以外光電子效應?；谠诠怆娫暇哂泄怆姽?，光電倍增管等光學效應的外部光電效應是指光對下一個對象造成影響時，原子的內部電子被釋放，但這些電子不會發(fā)生表面的逃逸現(xiàn)象，而是仍保持在所述主體的內部，從而使所述被攝體的變化的電阻率或產(chǎn)生電動勢。主要包括光敏電阻器，光電二極管，光電池等光電元件。在光電材料的光，電子材料吸收能量，如果電子的表面能吸收足夠的，電子將克服逃逸的束縛到空間，這是光電效應以外的外表面。
因此，如果光電子逃逸面中，w不同的材料具有不同的功函數(shù)，入射光具有一定的頻率限制，并且僅當入射光的頻率大于該頻率的限制，將已光電子，否則力度不大，也不會有光電子，這個頻率所具有的上限我們一般把它稱為“紅色極限”。而光在電效應當中，價帶與正常情況下的那些半導體材料之間所具有的帶隙能量間隔在導帶之間，價帶電子不會自發(fā)如果通過轉換到導帶，使得導電半導體材料少得多的導電，但是，以某種方式與價帶電子提供能量，它可以被激發(fā)到導帶，形成一個載體，增加的方式的導電性時，光對于入射光的能量的激勵。例如，價帶電子將吸收這些具有很高能量的光子，并將其過渡到導帶之中，從而留下一個介質孔當中的價帶，這樣也可以形成一對可以用來導電的電子――空穴對。雖然沒有相關的逃逸電子或光電子形成，但是顯然有電氣效應是由于被光電效應中所產(chǎn)生的光。
房間。
光電傳感器可以檢測已被廣泛應用于光的變化量而引起的檢測技術，工業(yè)自動化和智能控制等領域。在這里，我們來說明這種傳感器中的應用生產(chǎn)和生活。
所謂光隔離器一般是由一個發(fā)光的二極管或者光電晶體管在同一封套的組合物進行安裝而成的。發(fā)光二極管的光敏電阻器，發(fā)光二極管光電晶體管。其中發(fā)光二極管的光電晶體管是被最廣泛使用的，經(jīng)常在隔離一般信號中使用；發(fā)光的光敏可控硅電源隔離的駕駛情況下使用二極管；發(fā)光二極管或在直接驅動低功率負荷的場合中使用的達林頓復合管。
當掃描條形碼筆尖上移動，如果遇到黑線，所述發(fā)光二極管的光就會由黑線被吸收，光電晶體管不接收反射的光，高阻抗電流干旱，在橫截面中比狀態(tài)由于當由發(fā)光二極管發(fā)出的光，被反射到光電晶體管的基極的顏色空間滿足，光電晶體管導通，整個條碼掃描之后，條形碼到光電晶體管的電脈沖信號，將信號放大，脈沖列的形成后成形，然后通過計算機處理，以完成的條形碼信息的識別。
2
光電探測器在緯紗織機用檢測器，以確定是否斷裂時在噴射緯紗效果的進步，紅外發(fā)射紅外光，經(jīng)緯線反射的接收到的光電池，如果沒有接收到電池中的光的反射信號，則緯紗已破裂，因此光電池的輸出信號，經(jīng)過隨后的電路放大，脈沖整形，并控制機器的正常操作是打開還是關閉報警。
因為緯紗非常薄，并向前擺動，漫射光的生成，減弱了反射光的強度，并伴有背景的雜散光，因此要求塞具有高的靈敏度和分辨率，為此，利用紅外線led高電流小電源脈沖占空比，它將確保發(fā)光管的壽命，而且在瞬間射的光，以提高檢測靈敏度。
一些廣泛運用的光電傳感器仍等著我們去研究，去探索，如在太陽下，還不能很好看清手機和電腦的顯示，那么我們就可以用它來更改手機的感光器件和屏幕亮度，同樣的，空調調節(jié)，可以紅外線檢測自動調整到舒適的溫度的身體，當溫度過高或過低時，打開空調即可調整到人的舒適范圍溫度，由此可見，光電傳感器將會使我們的生活更方便。
[1]張夢欣.自動檢測與傳感器應用[m].中國勞動社會保障出版社.
傳感器論文篇六
摘要：文中介紹了在測力傳感器的設計過程中經(jīng)常運用的兩種應力集中的設計原則。按照這兩種應力集中的原則，對彈性體進行結構設計，能夠收到提高測力傳感器的測力精度和測力靈敏度的良好效果。
一、概述。
對于電阻應變片式測力傳感器（以下簡稱“測力傳感器”）來說，彈性體的結構形狀與相關尺寸對測力傳感器性能的影響極大?？梢哉f，測力傳感器的性能主要取決于其彈性體的形狀及相關尺寸。如果測力傳感器的彈性體設計不合理，無論彈性體的加工精度多高、粘貼的電阻應變片的品質多好，測力傳感器都難以達到較高的測力性能。因此，在測力傳感器的設計過程中，對彈性體進行合理的設計至關重要。
彈性體的設計基本屬于機械結構設計的范圍，但因測力性能的需要，其結構上與普通的機械零件和構件有所不同。一般說來，普通的機械零件和構件只須滿足在足夠大的安全系數(shù)下的強度和剛度即可，對在受力條件下零件或構件上的應力分布情況不必嚴格要求。然而，對于彈性體來說，除了需要滿足機械強度和剛度要求以外，必須保證彈性體上粘貼電阻應變片部位（以下簡稱“貼片部位”）的應力（應變）與彈性體承受的載荷（被測力）保持嚴格的對應關系；同時，為了提高測力傳感器測力的靈敏度，還應使貼片部位達到較高的應力（應變）水平。
由此可見，在彈性體的設計過程中必須滿足以下兩項要求：
（1）貼片部位的應力（應變）應與被測力保持嚴格的對應關系；
（2）貼片部位應具有較高的應力（應變）水平。
為了滿足上述兩項要求，在測力傳感器的彈性體設計方面，經(jīng)常應用“應力集中”的設計原則，確保貼片部位的應力（應變）水平較高，并與被測力保持嚴格的對應關系，以提高所設計測力傳感器的測力靈敏度和測力精度。
二、改善應力（應變）不規(guī)則分布的“應力集中”原則。
在機械零件或構件的設計過程中，通常認為應力（應變）在零件或構件上是規(guī)則分布的，如果零件或構件的截面形狀不發(fā)生變化，不必考慮應力（應變）分布不規(guī)則的問題。其實，在機械零件或構件的設計中，對于應力（應變）不規(guī)則分布的問題并非不予考慮，而是通過強度計算中的安全系數(shù)將其包容在內了。
對于測力傳感器來說，它是通過電阻應變片測量彈性體上貼片部位的應變來測量被測力的大小。若要保證貼片部位的應力（應變）與被測力保持嚴格的對應關系，實際上就是保證在測力傳感器受力時，彈性體上貼片部位的應力（應變）要按照某一規(guī)律分布。在實際應用中，對于彈性體貼片部位應力（應變）分布影響較大的因素主要是彈性體受力條件的.變化。
彈性體受力條件的變化是指當彈性體受力的大小不變時，力的作用點發(fā)生變化或彈性體與其相鄰的加載構件和承載構件的接觸條件發(fā)生變化。如果在彈性體結構設計時，未能考慮這一情況，就可能造成彈性體上應力（應變）分布的不規(guī)則變化。這方面最典型的實例是筒式測力傳感器（見圖1）。當筒式測力傳感器上、下端面均勻受力時，在彈性體貼片部位的整個圓周上應力（應變）的分布是均勻的。當上、下兩個端面上受力情況發(fā)生變化后，力在兩個端面的作用情況不再是均勻分布的，這時彈性體貼片部位圓周上應力（應變）的分布情況就難以預料了。如果筒式測力傳感器彈性體的高度與直徑之比足夠大，彈性體貼片部位圓周上的應力（應變）基本上還是均勻分布。但是，在實際應用中，通常很少能為測力傳感器提供較大的安裝空間位置，因而筒式測力傳感器彈性體的高度與直徑之比很難做到足夠大，彈性體貼片部位圓周上應力（應變）將不均勻分布，而且不均勻分布的情況隨彈性體受力情況的變化而改變。在這樣的條件下，彈性體貼片部位的應力（應變）與被測力不能保持嚴格的對應關系，將造成明顯的測力誤差。
為了減小由于彈性體受力條件的變化引起的測力誤差，有些傳感器設計者采取在筒式測力傳感器彈性體上增加貼片數(shù)量的方法，盡可能將彈性體上貼片部位圓周上應力（應變）分布不均勻的情況測量出來。這樣的處理方法有一定的效果，可以減小彈性體受力條件的變化引起的測力誤差。但這種方法畢竟是一種被動的方法，增加的貼片數(shù)量總是有限的，還是很難把彈性體上貼片部位圓周上應力（應變）分布不均勻的情況全部測量出來，測力誤差減小的程度不夠顯著。
由于彈性體受力條件的變化引起的測力誤差的實質是彈性體貼片部位圓周上的應力（應變）的不規(guī)則分布，如果能使彈性體貼片部位圓周上的應力（應變）分布受到一定條件的約束，迫使貼片部位的應力（應變）按照某一規(guī)律分布，因而使得彈性體貼片部位的應力（應變）與被測力基本保持嚴格的對應關系，由此來減小因彈性體受力條件的變化引起的測力誤差。
對于筒式測力傳感器來說，在承載強度足夠的條件下，如果將彈性體貼片部位圓周上不貼片的部位挖空（見圖2），使得應力只能在未挖空的部位分布，大大改善了應力（應變）不規(guī)則分布的情況?；蛘哒f，應力（應變）的不規(guī)則分布僅僅限于未挖空的部位，并且其不規(guī)則分布的程度不會很大。因此，在未挖空的部位粘貼電阻應變片，就能使測得的應力（應變）與被測力基本保持嚴格的對應關系。
上述處理方法實際上出于這樣一個原理：通過某種措施，使彈性體上的應力（應變）集中分布在便于貼片檢測的部位，實現(xiàn)測得的應力（應變）與被測力基本保持嚴格的對應關系，以保證傳感器的測力精度。
作者曾用上述方法對筒式測力傳感器進行改進。改進前的普通筒式傳感器測力誤差大于1%f.s.，改進后（局部挖空）的筒式傳感器測力誤差為0.1~0.3%f.s.，測力精度明顯提高。
若要測力傳感器達到較高的靈敏度，通常應該使電阻應變片有較高的應變水平，即在彈性體上貼片部位應該有較高的應力（應變）水平。
實現(xiàn)彈性體上貼片部位達到較高應力（應變）水平有兩種常用的方法：
（1）整體減小彈性體的尺寸，全面提高彈性體上的應力（應變）水平；
（2）在貼片部位附近對彈性體進行局部削弱，使貼片部位局部應力（應變）水平提高，而彈性體其它部位的應力（應變）水平基本不變。
以上兩種方法都可以提高貼片部位的應力（應變）水平，但對彈性體整體性能而言，局部削弱彈性體的效果要遠好于整體減小彈性體尺寸。因為局部削弱彈性體既能提高貼片部位的應力（應變）水平，又使得彈性體整體保持較高的強度和剛度，有利于提高傳感器的性能和使用效果。
局部削弱彈性體提高貼片部位應力（應變）水平的原理是：通過局部削弱彈性體，造成局部的應力集中，使得應力集中部位的應力（應變）水平明顯高于彈性體其它部位的應力水平，將電阻應變片粘貼于應力集中部位，就可以測得較高的應變水平。
局部應力（應變）集中的方法在測力傳感器的設計中經(jīng)常被采用，尤其在梁式測力傳感器（如彎曲梁式和剪切梁式測力傳感器）的彈性體設計中被廣泛應用。局部應力（應變）集中方法應用較為成功的當數(shù)剪切梁式測力傳感器。剪切梁式測力傳感器是通過檢測梁式彈性體上的剪應力（剪應變）實現(xiàn)測力的，其彈性體的結構如圖3所示（為了便于說明問題，這里僅以一簡支梁式的彈性體為例）。
由材料力學中有關梁的應力分布知識可知，當梁承受橫向（彎曲）載荷時，在梁的中性層處剪應力（剪應變）最大。如果要檢測梁上的剪應變，應該在梁的中性層處貼片。為了提高貼片處的剪應力（剪應變）水平，可將彈性體兩側各挖一個盲孔（見圖3的2處），盲孔的中心應在中性層處。電阻應變片應該粘貼在盲孔的底面上，即圖3中工字形斷面（a－a剖面）的腹板上。
對于梁形構件來說，其彎曲強度是主要矛盾。在一個梁滿足彎曲強度的情況下，剪切強度一般裕量較大。當在中性層附近挖盲孔后，該截面上腹板上的剪應力（剪應變）明顯提高，然而該截面上的彎曲應力提高很小。因此，剪切梁式彈性體應用局部應力集中方案后，被檢測的剪應變大大提高，使該測力傳感器的靈敏度顯著提高，而對整個梁的彎曲強度影響很小，使整個梁保持了良好的強度和剛度。
四、小結。
在測力傳感器的設計過程中，如能自覺地按照上述兩種應力集中的原則，對彈性體進行結構設計，就能夠收到提高測力傳感器的測力精度和測力靈敏度的良好效果。靈活、恰當?shù)剡\用應力集中的原則，對于設計和生產(chǎn)高性能的測力傳感器具有重要的實用意義。
參考文獻。
[1].劉鴻文主編，《材料力學》，高等教育出版社，1979年。
abstract:thispaperintroducestwoprinciplesofconcentratingstress,whichareusuallyusedinthedesignofloadcells.accordingtotheprinciplestheelasticbodiesofloadcellsaredesignedandthefineaccuracyandsensitivityofmeasurementcanbeobtained.
作者簡介。
朱超甫：北京科技大學機械工程學院，
陳虎平：馬鞍山鋼鐵股份有限公司港務原料廠。
劉哲：石家莊鋼鐵公司。
傳感器論文篇七
摘要：本文探討壓阻式傳感器mpx10在制筆機械真空度控制的應用，給出了mpx10的技術數(shù)據(jù)，檢測轉換電路，及傳感器在塑料筆桿成型時真空度控制設計與系統(tǒng)調試實際應用，對其他類似壓差控制具有一定參考意義。
關鍵詞：mpx10；真空度檢測；真空度控制系統(tǒng)。
1控制要求。
塑料筆桿生產(chǎn)工藝需要經(jīng)擠出機模芯擠出成管、牽引冷卻定型、切斷成長管，再經(jīng)切斷機切斷平口成筆管長度，最后經(jīng)自動攻絲機雙頭攻絲成為成品。經(jīng)擠出機模芯初步成形后的筆管，進入水槽冷卻固化定型，為保證同心度、壁厚、內徑、外徑尺寸，需在冷卻水槽前部設置一部分真空段，使筆管擴張到規(guī)定要求。筆桿型號各樣、材料不同、擠出速度變化、牽引速度變化、水槽前后風量變化等很多因素影響著真空段的真空度。在實際生產(chǎn)中，要求真空度穩(wěn)定。
2設計方案。
本文的設計方案是：冷卻水槽抽真空由1臺三相交流電動機驅動的排風機完成，電機由變頻器控制，水槽相對密封，只有前后筆桿進出有空氣進入。水槽真空冷卻段上方開孔2個，安裝壓差傳感器檢測真空度、指針式負壓表指示實際負壓。變頻器給定需要的真空度，壓力傳感器和變頻器構成閉環(huán)控制。壓力檢測：mpx10壓阻式壓差傳感器。p1孔外置于大氣，p2孔檢測水槽內負壓，壓差代表真空度。排風機控制：排風電機用變頻器控制速度，采用變頻器內置pid控制器，變頻器面板給定作為真空度給定值，由傳感器mpx10檢測的實際真空度作為反饋量，完成真空度閉環(huán)控制，使各種影響真空度的干擾源包括在內，自動完成真空度穩(wěn)定。真空度：本文指相對于大氣壓的.負壓程度，以百分比（%）表示。
3方案實施。
控制系統(tǒng)由壓力檢測與轉換、變頻器閉環(huán)控制組成。3.1壓差檢測與轉換如圖2所示，壓差檢測采用motorola壓阻型集成芯片mpx10，體積小，集成度高，線性度好，內帶電橋平衡電路，實現(xiàn)溫度自動補償。技術數(shù)據(jù)：壓力范圍為0～10kpa，最大承壓范圍75kpa，靈敏度3.5mv/kpa，零壓偏差典型值20mv，工作電壓+5v（典型值3v）。p1孔外置于空氣，p2孔檢測水槽內負壓，壓差代表真空度，經(jīng)mpx10轉換成差分電壓。mpx10的1、3腳為電源，2、4腳輸出差分電壓。轉換電路：采用差分式儀表放大器，3個電位器分別調整芯片工作點、放大比例、零位。零位調整使p1、p2都置于大氣時放大器輸出電壓為零。轉換電路把工作所需最大負壓轉換成+10v輸出。運算放大器為集成電路四運放lm324。3.2變頻器閉環(huán)控制系統(tǒng)使用變頻器內置pid，給定真空度范圍1%～100%，由操作面板直接以數(shù)字設定；反饋0-+10v信號接入變頻器電壓模擬量輸入端，10v對應最大負壓，量化為給定值100%。由于系統(tǒng)較簡單，變頻器內置pid完全能夠達到要求，不必制作pid控制電路板。
4調試結果。
本文取材于對無錫信立文具用品公司橡塑筆桿制筆設備改造。（1）電路板調試：當p1、p2均置于大氣壓時，調節(jié)rp1使mpx10差分輸出電壓為0；短接儀表放大器輸入端，調節(jié)rp3使儀表放大器輸出為0；電路板正常接線，變頻器開環(huán)控制，使真空度達到需要的最大時，調節(jié)rp2使電路板輸出為10v。（2）變頻器參數(shù)設置：設定為pid控制，面板百分比給定，模擬電壓輸入為反饋信號；v/f控制模式，負載為風機水泵；pid參數(shù)，d參數(shù)設定為0，p參數(shù)影響超調量設置中等，i參數(shù)影響真空度穩(wěn)定性，適當大些則穩(wěn)定度更好。按照上述設計，適當調整變頻器pid參數(shù)，達到真空度控制要求，實際效果很好。由于使用內置pid，真空度數(shù)字化更直觀。經(jīng)過改造的設備，調試與使用簡單直觀，真空度穩(wěn)定性好。
參考文獻：
傳感器論文篇八
摘要：建構主義學習理論強調學習是主動的知識建構過程。結合傳感器與測試技術課程特點，從設計教學流程、規(guī)范教學六大要素、構建“點、線、面”相結合的教學模式、實施多種教學方法和手段以及多元化、全過程的綜合評價體系等方面，詳細介紹了用建構主義學習理論指導課程研究型教學的實踐活動。
關鍵詞：建構主義學習理論研究型教學教學模式評價體系。
研究型教學是與創(chuàng)新性教育相適應、以“學生為中心”的教學模式，是教師以課程內容和學生的學識積累為基礎，引導學生創(chuàng)造性地運用知識和能力，自主發(fā)現(xiàn)問題、研究問題和解決問題，在研討中積累知識、培養(yǎng)能力和鍛煉思維的新型教學模式[1]。而建構主義學習理論提出學習是一個積極主動的建構過程，強調學生對知識的主動探求、主動發(fā)現(xiàn)和對所學知識的主動建構[2]。教學過程則是充分利用情境、協(xié)作、交流會話等環(huán)境要素，調動學生的主動性、積極性和創(chuàng)新精神，提高教學質量和效率?？梢妼⒔嬛髁x學習理論運用到研究型教學實踐中，會起到事半功倍的效果。傳感器與測試技術課程具有以下的特點：工程實踐性強；涉及的專業(yè)知識面廣、知識點多、綜合性強；傳感器和測試技術本身發(fā)展迅速。結合課程特點，深入闡述建構主義學習理論指導下的傳感器與測試技術課程的研究型教學實踐。
1建構主義學習理論的知識觀和學習觀。
建構主義學習理論最早是由認知發(fā)展領域最有影響力的瑞士著名心理學家皮亞杰在20世紀60年代提出的，他認為兒童是在與周圍環(huán)境相互作用的過程中，逐步建構起關于外部世界的認識，從而使自身的認知結構得到發(fā)展。后來又有許多心理學家和教育學家，如維果茨基、奧蘇貝爾、布魯諾等發(fā)展了建構主義學習理論，從而形成較完整的理論，它對學生的學習方式、教師的教學方式以及師生間的關系都產(chǎn)生了重要的影響，并逐漸成為研究與實施素質教育的重要理論依據(jù)[2]。
1.1知識觀。
建構主義學習理論認為世界是客觀存在的，但每個人是以自己的經(jīng)驗為基礎來建構現(xiàn)實[2]。知識不是從外部輸入人內心的，而是在與外部作用的過程中在人的心靈內部建立起來的[3]。知識并不是對現(xiàn)實的準確表征，它是一種解釋、一種假設，而不是問題的最終答案，會隨著人類的進步而出現(xiàn)新的假設。另外，知識不可能以實體的形式存在于具體個體之外，盡管我們通過語言符號賦予知識一定的外在形式，甚至這些命題還得到了較普遍的認可，但這并不意味著學習者會對這些命題有同樣的理解。因為這些理解只能由個體學習者基于自己的經(jīng)驗背景建構起來，這取決于特定情境下的學習歷程。
1.2學習觀。
學習過程是學習者從外界選擇性地知覺新信息，然后進行主動構建并生成意義的過程[4]。學習者通過對外部信息的選擇和加工，通過新舊經(jīng)驗之間的相互作用，構建自己知識，為“理解而學習”是建構性學習的核心目標。學習者通過構建自己對各種問題的理解形成自己的觀點，而不僅僅是記住別人已經(jīng)研究出來的結論[5]。學習者的知識構建過程受到教師指導、學生參與、周圍環(huán)境等因素的影響。教師與學生之間以教學內容為中介形成雙向互動關系，可以更好地激發(fā)學生主體作用的發(fā)揮，促進學生積極構建知識。學習活動要發(fā)生則必須滿足兩個條件：學生的背景知識與新知識有一定的相關度、新知識的潛在意義能引起學生情感的變化。學習活動發(fā)生后，通過與其他學生和教師的不斷交流和溝通，在自己原有知識的基礎上完成新知識的建構。
2.1設計課程教學流程，規(guī)范課程教學六大要素。
建構主義學習理論強調“教學情境”“協(xié)作”以及“知識主動建構”，基于該理論指導，根據(jù)“科學引領工程、工程引入教堂、教員在研究中教、學員在實踐中學”的教學理念，以“知識、素質、能力綜合培養(yǎng)”為課程目標，設計了傳感器與測試技術課程教學流程（如圖1所示）。規(guī)范了課程的講授、教材、作業(yè)、討論、實踐訓練、考核等課程教學六大要素，使每個環(huán)節(jié)都有實施依據(jù)和具體實施方法。
2.2采取以點、線、面相結合的方式構建新的教學模式。
解決傳感器與測試技術課程中理論與實踐相結合及學時少、內容多、要求高的問題。突出專業(yè)基礎教學的綜合性、系統(tǒng)性，體現(xiàn)現(xiàn)代儀器及測試科學和技術的相互關聯(lián)和完整性。
“點”指以課程教學六大要素為單元，課程重點講授核心知識點，重點引導學生把握科學的思維方式和研究方法；講授內容寬而新，以儀器學科的應用為大背景，引導學生了解傳感器基本原理、在工程中的應用?！熬€”指以理論課程體系、實踐課程體系、科研訓練體系為三條主線，探索研究型教學體系。理論課程體系由理論型課程教學單元構成，強調對傳感器基本原理的掌握；實踐課程體系由基礎型、綜合與研究型實驗構成，強調通過基本技能訓練、綜合能力培養(yǎng)、開放研究實驗的鍛煉，培養(yǎng)創(chuàng)新意識；科研訓練體系由課程設計、學科競賽、課題研究等構成，鍛煉工程實踐能力，提高創(chuàng)新能力?！懊妗敝敢越虒W科研結合型的教師隊伍和學科的整體實力來鉸鏈點與線，建設立體化的應用型教學模式。課程內容注重先進性和科學性，將最新軍事應用科研成果轉化為教學資源，使學生盡早參與科學研究訓練，接觸科學前沿。同時讓學生接受教師研究和教學文化的熏陶及嚴謹?shù)膶W術作風的浸潤。這是培養(yǎng)學生自主研究性學習能力的一個重要環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維的主渠道，同時對教學隊伍的建設提出了更高的要求。
2.3實施“從單元構建系統(tǒng)，從系統(tǒng)細化到單元”的教學手段和方法。
貫穿傳感器原理、結構及應用這一主線，設計了一套適合本課程的教學進程，對不同的教學內容方法不同，在不同的教學階段方法不同，對不同傳感器的特點，具體的教學手段也不同。
2.3.1按不同課程內容實施不同教學模式。
不同傳感器具有不同的特性，在教學中設計了不同的教學手段。如電感式傳感器部分，差動變壓器靈敏度特性是教學難點，教學思路是“先做實驗，主動探究”。先講授差動變壓器的工作原理，而對特性部分不予講解，接著布置實驗內容，學生通過實驗得出“電壓頻率在一定范圍內時靈敏度不變”這一規(guī)律。學生在自問為什么時，會主動根據(jù)差動變壓器的工作原理和公式作進一步推導。壓電式傳感器的教學思路是“搭建支架，分析比較”。兩種典型的壓電材料石英晶體和壓電陶瓷，由于其具有不同的結構和特性，所以兩種壓電式傳感器在穩(wěn)定性、靈敏度、價格和抗干擾性方面有很大區(qū)別，學生只要掌握了壓電材料的基本特性，即可自己分析得出兩種壓電傳感器的特性。如計量光柵，教學思路是“創(chuàng)造情境，絲絲入扣”，包括以下幾步：(1)以學生熟悉的測量轉速光電傳感器為例，提出是否可以用光電傳感器來測量位移。(2)大家分組討論，提出設計方案。這時有學生提出，可以把光電傳感器中的開孔圓盤拉直變成開槽板，并拿出事先準備的一張均勻刻槽的紙，現(xiàn)場演示了學生的思想—這是光柵的雛形。(3)分析方案的可行性。即測量的精度、實際系統(tǒng)中光電接收元件的安裝等問題。(4)討論并改進方案。學生的方案提高精度可以通過減小槽的距離，進一步讓學生分析這種思路的技術可行性和難點。于是引出用2塊光柵交疊，并請大家伸出雙手演示著名的“莫爾條紋效應”。至此，學生已經(jīng)基本明白了光柵數(shù)字位移傳感器測量位移的基本原理。(5)配合演示動畫，讓大家分析光柵的特點。
2.4多元化、全過程的綜合評價體系研究。
該課程涉及對基本原理的掌握、對測試系統(tǒng)的設計，評估學生的能力需要建立更加科學合理的評估模式。教學評價系統(tǒng)遵循學習過程評價和教學目標管理相結合的基本原則，以研究學習過程的知識獲?。ㄈ鐐鞲衅髟恚⑻剿餮芯浚ㄈ鐪y試技術應用與最新發(fā)展）、思維創(chuàng)新（如測試系統(tǒng)設計）等要素為評價因子，以完成教學大綱要求的教學目標進行評價，考核重點從獲取知識量向知識、能力、綜合素質的評價轉移，形成多元化、全過程“合格+拔尖”的綜合評價系統(tǒng)。最后成績考核包括平時作業(yè)、卷面成績、課程設計綜合評估。作業(yè)包括課本習題/調研報告、資源檢索等，作業(yè)可以通過網(wǎng)絡提交。第一次課的作業(yè)是請學生跟蹤調研新型傳感器、測試技術或測試系統(tǒng)發(fā)展動態(tài)，后續(xù)的課堂中，適當安排些調研比較充分的學生做匯報、研討，教師再進行點評。課程中期布置了課程設計、自行車測速系統(tǒng)的設計，不限傳感器類型。每個小組上交傳感器設計說明書，并根據(jù)條件實現(xiàn)傳感器部分或全部環(huán)節(jié)的制作。各小組代表發(fā)言，時間不超過10分鐘，小組成員可隨時補充，其他組學生可隨時提問，對相互間的不同觀點可據(jù)理力爭，甚至駁斥。最后，教師再逐一點評，和學生一起評價出最佳設計獎。這種研討課的教學效果超過了預期設想。每組選用了不同的傳感器進行測速，設計方案五花八門，并從傳感器選型、電源、安裝、成本、誤差分析、實用性等方面全面分析，考查學生全面掌握課程核心知識點的情況以及分工、合作、溝通的能力。
3結束語。
建構主義學習理論指導下的研究型教學，迎合了創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的大方向，不僅提高了教師教學理論水平和教學科研能力，同時也促進了學生的全面發(fā)展，參加各種科技創(chuàng)新的學生人數(shù)激增，并且作品質量有很大提升。但建構主義學習理論在教學實踐中的運用并不是生搬硬套，如何在傳感器與測試技術迅速發(fā)展、教學理念不斷與時俱進的情況下，探索更科學的教學模式，切實提高學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，還需繼續(xù)實踐和探索。
參考文獻。
[4]張大均。教育心理學[m]。北京：人民教育出版社，1999.
[5]顧琳。建構主義熱的冷思考[j]。當代教育科學，2007(1)：7-10.
傳感器論文篇九
摘要：在我國經(jīng)濟總量不斷提升，社會經(jīng)濟發(fā)展速度穩(wěn)定增長時代背景下，工程機械領域技術進展突飛猛進，從傳統(tǒng)工程機械控制方式轉變?yōu)榕c智能控制技術相結合，具有高效、集約、環(huán)保等優(yōu)勢，是工程機械領域現(xiàn)有主體發(fā)展方向之一。本文探討工程機械控制中智能化控制技術的發(fā)展進程，分析智能控制技術在工程機械控制領域中的應用情況。
關鍵詞：智能控制技術；工程機械；應用情況；發(fā)展進程。
前些年，我國在工程機械領域中，跟西方發(fā)達國家的技術儲備上還存在著較大差距，而近年來，隨著經(jīng)濟水平和科學技術的不斷發(fā)展，在工程機械控制領域中總體技術水平也得到了長足長進，取得了喜人成績。在智能化領域蓬勃發(fā)展之余，工業(yè)產(chǎn)業(yè)中也對智能化技術與工程機械領域相結合工作進行了不斷嘗試，隨著結合技術的逐漸成熟，智能控制技術在工程機械領域也開始發(fā)揮重要顯著作用?，F(xiàn)今，在工程機械領域整體行業(yè)中，主流觀點為工程機械控制技術的未來發(fā)展方向是智能控制技術與工程機械相結合，提高機械設備自適應能力。在智能控制技術與工程機械控制技術結合后，將會構建一個完整、科學的工程機械控制體系，使得工程機械設備中各部位之間建立信息溝通渠道，相互之間靈活配合，提高工程機械設備的施工精度。智能控制技術和工程機械控制技術相結合，不但在提高機械使用效率、環(huán)保問題上有著顯著作用，更有利于工程機械控制領域的智能化、精細化發(fā)展不斷前進，提高我國整體工程機械控制領域水平，從而更好促進我國整體工業(yè)水平的發(fā)展。
1工程機械控制技術智能化的發(fā)展與起源。
1.1工程機械控制技術智能化的發(fā)展。
工程機械控制技術的特點為安全性高、機械精細化程度高和性能可靠程度強。在工程機械控制領域中，自動化控制系統(tǒng)是整體控制領域中的重要組成部分。自動化控制系統(tǒng)在機械設備控制過程中，起著重要作用，有效提高了機械設備的使用效率和精準度。但在前些年我國的整體技術水平偏低，由于整體時代背景因素，自動化控制系統(tǒng)技術還被西方先進國家的公司所管控，在我國工程機械控制領域中自動化控制系統(tǒng)沒有得到推廣。在工程機械控制技術智能化發(fā)展過程中，逐漸顯露出智能控制技術的一些特點，如控制系統(tǒng)人性化、網(wǎng)絡化等特點，而這些特點都是傳統(tǒng)工程機械控制技術所不具備的。機械控制技術智能化發(fā)展的主要目的為便捷工程機械操作控制流程、提高機械設備運行效率、對機械設備嚴格控制，而達到以上目的首要前提為構建工程機械智能化遠程網(wǎng)絡實時通訊系統(tǒng)。在控制工程機械實際操作施工時，通過遠距離網(wǎng)絡通訊系統(tǒng)，實時下達機械設備操作指令，對機械設備運行嚴格控制，實現(xiàn)智能控制系統(tǒng)與工程機械設備之間的無縫對接。目前，在我國工程機械控制領域中，智能化控制技術的總體發(fā)展水平還處于起步階段，但在具體技術發(fā)展中已經(jīng)取得一些喜人成績。例如，在三一重工中，對道路施工設備的智能化控制技術的相關技術研究工作中不斷突破現(xiàn)有技術，實現(xiàn)了裝載機等工程機械設備的智能化控制，有效提升了這些設備的施工效率和安全性作業(yè)操作。但是，在整體工程機械控制智能化發(fā)展過程中，還需要相關研發(fā)人員不斷論證、深入分析研究，以期在整體工程機械領域中，實現(xiàn)智能化系統(tǒng)控制。
1.2工程機械設備智能控制技術的起源。
在十八世紀六十年代，蒸汽機的誕生，開創(chuàng)了以機械設備代替手工生產(chǎn)的時代，從那以后，人類社會的生產(chǎn)力提高方向便從擴大生產(chǎn)范圍逐漸轉為提高科技技術。而在上世紀早期，科學界開始形成一種主流觀點，認為智能是可以計算的，科學界針對此觀點不斷研發(fā)、嘗試，在1946年2月15日，在美國賓夕法尼亞大學誕生了人類歷史上第一臺通用電子計算機eniac。在eniac誕生二十余年后，工程機械設備的智能控制化觀點在dartmouth大學的研討會上被首次提出，直到現(xiàn)今，科學界對工程機械設備的智能控制系統(tǒng)不斷深入研究、開發(fā)、創(chuàng)新。時至今日，工程機械設備智能控制系統(tǒng)在部分設備中的已經(jīng)推廣、實踐，極大提高了人類社會的總體社會生產(chǎn)力。
傳感器論文篇十
對施工材料的檢測在所有工程施工中均具有較高的要求，作為公路工程施工材料中占有大比例的砂石的檢測，便是公路工程檢測的一項重要內容，其直接決定這些材料能否應用于施工，因此需要技術人員對這些材料現(xiàn)場進行檢測。工程用砂則需要確保砂的含泥量及級配等與施工要求相符;同時應嚴格控制碎石的軋制過程，確保其壓碎值及密實度與要求相符;砂中的泥塊含量應為0%，泥粉塵含量應小于或等于5%，砂當量應超過75%;檢測氧化鎂及氧化鈣在石灰中的含量，確保其用量及消解率與達到工程需要的要求。
(2)施工檢測。
首先，公路工程檢測中的標準性試驗，為檢測施工過程所使用的材料及施工工藝等是否符合國家規(guī)范或者滿足行業(yè)標準，需要在公路工程檢測中應用標準性試驗，該項檢測通常位于施工之前，主要是對擬用材料及配合比進行檢測，檢驗材料及工藝是否滿足國家規(guī)定標準，如滬寧高速公路增補聲屏障施工項目，在檢測粒徑小于38mm的路基土時，通常采取重型擊實的手段對路基土含水量和密度、石灰粉煤灰穩(wěn)定粒料及水泥穩(wěn)定粒料進行檢測，控制混凝土的最大水泥用量為500kg/m3，減水率要大于等于28%，初凝時間要超過120min;在對瀝青進行試驗檢測時，由于其路面處在高溫塑性變形狀態(tài)下強度降低，在低溫情況下脆性變大，所以冬季路面易出現(xiàn)裂縫，所以檢測前需要全面了解瀝青的使用標準規(guī)范，瀝青的理想結構為骨架密實度結構，即將一定的粗骨料摻入混合料中作為框架，同時還摻入一定量細骨料來增加其密度。其次，對于路基及路面基層壓實度檢測。工地實際達到的干密度與室內標準擊實試驗得到的最大密度間的比值為壓實度，而瀝青路面的'壓實度的確定包括對路面基層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瀝青材料標準密度的確定等，其混合料的標準密度檢測通常以馬歇爾密度或者試驗段密度作為取樣標準，馬歇爾密度的標準要高于試驗段密度，2種方法均需測量試件的密度，而測密度的方法一般有表干法、體積法以及蠟封法等。
(3)施工質量跟蹤檢測。
應當對工程中的每一分項工程項目進行檢測，并將實際檢測的頻率及方法作為施工質量跟蹤檢測的依據(jù)，如廣東省某公路工程對道路中心線、橋涵等構造物軸線偏移情況的檢測(測量軸線的偏移量)，以及采用灌砂法及環(huán)刀法等對路基及路面壓實度的檢測，其中灌砂法試樣最大粒徑一般不得超出15mm，測定密度曾厚度為150～200mm。通常情況下，用回彈彎沉值來表示路基與路面承載能力，其中承載能力與回彈彎沉值成反比。要確保試驗檢測的各項內容均滿足工程規(guī)范要求，同時應增加路基邊部、挖方以及低填土地段的檢測頻率，確保加荷載速度依照水泥混凝土的抗壓抗折強度試驗規(guī)程進行，并且還應準確處理相應的測試值。
3加強公路工程檢測工作的建議。
為了加強公路工程的質量控制，保證行車安全，除了要加強對相關檢測技術的研究與應用外，還需要加強公路工程日常檢測工作的力度。首先需要建立健全檢測工作體系，完善各項檢測制度。公路工程的建設單位，要推行質量自檢的工作制度，合理安排管理工作人員，明確各個崗位職責，并要結合公路工程的實際施工進度情況，制定出詳細化的檢測工作計劃，使其具有實踐性與科學性。其次，加大投入，保證相關設備齊全。在開展公路工程的檢測工作之前，需要合理布置實驗室，并要加大投入，配全檢測工作中所需的相關儀器設備，儀器設備優(yōu)先選用自動化程度高的，減少人員操作帶來的誤差，從而提高檢測數(shù)值的準確性。同時要對檢測人員提出較高要求，使其牢固掌握檢測技術，可以通過崗前培訓及嚴格考核等環(huán)節(jié)，來逐步強化其技能，不斷提高個人素養(yǎng)，保證相關工作人員能夠持證上崗。最后，需要精細化公路工程的檢測工作，對各項檢測數(shù)值進行準確分析。在開展檢測工作時，需要對各個工程環(huán)節(jié)進行詳細劃分，并要實行一一負責制，當完成檢測工作時，需要對各項檢測結果及時進行處理，減小誤差，保證檢測結果的精確性，及時對收集上來的數(shù)據(jù)通過數(shù)理統(tǒng)計分析施工水平，找出施工存在的問題，及時糾正施工中存在的問題。
4結語。
社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，使得我國公路工程建設呈現(xiàn)出了跨越式的發(fā)展趨勢，公路建設在快速發(fā)展的同時，所承受的通行壓力也在不斷增加，因而質量問題也日益嚴重。我們需要對公路工程的檢測工作有足夠重視，通過全面檢查及現(xiàn)代化的檢測技術的應用來對公路施工進行控制，保證公路施工質量，促進我國家交通運輸業(yè)的發(fā)展。
參考文獻:。
［2］張穎．公路工程檢測在公路工程質量控制中的應用．交通標準化，(15)．。
傳感器論文篇十一
傳感器（英文名稱：transducer/sensor）是直接作用于被測量、并能按一定規(guī)律將其轉化為同種或別種量值輸出的器件。目前，傳感器轉換后的信號大多是電信號，因而從狹義上講，傳感器是把外界輸入的非電信號轉換為電信號的裝置。
1前言。
傳感器是測試系統(tǒng)的一部分，其作用類似于人類的感覺器官，也可以認為是人類感官的延伸。人們借助傳感器可以去探測那些人們無法用或不便用感官直接感知的事物，如用熱電偶可以測量熾熱物體的溫度；用超聲波換能器可以測海水深度；用紅外遙感器可從高空探測地面形貌、河流狀態(tài)及植被的分布等。因此，可以說傳感器是人們認識自然界事物的有力工具，是測量儀器與被測量物體之間的接口。通常情況下，傳感器處于測試裝置的輸入端，是測試系統(tǒng)的第一個環(huán)節(jié)，其性能直接影響著整個測試系統(tǒng)，對測試精度有很大影響。
按被測物理量的不同，可以分為位移、力、溫度、流量傳感器等；按工作的基礎不同，可以分為機械式傳感器、電氣式傳感器、光學式傳感器、流體式傳感器等；按信號變換特征可以分為物性型傳感器和結構型傳感器；根據(jù)敏感元件與被測對象直接的能量關系，可以分為能量轉換型傳感器與能量控制型傳感器。
3常見傳感器介紹。
3.1電阻應變式傳感器。
電阻應變式傳感器又叫電阻應變計，其敏感元件是電阻應變。應變片是在用苯酚，環(huán)氧樹脂等絕緣材料浸泡過的玻璃基板上，粘貼直徑為0.025mm左右的金屬絲或金屬箔制成。敏感元件也叫敏感柵。其具有體積小、動態(tài)響應快、測量精度高、使用簡單等優(yōu)點。在航空、機械、建筑等各行業(yè)獲得了廣泛應用。電阻應變片的工作原理是基于金屬的應變效應，即金屬導體在外力作用下產(chǎn)生機械形變，其電阻值隨機械變形的變化而變化。其可以分為：金屬電阻應變片和半導體應變片式兩類。金屬應變片有金屬絲式、箔式、薄膜式之分。半導體應變片具有靈敏度高（通常是絲式、箔式的幾十倍）、橫向效應小等優(yōu)點。它們的主要區(qū)別在于：金屬電阻應變片式是利用導體形變引起電阻變化，而半導體應變片式則是利用電阻率變化引起電阻的變化。
3.2電容式傳感器。
電容式傳感器是將被測物理量轉換成電容量變化的裝置，它實質是一個具有可變參數(shù)的電容器。由于電容與極距成反比，與正對面積和介質成正比，因此其可以分為極距變化型、面積變化型和介質變化型三類。極距變化型電容傳感器的優(yōu)點是可進行動態(tài)非接觸式測量，對被測系統(tǒng)的影響小，靈敏度高，適用于較小位移的測量，但這種傳感器有非線性特性，因此使用范圍受到一定限制。面積變化型傳感器的優(yōu)點是輸出與輸入成線性關系，但與極距型傳感器相比，靈敏度較低，適用于較大的直線或角位移的測量。介質變化型則多用于測量液體的高度等場合。
3.3電感式傳感器。
電感式傳感器是將被測物理量，如力、位移等，轉換為電感量變換的一種裝置，其變換是基于電磁感應原理。電感式傳感器種類很多，常見的有自感式，互感式和渦流式三種。
電感式傳感器具有以下特點：結構簡單，傳感器無活動電觸點，因此工作可靠壽命長。靈敏度和分辨力高，能測出0.01微米的位移變化。傳感器的輸出信號強，電壓靈敏度一般每毫米的位移可達數(shù)百毫伏的輸出。線性度和重復性都比較好，在一定位移范圍（幾十微米至數(shù)毫米）內，傳感器非線性誤差可達0.05%～0.1%。同時，這種傳感器能實現(xiàn)信息的遠距離傳輸、記錄、顯示和控制，它在工業(yè)自動控制系統(tǒng)中廣泛被采用。但不足的是，它有頻率響應較低，不宜快速動態(tài)測控等缺點。
3.4磁電式傳感器。
磁電式傳感器是把被測物理量轉換為感應電動勢的一種傳感器，又稱電磁感應式或電動力式傳感器。其工作原理是一個匝數(shù)為n的線圈，當穿過它的磁通量變化時，線圈產(chǎn)生了感應電動勢。磁通量的變化可通過多種方式來實現(xiàn)，如磁鐵與線圈做切割磁力線運動、磁路的磁阻變化、恒定磁場中線圈面積的變化，因此可制造出不同類型的傳感器用于測量速度、扭矩等。
3.5壓電式傳感器。
壓電式傳感器是一種可逆?zhèn)鞲衅鳎抢媚承┪镔|的壓電效應進行工作的器件。最簡單的壓電式傳感器是在壓電晶片的兩個工作面上進行金屬蒸鍍，形成金屬膜，構成兩個電極。當晶片受壓力時，兩個極板上聚集數(shù)量相等而極性相反的電荷，形成電場。因此壓電傳感器可以看成是電荷發(fā)生器，又可以看作電容器。
4新型傳感器。
4.1生物傳感器。
生物傳感器是用生物活性材料（酶、蛋白質、dna、抗體、抗原、生物膜等）與物理化學換能器有機結合的一門交叉學科，是發(fā)展生物技術必不可少的一種先進的檢測方法與監(jiān)控方法，也是物質分子水平的快速、微量分析方法。各種生物傳感器有以下共同的結構：包括一種或數(shù)種相關生物活性材料（生物膜）及能把生物活性表達的信號轉換為電信號的物理或化學換能器（傳感器），二者組合在一起，用現(xiàn)代微電子和自動化儀表技術進行生物信號的再加工，構成各種可以使用的生物傳感器分析裝置、儀器和系統(tǒng)。生物傳感器的原理：待測物質經(jīng)擴散作用進入生物活性材料，經(jīng)分子識別，發(fā)生生物學反應，產(chǎn)生的信息繼而被相應的物理或化學換能器轉變成可定量和可處理的電信號，再經(jīng)二次儀表放大并輸出，便可知道待測物濃度。
4.2激光傳感器。
激光傳感器：利用激光技術進行測量的傳感器。它由激光器、激光檢測器和測量電路組成。激光傳感器是新型測量儀表，它的優(yōu)點是能實現(xiàn)無接觸遠距離測量，速度快，精度高，量程大，抗光、電干擾能力強等。激光傳感器原理：激光傳感器工作時，先由激光發(fā)射二極管對準目標發(fā)射激光脈沖。經(jīng)目標反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到傳感器接收器，被光學系統(tǒng)接收后成像到雪崩光電二極管上。雪崩光電二極管是一種內部具有放大功能的光學傳感器，因此它能檢測極其微弱的光信號，并將其轉化為相應的電信號。
5結束語。
隨著科技的飛速發(fā)展，人們不斷提高著自身認知世界的能力。傳感器在獲取自然和生產(chǎn)領域中發(fā)揮著巨大上的作用。目前，傳感器技術在發(fā)展經(jīng)濟、推動社會進步方面起到重要的推動作用。相信未來，傳感器技術將會出現(xiàn)一個飛躍。
作者簡介。
楊天娟(1991-)，女，河北省邯鄲市人?，F(xiàn)為鄭州大學本科生，主要研究方向為機械工程及自動化。
作者單位。
鄭州大學機械工程學院河南省鄭州市450001。
傳感器論文篇十二
為了實現(xiàn)不同會議室、不同會議終端之間的視音頻信號自由交互、不同品牌視頻終端和會議攝像機、多會議室設備集中控制、不同會議室的視頻畫面和音頻集中監(jiān)看、監(jiān)聽等功能,通過會議集中控制系統(tǒng)進行統(tǒng)一管理。本次會議集中控制系統(tǒng)設計包括:視頻會議室5個,視頻集中控制室1個,視頻會議終端品牌2種。
1總體目標。
視頻系統(tǒng):各個會議室建設高分辨率(不低于1920*1280)的大屏顯示系統(tǒng)及攝像系統(tǒng),各會議室可同時參與遠程視頻會議,顯示內容平滑切換。集中控制系統(tǒng):每個會議室都集中到中央控制室集中控制,包括視頻信號的切換、音頻集中控制、攝像系統(tǒng)集中控制;將2個不同品牌的視頻終端軟件的通過pc機進行銜接,實現(xiàn)終端設備的視音頻信號相互傳遞;各視頻會議室達到高清視頻會議標準;實現(xiàn)各視頻會議室之間的視音頻信號交互,信號同步通訊;實現(xiàn)由集控室統(tǒng)一控制各會議室會議操作工作,可自由切換各會議室的視頻傳輸信號,音頻傳輸信號;實現(xiàn)會議室房間的音頻在本會場擴音效果的同步;視音頻信號、網(wǎng)絡信號的互聯(lián)互通以及集中控制;各視頻會議室都可以召開主會場高清視頻會議,也可作為分會場參加召開的視頻會議;集控室可以對各視頻會議室的視音頻信號進行監(jiān)看、監(jiān)聽。
2實現(xiàn)方案。
2.1頻系統(tǒng)。
在中央控制室配置一臺32x32的ypbpr的矩陣,各個會議室都配備一臺8x16的ypbpr的矩陣,以控制室為核心,采用樹型結構,接收各會議室視頻信號,并且能把任意信號發(fā)送到指定會議室。各個會議室會場內前后各有一個攝像機,通過各會議室8x16的ypbpr的矩陣把視頻信號傳送到控制室32x32矩陣,考慮ypbpr信號傳輸距離過遠會有所衰減的問題,遠距離的ypbpr信號均采用雙絞線傳輸?shù)姆绞?通過信號轉換來解決信號衰減問題。
2.2音頻系統(tǒng)。
音頻處理部分采用智能數(shù)字音頻處理器,每個會議室各放一臺,中央控制室放一臺,需通過一根超六類屏蔽雙絞線來傳輸音頻信號,減少信號衰減及資源浪費。各個會議室和中央控制室的連接方式為環(huán)狀。只要設備加電運行,中央控制室就能接收到各個會議室的`信號,并且能把音頻信號輸送到各個會議室。在音頻信號切換方面,中央控制室配備一臺24路模擬調音臺,滿足把8臺視頻終端的音頻輸入到調音臺,并且把音頻處理器傳輸過來的本地會場聲音通過控制室音頻處理器輸出到終端。另外還有本地的dvd,機頂盒,pc的音頻都輸入到調音臺,完成所有音頻信號的匯聚以及發(fā)送。
2.3攝像機控制系統(tǒng)。
視頻控制方面:根據(jù)各個會議室的攝像機品牌比較繁多的問題,采用一臺多協(xié)議的攝像機控制器,能針對不同攝像機設定不同的控制協(xié)議,實現(xiàn)一個控制器能控制多個不同品牌攝像機的需求,例如對rs232和rs485的控制協(xié)議的攝像機進行控制。視頻切換:各個會議室8x16的ypbpr視頻矩陣都具備rs232控制功能,在中央控制室配備一臺中央控制器,具備多個rs232,rs485,紅外及io等端口。中央控制器直接與控制室一臺專用pc機同屬一個網(wǎng)段,通過在pc機上運行專門定制的高度集成控制軟件,來實現(xiàn)各個會議室及控制室視頻信號的無縫切換。視頻顯示:各個會議室都配備視頻顯示設備,dlp大屏的顯示模式及信號的選擇都由控制軟件實現(xiàn)。dlp大屏及電視都是通過紅外控制開關,投影儀是通過rs232控制開關。音頻控制:各個會議室的數(shù)字音頻處理器都可以遠程網(wǎng)絡訪問,可以實時的監(jiān)測各個會場的聲音大小有無。
通過控制室的調音臺可以實現(xiàn)各個會議室之間以及會議室與遠端的音頻切換。其它設備控制:各個會議室都有設備間,配備標準19寸機柜,為解決設備開關問題,各個會議室機柜內部都配備針對220v強電的遠程控制開關。中央控制室配備一臺可遠程控制的電源時序器,通過控制軟件就可以控制各個會議室設備以及燈光的開關。按照設定的不同模式,根據(jù)會場是否是主會場或者分會場來一鍵開啟會場,設定好燈光效果,所使用的攝像機,是否開啟顯示設備。通過該會議集中控制系統(tǒng)實現(xiàn)了一鍵開會,一鍵閉會,5個會議室任意一個為主會場,其他會議室都可作為分會場參加會議。5個會議室也可以同時召開主會場會議互不影響。其它會議集中控制系統(tǒng)可以參考該方案,根據(jù)實際情況靈活配置音頻和視頻矩陣等設備,實現(xiàn)會議的集中控制。
傳感器論文篇十三
傳感器應用極其廣泛，而且種類繁多，涉及的學科也很多，通過對傳感器的學習讓我基本了解了傳感器的基本概念及傳感器的靜、動態(tài)特性電阻式、電容式、電感式、壓電式、熱電式、磁敏式、光電式傳感器與光纖傳感器的結構、工作原理及應用。傳感器的特性主要是指輸出入輸入之間的關系。當輸入量為常量或變化很慢時，其關系為靜態(tài)特性。當輸入量隨時間變換較快時，其關系為動態(tài)特性。
前者就能推定后者。最常用的標準輸入信號有階躍信號和正弦信號兩種，所以傳感器的動態(tài)特性也常用階躍響應和頻率響應來表示。
傳感器的作用主要是感受和響應規(guī)定的被測量，并按一定規(guī)律將其轉換成有用輸出，特別是完成非電量到電量的轉換。傳感器的組成并無嚴格的規(guī)定。一般說來，可以把傳感器看做由敏感元件（有時又稱為預變換器）和變換元件（有時又稱為變換器）兩部分組成，。
敏感元件。
在具體實現(xiàn)非電量到電量的變換時，并非所有的非電量都能利用現(xiàn)有的技術手段直接變換為電量，有些必須進行預變換，即先將待測的非電量變?yōu)橐子谵D換成電量的另一種非電量。這種能完成預變換的器件稱為敏感元件。
變換器。
能將感受到的非電量變換為電量的器件稱為變換器，例如，可以將位移量直接變換為電容、電阻及電感的電容變換器、電阻變換器及電感變換器，能直接把溫度變換為電勢的熱電偶變換器。顯然，變換器是傳感器不可缺少的重要組成部分。
在實際情況中，由于有一些敏感元件直接就可以輸出變換后的電信號，而一些傳感器又不包括敏感元件在內，因此常常無法將敏感元件與變換器加以嚴格區(qū)別。
通過本學期的學習讓我了解在實際使用中對傳感器的選擇的要。
求如下：1、根據(jù)測量對象與測量環(huán)境確定傳感器的類型。
要進行—個具體的測量工作,首先要考慮采用何種原理的傳感器,這需要分析多方面的因素之后才能確定.因為,即使是測量同一物理量,也有多種原理的傳感器可供選用,哪一種原理的傳感器更為合適,則需要根據(jù)被測量的特點和傳感器的使用條件考慮以下一些具體問題:量程的大小;被測位置對傳感器體積的要求;測量方式為接觸式還是非接觸式;信號的引出方法,有線或是非接觸測量;傳感器的來源,國產(chǎn)還是進口,價格能否承受,還是自行研制.
在考慮上述問題之后就能確定選用何種類型的傳感器,然后再考慮傳感器的具體性能指針.
2、靈敏度的選擇。
量變化對應的輸出信號的值才比較大,有利于信號處理.但要注意的是,傳感器的靈敏度高,與被測量無關的外界噪聲也容易混入,也會被放大系統(tǒng)放大,影響測量精度.因此,要求傳感器本身應具有較高的信噪比,盡員減少從外界引入的廠擾信號.
傳感器的靈敏度是有方向性的.當被測量是單向量,而且對其方向性要求較高,則應選擇其它方向靈敏度小的傳感器;如果被測量是多維向量,則要求傳感器的交叉靈敏度越小越好.
3、頻率響應特性。
傳感器的頻率響應特性決定了被測量的頻率范圍,必須在允許頻率范圍內保持不失真的測量條件,實際上傳感器的響應總有—定延遲,希望延遲時間越短越好.
傳感器的頻率響應高,可測的信號頻率范圍就寬,而由于受到結構特性的影響,機械系統(tǒng)的慣性較大,因有頻率低的傳感器可測信號的頻率較低.
在動態(tài)測量中,應根據(jù)信號的特點(穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)、隨機等)響應特性,以免產(chǎn)生過火的誤差.
4、線性范圍。
傳感器論文篇十四
根據(jù)上面的原理可知，基于stewart結構的六維力傳感每一個支路如果只受到拉壓方向的力，則測量的結果將比較準確，如果有耦合力進入該支路傳感器，則由于耦合的影響，傳感器的精度會降低，并且耦合因素是降低傳感器精度的一個重要原因，因此，就需要設計合理的結構將耦合應力影響降到最小，從而提高測量精度。本文在結構解耦設計上，主要在2個方面進行改進:一是盡量減少耦合力的引入;另一方面是盡量提高結構的抗耦合能力。
1．1支路去耦結構優(yōu)化設計。
傳感器維間耦合的產(chǎn)生是在主測量載荷作用時會伴隨著非測量方向載荷的干擾影響。根據(jù)stewart六維力傳感器的特點與工作原理，傳感器耦合形式主要是各支路傳感器會受到額外的彎曲和沿軸線的扭轉作用。對此，本文設計了一種支路傳感器去耦結構可以很好地減小耦合扭曲、彎曲的影響。它由球頭球窩組件、十字槽鏈接桿部件等部分構成，如圖2所示。設計思路如下:1)將傳統(tǒng)的球鉸面接觸改為錐頭球窩的點接觸，連接桿一端為錐狀半球型，套入在半球形的窩中，基本實現(xiàn)點接觸，這樣，在對傳感器施加力時，力比較集中，大大減小了雜散力的影響，提高了載荷傳遞的穩(wěn)定性，并且通過接觸面的減小降低了耦合影響。2)在連接桿上加工可等效為彈性鉸鏈的正交十字槽結構，當有彎曲力矩施加到支路傳感器上時，由于有彈性鉸鏈效應，彎曲力矩的影響將會大大減小，使得力傳遞基本上按照設計的方向進行，力的傳遞越集中，傳感器的精度就越高。
傳感器論文篇十五
對于電阻應變片式測力傳感器（以下簡稱“測力傳感器”）來說，彈性體的結構形狀與相關尺寸對測力傳感器性能的影響極大?？梢哉f，測力傳感器的性能主要取決于其彈性體的形狀及相關尺寸。如果測力傳感器的彈性體設計不合理，無論彈性體的加工精度多高、粘貼的電阻應變片的品質多好，測力傳感器都難以達到較高的測力性能。因此，在測力傳感器的設計過程中，對彈性體進行合理的設計至關重要。
彈性體的設計基本屬于機械結構設計的范圍，但因測力性能的需要，其結構上與普通的機械零件和構件有所不同。一般說來，普通的機械零件和構件只須滿足在足夠大的安全系數(shù)下的強度和剛度即可，對在受力條件下零件或構件上的應力分布情況不必嚴格要求。然而，對于彈性體來說，除了需要滿足機械強度和剛度要求以外，必須保證彈性體上粘貼電阻應變片部位（以下簡稱“貼片部位”）的應力（應變）與彈性體承受的載荷（被測力）保持嚴格的對應關系；同時，為了提高測力傳感器測力的靈敏度，還應使貼片部位達到較高的應力（應變）水平。
由此可見，在彈性體的設計過程中必須滿足以下兩項要求：
（1）貼片部位的應力（應變）應與被測力保持嚴格的對應關系；
（2）貼片部位應具有較高的應力（應變）水平。
為了滿足上述兩項要求，在測力傳感器的彈性體設計方面，經(jīng)常應用“應力集中”的設計原則，確保貼片部位的應力（應變）水平較高，并與被測力保持嚴格的對應關系，以提高所設計測力傳感器的測力靈敏度和測力精度。
二、改善應力（應變）不規(guī)則分布的“應力集中”原則。
在機械零件或構件的設計過程中，通常認為應力（應變）在零件或構件上是規(guī)則分布的，如果零件或構件的截面形狀不發(fā)生變化，不必考慮應力（應變）分布不規(guī)則的問題。其實，在機械零件或構件的設計中，對于應力（應變）不規(guī)則分布的問題并非不予考慮，而是通過強度計算中的'安全系數(shù)將其包容在內了。
對于測力傳感器來說，它是通過電阻應變片測量彈性體上貼片部位的應變來測量被測力的大小。若要保證貼片部位的應力（應變）與被測力保持嚴格的對應關系，實際上就是保證在測力傳感器受力時，彈性體上貼片部位的應力（應變）要按照某一規(guī)律分布。在實際應用中，對于彈性體貼片部位應力（應變）分布影響較大的因素主要是彈性體受力條件的變化。
彈性體受力條件的變化是指當彈性體受力的大小不變時，力的作用點發(fā)生變化或彈性體與其相鄰的加載構件和承載構件的接觸條件發(fā)生變化。如果在彈性體結構設計時，未能考慮這一情況，就可能造成彈性體上應力（應變）分布的不規(guī)則變化。這方面最典型的實例是筒式測力傳感器（見圖1）。
當筒式測力傳感器上、下端面均勻受力時，在彈性體貼片部位的整個圓周上應力（應變）的分布是均勻的。當上、下兩個端面上受力情況發(fā)生變化后，力在兩個端面的作用情況不再是均勻分布的，這時彈性體貼片部位圓周上應力（應變）的分布情況就難以預料了。如果筒式測力傳感器彈性體的高度與直徑之比足夠大，彈性體貼片部位圓周上的應力（應變）基本上還是均勻分布。但是，在實際應用中，通常很少能為測力傳感器提供較大的安裝空間位置，因而筒式測力傳感器彈性體的高度與直徑之比很難做到足夠大，彈性體貼片部位圓周上應力（應變）將不均勻分布，而且不均勻分布的情況隨彈性體受力情況的變化而改變。在這樣的條件下，彈性體貼片部位的應力（應變）與被測力不能保持嚴格的對應關系，將造成明顯的測力誤差。
為了減小由于彈性體受力條件的變化引起的測力誤差，有些傳感器設計者采取在筒式測力傳感器彈性體上增加貼片數(shù)量的方法，盡可能將彈性體上貼片部位圓周上應力（應變）分布不均勻的情況測量出來。這樣的處理方法有一定的效果，可以減小彈性體受力條件的變化引起的測力誤差。但這種方法畢竟是一種被動的方法，增加的貼片數(shù)量總是有限的，還是很難把彈性體上貼片部位圓周上應力（應變）分布不均勻的情況全部測量出來，測力誤差減小的程度不夠顯著。
由于彈性體受力條件的變化引起的測力誤差的實質是彈性體貼片部位圓周上的應力（應變）的不規(guī)則分布，如果能使彈性體貼片部位圓周上的應力（應變）分布受到一定條件的約束，迫使貼片部位的應力（應變）按照某一規(guī)律分布，因而使得彈性體貼片部位的應力（應變）與被測力基本保持嚴格的對應關系，由此來減小因彈性體受力條件的變化引起的測力誤差。
對于筒式測力傳感器來說，在承載強度足夠的條件下，如果將彈性體貼片部位圓周上不貼片的部位挖空（見圖2），使得應力只能在未挖空的部位分布，大大改善了應力（應變）不規(guī)則分布的情況?；蛘哒f，應力（應變）的不規(guī)則分布僅僅限于未挖空的部位，并且其不規(guī)則分布的程度不會很大。因此，在未挖空的部位粘貼電阻應變片，就能使測得的應力（應變）與被測力基本保持嚴格的對應關系。
上述處理方法實際上出于這樣一個原理：通過某種措施，使彈性體上的應力（應變）集中分布在便于貼片檢測的部位，實現(xiàn)測得的應力（應變）與被測力基本保持嚴格的對應關系，以保證傳感器的測力精度。
作者曾用上述方法對筒式測力傳感器進行改進。改進前的普通筒式傳感器測力誤差大于1%f.s.，改進后（局部挖空）的筒式傳感器測力誤差為0.1~0.3%f.s.，測力精度明顯提高。
若要測力傳感器達到較高的靈敏度，通常應該使電阻應變片有較高的應變水平，即在彈性體上貼片部位應該有較高的應力（應變）水平。
實現(xiàn)彈性體上貼片部位達到較高應力（應變）水平有兩種常用的方法：
（1）整體減小彈性體的尺寸，全面提高彈性體上的應力（應變）水平；
（2）在貼片部位附近對彈性體進行局部削弱，使貼片部位局部應力（應變）水平提高，而彈性體其它部位的應力（應變）水平基本不變。
以上兩種方法都可以提高貼片部位的應力（應變）水平，但對彈性體整體性能而言，局部削弱彈性體的效果要遠好于整體減小彈性體尺寸。因為局部削弱彈性體既能提高貼片部位的應力（應變）水平，又使得彈性體整體保持較高的強度和剛度，有利于提高傳感器的性能和使用效果。
局部削弱彈性體提高貼片部位應力（應變）水平的原理是：通過局部削弱彈性體，造成局部的應力集中，使得應力集中部位的應力（應變）水平明顯高于彈性體其它部位的應力水平，將電阻應變片粘貼于應力集中部位，就可以測得較高的應變水平。
局部應力（應變）集中的方法在測力傳感器的設計中經(jīng)常被采用，尤其在梁式測力傳感器（如彎曲梁式和剪切梁式測力傳感器）的彈性體設計中被廣泛應用。局部應力（應變）集中方法應用較為成功的當數(shù)剪切梁式測力傳感器。剪切梁式測力傳感器是通過檢測梁式彈性體上的剪應力（剪應變）實現(xiàn)測力的，其彈性體的結構如圖3所示（為了便于說明問題，這里僅以一簡支梁式的彈性體為例）。
由材料力學中有關梁的應力分布知識可知，當梁承受橫向（彎曲）載荷時，在梁的中性層處剪應力（剪應變）最大。如果要檢測梁上的剪應變，應該在梁的中性層處貼片。為了提高貼片處的剪應力（剪應變）水平，可將彈性體兩側各挖一個盲孔（見圖3的2處），盲孔的中心應在中性層處。電阻應變片應該粘貼在盲孔的底面上，即圖3中工字形斷面（a－a剖面）的腹板上。
對于梁形構件來說，其彎曲強度是主要矛盾。在一個梁滿足彎曲強度的情況下，剪切強度一般裕量較大。當在中性層附近挖盲孔后，該截面上腹板上的剪應力（剪應變）明顯提高，然而該截面上的彎曲應力提高很小。因此，剪切梁式彈性體應用局部應力集中方案后，被檢測的剪應變大大提高，使該測力傳感器的靈敏度顯著提高，而對整個梁的彎曲強度影響很小，使整個梁保持了良好的強度和剛度。
四、小結。
在測力傳感器的設計過程中，如能自覺地按照上述兩種應力集中的原則，對彈性體進行結構設計，就能夠收到提高測力傳感器的測力精度和測力靈敏度的良好效果。靈活、恰當?shù)剡\用應力集中的原則，對于設計和生產(chǎn)高性能的測力傳感器具有重要的實用意義。
參考文獻。
[1].劉鴻文主編，《材料力學》，高等教育出版社，1979年。
傳感器論文篇十六
1微型化（micro）。
為了能夠與信息時代信息量激增、要求捕獲和處理信息的能力日益增強的技術發(fā)展趨勢保持一致，對于傳感器性能指標（包括精確性、可靠性、靈敏性等）的要求越來越嚴格；與此同時，傳感器系統(tǒng)的操作友好性亦被提上了議事日程，因此還要求傳感器必須配有標準的輸出模式；而傳統(tǒng)的大體積弱功能傳感器往往很難滿足上述要求，所以它們已逐步被各種不同類型的高性能微型傳感器所取代；后者主要由硅材料構成，具有體積小、重量輕、反應快、靈敏度高以及成本低等優(yōu)點。
目前，幾乎所有的傳感器都在由傳統(tǒng)的結構化生產(chǎn)設計向基于計算機輔助設計（cad）的模擬式工程化設計轉變，從而使設計者們能夠在較短的時間內設計出低成本、高性能的新型系統(tǒng)，這種設計手段的巨大轉變在很大程度上推動著傳感器系統(tǒng)以更快的速度向著能夠滿足科技發(fā)展需求的微型化的方向發(fā)展。
對于微機電系統(tǒng)（mems）的研究工作始于20世紀60年代，其研究范疇涉及材料科學、機械控制、加工與封裝工藝、電子技術以及傳感器和執(zhí)行器等多種學科，是一個極具前景的新興研究領域。mems的核心技術是研究微電子與微機械加工與封裝技術的巧妙結合，期望能夠由此而制造出體積小巧但功能強大的新型系統(tǒng)。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，尤其最近十多年的研究與發(fā)展，mems技術已經(jīng)顯示出了巨大的生命力，此項技術的有效采用將信息系統(tǒng)的微型化、智能化、多功能化和可靠性水平提高到了一個新的高度。在當前技術水平下，微切削加工技術已經(jīng)可以生產(chǎn)出來具有不同層次的3d微型結構，從而可以生產(chǎn)出體積非常微小的微型傳感器敏感元件，象毒氣傳感器、離子傳感器、光電探測器這樣的以硅為主要構成材料的傳感/探測器都裝有極好的敏感元件[1]，[2]。目前，這一類元器件已作為微型傳感器的主要敏感元件被廣泛應用于不同的研究領域中。
2智能化（smart）。
智能化傳感器（smartsensor）是20世紀80年代末出現(xiàn)的另外一種涉及多種學科的新型傳感器系統(tǒng)。此類傳感器系統(tǒng)一經(jīng)問世即刻受到科研界的普遍重視，尤其在探測器應用領域，如分布式實時探測、網(wǎng)絡探測和多信號探測方面一直頗受歡迎，產(chǎn)生的影響較大。
2.1智能化傳感器的特點。
智能化傳感器是指那些裝有微處理器的，不但能夠執(zhí)行信息處理和信息存儲，而且還能夠進行邏輯思考和結論判斷的傳感器系統(tǒng)。這一類傳感器就相當于是微型機與傳感器的綜合體一樣，其主要組成部分包括主傳感器、輔助傳感器及微型機的硬件設備。如智能化壓力傳感器，主傳感器為壓力傳感器，用來探測壓力參數(shù)，輔助傳感器通常為溫度傳感器和環(huán)境壓力傳感器。采用這種技術時可以方便地調節(jié)和校正由于溫度的變化而導致的測量誤差，而環(huán)境壓力傳感器測量工作環(huán)境的壓力變化并對測定結果進行校正；而硬件系統(tǒng)除了能夠對傳感器的弱輸出信號進行放大、處理和存儲外，還執(zhí)行與計算機之間的通信聯(lián)絡。
通常情況下，一個通用的檢測儀器只能用來探測一種物理量，其信號調節(jié)是由那些與主探測部件相連接著的模擬電路來完成的；但智能化傳感器卻能夠實現(xiàn)所有的功能，而且其精度更高、價格更便宜、處理質量也更好。與傳統(tǒng)的傳感器相比，智能化傳感器具有以下優(yōu)點：
1．智能化傳感器不但能夠對信息進行處理、分析和調節(jié)，能夠對所測的數(shù)值及其誤差進行補償，而且還能夠進行邏輯思考和結論判斷，能夠借助于一覽表對非線性信號進行線性化處理，借助于軟件濾波器濾波數(shù)字信號。此外，還能夠利用軟件實現(xiàn)非線性補償或其它更復雜的環(huán)境補償，以改進測量精度。
2．智能化傳感器具有自診斷和自校準功能，可以用來檢測工作環(huán)境。當工作環(huán)境臨近其極限條件時，它將發(fā)出告警信號，并根據(jù)其分析器的輸入信號給出相關的診斷信息。當智能化傳感器由于某些內部故障而不能正常工作時，它能夠借助其內部檢測鏈路找出異?，F(xiàn)象或出了故障的部件。
3．智能化傳感器能夠完成多傳感器多參數(shù)混合測量，從而進一步拓寬了其探測與應用領域，而微處理器的介入使得智能化傳感器能夠更加方便地對多種信號進行實時處理。此外，其靈活的配置功能既能夠使相同類型的傳感器實現(xiàn)最佳的工作性能，也能夠使它們適合于各不相同的工作環(huán)境。
5．智能化傳感器備有一個數(shù)字式通信接口，通過此接口可以直接與其所屬計算機進行通信聯(lián)絡和交換信息。此外，智能化傳感器的信息管理程序也非常簡單方便，譬如，可以對探測系統(tǒng)進行遠距離控制或者在鎖定方式下工作，也可以將所測的數(shù)據(jù)發(fā)送給遠程用戶等。
2.2智能化傳感器的發(fā)展與應用現(xiàn)狀。
目前，智能化傳感器技術正處于蓬勃發(fā)展時期，具有代表意義的典型產(chǎn)品是美國霍尼韋爾公司的st-3000系列智能變送器和德國斯特曼公司的二維加速度傳感器，以及另外一些含有微處理器（mcu）的單片集成壓力傳感器、具有多維檢測能力的智能傳感器和固體圖像傳感器（ssis）等。與此同時，基于模糊理論的新型智能傳感器和神經(jīng)網(wǎng)絡技術在智能化傳感器系統(tǒng)的研究和發(fā)展中的重要作用也日益受到了相關研究人員的極大重視。
指出的一點是：目前的智能化傳感器系統(tǒng)本身盡管全都是數(shù)字式的，但其通信協(xié)議卻仍需借助于4～20ma的標準模擬信號來實現(xiàn)。一些國際性標準化研究機構目前正在積極研究推出相關的通用現(xiàn)場總線數(shù)字信號傳輸標準；不過，在眼下過渡階段仍大多采用遠距離總線尋址傳感器（hart）協(xié)議，即highwayaddressableremotetransducer。這是一種適用于智能化傳感器的通信協(xié)議，與目前使用4～20ma模擬信號的系統(tǒng)完全兼容，模擬信號和數(shù)字信號可以同時進行通信，從而使不同生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品具有通用性。
能化傳感器多用于壓力、力、振動沖擊加速度、流量、溫濕度的測量，如美國霍尼韋爾公司的st3000系列全智能變送器和德國斯特曼公司的二維加速度傳感器就屬于這一類傳感器。另外，智能化傳感器在空間技術研究領域亦有比較成功的應用實例[6]。
發(fā)展中，智能化傳感器無疑將會進一步擴展到化學、電磁、光學和核物理等研究領域?？梢灶A見，新興的智能化傳感器將會在關系到全人類國民生的各個領域發(fā)揮越來越大作用。
3多功能傳感器（multifunction）。
如前所述，通常情況下一個傳感器只能用來探測一種物理量，但在許多應用領域中，為了能夠完美而準確地反映客觀事物和環(huán)境，往往需要同時測量大量的物理量。由若干種敏感元件組成的多功能傳感器則是一種體積小巧而多種功能兼?zhèn)涞男乱淮綔y系統(tǒng)，它可以借助于敏感元件中不同的物理結構或化學物質及其各不相同的表征方式，用單獨一個傳感器系統(tǒng)來同時實現(xiàn)多種傳感器的功能。隨著傳感器技術和微機技術的飛速發(fā)展，目前已經(jīng)可以生產(chǎn)出來將若干種敏感元件綜裝在同一種材料或單獨一塊芯片上的一體化多功能傳感器。
3.1多功能傳感器的執(zhí)行規(guī)則和結構模式。
概括來講，多功能傳感器系統(tǒng)主要的執(zhí)行規(guī)則和結構模式包括：
（1）多功能傳感器系統(tǒng)由若干種各不相同的敏感元件組成，可以用來同時測量多種參數(shù)。譬如，可以將一個溫度探測器和一個濕度探測器配置在一起（即將熱敏元件和濕敏元件分別配置在同一個傳感器承載體上）制造成一種新的傳感器，這樣，這種新的傳感器就能夠同時測量溫度和濕度。
（2）將若干種不同的敏感元件精巧地制作在單獨的一塊硅片中，從而構成一種高度綜合化和小型化的多功能傳感器。由于這些敏感元件是被綜裝在同一塊硅片中的，它們無論何時都工作在同一種條件下，所以很容易對系統(tǒng)誤差進行補償和校正。
（3）借助于同一個傳感器的不同效應可以獲得不同的信息。以線圈為例，它所表現(xiàn)出來的電容和電感是各不相同的。
（4）在不同的激勵條件下，同一個敏感元件將表現(xiàn)出來不同的特征。而在電壓、電流或溫度等激勵條件均不相同的情況下，由若干種敏感元件組成的一個多功能傳感器的特征可想而知將會是多么的`千差萬別！有時候簡直就相當于是若干個不同的傳感器一樣，其多功能特征可謂名副其實。
3.2多功能傳感器的研制與應用現(xiàn)狀。
多功能傳感器無疑是當前傳感器技術發(fā)展中一個全新的研究方向，日前有許多學者正在積極從事于該領域的研究工作。如將某些類型的傳感器進行適當組合而使之成為新的傳感器，如用來測量流體壓力和互異壓力的組合傳感器。又如，為了能夠以較高的靈敏度和較小的粒度同時探測多種信號，微型數(shù)字式三端口傳感器可以同時采用熱敏元件、光敏元件和磁敏元件；這種組配方式的傳感器不但能夠輸出模擬信號，而且還能夠輸出頻率信號和數(shù)字信號.
從目前的發(fā)展現(xiàn)狀來看，最熱門的研究領域也許是各種類型的仿生傳感器了，而且在感觸、刺激以及視聽辨別等方面已有最新研究成果問世。從實用的角度考慮，多功能傳感器中應用較多的是各種類型的多功能觸覺傳感器，譬如人造皮膚觸覺傳感器就是其中之一，這種傳感器系統(tǒng)由pvdf材料、無觸點皮膚敏感系統(tǒng)以及具有壓力敏感傳導功能的橡膠觸覺傳感器等組成。據(jù)悉，美國merritt公司研制開發(fā)的無觸點皮膚敏感系統(tǒng)獲得了較大的成功，其無觸點超聲波傳感器、紅外輻射引導傳感器、薄膜式電容傳感器、以及溫度、氣體傳感器等在美國本土應用甚廣。
與其它方面的研究成果相比，目前在人工嗅覺方面的研究還似乎遠遠不盡人意。由于嗅覺元件接收到的判別信號是非常復雜的，其中總是混合著成千上萬種化學物質，這就使得嗅覺系統(tǒng)處理起這些信號來異常錯綜復雜。
人工嗅覺傳感系統(tǒng)的典型產(chǎn)品是功能各異的electronicnose（電子鼻），近10多年來，該技術的發(fā)展很快，目前已有數(shù)種商品化的產(chǎn)品在國際市場流通，美、法、德、英等國家均有比較先進的電子鼻產(chǎn)品問世。
“電子鼻”系統(tǒng)通常由一個交叉選擇式氣體傳感器陣列和相關的數(shù)據(jù)處理技術組成，并配以恰當?shù)哪Ｊ阶R別系統(tǒng)，具有識別簡單和復雜氣味的能力，主要用來解決一般情況下的氣味探測問題。根據(jù)應用對象的不同，“電子鼻”系統(tǒng)傳感器陣列中傳感器的構成材料及配置數(shù)量亦有所不同，其中，構成材料包括金屬氧化物半導體、導電聚合物、石英晶振等，配置數(shù)量則從幾個到數(shù)十個不等。總之，“電子鼻”系統(tǒng)是氣體傳感器技術和信息處理技術進行有效結合的高科技產(chǎn)物，其氣體傳感器的體積很小，功耗也很低，能夠方便地捕獲并處理氣味信號。氣流經(jīng)過氣體傳感器陣列進入到“電子鼻”系統(tǒng)的信號預處理元件中，最后由陣列響應模式來確定其所測氣體的特征。陣列響應模式采用關聯(lián)法、最小二乘法、群集法以及主要元素分析法等方法對所測氣體進行定性和定量鑒別。美國cyranosciences公司生產(chǎn)的cyranose320電子鼻是目前技術較為先進、適用范圍也比較廣的嗅覺傳感系統(tǒng)之一，該系統(tǒng)主要由傳感器陣列和數(shù)據(jù)分析算法兩部分組成，其基本技術是將若干個獨特的薄膜式碳-黑聚合物復合材料化學電阻器配置成一個傳感器陣列，然后采用標準的數(shù)據(jù)分析技術，通過分析由此傳感器陣列所收集到的輸出值的辦法來識別未知分析物。據(jù)稱，cyranose320電子鼻的適用范圍包括食品與飲料的生產(chǎn)與保鮮、環(huán)境保護、化學品分析與鑒定、疾病診斷與醫(yī)藥分析以及工業(yè)生產(chǎn)過程控制與消費品的監(jiān)控與管理等。
4無線網(wǎng)絡化（wirelessnetworked）。
無線網(wǎng)絡對我們來說并不陌生，比如手機，無線上網(wǎng)，電視機。傳感器對我們來說也不陌生，比如溫度傳感器、壓力傳感器，還有比較新穎的氣味傳感器。但是，把二者結合在起來，提出無線傳感器網(wǎng)絡（wirelesssensornetworks）這個概念，卻是近幾年才發(fā)生的事情。
傳感器網(wǎng)絡是當前國際上備受關注的、由多學科高度交叉的新興前沿研究熱點領域。傳感器網(wǎng)絡綜合了傳感器技術、嵌入式計算技術、現(xiàn)代網(wǎng)絡及無線通信技術、分布式信息處理技術等，能夠通過各類集成化的微型傳感器協(xié)作地實時監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息，通過嵌入式系統(tǒng)對信息進行處理，并通過隨機自組織無線通信網(wǎng)絡以多跳中繼方式將所感知信息傳送到用戶終端。從而真正實現(xiàn)“無處不在的計算”理念。傳感器網(wǎng)絡的研究采用系統(tǒng)發(fā)展模式，因而必須將現(xiàn)代的先進微電子技術、微細加工技術、系統(tǒng)soc（system-on-chip）芯片設計技術、納米材料與技術、現(xiàn)代信息通訊技術、計算機網(wǎng)絡技術等融合，以實現(xiàn)其微型化、集成化、多功能化及系統(tǒng)化、網(wǎng)絡化，特別是實現(xiàn)傳感器網(wǎng)絡特有的超低功耗系統(tǒng)設計。傳感器網(wǎng)絡具有十分廣闊的應用前景，在軍事國防、工農(nóng)業(yè)、城市管理、生物醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測、搶險救災、防恐反恐、危險區(qū)域遠程控制等許多領域都有重要的科研價值和巨大實用價值，已經(jīng)引起了世界許多國家軍界、學術界和工業(yè)界的高度重視，并成為進入年以來公認的新興前沿熱點研究領域，被認為是將對二十一世紀產(chǎn)生巨大影響力的技術之一。
4.2傳感器網(wǎng)絡研究熱點問題和關鍵技術。
傳感器網(wǎng)絡以應用為目標，其構建是一個龐大的系統(tǒng)工程，涉及到的研究工作和需要解決的問題在每一個層面上都很多。對無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)結構及界面接口技術的研究意義重大。如果我們把傳感器網(wǎng)絡按其功能抽象成五個層次的話，將會包括基礎層（傳感器集合）、網(wǎng)絡層（通信網(wǎng)絡）、中間件層、數(shù)據(jù)處理和管理層以及應用開發(fā)層。
其中，基礎層以研究新型傳感器和傳感系統(tǒng)為核心，包括應用新的傳感原理、使用新的材料以及采用新的結構設計等，以降低能耗、提高敏感性、選擇性、響應速度、動態(tài)范圍、準確度、穩(wěn)定性以及在惡劣環(huán)境條件下工作的能力。
傳感器網(wǎng)絡有著巨大的應用前景，被認為是將對21世紀產(chǎn)生巨大影響力的技術之一。已有和潛在的傳感器應用領域包括：軍事偵察、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療、建筑物監(jiān)測等等。隨著傳感器技術、無線通信技術、計算技術的不斷發(fā)展和完善，各種傳感器網(wǎng)絡將遍布我們生活環(huán)境，從而真正實現(xiàn)“無處不在的計算”。以下簡要介紹傳感器網(wǎng)絡的一些應用。
（1）軍事應用。
傳感器網(wǎng)絡研究最早起源于軍事領域，實驗系統(tǒng)有海洋聲納監(jiān)測的大規(guī)模傳感器網(wǎng)絡，也有監(jiān)測地面物體的小型傳感器網(wǎng)絡?，F(xiàn)代傳感器網(wǎng)絡應用中，通過飛機撒播、特種炮彈發(fā)射等手段，可以將大量便宜的傳感器密集地撒布于人員不便于到達的觀察區(qū)域如敵方陣地內，收集到有用的微觀數(shù)據(jù)；在一部分傳感器因為遭破壞等原因失效時，傳感器網(wǎng)絡作為整傳感器網(wǎng)絡體仍能完成觀察任務。傳感器網(wǎng)絡的上述特點使得它具有重大軍事價值，可以應用于如下一些場景中：
監(jiān)測人員、裝備等情況以及單兵系統(tǒng)：通過在人員、裝備上附帶各種傳感器，可以讓各級指揮員比較準確、及時地掌握己方的保存狀態(tài)。通過在敵方陣地部署各種傳感器，可以了解敵方武器部署情況，為己方確定進攻目標和進攻路線提供依據(jù)。
監(jiān)測敵軍進攻：在敵軍駐地和可能的進攻路線上部署大量傳感器，從而及時發(fā)現(xiàn)敵軍的進攻行動、爭取寶貴的應對時間。并可根據(jù)戰(zhàn)況快速調整和部署新的傳感器網(wǎng)絡。
評估戰(zhàn)果：在進攻前后，在攻擊目標附近部署傳感器網(wǎng)絡，從而收集目標被破壞程度的數(shù)據(jù)。
核能、生物、化學攻擊的偵察：借助于傳感器網(wǎng)絡可以及早發(fā)現(xiàn)己方陣地上的生、化污染，提供快速反應時間從而減少損失。不派人員就可以獲取一些核、生、化爆炸現(xiàn)場的詳細數(shù)據(jù)。
（2）環(huán)境應用。
洪災的預警：通過在水壩、山區(qū)中關鍵地點合理地布置一些水壓、土壤濕度等傳感器，可以在洪災到來之前發(fā)布預警信息，從而及時排除險情或者減少損失。
農(nóng)田管理：通過在農(nóng)田部署一定密度的空氣溫度、土壤濕度、土壤肥料含量、光照強度、風速等傳感器，可以更好地對農(nóng)田管理微觀調控，促進農(nóng)作物生長。
（3）家庭應用。
建筑及城市管理各種無線傳感器可以靈活方便地布置于建筑物內，獲取室內環(huán)境參數(shù)，從而為居室環(huán)境控制和危險報警提供依據(jù)。
智能家居：通過布置于房間內的溫度、濕度、光照、空氣成分等無線傳感器，感知居室不同部分的微觀狀況，從而對空調、門窗以及其他家電進行自動控制，提供給人們智能、舒適的居住環(huán)境[16]。
建筑安全：通過布置于建筑物內的圖像、聲音、氣體檢測、溫度、壓力、輻射等傳感器，發(fā)現(xiàn)異常事件及時報警，自動啟動應急措施。
智能交通：通過布置于道路上的速度、識別傳感器，監(jiān)測交通流量等信息，為出行者提供信息服務，發(fā)現(xiàn)違章能及時報警和記錄[17]。反恐和公共安全通過特殊用途的傳感器，特別是生物化學傳感器監(jiān)測有害物、危險物的信息，最大限度地減少其對人民群眾生命安全造成的傷害。
（4）結論。
無線傳感器網(wǎng)絡有著十分廣泛的應用前景，它不僅在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、環(huán)境、醫(yī)療等傳統(tǒng)領域有具有巨大的運用價值，在未來還將在許多新興領域體現(xiàn)其優(yōu)越性，如家用、保健、交通等領域。我們可以大膽的預見，將來無線傳感器網(wǎng)絡將無處不在，將完全融入我們的生活。比如微型傳感器網(wǎng)最終可能將家用電器、個人電腦和其他日常用品同互聯(lián)網(wǎng)相連，實現(xiàn)遠距離跟蹤，家庭采用無線傳感器網(wǎng)絡負責安全調控、節(jié)電等。無線傳感器網(wǎng)絡將是未來的一個無孔不入的十分龐大的網(wǎng)絡，其應用可以涉及到人類日常生活和社會生產(chǎn)活動的所有領域。但是，我們還應該清楚的認識到，無線傳感器網(wǎng)絡才剛剛開始發(fā)展，它的技術、應用都還還遠談不上成熟，國內企業(yè)應該抓住商機，加大投入力度，推動整個行業(yè)的發(fā)展。
無線傳感器網(wǎng)絡是新興的通信應用網(wǎng)絡，其應用可以涉及到人類生活和社會活動的所有領域。因此，無線傳感器網(wǎng)絡將是未來的一個無孔不入的十分龐大的網(wǎng)絡，需要各種技術支撐。目前，成熟的通信技術都可能經(jīng)過適當?shù)母倪M和進一步發(fā)展，應用到無線傳感器網(wǎng)絡中，形成新的市場增長點，創(chuàng)造無線通信的新天地。
5結語。
當前技術水平下的傳感器系統(tǒng)正向著微小型化、智能化、多功能化和網(wǎng)絡化的方向發(fā)展。今后，隨著cad技術、mems技術、信息理論及數(shù)據(jù)分析算法的繼續(xù)向前發(fā)展，未來的傳感器系統(tǒng)必將變得更加微型化、綜合化、多功能化、智能化和系統(tǒng)化。在各種新興科學技術呈輻射狀廣泛滲透的當今社會，作為現(xiàn)代科學“耳目”的傳感器系統(tǒng)，作為人們快速獲取、分析和利用有效信息的基礎，必將進一步得到社會各界的普遍關注。
微波傳感器依靠微波的很多優(yōu)點，將廣泛地用于微波通訊、衛(wèi)星發(fā)送等無線通訊，和雷達、導彈誘導、遙感、射電望遠鏡中。并且在一些非接觸式的監(jiān)測和控制中也有很好的應用。
傳感器論文篇十七
培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)造力的高素質人才是21世紀中國高等教育的神圣使命。如何從應試教育轉化到素質教育，優(yōu)化結構，提高教學質量，已成為今后的發(fā)展重點。對于機械專業(yè)本科生，應該注重技術應用能力與綜合素質培養(yǎng)[13]。上海理工大學的機械專業(yè)歷史悠久，基礎雄厚，機械設計制造及其自動化本科專業(yè)被評為國家教育部特色專業(yè)。為了培養(yǎng)學生的機械設計綜合能力，學院開設“機械結構設計”這門課，教材采用自編書目?！皺C械結構設計”是根據(jù)設計要求，確定設計原理后形成工程技術圖樣的過程，是與產(chǎn)品設計和方案設計同等重要的機械設計的一個方面。結構設計內容包括功能設計、質量設計、優(yōu)化設計和創(chuàng)新設計，涉及機械制圖、力學、材料、機械原理、機械零件、公差與配合、機械制造工藝、數(shù)控技術等多門課程知識，是許多專業(yè)知識的綜合運用。學生修完這門課程，要求掌握結構設計的原則和步驟，能夠獨立進行機械結構設計，在達到功能要求和質量要求的基礎上，盡可能理解優(yōu)化和創(chuàng)新設計的原理和方法[4]。
一、教學過程中學生存在的問題。
(一)設計基礎薄弱。
在“機械結構設計”課程講授之前，學生僅做過“機械設計”課程設計，設計內容是減速箱。該課程設計時間短，大多數(shù)學生基本是按照例圖進行改進，所以學生只是達到了“知其然，不知其所以然”的程度，沒有真正的有“設計者”角色的體會。因此，對機械結構設計的過程、步驟和原則還沒有清晰的認識。
(二)基礎技能欠扎實。
盡管學生已經(jīng)學過需要預修的課程，但很多學生是為了應付考試，在學習“機械結構設計”這門課程時，以前所學的專業(yè)知識已經(jīng)忘記大部分。另外，學過的知識在學生的腦海里是零碎的知識點，當時還僅僅停留在理解的階段，離熟練應用還有不小的差距。主要表現(xiàn)在：看圖能力不夠強、空間想象能力弱、工程制圖表達不清晰、對常用機構和標準件不熟悉、加工和裝配工藝不了解等。
二、采取的措施。
針對以上存在的問題，在介紹機械結構設計的內涵、原則、步驟和要求之后，為了使學生對機械結構設計有一個全面的、直觀的認識，先以ca6140車床作為實例講解，讓學生由淺入深，培養(yǎng)興趣，對比分析，啟發(fā)思維。從深入了解車床運動和結構到完成課程設計，鍛煉其所學知識應用能力，提高機械設計的綜合素質[5]。
(一)案例教學。
1.從運動分析到運動設計。
在教學過程中，首先和學生一起分析ca6140車床的傳動系統(tǒng)，包括主傳動和進給傳動。主運動見圖1。圖1(a)是傳動系統(tǒng)簡圖，(b)為正轉傳動結構網(wǎng)。主運動理論有30級正轉和15級反轉，而實際只有24級正轉和12級反轉。分析了轉速的特點，ca6140輸出的轉速是以1.26為公比等比數(shù)列(見圖1(b)轉速列)。其次引入標準公比、結構式、結構網(wǎng)和轉速圖的概念，重點講解級比規(guī)律，以及設計出轉速既沒有重復又沒有遺漏的等比多級變速系統(tǒng)的方法，并通過實例和作業(yè)使學生掌握此部分內容。由ca6140車床的主運動寫出結構式，畫出結構網(wǎng)，可以看出是由于第三擴大組不符合級比規(guī)律才出現(xiàn)了重復轉速，由理論的30級變?yōu)閷嶋H24級。最后分析了ca6140的進給傳動系統(tǒng)，介紹了內聯(lián)系傳動鏈的概念和各種螺紋以及機動進給的傳動路線。在傳動分析過程中，還結合ca6140車床，介紹了一些機電產(chǎn)品設計中常用的'機械通用部件：離合器、基本變速組、換向裝置、制動裝置、保險裝置和操縱裝置等。這些通用裝置就好比是機械設計中的積木，在設計過程中可以借鑒和選用。
2.從結構分析到結構設計。
ca6140車床的結構分析，主要集中在傳動箱和進給箱上。在主軸箱結構分析過程中，首先了解各個軸的空間布局，除了傳動軸支承和定位外，重點講解了輸入軸和車床主軸的結構。輸入軸上分析了卸荷裝置、雙向摩擦離合器操縱裝置、制動裝置。在主軸結構上，按照主軸要求—傳動方式—支承方式—軸承選擇與配置—主軸的材料和設計這一主線，使學生對精密旋轉部件結構有了更深入的了解。在授課過程中，對每個結構都進行詳細講解，收集了大量同類型的結構進行對比分析，并以往屆學生的錯誤結構為例進行分析并改正。在普通機床主軸常用到的圓錐孔雙列向心短圓柱滾子軸承作為徑向支承，圖2是常用的此軸承的間隙調整結構。圖2中所示的4種結構，各有優(yōu)缺點。(a)結構簡單，但調整量難控制；(b)調整方便，但工藝性差；(c)調整方便，但易壓偏；(d)調整量能精確控制。對4種結構進行對比分析后，使學生深刻體會到結構和功能密切相關，在以后的設計中，根據(jù)使用要求進行結構設計。在進給箱中，重點介紹了互鎖裝置和導向裝置，有多種運動可以帶動刀具進給。為避免機床損壞，所以不僅要實現(xiàn)車螺紋和機動進給運動的互鎖，而且要實現(xiàn)縱向進給和橫向進給運動的互鎖。在ca6140中，實現(xiàn)車螺紋和機動進給互鎖是通過開合螺母結構。開合螺母能夠閉合的前提是任何一種機動進給運動都未接通，如果接通一種機動進給，則開合螺母機構無法操縱閉合。縱橫向進給則通過限制操縱桿在十字槽中移動來實現(xiàn)互鎖。通過分析ca6140的互鎖結構，引入了平行軸和交叉軸，兩種直線運動、兩種旋轉運動、旋轉運動和直線運動之間常用的機械互鎖結構。另外，進給箱在進給運動的驅動下刀架沿導軌實現(xiàn)進給；開合螺母的上下螺母在導軌的導向下實現(xiàn)開閉，由此引入導向裝置，也就是常用的導軌。接著進一步介紹其分類、特點和數(shù)控機床導軌。最后，介紹了支承件的設計原則，在受力分析和靜剛度概念的基礎上，采用實例講解各類支承件的結構設計。
(二)實驗環(huán)節(jié)。
這門課還安排了8個學時的實驗，主要是增加對ca6140主軸箱、主軸、進給箱等結構的直觀認識，配合理論教學。觀察實物ca6140型車床外形結構，通過實驗達到以下目的：了解主運動傳動鏈的傳動路線，觀察各軸的空間位置；觀察雙向多片式摩擦離合器和閘帶式制動器的結構，了解它們的調整方法及操縱機構的作用原理；觀察六速單手柄操縱機構是怎樣用一個手柄同時操縱兩個滑移齒輪塊，以獲得6種不同的傳動比；了解主軸前、后軸承間隙調整方法；了解車螺紋用換向機構的結構形式。
(三)課程設計。
1.設計任務。
設計一臺車床的主運動系統(tǒng)和其中一個操縱裝置，轉速范圍一定，轉速級數(shù)一定，最大加工直徑和電動機功率給定。在同一個班上，每個學生的題目都不相同，使學生能夠獨立思考完成。
2.設計計算。
在講授運動設計之后，課程設計的題目就發(fā)到每個學生的手上，這樣在課余時間，就將計算部分完成，同時也鞏固所學的內容。
3.工程圖繪制。
在課程結束后，開始兩周時間的課程設計，學生基本都可以進行到畫展開圖草圖程度。草圖畫完后，按照草圖尺寸進行操縱機構的計算和主軸的校核。接著完善展開圖，要求清晰表達轉動路線和各個轉動軸、主軸的詳細結構。另外還要畫一張剖視圖，要求表達各軸的空間位置，以及某個滑移變速齒輪的操縱機構。最后一個環(huán)節(jié)是答辯，在學生講述后，老師指出圖紙上錯誤的地方，讓學生思考并訂正。
三、教學成效。
從以上論述可以看出，這門課程整體的教學線路為：介紹實例—引出問題—對比分析—通用的結構和原則—設計實踐。通過這門課程的學習，學生們在以下方面能力有所提高。(1)空間圖形思維方面。在課堂上學習ca6140的結構，都是通過工程圖，而在實驗過程中，可以把工程圖和實物對照起來。通過多次鍛煉，提高了空間圖形的思維能力。(2)結構和功能的結合。機械設計中，不同的設計者對機械系統(tǒng)的功能要求、使用條件以及工藝條件的理解上的差異造就了各自設計結果的多樣性。通過多種類似結構的對比分析，認識到每種多樣性的設計都會和特定的功能相對應。(3)標準件。標準件是機械設計的基礎，用好標準件，可以提高機械設計的效率。通過課程設計，學生們對標準件進一步熟悉。(4)實踐能力和綜合素質。通過實驗—授課—課程設計，經(jīng)歷了從實踐—認識—再實踐的過程。
因此，學生對結構的認識進一步深入，在認識的指導下，實踐能力也得到了提高；另一方面，在這個過程中，學生把所學過的制圖、力學、材料、機械原理、機械零件、工藝等方面的知識加以運用，因此在機械方面的綜合素質也得到了提高。以上可以看出，經(jīng)過這門課程的學習，學生初步形成了機械結構設計的思維，具有一定的獨立設計的能力，為下一個夾具課程設計打下一定的基礎。