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各種感測器的應用例項

來源:時尚冬    閱讀: 2.48W 次
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各種感測器的應用例項,感測器的運用在我們的生活中是非常常見的,感測器的種類也相對較多,適用範圍也比較光,不同的感測器在功能上也有差異,以下各種感測器的應用例項。

各種感測器的應用例項1

一、感測器定義

能感受規定的被測量並按照一定的規律(數學函式法則)轉換成可用訊號的器件或裝置,通常由敏感元件和轉換元件組成的裝置即感測器。感測器將物理引數(例如:溫度、血壓、溼度、速度等)轉換成可以用電測量的訊號。我們可以先來解釋一下溫度的例子,玻璃溫度計中的水銀使液體膨脹和收縮,從而將測量到的溫度轉換為可被校準玻璃管上的觀察者讀取的溫度。

二、感測器選型原則

在選擇感測器時,必須考慮某些特性,具體如下:

1、精度——感測器的精度只要滿足整個測量系統的精度要求就可以,不必過高,通常精度越高,其價格越昂貴。

2、線型範圍——輸入與輸出成正比的範圍

3、測量環境——一般對溫度/溼度量有要求

4、校準——對於大多數測量裝置而言必不可少,因為讀數會隨時間變化

5、穩定性——感測器使用一段時間後,其效能保持不變的能力稱為穩定性。

三、感測器主要分類

感測器分為以下標準:

1、主要輸入數量(被測量者),也稱按用途,分為壓力敏和力敏感測器、位置感測器、液位感測器、能耗感測器、速度感測器、加速度感測器、射線輻射感測器、熱敏感測器等。

2、測量目(利用物理和化學作用)

物理型感測器是利用被測量物質的某些物理性質發生明顯變化的特性製成的。化學型感測器是利用能把化學物質的成分、濃度等化學量轉化成電學量的敏感元件製成的。生物型感測器是利用各種生物或生物物質的特性做成的,用以檢測與識別生物體內化學成分的感測器。

各種感測器的應用例項

3、製造工藝

4、按原理

振動感測器、溼敏感測器、磁敏感測器、氣敏感測器、真空度感測器、生物感測器等。

5、輸出訊號

模擬感測器:將被測量的非電學量轉換成模擬電訊號。

數字感測器:將被測量的非電學量轉換成數字輸出訊號(包括直接和間接轉換)。

膺數字感測器:將被測量的訊號量轉換成頻率訊號或短週期訊號的輸出(包括直接或間接轉換)。

開關感測器:當一個被測量的訊號達到某個特定的閾值時,感測器相應地輸出一個設定的低電平或高電平訊號。

四、五種常用的感測器

一些常用的感測器及其原理和應用說明如下:

(一)溫度感測器

該裝置從源頭收集有關溫度的資訊,並轉換成其他裝置或人可以理解的形式。溫度感測器的最佳例證是玻璃水銀溫度計,會隨著溫度的變化而膨脹和收縮。外部溫度是溫度測量的來源,觀察者觀察汞的位置以測量溫度。溫度感測器有兩種基本型別:

·接觸式感測器——這種型別的感測器需要與被感測物件或介質直接物理接觸。例如溫度計。

·非接觸式感測器——這種型別的感測器不需要與被檢測的物體或介質發生任何物理接觸。它們監控非反射性固體和液體,但由於天然透明性,因此對氣體無用。這些感測器使用普朗克定律測量溫度。該定律處理從熱源輻射的熱量以測量溫度。

不同型別溫度感測器的工作原理及例項

(i)熱電偶——它們由兩根電線(每根均為不同的均勻合金或金屬)組成,通過在一端的連線形成測量接頭,該測量接頭對被測元件開放。電線的另一端端接到測量裝置,在此形成參考結。由於兩個結點的溫度不同,電流流過電路,測量得到的毫伏來確定結點的溫度。

(ii)電阻溫度檢測器(RTD)——這是一種熱電阻,其製造目的是隨著溫度的變化改變電阻,它們比任何其他溫度檢測裝置都貴。

(iii)熱敏電阻——它們是另一種電阻,電阻的大變化與溫度的小變化成正比。

各種感測器的應用例項 第2張

(二)紅外感測器

該裝置發射或檢測紅外輻射以感知環境中的特定相位。一般來說,熱輻射是由紅外光譜中的所有物體發出的,紅外感測器檢測到這種人眼看不見的輻射。

(三)紫外線感測器

這些感測器測量入射紫外線的強度或功率。這種電磁輻射的波長比x射線長,但仍比可見光短。一種被稱為聚晶金剛石的活性材料正被用於可靠的紫外感測,紫外線感測器可以發現環境暴露在紫外線輻射下的情況。

(四)觸控感測器

觸控感測器根據觸控位置充當可變電阻器。觸控感測器由以下部件組成:全導電物質,如銅、絕緣間隔材料,如泡沫或塑料、部分導電材料。

(五)接近感測器

接近感測器檢測幾乎沒有任何接觸點的物體的存在。由於感測器與被測物體之間沒有接觸,且缺少機械零件,因此這些感測器的使用壽命長,可靠性高。不同型別的接近感測器有感應式接近感測器、電容式接近感測器、超聲波接近感測器、光電感測器、霍爾效應感測器等。

五、先進的感測器技術

感測器技術在製造領域有著廣泛的應用。先進技術如下:

一、條形碼識別——市場上銷售的產品有一個通用產品程式碼(UPC),它是一個12位程式碼。其中五個數字代表製造商,另外五個數字代表產品。前六位數字用程式碼表示為亮條和暗條。第一位表示數字系統的型別,第二位表示奇偶性表示讀數的準確性。剩下的六位數字用暗線和暗線表示,與前六位數字的順序相反。條形碼如下圖所示。

條形碼閱讀器可以管理不同的條形碼標準,即使不知道標準程式碼。條形碼的缺點是,如果條形碼被油脂或汙垢遮蓋,條形碼掃描器將無法讀取。

二、轉發器——在汽車部分,在許多情況下使用射頻裝置。轉發器隱藏在鑰匙的塑料頭內,任何人都看不見。鑰匙插入點火鎖芯。當你轉動鑰匙時,電腦會向收發器傳送一個無線電訊號。在應答器對訊號做出響應之前,計算機不會讓發動機點火。這些轉發器由無線電訊號供電。

三、製造部件的電磁識別——這類似於條形碼技術,資料可以在磁條上編碼。使用磁條技術,即使程式碼隱藏在油脂或汙垢中,也可以讀取資料。

四、表面聲波——此過程類似於射頻識別。在這裡,部件識別由雷達型別訊號觸發,並且與RF系統相比,被遠距離傳輸。

五、光學字元識別——這是一種自動識別技術,使用字母數字字元作為資訊源。在美國,郵件處理中心使用光學字元識別。它們也用於視覺系統和語音識別系統。

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各種感測器的應用例項2

我們生活中感測器的七大應用

感測器是一種檢測裝置,能感受到被測量的資訊,並能將檢測感受到的資訊,按一定規律變換成為電訊號或其他所需形式的資訊輸出,以滿足資訊的傳輸、處理、儲存、顯示、記錄和控制等要求。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。

感測器狹義的定義為:能把外界非電資訊轉換成電訊號輸出的器件或裝置。感測器的廣義定義:“凡是利用一定的物質(物理、化學、生物)法則、定理、定律、效應等進行能量轉換與資訊轉換,並且輸出與輸入嚴格一一對應的器件或裝置均可稱為感測器”。

資訊化的21世紀,離開不了感測器,感測器的應用領域非常的廣泛,電子計算機、生產自動化、現代資訊、**、交通、化學、環保、能源、海洋開發、遙感、宇航等等。下面對一些常用的感測器做簡單的介紹。

1、感測器與環境保護

目前,地球的大氣汙染、水質汙濁及噪聲已嚴重地破壞了地球的生態平衡和我們賴以生存的環境,這一現狀已引起了世界各國的重視。為保護環境,利用感測器製成的各種環境監測儀器正在發揮著積極的作用。

中國現在的環境受到了極大的汙染,主要是工業的發展造成了嚴重的汙染。長江、黃河等水域都有不同程度的汙染;空氣現在的空氣也不新鮮,特別是在有工業的地方,比如說PM2、5等超標;這些都是通過感測器檢測出來的。

2、感測器在機器人上的應用

目前,在勞動強度大或危險作業的場所,已逐步使用機器人取代人的工作。一些高速度、高精度的工作,由機器人來承擔也是非常合適的。但這些機器人多數是用來進行加工、組裝、檢驗等工作,屑於生產用的自動機械式的單能機器人。在這些機器人身上僅採用了檢測臂的位置和角度的感測器。

各種感測器的應用例項 第3張

要使機器人和人的功能更為接近,以便從事要求更高的工作,要求機器人能有判斷能力,這就要給機器人安裝物體檢口感測器,特別是視覺感測器和觸覺感測器,使機器人通過視覺對物體進行識別和檢測,通過觸覺對物體產生壓覺、力覺、滑動感覺和重量感覺。這類機器人被稱為智慧機器人,它不僅可以從事特殊的作業,而且一般的生產、事務和家務,全部可由智慧機器人去處理,這是現在發展機器人的主要研究物件之一。

3、感測器與家用電器

現代家用電器中普遍應用著感測器。感測器在電子爐灶、自動電飯鍋、吸塵器、空調器、電子熱水器、熱風取暖器、風乾器、報警器、電樊鬥、電風扇、遊戲機、電子驅蚊器、洗衣機、洗碗機、照像機、電冰箱、彩色及平板電視機、錄影機、錄音機、收音機、影碟機及家庭影院等方面得到了廣泛的應用。

隨著人們生活水平的'不斷提高,對提高家用電器產品的功能及自動化程度的要求極為強烈。為滿足這些要求,首先要使用能檢測模擬量的高精度感測器,以獲取正確的控制資訊,再由微型計算機進行控制,使用家用電器更加方便、安全、可靠,並減少能源消耗,為更多的家庭創造一個舒適的生活環境。

目前,家庭自動化的藍圖正在設計之中,未來的家庭將由中央控制裝置的微型計算機,通過各種感測器代替人監視家庭的各種狀態,並通過控制裝置進行著各種控制。家庭自動化的主要內容包括:安全監視與報警、空調及照明控制、耗能控制、太陽光自動跟蹤、家務勞動自動化及人身健康管理等。家庭自動化的實現,可使人們有更多的時間用於學習、教育或休息娛樂。

4、感測器與物聯網

物聯網是一個基於網際網路、傳統電信網等資訊承載體,讓所有能夠被獨立定址的普通物理物件實現互聯互通的網路。它具有普通物件裝置化、自治終端互聯化和普適服務智慧化3個重要特徵。

物聯網(Internet of Things)指的是將無處不在(Ubiquitous)的末端裝置(Devices)和設施(Facilities),包括具備“內在智慧”的感測器、移動終端、工業系統、樓控系統、家庭智慧設施、視訊監控系統等和“外在使能”(Enabled)的,如貼上RFID的各種資產(Assets)攜帶無線終端的個人與車輛等“智慧化物件或動物”或“智慧塵埃”(Mote)

通過各種無線/有線的長距離/短距離通訊網路實現互聯互通(M2M)、應用大整合(Grand Integration)、以及基於雲端計算的SaaS營運等模式,提供安全可控乃至個性化的實時線上監測、定位追溯、報警聯動、排程指揮、預案管理、遠端控制、安全防範、遠端維保、線上升級、統計報表、決策支援、領導桌面(集中展示的Cockpit Dashboard)等管理和服務功能

實現對“萬物”的“高效、節能、安全、環保”的“管、控、營”一體化。簡單的講,物聯網是物與物、人與物之間的資訊傳遞與控制,在物聯網應用中有三項關鍵技術其中就包括感測器技術。

5、感測器在醫療及人體醫學上的應用

隨著醫用電子學的發展,僅憑醫生的經驗和感覺進行診斷的時代將會結束。現在,應用醫用感測器可以對人體的表面和內部溫度、血壓及腔內壓力、血液及呼吸流量、腫瘤、血液的分析、脈波及心音、心腦電波等進行高難度的診斷。顯然,感測器對促進醫療技術的高度發展起著非常重要的作用。

為增進國家人民的健廢水平,我國醫療制度的改革,將把醫療服務物件擴大到全民。以往的醫療工作僅侷限於以****為中心,今後,醫療工作將在**的早期診斷、早期**、遠距離診斷及人工器官的研製等廣泛的範圍內發揮作用,而感測器在這些方面將會得到越來越多的應用。

各種感測器的應用例項 第4張

6、感測器與遙感技術

衛星遙感(satellite remote sensing)是航天遙感的組成部分,以人造地球衛星作為遙感平臺,主要利用衛星對地球和低層大氣進行光學和電子觀測。即從遠離地面的不同工作平臺上(如高塔、氣球、飛機、火箭、人造地球衛星、宇宙飛船、太空梭等)通過感測器,對地球表面的電磁波(輻射)資訊進行探測,並經資訊的傳輸、處理和判讀分析,對地球的資源與環境進行探測和監測的綜合性技術。

在飛機及航天飛行器上裝用的感測器是近紫外線、可見光、遠紅外線及微波等感測器。在船舶上向水下觀測時多采用超聲波感測器。例如,要探測一些礦產資源埋藏在什麼地區,就可以利用人造衛星上的紅外接受感測器從地面發出的紅外線的量進行測量,然後由人造衛星通過微波再發送到地面站,經地面站計算機處理,便可根據紅外線分佈的差異判斷出埋有礦藏的地區。

7、感測器在**上的應用

現在的戰場都是資訊化戰場,而資訊化是離不開感測器的。**專家認為:一個國家**感測器製造技術水平的高低,決定了該國武器製造水平的高低,決定了該國武器自動化程度的高低,*終決定了該國武器效能的優劣。

當今,感測器在**上的應用極為廣泛,可以說無時不用、無處不用,大到星體、兩彈、飛機、艦船、坦克、火炮等裝備系統,小到單兵作戰武器;從參戰的武器系統到後勤保障;從**科學試驗到**裝備工程;

從戰場作戰到戰略、戰術指揮;從戰爭準備、戰略決策到戰爭實施,遍及整個作戰系統及戰爭的全過程,而且必將在未來的高技術戰爭中促使作戰的時域、空域和頻域更加擴大,更加影響和改變作戰的方式和效率,大幅度提高武器的威力和作戰指揮及戰場管理能力。

從上述看來,感測器在我們生活中應用很廣泛,可以說是無處不在。

各種感測器的應用例項3

感測器的檢測方法

關於感測器的檢測方法主要有直接檢測、間接檢測和組合檢測三種方式。直接檢測直接檢測就是在使用感測器儀表進行檢測時,對錶讀數不需要經過任何運作,就能直接表示檢測所需要的結果。比方說,用磁電式電流表檢測電路的電流,用彈簧管式壓力錶檢測鍋爐的壓力等這些都屬於直接檢測。

直接檢測的優點是檢測過程簡單而迅速,缺點是檢測精度不容易做到很高,這種檢測方法在工程上被廣泛採用。

間接檢測在有些檢測場合,被檢測無法或不便於直接撿測,這就硬求在使用感測器進行檢測時,首先對與被測物理量有確定函式關係的幾個量進行檢測,然後將檢測值代入團數關係式,經過計算得到所需的結果,這種方法稱為間接檢測。間接檢測比直接檢測所需要檢測的量要多,並且計算過程較為複雜,引起誤茬的因素也較多。

各種感測器的應用例項 第5張

但如果對誤差進行分析並選擇和確定優化的檢測方法,在比較理想的條件下進行間接檢測。檢測結果的精度不一定低,有時還可得到較高的檢測精度-間接檢測一般用於不方便直接檢測或者缺乏間接檢測手段的場合。

組合檢測在應用感測器儀表進行檢測時,若被測物理量必須經過求解聯立方程組,才能得到最後結果。則稱這樣的檢測為組合檢測,在進行組合檢查時,一般需要改變測試條件,才能獲得一組聯立方程所需要的資料。

組合檢測是一種特殊的精密檢測方法,操作手續較複雜,花費時間很長,一般適用於科學實驗或特殊場合。快速密封聯結器選擇使用海億普機械的密封快速聯結器,能更簡便,更快捷,更安全的進行測試連線。

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