24GHz 雷达传感器平台及应用方案
随着新型射频雷达传感器应用的出现，许多希望能够快速完成设计和
制造雷达传感器解决方案的公司将会面临一系列新的开发挑战。为了解决这
一重大痛点问题，ADI 公司特地开发了一款新颖的24GHz 雷达系统级原型解决方案（称为DemoRAD），它提供可在几分钟内开箱即用的软件示例，并轻松启动雷达传感器。该方案可对产品进行快速原型制作，从而测量目标/对象存在、运动、角位置、速度以及传感器范围等实时信息。
雷达评估平台灵活性强无需专业知识也可轻松开发
ADI 公司负责24GHz 芯片组的应用工程师Patrick Walsh 在介绍此方案时指出，这是ADI 最新的开发平台——演示雷达，演示雷达是一款完整的天线到比特解决方案，拥有完整的ADI 信号链。这个产品包括一个两通道发送，四通道接收解决方案，提供执行FM-CW 调制的斜坡PLL，ADC 可以将基带信号转换进入DSP，为我们提供完整的信号链。该演示雷达只需连接USB 和电源，用户就可以启动运行，在几分钟之内收到雷达信号。
高铁测速方法： 1、使用高铁测速雷达，一种用于铁路客运或货运车辆监测的终端设备，通过检测铁路线路上的行驶车辆，向驾驶员或调度员提供车辆的实时速度、以及距监测设备的实际距离信息，从而提示其控制车辆行驶速度，防止碰撞发生。 2、轮轴脉冲转速传感器 转速传感器的种类很多，有磁电式、光电式、离心式、霍尔式等转速传感器。其中轮轴脉冲转速传感器在高速铁路中应用较为广泛。轮轴脉冲转速传感器测速的基本工作原理：利用车轮的周长作为“尺子”测量列车走行距离，根据所测距离测算列车运行速度，其基本公式为： V=πDn/3.6 式中，π=3.14，D为车轮直径，n为车轮转速。 从上式可知，测量列车速度就是检测列车车轮转速和列车轮径。脉冲转速传感器安装在轮轴上，轮轴每转动一周，传感器输出一定数目的脉冲，使脉冲频率与轮轴转速成正比。输出的脉冲经隔离和整形后直接输入计算机CPU进行频率测量，再经换算从而得出车组速度和走行距离闭。 3、惯性加速度传感器 加速度传感器是一种能够测量加速力的电子设备。加速力是物体在加速过程中作用在物体上的力，可以是常量或变量。一般加速度传感器根据压电效应原理工作，加速度传感器利用其内部由于加速度造成的晶体变形产生电压，只要计算出产生的电压和所施加的加速度之间的关系，就可将加速度转化成电压输出。还有很多其他方法制作加速度传感器，如电容效应、热气泡效应、光效应，但其最基本的原理都是由于加速度使某种介质产生变形，通过测量其变形量并用相关电路转化成电压输出。 轮轴脉冲转速传感器也存在一定缺陷：即车轮空转或打滑会使列车速度的测量结果存在误差，为解决此类问题，在列车车轴上加装一个加速度传感器，配合脉冲转速传感器使用。该方式工作原理：在列车打滑期间，把机车的内加速度作为测速的信息源，该信息与车轮旋转的状态等信息不相关，而在其余工作时间仍用轮轴脉冲传感器测速，所以该方式称为基于惯性加速度传感器的测速。在车轮打滑时，由加速度传感器测得加速度及车轮打滑前加速度的倾斜分量，而计算出车轮打滑时的列车运行加速度，再将该值积分即得车轮打滑时列车实时运行的速度。
V E G A物位传感器的调试 详解内部 Newly compiled on November 23, 2020
利用PACTWARE操作软件 对VEGA物位传感器的调试说明 PS60系列雷达式物位传感器 版本： 寇新华 2006．8 目录 调试设备及连线 ------------------------------------------------------------------------------------ 3 PACTWARE的进入和初步配置 ---------------------------------------------------------------- 4 传感器量程的设定 --------------------------------------------------------------------------------- 11 传感器测量条件的选择 --------------------------------------------------------------------------- 16 电流输出的设定 -------------------------------------------------------------------------------------- 19 虚假回波的处理 -------------------------------------------------------------------------------------- 20 测量数据采集周期的设定 -------------------------------------------------------------------------- 25 出现多重回波时参数的设定 ----------------------------------------------------------------------- 27 传感器的快速反应 ----------------------------------------------------------------------------------- 29 测量回波的合并与分离 ----------------------------------------------------------------------------- 30
24GHz雷达传感器的运用电路图 本产品可广泛应用于类似自动门控制开关、安全防范系统、ATM自动提款机的自动录像控制系统、火车自动信号机等，需要自动感应控制的场所。这是一种标准的24GHz雷达传感器，这种探测方式与其它探测方式相比具有如下的优点：１、非接触探测；２、不受温度、湿度、噪声、气流、尘埃、光线等影响，适合恶劣环境；3、抗射频干扰能力强；４、输出功率仅有10mW，对人体构不成危害；５、远距离：探测范围超过20米。 多普勒原理简介：多普勒理论是以时间为基础的，当无线电波在行进过程中碰到物体时，该电波会被反射，反射波的频率会随碰到物体的移动状态而改变。如果无线电波碰到的物体的位置是固定的，那么反射波的频率和发射波的频率应该相等。如果物体朝着发射的方向移动，则反射回来的波会被压缩，就是说反射波的频率会增加；反之，当物体朝着远离发射的方向移动时，反射回来的波的频率会随之减小，这就是多普勒效应。这种现象在日常生活中会经常遇到，比如一辆鸣笛的警车从你身边高速通过时，你听到的声音的频率是变化的：当警车高速接近你的时候，（与静止声源相比）声音传输的时间缩短，频率升高。当警车远离你的时候，声音的传输时间拉长，频率降低。 应用实例一：自动门控制、ATM提款机自动录像控制
本电路作用距离4－15米连续可调，和热释电红外探测器相比，具有抗强光干扰，探测距离远，不受温、湿度影响等优点。 电路原理简述：图中U1是微波感应探测器模块，通过K202,K203,R202,R219向模块提供2kHz 的脉动电源（能产生频率为2khz 高电平宽度为20uS的电路很多，如使用反向器CD4069、lm555 等），K201在U1起作用期间导通，把U1输出的反应物体移动的低频信号选通输出，C202为采样保持电路，保证信号的连续和完整。由LM358组成的两极低通放大电路把U1的输出放大，在LM358的1脚输出。可调电阻R213 用于调整一级放大器的增益，调整R213的大小可以调整探测距离。 应用实例二：火车自动信号机开关电路 作用距离：1－9米连续可调。这种电路的抗干扰能力更强，调整范围更大，可以应用于野外和条件较为恶劣的场所使用。
导波雷达物位计 使用手册 重庆霍克川仪仪表有限公司
目录 测量原理 (3) 产品介绍 (4) 安装指南 (5) 仪表调试 (10) 接线方式 (21) 技术参数 (21) 产品选型 (22)
MPS2000系列导波雷达物位计 测量原理 导波雷达是基于TDR（时间行程）原理的测量仪表。 探头发出高频脉冲并沿缆绳传播，当脉冲遇到物料表面 时反射回来被仪表内接收器接收。通过独特的等效采样 技术，将记录脉冲发射到接收之间的时间差，最终转化 为仪表到料位之间的距离。并将距离信号转化为物位信 号。 输入 反射的脉冲信号沿缆绳传导至仪表电子线路部分，微处理器对此信号进行处理，识别出 微波脉冲在物料表面所产生的回波。正确的回波信号识别由智能软件完成，距离物料表面的距离D与脉冲的时间行程T成正比： D=C×T/2 其中C为光速 因空罐的距离E已知，则物位L为： L=E-D 输出 通过输入空罐高度（零点），满罐高度（满量程）及一些现场工况和应用参数来来使得仪表自动使用现场的测量环境，对应料位的比例输出4～20mA电流信号以及HART仪表总线上的数据。
产品介绍
安装指南 下述的安装指南适用于缆式和杆式探头测量固体颗粒料和 液体物体。同轴管式探头只适用于液体物体。 安装位置： 尽量远离出料口和进料口。 对金属罐和塑料罐，在整个量程范围内不碰壁。如果是金属罐， 物位仪表不要安装在罐的中央。 建议安装在料仓直径的1/4处。 缆式探头或杆式探头离罐壁最小距离不小于30厘米。 探头底部距罐底大约30mm。 探头距罐内障碍物最小距离不小于200mm。 如果容器底部是锥型的，传感器可以安装 罐顶中央，这样可以一直测量到罐底。 测量范围 说明： H----测量范围 L----空罐距离 B----顶部盲区 E----探头到罐壁的最小距离 顶部盲区是指物料最高料面与测量参考点之间的最小距离。 底部盲区是指缆绳最底部附近无法精确测量的一段距离。 顶部盲区和底部盲区之间是有效测量距离。 注意： 只有物料处于顶部盲区和底部盲区之间时，才能保证罐内物位的可靠测量。
浅谈激光雷达技术在林业上的应用 摘要：近年来激光雷达在很多领悟非常受欢迎，更值得一提的是这种技术非常 受森林工作者的欢迎，在森林参数测量方面发挥着非常重要的作用。激光雷达的 成像机理和一般的光学遥感大不相同，它对森林地形以及森林植被分布形式的勘 测能力极强。在对森林高度进行探测时这种优势呗发挥的淋漓尽致，更重要的是 激光雷达具有的这种优势是很多遥感设备无法比拟的。 关键字：林业应用；激光雷达技术；遥感技术 引言 自然界的所有结构中没有比森林更大，更复杂的结构了，森林拥有着自然界 中的很多资源，这些自然资源包括碳水化合物和森林植被所需的所有营养。不管 人类发展到什么程度森林结构都不可能会被其他结构所替代，因为只有森林结构 完整，才能够保证自然界的生态平衡。在通常情况下，要想更好的保证生态平衡，就必须要对森林的很多参数就行测量和分析，但是运用普通的参数测量方法只能 够获得一些简单的数据，这些数据在对大片森林的研究上并不能发挥太大作用。 因此，要想获得大片森林的区域数据，就必须运用远程传感器来实现。另外，激 光技术可以说是一种新的探测技术，它的能力非常强。激光技术不仅可以帮助科 研人员获得所需研究物体或者结构的高度信息，而且可以给出精准的数据信息。 正因如此，在军事研究领悟激光技术也不可或缺。 一、激光雷达技术的测量工具和系统介绍 在数据研究领领域有一种最基本的测量工具，这种测量工具就是激光测距仪。这种仪器在使用时必须要使用激光，而且它的工作频率比家中微波炉的工作频率 高出很多倍。 平常的雷达系统，它的高度都不会超过70英尺，另外，对每一个雷达系统而言，它们都具有一个激光系统，并且这个激光系统是连续的。激光在使用的过程中，它的细节其实是时间决定的，每一刻都代表一个不同的时间。在森林参数测 量过程中运用激光技术可以不仅可以得到树木花草的结构，而且激光还可以凭借 其信号远远大于木材信号的优势来得到整个森林的结构，这也给森林研究人员在 森林结构研究方面带来了极大的便利。 一个大的激光雷达系统是由很多小的激光探测系统组成的，而每一个激光探 测系统就是一个小的激光雷达系统。另外，激光的大小并不是固定不变得，它会 随着飞行高度的变化而不断变化，但是一般情况下激光的大小最大不会超过0.9m。有的时候激光之所以能感觉到树叶，是因为最小的激光非常小，也正因为这个特点，激光雷达系统必须要增加方向上的频率。 二、激光雷达技术在林业上的应用 林业研究领域的很多数据都是靠激光测量出来的，这些数据小到森林中一棵 树的枝干结构信息，大到一个森林的整体结构信息。由此可见激光技术对林业研 究的重要性。另外，雷达激光系统不仅受到国内多数研究领域的欢迎，而且雷达 激光系统在国外也广受商业企业的欢迎。 虽然雷达可以再特定的时间内记录信息，但是对于信号边界的信息可能没有 办法完整记录。要想解决这个问题就必须要运用技术来穿越激光的边界，虽然在 穿越激光边界的过程中会遇到各种各样的问题，但是通过这种方法却可以有效的 获得信号边界信息。
交警测速仪原理 很多城市设立了抓拍路口违章的“电子眼”，本人根据３年多的开车经验、闯红灯经验，再加上向交警朋友的数年虚心讨教，终于弄懂了电子警察工作原理，希望对各位车友的行车有所帮助，知己知彼，百战不殆嘛。 １．电子眼采用感应线来感应路面上的汽车传来的压力，通过传感器将信号采集到电脑，并将信号暂存（该数据在一个红灯周期内有效）； ２．在同一个时间间隔内（红灯周期内），如果同时产生两个脉冲信号，即视为“有效”，简单地说，就是如果当时红灯，你的前轮子过线了，而后轮子没出线，则只产生了一个脉冲，在没有连续的两个脉冲时，不拍照； ３．有些情况是：有的人开车前轮越过线了，怕被拍到，于是他又倒一下车，回到线内，结果还是被照了，什么原因？就是因为一前一后，产生了“一对”脉冲信号（这一对脉冲是在同一个红灯周期内产生的）； ４．黄灯亮时，拍照系统延时两秒后启动；红灯亮时，系统已经启动；绿灯将要亮时，提前两秒关闭系统，主要是为了防止误拍。所以很多出租车司机都知道，差不多就可以走了，一样没事，就这个道理。严重建议大家不要这样做，因为时机比较难把握哟。 后期处理： 当图像被下载传输指挥中心以后，就需要对图像进行登记、编号、公告，再传输到中心计算机数据库，以备各种机关调用。 系统特点： 车辆捕获率——１００％（不包括二轮摩托车等）。
识别时间——约１秒。 车牌识别率——白天９５％以上，晚上９０％以上（比较高啊）。 适用车速——５－１８０Ｋｍ／ｈ（如果你开１９０，它连个鬼都拍不到）。 交警查超速主要就两大类，一是雷达波测速，二是摄像机测速。 雷达波测速主要用于流动测速，配合摄像机拍号牌，主要用于高速及无固定测速路段，原理就是测速机发射某频率雷达波，锁定你的车，通过雷达波反射测定车速。此类测速较隐蔽，通常以流动测速车停在高速的临时停车处为主，也有通过手持测速仪隐藏在树后。我在高速上遇到过的测速车有依维柯和桑塔纳改装的，一般车顶有天线，还有拿手持的坐到车里，外面看不见，不小心就被抓到了。 摄像机测速的是固定测速，原理就是车通过该摄像机摄像区时通过你的位移及时间测定车速。此类测速基本很醒目，很远处你就会看到路的上方有横贯路面的铁架子，上面会摆很多摄像机，由于条件的限制，摄像机装在哪里就再也不会动了，所以如果你有一次被拍到，相信不会有第二次了。当然少数也很隐蔽，比如装在人行天桥或者立交桥下面，有时候不注意离近了才发现，踩刹车已经晚了。还有更损的装在人行天桥或立交桥的背面，你从正面行驶的过程中是不可能看见的，当你高速行驶过去时尾部的车牌已经被拍了下来。 还有很多种测速模式，比如压感测速，固定雷达测速等，国内用的比较少，就不做分析了
雷达物位计工作原理 美国AMETEK DE公司生产的非接触式雷达物位计，采用世界先进的FMCW （调频连续波）技术，对比较复杂的场合能进行比较准确地物位测量。 FMCW：调频连续波 FMCW雷达技术采用高频扫描信号，通常频率为8.5到9.9GHz。雷达信号从天线的一端发射，经时间t后被接收器接收。通过付氏变换分析将发射和接收的频率差△f转换为所测介质的物位。 FMCW雷达系统一般利用线性调频信号，发射频率随一定的时间（扫描频率）线性增加。由于微波发射频率是随着信号传播的时间而变化的，所以与反射体距离成比例的低频信号的频率f是从前发射频率和接收频率之间的差异获取的。这样介质的液位可以由储罐的高度和距离计算出来。 频率扫描线性度 FMCW雷达系统的精度取决于频率扫描的线性度和重复性，线性校正是通过对振荡器的参考测量来实现的。 非线性可校正到98%。 FMCW优势 与脉冲雷达技术相比，FMCW雷达技术具有以下优点： ?较高波段，较宽范围的微波信号，从而反射强度高，不受测量环境干扰； ?较高的发射频率，较小的反射角，较小的干扰反射； ?对于同样的应用场合，较小直径的天线就可满足测量要求。 容器底部跟踪 如果容器中的介质（大多数石油化工产品）对微波的反射性较差，则微波穿过介质传播。微波传播至容器底部然后返回，这样介质对波变成“透明”。由于微波在介质中的传播速度比在大气中的传播速度小，容器底部似乎下移动了。对这种应用场合，“容器底部跟踪”方法就能适用，其物位计能自动分析和评价这种移位。
射频导纳液位计工作原理 射频导纳是一种从电容式发展起来的、防挂料、更可靠、更准确、适用性更广得了为控制技术，射频导纳中导纳的含义为电学中阻抗的倒数，它由电阻性成分、电容性成分、感性成分综合而成，而射频即高频无线电波谱，所以射频导纳可以理解为高频无线电波测量导纳。 1、电容式物位测量原理 实验室中，平行板电容器是一个理想型的电容器，其电容量为：C=ε╳S/D,其中ε为两电容极板间介质的介质常数，S为两极板间面积，D为两极板间距离。对于一个料仓，安装一个测量系统，形成一个同轴电容器。仓内存在一个电容 C= ε 0╳S╳H0/D+ε╳S╳ (H-H )，其中ε 为两极间空气的介电常数， ε0=1.0006,近似=1；ε为两电极间介质的介电常数，S为两极板间等效面积，D 为两极板间距离，Ho为空气段探头长度，H为探头长度。对于一个固定的料仓来说，物料的ε是固定的，S、D也是固定的，所以，推导上式可知，测量电容与物料的高度成正比。图2是测量原理框图。 利用检测桥路上的可调电容可以平衡掉初始电容，包括安装电容和线缆电容等，只剩下探头物料电容，该电容信号放大后，输出一个与料位成正比的信号。这种电容式原理存在一个严重弱点：即物位升高淹没探头后又落下去时，探头可能会留有附着物即挂料。这会导致被测电容加大，如果是导电液体情况会更严重，产生很大的误差。另一个缺点是探头到电路单元之间的连接电缆，在这相当于一个较大的电容，而且随温度变化。这个变化的电缆电容与物位电容叠加在一起会引起很大的误差，尤其在物料介电常数较低的场合，信号较小，这些误差将是很严重的。而射频导纳技术就能克服上述缺点。 2、点位射频导纳原理 点位射频导纳技术与电容几乎的重要区别是采用了三端技术，如图3。在电路单元测量信号上引出一根线，经同相放大器放大，其输出与同轴电缆屏蔽层相连，然后又连到滩头的屏蔽层相连（Cote-shield元件）。该放大器是一个同相放大器，其增益为“1”，输出信号与输入信号等电位、同相位、同频率但互相隔离。地线是电缆中另一条独立的导线。由于同轴电缆的中心线与外层屏蔽存在上述关系，所以二者之间没有电位差，也就没有电流流过，即没有电流从中心线漏出来，相当于二者之间没有电容或电容等于零。因此电缆的温度效应，安装电容等也就不会产生影响。对于探头上的挂料问题采用一种新的探头结构，五层同心结构：最里层是中心测杆，中间是Cote-shield屏蔽层，最外面是接地的安装螺纹，用绝缘层将其分别给起来。图4给出了探头上挂料的等效电路。与同轴电缆的情况时一样的，中心测杆与屏蔽层之间没有电势差，即使传感元件上挂料阻抗很小，也不会有电流流过，电子仪器测量的仅仅是从探头中心到主要是到对面罐壁（地）的电流，因为Cote-shield元件能阻碍电流沿探头向上流向容器壁，因而对地电流只有经探头末端通过被测物料到对面容器壁。即 U A =U B I AB =(U A -U B )/R=0由于屏蔽层与容器壁之间存在电势差，两者之间虽有电流通 过，但该电流不被测量，不影响测量结果。这样就将测量段保护起来，中心测杆与地之间形成被测电流。 3、连续射频导纳原理
一：雷达液位传感器在物联网中应用 24ghz雷达液位传感器在物联网中起到一个动静采集的劝化，它在家庭智能防入侵，机场防入侵，智能电机场防入侵网，牢狱细碎等下面由于其具有摇动性与受情况因素影响小的原因，大概实时的对物体做出反馈而被采用，与视频以及其他各种传感武艺一路阐扬偏重要作用。 二：雷达液位传感器在汽车驾驶急救系统中的运用 24ghz雷达液位传感器在汽车匡助驾驶或许无效的防备交通碰撞事变，国外此项技术运用较为幼稚，国外起步较晚，但有干系厂商和单元发展此项开发。详细使用案例有： acc巡航体系： 变道帮助系统： bsd（盲点检测零碎）：盲点检测车内入侵/职员有没有检测体系等。 三：交通检测 在交通项目上，速度是计量与评价旅程绩效与交通状况的根柢重要数据之一。雷达测速牌 速率数据的收集法子有不少种，蕴含家养丈量固定隔断行驶岁月、压力皮管法、线圈法、回顾回头处置法、雷达测速法与激光测速法等。其中后两者属于随身带容易并且精确度高的法子，因而广受采取。24ghz雷达液位传感器或许被遍布使用于智能交通琐屑与雷达测速仪器等配备内中，使执法单元也有牢靠而实际的数据。在越来越须要的城市智能交通动静采会合宏扬着弗成磨灭的紧要浸染。 四：流动测速 24ghz雷达液位传感器梗概用来垦荒运动测速制作品，可能精准的测出人或物体的流动速率，比如：跑步测速仪，高尔夫测速仪，溜冰测速仪等，在不一定水平上面补偿了体育流动制作品测速不许确或比较艰难的丢脸场面地步。 五：主动门/电梯感触 24ghz雷达液位传感器因为其大约感受到运动物体的具有，且受外界要素影响较少，以是兴许被广阔的积极弟子打造厂商所接管。
雷达物位计的原理及应用 一、概述 料位是工业生产中的一个重要参数。料位测量的方法很多，针对不同的工况和介质可以使用不同测量原理的料位计，吹气法、静压式、浮球式、重锤式、超声波等几种常用的料位测量仪表，都有各自的特点和应用范围。雷达料位计运用先进的雷达测量技术，以其优良的性能，尤其是在槽罐中有搅拌、温度高、蒸汽大、介质腐蚀性强、易结疤等恶劣的测量条件下，显示出其卓越的性能，在工业生产中发挥着越来越重要的作用。 二、原理及技术性能 雷达波是一种特殊形式的电磁波，雷达料位计利用了电磁波的特殊性能来进行料位检测。电磁波的物理特性与可见光相似，传播速度相当于光速。其频率为300MHz-3000GHz。电磁波可以穿透空间蒸汽、粉尘等干扰源，遇到障碍物易于被反射，被测介质导电性越好或介电常数越大，回波信号的反射效果越好。 雷达波的频率越高，发射角越小，单位面积上能量（磁通量或场强）越大，波的衰减越小，雷达料位计的测量效果越好。 １.雷达料位计的基本原理 雷达式料位计组成：它主要由发射和接收装置、信号处理器、天线、操作面板、显示、故障报警等几部分组成。 发射－反射－接收是雷达式料位计工作的基本原理。雷达传感器的天线以波束的形式发射最小5.8GHz的雷达信号。反射回来的信号仍由天线接收，雷达脉冲信号从发射到接收的运行时间与传感器到介质表面的距离以及物位成比例。 即：h= H–vt/2 式中 h为料位；H为槽高； v为雷达波速度；t为雷达波发射到接收的间隔时间； ２.雷达料位计测量料位的先进技术： (１)回波处理新技术的应用 从雷达料位计的测量原理可以知道，雷达料位计是通过处理雷达波从探头发射到介质表面然后返回到探头的时间来测量料位的，在反射信号中混合有许多干扰信号，所以，对真实回波的处理和对各种虚假回波的识别技术就成为雷达料位计能够准确测量的关键因素。 (２)测量数据处理：
光电雷达技术 课程论文 题目激光雷达技术的应用现状及应用前景 专业光学工程 姓名白学武 学号2220140227 学院光电学院 2015年2月28日
摘要:激光雷达无论在军用领域还就是民用领域日益得到广泛的应用。介绍了激光雷达的工作原理、工作特点及分类,介绍了它们的研究进展与发展现状,以及应用现状与发展前景。 引言 激光雷达就是工作在光频波段的雷达。与微波雷达的T作原理相似,它利用光频波段的电磁波先向目标发射探测信号,然后将其接收到的同波信号与发射信号相比较,从而获得目标的位置(距离、方位与高度)、运动状态(速度、姿态)等信息,实现对飞机、导弹等目标的探测、跟踪与识别。 激光雷达可以按照不同的方法分类。如按照发射波形与数据处理方式,可分为脉冲激光雷达、连续波激光雷达、脉冲压缩激光雷达、动目标显示激光雷达、脉冲多普勒激光雷达与成像激光雷达等:根据安装平台划分,可分为地面激光雷达、机载激光雷达、舰载激光雷达与航天激光雷达;根据完成任务的不同,可分为火控激光雷达、靶场测量激光雷达、导弹制导激光雷达、障碍物回避激光雷达以及飞机着舰引导激光雷达等。 在具体应用时,激光雷达既可单独使用,也能够同微波雷达,可见光电视、红外电视或微光电视等成像设备组合使用,使得系统既能搜索到远距离目标,又能实现对目标的精密跟踪,就是目前较为先进的战术应用方式。 一、激光雷达技术发展状况 1、1关键技术分析 1、1、1空间扫描技术 激光雷达的空间扫描方法可分为非扫描体制与扫描体制,其中扫描体制可以选择机械扫描、电学扫描与二元光学扫描等方式。非扫描成像体制采用多元探测器,作用距离较远,探测体制上同扫描成像的单元探测有所不同,能够减小设备的体积、重量,但在我国多元传感器,尤其就是面阵探测器很难获得,因此国内激光雷达多采用扫描工作体制。 机械扫描能够进行大视场扫描,也可以达到很高的扫描速率,不同的机械结构能够获得不同的扫描图样,就是目前应用较多的一种扫描方式。声光扫描器采用声光晶体对入射光的偏转实现扫描,扫描速度可以很高,扫描偏转精度能达到微弧度量级。但声光扫描器的扫描角度很小,光束质量较差,耗电量大,声光晶体
电化学生物传感器 生物分子的分析检测对获取生命过程中的化学与生物信息、了解生物分子及其结构与功能的关系、阐述生命活动的机理以及对疾病的有效诊断与治疗都具有十分重要的意义。如何高效、快速、灵敏地检测这些生物分子，是当前生命科学领域中面临的一个十分重要的问题。解决这些问题的关键就在于发展各种新型的分析检测技术。生物传感器的出现为有效地解决这些问题提供了新的工具，为生命科学及其相关领域的研究提供了许多新的方法 1电化学生物传感器的基本结构及工作原理 1.1 基本结构 通常情况下，生物传感器由两个主要部分组成即生物识别元件和信号转换器。生物识别元件是指具有分子识别能力，能与待测物质发生特异性反应的生物活性物质，如酶、抗原、抗体、核酸、细胞、组织等。信号转换器主要功能是将生物识别作用转换为可以检测的信号，目前常用的有电化学、光学、热和质量分析几种方法[1]。其中，电化学方法就是一种最为理想的检测方法。 图1 电化学生物传感器的基本结构 1.2 工作原理 电化学生物传感器采用固体电极作基础电极，将生物敏感分子固定在电极表面，然后通过生物分子间的特异性识别作用，生物敏感分子能选择性地识别目标分子并将目标分子捕获到电极表面，基础电极作为信号传导器将电极表面发生的识别反应信号导出，变成可以测量的电信号，从面实现对分析目标物进行定量或定性分析的目的。 2电化学生物传感器的分类
由各种生物分子(抗体、DNA、酶、微生物或全细胞)与电化学转换器(电流型、电位型、电容型和电导型)组合可构成多种类型的电化学生物传感器，根据固定在电极表面的生物敏感分子的不同，电化学生物传感器可分为电化学免疫传感器、电化学DNA传感器、电化学酶传感器、电化学微生物传感器和电化学组织细胞传感器等。 2.1 电化学免疫传感器 电化学免疫传感器是一种将免疫技术与电化学检测相结合的标记免疫分析方法。它是以抗原．抗体特异性反应为基础，将抗原/抗体反应达到平衡状态后的生物反应信号转换成可测量的电信号并通过基础电极将其导出。当采用电化学检测方法测量时，其信号大小与目标分析物在一定浓度范围内成线性关系，从而实现对目标检测物的分析测定。 根据抗原-抗体间的免疫反应的类型，电化学免疫传感器可分为两种：竞争法和夹心法。竞争法的分析原理是基于标记抗原和非标记抗原共同竞争与抗体的反应[2]。而夹心法则是将捕获抗体、抗原和检测抗体结合在一起，形成一种捕获抗体/抗原/检测抗体的夹心式复合物，也称“三明治”式结合物[3]。 图2 竞争法 图3 夹心法 2.2 DNA生物传感器 DNA生物传感器主要检测的是核酸的杂交反应。电化学DNA传感器的工作原理如图所示，即将单链DNA(ssDNA)探针，固定在电极上，在适当的温度、pH、离子
E+H雷达物位计的分类和原理 雷达物位计分类 雷达物位计已成为物位测量仪表市场上的主流产品，主要分为雷达物位计和导波雷达物位计。雷达物位计 雷达物位计发射功率很低的极短的微波通过天线系统发射并接收。雷达波以光速运行。运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。一种特殊的时间延伸方法可以确保极短时间内稳定和精确的测量。即使存在虚假反射的时候，最新的微处理技术和软件也可以准确地分析出物位回波。通过输入容器尺寸，可以将上空距离值转换成与物位成正比的信号。仪表可以空仓调试。在固体测量中的应用可以使用K-频段的高频传感器。由于信号的聚焦效果非常好，料仓内的安装物或仓壁的粘附物都不会影响测量。 E+H雷达物位计的分类和原理 导波雷达物位计的微波脉冲沿着一根缆、棒或包含一根棒的同轴套管运行，接触到被测介质后，微波脉冲被反射回来，并被电子部件接收，并分析计算其运行时间。微处理器识别物位回波，分析计算后将它转换成物位信号给出。由于测量原理简单，可以不带料调整，从而节省了大量调试费用。测量缆或棒可以截短，使之更加适应现场的应用。对于蒸汽不敏感，即使在烟雾、噪音、蒸汽很强烈的情况下，测量精度也不受到影响。不受介质特性变化的影响，被测介质的密度变化或介电常数的变化不会影响测量精度。粘附：没有问题，在测量探头或容器壁上粘附介质不会影响测量结果。容器内安装物如果采用同轴套管式的测量完全不受容器内安装物的影响，不需要特殊调试。可以提供不同形式的探头用于不同应用：缆式，用于测量液体介质或重量大的固体介质，量程可达60米；棒式，用于测量液体介质或重量轻的固体介质，量程可达6米；同轴套管，用于测量低黏度的介质，不受过程条件的影响，量程可达6米。 3E+H雷达物位计的分类和原理 微波物位计工作方式类似雷达：向被测目标发射微波，由目标反射的回波返回发射器被接收，与发射波进行比较，确定目标存在并计算出发射器到目标的距离。 4组成部分 仪表部分 z 环境温度：-20-60℃ z 供电电源：AC 220V±10% 50Hz z 测量精度：0.5% 功耗：≤3W z 模拟输出：4-20mA，负载能力≤550Ω z 继电器输出：4 组继电器转换接点（AC 220V 2A） z 安装方式：盘装开孔152 (宽) ×76 (高) 壁挂尺寸210(宽) × 280 (长) ×110(厚) 探极部分 z 介质温度：-40-240℃ z 传输距离：传感器和仪表之间的信号传输距离小于1.2km z 探极种类：棒式、缆式、同轴式、重型缆式 z 安装尺寸：G1.5 管螺纹 z 仓内压力：小于4MPa LD-DLE 型通用电容式物位计 实现了电容式物位计进料一次完成标定的简易操作；从而实现了物位测量的强功能与易操作的完美结合，充分体现了我司与时俱进的创新精神和能力。它由传感器和二次仪表两部份组成。传感器放在料仓顶，探极垂直伸进料仓内，二次仪表放在其他合适的地方。传感器把物位的变化转变成与之对应的电脉冲信号，远传给二次仪表处理，再用光柱显示物位高度，并有高/低限报警和4～20mA 变送输出，适用于液体/固体物料作物位高度显示、报警、控制和远传显示或组
加速度传感器测量系统 周搏涛（自动化2班2010073020017） 摘要：基于飞思卡尔MMA7260三轴加速度传感器设计的列车速度与路程测量系统， MMA7260加速度传感器输出电压信号，经过带通滤波电路滤波，输入到STM32处理器中，经卡尔曼滤波器算法处理后，经过积分得到速度，二次积分得到行驶距离。 关键字：三轴加速度传感器、STM32、卡尔曼滤波器、积分 0 引言 现在的列车测速测距大都采用光电编码器，这种技术已经运用的相当成熟了，但是这种方式测量精度容易受到灰尘的影响，而且很难处理空转的情况。我所采用的是加速度传感器测量火车的车速与距离，这种方法通常是和陀螺仪一起用在精确制导上面，但是随着火车大提速，尤其像磁悬浮列车这种没有轮子的列车，光电编码盘显然不合适，所以我认为未来的火车测速测距还是得运用加速度传感器的技术。 1 系统组成 系统由如图1所示的硬件系统组成。将MMA7260三轴加速度传感器将加速转化成为电压信号，然后电压信号通过硬件电路滤波，在将滤波后的信号输入到16位模数转换器AD7705中，再将信号输入到STM32中处理，经过积分获得列车的速度，再进行二次积分得到列车行驶的距离。 2 系统的工作原理 MMA7260是一种电容式的三轴加速度传感器，原理图如图2所示。MMA7260可以通过 g-select1和g-select2两个端口选择不同的量程，在火车测速测距系统中只需选择最低档位1.5g 即可，也就是输出两个低电平到这两个端口。MMA会输出一个1.65v的基准电压，当加速度为正的时候输出的电压会大于基准电压，反之则输出电压小于基准电压。在选择1.5g量程档位是的测量精度是800mv/g，而一般要求列车最快是在一分钟加速达到200km/h，那么通过计算可以得到最大加速的大约是0.095g，输出的电压是75.592mv，其实这个电压已经比较大了，而且加上基准电压后，输出的信号并不需要再经过放大电路了。
生物传感器的原理及应用 摘要: 随着信息技术与生物工程技术的发展，生物传感器得到了极为迅速的发展，当今各发达国家都把生物传感器列为21世纪的关键技术，给予高度的重视。生物传感器不仅广泛用于传统医学领域，推动医学发展，而且还在空间生命科学、食品工业、环境监测和军事等领域广泛应用。 关键词:生物传感器；原理；应用；发展 Abstract: As information technology and biological engineering technology, bio-sensors has been very rapid development，today's developed countries regard the biosensor technology as the key to the 21st century, given a high priority. Biosensors are widely used in traditional medicine not only to promote the development of medicine, but also in space life science, food industry, environmental monitoring and widely used in military and other fields. Keyword s: biosensor; principle; application; development
目录 一. 引言 (4) 二. 生物传感器的原理 (4) 三. 生物传感器的应用 (5) 3.1.生物传感器在医学领域的应用 (5) 3.1.1. 基于中医针灸针的传感针 (5) 3.1.2.生物芯片 (5) 3.1.3.生物传感器的临床应用 (5) 3.2.生物传感器在非传统医学领域的应用 (6) 3.2.1．在空间生命科学发展中的应用 (6) 3.2.2．在环境监测中的应用 (6) 3.2.3．在食品工程中的应用 (6) 3.2.4．在军事领域的应用 (6) 四. 生物传感器的未来 (7) 五. 结束语 (7) 六. 参考文献 (7)
Chapter １生物传感器 （Biosensors） ? 1.1 Generalization（概述）? 1.2 Principle （基本原理）? 1.3 Classification（分类）? 1.4 Application（应用）
1.2 生物传感器工作原理 被测对象生物敏 感膜 （分子 识别感 受器） 电 信 号 换 能 器 物理、化学反应 化学物质 力 热 光 声 . . . 图16-1 生物传感器原理图
BIOSENSORS 1.2 生物传感器原理 无论是基于电化学、光学、热学或压电 晶体等不同类型的生物传感器，其探头均由 两个主要部分组成，一是感应器，它是由对 被测定的物质（底物）具有高选择性分子识 别功能的膜构成。二是转换器，它能把膜上 进行的生化反应中消耗或生成的化学物质， 或产生的光、热等转变成电信号，最后把所 得的电信号经过电子技术的处理后，在仪器 上显示或记录下来。
换能器（T r a n s d u c e r ）感受器（R e c e p t o r ）= 分析物（Analyte ） 溶液（Solution ）选择性膜（Thin selective membrane ） 识别元件（Recognition ）生物传感器工作机理 测量信号（Measurable Signal ） BIOSENSORS
（1）将化学变化转变成电信号 酶传感器为例,酶催化特定底物发生化学反应,从而使特定生成物的量有所增减。用能把这类物质的量的改变转换为电信号的装置和固定化酶耦合,即组成酶传感器.常用转换装置有氧电极、过氧化氢。
瑞士RFbeam24GHZ雷达传感器，选用国际通用ISM频段，采用平面微带技术设计，具有CW/FMCW/FSK/Monopulse四种通用模式，可以用来测量物体的运用速度、运动方向、相对于雷达中轴线的角度等。 机场、酒店自动门感应器、智能灯控是微波传感器目前最为简单的运用之一，低廉的价格、良好的耐候性（不受温度气流灰尘等影响）保证其得到大规模使用。利用多普勒原理探测运动物体、FMCW原理探测静止物体的带VCO的低成本模块K-LC1a更得到了广泛关注，相比较于传统的单多普勒模块，带VCO的升级版多了检测方向和距离的功能，在智能广告牌、停车位检测等方面得以运用，并且取得不错效果，完全可以替代超声波+多普勒微波传感器，用一个模块解决多个问题。 安全防护和及汽车电子是当前吸引投资人、生产商和消费者最感兴趣的话题，在这些领域应用运用24GHZ雷达传感器你可以实现变道辅助系统、汽车ACC巡航系统、汽车停车辅助系统、汽车防撞系统、有人自动报警系统等功能。成本从几十元到几千元的解决方案都有，为用户和厂商提供各式各样的运用可行性。已有厂家将24GHZ雷达传感器K-LC3型号应用于汽车安防上，其主动探测汽车门窗的开启运动，避免了现有报警器受外界影响而误报扰民的通病，不受普通无线干扰器影响无漏报，其停车时对车内的主动探测。还能避免因人们疏忽大意对遗留在车内的小孩和宠物造成的窒息风险。24GHZ雷达传感器在车内使用，其主动探测车门窗在停车时的运动变化避免了普通汽车报警器在后装市场需要改动原车电路而造成的隐患，不需专业人员安装，自主安装，其耗电极低（供电：5V，电流：35毫安）对原车电瓶几乎无影响。 当今中国雾霾严重的大环境下，怎么样有效的管理交通路况成为一大难题，我们很难通过视频去检测车流量来进行有效疏导交通，这个时候微波车流量雷达就起到了很好的作用，传统的车流量雷达普遍体积大、价格高、除了雷达本身的因素外，价格也成为车流量雷达难以大量普及的重要因素，而我们现在可以采用K-LC6雷达传感器，大大降低了雷达成本，在十字路口红绿灯控制、城市道路车流量分段统计/智能控制上面可以得到很好的运用。 24GHZ雷达传感器已广泛应用于安防市场，其主动性探测技术避免了红外探头的耐候性差，有盲区距离近等缺点，由于雷达传感器输出信号中比红外含有更多的速度、运动方向、距离、角度等信息便于开发人员在软件上做更多的处理来提高报警器的抗干扰和防漏报的能力。在一些军事基地、机场、港口、江河等地方，我们有的时候需要一种传感器去检测进入安全区域的物体，我们常用的方式就是雷达。例如K-HC1雷达传感器，利用超外差技术，探测距离1000米以上，可以有效的检测入侵物体进而进行提醒或者报警。 在工业控制领域，24GHZ雷达传感器用于天车防撞控制、吊车防撞控制、列车调车系统、传送带测速、打印机测速等 在体育行业，我们可以运用24GHZ雷达传感器做成便携式的测速仪、测距仪等，对于滑雪、跑步、高尔夫等运动具有很好的辅助作用。 交通领域： ▇交通监控：卡口测速、雷达测速仪、车流量检测/统计/监测、雷达测速牌
陀螺仪传感器和加速度传感器的区别和相关应用 对于不熟悉这类产品的人来说，陀螺仪传感器是一个简单易用的基于自由空间移动和手势的定位和控制系统。在假想的平面上挥动鼠标，屏幕上的光标就会跟着移动，并可以绕着链接画圈和点击按键。当你正在演讲或离开桌子时，这些操作都能够很方便地实现。陀螺仪传感器原本是运用到直升机模型上的，已经被广泛运用于手机这类移动便携设备上（IPHONE的三轴陀螺仪技术）。 陀螺仪的原理就是，一个旋转物体的旋转轴所指的方向在不受外力影响时，是不会改变的。人们根据这个道理，用它来保持方向。然后用多种方法读取轴所指示的方向，并自动将数据信号传给控制系统。我们骑自行车其实也是利用了这个原理。轮子转得越快越不容易倒，因为车轴有一股保持水平的力量。现代陀螺仪可以精确地确定运动物体的方位的仪器，它在现代航空，航海，航天和国防工业中广泛使用的一种惯性导航仪器。传统的惯性陀螺仪主要部分有机械式的陀螺仪，而机械式的陀螺仪对工艺结构的要求很高。70年代提出了现代光纤陀螺仪的基本设想，到八十年代以后，光纤陀螺仪就得到了非常迅速的发展，激光谐振陀螺仪也有了很大的发展。光纤陀螺仪具有结构紧凑，灵敏度高，工作可靠。光纤陀螺仪在很多的领域已经完全取代了机械式的传统的陀螺仪，成为现代导航仪器中的关键部件。光纤陀螺仪同时发展的除了环式激光陀螺仪外。 陀螺仪传感器应用 1、国防工业 陀螺仪传感器原本是运用到直升机模型上的，而它现在已经被广泛运用于手机这类移动便携设备上，不仅仅如此现代陀螺仪是一种能够精确地确定运动物体的方位的仪器，所以陀螺仪传感器是现代航空，航海，航天和国防工业应用中的必不可少的控制装置。陀螺仪传感器是法国的物理学家莱昂傅科在研究地球自转时命名的，到如今一直是航空和航海上航行姿态及速率等最方便实用的参考仪表。 2、开门报警器
简介 传感器（sensor）是一种将非电量（如速度、压力）的变化转变为电量变化的原件，根据转换的非电量不同可分为压力传感器、速度传感器、温度传感器等，是进行测量、控制仪器及设备的零件、附件。 velocity 在机器人自动化技术中，旋转运动速度测量较多，而且直线运动速度也经常通过旋转速度间接测量。例如：测速发电机可以将旋转速度转变成电信号，就是一种速度传感器。测速机要求输出电压与转速间保持线性关系，并要求输出电压陡度大，时间及温度稳定性好。测速机一般可分为直流式和交流式两种。直流式测速机的励磁方式可分为他励式和永磁式两种，电枢结构有带槽的、空心的、盘式印刷电路等形式，其中带槽式最为常用。 激光测速 随着现今精密制造业的崛起和节省成本的需求，非接触测速传感器会慢慢取接触式测速传感器。而现在市场上精度较高、最常用的非接触激光测速传感器就是ZLS-Px像差测速传感器。像差测速传感器有两个端口：一个发射端口，发出LED光源；一个是高速拍照端口，实现CCD面积高速成像对比，通过在极短时间内的两个时间的图像对比，分辨被测物体移 动的距离，结合传感器内部的算法，实时输出被测物体的速度。如图所示，①LED光发射口，②摄像接收口，③、④接线端，⑤固定螺孔。①LED 光发射口对着被测物发射出激光，经反射到②摄像接收口，接收到信号后传给信号处理器，通过算法计算出它的速度。 ZLS-Px像差测速传感器能同时测量两个方向的速度、长度，不但能觉察被测体是否停止，而且能觉察被测体的运动方向。将传感器固定在稳定的支架上，确保转动物体转动过程不会产生过大的振动，从而能测出转动被测体的转角和转速。 雷达测速