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土壤检测的传感器技术发展现状与展望

土壤检测的传感器技术发展现状与展望
土壤检测的传感器技术发展现状与展望

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土壤检测的传感器技术发展现状与展望

作者:章玮

来源:《安徽农学通报》2018年第22期

摘要:近数十年来,土壤性态空间变化监测和定位土壤性态动态监测的传感器技术均有

较快的发展。在土壤性态空间变化监测方面,土壤湿度和温度等物理性状与土壤酸碱度、氧化还原电位和盐分等化学性状的传感器技术研究较为成熟,养分和有机质等的传感器技术的研究较为薄弱,而生物学传感器在土壤检测上应用的研究至今仍非常欠缺。在定位土壤性态动态监测方面,已发展有卫星、航空、无人机和地面平台搭载的不同类型传感器,涉及遥感和近地传感二大类技术,但目前遥感和近地传感技术对土壤的监测主要基于经验模型,如何实现精准检测还存在很多关键问题需要研究。随着新工艺与新材料(纳米材料)的运用,土壤检测传感器将向微型化、仿生、智能、多功能化方向发展。

关键词:土壤;传感器;技术;发展

中图分类号 S12;TP212 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2018)22-0142-04

Abstract:In recent decades,the sensor technology for monitoring the spatial and dynamic variations of soil properties has been developed rapidly. In the aspect of monitoring the spatial variation of soil properties,the sensor technologies of physical properties such as soil moisture and temperature and chemical properties such as soil acidity and alkalinity,redox potential and salt were mature,and the sensor technology about soil nutrients and organic matter was weak,while the research about application of biosensor on soil detection was lack. In the field of dynamic monitoring of soil properties,different types of sensors including satellites,aerial vehicles,unmanned aerial vehicles and ground platforms,which related to remote sensing and near-ground sensing,have been developed. However,at present,the monitoring of soil properties by the remote sensing and near-ground sensing technology was mainly based on empirical models. How to achieve accurate detection was still a problem. Key issues need to be studied. With the application of new technology and new materials (nanomaterials),soil detection sensors will be developed towards miniaturization,bionics,intelligence and multi-function.

Key words:Soil;Sensor;Technology;Development

土壤是重要的自然资源,是农业生产最为关键的物质基础,监测土壤资源的数量和质量对指导区域资源开发和农业生产有着重要的意义。近年来,随着中国对自然资源保护力度和生态环境建设的日益重视,监测土壤资源的数量和质量,已成为农业和环保等部门的日常工作。土壤性态的监测一般可分为土壤性态空间变化监测和定位土壤性态动态监测2种,前者主要是獲得同一时期土壤性态的空间信息,后者是了解某一特定区域土壤质量随时间的变化。传统的土壤监测主要依靠地面调查、取样、实验室化学分析,例如,中国近期进行的耕地地力调查、测土配方施肥和土壤环境质量调查主要采用这一手段。但因传统采样分析周期长、成本高、过程

传感器与检测技术体会

对“传感器与检测技术”课程的体会 这学期选修了“传感器与检测技术”这门课程。每周三节课,一学期下来真是过得很快。虽然这门课程单名字听上去枯燥无味,难度很大,有些人都放弃选修,但真正听起来发现它是非常有趣,且充满奥妙的一门课程。 老师每节课充分的准备和精彩的讲演不时吸引着教室里的同学,ppt、短片是每节课必经的程序,一节枯燥难懂的课立即变得轻松起来。 首先顾名思义通过这门课程我了解了传感器到底是怎么一回事。它的英文名称是transducer / sensor ,是一种物理装置或生物器官。能够探测、感受外界的信号、物理条件(如光、热、湿度)或化学组成(如烟雾),并将探知的信息传递给其他装置或器官。传感器的定义是:“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 之后通过老师每节课的介绍,我跟着学习了多种传感器。对它们的原理,性能,应用等各个方面也相对有所了解。知道了传感器根据它们的转换原理(传感器工作的基本物理或化学效应),它们的用途,它们的输出信号类型以及制作它们的材料和工艺等分为很多类。 比如压力、温度、称重、流量转速、扭矩、超声波、霍尔、图像传感器等等,他们都起到了很重要的作用,像汽车上边就有上百个传感器。各自发挥各自的功能!温度传感器,就是起到测量温度的作用,温度范围宽,可以达到3000~4000度。通常有热电偶和热电阻2种,温度变送器可以起到测温和报警作用,到达一定温度就会报警。液位变送器就是测量液体的、压强、深度,还具有报警作用。 重要的是传感器用起来很方便,并且操作简单,体积小,精度高,耐用。 到2009年全球传感器市场容量为547亿美元,预计2010年全球传感器市场可达600亿美元以上。调查显示,东欧、亚太区和加拿大成为传感器市场增长最快的地区,而美国、德国、日本依旧是传感器市场分布最大的地区。就世界范围而言,传感器市场上增长最快的依旧是汽车市场,占第二位的是过程控制市场,看好通讯市场前景。 一些传感器市场比如压力传感器、温度传感器、流量传感器、水平传感器已表现出成熟市场的特征。流量传感器、压力传感器、温度传感器的市场规模最大,分别占到整个传感器市场的21%、19%和14%。传感器市场的主要增长来自于无线传感器、MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystems,微机电系统)传感器、生物传感器等新兴传感器。其中,无线传感器在2007-2010年复合年增长率预计会超过25%。 目前,全球的传感器市场在不断变化的创新之中呈现出快速增长的趋势。有关专家指出,传感器领域的主要技术将在现有基础上予以延伸和提高,各国将竞相加速新一代传感器的开发和产业化,竞争也将日益激烈。新技术的发展将重新定义未来的传感器市场,比如无线传感器、光纤传感器、智能传感器和金属氧化传感器等新型传感器的出现与市场份额的扩大。 可见当下对于学习传感器知识是十分有必要的,所以这学期这门选修课程对我来说很是受益匪浅。今后我会更加关注传感器这方面的信息,并且把所学的微薄知识充分运用到学习生活中去。

生物传感器的研究现状及应用

生物传感器的研究现状及应用 生物传感器?这个熟悉但又概念模糊的名词最近不断出现在媒体报道上,生物传感器相关的研究项目陆续获得巨额的研究资助,显示出越来越受重视的前景。要掌握生命科学研究的前研信息,争取好的研究课题和资金,你怎能不了解生物传感器? 让我们来看看生物通最近的一些报道: 英国纽卡斯尔大学科学家研发了可用于检测肿瘤蛋白以及耐药性MASA细菌的微型生物传感器。该系统利用一个回旋装置来检测,类似导航系统和气袋的原理。振荡晶片的大小类似于一颗尘埃尺寸,有望可使医生诊断和监测常见类型的肿瘤,获得最佳治疗方案。该装置可以鉴定肿瘤标志物-蛋白以及其它肿瘤细胞产生的丰度不同的生物分子。该小组下一步目标是把检测系统做成一个手持式系统,更加快速方便地检测组织样品。欧共体已经拨款1200万欧元资金给该小组,以使该技术进一步完善。 苏格兰IntermediaryTechnologyInstitutes计划投资1亿2千万英镑发展“生物传感器平台(BiosensorPlatform)”——一种治疗诊断技术。作为将诊断和治疗疾病结合在一起的新兴疗法,能够在诊断的同时,提出适合不同病人的治疗方案,可以降低疾病诊断和医学临床的费用与复杂性,同时具备提供疾病发展和药品疗效成果的能力。目前该技术已被使用在某些乳癌的治疗上,只需在事前做些特殊的测试,即可根据结果决定适合的疗程。这个技术更被医学界视为未来疾病疗程的主流。 来自加州大学洛杉矶分校的研究者使用GeneFluidics开发的新型生物传感器来鉴定引起感染的特定革兰氏阴性菌,该结果表明利用微型电化学传感器芯片已经可以用于人临床样本的细菌检查。GeneFluidics'16-sensor上的芯片包被了UCLA设计的特异的遗传探针。临床样本直接加到芯片上,然后其电化学信号被多通道阅读器获取。根据传感器上信号的变化来判断尿路感染的细菌种类。从样品收集到结果仅需45分钟。比传统方法(需要2天时间)

传感器与检测技术题库

《传感器与检测技术》题库 一、名词解释 二、单项选择题 3.某采购员分别在三家商店购买100 kg大米.10 kg苹果.1 kg巧克力,发现均缺少约0.5 kg,但该采购员对卖巧克力的商店意见最大,在这个例子中,产生此心理作用的主要因素是 B 。 A.绝对误差 B.示值相对误差 C.满度相对误差 D.精度等级 4.在选购线性仪表时,必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为欲测量的 C 左右为宜。 A.3 倍 B.1.0 倍 C.1.5 倍 D.0.75 倍 5.用万用表交流电压档(频率上限仅为 5 kHz)测量频率高达500 kHz.10 V左右的高频电压,发现示值还不到 2 V,该误差属于B 。 A.系统误差 B.粗大误差 C.随机误差 D.动态误差 6.用万用表交流电压档(频率上限仅为5 kHz)测量5号干电池电压,发现每次示值均为1.8 V,该误差属于 A 。 A.系统误差 B.粗大误差 C.随机误差 D.动态误差 7.重要场合使用的元器件或仪表,购入后需进行高、低温循环老化试验,其目的是为了 D 。

A.提高精度 B.加速其衰老 C.测试其各项性能指标 D. 提高可靠性 8.有一温度计,它的测量范围为0~200 ℃,精度为0. 5级,试求 该表可能出现的最大绝对误差为 A 。 A.1℃ B.0.5℃ C.10℃ D.200℃ 9.有一温度计,它的测量范围为0~200 ℃,精度为0.5 级,当示值 为20 ℃时的示值相对误差为 B A.1℃ B.5% C.1% D.10% 10.有一温度计,它的测量范围为0~200 ℃,精度为0.5 级,当示 值为100 ℃时的示值相对误差为 C 。 A. 1℃ B.5% C. 1% D.10% 11.欲测240 V左右的电压,要求测量示值相对误差的绝对值不大于 0.6%,若选用量程为 250 V电压表,其精度应选 B 级。 A. 0.25 B.0.5 C. 0.2 D.1.0 12.欲测240 V左右的电压,要求测量示值相对误差的绝对值不大于 0.6%,若选用量程为 300 V,其精度应选 C 级。 A.0.25 B. 0.5 C. 0.2 D.1.0 13.欲测240 V左右的电压,要求测量示值相对误差的绝对值不大于

网络安全技术研究的目的、意义和现状

论文:网络安全技术综述 研究目的: 随着互联网技术的不断发展和广泛应用,计算机网络在现代生活中的作用越来越重要,如今,个人、企业以及政府部门,国家军事部门,不管是天文的还是地理的都依靠网络传递信息,这已成为主流,人们也越来越依赖网络。然而,网络的开放性与共享性容易使它受到外界的攻击与破坏,网络信息的各种入侵行为和犯罪活动接踵而至,信息的安全保密性受到严重影响。因此,网络安全问题已成为世界各国政府、企业及广大网络用户最关心的问题之一。 21世纪全世界的计算机都将通过Internet联到一起,信息安全的内涵也就发生了根本的变化。它不仅从一般性的防卫变成了一种非常普通的防范,而且还从一种专门的领域变成了无处不在。当人类步入21世纪这一信息社会、网络社会的时候,我国将建立起一套完整的网络安全体系,特别是从政策上和法律上建立起有中国自己特色的网络安全体系。 网络安全技术指致力于解决诸如如何有效进行介入控制,以及何如保证数据传输的安全性的技术手段,主要包括物理安全分析技术,网络结构安全分析技术,系统安全分析技术,管理安全分析技术,及其它的安全服务和安全机制策略。在网络技术高速发展的今天,对网络安全技术的研究意义重大,它关系到小至个人的利益,大至国家的安全。对网络安全技术的研究就是为了尽最大的努力为个人、国家创造一个良好的网络环境,让网络安全技术更好的为广大用户服务。 研究意义: 一个国家的信息安全体系实际上包括国家的法规和政策,以及技术与市场的发展平台.我国在构建信息防卫系统时,应着力发展自己独特的安全产品,我国要 想真正解决网络安全问题,最终的办法就是通过发展民族的安全产业,带动我国网络安全技术的整体提高。信息安全是国家发展所面临的一个重要问题.对于这个问题,我们还没有从系统的规划上去考虑它,从技术上,产业上,政策上来发展它.政府不仅应该看见信息安全的发展是我国高科技产业的一部分,而且应该看到,发展安全产业的政策是信息安全保障系统的一个重要组成部分,甚至应该看到它对我国未来电子化,信息化的发展将起到非常重要的作用。

《传感器与检测技术》实验实施方案1

自考“机电一体化”专业衔接考试《传感器与检测技术》课程 实验环节实施方案 一、实验要求 根据《传感器与检测技术》课程教学要求,实验环节应要求完成3个实验项目。考虑到自考课程教学实际情况,结合我院实验室的条件,经任课教师、实验指导教师、教研室主任和我院学术委员会认真讨论,确定开设3个实验项目。实验项目、内容及要求详见我院编制的《传感器》课程实验大纲。 二、实验环境 目前,我院根据编制的《传感器》课程实验大纲,实验环境基本能满足开设的实验项目。实验环境主要设备为: 1、486微机配置 2、ZY13Sens12BB型传感器技术实验仪 三、实验报告要求与成绩评定 学生每完成一个实验项目,要求独立认真的填写实验报告。实验指导教师将根据学生完成实验的态度和表现,结合填写的实验报告评定实验成绩。成绩的评定按百分制评分。 四、实验考试 学生在完成所有实验项目后,再进行一次综合性考试。教师可以根据学生完成的实验项目,综合出3套考试题,由学生任选一套独立完成。教师给出学生实验考试成绩作为最终实验成绩上报。 五、附件

附件1 《传感器与检测技术》课程实验大纲 附件2 实验报告册样式 以上对《传感器与检测技术》课程实验的实施方案,妥否,请贵校批示。 重庆信息工程专修学院 2009年4月14日

附件1 《传感器与检测技术》课程实验教学大纲 实验课程负责人:段莉开课学期:本学期 实验类别:专业课程实验类型:应用性实验 实验要求:必修适用专业:机电一体化 课程总学时:15 学时课程总学分: 1分 《传感器与检测技术》课程实验项目及学时分配

实验一 金属箔式应变片性能—单臂电桥 一、 实验目的 1、观察了解箔式应变片的结构及粘贴方式。 2、测试应变梁变形的应变输出。 3、比较各桥路间的输出关系。 二、 实验内容 了解金属箔式应变片,单臂电桥的工作原理和工作情况。(用测微头实现) 三、 实验仪器 直流稳压电源、电桥、差动放大器、双平行梁测微头、一片应变片、电压表、主、副电源。 四、 实验原理 电阻丝在外力作用下发生机械变形时,其电阻值发生变化,这就是电阻应变效应,描述电阻应变效应的关系式为: R Ku R ?=式中 R R ?为电阻丝电阻相对变化,K 为应变灵敏系数, l u l ?=为电阻丝长度相对变化,金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件,通过它转换 被测部位受力状态变化、电桥的作用完成电阻到电压的比例变化,电桥的输出电压反映了相应的受力状态。对单臂电桥输出电压 14 O EKu U = 。 五、 实验注意事项 1、直流稳压电源打到±2V 档,电压表打到2V 档,差动放大增益最大。 2、电桥上端虚线所示的四个电阻实际上并不存在,仅作为一标记,让学生组桥容易。 3、做此实验时应将低频振荡器的幅度旋至最小,以减小其对直流电桥的影响。 六、 实验步骤 1、了解所需单元、部件在实验仪上的所在位置,观察梁上的应变片,应变片为棕色衬底箔式结构小方薄片。上下二片梁的外表面各贴二片受力应变片和一片补偿应变片,测微头在双平行梁前面的支座上,可以上、下、前、后、左、右调节。 2、将差动放大器调零:用连线将差动放大器的正(+)、负(-)、地短接。将差动放大器的输出端与电压表的输入插口Vi 相连;开启主、副电源;调节差动放大器的增益到最大位置,然后调整差动放大器的调零旋钮使电压表显示为零,关闭主、副电源,拆去实验连线。 3、根据图1接线。R1、R2、R3为电桥单元的固定电阻。R X =R4为应变片;将稳压电源的切换开关置±4V 档,电压表置20V 档。调节测微头脱离双平行梁,开启主、副电源,调节电桥平衡网络中的W1,使电压表显示为零,然后将电压表置2V 档,再调电桥W1(慢慢地调),使电压表显示为零。

传感器实训心得体会.doc

传感器实训心得体会 篇一:传感器实训心得 实训报告 学了一学期的传感器实训心得体会)传感器,在最后期末的时候我们也参加了传感器这一学科的实训,收获还是颇多。 在做测试技术的实验前,我以为不会难做,就像以前做物理实验一样,做完实验,然后两下子就将实验报告做完.直到做完测试实验后,才知道其实并不容易做,但学到的知识与难度成正比,使我们受益匪浅.做实验时,最重要的是一定要亲力亲为,务必要将每个步骤,每个细节弄清楚,弄明白,这样,也会有事半功倍的效果。 实验就是使我们加深理解所学基础知识,掌握各类典型传感器、记录仪器的基本原理和适用范围;具有测试系统的选择及应用能力;具有实验数据处理和误差分析能力;得到基本实验技能的训练与分析能力的训练,使我们初步掌握测试技术的基本方法,具有初步独立进行机械工程测试的能力,对各门知识得到融会贯通的认识和掌握,加深对理论知识的理解。更重要的是能够提高我们的动手能力。 这次实习的却让我加深了对各种传感器的了解和它们各自的原理,而且还培养我们分析和解决实际问题的能力。 在做实验的时候,连接电路是必须有的程序,也是最重要的,而连接电路时最重要的就是细心。我们俩最开始做实验的时候,并没有多注意,还是比较细心,但当我们把电路连接好通电后发现我们并不能得到数据,不管怎么调节都不对,后来才知道是我们电路连接错了,然

后我们心里也难免有点失落,因为毕竟是辛辛苦苦连了这么久的电路居然是错了,最后我们就只有在认真检查一次,看错啊你处在哪里。有了这次的经验下次就更加细心了。以上就是我们组两人对这次实训最大的感触,下次实训虽然不是一样的学科,但实验中的经验和感受或许会有相似的,我们会将这次的经验用到下次,经验不断积累就是我们实训最大的收获。 篇二:传感器实训报告 上海第二工业大学 传感器与测试技术技能实习 专业:机械电子工程 班级:10机工A2 姓名: 学号: 指导老师:杨淑珍 日期:2013年6月24日~7月7日 项目五:转子台转速测量及振动监控系统。 (一)内容 设计一个转子台的振动检测系统,能实时测量转子台工作时的振动信号(振幅)并实时显示转速,当振幅超过规定值时,报警。具体要求: 1.能测量振动信号并显示波形,若振动超过限值,报警(软硬件报警); 2.能测量并显示转子的转速; 3.限值均由用户可设定(最好以对话框方式设置,软件重新打开后,能记住上次的设置结果);

传感器技术的研究现状

传感器技术综述 Luqingsong@https://www.doczj.com/doc/a617189639.html, 摘要:本文简介了传感器技术的原理、分类和应用,以位移传感器为例概述了传感器技术的研究现状,在此基础上分析了我国传感器技术发展中存在的问题和解决方法,分析了传感器技术的发展方向。 关键词:传感器技术应用研究发展方向 1传感器 传感器是一种检测装置,一般由敏感元件、传感元件和其他辅助件组成,有时也将信号调节也转换电路、辅助电源作为传感器的组成部分。能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。传感器通常可以按照一系列方法进行分类。根据用途分类,传感器常以测别的物理量命名,如位移传感器、速度传感器、温度传感器、压力传感器等;根据工作原理分类,传感器可以依据工作原理进行命名,如振动传感器、磁敏传感器、生物感器等;按输出信号,可分为模拟传感器和数字传感器等;还可按照传感器的制造工艺、构成、作用形式等进行分类。[1] 随着微电子技术、微机械加工技术、光电科学以及当代生物科学等高新技术的推动下,传感器己经从过去单一功能转变为功能多样、科技含量高的新型产品。传感器技术是当前代表国家综合科研水平的重要技术,传感器技术的具体应用是传感器技术转化的重要途径和方法。其所涉及的知识领域非常广泛,研究和发展也越来越多地和其他学科技术的发展紧密联系。 2主要传感技术分类[2][5] 2.1光电传感技术 光电式传感器是以光为测量媒介、以光电器件为转换元件的传感器,它具有非接触、响应快、性能可靠等卓越特性。随着光电科技的飞速发展,光电传感器己成为光电传感器己成为各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件,并在传感器应用中占据着重要的地位,其中在非接触式测量领域更是扮演者无法替代的角色。光电传感器工作时,光电器件负责将光能(红外辐射、可见光及紫外辐射)信号转换为电学信号。光电器件不仅结构简单、经济性好,且具有响应快、可靠性强等优势,在自动控制、智能化控制等方面应用前景十分广阔。此外,光电传感器除了对光学信号进行测量,还能够对引起光源变化的构件或其它被测量进行

传感器与检测技术题库

一、选择题 1.传感器的线性范围愈宽,表明传感器工作在线性区域内且传感器的(A) A.工作量程愈大C.精确度愈高 B.工作量程愈小D.精确度愈低 2.属于传感器动态特性指标的是(B) A.固有频率C.阻尼比 B.灵敏度D.临界频率 3.封装在光电隔离耦合器内部的是(D) A两个光敏二极管 C一个光敏二极管和一个光敏三极管B两个发光二极管 D一个发光二极管和一个光电三极管 4.适合在爆炸等极其恶劣的条件下工作的压力传感器是(B) A.霍尔式C.电感式 B.涡流式D.电容式 5.当某晶体沿一定方向受外力作用而变形时,其相应的两个相对表面产生极性相反的电荷,去掉外力时电荷消失,这种现象称为(D) A压阻效应B应变效应C霍尔效应D压电效应 6.热电偶式温度传感器的工作原理是基于(B) A.压电效应C.应变效应 B.热电效应D.光电效应 7.矿灯瓦斯报警器的瓦斯探头属于(A) A.气敏传感器C.湿度传感器 B.水份传感器D.温度传感器 8.高分子膜湿度传感器用于检测(D) A.温度C.绝对湿度 B.温度差D.相对湿度 9.下列线位移传感器中,测量范围最大的类型是(B) A自感式B差动变压器式C电涡流式D变极距电容式10. ADC0804是八位逐次逼近型的(B) A.数/模转换器C.调制解调器 B.模/数转换器D.低通滤波器 11.热电偶的热电动势包括(A) A接触电势和温差电势B接触电势和非接触电势

C非接触电势和温差电势D温差电势和汤姆逊电势 12. 为了进行图像处理,应当先消除图像中的噪声和不必要的像素,这一过程称为(C) A 编码 B 压缩 C 前处理 D 后处理 13热敏电阻式湿敏元件能够直接检测(B) A相对湿度B绝对湿度C温度D温度差 14衡量在同一工作条件下,对同一被测量进行多次连续测量所得结果之间的不一致程度的指标是(A) A.重复性C.线性度 B.稳定性D.灵敏度 15热电偶传感器通常利用电桥不平衡原理进行补偿,其作用是(C) A扩大量程B提高灵敏度C确保测量精度D提高测量速度 16.便于集成化的有源带通滤波器由运算放大器和(A) A RC网络组成 B LC网络组成 C RL网络组成 D RLC网络组成 17.在下列传感器中,将被测物理量的变换量直接转换为电荷变化量的是(A)A压电传感器B电容传感器C电阻传感器D电感传感器 18.灵敏度高,适合测量微压,频响好,抗干扰能力较强的压力传感器是(A) A.电容式C.电感式 B.霍尔式D.涡流式 19.适合于使用红外传感器进行测量的被测物理量是(D) A厚度B加速度C转速 D 温度 20.欲检测金属表面裂纹采用的传感器是(B) A压磁式B电涡流式C气敏式D光纤式 21.相邻信号在导线上产生的噪声干扰称为(B) A电火花干扰B串扰C共模噪声干扰D差模噪声干扰

机动车安全检测技术的发展概述

机动车安全检测技术的发展概述 摘要:近几十年来来随着国内经济的快速稳定发展,国民经济状况也越来越高,人们对生活质量的要求也在逐渐提高中。因此,我国机动车保有量一直在快速增加着,而对于机动车的安全检测问题也逐渐受到人们的关注重点了。现今,对于进一步加强机动车的安全检测问题是保证国民出行的重要工作。公安交通管理局对于如何加强机动车辆的检测问题已经提上议程,而这恰好也是提高我国机动车安全技术检测快速发展的一个重要机会。 关键词:机动车;安全检测技术;发展概述 1.机动车安全检测的意义(机动车安全检测的重要性) 我国机动车的检测早在十几年前就开始了,发展到今天经过了十几年的实践给我国机动车安全检测积累了很多宝贵的经验。但是,国内的机动车检测技术以及检测设备基本上都是按照国外的检测标准来进行的。这种做法虽然目前对于推动国内机动车安全监测有一定的促进作用,但却也暴露了许多问题。针对目前国内机动车检测情况来说,安全检测具有十分重要的意义。 1.1 减少环境污染 机动车在行驶过程中因为燃油会排出一些自然尾气,尾气中又含有一些物质对人体是有一定伤害的。主要伤害物质有碳氧化合物、碳氢化合物、氮氧化合物、铅化合物、硫化物以及物体颗粒等等。这些物质的排出不仅对人体有害,还会污染到山川河岳,危及到动植物的生存环境。另外汽车尾气中好友的二氧化碳,过量的排放二氧化碳会产生温室效应,使得地球温度的升高而对全球气候产生影响。除此之外还有一个较大的影响就是汽车噪音影响。汽车在行驶中难免产生噪音,机动车噪音影响的范围也比较广,干扰时间长,这对于人们的正常起居生活都是有影响的。因此需要严格对机动车进行安全检车,保证汽车尾气排放跟噪音污染在可控制的标准之内非常重要。 1.2 保证行车安全 机动车在长期使用过程当中难免会出现故障问题,比如汽车制动问题、转向问题以及照明问题,稍不注意都有可能引发重大事故。现今交通管理局对于车辆的检测与事故诊断相对于往年都有很大的改善,目前国内多使用先进的故障检测仪器,能够更加全面的检测出机动车是否存在问题,使得机动车能够及时得到维修,保证行车安全。 1.3 有效改善机动车性能 机动车经过一定时间的使用后,出了故障问题还会出现性能下降的问题。这种性能下降问题的出现会使得机动车动力性跟经济性明显降低,而油耗却会增

传感器与检测技术实验报告

“传感器与检测技术”实验报告 学号: 913110200229 姓名:杨薛磊 序号: 83

实验一电阻应变式传感器实验 (一)应变片单臂电桥性能实验 一、实验目的:了解电阻应变片的工作原理与应用并掌握应变片测量电路。 二、基本原理:电阻应变式传感器是在弹性元件上通过特定工艺粘贴电阻应变片来组成。一种利用电阻材料的应变效应将工程结构件的内部变形转换为电阻变化的传感器。此类传感器主要是通过一定的机械装置将被测量转化成弹性元件的变形,然后由电阻应变片将弹性元件的变形转换成电阻的变化,再通过测量电路将电阻的变化转换成电压或电流变化信号输出。它可用于能转化成变形的各种非电物理量的检测,如力、压力、加速度、力矩、重量等,在机械加工、计量、建筑测量等行业应用十分广泛。 三、需用器件与单元:主机箱中的±2V~±10V(步进可调)直流稳压电源、±15V直流 1位数显万用表(自备)。 稳压电源、电压表;应变式传感器实验模板、托盘、砝码; 4 2 四、实验步骤: 应变传感器实验模板说明:应变传感器实验模板由应变式双孔悬臂梁载荷传感器(称重传感器)、加热器+5V电源输入口、多芯插头、应变片测量电路、差动放大器组成。实验模板中的R1(传感器的左下)、R2(传感器的右下)、R3(传感器的右上)、R4(传感器的左上)为称重传感器上的应变片输出口;没有文字标记的5个电阻符号是空的无实体,其中4个电阻符号组成电桥模型是为电路初学者组成电桥接线方便而设;R5、R6、R7是350Ω固定电阻,是为应变片组成单臂电桥、双臂电桥(半桥)而设的其它桥臂电阻。加热器+5V是传感器上的加热器的电源输入口,做应变片温度影响实验时用。多芯插头是振动源的振动梁上的应变片输入口,做应变片测量振动实验时用。

传感器与检测技术第二版知识点总结

传感器知识点 一、电阻式传感器 1) 电阻式传感器的原理:将被测量转化为传感器电阻值的变化,并加上测量电路。 2) 主要的种类:电位器式、应变式、热电阻、热敏电阻 应变电阻式传感器 1) 应变:在外部作用力下发生形变的现象。 2) 应变电阻式传感器:利用电阻应变片将应变转化为电阻值的变化 a. 组成:弹性元件+电阻应变片 b. 主要测量对象:力、力矩、压力、加速度、重量。 c. 原理:作用力使弹性元件形变发生应变或位移应变敏感元件电阻值变化通过测 量电路变成电压等点的输出。 3) 电阻值:A L R ρ= (电阻率、长度、截面积)。 4) 应力与应变的关系:εσE =(被测试件的应力=被测试件的材料弹性模量*轴向应变) 5) 应力与力和受力面积的关系:(面积) (力) (应力)A F = σ 6) 应变片的种类:

种类金属电阻应变片(应变为主)半导体电阻应变片(压阻为主)灵敏度 优点散热好允许通过较大电流 电阻应变的温度补偿:电桥补偿 应注意的问题: a.R3=R4; b.R1与R2应有相同的温度系数、线膨胀系数、应变灵敏度、初值; c.补偿片的材料一样,个参数相同; d.工作环境一样; 测量电路:直流电桥、交流电桥 直流电桥交流电桥 平衡条件R1R4=R2R3 输出电压

典型应用 种类被测量 电阻式力传感器荷重或力 电阻式压力传感器流动介质 ~液体重量传感器容器内液体的重量 ~加速度传感器加速度 ~差压传感器气动测量 二、电感式传感器 1)电感式传感器的原理:将输入物理量的变化转化为线圈自感系数L或互感系数M的 变化。 2)种类:变磁阻式、变压器式、电涡流式。 3)主要测量物理量:位移、振动、压力、流量、比重。 变磁阻电感式传感器 1)原理:衔铁移动导致气隙变化导致电感量变化,从而得知位移量的大小方向。

(完整版)传感器的目前现状与发展趋势综述

传感器的目前现状与发展趋势 吴伟 1106032008 材控2班 摘要:传感器是高度自动化系统乃至现代尖端技术必不可少的一个关键组成部分。传感器技术是世界各国竞相发展的高新技术,也是进入21 世纪以来优先发展的十大顶尖技术之一。传感器技术所涉及的知识领域非常广泛,其研究和发展也越来越多地和其他学科技术的发展紧密联系。本文首先介绍了传感器的基本知识和传感器技术的发展历史。之后,综述了近几年高端前沿的光电传感器技术和生物传感器技术的主要研究状况。最后,展望了现代传感器技术的发展和应用前景。 关键词:传感器技术;传感器;研究现状;趋势 引言 当今社会的发展,是信息化社会的发展。在信息时代,人们的社会活动将主要依靠对信息资源的开发及获取、传输与处理。而传感器是获取自然领域中信息的主要途径与手段,是现代科学的中枢神经系统。它是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感受(或响应)与检出功能,并使之按照一定规律转换成与之对应的可输出信号的元器件或装置的总称。传感器处于研究对象与测控系统的接口位置,一切科学研究和生产过程所要获取的信息都要通过它转换为容易传输和处理的电信号。如果把计算机比喻为处理和识别信息的“大脑”,把通信系统比喻为传递信息的“神经系统”,那么传感器就是感知和获取信息的“感觉器官”。 传感器技术是现代科技的前沿技术,发展迅猛,同计算机技术与通信技术一起被称为信息技术的三大支柱,许多国家已将传感器技术列为与通信技术和计算机技术同等重要的位置。现代传感器技术具有巨大的应用潜力,拥有广泛的开发空间,发展前景十分广阔。 1 传感器的基本知识

1.1 传感器的定义和组成 广义地说,传感器是指将被测量转化为可感知或定量认识的信号的传感器。从狭义方面讲,感受被测量,并按一定规律将其转化为同种或别种性质的输出信号的装置。传感器一般由敏感元件、转换元件、测量电路和辅助电源四部分组成,其中敏感元件和转换元件可能合二为一,而有的传感器不需要辅助电源。 1.2 传感器技术的基本特性 在测试过程中,要求传感器能感受到被测量的变化并将其不失真地转换成容易测量的量。被测量有两种形式:一种是稳定的,称为静态信号;一种是随着时间变化的,称为动态信号。由于输入量的状态不同,传感器的输入特性也不同,因此,传感器的基本特性一般用静态特性和动态特性来描述。衡量传感器的静态特性指标有线性度、灵敏度、迟滞、重复性、分辨率和漂移等。影响传感器的动态特性主要是传感器的固有因素,如温度传感器的热惯性等,动态特性还与传感器输入量的变化形式有关。 2 传感器技术的发展历史与回顾 传感器技术是在20世纪的中期才刚刚问世的。在那时,与计算机技术和数字控制技术相比,传感技术的发展都落后于它们,不少先进的成果仍停留在实验研究阶段,并没有投入到实际生产与广泛应用中,转化率比较低。在国外,传感器技术主要是在各国不断发展与提高的工业化浪潮下诞生的,并在早期多用于国家级项目的科研研发以及各国军事技术、航空航天领域的试验研究。然而,随着各国机械工业、电子、计算机、自动化等相关信息化产业的迅猛发展,以日本和欧美等西方国家为代表的传感器研发及其相关技术产业的发展已在国际市场中逐步占有了重要的份额。 我国从20世纪60年代开始传感技术的研究与开发,经过从“六五”到“九五”的国家攻关,在传感器研究开发、设计、制造、可靠性改进等方面获得长足的进步,初步形成了传感器研究、开发、生产和应用的体系,并在数控机床攻关中取得了一批可喜的、为世界瞩目的发明专利与工况监控系统或仪器的成果。但从总体上讲,它还不能适应我国经济与科技的迅速发展,我国不少传感器、信号

《传感器与检测技术》试题及答案

《传感器与检测技术》试题 一、填空:(20分) 1,测量系统的静态特性指标主要有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性等。(2分) 2.霍尔元件灵敏度的物理意义是表示在单位磁感应强度相单位控制电流时的霍尔电势大小。 3、光电传感器的理论基础是光电效应。通常把光线照射到物体表面后产生的光电效应分为 三类。第一类是利用在光线作用下光电子逸出物体表面的外光电效应,这类元件有光电管、 光电倍增管;第二类是利用在光线作用下使材料部电阻率改变的光电 效应,这类元件有光 敏电阻;第三类是利用在光线作用下使物体部产生一定方向电动势的光生伏特效应,这类元 件有光电池、光电仪表。 4.热电偶所产生的热电势是两种导体的接触电势和单一导体的温差电势组成的,其表达式为 Eab (T ,To )=T B A T T B A 0d )(N N ln )T T (e k 0σ-σ?+-。在热电偶温度补偿中补偿导线法(即冷端延长线法)是在连接导线和热电偶之间,接入延长线,它的作用是将热电偶的参考端移 至离热源较远并且环境温度较稳定的地方,以减小冷端温度变化的影响。 5.压磁式传感器的工作原理是:某些铁磁物质在外界机械力作用下,其部产生机械压力,从 而引起极化现象,这种现象称为正压电效应。相反,某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产 生机械变形,这种现象称为负压电效应。(2分) 6. 变气隙式自感传感器,当街铁移动靠近铁芯时,铁芯上的线圈电感量(①增加②减小③ 不变)(2分) 7. 仪表的精度等级是用仪表的(① 相对误差 ② 绝对误差 ③ 引用误差)来表示的(2分) 8. 电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系,除(① 变面积型 ② 变极距型 ③ 变 介电常数型)外是线性的。(2分) 9. 电位器传器的(线性),假定电位器全长为Xmax, 其总电阻为Rmax ,它的滑臂间的阻值 可以用Rx = (① Xmax/x Rmax,②x/Xmax Rmax ,③ Xmax/XRmax ④X/XmaxRmax )来计算, 其中电阻灵敏度Rr=(① 2p(b+h)/At , ② 2pAt/b+h, ③ 2A(b+b)/pt, ④ 2Atp(b+h)) 1、变面积式自感传感器,当衔铁移动使磁路中空气缝隙的面积增大时,铁心上线圈 的电感量(①增大,②减小,③不变)。 2、在平行极板电容传感器的输入被测量与输出电容值之间的关系中,(①变面积型, ②变极距型,③变介电常数型)是线性的关系。 3、在变压器式传感器中,原方和副方互感M 的大小与原方线圈的匝数成(①正比, ②反比,③不成比例),与副方线圈的匝数成(①正比,②反比,③不成比例),与回路中磁 阻成(①正比,②反比,③不成比例)。 4、传感器是能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置, 传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件 和产生可用信号输出的转换元件以及相应的信 号调节转换电路组成。 5、热电偶所产生的热电热是由两种导体的接触电热和单一导体的温差电热组成。 2、电阻应变片式传感器按制造材料可分为① _金属_ 材料和②____半导体__体材 料。它们在受到外力作用时电阻发生变化,其中①的电阻变化主要是由 _电阻应变效应 形 成的,而②的电阻变化主要是由 温度效应造成的。 半导体 材料传感器的灵敏度较大。 3、在变压器式传感器中,原方和副方互感M 的大小与 绕组匝数 成正比,与 穿过 线圈的磁通_成正比,与磁回路中 磁阻成反比,而单个空气隙磁阻的大小可用公式 __ 表示。 1.热电偶所产生的热电势是由两种导体的接触电势和单一导体的温差电势组成的,其表达式 为E ab (T,T o )=T B A T T B A 0d )(N N ln )T T (e k 0σ-σ?+-。在热电偶温度补偿中,补偿导线法(即冷端延长线法)是在连接导线 和热电偶之间,接入延长线它的作用是将热电偶的参 考端移至离热源较远并且环境温度较稳定的地方,以减小冷端温度变化的影响。(7分) 3.电位器或电阻传感器按特性不同,可分为线性电位器和非线性电位器。线性电位器的

特种设备安全检测技术现状及发展趋势探讨 郭锐

特种设备安全检测技术现状及发展趋势探讨郭锐 发表时间:2018-02-28T16:24:18.020Z 来源:《基层建设》2017年第33期作者:郭锐 [导读] 摘要:随着工业化进程的不断加快,特种设备在工业领域中的应用越来越广泛,对于特种设备的质量和性能的要求也逐渐严格,为实际生产过程中提供了安全保障。 柳州卡乐星球经营管理有限公司广西柳州 545000 摘要:随着工业化进程的不断加快,特种设备在工业领域中的应用越来越广泛,对于特种设备的质量和性能的要求也逐渐严格,为实际生产过程中提供了安全保障。由于特种设备的自身性质比较特殊,所以传统的检测技术无法满足特种设备的需求,还需要安全检测技术的支持。文章对特种设备安全检测技术现状及发展趋势进行了研究分析。 关键词:特种设备;安全检测技术;现状;发展趋势 1前言 游乐设施是在运行过程中涉及人民生命安全、危险性较大的特种设备之一。大型游乐设施是指用于经营目的,承载乘客游乐的设施。为确保游乐设施的安全运行,国家颁布了一系列法规和标准对游乐设施的设计、制造、安装、运行、检验和修理等各环节进行了严格规定,而无损检测技术在游乐设施的制造、安装和检验过程中得到广泛使用,对质量控制起到十分关键的作用,下面综述了这些过程中使用的各项无损检测技术。 2特种设备安全检测技术的发展现状 近几年来,特种设备安全检测技术在石油化工领域中的应用比较常见,并且凭借其自身优势在巨型存储油罐、石油化工生产设备、输送管道等方面都获得了高度的关注,对于现代企业的经济建设有一定的促进作用。安全检测技术之所以能够受到现代工业企业的高度重视,最主要是因为它能够为企业创造一定的经济效益,最大限度的降低企业在实际生产过程中所受到的经济损失,对于提升企业综合竞争力也有很大的帮助。目前,现代工业企业对于特种设备安全检测技术的需求逐渐增加,但是能够真正发挥出安全检测技术实际效果的企业却少之又少,一般都只是停留在一些简单的操作阶段。而且,特种设备安全检测技术的应用对于检测人员综合实力的要求比较严格,需要具备极强的实践能力。 3游乐设施主要无损检测方法 3.1目视检测 目视检测是游乐设施检验检测中最常用的方法之一,其目的是为了检查游乐设施的整体外观质量、几何尺寸及变形情况、各功能部件的性能等。主要检查内容有,①机械部分,包括金属结构的几何尺寸测量、表面质量及腐蚀状况、载荷试验、机械装置试验和安全保护装置试验等。②电气部分,包括电控装置、电气保护装置、保护接地、照明及信号电路检查等。③液压和气动,包括液压油箱密封检查、系统渗漏检查和液压油温检查等。检查方法主要为目测、感官判断、量具测量和机构试运行等。 3.2射线检测 射线检测在游乐设施定期检验中不采用。只有对滑行类游乐设施,当滑行车的速度≥50km/h,制造和安装时的轨道对接焊缝要进行70%以上的射线检测。滑行类游乐设施的轨道一般采用工字钢或钢管,壁厚较小,采用常规X射线即可对其进行检测。检测时根据被检对象的材质、材料厚度、形状等和JB4730标准的要求选择适当的作业参数,即可得到合格的底片,然后按标准对底片进行评定,确定其质量等级。 3.3超声检测 游乐设施采用的超声检测主要是对直径大于M36的重要轴和销轴进行,制造时必须进行100%超声检测,定期检验时至少进行20%抽查,采用的检测标准为GB/T 4162,缺陷等级评定不低于A级。超声检测采用的探头为2.5~ 5MHz的单晶直探头或双晶直探头,该方法可检测轴内部的裂纹、白点和夹杂等缺陷。 3.4磁粉检测 表面和近表面裂纹是游乐设施的重要检测内容,游乐设施的钢结构和零部件及焊缝都不允许存在裂纹,鉴于一般游乐设施受力部件采用的多是钢材,磁粉检测也就成为游乐设施最常用的无损检测手段之一。 3.5渗透检测 在某些情况下,因为材料和结构形状等原因,有些部件或部位不利于磁探仪的操作,用其它无损检测方法也难以取得理想的检测效果,此时,渗透检测便成为唯一可选的无损检测方法。因此,渗透检测也是游乐设施检测中最常用和最简便的无损检测方法之一。 3.6电磁检测 (1)铁磁性材料表面裂纹电磁检测 在定期检验中检测铁磁性表面和近表面裂纹最常用的无损检测方法为磁粉和渗透检测,该方法灵敏度高,但在检测过程中必需对检测区域的表面进行打磨处理,去除表面的油漆、喷涂等防腐层和氧化物。 (2)钢丝绳检测 钢丝绳是游乐设施常用部件,对其一般采用漏磁方法进行检测。探头对进入其中的钢丝绳进行局部饱和磁化或技术磁化,根据缺陷引起的磁场特征参数(如磁场强度和磁通量等)的变化情况对钢丝绳的缺陷情况进行判别,并可进行定性(断丝或腐蚀等)和定量(断丝数或横截面积损失量)分析。 4特种设备安全检测技术的发展趋势探讨 4.1强化特种设备的适应性检测工作 随着我国经济的不断发展,各行各业对特种设备的需求也在不断发生变化,特别是很多特种设备中的压力容器正在朝着大型化、长周期、高参数的方向变化,而这些特种设备的检修期也在逐步变长,这些都对特种设备的检测技术提出了更多的要求。在每次检测的过程中,不仅要对设备的发展进行深入的了解,还要对新设备和新材料的特性进行分析。通过相互比对,从而对原有的检测技术进行改进。促进检测技术与特种设备的同步化发展,并在强化特种设备的适应性检测工作中,符合相关特种设备的检测和使用要求。

传感器与检测技术实验的报告.doc

精品资料 “传感器与检测技术”实验报告 序号实验名称 1 电阻应变式传感器实验 2 电感式传感器实验 学号: 3 电容传感器实验913110200229 姓名:杨薛磊 序号:83

实验一电阻应变式传感器实验 (一)应变片单臂电桥性能实验 一、实验目的:了解电阻应变片的工作原理与应用并掌握应变片测量电路。 二、基本原理:电阻应变式传感器是在弹性元件上通过特定工艺粘贴电阻应变片来组成。 一种利用电阻材料的应变效应将工程结构件的内部变形转换为电阻变化的传感器。此类传感 器主要是通过一定的机械装置将被测量转化成弹性元件的变形,然后由电阻应变片将弹性元 件的变形转换成电阻的变化,再通过测量电路将电阻的变化转换成电压或电流变化信号输出。 它可用于能转化成变形的各种非电物理量的检测,如力、压力、加速度、力矩、重量等,在 机械加工、计量、建筑测量等行业应用十分广泛。 三、需用器件与单元:主机箱中的± 2V ~± 10V (步进可调)直流稳压电源、±15V 直 流稳压电源、电压表;应变式传感器实验模板、托盘、砝码; 4 12位数显万用表(自备)。 四、实验步骤: 应变传感器实验模板说明:应变传感器实验模板由应变式双孔悬臂梁载荷传感器(称重传感器)、加热器 +5V 电源输入口、多芯插头、应变片测量电路、差动放大器组成。实验模 板中的 R1( 传感器的左下 )、R2( 传感器的右下 )、R3( 传感器的右上 )、R4( 传感器的左上)为称重传感器上的应变片输出口;没有文字标记的 5 个电阻符号是空的无实体,其中 4 个电阻 符号组成电桥模型是为电路初学者组成电桥接线方便而设;R5、R 6、R7是 350 Ω固定电阻, 是为应变片组成单臂电桥、双臂电桥(半桥)而设的其它桥臂电阻。加热器+5V是传感器 上的加热器的电源输入口,做应变片温度影响实验时用。多芯插头是振动源的振动梁上的应 变片输入口,做应变片测量振动实验时用。 1、将托盘安装到传感器上,如图 1 —4 所示。

《传感器与检测技术》课程设计

课程设计任务书及指导书 一.设计题目 《压力测量仪的设计》 二.设计目的 (1)使同学们掌握金属箔应变片组成的称重传感器的正确使用方法;了解压力测量仪的工作原理及其在电子天平中的应用。 (2)通过设计、安装、调试电路等实践环节,提高学生的动手能力,提高分析问题、解决问题的能力。 三.设计任务 (1)学生根据设计要求完成设计与测试。 (2)在完成设计后书写课程设计报告。 四.时间安排2005年12月5日至2005年12月30日 五.设计内容 压力测量仪由以下五个部分组成:传感器、传感器专用电源、信号放大系统、模数转换系统及 显示器等组成。其原理框图如图1所示: 图1 压力测量仪组成框图 (1) 传感器测量电路 称重传感器的测量电路通常使用电桥测量电路,它将应变电阻值的变化转换为电压的变化,这就是可用的输出信号。 电桥电路由四个电阻组成,如图2所示:桥臂电阻R 1,R 2 ,R 3 和R 4 ,其中两对角点AC接电源电 压U SL =E(+10V),另两个对角点BD为桥路的输出U SC ,桥臂电阻为应变电阻。 R 1R 4 =R 2 R 3 时,电桥平衡,则测量对角线上的输出U SC 为零。当传感器受到外界物体重量影响时, 电桥的桥臂阻值发生变化,电桥失去平衡,则测量对角线上有输出,U SC ≠0。

图2 传感器电桥测量电路 (2) 放大系统 压力测量仪的放大系统是把传感器输出的微弱信号进行放大,放大的信号应能满足模数转换的要求。该系统使用的模数转换是3位半A/D转换,所以放大器的输出应为0V ~ 1.999V。 为了准确测量,放大系统设计时应保证输入级是高阻,输出级是低阻,系统应具有很高的抑制共模干扰的能力。 (3) 模数转换及显示系统 传感器的输出信号放大后,通过模数转换器把模拟量转换成数字量,该数字量由显示器显示。显示器可以选用数码管或液晶显示器 (4) 传感器供电电源 有恒压源与恒流源 对于恒压源供电:参考图2,设四个桥臂的初始电阻相等且均为R,当有重力作用时,两个桥臂电阻增加△R,而另外两个桥臂的电阻减少,减小量也为△R。由于温度变化影响使每个桥臂电阻均变化△R T 。这里假设△R远小于R,并且电桥负载电阻为无穷大,则电桥的输出为: U SC = E*( R+△R+△R T )/( R-△R+△R T +R+△R+△R T )- E*( R-△R+△R T )/( R+△R+△R T +R-△R+△ R T )= E*△R/(R+△R T ) 即 U SC = E*△R/(R+△R T )式(1) 说明电桥的输出与电桥的电源电压E的大小和精度有关,还与温度有关。 如果△R T =0,则电桥的电源电压E恒定时,电桥的输出与△R/R成正比。 当△R T ≠0时,即使电桥的电源电压E恒定,电桥的输出与△R/R也不成正比。这说明 恒压源供电不能消除温度影响。 对于恒流源供电:供电电流为I,设四个桥臂的电阻相等,则 I ABC =I ADC =0.5I 有重力作用时,仍有 I ABC =I ADC = 0.5I 则电桥的输出为: U SC = 0.5I*(R+△R+△R T )- 0.5I*(R-△R+△R T )=I*△R 即 U SC = I*△R 式(2) 因此,采用恒流源供电,电桥的输出与温度无关。因此,一般采用恒流源供电为好。 由于工艺过程不能使每个桥臂电阻完全相等,因此,在零压力时,仍有电压输出,用恒流源供电仍有一定的温度误差。 四、设计提示 (1) 放大电路设计 首先,由于传感器测量范围是0 ~ 2Kg,灵敏度为1mV/V,其输出信号只有0 ~10mV左右;而A/D转换的输入应为0V ~ 1.999V,对应显示0 ~ 1.999Kg,当量为1mV/g,因此要求放大器的放大倍数约为200倍,一般采用二级放大器组成。 其次,在电路设计过程中应考虑电路抗干扰环节、稳定性。选择低失调电压,低漂移,高稳定

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