傳感器

傳感器原理應用于那些領域?

本文總結了傳感器的工作原理以及應用。傳感器技術在發展經濟、推動社會進步方面的重要作用,是十分明顯的。世界各國都十分重視這一領域的發展。相信不久的將來,傳感器技術將會出現一個飛躍,達到與其重要地位相稱的新水平。傳感器在我們生活中的應用范圍很廣,在很久前,邏輯元件、記憶元件與感測元件就已經并列是電子系統的三大元件。從壓力測量到機械測量,到電氣測量的發展經歷很多的變革,再到如今的傳感器時代。那么傳感器原理是什么?現在又應用于那些領域?下面一起來看看:

  1.工作原理

  首先向傳感器提供±15V電源,激磁電路中的晶體振蕩器產生400Hz的方波,經過功率放大器即產生交流激磁功率電源,通過能源環形變壓器從靜止的初級線圈傳遞至旋轉的次級線圈。由基準電源與雙運放組成的高精度穩壓電源產生±4.5V的精密直流電源。當彈性軸受扭時,應變橋檢測得到的mV級的應變信號通過儀表放大器放大成1.5v±1v的強信號,再通過V/F轉換器變換成頻率信號,通過信號環形變壓器從旋轉的初級線圈傳遞至靜止次級線圈,再經過外殼上的信號處理電路濾波、整形即可得到與彈性軸承受的扭矩成正比的頻率信號,既可提供給專用二次儀表或頻率計顯示也可直接送計算機處理。

傳感器工作原理

傳感器工作原理

  由于該旋轉變壓器動--靜環之間只有零點幾毫米的間隙,加之傳感器軸上部分都密封在金屬外殼之內,形成有效的屏蔽,因此具有很強的抗干擾能力。

  2.應用領域

  2.1家用電器

  現代家用電器中普遍應用著傳感器。傳感器在電子爐灶、自動電飯鍋、吸塵器、空調器、電子熱水器、熱風取暖器、風干器、報警器、電樊斗、電風扇、游戲機、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、錄像機、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。

  2.2醫學

  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?,F在,應用醫用傳感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,傳感器對促進醫療技術的高度發展起著非常重要的作用。

  2.3軍事領域

  現在的戰場都是信息化戰場,而信息化是絕對離不開傳感器的??梢哉f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后勤保障;從軍事科學試驗到軍事裝備工程;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。

 

傳感器

  2.4環境保護

  目前,地球的大氣污染、水質污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,利用傳感器制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污染,主要是工業的發展造成了嚴重的污染。長江、黃河等水域都有不同程度的污染;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;這些都是通過傳感器檢測出來的。

  2.5物聯網

  物聯網指的是將無處不在(Ubiquitous)的末端設備(Devices)和設施(Facilities),包括具備“內在智能”的傳感器、移動終端、工業系統、樓控系統、家庭智能設施、視頻監控系統等和“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“智能化物件或動物”或“智能塵埃”(Mote),通過各種無線/有線的長距離/短距離通訊網絡實現互聯互通(M2M)、應用大集成(Grand Integration)、以及基于云計算的SaaS營運等模式,提供安全可控乃至個性化的實時在線監測、定位追溯、報警聯動、調度指揮、預案管理、遠程控制、安全防范、遠程維保、在線升級、統計報表、決策支持、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、人與物之間的信息傳遞與控制,在物聯網應用中有三項關鍵技術其中就包括傳感器技術。

  2.6機器人

  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,屑于生產用的自動機械式的單能機器人。在這些機器人身上僅采用了檢測臂的位置和角度的傳感器。

  要使機器人和人的功能更為接近,以便從事更高級的工作,要求機器人能有判斷能力,這就要給機器人安裝物體檢口傳感器,特別是視覺傳感器和觸覺傳感器,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能機器人,它不僅可以從事特殊的作業,而且一般的生產、事務和家務,全部可由智能機器人去處理,這是現在發展機器人的主要研究對象之一。

  2.7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、航天飛機等)通過傳感器,對地球表面的電磁波(輻射)信息進行探測,并經信息的傳輸、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。

雷達傳感器

雷達傳感器

  在飛機及航天飛行器上裝用的傳感器是近紫外線、可見光、遠紅外線及微波等傳感器。在船舶上向水下觀測時多采用超聲波傳感器。例如,要探測一些礦產資源埋藏在什么地區,就可以利用人造衛星上的紅外接受傳感器從地面發出的紅外線的量進行測量,然后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,便可根據紅外線分布的差異判斷出埋有礦藏的地區。

  

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