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传感器论文篇一
传感器（英文名称：transducer/sensor）是直接作用于被测量、并能按一定规律将其转化为同种或别种量值输出的器件。目前，传感器转换后的信号大多是电信号，因而从狭义上讲，传感器是把外界输入的非电信号转换为电信号的装置。
1前言。
传感器是测试系统的一部分，其作用类似于人类的感觉器官，也可以认为是人类感官的延伸。人们借助传感器可以去探测那些人们无法用或不便用感官直接感知的事物，如用热电偶可以测量炽热物体的温度；用超声波换能器可以测海水深度；用红外遥感器可从高空探测地面形貌、河流状态及植被的分布等。因此，可以说传感器是人们认识自然界事物的有力工具，是测量仪器与被测量物体之间的接口。通常情况下，传感器处于测试装置的输入端，是测试系统的第一个环节，其性能直接影响着整个测试系统，对测试精度有很大影响。
按被测物理量的不同，可以分为位移、力、温度、流量传感器等；按工作的基础不同，可以分为机械式传感器、电气式传感器、光学式传感器、流体式传感器等；按信号变换特征可以分为物性型传感器和结构型传感器；根据敏感元件与被测对象直接的能量关系，可以分为能量转换型传感器与能量控制型传感器。
3常见传感器介绍。
3.1电阻应变式传感器。
电阻应变式传感器又叫电阻应变计，其敏感元件是电阻应变。应变片是在用苯酚，环氧树脂等绝缘材料浸泡过的玻璃基板上，粘贴直径为0.025mm左右的金属丝或金属箔制成。敏感元件也叫敏感栅。其具有体积小、动态响应快、测量精度高、使用简单等优点。在航空、机械、建筑等各行业获得了广泛应用。电阻应变片的工作原理是基于金属的应变效应，即金属导体在外力作用下产生机械形变，其电阻值随机械变形的变化而变化。其可以分为：金属电阻应变片和半导体应变片式两类。金属应变片有金属丝式、箔式、薄膜式之分。半导体应变片具有灵敏度高（通常是丝式、箔式的几十倍）、横向效应小等优点。它们的主要区别在于：金属电阻应变片式是利用导体形变引起电阻变化，而半导体应变片式则是利用电阻率变化引起电阻的变化。
3.2电容式传感器。
电容式传感器是将被测物理量转换成电容量变化的装置，它实质是一个具有可变参数的电容器。由于电容与极距成反比，与正对面积和介质成正比，因此其可以分为极距变化型、面积变化型和介质变化型三类。极距变化型电容传感器的优点是可进行动态非接触式测量，对被测系统的影响小，灵敏度高，适用于较小位移的测量，但这种传感器有非线性特性，因此使用范围受到一定限制。面积变化型传感器的优点是输出与输入成线性关系，但与极距型传感器相比，灵敏度较低，适用于较大的直线或角位移的测量。介质变化型则多用于测量液体的高度等场合。
3.3电感式传感器。
电感式传感器是将被测物理量，如力、位移等，转换为电感量变换的一种装置，其变换是基于电磁感应原理。电感式传感器种类很多，常见的有自感式，互感式和涡流式三种。
电感式传感器具有以下特点：结构简单，传感器无活动电触点，因此工作可靠寿命长。灵敏度和分辨力高，能测出0.01微米的位移变化。传感器的输出信号强，电压灵敏度一般每毫米的位移可达数百毫伏的输出。线性度和重复性都比较好，在一定位移范围（几十微米至数毫米）内，传感器非线性误差可达0.05%～0.1%。同时，这种传感器能实现信息的远距离传输、记录、显示和控制，它在工业自动控制系统中广泛被采用。但不足的是，它有频率响应较低，不宜快速动态测控等缺点。
3.4磁电式传感器。
磁电式传感器是把被测物理量转换为感应电动势的一种传感器，又称电磁感应式或电动力式传感器。其工作原理是一个匝数为n的线圈，当穿过它的磁通量变化时，线圈产生了感应电动势。磁通量的变化可通过多种方式来实现，如磁铁与线圈做切割磁力线运动、磁路的磁阻变化、恒定磁场中线圈面积的变化，因此可制造出不同类型的传感器用于测量速度、扭矩等。
3.5压电式传感器。
压电式传感器是一种可逆传感器，是利用某些物质的压电效应进行工作的器件。最简单的压电式传感器是在压电晶片的两个工作面上进行金属蒸镀，形成金属膜，构成两个电极。当晶片受压力时，两个极板上聚集数量相等而极性相反的电荷，形成电场。因此压电传感器可以看成是电荷发生器，又可以看作电容器。
4新型传感器。
4.1生物传感器。
生物传感器是用生物活性材料（酶、蛋白质、dna、抗体、抗原、生物膜等）与物理化学换能器有机结合的一门交叉学科，是发展生物技术必不可少的一种先进的检测方法与监控方法，也是物质分子水平的快速、微量分析方法。各种生物传感器有以下共同的结构：包括一种或数种相关生物活性材料（生物膜）及能把生物活性表达的信号转换为电信号的物理或化学换能器（传感器），二者组合在一起，用现代微电子和自动化仪表技术进行生物信号的再加工，构成各种可以使用的生物传感器分析装置、仪器和系统。生物传感器的原理：待测物质经扩散作用进入生物活性材料，经分子识别，发生生物学反应，产生的信息继而被相应的物理或化学换能器转变成可定量和可处理的电信号，再经二次仪表放大并输出，便可知道待测物浓度。
4.2激光传感器。
激光传感器：利用激光技术进行测量的传感器。它由激光器、激光检测器和测量电路组成。激光传感器是新型测量仪表，它的优点是能实现无接触远距离测量，速度快，精度高，量程大，抗光、电干扰能力强等。激光传感器原理：激光传感器工作时，先由激光发射二极管对准目标发射激光脉冲。经目标反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到传感器接收器，被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器，因此它能检测极其微弱的光信号，并将其转化为相应的电信号。
5结束语。
随着科技的飞速发展，人们不断提高着自身认知世界的能力。传感器在获取自然和生产领域中发挥着巨大上的作用。目前，传感器技术在发展经济、推动社会进步方面起到重要的推动作用。相信未来，传感器技术将会出现一个飞跃。
作者简介。
杨天娟(1991-)，女，河北省邯郸市人。现为郑州大学本科生，主要研究方向为机械工程及自动化。
作者单位。
郑州大学机械工程学院河南省郑州市450001。
传感器论文篇二
对施工材料的检测在所有工程施工中均具有较高的要求，作为公路工程施工材料中占有大比例的砂石的检测，便是公路工程检测的一项重要内容，其直接决定这些材料能否应用于施工，因此需要技术人员对这些材料现场进行检测。工程用砂则需要确保砂的含泥量及级配等与施工要求相符;同时应严格控制碎石的轧制过程，确保其压碎值及密实度与要求相符;砂中的泥块含量应为0%，泥粉尘含量应小于或等于5%，砂当量应超过75%;检测氧化镁及氧化钙在石灰中的含量，确保其用量及消解率与达到工程需要的要求。
(2)施工检测。
首先，公路工程检测中的标准性试验，为检测施工过程所使用的材料及施工工艺等是否符合国家规范或者满足行业标准，需要在公路工程检测中应用标准性试验，该项检测通常位于施工之前，主要是对拟用材料及配合比进行检测，检验材料及工艺是否满足国家规定标准，如沪宁高速公路增补声屏障施工项目，在检测粒径小于38mm的路基土时，通常采取重型击实的手段对路基土含水量和密度、石灰粉煤灰稳定粒料及水泥稳定粒料进行检测，控制混凝土的最大水泥用量为500kg/m3，减水率要大于等于28%，初凝时间要超过120min;在对沥青进行试验检测时，由于其路面处在高温塑性变形状态下强度降低，在低温情况下脆性变大，所以冬季路面易出现裂缝，所以检测前需要全面了解沥青的使用标准规范，沥青的理想结构为骨架密实度结构，即将一定的粗骨料掺入混合料中作为框架，同时还掺入一定量细骨料来增加其密度。其次，对于路基及路面基层压实度检测。工地实际达到的干密度与室内标准击实试验得到的最大密度间的比值为压实度，而沥青路面的'压实度的确定包括对路面基层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沥青材料标准密度的确定等，其混合料的标准密度检测通常以马歇尔密度或者试验段密度作为取样标准，马歇尔密度的标准要高于试验段密度，2种方法均需测量试件的密度，而测密度的方法一般有表干法、体积法以及蜡封法等。
(3)施工质量跟踪检测。
应当对工程中的每一分项工程项目进行检测，并将实际检测的频率及方法作为施工质量跟踪检测的依据，如广东省某公路工程对道路中心线、桥涵等构造物轴线偏移情况的检测(测量轴线的偏移量)，以及采用灌砂法及环刀法等对路基及路面压实度的检测，其中灌砂法试样最大粒径一般不得超出15mm，测定密度曾厚度为150～200mm。通常情况下，用回弹弯沉值来表示路基与路面承载能力，其中承载能力与回弹弯沉值成反比。要确保试验检测的各项内容均满足工程规范要求，同时应增加路基边部、挖方以及低填土地段的检测频率，确保加荷载速度依照水泥混凝土的抗压抗折强度试验规程进行，并且还应准确处理相应的测试值。
3加强公路工程检测工作的建议。
为了加强公路工程的质量控制，保证行车安全，除了要加强对相关检测技术的研究与应用外，还需要加强公路工程日常检测工作的力度。首先需要建立健全检测工作体系，完善各项检测制度。公路工程的建设单位，要推行质量自检的工作制度，合理安排管理工作人员，明确各个岗位职责，并要结合公路工程的实际施工进度情况，制定出详细化的检测工作计划，使其具有实践性与科学性。其次，加大投入，保证相关设备齐全。在开展公路工程的检测工作之前，需要合理布置实验室，并要加大投入，配全检测工作中所需的相关仪器设备，仪器设备优先选用自动化程度高的，减少人员操作带来的误差，从而提高检测数值的准确性。同时要对检测人员提出较高要求，使其牢固掌握检测技术，可以通过岗前培训及严格考核等环节，来逐步强化其技能，不断提高个人素养，保证相关工作人员能够持证上岗。最后，需要精细化公路工程的检测工作，对各项检测数值进行准确分析。在开展检测工作时，需要对各个工程环节进行详细划分，并要实行一一负责制，当完成检测工作时，需要对各项检测结果及时进行处理，减小误差，保证检测结果的精确性，及时对收集上来的数据通过数理统计分析施工水平，找出施工存在的问题，及时纠正施工中存在的问题。
4结语。
社会经济的快速发展，使得我国公路工程建设呈现出了跨越式的发展趋势，公路建设在快速发展的同时，所承受的通行压力也在不断增加，因而质量问题也日益严重。我们需要对公路工程的检测工作有足够重视，通过全面检查及现代化的检测技术的应用来对公路施工进行控制，保证公路施工质量，促进我国家交通运输业的发展。
参考文献:。
［2］张颖．公路工程检测在公路工程质量控制中的应用．交通标准化，(15)．。
传感器论文篇三
随着科学技术的不断发展、生活水平的不断提高，gps技术也得到了空前的发展。gps主要是不断接收同步卫星的信号并将其信号解析出相应的数据还原成为经纬度信号，根据经纬度信号则可以实现定位功能，传统的导航定位技术也是采用了该原理来实现。随着gps的普及，成本也不断的降低，可以根据相应的技术来实现其扩展功能，如可以将其技术应用在公交车上。本文主要介绍根据gps技术实现公交车的自动报站和调度，不需要人为的直接干预达到公交车系统自动运行的目的。本文主要是将微电子技术、自动控制技术、gps技术、语音技术综合在一起实现一个智能化的系统。
国内外在智能公交车方面的研究早在20世纪初就开始，采用的技术不尽相同功能也各异。国内一些公交车系统主要采用的是人工干预电脑控制的方式实现智能报站等功能。其工作方式如下：在系统内部提前设置好上下路线对应站台的相关设置，司机师傅在行驶车辆的同时也必须时刻关注站台的距离，当车辆临近站台时则手动按下相应的按键实现报站功能^该种方式可以实现报站是毋庸置疑的，但是根据站台人员数量的不同、司机师傅的疲意程度、道路的拥挤程度都会造成站台的漏报、错报的现象，影响人们的出行和交通服务的质量，还有可能造成潜在的安全隐患。因此，新一代的智能报站系统的需求与日俱增。
智能语音报站结构设计：
gps语音报站系统集合了全球定位系统技术、语音播报技术、显示提示技术于一体的综合技术，可以实现车辆的自动报站和自动定位，大大的减少的交通安全的出现和极大的提髙效率。采用gps技术的主要原因是不管gps制造技术还是解析gps数据信息的算法技术都很成熟、安全性高、体积小、方便携带，采集信号后可以在各种显示电路上就其基本信息显示出来。本系统主要采用6h级别的gps接收模块对卫星数据进行接收，以stc89c52作为主控芯片用于对gps信号的解析，最终得出当前的位置、经纬度、时间、偏航角、速度、海拔、时间等信息。将解析出来的经纬度信息与单片机内部储存的地址信息不断对比，如果二者信号一直则启动语音播报动作。系统时刻采集gps信号，根据解析出的gps经纬度信息来判断汽车当前的位置信息，当汽车到达本站时则启动相应的语音电路和液晶显示电路以提醒用户达到目的站台。系统确保司机的正常行驶还设定了超速警告的电路，当汽车的行驶速度超过设定的值时，系统则会自动启动声光报警电路直到汽车的速度在安全行驶速度范围内警告信号才自动解除，使得系统更加安全可行的进行。
系统的总体方案：
目前，太空中一共有24颗卫星时刻向人类提供服务，这24颗卫星分别以55°的角度分布在地球上空20—200km的轨道面上，卫星之所以这样分布的原因在于使得地球上的任何地方在任何时候都可以保证能够接收到至少6颗卫星信号的数据，以确保gps快速准确的定位导航，一般卫星数量越多则gps定位的速度、精度就越高，出现漂移问题就越少。这24颗卫星可以源源不断的向用户提供需要的数据，数据以广播式的方式散发出去，数据的'类型是完全共享的所以能够减低很大的成本，不需要后期续费使用。
系统的硬件设备主要有单片机、电源模块、语音播报模块、gps模块以及液晶显示模块，通过相关的技术来解决个设备之间的相互通信问题即主要是通过单片机来解析gps接收来自卫星的数据来实现确定当前的经炜度、时间、速度等信息并通过液晶电路将其解析的数据及时准确的显示出来即完成自动报站和超速警告任务。执行的过程：通过gps模块时刻接收卫星不断发送的数据，并根据四颗及以上的不同卫星信号经过单片机算法的处理后计算出当前的经纬度、时间、速度、海拔等信息，随后再由主控制器驱动相关的语音播报和液晶显示电路工作，实现自动报站和超速警告的工作。
该系统主要涉及的技术内容有：
(1)电源模块的设计。gps接收模块不断接收卫星的数据，功率越大则信号越强、速度越快、精度越高，所以一个可靠的电源电路是保证系统正常可靠运行的前提。
(2)gps模块的选择。由于gps技术的不断普及gps模块类型繁多，选择合适的gps则成为重点问题，军品级别的gps成本简直是个天价用户也是消费不起的;价格低廉的gps则精度低、速度慢、抗干扰能力差。本系统通过对种gps模块的研究和分析得出两款gps模块类型能满足人们的日常使用即6m和6h类型的gps。后者相对于前者则精度要高、速度快、抗干扰能力强，系统通过研究分析得出6h更适合全球定位系统的设计工作。
(3)液晶模块的选择。公交车自动报站系统的服务对象是百姓即希望每个人群都能容易接受，所以设计的显示电路应该是人们都认识的中文汉字，以便于人们阅读相关信良。
语音模块的选择。系统最为人性化的就是能够听到真人发音播报站台信息，为了能更好的突出人性化的特点、更好的还原真人的发音系统对语音电路的选择条件则更加苛刻。通过不断的测试发现市场上语音芯片isd1730能够很好的还原语音信号，该芯片的失真信号小、播报语音信号强完全能够胜任公交车自动报站要求。
人们一般通过在便捷式设备上安装模块接收卫星数据最终达到导航定位的目的。gps导航定位基本原理：gps卫星实际上是向用户发送的是时间和卫星当前的信号，用户使用的gps模块主要是接收其发送的相关信息，并通过一定的算法测量出卫星数据从发送到接收的延迟时间，同时根据卫星发送的信号解析出卫星到用户的距离。这就是为什么至少需要4颗以上包括4颗卫星信号才能定位成功的原因。
系统的创新点：
系统采用的是成熟的科学技术手段，利用gps模块采集卫星数据解析出当前的位置信息，单片机接受数据信号实现自动播报站台信息提醒司机、乘客朋友准备停车下站，与此同时还可以自动的得出显示出当前站台的信息，实现声图并茂的显示出来，灵活方便扩展能力强、系统可移植性高，整个过程不需要人员的直接干预，保证司机可以专心驾驶车辆确保乘客的安全，提髙系统的可靠性能。
总结。
针对文的智能控制系统能够满足公交车智能报站的基本功能，具有自动报站功能的同时还可以自动检测汽车的速度，超出安全速度时则能够启动声光警报信号提醒司机正常驾驶。确保车俩安全、可靠的运行。
综合国际的发展可以发现gps技术伴随我们走过了几个世纪了，gps技术的广泛使用，便捷式移动设备也得到了极大的普及，而在国内各行业中gps技术还在起步阶段，因此对于推广gps技术的产业化发展具有广泛的市场价值，gps技术不仅仅能够使用在公交车报站、导航技术上，同时还可以进一步开发如可以开发出智能汽车的自动调度，根据汽车的行驶路径进行自动的调节来缓解道路拥挤的交通问题等。总而言之，gps技术可以在各行各业的单位、企业中发挥巨大的作用，为人类文明建设贡献出无穷的力量。
传感器论文篇四
摘要：文中介绍了在测力传感器的设计过程中经常运用的两种应力集中的设计原则。按照这两种应力集中的原则，对弹性体进行结构设计，能够收到提高测力传感器的测力精度和测力灵敏度的良好效果。
一、概述。
对于电阻应变片式测力传感器（以下简称“测力传感器”）来说，弹性体的结构形状与相关尺寸对测力传感器性能的影响极大。可以说，测力传感器的性能主要取决于其弹性体的形状及相关尺寸。如果测力传感器的弹性体设计不合理，无论弹性体的加工精度多高、粘贴的电阻应变片的品质多好，测力传感器都难以达到较高的测力性能。因此，在测力传感器的设计过程中，对弹性体进行合理的设计至关重要。
弹性体的设计基本属于机械结构设计的范围，但因测力性能的需要，其结构上与普通的机械零件和构件有所不同。一般说来，普通的机械零件和构件只须满足在足够大的安全系数下的强度和刚度即可，对在受力条件下零件或构件上的应力分布情况不必严格要求。然而，对于弹性体来说，除了需要满足机械强度和刚度要求以外，必须保证弹性体上粘贴电阻应变片部位（以下简称“贴片部位”）的应力（应变）与弹性体承受的载荷（被测力）保持严格的对应关系；同时，为了提高测力传感器测力的灵敏度，还应使贴片部位达到较高的应力（应变）水平。
由此可见，在弹性体的设计过程中必须满足以下两项要求：
（1）贴片部位的应力（应变）应与被测力保持严格的对应关系；
（2）贴片部位应具有较高的应力（应变）水平。
为了满足上述两项要求，在测力传感器的弹性体设计方面，经常应用“应力集中”的设计原则，确保贴片部位的应力（应变）水平较高，并与被测力保持严格的对应关系，以提高所设计测力传感器的测力灵敏度和测力精度。
二、改善应力（应变）不规则分布的“应力集中”原则。
在机械零件或构件的设计过程中，通常认为应力（应变）在零件或构件上是规则分布的，如果零件或构件的截面形状不发生变化，不必考虑应力（应变）分布不规则的问题。其实，在机械零件或构件的设计中，对于应力（应变）不规则分布的问题并非不予考虑，而是通过强度计算中的安全系数将其包容在内了。
对于测力传感器来说，它是通过电阻应变片测量弹性体上贴片部位的应变来测量被测力的大小。若要保证贴片部位的应力（应变）与被测力保持严格的对应关系，实际上就是保证在测力传感器受力时，弹性体上贴片部位的应力（应变）要按照某一规律分布。在实际应用中，对于弹性体贴片部位应力（应变）分布影响较大的因素主要是弹性体受力条件的.变化。
弹性体受力条件的变化是指当弹性体受力的大小不变时，力的作用点发生变化或弹性体与其相邻的加载构件和承载构件的接触条件发生变化。如果在弹性体结构设计时，未能考虑这一情况，就可能造成弹性体上应力（应变）分布的不规则变化。这方面最典型的实例是筒式测力传感器（见图1）。当筒式测力传感器上、下端面均匀受力时，在弹性体贴片部位的整个圆周上应力（应变）的分布是均匀的。当上、下两个端面上受力情况发生变化后，力在两个端面的作用情况不再是均匀分布的，这时弹性体贴片部位圆周上应力（应变）的分布情况就难以预料了。如果筒式测力传感器弹性体的高度与直径之比足够大，弹性体贴片部位圆周上的应力（应变）基本上还是均匀分布。但是，在实际应用中，通常很少能为测力传感器提供较大的安装空间位置，因而筒式测力传感器弹性体的高度与直径之比很难做到足够大，弹性体贴片部位圆周上应力（应变）将不均匀分布，而且不均匀分布的情况随弹性体受力情况的变化而改变。在这样的条件下，弹性体贴片部位的应力（应变）与被测力不能保持严格的对应关系，将造成明显的测力误差。
为了减小由于弹性体受力条件的变化引起的测力误差，有些传感器设计者采取在筒式测力传感器弹性体上增加贴片数量的方法，尽可能将弹性体上贴片部位圆周上应力（应变）分布不均匀的情况测量出来。这样的处理方法有一定的效果，可以减小弹性体受力条件的变化引起的测力误差。但这种方法毕竟是一种被动的方法，增加的贴片数量总是有限的，还是很难把弹性体上贴片部位圆周上应力（应变）分布不均匀的情况全部测量出来，测力误差减小的程度不够显著。
由于弹性体受力条件的变化引起的测力误差的实质是弹性体贴片部位圆周上的应力（应变）的不规则分布，如果能使弹性体贴片部位圆周上的应力（应变）分布受到一定条件的约束，迫使贴片部位的应力（应变）按照某一规律分布，因而使得弹性体贴片部位的应力（应变）与被测力基本保持严格的对应关系，由此来减小因弹性体受力条件的变化引起的测力误差。
对于筒式测力传感器来说，在承载强度足够的条件下，如果将弹性体贴片部位圆周上不贴片的部位挖空（见图2），使得应力只能在未挖空的部位分布，大大改善了应力（应变）不规则分布的情况。或者说，应力（应变）的不规则分布仅仅限于未挖空的部位，并且其不规则分布的程度不会很大。因此，在未挖空的部位粘贴电阻应变片，就能使测得的应力（应变）与被测力基本保持严格的对应关系。
上述处理方法实际上出于这样一个原理：通过某种措施，使弹性体上的应力（应变）集中分布在便于贴片检测的部位，实现测得的应力（应变）与被测力基本保持严格的对应关系，以保证传感器的测力精度。
作者曾用上述方法对筒式测力传感器进行改进。改进前的普通筒式传感器测力误差大于1%f.s.，改进后（局部挖空）的筒式传感器测力误差为0.1~0.3%f.s.，测力精度明显提高。
若要测力传感器达到较高的灵敏度，通常应该使电阻应变片有较高的应变水平，即在弹性体上贴片部位应该有较高的应力（应变）水平。
实现弹性体上贴片部位达到较高应力（应变）水平有两种常用的方法：
（1）整体减小弹性体的尺寸，全面提高弹性体上的应力（应变）水平；
（2）在贴片部位附近对弹性体进行局部削弱，使贴片部位局部应力（应变）水平提高，而弹性体其它部位的应力（应变）水平基本不变。
以上两种方法都可以提高贴片部位的应力（应变）水平，但对弹性体整体性能而言，局部削弱弹性体的效果要远好于整体减小弹性体尺寸。因为局部削弱弹性体既能提高贴片部位的应力（应变）水平，又使得弹性体整体保持较高的强度和刚度，有利于提高传感器的性能和使用效果。
局部削弱弹性体提高贴片部位应力（应变）水平的原理是：通过局部削弱弹性体，造成局部的应力集中，使得应力集中部位的应力（应变）水平明显高于弹性体其它部位的应力水平，将电阻应变片粘贴于应力集中部位，就可以测得较高的应变水平。
局部应力（应变）集中的方法在测力传感器的设计中经常被采用，尤其在梁式测力传感器（如弯曲梁式和剪切梁式测力传感器）的弹性体设计中被广泛应用。局部应力（应变）集中方法应用较为成功的当数剪切梁式测力传感器。剪切梁式测力传感器是通过检测梁式弹性体上的剪应力（剪应变）实现测力的，其弹性体的结构如图3所示（为了便于说明问题，这里仅以一简支梁式的弹性体为例）。
由材料力学中有关梁的应力分布知识可知，当梁承受横向（弯曲）载荷时，在梁的中性层处剪应力（剪应变）最大。如果要检测梁上的剪应变，应该在梁的中性层处贴片。为了提高贴片处的剪应力（剪应变）水平，可将弹性体两侧各挖一个盲孔（见图3的2处），盲孔的中心应在中性层处。电阻应变片应该粘贴在盲孔的底面上，即图3中工字形断面（a－a剖面）的腹板上。
对于梁形构件来说，其弯曲强度是主要矛盾。在一个梁满足弯曲强度的情况下，剪切强度一般裕量较大。当在中性层附近挖盲孔后，该截面上腹板上的剪应力（剪应变）明显提高，然而该截面上的弯曲应力提高很小。因此，剪切梁式弹性体应用局部应力集中方案后，被检测的剪应变大大提高，使该测力传感器的灵敏度显著提高，而对整个梁的弯曲强度影响很小，使整个梁保持了良好的强度和刚度。
四、小结。
在测力传感器的设计过程中，如能自觉地按照上述两种应力集中的原则，对弹性体进行结构设计，就能够收到提高测力传感器的测力精度和测力灵敏度的良好效果。灵活、恰当地运用应力集中的原则，对于设计和生产高性能的测力传感器具有重要的实用意义。
参考文献。
[1].刘鸿文主编，《材料力学》，高等教育出版社，1979年。
abstract:thispaperintroducestwoprinciplesofconcentratingstress,whichareusuallyusedinthedesignofloadcells.accordingtotheprinciplestheelasticbodiesofloadcellsaredesignedandthefineaccuracyandsensitivityofmeasurementcanbeobtained.
作者简介。
朱超甫：北京科技大学机械工程学院，
陈虎平：马鞍山钢铁股份有限公司港务原料厂。
刘哲：石家庄钢铁公司。
传感器论文篇五
为了提高传感器整体抗耦合性，各支路传感器结构须具有很好抗扭、抗弯曲能力。本文根据力学分析，将板环结构改为圆环内嵌十字梁结构，圆环内嵌十字梁结构集合了板环结构线性好、输出灵敏度高、刚性好的优点，同时具备工作区应变稳定、对称、抗弯曲、抗扭转等特性。其力学模型如图3所示。圆环内嵌十字梁结构测量的是梁上的拉/压应力，当环受拉向或压向载荷作用时，垂直与水平直径位移方向相反，在十字梁的根部(图3(b)中1，2，3，4处)会产生弯曲和拉伸两类变形，其中拉伸应变可通过全桥接线测量，环上的弯曲应力具有很好的对称性，因此，传递到梁上的工作应变为纯拉/压应变，工作应变区如图3(b)的1，2，3，4处。本文利用solidworks软件为对优化前后样机进行仿真受力分析，比较工作区应变，验证优化结构的合理性。仿真时对优化前后的传感器都进行装配体受力分析，严格按照实际参数(材料、约束、配合、载荷)进行仿真。载荷施加方法:在轴向载荷基础上附加额外的弯矩与扭矩，测试其对工作应变区影响。两结构施加载荷大小、方向、作用点都一致，其中对于扭矩加力，是直接施加于上端铰座面上;对于弯矩加力，是在同一面上施加侧向力荷来等效，如图4。根据仿真的结果，得到的数据由表1所示。由仿真数据可得:1)优化后支路传感器的抗耦合力矩能力明显强于未优化传感器的抗耦能力。比如:在附加100力矩时，优化后的传感器其微应变值增加了(1105－951)×10－6=154×10－6，而未优化的传感器微应变值增加了(1510－956)×10－6=554×10－6，因此，优化后的结构其抗扭能力大大加强。2)优化后支路传感器的抗侧向力的能力明显强于未优化传感器的抗侧向能力。比如:在附加测向力为200n时，优化后的传感器其微应变值增加了(1215－951)×10－6=264×10－6，而未优化的传感器微应变值增加了(1460－956)×10－6=504×10－6，因此，新结构抗侧向力效果明显。2．3支路传感器的优化结构根据以上的.分析结果，新的支路传感器利用了各种去耦方式，得到的总体结构如图5所示。
2六维力传感器的标定。
依据要研制的传感器量程和精度，设计了相应的标定系统，该系统的实现主要是通过比对的方法来进行，在施加力的路径上串联一个高精度的s型传感器，精度为0．03%，满足本系统要求。将优化前后传感器在完全相同的试验条件下进行加载并记录测量结果，利用线性解算法求解各自的映射关系矩阵，最后验证比对测量精度。试验标定过程中对传感器6支路通道依次进行标定，每路各取不少于6个标定点，并进行递增、递减加载各3次，然后对递增、递减的标定数据进行均值化处理即为最终的标定数据。对于六维力传感器，解耦的优劣和传感器的精度息息相关，一个方向的加载很难对传感器的解耦能力做出全面的评价，截至目前为止，大部分的论文只是在试验时只是加载了一维力，只有个别的文章提及到二维加载［11］，还没有三维加载的试验数据。本文为了验证传感器的耦合情况，进行了三维复合加载，标定数据见表2～表4。
3结束语。
本文设计了一种基于at89s52单片机和ds18b20数字温度传感器的温度采集报警系统，对软硬件设计进行详细说明。该设计具有结构简单、精度高和稳定性好等优点，适用于粮仓、电力机房、轴瓦、空调、冰箱和工农业等领域，ds18b20单总线和多点式测温特点使其扩展性加强，具有广阔的市场前景。
传感器论文篇六
从节能的角度出发，在楼宇电器智能化设计中采用红外传感器的自动监测系统，具有自动控制功能强、灵活、方便且成本低的优点;很适合楼宇的照明改造工程，该系统是以热释电红外传感器为基础、应用vc程序界面和单片机相结合的技术，对楼宇照明进行自动监控。
一、系统总体方案设计。
利用热释电红外传感器对人体进行采集，经过运算放大器对采集到的信号进行放大整形后、产生控制信号，通过执行器对某个房间中的用电设备进行自动开启或关闭的同时，还可以用光电传感器对光信号进行采集，产生控制信号控制照明电路和调光作用。整个楼宇控制系统分从机、主从机接口、主机界面三部分。
(一)从机设计。
从机的功能是对现场数据信息的采集、计算和现场的控制，自动完成对各要素的定时采样和存储，达到自动控制照明电路。在接到主机的命令时，将采集到的信息经过主从机接口送给主机。从机以单片机为核心，一片单片机监控一个楼层或一个房间的照明电路，每一个房间或每盏灯旁边安装一个热释电红外传感器，当传感器检测房间是有人时，单片机控制继电器接通交流电电源，点亮照明灯，通过串口通信，在主机查询该从机时，有人的信息发送到主机上，并接收主机的命令，关闭交流电源。
(二)主从机接口。
由于从机的数目众多，为此专门设计了主从机接口电路，以适应多从机的需求。
(三)主机设计。
主机通过通信接口，主动的和从机取得快速有效的联络，并向从机发出各种命令、接收从机反馈回来的数据、询问并检测从机的状态等。
二、系统整体硬件设计。
(一)驱动电路。
单片机控制模块设在楼层分配电控箱中，采用光电隔离电路，可有效减少电网电压波动对其逻辑电平的干扰和强点磁场作用所引入的随机干扰。
单片机输出的控制信号，经光电耦合控制三极管的开关状态，以控制交流电源的通断。本系统采用直流继电器，线圈电压一般用+12v，独立电源供电。
(二)交流控制电路。
为了使电控系统更加趋于合理和人性化，在交流电源开关处设计了手动开关和自动切换设置。在设置为手动状态时，照明灯的通断状态就像平时的照明灯一样，使用者根据个人和当前的环境来控制照明灯，传感器采集到的数据通过串口下参与主机，但不能通过继电器来控制照明灯电源的`通断;自动状态时，根据传感器采集到的数据来判断是否打开或关闭交流电源，并将当前的状态传送到主机。
(三)人体探测和信号处理电路。
人体探测和信号处理电路工作原理图如图2所示，热释电传感器安装于房间墙壁上的适当高度位置，当有人在房间的时候，传感器将输出微弱的电压信号，通过由放大器组成的带通滤波器，进行频率的筛选。本设计采用集成远算放大器来进行两级放大，以使其传感器可消除小动物干扰以及电磁干扰和灯光干扰，可靠性很高。检测放大电路输出的信号经传输线传送到单片机。
(四)单片机电路设计。
作为从机的核心部分，主要功能是采用实时方式对每个房间是否有人进行检测，并将检测到的结果传输到pc主机上。热释电红外传感器外部采集到的信号进行处理，产生控制相应房间照明电源的控制信号，接到的外部中断。，以便达到对楼宇的实时监控，当热释电红外传感器检测到房间内有人移动时，通过信号处理电路进行传感器所采集的信号放大和处理，输出低电平触发单片机的外部中断产生中断，及时的控制继电器接通交流电源。
(五)地址存储电路设计。
具有三条地址线分别是ao,al,a2，可以确定芯片的硬件地址。地址是从000,001到111地址，此电路选择ao,al,a2接地，器件的地址为0，第8脚和第1脚分别为正、负电源。sda为串行数据输入、输出，数据通过这条双向2l总线串行传送，在本电路中，为了节约读写的时间，只需要将从机地址两个字节写入。
(六)串口通信及硬件接口电路。
从机向主机发送数据;当输出低电平时，从机接收主机发送过来的数据。从机的输出端a和y与主从机接口的输出端a和y通过双绞线连接起来。
(七)主从机接口电平转换电路。
max232芯片具有电平转换的作用，内部有一个自动电源电压变换器，采用这款芯片接口简单，并且串行通信系统供电电源只需要正jv电源。对于没有正负12v电源的场合其适应性更强。
软件设计。
(一)单片机程序设计。
单片机软件设计包括主程序、l2c程序、串行口发送，中断服务程序和定时中断服务程序五部分。
(二)串口通信协议。
各从机挂在总线上，各机使用使能信号控制接收与发送，但任何时候只能允许一点发送，是一种半双工工作方式。主机、从机协议规定如下:设置波特率为96006pt，以串行中断方式作为主机、从机通信的初始状态。
(三)单片机软件设计与流程图。
在单片机内部ram区建立的工作单元和标志位，每次由中断服务程序启动定时中断并重新设置计数值，即采用可重复触发定时器。
四、结论。
综上所述，计算机信息管理系统的科学分析可以为县乡医院有效建立起适合本院的计算机信息管理系统提供参考和借鉴。计算机信息管理系统不仅能够快速处理各种数据，有效降低医护人员的工作强度，提高工作效率，而且能够帮助医院减少各类库存，大力提升经济效益。
传感器论文篇七
摘要：在我国经济总量不断提升，社会经济发展速度稳定增长时代背景下，工程机械领域技术进展突飞猛进，从传统工程机械控制方式转变为与智能控制技术相结合，具有高效、集约、环保等优势，是工程机械领域现有主体发展方向之一。本文探讨工程机械控制中智能化控制技术的发展进程，分析智能控制技术在工程机械控制领域中的应用情况。
关键词：智能控制技术；工程机械；应用情况；发展进程。
前些年，我国在工程机械领域中，跟西方发达国家的技术储备上还存在着较大差距，而近年来，随着经济水平和科学技术的不断发展，在工程机械控制领域中总体技术水平也得到了长足长进，取得了喜人成绩。在智能化领域蓬勃发展之余，工业产业中也对智能化技术与工程机械领域相结合工作进行了不断尝试，随着结合技术的逐渐成熟，智能控制技术在工程机械领域也开始发挥重要显著作用。现今，在工程机械领域整体行业中，主流观点为工程机械控制技术的未来发展方向是智能控制技术与工程机械相结合，提高机械设备自适应能力。在智能控制技术与工程机械控制技术结合后，将会构建一个完整、科学的工程机械控制体系，使得工程机械设备中各部位之间建立信息沟通渠道，相互之间灵活配合，提高工程机械设备的施工精度。智能控制技术和工程机械控制技术相结合，不但在提高机械使用效率、环保问题上有着显著作用，更有利于工程机械控制领域的智能化、精细化发展不断前进，提高我国整体工程机械控制领域水平，从而更好促进我国整体工业水平的发展。
1工程机械控制技术智能化的发展与起源。
1.1工程机械控制技术智能化的发展。
工程机械控制技术的特点为安全性高、机械精细化程度高和性能可靠程度强。在工程机械控制领域中，自动化控制系统是整体控制领域中的重要组成部分。自动化控制系统在机械设备控制过程中，起着重要作用，有效提高了机械设备的使用效率和精准度。但在前些年我国的整体技术水平偏低，由于整体时代背景因素，自动化控制系统技术还被西方先进国家的公司所管控，在我国工程机械控制领域中自动化控制系统没有得到推广。在工程机械控制技术智能化发展过程中，逐渐显露出智能控制技术的一些特点，如控制系统人性化、网络化等特点，而这些特点都是传统工程机械控制技术所不具备的。机械控制技术智能化发展的主要目的为便捷工程机械操作控制流程、提高机械设备运行效率、对机械设备严格控制，而达到以上目的首要前提为构建工程机械智能化远程网络实时通讯系统。在控制工程机械实际操作施工时，通过远距离网络通讯系统，实时下达机械设备操作指令，对机械设备运行严格控制，实现智能控制系统与工程机械设备之间的无缝对接。目前，在我国工程机械控制领域中，智能化控制技术的总体发展水平还处于起步阶段，但在具体技术发展中已经取得一些喜人成绩。例如，在三一重工中，对道路施工设备的智能化控制技术的相关技术研究工作中不断突破现有技术，实现了装载机等工程机械设备的智能化控制，有效提升了这些设备的施工效率和安全性作业操作。但是，在整体工程机械控制智能化发展过程中，还需要相关研发人员不断论证、深入分析研究，以期在整体工程机械领域中，实现智能化系统控制。
1.2工程机械设备智能控制技术的起源。
在十八世纪六十年代，蒸汽机的诞生，开创了以机械设备代替手工生产的时代，从那以后，人类社会的生产力提高方向便从扩大生产范围逐渐转为提高科技技术。而在上世纪早期，科学界开始形成一种主流观点，认为智能是可以计算的，科学界针对此观点不断研发、尝试，在1946年2月15日，在美国宾夕法尼亚大学诞生了人类历史上第一台通用电子计算机eniac。在eniac诞生二十余年后，工程机械设备的智能控制化观点在dartmouth大学的研讨会上被首次提出，直到现今，科学界对工程机械设备的智能控制系统不断深入研究、开发、创新。时至今日，工程机械设备智能控制系统在部分设备中的已经推广、实践，极大提高了人类社会的总体社会生产力。
传感器论文篇八
摘要：建构主义学习理论强调学习是主动的知识建构过程。结合传感器与测试技术课程特点，从设计教学流程、规范教学六大要素、构建“点、线、面”相结合的教学模式、实施多种教学方法和手段以及多元化、全过程的综合评价体系等方面，详细介绍了用建构主义学习理论指导课程研究型教学的实践活动。
关键词：建构主义学习理论研究型教学教学模式评价体系。
研究型教学是与创新性教育相适应、以“学生为中心”的教学模式，是教师以课程内容和学生的学识积累为基础，引导学生创造性地运用知识和能力，自主发现问题、研究问题和解决问题，在研讨中积累知识、培养能力和锻炼思维的新型教学模式[1]。而建构主义学习理论提出学习是一个积极主动的建构过程，强调学生对知识的主动探求、主动发现和对所学知识的主动建构[2]。教学过程则是充分利用情境、协作、交流会话等环境要素，调动学生的主动性、积极性和创新精神，提高教学质量和效率。可见将建构主义学习理论运用到研究型教学实践中，会起到事半功倍的效果。传感器与测试技术课程具有以下的特点：工程实践性强；涉及的专业知识面广、知识点多、综合性强；传感器和测试技术本身发展迅速。结合课程特点，深入阐述建构主义学习理论指导下的传感器与测试技术课程的研究型教学实践。
1建构主义学习理论的知识观和学习观。
建构主义学习理论最早是由认知发展领域最有影响力的瑞士著名心理学家皮亚杰在20世纪60年代提出的，他认为儿童是在与周围环境相互作用的过程中，逐步建构起关于外部世界的认识，从而使自身的认知结构得到发展。后来又有许多心理学家和教育学家，如维果茨基、奥苏贝尔、布鲁诺等发展了建构主义学习理论，从而形成较完整的理论，它对学生的学习方式、教师的教学方式以及师生间的关系都产生了重要的影响，并逐渐成为研究与实施素质教育的重要理论依据[2]。
1.1知识观。
建构主义学习理论认为世界是客观存在的，但每个人是以自己的经验为基础来建构现实[2]。知识不是从外部输入人内心的，而是在与外部作用的过程中在人的心灵内部建立起来的[3]。知识并不是对现实的准确表征，它是一种解释、一种假设，而不是问题的最终答案，会随着人类的进步而出现新的假设。另外，知识不可能以实体的形式存在于具体个体之外，尽管我们通过语言符号赋予知识一定的外在形式，甚至这些命题还得到了较普遍的认可，但这并不意味着学习者会对这些命题有同样的理解。因为这些理解只能由个体学习者基于自己的经验背景建构起来，这取决于特定情境下的学习历程。
1.2学习观。
学习过程是学习者从外界选择性地知觉新信息，然后进行主动构建并生成意义的过程[4]。学习者通过对外部信息的选择和加工，通过新旧经验之间的相互作用，构建自己知识，为“理解而学习”是建构性学习的核心目标。学习者通过构建自己对各种问题的理解形成自己的观点，而不仅仅是记住别人已经研究出来的结论[5]。学习者的知识构建过程受到教师指导、学生参与、周围环境等因素的影响。教师与学生之间以教学内容为中介形成双向互动关系，可以更好地激发学生主体作用的发挥，促进学生积极构建知识。学习活动要发生则必须满足两个条件：学生的背景知识与新知识有一定的相关度、新知识的潜在意义能引起学生情感的变化。学习活动发生后，通过与其他学生和教师的不断交流和沟通，在自己原有知识的基础上完成新知识的建构。
2.1设计课程教学流程，规范课程教学六大要素。
建构主义学习理论强调“教学情境”“协作”以及“知识主动建构”，基于该理论指导，根据“科学引领工程、工程引入教堂、教员在研究中教、学员在实践中学”的教学理念，以“知识、素质、能力综合培养”为课程目标，设计了传感器与测试技术课程教学流程（如图1所示）。规范了课程的讲授、教材、作业、讨论、实践训练、考核等课程教学六大要素，使每个环节都有实施依据和具体实施方法。
2.2采取以点、线、面相结合的方式构建新的教学模式。
解决传感器与测试技术课程中理论与实践相结合及学时少、内容多、要求高的问题。突出专业基础教学的综合性、系统性，体现现代仪器及测试科学和技术的相互关联和完整性。
“点”指以课程教学六大要素为单元，课程重点讲授核心知识点，重点引导学生把握科学的思维方式和研究方法；讲授内容宽而新，以仪器学科的应用为大背景，引导学生了解传感器基本原理、在工程中的应用。“线”指以理论课程体系、实践课程体系、科研训练体系为三条主线，探索研究型教学体系。理论课程体系由理论型课程教学单元构成，强调对传感器基本原理的掌握；实践课程体系由基础型、综合与研究型实验构成，强调通过基本技能训练、综合能力培养、开放研究实验的锻炼，培养创新意识；科研训练体系由课程设计、学科竞赛、课题研究等构成，锻炼工程实践能力，提高创新能力。“面”指以教学科研结合型的教师队伍和学科的整体实力来铰链点与线，建设立体化的应用型教学模式。课程内容注重先进性和科学性，将最新军事应用科研成果转化为教学资源，使学生尽早参与科学研究训练，接触科学前沿。同时让学生接受教师研究和教学文化的熏陶及严谨的学术作风的浸润。这是培养学生自主研究性学习能力的一个重要环节，也是培养学生创新思维的主渠道，同时对教学队伍的建设提出了更高的要求。
2.3实施“从单元构建系统，从系统细化到单元”的教学手段和方法。
贯穿传感器原理、结构及应用这一主线，设计了一套适合本课程的教学进程，对不同的教学内容方法不同，在不同的教学阶段方法不同，对不同传感器的特点，具体的教学手段也不同。
2.3.1按不同课程内容实施不同教学模式。
不同传感器具有不同的特性，在教学中设计了不同的教学手段。如电感式传感器部分，差动变压器灵敏度特性是教学难点，教学思路是“先做实验，主动探究”。先讲授差动变压器的工作原理，而对特性部分不予讲解，接着布置实验内容，学生通过实验得出“电压频率在一定范围内时灵敏度不变”这一规律。学生在自问为什么时，会主动根据差动变压器的工作原理和公式作进一步推导。压电式传感器的教学思路是“搭建支架，分析比较”。两种典型的压电材料石英晶体和压电陶瓷，由于其具有不同的结构和特性，所以两种压电式传感器在稳定性、灵敏度、价格和抗干扰性方面有很大区别，学生只要掌握了压电材料的基本特性，即可自己分析得出两种压电传感器的特性。如计量光栅，教学思路是“创造情境，丝丝入扣”，包括以下几步：(1)以学生熟悉的测量转速光电传感器为例，提出是否可以用光电传感器来测量位移。(2)大家分组讨论，提出设计方案。这时有学生提出，可以把光电传感器中的开孔圆盘拉直变成开槽板，并拿出事先准备的一张均匀刻槽的纸，现场演示了学生的思想—这是光栅的雏形。(3)分析方案的可行性。即测量的精度、实际系统中光电接收元件的安装等问题。(4)讨论并改进方案。学生的方案提高精度可以通过减小槽的距离，进一步让学生分析这种思路的技术可行性和难点。于是引出用2块光栅交叠，并请大家伸出双手演示著名的“莫尔条纹效应”。至此，学生已经基本明白了光栅数字位移传感器测量位移的基本原理。(5)配合演示动画，让大家分析光栅的特点。
2.4多元化、全过程的综合评价体系研究。
该课程涉及对基本原理的掌握、对测试系统的设计，评估学生的能力需要建立更加科学合理的评估模式。教学评价系统遵循学习过程评价和教学目标管理相结合的基本原则，以研究学习过程的知识获取（如传感器原理）、探索研究（如测试技术应用与最新发展）、思维创新（如测试系统设计）等要素为评价因子，以完成教学大纲要求的教学目标进行评价，考核重点从获取知识量向知识、能力、综合素质的评价转移，形成多元化、全过程“合格+拔尖”的综合评价系统。最后成绩考核包括平时作业、卷面成绩、课程设计综合评估。作业包括课本习题/调研报告、资源检索等，作业可以通过网络提交。第一次课的作业是请学生跟踪调研新型传感器、测试技术或测试系统发展动态，后续的课堂中，适当安排些调研比较充分的学生做汇报、研讨，教师再进行点评。课程中期布置了课程设计、自行车测速系统的设计，不限传感器类型。每个小组上交传感器设计说明书，并根据条件实现传感器部分或全部环节的制作。各小组代表发言，时间不超过10分钟，小组成员可随时补充，其他组学生可随时提问，对相互间的不同观点可据理力争，甚至驳斥。最后，教师再逐一点评，和学生一起评价出最佳设计奖。这种研讨课的教学效果超过了预期设想。每组选用了不同的传感器进行测速，设计方案五花八门，并从传感器选型、电源、安装、成本、误差分析、实用性等方面全面分析，考查学生全面掌握课程核心知识点的情况以及分工、合作、沟通的能力。
3结束语。
建构主义学习理论指导下的研究型教学，迎合了创新型人才培养的大方向，不仅提高了教师教学理论水平和教学科研能力，同时也促进了学生的全面发展，参加各种科技创新的学生人数激增，并且作品质量有很大提升。但建构主义学习理论在教学实践中的运用并不是生搬硬套，如何在传感器与测试技术迅速发展、教学理念不断与时俱进的情况下，探索更科学的教学模式，切实提高学生的创新意识和创新能力，还需继续实践和探索。
参考文献。
[4]张大均。教育心理学[m]。北京：人民教育出版社，1999.
[5]顾琳。建构主义热的冷思考[j]。当代教育科学，2007(1)：7-10.
传感器论文篇九
摘要:国家的繁荣富强离不开公路的建设，经济越发展质量控制越重要，公路施工中的检测工作是控制质量的有效保证。文章概述了公路工程试验检测工作的重要意义，探讨了公路工程检测在公路工程质量控制中的具体应用，提出了加强公路工程检测工作的建议。
关键词:公路工程;工程检测;质量控制。
公路工程施工技术管理中的一个重要环节是工程试验检测工作，也是公路工程竣工验收评定和质量控制工作中不可缺少的组成部分。试验检测的数据不真实、不可靠。公路工程试验检测机构虽然在我国已初具规模，但还存在有认识、管理上的诸多问题。只有强化行业管理手段，弥补试验检测机构中存在的不足，切实建立检测行业诚信体系，才能促进我国公路检测市场健康有序地发展。
1公路工程试验检测工作的重要意义。
(1)公路工程试验检测工作有利于推广新技术，加强新工艺和新材料的应用。对于某种新工艺、新技术、新材料进行及时有效的检测，还可以对其适用性、可行性、先进性和有效性进行鉴别和了解，从而积累公路工程的施工经验，为推动整个行业的技术进步，提高公程工程试验检测工作质量作出积极的贡献。(2)公路工程试验检测工作有利于充分利用当地出产的材料，可有效降低施工成本。例如:通过对施工地点的砂石、填料等的检测。可以确定这些材料是否符合施工要求，如果符合，则可进行就地取材。(3)公路工程试验检测工作有利于对施工所用到的各种原材料的质量好坏进行科学的鉴定。通过这套合理有效的测试手段，施工所用材料的各种性能是否符合规定就变得更加明了，对于合理应用材料，提高工程质量具有重要作用。
传感器论文篇十
姓名：安班级：学号：滨。
2013级本科三班。
201315110101。
论文分析：
意义：光纤传感技术是一门新兴的应用物理技术，它在石油、通信、化工检测以及各种参量测量方面具有许多独特的优点，有广阔的应用前景。近年来，光纤技术已逐渐渗透到各研究领域，其应用范围日渐广泛。随着光纤传感系统在国防军事、航空航天、工矿企业、土木建筑、能源环保、生物医学、计算测量、自动控制等各领域的应用，对光纤传感系统的性能也不断提出新的要求。光纤温度传感器特别适用于易燃易爆的工作环境，从而弥补了传统的点温度传感器的不足。主要内容及研究思路：本文从光纤的基础入手，首先介绍了光纤的基础知识，然后结合传感器引入了光纤温度传感器的定义，分类及工作原理。本课题研究的是一种非功能性光纤温度传感器，它是利用高度敏感的双金属片作为感温元件，金属片的变化改变了光纤的通光强度。
目标：光纤温度传感器可以达到不但测温对象广，从监测相对低温的生物过程到监测高温的发动机零件，而且测量准确度、灵敏度高，抗电磁能力强，传输距离远，使用寿命长，价格相对低廉，使用更加经济。今后光纤温度传感器研究方向将会进一步提高传感器的精度、可靠性；提高抗干扰能力、稳定性，并简化器件结构，降低成本。
目录。
第1章前言。
2.4纤端光场的光强分布函数选取。
3.2实验主要设备和材料3.3实验搭建与调试第4章实验结果分析。
5.1实验结论。
5.2光纤温度传感器存在的不足和展望参考文献致谢。
第1章前言。
1.1选题背景及研究意义。
1.2光纤传感器国内外研究现状。
1.2.1国外研究现状。
1.2.2国内研究现状。
1.3光纤传感器及其组成与分类。
1.4本论文的主要内容。
本文所采用的温度变换器为u型双金属片，依据双金属片的位置随温度的变化而变化的原理，利用双金属片的纵向位置改变来调制光纤探头接收到的光强，从而实现温度对光强的间接调制。与传统的指针式双金属片温度计相比，本传感器具有快速、灵敏、便于实现与计算机接口连接等优点。研究从基本的概念入手。
第2章光纤温度传感器理论。
2.1光纤基础知识介绍。
2.1.1光纤的结构和分类。
2.1.2光纤的传输原理。
2.2热敏元件双金属片工作原理。
2.2.1双金属片弯曲机理及其选取。
2.2.2双金属片得到选取及其补偿和调制机理。
2.2.3双金属片温度变换对位移的补偿机理及其位移的计算。
2.3光纤探头的原理。
2.3.1光纤反射式调制原理及与光强分布的关系。
2.3.2光纤传输信号准共路理论。
2.4纤端光场的光强分布函数选取。
第3章光纤温度传感器系统组成与实验步骤。
3.1实验原理。
3.2实验主要设备和材料。
3.3实验搭建与调试。
3.3.1led光源i-p特性曲线测试。
3.3.2反射式光纤位移传感实验。
3.3.3光纤温度传感器实验。
第4章实验结果分析。
4.1位移光强曲线的测定及其与理论曲线的对比。
4.2温度光强曲线的测定及出现的问题和解决办法。
4.3测温曲线的选取及传感器测温范围的确定。
第5章结论与展望。
5.1实验结论。
5.2光纤温度传感器存在的不足和展望。
参考文献。
致谢。
传感器论文篇十一
摘要：文中介绍了在测力传感器的设计过程中经常运用的两种应力集中的设计原则。按照这两种应力集中的原则，对弹性体进行结构设计，能够收到提高测力传感器的测力精度和测力灵敏度的良好效果。
一、概述。
对于电阻应变片式测力传感器（以下简称“测力传感器”）来说，弹性体的结构形状与相关尺寸对测力传感器性能的影响极大。可以说，测力传感器的性能主要取决于其弹性体的形状及相关尺寸。如果测力传感器的弹性体设计不合理，无论弹性体的加工精度多高、粘贴的电阻应变片的品质多好，测力传感器都难以达到较高的测力性能。因此，在测力传感器的设计过程中，对弹性体进行合理的设计至关重要。
弹性体的设计基本属于机械结构设计的范围，但因测力性能的需要，其结构上与普通的机械零件和构件有所不同。一般说来，普通的机械零件和构件只须满足在足够大的安全系数下的强度和刚度即可，对在受力条件下零件或构件上的应力分布情况不必严格要求。然而，对于弹性体来说，除了需要满足机械强度和刚度要求以外，必须保证弹性体上粘贴电阻应变片部位（以下简称“贴片部位”）的应力（应变）与弹性体承受的载荷（被测力）保持严格的对应关系；同时，为了提高测力传感器测力的灵敏度，还应使贴片部位达到较高的应力（应变）水平。
由此可见，在弹性体的设计过程中必须满足以下两项要求：
（1）贴片部位的应力（应变）应与被测力保持严格的对应关系；
（2）贴片部位应具有较高的应力（应变）水平。
为了满足上述两项要求，在测力传感器的弹性体设计方面，经常应用“应力集中”的设计原则，确保贴片部位的应力（应变）水平较高，并与被测力保持严格的对应关系，以提高所设计测力传感器的测力灵敏度和测力精度。
二、改善应力（应变）不规则分布的“应力集中”原则。
在机械零件或构件的设计过程中，通常认为应力（应变）在零件或构件上是规则分布的，如果零件或构件的截面形状不发生变化，不必考虑应力（应变）分布不规则的问题。其实，在机械零件或构件的设计中，对于应力（应变）不规则分布的问题并非不予考虑，而是通过强度计算中的.安全系数将其包容在内了。
对于测力传感器来说，它是通过电阻应变片测量弹性体上贴片部位的应变来测量被测力的大小。若要保证贴片部位的应力（应变）与被测力保持严格的对应关系，实际上就是保证在测力传感器受力时，弹性体上贴片部位的应力（应变）要按照某一规律分布。在实际应用中，对于弹性体贴片部位应力（应变）分布影响较大的因素主要是弹性体受力条件的变化。
[1][2][3][4]。
传感器论文篇十二
对于电阻应变片式测力传感器（以下简称“测力传感器”）来说，弹性体的结构形状与相关尺寸对测力传感器性能的影响极大。可以说，测力传感器的性能主要取决于其弹性体的形状及相关尺寸。如果测力传感器的弹性体设计不合理，无论弹性体的加工精度多高、粘贴的电阻应变片的品质多好，测力传感器都难以达到较高的测力性能。因此，在测力传感器的设计过程中，对弹性体进行合理的设计至关重要。
弹性体的设计基本属于机械结构设计的范围，但因测力性能的需要，其结构上与普通的机械零件和构件有所不同。一般说来，普通的机械零件和构件只须满足在足够大的安全系数下的强度和刚度即可，对在受力条件下零件或构件上的应力分布情况不必严格要求。然而，对于弹性体来说，除了需要满足机械强度和刚度要求以外，必须保证弹性体上粘贴电阻应变片部位（以下简称“贴片部位”）的应力（应变）与弹性体承受的载荷（被测力）保持严格的对应关系；同时，为了提高测力传感器测力的灵敏度，还应使贴片部位达到较高的应力（应变）水平。
由此可见，在弹性体的设计过程中必须满足以下两项要求：
（1）贴片部位的应力（应变）应与被测力保持严格的对应关系；
（2）贴片部位应具有较高的应力（应变）水平。
为了满足上述两项要求，在测力传感器的弹性体设计方面，经常应用“应力集中”的设计原则，确保贴片部位的应力（应变）水平较高，并与被测力保持严格的对应关系，以提高所设计测力传感器的测力灵敏度和测力精度。
二、改善应力（应变）不规则分布的“应力集中”原则。
在机械零件或构件的设计过程中，通常认为应力（应变）在零件或构件上是规则分布的，如果零件或构件的截面形状不发生变化，不必考虑应力（应变）分布不规则的问题。其实，在机械零件或构件的设计中，对于应力（应变）不规则分布的问题并非不予考虑，而是通过强度计算中的'安全系数将其包容在内了。
对于测力传感器来说，它是通过电阻应变片测量弹性体上贴片部位的应变来测量被测力的大小。若要保证贴片部位的应力（应变）与被测力保持严格的对应关系，实际上就是保证在测力传感器受力时，弹性体上贴片部位的应力（应变）要按照某一规律分布。在实际应用中，对于弹性体贴片部位应力（应变）分布影响较大的因素主要是弹性体受力条件的变化。
弹性体受力条件的变化是指当弹性体受力的大小不变时，力的作用点发生变化或弹性体与其相邻的加载构件和承载构件的接触条件发生变化。如果在弹性体结构设计时，未能考虑这一情况，就可能造成弹性体上应力（应变）分布的不规则变化。这方面最典型的实例是筒式测力传感器（见图1）。
当筒式测力传感器上、下端面均匀受力时，在弹性体贴片部位的整个圆周上应力（应变）的分布是均匀的。当上、下两个端面上受力情况发生变化后，力在两个端面的作用情况不再是均匀分布的，这时弹性体贴片部位圆周上应力（应变）的分布情况就难以预料了。如果筒式测力传感器弹性体的高度与直径之比足够大，弹性体贴片部位圆周上的应力（应变）基本上还是均匀分布。但是，在实际应用中，通常很少能为测力传感器提供较大的安装空间位置，因而筒式测力传感器弹性体的高度与直径之比很难做到足够大，弹性体贴片部位圆周上应力（应变）将不均匀分布，而且不均匀分布的情况随弹性体受力情况的变化而改变。在这样的条件下，弹性体贴片部位的应力（应变）与被测力不能保持严格的对应关系，将造成明显的测力误差。
为了减小由于弹性体受力条件的变化引起的测力误差，有些传感器设计者采取在筒式测力传感器弹性体上增加贴片数量的方法，尽可能将弹性体上贴片部位圆周上应力（应变）分布不均匀的情况测量出来。这样的处理方法有一定的效果，可以减小弹性体受力条件的变化引起的测力误差。但这种方法毕竟是一种被动的方法，增加的贴片数量总是有限的，还是很难把弹性体上贴片部位圆周上应力（应变）分布不均匀的情况全部测量出来，测力误差减小的程度不够显著。
由于弹性体受力条件的变化引起的测力误差的实质是弹性体贴片部位圆周上的应力（应变）的不规则分布，如果能使弹性体贴片部位圆周上的应力（应变）分布受到一定条件的约束，迫使贴片部位的应力（应变）按照某一规律分布，因而使得弹性体贴片部位的应力（应变）与被测力基本保持严格的对应关系，由此来减小因弹性体受力条件的变化引起的测力误差。
对于筒式测力传感器来说，在承载强度足够的条件下，如果将弹性体贴片部位圆周上不贴片的部位挖空（见图2），使得应力只能在未挖空的部位分布，大大改善了应力（应变）不规则分布的情况。或者说，应力（应变）的不规则分布仅仅限于未挖空的部位，并且其不规则分布的程度不会很大。因此，在未挖空的部位粘贴电阻应变片，就能使测得的应力（应变）与被测力基本保持严格的对应关系。
上述处理方法实际上出于这样一个原理：通过某种措施，使弹性体上的应力（应变）集中分布在便于贴片检测的部位，实现测得的应力（应变）与被测力基本保持严格的对应关系，以保证传感器的测力精度。
作者曾用上述方法对筒式测力传感器进行改进。改进前的普通筒式传感器测力误差大于1%f.s.，改进后（局部挖空）的筒式传感器测力误差为0.1~0.3%f.s.，测力精度明显提高。
若要测力传感器达到较高的灵敏度，通常应该使电阻应变片有较高的应变水平，即在弹性体上贴片部位应该有较高的应力（应变）水平。
实现弹性体上贴片部位达到较高应力（应变）水平有两种常用的方法：
（1）整体减小弹性体的尺寸，全面提高弹性体上的应力（应变）水平；
（2）在贴片部位附近对弹性体进行局部削弱，使贴片部位局部应力（应变）水平提高，而弹性体其它部位的应力（应变）水平基本不变。
以上两种方法都可以提高贴片部位的应力（应变）水平，但对弹性体整体性能而言，局部削弱弹性体的效果要远好于整体减小弹性体尺寸。因为局部削弱弹性体既能提高贴片部位的应力（应变）水平，又使得弹性体整体保持较高的强度和刚度，有利于提高传感器的性能和使用效果。
局部削弱弹性体提高贴片部位应力（应变）水平的原理是：通过局部削弱弹性体，造成局部的应力集中，使得应力集中部位的应力（应变）水平明显高于弹性体其它部位的应力水平，将电阻应变片粘贴于应力集中部位，就可以测得较高的应变水平。
局部应力（应变）集中的方法在测力传感器的设计中经常被采用，尤其在梁式测力传感器（如弯曲梁式和剪切梁式测力传感器）的弹性体设计中被广泛应用。局部应力（应变）集中方法应用较为成功的当数剪切梁式测力传感器。剪切梁式测力传感器是通过检测梁式弹性体上的剪应力（剪应变）实现测力的，其弹性体的结构如图3所示（为了便于说明问题，这里仅以一简支梁式的弹性体为例）。
由材料力学中有关梁的应力分布知识可知，当梁承受横向（弯曲）载荷时，在梁的中性层处剪应力（剪应变）最大。如果要检测梁上的剪应变，应该在梁的中性层处贴片。为了提高贴片处的剪应力（剪应变）水平，可将弹性体两侧各挖一个盲孔（见图3的2处），盲孔的中心应在中性层处。电阻应变片应该粘贴在盲孔的底面上，即图3中工字形断面（a－a剖面）的腹板上。
对于梁形构件来说，其弯曲强度是主要矛盾。在一个梁满足弯曲强度的情况下，剪切强度一般裕量较大。当在中性层附近挖盲孔后，该截面上腹板上的剪应力（剪应变）明显提高，然而该截面上的弯曲应力提高很小。因此，剪切梁式弹性体应用局部应力集中方案后，被检测的剪应变大大提高，使该测力传感器的灵敏度显著提高，而对整个梁的弯曲强度影响很小，使整个梁保持了良好的强度和刚度。
四、小结。
在测力传感器的设计过程中，如能自觉地按照上述两种应力集中的原则，对弹性体进行结构设计，就能够收到提高测力传感器的测力精度和测力灵敏度的良好效果。灵活、恰当地运用应力集中的原则，对于设计和生产高性能的测力传感器具有重要的实用意义。
参考文献。
[1].刘鸿文主编，《材料力学》，高等教育出版社，1979年。
传感器论文篇十三
培养具有创新精神和创造力的高素质人才是21世纪中国高等教育的神圣使命。如何从应试教育转化到素质教育，优化结构，提高教学质量，已成为今后的发展重点。对于机械专业本科生，应该注重技术应用能力与综合素质培养[13]。上海理工大学的机械专业历史悠久，基础雄厚，机械设计制造及其自动化本科专业被评为国家教育部特色专业。为了培养学生的机械设计综合能力，学院开设“机械结构设计”这门课，教材采用自编书目。“机械结构设计”是根据设计要求，确定设计原理后形成工程技术图样的过程，是与产品设计和方案设计同等重要的机械设计的一个方面。结构设计内容包括功能设计、质量设计、优化设计和创新设计，涉及机械制图、力学、材料、机械原理、机械零件、公差与配合、机械制造工艺、数控技术等多门课程知识，是许多专业知识的综合运用。学生修完这门课程，要求掌握结构设计的原则和步骤，能够独立进行机械结构设计，在达到功能要求和质量要求的基础上，尽可能理解优化和创新设计的原理和方法[4]。
一、教学过程中学生存在的问题。
(一)设计基础薄弱。
在“机械结构设计”课程讲授之前，学生仅做过“机械设计”课程设计，设计内容是减速箱。该课程设计时间短，大多数学生基本是按照例图进行改进，所以学生只是达到了“知其然，不知其所以然”的程度，没有真正的有“设计者”角色的体会。因此，对机械结构设计的过程、步骤和原则还没有清晰的认识。
(二)基础技能欠扎实。
尽管学生已经学过需要预修的课程，但很多学生是为了应付考试，在学习“机械结构设计”这门课程时，以前所学的专业知识已经忘记大部分。另外，学过的知识在学生的脑海里是零碎的知识点，当时还仅仅停留在理解的阶段，离熟练应用还有不小的差距。主要表现在：看图能力不够强、空间想象能力弱、工程制图表达不清晰、对常用机构和标准件不熟悉、加工和装配工艺不了解等。
二、采取的措施。
针对以上存在的问题，在介绍机械结构设计的内涵、原则、步骤和要求之后，为了使学生对机械结构设计有一个全面的、直观的认识，先以ca6140车床作为实例讲解，让学生由浅入深，培养兴趣，对比分析，启发思维。从深入了解车床运动和结构到完成课程设计，锻炼其所学知识应用能力，提高机械设计的综合素质[5]。
(一)案例教学。
1.从运动分析到运动设计。
在教学过程中，首先和学生一起分析ca6140车床的传动系统，包括主传动和进给传动。主运动见图1。图1(a)是传动系统简图，(b)为正转传动结构网。主运动理论有30级正转和15级反转，而实际只有24级正转和12级反转。分析了转速的特点，ca6140输出的转速是以1.26为公比等比数列(见图1(b)转速列)。其次引入标准公比、结构式、结构网和转速图的概念，重点讲解级比规律，以及设计出转速既没有重复又没有遗漏的等比多级变速系统的方法，并通过实例和作业使学生掌握此部分内容。由ca6140车床的主运动写出结构式，画出结构网，可以看出是由于第三扩大组不符合级比规律才出现了重复转速，由理论的30级变为实际24级。最后分析了ca6140的进给传动系统，介绍了内联系传动链的概念和各种螺纹以及机动进给的传动路线。在传动分析过程中，还结合ca6140车床，介绍了一些机电产品设计中常用的'机械通用部件：离合器、基本变速组、换向装置、制动装置、保险装置和操纵装置等。这些通用装置就好比是机械设计中的积木，在设计过程中可以借鉴和选用。
2.从结构分析到结构设计。
ca6140车床的结构分析，主要集中在传动箱和进给箱上。在主轴箱结构分析过程中，首先了解各个轴的空间布局，除了传动轴支承和定位外，重点讲解了输入轴和车床主轴的结构。输入轴上分析了卸荷装置、双向摩擦离合器操纵装置、制动装置。在主轴结构上，按照主轴要求—传动方式—支承方式—轴承选择与配置—主轴的材料和设计这一主线，使学生对精密旋转部件结构有了更深入的了解。在授课过程中，对每个结构都进行详细讲解，收集了大量同类型的结构进行对比分析，并以往届学生的错误结构为例进行分析并改正。在普通机床主轴常用到的圆锥孔双列向心短圆柱滚子轴承作为径向支承，图2是常用的此轴承的间隙调整结构。图2中所示的4种结构，各有优缺点。(a)结构简单，但调整量难控制；(b)调整方便，但工艺性差；(c)调整方便，但易压偏；(d)调整量能精确控制。对4种结构进行对比分析后，使学生深刻体会到结构和功能密切相关，在以后的设计中，根据使用要求进行结构设计。在进给箱中，重点介绍了互锁装置和导向装置，有多种运动可以带动刀具进给。为避免机床损坏，所以不仅要实现车螺纹和机动进给运动的互锁，而且要实现纵向进给和横向进给运动的互锁。在ca6140中，实现车螺纹和机动进给互锁是通过开合螺母结构。开合螺母能够闭合的前提是任何一种机动进给运动都未接通，如果接通一种机动进给，则开合螺母机构无法操纵闭合。纵横向进给则通过限制操纵杆在十字槽中移动来实现互锁。通过分析ca6140的互锁结构，引入了平行轴和交叉轴，两种直线运动、两种旋转运动、旋转运动和直线运动之间常用的机械互锁结构。另外，进给箱在进给运动的驱动下刀架沿导轨实现进给；开合螺母的上下螺母在导轨的导向下实现开闭，由此引入导向装置，也就是常用的导轨。接着进一步介绍其分类、特点和数控机床导轨。最后，介绍了支承件的设计原则，在受力分析和静刚度概念的基础上，采用实例讲解各类支承件的结构设计。
(二)实验环节。
这门课还安排了8个学时的实验，主要是增加对ca6140主轴箱、主轴、进给箱等结构的直观认识，配合理论教学。观察实物ca6140型车床外形结构，通过实验达到以下目的：了解主运动传动链的传动路线，观察各轴的空间位置；观察双向多片式摩擦离合器和闸带式制动器的结构，了解它们的调整方法及操纵机构的作用原理；观察六速单手柄操纵机构是怎样用一个手柄同时操纵两个滑移齿轮块，以获得6种不同的传动比；了解主轴前、后轴承间隙调整方法；了解车螺纹用换向机构的结构形式。
(三)课程设计。
1.设计任务。
设计一台车床的主运动系统和其中一个操纵装置，转速范围一定，转速级数一定，最大加工直径和电动机功率给定。在同一个班上，每个学生的题目都不相同，使学生能够独立思考完成。
2.设计计算。
在讲授运动设计之后，课程设计的题目就发到每个学生的手上，这样在课余时间，就将计算部分完成，同时也巩固所学的内容。
3.工程图绘制。
在课程结束后，开始两周时间的课程设计，学生基本都可以进行到画展开图草图程度。草图画完后，按照草图尺寸进行操纵机构的计算和主轴的校核。接着完善展开图，要求清晰表达转动路线和各个转动轴、主轴的详细结构。另外还要画一张剖视图，要求表达各轴的空间位置，以及某个滑移变速齿轮的操纵机构。最后一个环节是答辩，在学生讲述后，老师指出图纸上错误的地方，让学生思考并订正。
三、教学成效。
从以上论述可以看出，这门课程整体的教学线路为：介绍实例—引出问题—对比分析—通用的结构和原则—设计实践。通过这门课程的学习，学生们在以下方面能力有所提高。(1)空间图形思维方面。在课堂上学习ca6140的结构，都是通过工程图，而在实验过程中，可以把工程图和实物对照起来。通过多次锻炼，提高了空间图形的思维能力。(2)结构和功能的结合。机械设计中，不同的设计者对机械系统的功能要求、使用条件以及工艺条件的理解上的差异造就了各自设计结果的多样性。通过多种类似结构的对比分析，认识到每种多样性的设计都会和特定的功能相对应。(3)标准件。标准件是机械设计的基础，用好标准件，可以提高机械设计的效率。通过课程设计，学生们对标准件进一步熟悉。(4)实践能力和综合素质。通过实验—授课—课程设计，经历了从实践—认识—再实践的过程。
因此，学生对结构的认识进一步深入，在认识的指导下，实践能力也得到了提高；另一方面，在这个过程中，学生把所学过的制图、力学、材料、机械原理、机械零件、工艺等方面的知识加以运用，因此在机械方面的综合素质也得到了提高。以上可以看出，经过这门课程的学习，学生初步形成了机械结构设计的思维，具有一定的独立设计的能力，为下一个夹具课程设计打下一定的基础。
传感器论文篇十四
多校区大学集权式教学组织运行模式，其优点是管理职责分明、教学组织安排和规范统一、管理流程和标准一致；分权式教学组织运行模式的优点是学院内部组织运行灵活，学院内部效率相对高；混合式教学组织运行模式的优点是两者优点兼有。基于多校区大学的特点，三种模式的缺点是各校区因地域较远，易导致教学组织运行配合不协调、管理效率不高、教学资源重复配置、共享困难、教学管理效益差。由于其管理的复杂性，可能会有主校区和分校区学院在教学运行的某些环节上有差异，形成不同标准的两套体系。
多校区大学的教学组织运行与单一校区大学相比较，实现资源共享，保证全校教学工作有序、同步、高效运行是面临的最大挑战。尤其是校区间距离较远的多校区大学，这些问题直接影响学校的教学管理效率和办学效益。因此，结合教学管理理念搭建管理信息化平台，通过信息化技术解决多校区大学管理中存在的问题显得尤为重要。其必要性主要体现在四个方面：有利于减弱分割校区地域因素对学校的不利影响，实现教学管理工作通知及时、开展有序、同步；有利于规范多校区教学管理，在学校教学管理部门的统一要求下保证高质量地运转，使各项管理工作走向标准化、程序化、制度化；[2]有利于学校教学资源有效管理，更大限度地实现教学资源共享和利用，提高办学效益；[3]有利于适应高等教育现代化，更好地实施高校学分制等教学改革，切实促进多校区大学的人才培养质量。
北京联合大学的教学组织运行模式改革。
北京联合大学是北京市市属综合性大学，其前身是1978年建立的北京大学、清华大学等30多所大学的分校。经过30多年的建设与发展，学校目前拥有13个校区、14所学院（其中6个法人学院），分布在北京的6个城区，形成了以小营校区为中心、集中与分散相结合的办学布局，是研究多校区大学管理的典型案例。学校通过调整组织运行模式、再造教学管理流程、优化教学管理团队和建立组织运行机制等措施促进了教学组织运行的改革与创新。
1.调整组织运行模式。
组织结构是静态的流程，是研究组织运行模式的切入点。在学校进行本科教学工作水平评估以前，教学组织运行模式偏向于分权式管理模式。法人学院的部分业务可以直接以学院的身份和上级教育管理部门进行开展，教学进程、教学管理过程文件等与学校有一定的差异；非法人学院也在很多业务进程上不一致。调整后的教学组织运行模式偏重于集权、分权混合式管理模式，组织结构发生了一定的变化（见图1）。通过明确管理职责，控制权限，各校区学院的教学组织运行工作在学校的统一管理之下教学组织安排和规范统一，在组织上保证了教学组织运行工作有序、同步。
2.再造教学管理流程。
多校区大学教学管理流程比单一校区要繁琐和复杂，制约着管理效率，迫切需要对教学组织运行管理模式进行改革与创新，进行管理流程再造。借此充分发挥管理者的效能，提高组织的执行力和创造力，使组织系统中各个环节间的运行变得协调流畅。
（1）流程变革。根据教学组织运行业务模块功能定位，学校组织专门人员考察了优秀多校区大学教学的组织管理流程；对本校各校区教学管理部门的组织结构和工作流程进行深入梳理，考虑并协调相关横向业务流程，对原工作流程进行诊断，提出满足学校统一规范要求又体现各校区个性化特征的教学管理流程。
（2）组织变革。以实现有序、高效管理为目的，以流程为依据，对现有教学管理组织进行功能分析，适时合并或增减组织部门。[4]组织设置既考虑一项工作在本部门的贯彻情况，又考虑如何协助相关部门顺利实施这项工作，并注意减少各中间层次，从而减少流程混乱导致的工作需要反复协调、管理成本加大的问题。
3.优化教学管理团队。
（1）统一服务的思想。用管理育人、服务育人的管理理念武装教学管理部门工作人员，通过考察、培训等多种渠道，端正多校区各教学管理部门人员的工作态度、统一工作价值期望，提高其工作的积极性和主动性。
（2）建设信息化团队。对各校区教学管理部门的人员开展多方位的业务培训，保证管理人员的业务素质和水平。各校区选一名具有信息技术知识背景的人员为信息管理员，学校对其进行培训和训练，让其负责各校区教学信息化工作的推广，并和学校信息化建设工作保持同步，保证各校区管理人员可以顺利通过信息化手段开展工作。
4.建立组织运行机制。
学校通过调整组织运行模式、再造教学管理流程和优化教学管理团队等工作的'不断总结，建立既适应多校区教学管理需要又体现实施学分制要求，同时兼顾信息化技术可实现的教学管理制度。通过制订统一的教学运行管理、课程管理、学籍管理、教学质量评价、毕业生管理、跨校区教学资源使用的绩效评价机制和奖惩办法等相关制度文件，建立教学组织运行机制。
传感器论文篇十五
传感器应用极其广泛，而且种类繁多，涉及的学科也很多，通过对传感器的学习让我基本了解了传感器的基本概念及传感器的静、动态特性电阻式、电容式、电感式、压电式、热电式、磁敏式、光电式传感器与光纤传感器的结构、工作原理及应用。传感器的特性主要是指输出入输入之间的关系。当输入量为常量或变化很慢时，其关系为静态特性。当输入量随时间变换较快时，其关系为动态特性。
前者就能推定后者。最常用的标准输入信号有阶跃信号和正弦信号两种，所以传感器的动态特性也常用阶跃响应和频率响应来表示。
传感器的作用主要是感受和响应规定的被测量，并按一定规律将其转换成有用输出，特别是完成非电量到电量的转换。传感器的组成并无严格的规定。一般说来，可以把传感器看做由敏感元件（有时又称为预变换器）和变换元件（有时又称为变换器）两部分组成，。
敏感元件。
在具体实现非电量到电量的变换时，并非所有的非电量都能利用现有的技术手段直接变换为电量，有些必须进行预变换，即先将待测的非电量变为易于转换成电量的另一种非电量。这种能完成预变换的器件称为敏感元件。
变换器。
能将感受到的非电量变换为电量的器件称为变换器，例如，可以将位移量直接变换为电容、电阻及电感的电容变换器、电阻变换器及电感变换器，能直接把温度变换为电势的热电偶变换器。显然，变换器是传感器不可缺少的重要组成部分。
在实际情况中，由于有一些敏感元件直接就可以输出变换后的电信号，而一些传感器又不包括敏感元件在内，因此常常无法将敏感元件与变换器加以严格区别。
通过本学期的学习让我了解在实际使用中对传感器的选择的要。
求如下：1、根据测量对象与测量环境确定传感器的类型。
要进行—个具体的测量工作,首先要考虑采用何种原理的传感器,这需要分析多方面的因素之后才能确定.因为,即使是测量同一物理量,也有多种原理的传感器可供选用,哪一种原理的传感器更为合适,则需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下一些具体问题:量程的大小;被测位置对传感器体积的要求;测量方式为接触式还是非接触式;信号的引出方法,有线或是非接触测量;传感器的来源,国产还是进口,价格能否承受,还是自行研制.
在考虑上述问题之后就能确定选用何种类型的传感器,然后再考虑传感器的具体性能指针.
2、灵敏度的选择。
量变化对应的输出信号的值才比较大,有利于信号处理.但要注意的是,传感器的灵敏度高,与被测量无关的外界噪声也容易混入,也会被放大系统放大,影响测量精度.因此,要求传感器本身应具有较高的信噪比,尽员减少从外界引入的厂扰信号.
传感器的灵敏度是有方向性的.当被测量是单向量,而且对其方向性要求较高,则应选择其它方向灵敏度小的传感器;如果被测量是多维向量,则要求传感器的交叉灵敏度越小越好.
3、频率响应特性。
传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围,必须在允许频率范围内保持不失真的测量条件,实际上传感器的响应总有—定延迟,希望延迟时间越短越好.
传感器的频率响应高,可测的信号频率范围就宽,而由于受到结构特性的影响,机械系统的惯性较大,因有频率低的传感器可测信号的频率较低.
在动态测量中,应根据信号的特点(稳态、瞬态、随机等)响应特性,以免产生过火的误差.
4、线性范围。
传感器论文篇十六
系统核心处理模块基于cc2530开发设计，选用星型拓扑结构组建无线传感器网络，具有容量大、低成本和低功耗等特点，且相邻两个节点传输距离可达10～150m，完全满足温室内无线调光系统设计需求。其中，主控节点实现网络构建、环境信息采集、数据处理分析、人机交互及调光命令下发等功能;驱动节点主要实现控制命令接收、数据解析及调光数据输出等功能;植物led执行器实现led灯组调控及亮度输出。主控节点采用全功能设备ffd(fullfunctionde-vice)，具备网络协调功能，可联结其他ffd或精简功能设备(rfd)，组建无线传感器网络，可双向传输信息，具有协调作用;同时，根据系统设计要求，主控节点具有控制功能。电路设计增加环境光照与温度信息采集模块、人机交互模块(即液晶显示及按键)、工作指示灯、时钟模块以及复位模块，分别完成数据采集、人机交互和复位等控制功能。驱动节点采用简化功能设备rfd(reducedfunc-tiondevice)与主控节点进行信息传输，同时完成控制命令输出;植物led执行器基于植物光合作用分析，选用中心波长为660nm、半波带宽度为40nm的红光led，以及中心波长为450nm、半波带宽度为40nm的蓝光led两种特定波段led作为光源，可根据驱动节点输出不同的调光命令，实现不同配光比的光环境调节。
2系统硬件设计。
2．1主控节点结构及硬件设计。
主控节点主要负责构建及启动网络、网络参数选择、当前环境信息监测、控制方式选择、计算调光值、调光命令下发、人机交互等功能，包括电源模块、核心处理模块、无线模块。
2．1．1核心处理模块。
系统选用cc2530作为中央处理器，内含高性能低功耗8051微控制器，工作电压3．3v，外设21个i/o口。其中，p1．0接入系统正常工作信号led指示灯;p0．1接入手动按钮;人机交互模块电路为液晶分别与p0．0，p1．2，p1．5和p1．6连接，按键与p0．6和p2．0口连接;p0．2，p0．4，p0．5与时钟芯片ds1302相连;p1．4口与温度传感器连接，p1．1和p1．3口与光照传感器相连。具体电路根据cc2530芯片手册设计开发，降低了开发难度。
2．1．2人机交互模块。
系统选用db12864－16c作为液晶显示，采用普通复位按键作为设备按键，在满足系统工作要求的条件下，为节省i/o口使用，液晶与cc2530连接采用串行spi方式进行通信，按键电路利用sn74hc32或门和lm358运放共同实现。具体电路根据spi方式及运放典型电路开发设计。
2．1．3其他模块。
电源模块采用5v适配器为主控节点供电。电源输入后，经过降压芯片asm－1117典型电路为系统提供3．3v直流电压。数据采集模块包括环境温度采集和光照采集两种。其中，温度采集选用ds18b20作为温度传感器和isl29010作为光照传感器，通过在光照传感器上覆盖红蓝光滤光片以及软件修正，实现对光合作用有效波段监测。时钟模块根据ds1302芯片手册中典型电路设计，可实现系统时间设制以及定时控制功能。同时，为满足系统后期扩展需求，将剩余i/o口作为备用扩展口使用，以提高系统实际应用及二次开发能力。
2．2驱动节点及植物led执行器设计。
驱动节点属于精简功能设备，只完成调光控制命令接收与信号输出功能，可减少外围电路设计，降低了智能调光系统的成本。驱动节点包括核心处理模块、无线接收模块、电源模块和继电器模块。具体电路为:p1．0连接红光led驱动电路，p1．1连接蓝光led驱动电路，p1．5连接红光信号继电器，p1．6连接蓝光信号继电器。led执行器包括驱动模块及红蓝光led灯组，由24v电源供电。驱动模块选择pt4115驱动芯片，是一款连续电感电流导通模式的`降压恒流源，可用于驱动一颗或多颗led串联。led灯组根据植物生长所需光环境由若干红蓝光led按比例组成。
3系统软件设计。
本系统以iar为软件开发平台，可以直接对zig-bee协议栈进行开发移植，生成高效可靠的可执行代码，并对代码进行调试。代码采用c语言开发，不仅有利于软件代码的可读性，而且能够满足对硬件功能的调试和控制，大大缩短了系统开发周期。系统软件主要包括节点间数据传输和节点功能软件两个部分。节点数据传输过程:首先，通过主控节点进行信道扫描，选择合适的信道组建网络。在ieeee802．15．4协议中，将2．4g频段划分16个信道，编号为11－26。本系统选择默认值11信道。构建成功后，驱动节点以直接方式加入网络，即驱动节点作为主控节点的子节点，由主控节点向驱动节点发送，作为其子设备命令。主控节点在网络中起协调器作用，负责网络构建。为确保系统安全可靠工作，系统采用分布式分配机制为每个节点分配自己的地址，主控节点在组网以后使用0x0000作为自己的短地址，在驱动执行节点加入系统网络后，由主控设备随机分配一个不重复的16位短地址作为自己唯一的地址来进行通讯。主控节点控制软件包括两类传感器解析函数、计算决策程序、参数设定程序、液晶显示程序和时钟程序等子程序;驱动节点作为终端节点，在完成调光控制命令接收后，将控制信号输出给继电器和驱动电路;led执行器根据调光控制命令实时调节红蓝光led灯组状态，实现温室光环境的多种方式以及无线控制。
4运行结果。
本设备已通过实验测试，并应用于西北农林科技大学某实验基地。试验证明，系统可根据用户实际需要实现手动控制、定时控制、阈值控制以及定量控制等多种控制方式调光，且所有控制命令均可采用无线传输方式进行准确传输。其中，在阈值控制方式下，主控节点可完成温室实时温度、红蓝光光强等环境因子检测，并基于光合作用机理精确决策温室作物实际需光量;驱动节点可稳定接收实际调光数据，并准确输出给驱动电路和继电器，led执行器可根据控制命令准确调节led灯组输出状态。
5结论。
（1）本文设计了一种基于无线传感器网络的设施农业调光系统，可通过用户实际需求选择多种控制方式对温室作物光环境进行无线调控。其中，阈值控制方式综合考虑作物光合作用影响因素，根据温室温度、红蓝光光强等环境因子精确计算作物实际需光量，实现了温室光环境的实时按需调节。
（2）系统结合温室实际生产条件，采用无线传感器网络技术传输调光命令，有效降低了系统部署难度与维护成本;采用新一代led光源，减少了生产成本，节约了能源。
（3）经过实际部署和运行证明，系统具有稳定性好、准确性高、部署简单和能耗少等优点。
传感器论文篇十七
新课标代表着新的教育形势。小学体育教学的重要性自然不言自明。因此，注重小学体育教学方式方法上的创新就成为顺理成章的事情，值得广大教育者去用心关注。但是，在转变教学方式之前，应当对小学体育教学的特点进行全面的了解。
1.1小学体育教学具备锻炼学生身体的功能。
体育教育目标不是简单地完成教学任务而已，而是需要将教学任务通过较好的方法方式落实给学生，使他们在体育教学中积极配合老师，完成课堂任务。从本质上认识，体育活动也是一种积极的锻炼，其适当的运动量必然能够实现锻炼身体的目的，从而有效增强学生的体质。
1.2小学体育教学具备较强的趣味性。
很多时候，体育内容的有效落实需要在内容设置上添加一些有益的游戏内容。体育游戏同样具备一般游戏的特点，能够有效激发出学生的兴趣，使学生积极参与体育课堂教学活动，顺利完成体育课堂教学任务，使体育教育目标顺利及时地实现。可见，若想在体育教学过程中充分调动学生的积极性，就应当适当融入体育游戏的趣味性，并利用好这个最为明显的特点。
1.3小学体育教学需要借助一定规则来完成。
从本质上看，小学体育活动是游戏的一种，因此，其满足了学生的一种内心需求，能够使学生投入高涨的热情去“玩”。当然，体育游戏也有其自身的规则，以利于老师合理组织学生人数及游戏角色，实现老师与学生的良好互动，实现良好的体育教学效果。
2体育教学在小学教育过程中的积极价值。
体育课是小学乃至大学阶段必不可少的科目。可见，体育教学在每个学习阶段都占有重要的地位。究其原因，在于体育教学在每个学习阶段都发挥着非常积极的作用。小学作为每个人受教育的起步阶段，其各个方面的良好基础是非常必要的。怡好，体育教学在小学教育过程中就体现了非常明显的价值。
2.1通过体育教学，锻炼学生身体，及时实现体育教育目标。
体育教学活动是在尊重运动规律的基础上进行设计的，需要借助符合客观规律的方式方法。同时，其是以身体运动形式加以体现的，因此，能使学生达到较好的健身作用，使学生的身体得到应有的锻炼，进而实现小学体育教学目标，出色地完成教学任务，从而提高学校的整体教学水平。
2.2通过体育教学，满足学生心理需求，增强学生团结意识。
在体育教学过程中，学生通过愉快轻松的竞争氛围，实现在体力、技能、智慧等方面的有效锻炼，从而得到师生的夸奖和赞扬，实现学生自身的心理满足，这种满足能在很大程度上使学生得到快乐。同时，很多体育游戏一般情况下是通过分组进行的，因此，也能够有效提高学生之间的.团结意识和互助精神。
3体育教学内容编排规则。
体育教学能够收到良好的教学效果，得益于其合理科学的教学内容编排。因此，在体育教学活动编排过程中，应当切实树立创新意识，严格把握体育活动的特点，遵循一定的规则，使体育活动发挥应有的价值。
3.1教学内容和形式应当健康。
体育活动对于学生的体力、智慧、基本身体素质都有一定的要求。因此，在编排体育内容时，应当具备健康的内容，并且承载体育内容的外在游戏形式也应当是健康的，只有这样，才能更好地配合小学生德育教育，有利于学生的健康成长，易于学生的接受。
3.2体育游戏应当简单易学。
体育游戏是完成体育教学活动的有力助手。因此，复杂深奥的体育游戏反而不利于小学生的掌握。在编排体育游戏时，要时刻兼顾学生的年龄特点和生理需求。这就客观地要求体育游戏应当浅显易学，使学生能够很快投入到游戏氛围中，在体育教学过程中实现师生的良性互动。
3.3体育活动应当具备趣味性。
小学体育教学应当以提升学生兴趣为前提条件，实现学生积极配合老师的状态。激发出小学生的兴趣，才能提升他们的主体参与意识，因此，在进行内容的设置时就应当注重小学生趣味性的有效调动。只有这样，学生的兴趣才能被激发，体育活动才能发挥应有的作用，实现应有的效果。
传感器论文篇十八
根据上面的原理可知，基于stewart结构的六维力传感每一个支路如果只受到拉压方向的力，则测量的结果将比较准确，如果有耦合力进入该支路传感器，则由于耦合的影响，传感器的精度会降低，并且耦合因素是降低传感器精度的一个重要原因，因此，就需要设计合理的结构将耦合应力影响降到最小，从而提高测量精度。本文在结构解耦设计上，主要在2个方面进行改进:一是尽量减少耦合力的引入;另一方面是尽量提高结构的抗耦合能力。
1．1支路去耦结构优化设计。
传感器维间耦合的产生是在主测量载荷作用时会伴随着非测量方向载荷的干扰影响。根据stewart六维力传感器的特点与工作原理，传感器耦合形式主要是各支路传感器会受到额外的弯曲和沿轴线的扭转作用。对此，本文设计了一种支路传感器去耦结构可以很好地减小耦合扭曲、弯曲的影响。它由球头球窝组件、十字槽链接杆部件等部分构成，如图2所示。设计思路如下:1)将传统的球铰面接触改为锥头球窝的点接触，连接杆一端为锥状半球型，套入在半球形的窝中，基本实现点接触，这样，在对传感器施加力时，力比较集中，大大减小了杂散力的影响，提高了载荷传递的稳定性，并且通过接触面的减小降低了耦合影响。2)在连接杆上加工可等效为弹性铰链的正交十字槽结构，当有弯曲力矩施加到支路传感器上时，由于有弹性铰链效应，弯曲力矩的影响将会大大减小，使得力传递基本上按照设计的方向进行，力的传递越集中，传感器的精度就越高。
传感器论文篇十九
1微型化（micro）。
为了能够与信息时代信息量激增、要求捕获和处理信息的能力日益增强的技术发展趋势保持一致，对于传感器性能指标（包括精确性、可靠性、灵敏性等）的要求越来越严格；与此同时，传感器系统的操作友好性亦被提上了议事日程，因此还要求传感器必须配有标准的输出模式；而传统的大体积弱功能传感器往往很难满足上述要求，所以它们已逐步被各种不同类型的高性能微型传感器所取代；后者主要由硅材料构成，具有体积小、重量轻、反应快、灵敏度高以及成本低等优点。
目前，几乎所有的传感器都在由传统的结构化生产设计向基于计算机辅助设计（cad）的模拟式工程化设计转变，从而使设计者们能够在较短的时间内设计出低成本、高性能的新型系统，这种设计手段的巨大转变在很大程度上推动着传感器系统以更快的速度向着能够满足科技发展需求的微型化的方向发展。
对于微机电系统（mems）的研究工作始于20世纪60年代，其研究范畴涉及材料科学、机械控制、加工与封装工艺、电子技术以及传感器和执行器等多种学科，是一个极具前景的新兴研究领域。mems的核心技术是研究微电子与微机械加工与封装技术的巧妙结合，期望能够由此而制造出体积小巧但功能强大的新型系统。经过几十年的发展，尤其最近十多年的研究与发展，mems技术已经显示出了巨大的生命力，此项技术的有效采用将信息系统的微型化、智能化、多功能化和可靠性水平提高到了一个新的高度。在当前技术水平下，微切削加工技术已经可以生产出来具有不同层次的3d微型结构，从而可以生产出体积非常微小的微型传感器敏感元件，象毒气传感器、离子传感器、光电探测器这样的以硅为主要构成材料的传感/探测器都装有极好的敏感元件[1]，[2]。目前，这一类元器件已作为微型传感器的主要敏感元件被广泛应用于不同的研究领域中。
2智能化（smart）。
智能化传感器（smartsensor）是20世纪80年代末出现的另外一种涉及多种学科的新型传感器系统。此类传感器系统一经问世即刻受到科研界的普遍重视，尤其在探测器应用领域，如分布式实时探测、网络探测和多信号探测方面一直颇受欢迎，产生的影响较大。
2.1智能化传感器的特点。
智能化传感器是指那些装有微处理器的，不但能够执行信息处理和信息存储，而且还能够进行逻辑思考和结论判断的传感器系统。这一类传感器就相当于是微型机与传感器的综合体一样，其主要组成部分包括主传感器、辅助传感器及微型机的硬件设备。如智能化压力传感器，主传感器为压力传感器，用来探测压力参数，辅助传感器通常为温度传感器和环境压力传感器。采用这种技术时可以方便地调节和校正由于温度的变化而导致的测量误差，而环境压力传感器测量工作环境的压力变化并对测定结果进行校正；而硬件系统除了能够对传感器的弱输出信号进行放大、处理和存储外，还执行与计算机之间的通信联络。
通常情况下，一个通用的检测仪器只能用来探测一种物理量，其信号调节是由那些与主探测部件相连接着的模拟电路来完成的；但智能化传感器却能够实现所有的功能，而且其精度更高、价格更便宜、处理质量也更好。与传统的传感器相比，智能化传感器具有以下优点：
1．智能化传感器不但能够对信息进行处理、分析和调节，能够对所测的数值及其误差进行补偿，而且还能够进行逻辑思考和结论判断，能够借助于一览表对非线性信号进行线性化处理，借助于软件滤波器滤波数字信号。此外，还能够利用软件实现非线性补偿或其它更复杂的环境补偿，以改进测量精度。
2．智能化传感器具有自诊断和自校准功能，可以用来检测工作环境。当工作环境临近其极限条件时，它将发出告警信号，并根据其分析器的输入信号给出相关的诊断信息。当智能化传感器由于某些内部故障而不能正常工作时，它能够借助其内部检测链路找出异常现象或出了故障的部件。
3．智能化传感器能够完成多传感器多参数混合测量，从而进一步拓宽了其探测与应用领域，而微处理器的介入使得智能化传感器能够更加方便地对多种信号进行实时处理。此外，其灵活的配置功能既能够使相同类型的传感器实现最佳的工作性能，也能够使它们适合于各不相同的工作环境。
5．智能化传感器备有一个数字式通信接口，通过此接口可以直接与其所属计算机进行通信联络和交换信息。此外，智能化传感器的信息管理程序也非常简单方便，譬如，可以对探测系统进行远距离控制或者在锁定方式下工作，也可以将所测的数据发送给远程用户等。
2.2智能化传感器的发展与应用现状。
目前，智能化传感器技术正处于蓬勃发展时期，具有代表意义的典型产品是美国霍尼韦尔公司的st-3000系列智能变送器和德国斯特曼公司的二维加速度传感器，以及另外一些含有微处理器（mcu）的单片集成压力传感器、具有多维检测能力的智能传感器和固体图像传感器（ssis）等。与此同时，基于模糊理论的新型智能传感器和神经网络技术在智能化传感器系统的研究和发展中的重要作用也日益受到了相关研究人员的极大重视。
指出的一点是：目前的智能化传感器系统本身尽管全都是数字式的，但其通信协议却仍需借助于4～20ma的标准模拟信号来实现。一些国际性标准化研究机构目前正在积极研究推出相关的通用现场总线数字信号传输标准；不过，在眼下过渡阶段仍大多采用远距离总线寻址传感器（hart）协议，即highwayaddressableremotetransducer。这是一种适用于智能化传感器的通信协议，与目前使用4～20ma模拟信号的系统完全兼容，模拟信号和数字信号可以同时进行通信，从而使不同生产厂家的产品具有通用性。
能化传感器多用于压力、力、振动冲击加速度、流量、温湿度的测量，如美国霍尼韦尔公司的st3000系列全智能变送器和德国斯特曼公司的二维加速度传感器就属于这一类传感器。另外，智能化传感器在空间技术研究领域亦有比较成功的应用实例[6]。
发展中，智能化传感器无疑将会进一步扩展到化学、电磁、光学和核物理等研究领域。可以预见，新兴的智能化传感器将会在关系到全人类国民生的各个领域发挥越来越大作用。
3多功能传感器（multifunction）。
如前所述，通常情况下一个传感器只能用来探测一种物理量，但在许多应用领域中，为了能够完美而准确地反映客观事物和环境，往往需要同时测量大量的物理量。由若干种敏感元件组成的多功能传感器则是一种体积小巧而多种功能兼备的新一代探测系统，它可以借助于敏感元件中不同的物理结构或化学物质及其各不相同的表征方式，用单独一个传感器系统来同时实现多种传感器的功能。随着传感器技术和微机技术的飞速发展，目前已经可以生产出来将若干种敏感元件综装在同一种材料或单独一块芯片上的一体化多功能传感器。
3.1多功能传感器的执行规则和结构模式。
概括来讲，多功能传感器系统主要的执行规则和结构模式包括：
（1）多功能传感器系统由若干种各不相同的敏感元件组成，可以用来同时测量多种参数。譬如，可以将一个温度探测器和一个湿度探测器配置在一起（即将热敏元件和湿敏元件分别配置在同一个传感器承载体上）制造成一种新的传感器，这样，这种新的传感器就能够同时测量温度和湿度。
（2）将若干种不同的敏感元件精巧地制作在单独的一块硅片中，从而构成一种高度综合化和小型化的多功能传感器。由于这些敏感元件是被综装在同一块硅片中的，它们无论何时都工作在同一种条件下，所以很容易对系统误差进行补偿和校正。
（3）借助于同一个传感器的不同效应可以获得不同的信息。以线圈为例，它所表现出来的电容和电感是各不相同的。
（4）在不同的激励条件下，同一个敏感元件将表现出来不同的特征。而在电压、电流或温度等激励条件均不相同的情况下，由若干种敏感元件组成的一个多功能传感器的特征可想而知将会是多么的`千差万别！有时候简直就相当于是若干个不同的传感器一样，其多功能特征可谓名副其实。
3.2多功能传感器的研制与应用现状。
多功能传感器无疑是当前传感器技术发展中一个全新的研究方向，日前有许多学者正在积极从事于该领域的研究工作。如将某些类型的传感器进行适当组合而使之成为新的传感器，如用来测量流体压力和互异压力的组合传感器。又如，为了能够以较高的灵敏度和较小的粒度同时探测多种信号，微型数字式三端口传感器可以同时采用热敏元件、光敏元件和磁敏元件；这种组配方式的传感器不但能够输出模拟信号，而且还能够输出频率信号和数字信号.
从目前的发展现状来看，最热门的研究领域也许是各种类型的仿生传感器了，而且在感触、刺激以及视听辨别等方面已有最新研究成果问世。从实用的角度考虑，多功能传感器中应用较多的是各种类型的多功能触觉传感器，譬如人造皮肤触觉传感器就是其中之一，这种传感器系统由pvdf材料、无触点皮肤敏感系统以及具有压力敏感传导功能的橡胶触觉传感器等组成。据悉，美国merritt公司研制开发的无触点皮肤敏感系统获得了较大的成功，其无触点超声波传感器、红外辐射引导传感器、薄膜式电容传感器、以及温度、气体传感器等在美国本土应用甚广。
与其它方面的研究成果相比，目前在人工嗅觉方面的研究还似乎远远不尽人意。由于嗅觉元件接收到的判别信号是非常复杂的，其中总是混合着成千上万种化学物质，这就使得嗅觉系统处理起这些信号来异常错综复杂。
人工嗅觉传感系统的典型产品是功能各异的electronicnose（电子鼻），近10多年来，该技术的发展很快，目前已有数种商品化的产品在国际市场流通，美、法、德、英等国家均有比较先进的电子鼻产品问世。
“电子鼻”系统通常由一个交叉选择式气体传感器阵列和相关的数据处理技术组成，并配以恰当的模式识别系统，具有识别简单和复杂气味的能力，主要用来解决一般情况下的气味探测问题。根据应用对象的不同，“电子鼻”系统传感器阵列中传感器的构成材料及配置数量亦有所不同，其中，构成材料包括金属氧化物半导体、导电聚合物、石英晶振等，配置数量则从几个到数十个不等。总之，“电子鼻”系统是气体传感器技术和信息处理技术进行有效结合的高科技产物，其气体传感器的体积很小，功耗也很低，能够方便地捕获并处理气味信号。气流经过气体传感器阵列进入到“电子鼻”系统的信号预处理元件中，最后由阵列响应模式来确定其所测气体的特征。阵列响应模式采用关联法、最小二乘法、群集法以及主要元素分析法等方法对所测气体进行定性和定量鉴别。美国cyranosciences公司生产的cyranose320电子鼻是目前技术较为先进、适用范围也比较广的嗅觉传感系统之一，该系统主要由传感器阵列和数据分析算法两部分组成，其基本技术是将若干个独特的薄膜式碳-黑聚合物复合材料化学电阻器配置成一个传感器阵列，然后采用标准的数据分析技术，通过分析由此传感器阵列所收集到的输出值的办法来识别未知分析物。据称，cyranose320电子鼻的适用范围包括食品与饮料的生产与保鲜、环境保护、化学品分析与鉴定、疾病诊断与医药分析以及工业生产过程控制与消费品的监控与管理等。
4无线网络化（wirelessnetworked）。
无线网络对我们来说并不陌生，比如手机，无线上网，电视机。传感器对我们来说也不陌生，比如温度传感器、压力传感器，还有比较新颖的气味传感器。但是，把二者结合在起来，提出无线传感器网络（wirelesssensornetworks）这个概念，却是近几年才发生的事情。
传感器网络是当前国际上备受关注的、由多学科高度交叉的新兴前沿研究热点领域。传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等，能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息，通过嵌入式系统对信息进行处理，并通过随机自组织无线通信网络以多跳中继方式将所感知信息传送到用户终端。从而真正实现“无处不在的计算”理念。传感器网络的研究采用系统发展模式，因而必须将现代的先进微电子技术、微细加工技术、系统soc（system-on-chip）芯片设计技术、纳米材料与技术、现代信息通讯技术、计算机网络技术等融合，以实现其微型化、集成化、多功能化及系统化、网络化，特别是实现传感器网络特有的超低功耗系统设计。传感器网络具有十分广阔的应用前景，在军事国防、工农业、城市管理、生物医疗、环境监测、抢险救灾、防恐反恐、危险区域远程控制等许多领域都有重要的科研价值和巨大实用价值，已经引起了世界许多国家军界、学术界和工业界的高度重视，并成为进入年以来公认的新兴前沿热点研究领域，被认为是将对二十一世纪产生巨大影响力的技术之一。
4.2传感器网络研究热点问题和关键技术。
传感器网络以应用为目标，其构建是一个庞大的系统工程，涉及到的研究工作和需要解决的问题在每一个层面上都很多。对无线传感器网络系统结构及界面接口技术的研究意义重大。如果我们把传感器网络按其功能抽象成五个层次的话，将会包括基础层（传感器集合）、网络层（通信网络）、中间件层、数据处理和管理层以及应用开发层。
其中，基础层以研究新型传感器和传感系统为核心，包括应用新的传感原理、使用新的材料以及采用新的结构设计等，以降低能耗、提高敏感性、选择性、响应速度、动态范围、准确度、稳定性以及在恶劣环境条件下工作的能力。
传感器网络有着巨大的应用前景，被认为是将对21世纪产生巨大影响力的技术之一。已有和潜在的传感器应用领域包括：军事侦察、环境监测、医疗、建筑物监测等等。随着传感器技术、无线通信技术、计算技术的不断发展和完善，各种传感器网络将遍布我们生活环境，从而真正实现“无处不在的计算”。以下简要介绍传感器网络的一些应用。
（1）军事应用。
传感器网络研究最早起源于军事领域，实验系统有海洋声纳监测的大规模传感器网络，也有监测地面物体的小型传感器网络。现代传感器网络应用中，通过飞机撒播、特种炮弹发射等手段，可以将大量便宜的传感器密集地撒布于人员不便于到达的观察区域如敌方阵地内，收集到有用的微观数据；在一部分传感器因为遭破坏等原因失效时，传感器网络作为整传感器网络体仍能完成观察任务。传感器网络的上述特点使得它具有重大军事价值，可以应用于如下一些场景中：
监测人员、装备等情况以及单兵系统：通过在人员、装备上附带各种传感器，可以让各级指挥员比较准确、及时地掌握己方的保存状态。通过在敌方阵地部署各种传感器，可以了解敌方武器部署情况，为己方确定进攻目标和进攻路线提供依据。
监测敌军进攻：在敌军驻地和可能的进攻路线上部署大量传感器，从而及时发现敌军的进攻行动、争取宝贵的应对时间。并可根据战况快速调整和部署新的传感器网络。
评估战果：在进攻前后，在攻击目标附近部署传感器网络，从而收集目标被破坏程度的数据。
核能、生物、化学攻击的侦察：借助于传感器网络可以及早发现己方阵地上的生、化污染，提供快速反应时间从而减少损失。不派人员就可以获取一些核、生、化爆炸现场的详细数据。
（2）环境应用。
洪灾的预警：通过在水坝、山区中关键地点合理地布置一些水压、土壤湿度等传感器，可以在洪灾到来之前发布预警信息，从而及时排除险情或者减少损失。
农田管理：通过在农田部署一定密度的空气温度、土壤湿度、土壤肥料含量、光照强度、风速等传感器，可以更好地对农田管理微观调控，促进农作物生长。
（3）家庭应用。
建筑及城市管理各种无线传感器可以灵活方便地布置于建筑物内，获取室内环境参数，从而为居室环境控制和危险报警提供依据。
智能家居：通过布置于房间内的温度、湿度、光照、空气成分等无线传感器，感知居室不同部分的微观状况，从而对空调、门窗以及其他家电进行自动控制，提供给人们智能、舒适的居住环境[16]。
建筑安全：通过布置于建筑物内的图像、声音、气体检测、温度、压力、辐射等传感器，发现异常事件及时报警，自动启动应急措施。
智能交通：通过布置于道路上的速度、识别传感器，监测交通流量等信息，为出行者提供信息服务，发现违章能及时报警和记录[17]。反恐和公共安全通过特殊用途的传感器，特别是生物化学传感器监测有害物、危险物的信息，最大限度地减少其对人民群众生命安全造成的伤害。
（4）结论。
无线传感器网络有着十分广泛的应用前景，它不仅在工业、农业、军事、环境、医疗等传统领域有具有巨大的运用价值，在未来还将在许多新兴领域体现其优越性，如家用、保健、交通等领域。我们可以大胆的预见，将来无线传感器网络将无处不在，将完全融入我们的生活。比如微型传感器网最终可能将家用电器、个人电脑和其他日常用品同互联网相连，实现远距离跟踪，家庭采用无线传感器网络负责安全调控、节电等。无线传感器网络将是未来的一个无孔不入的十分庞大的网络，其应用可以涉及到人类日常生活和社会生产活动的所有领域。但是，我们还应该清楚的认识到，无线传感器网络才刚刚开始发展，它的技术、应用都还还远谈不上成熟，国内企业应该抓住商机，加大投入力度，推动整个行业的发展。
无线传感器网络是新兴的通信应用网络，其应用可以涉及到人类生活和社会活动的所有领域。因此，无线传感器网络将是未来的一个无孔不入的十分庞大的网络，需要各种技术支撑。目前，成熟的通信技术都可能经过适当的改进和进一步发展，应用到无线传感器网络中，形成新的市场增长点，创造无线通信的新天地。
5结语。
当前技术水平下的传感器系统正向着微小型化、智能化、多功能化和网络化的方向发展。今后，随着cad技术、mems技术、信息理论及数据分析算法的继续向前发展，未来的传感器系统必将变得更加微型化、综合化、多功能化、智能化和系统化。在各种新兴科学技术呈辐射状广泛渗透的当今社会，作为现代科学“耳目”的传感器系统，作为人们快速获取、分析和利用有效信息的基础，必将进一步得到社会各界的普遍关注。
微波传感器依靠微波的很多优点，将广泛地用于微波通讯、卫星发送等无线通讯，和雷达、导弹诱导、遥感、射电望远镜中。并且在一些非接触式的监测和控制中也有很好的应用。
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