总结有助于我们更好地认识自己，并为自己的成长做出调整和规划。通过总结，我们可以更清楚地认识到自己的成长和进步。这是一些经验分享，希望对同样遇到问题的人们有所启发。
传感器论文篇一
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.
传感器论文篇二
(2)传感器的性能。
选用传感器时，要考虑传感器的下述性能，即精度，稳定性，响应速度，模拟信号或者数字信号，输出量及其电平，被测对象特性的影响，校准周期，过输人保护。
(3)传感器的使用条件。
传感器的使用条件即为设置的场所，环境(湿度、温度、振动等)，测量的时间，与显示器之间的信号传输距离，与外设的连接方式，供电电源容量。
传感器论文篇三
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。
传感器论文篇四
摘要：温度传感器是最早开发、也是应用最广泛的一种传感器。据调查，早在1990年，温度传感器的市场份额就大大超出了其它传感器。从17世纪初，伽利略发明温度计开始，人们便开始了温度测量。而真正把温度转换成电信号的传感器，是1821年德国物理学家赛贝发明的，也就是我们现在使用的热电偶传感器。随后，铂电阻温度传感器、半导体热电偶温度传感器、pn结温度传感器、集成温度传感器相继而生。也使得温度传感器更加广泛的应用到我们的生产和生活中。本文主要介绍了温度传感器的分类、工作原理及应用。
关键词：温度传感器；温度；摄氏度。
温度传感器(temperaturetransducer)，利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为可用输出信号。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类。现代的温度传感器外形非常得小，这样更加让它广泛应用在生产实践的各个领域中，也为我们的生活提供了无数的便利和功能。
一、温度的相关知识。
温度是用来表征物体冷热程度的物理量。温度的高低要用数字来量化，温标就是温度的数值表示方法。常用温标有摄氏温标和热力学温标。
摄氏温标是把标准大气压下，沸水的温度定为100摄氏度，冰水混合物的温度定为0摄氏度，在100摄氏度和0摄氏度之间进行100等份，每一等份为1摄氏度。热力学温标是威廉汤姆提出的，以热力学第二定律为基础，建立温度仅与热量有关而与物质无关的热力学温标。由于是开尔文总结出来的，所以又称为开尔文温标。
二、温度传感器的分类。
根据测量方式不同，温度传感器分为接触式和非接触式两大类。接触式温度传感器是指传感器直接与被测物体接触，从而进行温度测量。这也是温度测量的基本形式。其中接触式温度传感器又分为热电偶温度传感器、热电阻温度传感器、半导体热敏电阻温度传感器等。
非接触式温度传感器是测量物体热辐射发出的红外线，从而测量物体的温度，可以进行遥测。
三、温度传感器的工作原理。
（一）热电偶温度传感器。热电偶温度传感器结构简单，仅由两根不同材料的导体或半导体焊接而成，是应用最广泛的温度传感器。
热电偶温度传感器是根据热电效应原理制成的：把两种不同的金属a、b组成闭合回路，两接点温度分别为t1和t2，则在回路中产生一个电动势。
热电偶也是由两种不同材料的导体或半导体a、b焊接而成，焊接的一端称为工作端或热端。与导线连接的一端称为自由端或冷端，导体a、b称为热电极，总称热电偶。测量时，工作端与被测物相接触，测量仪表为电位差计，用来测出热电偶的热电动势，连接导线为补偿导线及铜导线。
从测量仪表上，我们观测到的便是热电动势，而要想知道物体的温度，还需要查看热电偶的分度表。
为了保证温度测量结果足够精确，在热电极材料的选择方面也有严格的要求：物理、化学稳定性要高；电阻温度系数小；导电率高；热电动势要大；热电动势与温度要有线性或简单的函数关系；复现性好；便于加工等。根据我们常用的热电极材料，热电偶温度传感器可分为标准化热电偶和非标准化热电偶。铂铑-铂热电偶是常用的标准化热电偶，熔点高，可用于测量高温，误差小，但价格昂贵，一般适用于较为精密的温度测量。铁-康铜为常用的非标准化热电偶，测温上限为600摄氏度，易生锈，但温度与热电动势线性关系好，灵敏度高。
（二）电阻式温度传感器。热电偶温度传感器虽然结构简单，测量准确，但仅适用于测量500摄氏度以上的高温。而要测量-200摄氏度到500摄氏度的中低温物体，就要用到电阻式温度传感器。
电阻式温度传感器是利用导体或者半导体的电阻值随温度变化而变化的特性来测量温度的。大多数金属在温度升高1摄氏度时，电阻值要增加0.4%到0.6%。电阻式温度传感器就是要将温度的变化转化为电阻值的变化，再通过测量电桥转换成电压信号送至显示仪表。
（三)半导体热敏电阻。半导体热敏电阻的特点是灵敏度高，体积小，反应快，它是利用半导体的电阻值随温度显著变化的特性制成的。可分为三种类型：(1）ntc热敏电阻，主要是mn，co，ni，fe等金属的氧化物烧结而成，具有负温度系数。(2)ctr热敏电阻，用v，ge，w，p等元素的氧化物在弱还原气氛中形成烧结体，它也是具有负温度系数的。(3)ptc热敏电阻，以钛酸钡掺和稀土元素烧结而成的半导体陶瓷元件，具有正温度系数。也正是因为ptc热敏电阻具有正温度系数，也制作成温度控制开关。
（四）非接触式温度传感器。非接触式温度传感器的测温元件与被测物体互不接触。目前最常用的是辐射热交换原理。这种测温方法的主要特点是：可测量运动状态的小目标及热容量小或变化迅速的对象，也可用来测量温度场的温度分布，但受环境温度影响比较大。
四、温度传感器的应用举例。
（一）温度传感器在汽车上的应用。温度传感器的作用是测量发动机的进气，冷却水，燃油等的温度，并把测量结果转换为电信号输送给ecu.对于所有的汽油机电控系统，进气温度和冷却水温度是ecu进行控制所必须的两个温度参数，而其他的温度参数则随电控系统的类型及控制需要而不尽相同。进气温度传感器通常安装在空气流量计或从空气滤清器到节气门体之间的进气道或空气流量计中，水温传感器则布置在发动机冷却水路，汽缸盖或机体上上的适当位置。可以用来测量温度的传感器有绕线电阻式，扩散电阻式，半导体晶体管式，金属芯式，热电偶式和半导体热敏电阻式等多种类型，目前用在进气温度和冷却水温度测量中应用最广泛的是热敏电阻式温度传感器。
（二）利用温度传感器调节卫生间的温度。温度传感器还能调节卫生间内的温度，尤其是在洗澡的时候，能自动调节卫生间内的温度是很有必要的。通过温湿度传感器和气体传感器就能很好的控制卫生间内的环境从而使我们能够拥有一个舒适的生活。现在大部分旅馆和一些公共场所都实现了自动调节，而普通家庭的卫生间都还是人工操作，尚未实现自动调节这主要是一般客户不知道能够利用传感器实现自动化，随着未来人们的进一步了解，普通家庭的卫生间也能实现自动调节。
参考文献：
[1]周琦。集成温度传感器的设计[d]。西安电子科技大学，2007.
传感器论文篇五
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。
传感器论文篇六
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。
传感器论文篇七
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)．。
传感器论文篇八
摘要：当代社会,电气自动化控制中最不可或缺的一项技术就是plc技术,它的应用十分广泛。传统的电气自动化控制系统有着很大的缺陷,而且消耗大量的人力物力,最大的缺陷是不能保证质量。所以,现在我们把plc应用到了电气自动化控制中。plc技术在电气自动化控制中的应用,是在微软处理器的基础上,再加上当今的计算机技术以及自动控制技术等先进的科学技术。。本文主要探究在电气自动化控制中plc的应用。
1plc的原理及特点。
plc组成结构如下，其原理可以大致的分为三个阶段：首先是输入采样阶段。在这一阶段，plc通过扫描的方式依次的读取输入数据及状态，并将其存储与i/o映像区的相应单元。输入完毕就可以进入后续的用户程序执行阶段，这一阶段plc通过由上而下的顺序对用户的程序进行扫描，对于每一条梯形图，扫描的顺序总是遵循着先左后右以及先上后下的顺序进行逻辑运算，并根据运算的结果刷新逻辑线圈在系统中的对应状态。最后是输出刷新阶段，在这一阶段，cpu会按照i/o映像区中的数据及状态刷新所有的输出锁存电路并输出到电路驱动的相关外圆设备。
plc具有以下明显的特点：可靠性强。plc具有极强的抗干扰能力，相比传统继电器技术更加适合于复杂的工业环境;反应快。由于plc中将传统的机械触电继电器替换为内部自定义的辅助继电器，同时也取消了连接导线，而使用内部逻辑关系代替，为此就可以忽略其节点变位时间，不必考虑传统继电器的返回系数;操作简单。此项控制技术通过使用简单的指令形式、直观的简单程序实现现场的操作，避免了由于操作人员参差不齐的电气技术带来的问题。
2plc在电力系统中的主要应用。
2.1开关量控制。
(1)断路器控制与plc的应用。传统的电力系统中主要的使用电磁继电器作为主要的控制器，但是由于这种器件中大量的使用电磁原件，而其自身存在的大量触点就直接的降低了所构成系统的可靠性，同时也由于接线的复杂性以及后续维修的困难性，致使近年来开始大量的使用plc。
(2)自动切换。供电质量的重要指标是供电的可靠性，很早之前的供电企业为了加强供电的可靠性就设置了备用电源。只是最初进行的供回电线路的操作是由手动实现的，但这间隔的几秒钟时间就可以使得供电要求较高的用户蒙受很大的损失。为此，基于提升供电可靠到性的要求，plc构成的备用电源自动投入装置开始应用于实际。这一装置通过编程来使用各种运行方式，并将采集到的一次设备的正常运行信号作为后备电源关闭或者启动的根据。由于这一系统具备逻辑判断以及数据处理功能，为此不仅可以实现备用电源的自动投切，同时可以在综合考虑系统运行状况以及其它操作。
2.2顺序控制。
在火力发电系统内部，作为辅助系统的工艺流程一般可以分为开关量的控制与顺序控制两大类。随着近年来我国资源的紧张以及环境问题的恶化，传统的继电控制系统逐渐地被plc控制系统所控制，以达到提升企业辅助车间的自动化水平。尤其是最新的plc系统不仅可以实现单独工艺的流程控制，而且还可以通过通信总线与信息模块的连接实现全厂工作的控制。
上面概述了plc的主要功能后，这里主要针对于plc在矿井提升机中的具体应用进行论述。
矿井提升机作为一种大型的绞车，是煤矿开采行业的重要设备。plc在矿井提升机的应用极大的'提升了提升机的工作效率，而提升机的主要调速控制是通过变频plc进行的。其具体的应用如下：当操作人员听到开车信号时按下开车按钮，此时plc控制将ac380v电流接入变频器。当提升机开始运行时，首先要对电机施加直流制动，然后再松开机械抱闸，以达到防止溜车的目的。提升机在运行过程中的速度变化曲线可以通过对plc变成进行产生，然后将经过a/d转换的信号由模拟量输出口输出以实现对于变频器的控制。实际的使用也可以根据实际工况选择人工控制提升机速度。
同时在旋转编码器的辅助下，极大的方便了检测提升机的速度以及位置。首先编码器将检测到的电机转速信号传递给plc，然后plc就可以根据得到的这一信号累计计算提升机的速度及行走距离，此时监视器上就会相应的显示出提升机的速度以及位置。井口还设置了液压站，其作用类似于电磁抱闸，可用于重车静止时的制动。重车制动是在plc以及变频器的控制下实现的，先通过液压站给卷筒施加机械制动力，然后取消直流制动力。
变/工频切换和声光报警电路。这种辅助电路的设计方案是将报警装置设置在变频器端：当plc的q3.1，q3.2的输出开关量为“1”时，相应的q3.3的输出开关量为“0”，此时接触器km2就会发生动作，将电动机接到变频器的输出端。当km2发生动作后，相应的km1也发生动作，即将工频电源与变频器的输出端连接以启动电机。与此同时，与接触器km3线圈控制电路连接的接触器km2的常闭触点断开，以达到接触器km3不接通的状态，以保证整个系统处于工频运行状态。
当变频器在运行的过程中发生故障而跳闸，此时的变频器的“nc-com”触点就会断开，导致km1以及km2线圈均失电，其主触点就会切断变频器与电机、电源之间的连接。与此同时“no-com”触点也会相应的闭合，从而导致警报扬声器ha以及报警等hl进行声光报警。plc内部的时间继电器也会得电，并在一定的延时后闭合，从而使得q3.3的输出为“1”并保持，使得电机的运行状态进入工频运行状态。
此外plc在中央空调、公交系统、数控系统以及在泵类电机中都有着广泛的应用。
3plc发展趋势。
不断加强plc的抗干扰能力。尽管plc控制系统具有很好的抗干扰能力，但是对于一些电磁干扰过于强烈或者是生产环境极为恶劣的情况也会致使plc控制系统的控制失误或者运算失误，从而导致正常的生产运行受到干扰。为此，在今后的一段时间内，不断研发具备更高抗干扰能力的plc系统，不断的提升其在设计、安装以及使用中的性能。
网络化以及数字化。目前在火电系统中，dcs技术逐渐的普及并逐步成熟，只是近几年的发展较为缓慢，而plc作为发展迅速的技术，使得二者在发展的过程中相互吸收、利用，并逐渐发展成为新的控制系统—fcs系统。这一系统即有原来系统的优势，同时也具备了工业自动化的、智能化、数字化的特点，因此在近年来的火电厂发展中得到广泛的应用。
结语。
鉴于未来多种行业的生产过程具有不同的控制需要，为此plc控制系统需要不断开发新的产品，使得产品的规格更为齐全、性能更加优异，不断促进自动化控制网络、国际通用网络以及人类电气化的发展。我们相信在未来的几年，plc会有更大的发展，不仅产品种类更加丰富、规格更加齐全，并且全新的人机界面也会使得这一技术更好的适应工业控制场合的需要。
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传感器论文篇九
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。
传感器论文篇十
工程机械根据具体用途、使用方向以及运行质量等具体方面共划分为两大类别，两类工程机械都有着具体优缺点，不同类别的工程机械设备与智能控制技术的结合方式也不一致。第一类工程机械设备的主要用途为各类对精细化程度要求低的工程作业，这类工程机械设备对操作控制系统的要求较低，这类工程机械设备的首要要求是设备运行动力充足。具体缺点为施工作业中的精细程度低，施工介质不均衡。第二类工程机械设备的主要用途为各类高精尖工程作业，这类机械设备的优势相对第一类工程机械设备较为明显，如工程作业的介质均匀，机械运行时各部件之间稳定，缺点是这类工程机械设备造价相对较高。针对上述两种工程机械设备类别进行详细研究，分析智能控制技术在两类工程机械设备中的具体应用。
2.1智能控制技术在压路机中的具体应用。
早在上世纪后期，瑞士一家公司就研发出了一款智能控制技术，具体技术内容为，将机械设备中各项数据的显示器、加速度传感器以及电子指令单元三个部位相结合的智能控制技术。这项智能控制技术在工程作业中的主要作用以及内容为：在工程机械设备施工中，根据土地的软硬、干燥具体程度来对工程机械设备的振动轮速度智能控制，已达到与施工路况相较符合的振动轮运转速度，实时针对不同路况的土地坚硬程度切换相符速度。在压路机智能控制技术操纵过程中，会智能切换适合操作模式，在压路机出现问题时，在显示器中显示出现问题的具体部分，有利于操作人员对压路机进行针对性维修、保养工作。例如，在压路机实际工程作业中，某一区域的操作指标出现异常现象，超过了具体部位的参数上限，这时，智能控制系统自主切换工作模式，避免压路机出现更大损失，同时，在显示器中显示出现问题部位的具体构造图和详细参数，有效协助操作人员发现、解决压路机出现的实际问题。智能控制技术在压路机上的实际应用，提高了压路机的作业效率和作业质量，在作业过程中作业介质变得更加均匀，设备运行更加精细化，降低了操作人员的工作强度，缓解了其工作压力。
2.2智能控制技术在挖掘机中的具体应用。
智能控制技术在挖掘机的实际应用中具体分为两种控制形式：对挖掘机负荷功能的控制和对挖掘机动能的控制。在智能技术控制下的挖掘机，各个组成部分之间存在着相互影响的特点，如挖掘机的发动机的负载系统和动力输出系统之间就存在着相互影响的关系，只有在挖掘机动力输出系统保持不变的情况下，智能控制系统才能对挖掘机的负载系统进行有效的控制。在挖掘机实际施工作业过程中，在智能技术控制下，挖掘机的动力输出系统会根据不同施工作业的实际动力需求量供应，这也节省了挖掘机的运行能耗成本，最大程度减少了挖掘机的寿命损耗，提高了挖掘机的工作效率。智能控制技术操作下的挖掘机相较于传统操作模式下的挖掘机，极大提高了作业工作效率。在智能控制技术应用于挖掘机之前，传统挖掘机操作模式中存在着很多问题。例如，在挖掘机施工作业中，由于挖掘机发电机部位的功效低，很难满足施工过程中的实际需求。针对此问题，挖掘机操作人员将主泵操控系统部分和挖掘机发动机部分都安装于挖掘机上，对挖掘工程实际作业中，造成了极大的.困惑。随着近年来智能控制技术的推广，在智能控制技术与挖掘机的专业操作人员深入研究下，提出了摒弃挖掘机传统控制技术，采用智能控制技术与挖掘机相结合的有效策略和发展方向，提高了挖掘机的作业效率。在智能控制技术下，挖掘机在实际施工作业过程中，根据施工实际内容对挖掘机的具体要求，智能控制系统针对实际需求量进行动力系统供应，这有效控制了挖掘机的输出功率，提高了能源使用效率，降低了能源消耗量。在挖掘机使用智能控制技术进行控制操作过程中，也应注意控制技术实际操作中的具体要求。例如，在挖掘机施工作业过程中，充分利用挖掘机发动机系统的油门分档，载符合要求的具体操作下，有助于控制挖掘机的平稳运行，优化挖掘机发动系统的液压燃油配置。
传感器论文篇十一
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。
传感器论文篇十二
为了实现不同会议室、不同会议终端之间的视音频信号自由交互、不同品牌视频终端和会议摄像机、多会议室设备集中控制、不同会议室的视频画面和音频集中监看、监听等功能,通过会议集中控制系统进行统一管理。本次会议集中控制系统设计包括:视频会议室5个,视频集中控制室1个,视频会议终端品牌2种。
1总体目标。
视频系统:各个会议室建设高分辨率(不低于1920*1280)的大屏显示系统及摄像系统,各会议室可同时参与远程视频会议,显示内容平滑切换。集中控制系统:每个会议室都集中到中央控制室集中控制,包括视频信号的切换、音频集中控制、摄像系统集中控制;将2个不同品牌的视频终端软件的通过pc机进行衔接,实现终端设备的视音频信号相互传递;各视频会议室达到高清视频会议标准;实现各视频会议室之间的视音频信号交互,信号同步通讯;实现由集控室统一控制各会议室会议操作工作,可自由切换各会议室的视频传输信号,音频传输信号;实现会议室房间的音频在本会场扩音效果的同步;视音频信号、网络信号的互联互通以及集中控制;各视频会议室都可以召开主会场高清视频会议,也可作为分会场参加召开的视频会议;集控室可以对各视频会议室的视音频信号进行监看、监听。
2实现方案。
2.1频系统。
在中央控制室配置一台32x32的ypbpr的矩阵,各个会议室都配备一台8x16的ypbpr的矩阵,以控制室为核心,采用树型结构,接收各会议室视频信号,并且能把任意信号发送到指定会议室。各个会议室会场内前后各有一个摄像机,通过各会议室8x16的ypbpr的矩阵把视频信号传送到控制室32x32矩阵,考虑ypbpr信号传输距离过远会有所衰减的问题,远距离的ypbpr信号均采用双绞线传输的方式,通过信号转换来解决信号衰减问题。
2.2音频系统。
音频处理部分采用智能数字音频处理器,每个会议室各放一台,中央控制室放一台,需通过一根超六类屏蔽双绞线来传输音频信号,减少信号衰减及资源浪费。各个会议室和中央控制室的连接方式为环状。只要设备加电运行,中央控制室就能接收到各个会议室的`信号,并且能把音频信号输送到各个会议室。在音频信号切换方面,中央控制室配备一台24路模拟调音台,满足把8台视频终端的音频输入到调音台,并且把音频处理器传输过来的本地会场声音通过控制室音频处理器输出到终端。另外还有本地的dvd,机顶盒,pc的音频都输入到调音台,完成所有音频信号的汇聚以及发送。
2.3摄像机控制系统。
视频控制方面:根据各个会议室的摄像机品牌比较繁多的问题,采用一台多协议的摄像机控制器,能针对不同摄像机设定不同的控制协议,实现一个控制器能控制多个不同品牌摄像机的需求,例如对rs232和rs485的控制协议的摄像机进行控制。视频切换:各个会议室8x16的ypbpr视频矩阵都具备rs232控制功能,在中央控制室配备一台中央控制器,具备多个rs232,rs485,红外及io等端口。中央控制器直接与控制室一台专用pc机同属一个网段,通过在pc机上运行专门定制的高度集成控制软件,来实现各个会议室及控制室视频信号的无缝切换。视频显示:各个会议室都配备视频显示设备,dlp大屏的显示模式及信号的选择都由控制软件实现。dlp大屏及电视都是通过红外控制开关,投影仪是通过rs232控制开关。音频控制:各个会议室的数字音频处理器都可以远程网络访问,可以实时的监测各个会场的声音大小有无。
通过控制室的调音台可以实现各个会议室之间以及会议室与远端的音频切换。其它设备控制:各个会议室都有设备间,配备标准19寸机柜,为解决设备开关问题,各个会议室机柜内部都配备针对220v强电的远程控制开关。中央控制室配备一台可远程控制的电源时序器,通过控制软件就可以控制各个会议室设备以及灯光的开关。按照设定的不同模式,根据会场是否是主会场或者分会场来一键开启会场,设定好灯光效果,所使用的摄像机,是否开启显示设备。通过该会议集中控制系统实现了一键开会,一键闭会,5个会议室任意一个为主会场,其他会议室都可作为分会场参加会议。5个会议室也可以同时召开主会场会议互不影响。其它会议集中控制系统可以参考该方案,根据实际情况灵活配置音频和视频矩阵等设备,实现会议的集中控制。
传感器论文篇十三
在熟知了小学体育教学的特点、意义、教学内容编排设置规则后，如何具体实现体育教学方式的新颖化，就成为最为关键的问题。新课标为小学整体教育水平提出了更为客观实际的要求。因此，小学体育教学方式的创新转变无疑成为推动小学整体教育质量的一股重要力量。可见，在小学体育教学过程中，要格外注意几点，以促成体育教学水平的提升。
4.1让学生懂得体育课的重要性。
小学体育课教师在进行体育授课时，应当让学生认识到体育课的重要性，明确体育课在他们未来学习工作中的作用，这样学生才会对体育课有一个全新的思想认识。同时，教师在呼吁学生重视体育教学的过程中，也要通过加强他们自信心的途径来打消他们的心理压力，使他们热爱体育，不再对体育产生恐惧想法。这样，学生才能安下心来，积极参加体育课，并发挥自己的个性，以一种较为轻松的学习心态投入体育教学，利于小学体育教学效果的实现。
4.2在全校范围内树立生命安全教育意识。
小学生的年龄普遍不是很大，还处于一个“爱玩”的年龄，格外喜欢体育课。然而，这也为安全事故埋下了一定的隐患。因此，在体育教学过程中，老师要让学生树立生命安全意识。这样，学生才会细心体会自己在游戏中的言行是否符合生命安全教育的要求。学生在心里树立生命安全教育意识，才能真切懂得不安全因素及不适当的行为可能带给自己的不良后果，才能时刻保持清醒的安全意识。
4.3严格抓好体育教学课堂的纪律性。
在体育教学过程中应时刻牢记教育目标，因此，培养学生在体育教学活动中的纪律意识显得格外重要。在教学体育游戏时，老师要严格抓好教学纪律，提高学生的纪律性，使学生更好地自我约束，杜绝教学气氛散漫的现象。比如在体育游戏分组后，各组应当在老师的指令下有秩序有步骤地进行，此外，老师要秉持人文理念，对学生进行思想教育，可以避免同学之间的不友好行为和身体伤害行为。
4.4完善各项体育教学设施。
体育教师在进行体育游戏前应当对场地、器材进行细致检查，排除安全事故隐患，以生命第一、安全至上的宗旨开展；要根据游戏内容重点做好针对性的准备活动，要预先想到并考虑好采取针对性的预防。总之，要消除对学生生命安全不利的外部因素，把学生的生命安全放在首位。这样，才能在新课标指导下，对小学体育教学方式进行创新。
5结语。
体育教学关系着青少年的身体素质，有着非常重要的现实意义。而在新课标形势下，注重教学方式上的推陈出新，将会使体育教学的效果更加明显，使体育教学目标及时全面地实现。因此，老师在编排体育游戏时要时刻注重各项编排规则，通过体育教学培养并增强学生的实践能力。同时，老师在教学过程中要格外注意生命安全，使体育教学活动在小学教育中达到预期的教学效果，为小学教育方式的创新带来更大更多的惊喜。
传感器论文篇十四
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。
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。
传感器论文篇十五
[4]许荣荣.光纤环形腔光谱技术与传感应用的研究[d].华中科技大学。
[5]张磊.基于光子晶体光纤非线性效应的超宽带可调谐光源[d].清华大学。
[9]许艳.基于飞秒光频梳的绝对距离测量技术研究[d].华中科技大学2012。
[10]单模光纤高速拉丝工艺与光纤性能研究[d].华中科技大学2009。
[11]刘国华.高功率光纤激光器的理论研究[d].华中科技大学2007。
[13]张雅婷.基于光子晶体光纤的表面等离子体传感技术研究[d].华中科技大学。
[16]吴广生.无源光网络与电网络复合接入技术研究[d].华中科技大学2009。
[18]张利.以太无源光网络安全性与增强技术研究[d].华中科技大学2009。
[21]孙琪真.分布式光纤传感与信息处理技术的研究及应用[d].华中科技大学。
传感器论文篇十六
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。
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