傳感器原理與應用教學計劃（經典20篇）_傳感器原理與應用教學計劃
發表時間：2024-05-31傳感器原理與應用教學計劃（經典20篇）。
? 傳感器原理與應用教學計劃
傳感器課件傳感器是一種將物理量轉化為電信號的裝置，具有極為廣泛的應用。它在各種領域中都起著至關重要的作用，如工業控制、環境監測、醫療設備、智能家居等，甚至還可以用于智能手機的各種功能。
傳感器的種類繁多，常見的有溫度傳感器、濕度傳感器、光電傳感器、氣體傳感器等。不同類型的傳感器根據其所感知的物理量的不同進行分類。
在傳感器的應用過程中，需要對其進行數據處理和分析。這一步驟隨著技術的發展變得越來越重要。傳感器所測量的數據可以通過無線網絡傳輸到云端進行數據分析，通過對數據的分析，可以為企業提供更好的數據支持，以便更好地決策和規劃。
對傳感器進行相關研究，有著重要的意義。由于其在各種領域的應用，研究傳感器可以進一步優化其性能，提高其穩定性和精度，增強其可靠性和耐用性。在未來，傳感器將會在更廣泛的領域中得到應用，帶來更多的創新和經濟效益。
以上是對傳感器的相關介紹，接下來將從以下幾個方面對其進行更進一步的闡述：
一、傳感器的分類和工作原理
傳感器根據所感知的物理量的不同可以分為溫度傳感器、濕度傳感器、光電傳感器、氣體傳感器等。其中溫度傳感器是一種感知物體溫度的電子元件，其工作原理是基于熱電效應，通過單片半導體材料的電阻值與溫度存在函數關系這一原理實現。濕度傳感器則是通過應用相變材料的原理實現濕度的測量。光電傳感器在應用中起著不可取代的作用，能夠計算光的強度、轉換、接收光信號等。氣體傳感器則可通過電子、化學、光學等原理實現對空氣質量的檢測。
二、傳感器在智能家居中的應用
隨著智能手機的普及，智能家居也逐漸成為了人們生活中不可或缺的一部分。傳感器作為智能家居系統的重要組成部分，能實時感知和反饋環境信息，通過無線網絡傳輸到智能家居中心處理中心。智能家居可以通過傳感器的數據來實現自動化控制，比如實現自動燈光調節、溫度調節、空氣凈化等功能，為人們的生活提供更加舒適舒適和更為便利的居住環境。
三、傳感器在醫療設備中的應用
在醫療設備中，傳感器的應用也越來越重要。例如，生命體征傳感器可用于監測人體溫度、呼吸、心率等生命體征，為醫生提供更加精確的病情診斷和治療方案。還有高精度壓力傳感器可用于醫療手術中，在減輕疼痛的同時，還能保持手術手法的精確性。
四、傳感器在工業自動化領域的應用
傳感器在工業自動化領域中也扮演著十分重要的角色，例如壓力傳感器、液位傳感器、溫度傳感器等可用于精確的測量和控制，提高了生產效率和產品質量。通過傳感器所提供的數據進行匯總分析，工業企業可實現對其生產過程的動態管理。
總之，傳感器作為可實現物聯網的重要組成部分，具有廣闊的應用前景和經濟價值，通過加強對傳感器相關技術和理論的研究和應用，可以為我們帶來更加美好的未來。
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1、傳感器：能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學成分等非電學量，并能把它們按照一定的規律轉換為電壓、電流等電學量，或轉換為電路的通斷的元件。
2、傳感器的優點：把非電學量轉換為電學量，很方便地進行測量、傳輸、處理和控制。
3、傳感器的工作原理：
4、認識一些制作傳感器的元器件
(1)、光敏電阻：光敏電阻在暗環境下電阻值很大，強光照射下電阻值很小。作用：光敏電阻能夠把光照強弱這個光學量轉換為電阻這個電學量。
（2）、熱敏電阻：熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，且阻值隨溫度變化非常明顯。作用：半導體熱敏電阻也可以用作溫度傳感器。
（3）、霍爾元件：霍爾元件能夠把磁感應強度這個磁學量轉換為電壓這個電學量。
十．【教學反思】
本節課依據學生的認知規律組織教學，引入新課從生活實例入手，設置懸念，提出問題，激發學生興趣，增強學生的求知欲；在進行“什么是傳感器”的教學中注重實驗探究，引導學生從兩個實驗的探究中加以歸納，并通過DISLab系統顯示傳感器的優越性，讓學生了解把非電學量轉化為電學量的技術意義；在對光敏電阻、熱敏電阻和熱電阻、霍爾元件這些制作傳感器的元器件教學中，注重將教師演示實驗與學生動手實驗相結合，注重理論與實踐相結合。整個教學過程符合新課程的三維目標，體現新課程的理念，注意培養學生的自主、合作、探究能力，注意從生活走向物理，從物理走向生活，以此增進學生的學習能力和科學素養。
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汽車美容教學課件
導入新課題;
專業汽車美容均需采用先進的工具和設備，以提高作業的速度和質量，確保汽車美容的效果。掌握汽車美容工具和設備的基本知識，對正確使用和維護工具、設備具有重要的意義,而掌握汽車美容工具和設備的正確使用，對汽車美容清潔有重要的意義。
教學步驟及主要內容
一、冷、熱水高壓清洗機的使用
1.對清洗的汽車進行表面檢查
先對待清洗的汽車進行表面檢查，了解本身表面狀況，制訂必要的清洗工藝。
若車身表面污物不多，以浮塵、泥土為主，可選用冷水沖洗的工藝;
若污物較多，且有油垢等，可采用高壓熱水沖洗工藝。
2.做好清洗準備
1)對清洗機進行檢查，是設備處于正常狀態，準備好有關工具和材料。
2)接通清洗機的水源、電源，起到清洗加熱裝置，使噴槍能正常噴出70~80℃的熱水，用于清洗。
3.清洗操作
以待清洗的汽車污垢嚴重，需要熱水清洗為例，進行實際操作順序為：
1) 將高壓噴槍的壓力控制在10MPa左右，用75℃左右的熱水對車身外表從上向下沖洗一遍，清除車身表面的沙礫、污泥等。
2) 用高壓熱水對車頂、前后風窗玻璃、門窗玻璃及通風口，依次逐一沖洗。
3) 用高壓熱水沖洗車門、門飾板和門條;
4) 用高壓熱水沖洗發動機蓋板、前圍、保險杠、后翼子板、輪罩和車輪。
5) 用高壓熱水沖洗車身行李箱蓋板、后保險杠、后翼子板、后輪罩后車輪和底盤。
6) 用半濕毛巾將熱水沖洗后的車身按前述熱水沖洗的順序擦拭一遍，擦盡所有的污物殘垢，尤其是邊沿、縫隙、溝槽等不易沖洗的部位更應該進行認真的擦拭，不得有遺漏部位。需特別注意的是：越接近收尾的工序，越要認真操作。
7) 用柔軟的干毛巾，按前述的順序再對車身認真的擦拭一遍，要邊擦邊檢查，是車身五任何殘留的污物和印痕，達到整潔、干凈，即完成了全部清洗操作。
二、移動式汽車外部清洗機的使用
1.基本構造：由電動機、水泵、管路、噴槍等組成。電動機通過彈性聯軸器直接驅動離心水泵。水泵有殼體、葉輪和進、出水口組成。水泵出水口經膠管與噴槍相連，噴槍由槍體、手柄、扳機及噴嘴組成。而噴嘴有一般噴水嘴和噴水槍組成。
2.水流形狀：柱狀和霧狀
3.噴嘴形狀：強力圓孔和扇形噴頭
其中柱狀或強力圓孔的水流沖擊力強，可以除去汽車車身上的干涸泥土;
霧狀或扇形噴頭的水流覆蓋面積大，除污效率高，適于除掉一般污垢。
4.使用方法
使用時通過噴槍的尾部可以調節水流的形狀。
1) 先將水泵的進水口與水源接通。
2) 再接通電動機電源，電動機帶動水泵中葉輪旋轉，使水泵出水經膠管、噴槍、噴頭射向汽車表面。
5.優點：移動式汽車外部清洗機屬于半機械化清洗設備，清洗質量較好，設備投資少;
6.缺點：清洗時間長，耗水量大。
三、吸塵器的使用和維護
1.吸塵器的工作原理
吸塵器是利用電動機的高速轉動，帶動風葉旋轉，使吸塵器內部產生局部真空，形成真空吸力，將灰塵、贓物吸入，并經過吸塵器內部的過濾裝置，將過濾后的清潔空氣排出，已到達吸塵的目的。
2.吸塵器的選購
選購吸塵器是應注意一下幾點：
1) 吸塵器性能要穩定，噪聲越小越好;
2) 吸塵器必須有可靠的'接地線，以防漏電傷人;
3) 各種附件要齊全。
3.吸塵器的使用方法
1)在使用吸塵器前，應先將使用說明書仔細看一遍;
2)對照說明書檢查一下各種附件是否齊全;
3)按照說明書中講述的步驟和方法將吸塵器各部件安裝好。
4)起動吸塵前先核對一下電源的電壓和頻率，當確認相符后，即可接通電源使用;
5)使用中不應有異常噪聲，使用10min左右電動機沒有過熱現象，方可投入正常使用。
6)每次用完之后，先斷開電源，然后將集塵袋中的灰塵清除干凈，最后將各零件拆開并清理干凈收好。
4.使用中應注意的事項：
1)每次使用前，先將集塵袋清理干凈;
2)有灰塵指示器的吸塵器，不能再滿刻度工作，若發現指示器接近滿刻度，要停機清理灰塵。
3)不要用吸塵器吸集金屬碎屑，以防電機損壞;
4)吸塵器在清理時塵埃時，不要將手放在吸入口附近，以免發生危險;
5)吸塵器電線的絕緣保護層要保護好，以免發生觸電事故;
5.吸塵器的維護
1)吸塵器在使用后，應將吸塵器及其附件用濕布擦拭干凈，然后晾干收好。
2)清理后的集塵袋可用微熱的溫水洗滌干凈曬干;
3)吸塵器刷子粘附的毛發、線頭要及時清除干凈，刷子磨損偏大時，要及時更換新品。
4)緊固件如有松動，要立即緊固好;
5)電動機和電刷如有故障，要及時維修。
四、內室蒸汽清洗機的使用和維護
內室蒸汽清洗機的操作方法：
清洗前，首先將續水口打開，注滿清水，蓋好后開機預熱10min左右，待使用指示燈顯亮后便可以操作。因蒸汽溫度很高，可達130℃，所以操作時應根據不同材料的部位選擇不同的溫度，以免損傷部件并用半濕毛巾包裹適合內室結構的蒸汽噴頭。
一般情況下，車內物品用80℃左右的蒸汽溫度就已經夠用，無需太高的溫度。有些制品如塑料、皮革耐熱性較差，在使用內室蒸汽清洗機時，溫度應適當調低。
五、空氣壓縮機的使用和維護
1.水冷式空氣壓縮機的使用方法
1)起動前要先接通冷卻水，并注意冷卻水流通是否正常;
2)關閉減荷閥，使空氣壓縮機處于空負荷下起動;
3)起動時要注意運轉方向，發現倒轉立即糾正，如發現有抱軸現象應立即停機;
4)起動后打開減荷閥，讓空氣壓縮機負荷運轉，并注意觀察運轉情況。
2.空氣壓縮機維修作業包括
1)每天工作前要檢查面的高度，如油面過低要及時加油;
2)空氣壓縮機工作過程中要檢查壓力表的是否正常，各連接處有無漏氣、漏油、漏水現象，發現故障及時排除;
3)每天應放出儲氣筒內的油水沉淀物1~2次，沒兩個月應更換一次潤滑油，每三個月應清洗一次空氣濾清器的濾網。
六、研磨機的使用
1.研磨盤、拋光盤安裝方式
研磨盤和拋光盤油兩種安裝方式
(1) 吸盤式安裝法
首先將一個硬質(硬塑料聚酯)底盤(托盤)用螺釘固定在研磨機的機頭上，托盤的另一面可粘住帶有尼龍易粘平面的物體。這時可根據需要選擇各種吸盤式的研磨盤和拋光盤，使用極為方便，只要把研磨吸盤或拋光盤貼在托盤上即可。
(2) 固式安裝法
研磨機頭不帶托盤，只有一個公/母接頭。安裝時需要把研磨緊固盤或拋光盤擰上去，安裝方法也不是很復雜。
2.研磨機的安全操作方法
1)研磨機開機或關機時決不能接觸工作面。
2)作業時，右手緊握直把，左手緊握橫把，由左手向作業面垂直用力，轉盤與作業面保持基本平行，如圖。
3)在研磨機完全停下之前，不要放下研磨機。
4)不要對太靠近邊框、保險杠和其他可能咬住轉盤外沿的部位進行作業。
5)應時刻注意研磨機的電線，防止將電線卷入機器。
6)拋光時，應注意不要讓灰塵飛到臉上，二應使其落向地板。
七、打蠟機的使用方法
1)上蠟。使用打蠟盤套上蠟時，將液體蠟轉一圈倒在打蠟盤上，每次按0.5平方米的面積涂勻，直至打完全車;不使用打蠟盤套上蠟時，可用海綿或毛巾蘸蠟少許，每次按0.5平方米的面積涂勻，直至打完全車。
2)凝固。上完蠟后，等待幾分鐘待車蠟凝固。
3)安裝檢查盤套。將拋蠟盤套裝上，確認絨線中無雜質。
4)拋光。打開打蠟機，將其輕放在車體上橫向(或縱向)進行覆蓋式拋光，如下圖所示，直至光澤令人滿意為止。
課堂練習
1. 研磨機的實際操作。
2. 打蠟機的實際操作。
其他
其它設備的使用
小結與作業
課堂小結
回顧本節內容，我們主要學習了：
冷、熱水高壓清洗機的使用、移動式汽車外部清洗機的使用、吸塵器的使用與維護、內室蒸汽清洗機的使用和維護、空氣壓縮機的使用與維護、研磨機的使用以及打蠟機的使用方法，其中重點要掌握的是這些設備的正確使用。
本課作業
1. 吸塵器的工作原理和使用方法是什么?
2. 打蠟機的使用方法是什么?
? 傳感器原理與應用教學計劃
霍爾傳感器是一種磁傳感器。用它可以檢測磁場及其變化，可在各種與磁場有關的場合中使用?；魻杺鞲衅饕曰魻栃獮槠涔ぷ骰A，是由霍爾元件和它的附屬電路組成的集成傳感器?；魻杺鞲衅髟诠I生產、交通運輸和日常生活中有著非常廣泛的應用。
一、霍爾效應霍爾元件 霍爾傳感器
(一)霍爾效應
如圖1所示，在半導體薄片兩端通以控制電流I，并在薄片的垂直方向施加磁感應強度為B的勻強磁場，則在垂直于電流和磁場的方向上，將產生電勢差為UH的霍爾電壓，
它們之間的關系為其中d 為薄片的厚度，k稱為霍爾系數，它的大小與薄片的材料有關。
上述效應稱為霍爾效應，它是德國物理學家霍爾于1879年研究載流導體在磁場中受力的性質時發現的。
(二)霍爾元件
根據霍爾效應，人們用半導體材料制成的元件叫霍爾元件。它具有對磁場敏感、結構簡單、體積小、頻率響應寬、輸出電壓變化大和使用壽命長等優點，因此，在測量、自動化、計算機和信息技術等領域得到廣泛的應用。
(三)霍爾傳感器
由于霍爾元件產生的電勢差很小，故通常將霍爾元件與放大器電路、溫度補償電路及穩壓電源電路等集成在一個芯片上，稱之為霍爾傳感器。
霍爾傳感器也稱為霍爾集成電路，其外形較小，如圖2所示，是其中一種型號的外形圖。
二、霍爾傳感器的分類
霍爾傳感器分為線性型霍爾傳感器和開關型霍爾傳感器兩種。
(一)線性型霍爾傳感器由霍爾元件、線性放大器和射極跟隨器組成，它輸出模擬量。
(二)開關型霍爾傳感器由穩壓器、霍爾元件、差分放大器，斯密特觸發器和輸出級組成，它輸出數字量。
三、霍爾傳感器的特性
(一)線性型霍爾傳感器的特性
輸出電壓與外加磁場強度呈線性關系，如圖3所示，可見，在B1～B2的磁感應強度范圍內有較好的線性度，磁感應強度超出此范圍時則呈現飽和狀態。
(二)開關型霍爾傳感器的特性
如圖4所示，其中BOP為工作點“開”的磁感應強度，BRP為釋放點“關”的磁感應強度。
當外加的磁感應強度超過動作點Bop時，傳感器輸出低電平，當磁感應強度降到動作點Bop以下時，傳感器輸出電平不變，一直要降到釋放點BRP時，傳感器才由低電平躍變為高電平。Bop與BRP之間的滯后使開關動作更為可靠。
另外還有一種“鎖鍵型”(或稱“鎖存型”)開關型霍爾傳感器，其特性如圖5所示。
當磁感應強度超過動作點Bop時，傳感器輸出由高電平躍變為低電平，而在外磁場撤消后，其輸出狀態保持不變(即鎖存狀態)，必須施加反向磁感應強度達到BRP時，才能使電平產生變化。
四、霍爾傳感器的應用
按被檢測對象的性質可將它們的應用分為：直接應用和間接應用。前者是直接檢測受檢對象本身的磁場或磁特性，后者是檢測受檢對象上人為設置的磁場，這個磁場是被檢測的'信息的載體，通過它，將許多非電、非磁的物理量，例如速度、加速度、角度、角速度、轉數、轉速以及工作狀態發生變化的時間等，轉變成電學量來進行檢測和控制。
(一)線性型霍爾傳感器主要用于一些物理量的測量。例如：
1.電流傳感器
由于通電螺線管內部存在磁場，其大小與導線中的電流成正比，故可以利用霍爾傳感器測量出磁場，從而確定導線中電流的大小。利用這一原理可以設計制成霍爾電流傳感器。其優點是不與被測電路發生電接觸，不影響被測電路，不消耗被測電源的功率，特別適合于大電流傳感。
霍爾電流傳感器工作原理如圖6所示，標準圓環鐵芯有一個缺口，將霍爾傳感器插入缺口中，圓環上繞有線圈，當電流通過線圈時產生磁場，則霍爾傳感器有信號輸出。
2.位移測量
如圖7所示，兩塊永久磁鐵同極性相對放置，將線性型霍爾傳感器置于中間，其磁感應強度為零，這個點可作為位移的零點，當霍爾傳感器在Z軸上作△Z位移時，傳感器有一個電壓輸出，電壓大小與位移大小成正比。
如果把拉力、壓力等參數變成位移，便可測出拉力及壓力的大小，如圖8所示，是按這一原理制成的力傳感器。
(二)開關型霍爾傳感器主要用于測轉數、轉速、風速、流速、接近開關、關門告知器、報警器、自動控制電路等。
1.測轉速或轉數
如圖9所示，，在非磁性材料的圓盤邊上粘一塊磁鋼，霍爾傳感器放在靠近圓盤邊緣處，圓盤旋轉一周，霍爾傳感器就輸出一個脈沖，從而可測出轉數(計數器)，若接入頻率計，便可測出轉速。
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1系統通信
1.
1ZigBee樹簇拓撲網絡ZigBee網絡的自動動態組網功能及數據傳輸自動路由功能對實現了系統的靈活機動通信。
圖2為ZigBee樹簇拓撲網絡，其中協調器是首個FFD(全功能設備)，路由器為FFD，終端設備為RFD(精簡功能設備)。
除了RFD互相之間不能通信外,其他組合均能相互通信。
1.
2ZigBee收發器圖3為典型ZigBee收發器框圖，不同ZigBee收發器的設計都必須包含匹配濾波在內的16個功能模塊。
采用的匹配濾波(matchedfiltering)是最佳濾波的一種，對信號的匹配濾波相當于對信號進行自相關運算。
采用匹配濾波器處理，可以對傳感器采集的信號中存在的工頻信號進行突顯，對其他信號或噪聲進行抑制[3]。
系統中ZigBee收發器采用的是新一代CC2530片上系統解決方案。
CC2530的內核為單周期8051兼容內核，圖4為CC2530最小系統設計電路原理圖，也是實際收發器模塊電路的核心電路部分。
圖中電阻R1、R2、R3和電容C6、C7、C8、C9、C10、C11構成匹配濾波。
2驅鳥終端設計
驅鳥終端的組成框圖如圖5所示。
供電模塊給終端供電，檢測模塊由多個傳感器電路組成，負責將外部環境的模擬量轉換為數值量輸入，核心控制器MSP430F169按設定要求對采集的信息做出對應處理動作，終端上的是ZigBee收發模塊實現近距離通信，語音模塊及超聲波模塊為系統輸出。
2.
1MSP430最小系統驅鳥終端的核心控制器采用德州儀器的MSP430F169芯片。
MSP430F169從結構上看，包含一個16位的精簡指令計算機CPU，多個外圍電路和一個用常見的馮諾依曼內存地址總線和內存數據總線連接的靈活時鐘系統。
低頻輔助時鐘直接由32Hz的晶振驅動，能作為后臺實時時鐘自我喚醒。
MSP430F169的最小系統電路原理圖如圖6所示。
2.
2電源模塊驅鳥終端裝置安裝在電力塔桿的橫擔上，可以充分接受陽光，因此采用太陽能供電方式比較適合。
本模塊采用太陽能光伏發電，再由12V蓄電池存儲電能并為整個系統提供電能。
電源模塊由穩壓、濾波電路組成，給驅鳥終端的檢測模塊和ZigBee收發模塊提供3.
3V輸入電壓，給語音模塊、LED模塊及超聲波模塊提供5V輸入電壓。
2.
3檢測電路設計多普勒效應指出，波在波源移向觀察者時接收頻率變高，而在波源遠離觀察者時接收頻率變低[4]。
觀察者(Observe)r和發射源(Source)的頻率的表達式為：其中，f'為觀察到的頻率;f為發射源于該介質中的原始發射頻率;ν為波在該介質中的行進速度;νo為觀察者移動速度，若接近發射源則前方運算符號為+號,反之則為-號;νs為發射源移動速度，若接近觀察者則前方運算符號為-號，反之則為+號。
文中采用的是微波移動物體探測器正是基于多普勒效應設計的GH-719模塊。
GH-719微波感應位移模塊屬于非接觸探測型模塊，抗射頻干擾能力強，不受溫度，濕度，光線，氣流，塵埃影響[5]。
驅鳥終端的設計除了微波感應位移模塊外，輔助有時鐘模塊與溫度模塊，可以準確地檢測到是否為白天有光情況。
圖7為檢測電路部分原理圖,補充加上模數轉換電路即可實現GH-719微波感應位移模塊的數字信號輸出功能。
2.
4ISD1820P語音錄放模塊語音模塊在動作時篩選出對應鳥類的天敵的聲音進行驅鳥。
語音芯片采用ISD1820P，內含振蕩器、語音話筒前置放大、自動增益控制、防混淆濾波器、揚聲器驅動及Flash陣列。
外接電阻能調整錄放音時間，還可以借助專用設備批量拷貝語音信息，不耗電，信息可以保存很長時間(大約1)。
考慮到可靠性和市場的普及性，通過對各種無線傳輸模塊的比較后選擇ISD1820P芯片，它能方便的實現語音的錄音，用戶可以方便地對驅鳥有明顯效果的語音進行錄音，并能通過微控制模塊控制語音芯片播放錄音。
其電路如圖8所示。
3系統軟件設計
驅鳥終端通過微波位移感應傳感器采集鳥飛臨電力桿塔橫擔附近的位移信號，經過放大濾波電路處理系統啟動后，先初始化系統的各個硬件模塊，由軟件實現驅鳥方式的選擇，判斷測量值是否滿足預設值，若滿足按流程驅鳥，不滿足則代表沒有鳥飛臨桿塔的橫擔附近則進入休眠的低耗能狀態。
檢測是否有鳥到來便開啟天敵聲驅鳥，若同時檢測到無太陽光或星辰光，根據鳥類視覺定向的特點，開啟LED陣列驅鳥。
過一段時間后，是否還能檢測到鳥，若不能則系統進入休眠狀態;若能則改為超聲波驅鳥，同時采集鳥類鳴叫聲音，利用ZigBee無線近距離傳輸、無線遠程傳輸發送有故障桿塔位置、具體時間、光照強度等信息，以便監控中心觀察記錄。
圖9為系統的軟件設計流程圖。
4結語
本文所設計的系統著眼于電力系統輸電線路管理的結構優化及安全性的重要性，通過ZigBee無線近距離傳輸和GPRS無線遠程傳輸對采集信息及時有效地傳輸，對飛臨電力桿塔橫擔附近的鳥類錄制其聲音并對應發出其天敵的聲音進行驅趕，
而當該系統對天敵聲音失效下情況下，發出超聲波達到相同效果，監控中心收集實時運行狀態，可以更及時，更高效維護驅鳥裝置，省時省力，大大的降低了定期排查的人力成本，預留的I/O口可以滿足后期擴展和開發的需要。
作者：彭龑 戴毓虎 單位：四川理工學院 自動化與電子信息學院
? 傳感器原理與應用教學計劃
山體破壞和發展過程可以看作為裂紋擴展的過程,為了解決山體微裂縫變形動態監測問題,研究了一種薄盒式巖體裂縫光纖傳感器,文中給出了其結構設計,并對該薄盒式巖體裂縫光纖傳感器的性能進行了位移和壓力兩項室內試驗研究,同時還對相應的二次儀表進行了研究與試驗,結果表明:所研究的薄盒式巖體裂縫光纖傳感器,具有可靠、實用和高靈敏度等特點,對于山體或其它裂縫工程體(如水壩)的'變形發展、失穩的機理研究和早期預報,將是一種良好的傳感監測設備,具有較好的工程應用價值.
作 者：?作者單位：?刊 名：中國地質災害與防治學報?英文刊名：THE CHINESE JOURNAL OF GEOLOGICAL HAZARD AND CONTROL?年，卷(期)：?20(3)?分類號：P642?關鍵詞：巖體 ??薄盒式裂縫光纖傳感器 ??設計與試驗 ??rock-mass ??a thin cassette crack optical fiber gauge ??design and experiment ?? 傳感器原理與應用教學計劃
2．光電傳感器
光電傳感器又稱光學傳感器，是一種將光信號轉換為電信號的傳感器技術。光電傳感器可用于檢測直接引起光量變化的非電量，如光強、光照度、輻射測溫、氣體成分分析等，也可用來檢測能轉換成光電量變化的其他非電量，如零件直徑、表面粗糙度、應變、位移、振動、速度、加速度、以及物體形狀、工作狀態等，光電傳感技術具有非接觸、響應快、性能可靠等特點，目前主要應用于工業自動化裝置和機器人技術中。
3.生物傳感器
生物傳感器是一種將生物化學反應能轉化成電信號的分析測試技術，以此而制成的傳感器裝置具有選擇性高、分析速度快、操作簡易和**低廉的特點。作為一門在生命科學和信息科學之間發展起來的一門交叉學科，生物傳感器在發酵工藝、環境監測、食品工程、臨床醫學、軍事及軍事醫學等方面得到了深度重視和廣泛應用。
傳感器的發展趨勢：
1、 開發新材料、新工藝、新傳感器；
半導體材料在敏感技術中占有較大的技術優勢，半導體傳感器小僅靈敏度高、響應速度快、體積小、質量輕，且便于實現集成化，在今后的一個時期，仍占有卞要地位。以一定化學成分組成、經過成型及燒結的功能陶瓷材料，其最大的特點是耐熱性，在敏感技術發展中具有很大的潛力。此外，采用功能金屬、功能有機聚合物、非晶態材料、固體材料、薄膜材料等，都可進一步提高傳感器的產品質量及降低生產成本。
2、 實現傳感器的多功能、高精度、集成化和智能化；
將半導體的精密細微加工技術應用在傳感器的制造中，可極大地提高傳感器的性能指標，并為傳感器的集成化、超小型化提供了技術支撐。
3，它是通過傳感器和其它學科的集成來實現無線聯網的。
隨著人們對自然認識的加深，將發現一些新的物理、化學和生物效應。利用這種新的效應，可以開發出新的傳感器，為提高傳感器的性能和擴大傳感器的應用范為提供了新的可能性。
? 傳感器原理與應用教學計劃
摘要：一種用于微機械慣性傳感器研制與開發的檢測平臺，介紹電容式慣性傳感器微電容信號的檢測原理、該系統的總體結構、各個組成部分的工作原理及自動檢測方法。關鍵詞：微機電系統（MEMS）微機械陀螺（MMG）檢測
隨著科學技術的發展，許多新的科學領域相繼涌現，其中微米/納米技術就是諸多領域中引人注目的一項前沿技術。20世紀90年代以來，繼微米/納米技術成功應用于大規模集成電路制作后，以集成電路工藝和微機械加工工藝為基礎的各種微傳感器和微機電系統（MEMS）脫穎而出，平均年增長率達到30%。微機械陀螺是其中的一個重要組成部分。目前，世界各個先進工業國家都十分重視對MMG的研究及開發，投入了大量人力物力，低精度的產品已經問世，正在向高精度發展。
1微機械振動陀螺儀的簡要工作原理
陀螺系統組成見圖1，它由敏感元件、驅動電路、檢測電路和力反饋電路等組成。在梳狀靜電驅動器的差動電路上分別施加帶有直流偏置但相位相反的交流電壓，由于交變的靜電驅動力矩的作用，質量片在平行于襯底的平面內產生繞驅動軸Z軸的簡諧角振動。當在振動平面內沿垂直于檢測軸的方向（X方向）有空間角速度Ω輸入時，在哥氏力的作用下，檢測質量片便繞檢測軸（Y軸）上下振動。這種振動幅度非常小，可以由位于質量片下方、淀積在襯底上的電容極板檢測，并通過電荷放大器、相敏檢波電路和解調電路進行處理，得到與空間角速度成正比的電壓信號。
在科研及加工過程中，一個重要的內容就是檢測陀螺儀的特性，如工作狀態諧振頻率、帶寬增益、Q值等，于是就提出了微機械慣性傳感器檢測平臺的研制任務。根據陀螺儀的工作原理，整個儀器包括兩大部分：驅動信號發生部分和表頭的輸出信號檢測部分。驅動信號發生部分對待測的慣性傳感器給予適當的驅勸信號，使傳感器處于工作狀態。信號檢測部分要求檢測出微小電容變化，經過放大、解調處理后，將模擬量轉換成數字量采集到PC機中，分析輸出信號，以確定慣性表的特性。
2微電容檢測技術
在MMG檢測技術中，利用電容傳感器敏感試驗質量片在哥氏力作用下的振動角位移，獲取輸入角速率信號。由于陀螺儀的尺寸微小，為了得到10°/h的中等精度，要求電容測量分辨率達到（0.01×10-15）～(1×10-18)法拉。因此，對于微機械加速度計和向機械陀螺儀來說，檢測試驗質量和基片之間的電容變化是一個關鍵技術。目前在MMG中采用的微電容檢測方案有三種：開關電容前在MMG中采用的微電容檢測方案有三種：開關電容電路、單位增益放大電路和電荷放大電路。
2.1開關電容電路
其基本原理是利用電容的充放電將未知電容變化轉換為電壓輸出。該測量電路包括一個電荷放大器、一個采樣保持電路以及控制開關的時序，如圖2所示。
在測量過程中，先將未知電容（C1、C2）充電至已知電壓Vref，然后讓其放電。充、放電過程由一定時序控制，不斷重復，使未知電容總處于動態的充放電過程。C1、C2連續地放電，電流脈沖經過電荷放大器轉換為電壓。再經過采樣保持器，得到輸出Vc。將公式ΔC=2C0·x/d0代入，可得電容檢測電路的傳遞函數為：
Vc/x=-[2VrefC0/Cfd0]
2.2單位增益放大器電路
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—0：測量的定義？
答：測量是確定測量值或獲得測量結果的一系列操作。因此，計量是將被測標準量與同一性質的標準量進行比較，確定被測標準量的倍數。
1-1：測量值的絕對誤差、相對誤差和參考誤差是多少？
答：絕對誤差是測量結果與真值之差,
1—0：測量的定義？
答：測量是確定測量值或獲得測量結果的一系列操作。因此，計量是將被測標準量與同一性質的標準量進行比較，確定被測標準量的倍數。
1-1：測量值的絕對誤差、相對誤差和參考誤差是多少？
答：絕對誤差是測量結果與真值之差,
即: 絕對誤差=測量值—真值
相對誤差是絕對誤差與測量真值的比值，通常用百分數表示，
即：相對誤差=絕對誤差/測量值×100%
參考誤差是絕對誤差與測量范圍的比率，用百分比表示，
即:引用誤差=絕對誤差/量程×100%
1—2什么是測量誤差？測量誤差有幾種表示方法？它們通常應用在什么場合？
答：測量誤差是測量值減去測量真值。
測量誤差表達式：絕對誤差、實際相對誤差、參考誤差、基本誤差、附加誤差。測量誤差表達式：絕對誤差、實際相對誤差、參考誤差、基本誤差、附加誤差。
當被測量大小相同時，常用絕對誤差來評定測量準確度；相對誤差常用來表示和比較測量結果的準確度；引用誤差是儀表中通用的一種誤差表示方法，基本誤差、附加誤差適用于傳感器或儀表中。
1－3用測量范圍為－50～150kpa的壓力傳感器測量140kpa的壓力時，傳感器測得示值為142kpa，求該示值的絕對誤差、實際相對誤差、標稱相對誤差和引用誤差。
解：已知：真值l＝140kpa
測量值x＝142kpa
測量上限＝150kpa
測量下限＝－50kpa
∴絕對誤差x-l=142-140=2(kpa)
實際相對誤差
標稱相對誤差
引用誤差
1-10節流元件（孔板）開孔直徑d20的尺寸已測量15次。測量數據如下（單位：mm）：
120.42120.43120.40120.42120.43120.39120.30120.40
120.43120.41120.43120.42120.39120.39120.40
利用grubbs準則判斷上述數據是否含有粗差，并寫出測量結果。
解：對測量數據列表如下：
當n=15時，如果置信概率p=0.95，查表可以得到grubbs系數g=2.41。
則，所以為粗大誤差數據，應當剔除。然后重新計算平均值和標準偏差。
當n=14時，如果置信概率p=0.95，查表可以得到grubbs系數g=2.37。
則，所以其他14個測量值中沒有壞值。
計算算術平均值的標準偏差
所以，測量結果為：
1－14交流電路的電抗數值方程為
當角頻率，測得電抗為；
當角頻率，測得電抗為；
當角頻率，測得電抗為。
試用最小二乘法求電感、電容的值。
解法1：
，設，，則：
所以，系數矩陣為，直接測得值矩陣為，
最小二乘法的最佳估計值矩陣為。
其中，所以，
所以＝所以，
解法2：
，設，，則：
所以，系數矩陣為，
則，由（1－39）式決定的正規方程為
其中，所以，
所以，所以，
2－1：什么是傳感器？它由哪幾部分組成？它的作用及相互關系如何？
a： 傳感器是能夠感測指定的被測信號，并根據一定的規則將其轉換成可用的輸出信號的裝置或裝置。
通常，傳感器由敏感元件和轉換元件組成。其中，敏感元件是指傳感其中能夠直接感受或響應被測量的部分；轉換元件是指傳感其中能夠將被測量的敏感元件的感受或響應轉換為適合傳輸或測量的電信號的部分。
[答：]1。傳感器是一種能夠感知指定的被測信號并根據一定的規則將其轉換成可用輸出信號的裝置或裝置。
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摘要：介紹濕敏元件的特性，重點闡述集成濕度傳感器、單片智能化濕度/溫度傳感器的性能特點及產品分類，最后給出集成濕度傳感器典型產品的技術指標。??? 關鍵詞：集成濕度傳感器 單片智能濕度/溫度傳感器 校準 補償
在工農業生產、氣象、環保、國防、科研、航天等部門，經常需要對環境濕度進行測量及控制。但在常規的環境參數中，濕度是最難準確測量的一個參數。用干濕球濕度計或毛發濕度計來測量濕度的方法，早已無法滿足現代科技發展的需要。這是因為測量濕度要比測量溫度復雜的多，溫度是個獨立的被測量，而濕度卻受其他因素（大氣壓強、溫度）的影響。此外，濕度的標準也是一個難題。國外生產的濕度標定設備價格十分昂貴。
近年來，國內外在濕度傳感器研發領域取得了長足進步。濕敏傳感器正從簡單的濕敏元件向集成化、智能化、多參數檢測的方向迅速發展，為開發新一代濕度/溫度測控系統創造了有利條件，也將濕度測量技術提高到新的水平。
1 濕敏元件的特性
濕敏元件是最簡單的濕度傳感器。濕敏元件主要電阻式、電容式兩大類。
1.1 濕敏電阻
濕敏電阻的特點是在基片上覆蓋一層用感濕材料制成的膜，當空氣中的水蒸氣吸附在感濕膜上時，元件的電阻率和電阻值都發生變化，利用這一特性即可測量濕度。濕敏電阻的種類很多，例如金屬氧化特濕敏電阻、硅濕敏電阻、陶瓷濕敏電阻等。濕敏電阻的優點是靈敏度高，主要缺點是線性度和產品的互換性差。
1.2 濕敏電容
濕敏電容一般是用高分子薄膜電容制成的，常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亞胺、酷酸醋酸纖維等。當環境濕度發生改變時，濕敏電容的介電常數發生變化，使其電容量也發生變化，其電容變化量與相對濕度成正比。濕敏電容的主要優點是靈敏度高、產品互換性好、響應速度快、濕度的滯后量小、便于制造、容易實現小型化和集成化，其精度一般比濕敏電阻要低一些。國外生產濕敏電容的主廠家有Humirel公司、Philips公司、Siemens公司等。以Humirel公司生產的SH1100型濕敏電容為例，其測量范圍是（1%～99%）RH，在55%RH時的電容量為180pF（典型值）。當相對濕度從0變化到100%時，電容量的變化范圍是163pF～202pF。溫度系數為0.04pF/℃，濕度滯后量為±1.5%，響應時間為5s。
除電阻式、電容式濕敏元件之外，還有電解質離子型濕敏元件、重量型濕敏元件（利用感濕膜重量的變化來改變振蕩頻率）、光強型濕敏元件、聲表面波濕敏元件等。濕敏元件的線性度及抗污染性差，在檢測環境濕度時，濕敏元件要長期暴露在待測環境中，很容易被污染而影響其測量精度及長期穩定性。
表1 集成濕度傳感器的主要技術指標
輸出形式 工作溫度范圍/℃
主要特點
HIH-3602 0～100 ±2 4～5.8 200 0.8V～3.9 -40～+85 線性電壓輸出線，HIH-3610的性能最好，
抗污染能力最強 HIH-3605 0～100 ±2 4～5.8 200 0.8V～3.9V -40～+85 HIH-3610 0～100 ±2 4～5.8 200 0.8V～3.9V -40～+85 HM1500 0～100 ±3 5 400 1V～4V -30～+60 線性電壓輸出式，
互換性好，不怕水浸。
HM1520特別適合測量低溫度 HM1520 0～20 ±2 5 400 1V～1.6V -30～+60 線性頻率輸出式 HF3223 10～95 ±5 5 100
9650Hz～8030Hz
-40～+85 頻率/溫度輸出線，帶NTC熱敏電阻測? 傳感器原理與應用教學計劃
從力學的觀點,將被測對象混凝土構件和埋入其中的光纖光柵傳感器看成是一種復合材料或復合體,首次將剪滯法理論(shear lag theory)應用于分析光柵傳感器埋入混凝土構件時的應力傳遞規律,得到了光柵傳感器的應力傳遞公式和應力傳遞系數.利用得到的`光柵傳感器的應力傳遞公式,計算了混凝土實驗構件的應力變化情況,實驗證明,理論計算結果和實測數據基本吻合.
作 者：鮑吉龍 陳瑩 趙洪霞 BAO Ji-long CHEN Ying ZHAO Hong-xia ?作者單位：寧波工程學院電子與信息工程學院,浙江,寧波,315010?刊 名：傳感技術學報? ISTIC PKU英文刊名：CHINESE JOURNAL OF SENSORS AND ACTUATORS?年，卷(期)：?18(4)?分類號：V211.7?關鍵詞：光纖光柵傳感器 ??應力傳遞規律 ??傳遞系數 ??包覆材料 ?? 傳感器原理與應用教學計劃
以電為基礎的傳統傳感器是一種把測量的狀態轉變為可測的電信號的裝置。它的電源、敏感元件、信號接收和處理系統以及信息傳輸均用金屬導線連接，見圖 (a)。光纖傳感器則是一種把被測量的狀態轉變為可測的光信號的裝置。由光發送器、敏感元件(光纖或非光纖的)、光接收器、信號處理系統以及光纖構成，見 圖(b)。
由光發送器發出的光經源光纖引導至敏感元件。這時，光的某一性質受到被測量的調制，已調光經接收光纖耦合到光接收器，使光信號變為電信號，最后經信號處理得到所期待的被測量。
可見,光纖傳感器與以電為基礎的傳統傳感器相比較，在測量原理上有本質的差別。傳統傳感器是以機―電測量為基礎，而光纖傳感器則以光學測量為基礎。
光是一種電磁波，其波長從極遠紅外的lmm到極遠紫外線的10nm。它的物理作用和生物化學作用主要因其中的電場而引起。因此，討論光的敏感測量必須考慮光的電矢量E的振動，即
A――電場E的振幅矢量；ω――光波的振動頻率；
φ――光相位；t――光的傳播時間。
可見，只要使光的強度、偏振態(矢量A的方向)、頻率和相位等參量之一隨被測量狀態的變化而變化，或受被測量調制，那么，通過對光的強度調制、偏振調制、頻率調制或相位調制等進行解調，獲得所需要的被測量的信息。
注：MM多模；SM單模；PM偏振保持；a,b,c功能型、非功能型、拾光型
光纖傳感器分為功能型、非功能型和拾光型三大類。
利用對外界信息具有敏感能力和檢測能力的光纖(或特殊光纖)作傳感元件，將“傳”和“感”合 為一體的傳感器。光纖不僅起傳光作用，而且還利用光纖在外界因素(彎曲、相變)的作用下，其光學特性(光強、相位、偏振態等)的變化來實現“傳”和“感” 的'功能。因此，傳感器中光纖是連續的。由于光纖連續，增加其長度，可提高靈敏度。
光纖僅起導光作用，只“傳”不“感”，對外界信息的“感覺”功能依靠其他物理性質的功能元件完成。光纖不連續。此類光纖傳感器無需特殊光纖及其他特殊技術，比較容易實現，成本低。但靈敏度也較低，用于對靈敏度要求不太高的場合。
用光纖作為探頭，接收由被測對象輻射的光或被其反射、散射的光。其典型例子如光纖激光多普勒速度計、輻射式光纖溫度傳感器等。
形式：強度調制型、偏振調制、頻率調制、相位調制。
是一種利用被測對象的變化引起敏感元件的折射率、吸收或反射等參數的變化，而導致光強度變化來實現敏感測量的傳感器。有利用光纖的微彎損耗；各 物質的吸收特性；振動膜或液晶的反射光強度的變化；物質因各種粒子射線或化學、機械的激勵而發光的現象；以及物質的熒光輻射或光路的遮斷等來構成壓力、振 動、溫度、位移、氣體等各種強度調制型光纖傳感器。
缺點：受光源強度波動和連接器損耗變化等影響較大 。
是一種利用光偏振態變化來傳遞被測對象信息的傳感器。有利用光在磁場中媒質內傳播的法拉第效應做成的電流、磁場傳感器；利用光在電場中的壓電晶 體內傳播的泡爾效應做成的電場、電壓傳感器；利用物質的光彈效應構成的壓力、振動或聲傳感器；以及利用光纖的雙折射性構成溫度、壓力、振動等傳感器。這類 傳感器可以避免光源強度變化的影啊，因此靈敏度高。
是一種利用單色光射到被測物體上反射回來的光的頻率發生變化來進行監測的傳感器。有利用運動物體反射光和散射光的多普勒效應的光纖速度、流速、振動、壓力、加速度傳感器；利用物質受強光照射時的喇曼散射構成的測量氣體濃度或監測大氣污染的氣體傳感器；以及利用光致發光的溫度傳感器等。
其基本原理是利用被測對象對敏感元件的作用，使敏感元件的折射率或傳播常數發生變化，而導致光的相位變化，使兩束單色光所產生的干涉條紋發生變 化，通過檢測干涉條紋的變化量來確定光的相位變化量，從而得到被測對象的信息。通常有利用光彈效應的聲、壓力或振動傳感器；利用磁致伸縮效應的電流、磁場 傳感器；利用電致伸縮的電場、電壓傳感器以及利用光纖賽格納克（Sagnac）效應
的旋轉角速度傳感器（光纖陀螺）等。這類傳感器的靈敏度很高。但由于須 用特殊光纖及高精度檢測系統，因此成本高。
? 傳感器原理與應用教學計劃
傳感器課件是現代物聯網時代不可或缺的教學工具，它可以幫助學生更快速、更深入地了解傳感器的基礎概念、工作原理、應用場景等相關知識。本文將就傳感器相關主題，探討傳感器技術的發展現狀、應用前景，以及它對人們的生活和工作帶來的巨大變革。一、傳感器技術的發展現狀
隨著物聯網技術的飛速發展，傳感器得到了空前的應用和發展機遇。傳感器是一種將非電學量轉換為電學量的設備，適用于測量、控制、監測和診斷等領域，其類型多樣、功能復雜，可廣泛應用于電子、儀表、自動化、通信、航空、航天等領域，為現代科技進步和社會經濟發展提供了強有力的支撐。
在傳感器技術的應用領域中，有許多重要的應用。例如，傳感器技術能夠在農業生產中發揮重要的作用。傳感器技術能夠提供環境溫度、土壤濕度、光照強度等相關信息，使農民能夠及時采取措施保護作物，降低生產成本。
另外，傳感器技術也可以在城市管理、環境保護、醫療保健等領域中得到廣泛應用。傳感器技術能夠為城市管理提供精細化數據，領略水電供應、噪聲監測等信息，從而提升城市管理運行效率。傳感器技術還能夠應用于環境監測，統計空氣、水、土壤等環境參數，保證環境質量。此外，傳感器技術也能夠與醫療保健相結合，能夠監控和檢測人體生命信號，提供數據對醫療保健人員進行科學的診療和治療。
二、傳感器技術的應用前景
傳感器技術在生產、生活市場等領域中備受矚目，其應用前景十分廣闊。在智能家居方面，傳感器技術能夠為人們提供安全、舒適的居住環境并提高生活質量。傳感器技術能夠極大地提高育兒效率，為老人、兒童提供照看，為家居設施的檢查、維護和管理提供有效的手段。同時，傳感器技術也能夠應用于工廠自動化，提高工作效率，降低生產成本。
未來，隨著科技的不斷發展，傳感器技術的應用將會更為廣泛。隨著5G/6G技術的發展，傳感器需要能夠處理更多的數據量，快速地傳遞大量信息。另外，傳感器的互聯也將越來越廣泛，這意味著傳感器之間的互聯系通將更加容易，能夠更加高效地進行數據交換和控制。
三、傳感器技術帶來的變革
一方面，傳感器技術的廣泛應用將會使得照顧老人、育兒等工作效率大大提高，降低相關人力成本。另一方面，傳感器技術在環保、環境監控等方面的應用也有望創造更為高效的治理和保護手段，促進社會可持續發展。
四、結語
傳感器課件是現代物聯網時代不可或缺的教學工具，通過它，學生可以深入探究傳感器的基本概念、工作原理等相關知識。傳感器技術的應用領域廣泛，其應用前景十分廣闊。未來，隨著科技的不斷發展，傳感器技術的應用將會更加廣泛，從而創造出更多、更強的市場需求，這將進一步推動技術的進步和發展。
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課程（項目）名稱：實驗四 光纖傳感器靜態實驗 學 院： 自動化 專 業： 自動化 班 級： 學 號： 姓 名： 成 績：
、原理（條件）反射式光纖位移傳感器的光纖采用Y型結構，兩束多膜光纖一端合并組成光纖探頭，另一端分為兩束，分別作為光源光纖和接收光纖，光纖只起傳輸信號的作用，當光發射器發出的紅外光，經光源光纖照射至反射面，被反射的光經接收光纖至光電轉換器將接受到的光纖轉換為電信號。其輸出的光強決定于反射體距光纖探頭的距離，通過對光強的檢測而得到的位移量。
(1)觀察光纖位移傳感器結構，它由兩束光纖混合后，組成Y形光纖，探頭固定在Z型安裝架上，外表為螺絲的端面為半圓分布；
(2) 了解振動臺在實驗儀上的位置（實驗儀臺面上右邊的圓盤，在振動臺上貼有反射紙作為光的反射面。）
(3) 如圖31接線：因光/電轉換器內部已按裝好，所以可將電信號直接經差動放大器放大。F/V顯示表的切換開關置2V檔，開啟主、副電源。
(4) 旋轉測微頭，使光纖探頭與振動臺面接觸，調節差動放大器增益最大，調節差動放大器零位旋鈕使電壓表讀數盡量為零，旋轉測微頭使貼有反射紙的被測體慢慢離開探頭，觀察電壓讀數由小―大―小的變化。
（5）旋轉測微頭使F/V電壓表指示重新回零；旋轉測微頭，每隔0.5mm讀出電壓表的'讀數，并將其填入表格中。
(6)關閉主、副電源，把所有旋鈕復原到初始位置。
(7) 作出V-ΔX曲線，計算靈敏度S=ΔV／ΔX及線性范圍。
旋轉測微頭使貼有反射紙的被測體慢慢離開探頭時，電壓讀數的變化見下表：
作出V-ΔX曲線：
由圖表可知當旋轉測微頭使貼有反射紙的被測體慢慢離開探頭時在距離0.5到2.5mm區
間和6.5mm到9.5mm區間的線性度較好，經計算，0.5到2.5mm區間的靈敏度S=0.831V/mm，6.5mm到9.5mm區間的靈敏度S=0.147V/mm。
通過實驗進一步了解了光纖傳感器感知距離的原理，并且觀察了實過程中的工作狀況，通過對實驗數據的整理計算，得出實驗結果為當測微頭距離0.5到2.5mm區間的靈敏度S=0.831V/mm，6.5mm到9.5mm區間的靈敏度S=0.147V/mm，通過實驗又一次復習鞏固了光纖傳感器方面的知識。
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隨著電力工業的迅速發展，電力傳輸系統容量不斷增加，運行電壓等級越來越高，不得不面對棘手的強大電流的測量問題，一次儀表和二次儀表之間的電絕緣和信息傳遞的可靠性要求可能使傳統的測量手段無用武之地。而在高電壓、大電流和強功率的電力系統中，測量電流的常規技術所采用的以電磁感應原理為基礎的電流傳感器(簡稱為CT)，暴露出一系列嚴重的缺點：由爆炸引起的災難性事故的潛在危險；大故障電流導致鐵芯磁飽和；鐵芯共振效應；滯后效應；輸出端開路導致高壓；體積大、重量大、價格昂貴；精度無法做得很高；易受電磁干擾影響。傳統CT已難以滿足新一代電力系統在線檢測、高精度故障診斷、電力數字網等發展的需要將光纖傳感技術引入到電流檢測中的光纖電流傳感器(簡稱OCS)成為解決上述難題的最好方法。
自從1973年，AJRogers首先提出光學電流傳感的想法以來，光纖傳感技術已發展了20多年。與普通電磁互感器相比，在高強電流測量應用中光纖電流傳感器具有以下優點：光纖電流傳感器沒有磁飽和現象，也不像通常的電磁互感器的動態工作范圍受磁飽和效應的限制；光纖電流傳感器抵抗高電磁干擾，對環境的要求低；光纖電流傳感器可以在較寬的頻帶內，產生高線性度響應；光纖電流傳感器體積比較小，安裝使用比較方便等。
總之，光纖電流傳感器具有許多優點，尤其是它的絕緣性能好，體積小，成本低，并且頻帶寬，響應時間短，可同時用于測量直流、交流及脈沖大電流，因此可望成為高壓下測量大電流的理想傳感器。
光纖電流傳感器利用磁光材料的法拉第效應，在光學各向同性的透明介質中，外加磁場H可以使在介質中沿磁場方向傳播的平面偏振光的偏振面發生旋轉，偏轉角度通過檢偏器可確定。其原理如圖1所示，B為兩偏振器夾角，θ為平面光通過磁光晶體后發生的偏轉角。
其旋轉角θ與光傳播的磁光材料上的磁場中強度H和磁光材料的長度L成正比：當H一定時，旋轉的角度θ為：
式中：v為verdet常數；H為磁場強度；L為磁光玻璃長度。通電長直導線磁場公式：
再由式(4)可得：當P=P0時，Imax=2πrB／vL，只要角B越大，所能測的最大電流值也越大，所以在實驗中常用增大角B的辦法來增大其測量范圍。但在實際中，角B的增大到一定值后會使光路的調焦變得更困難，并使小信號更難測量，在以往實驗中一般取B=45°或相差不大的值。在該實驗中選用2mw的激光器作調整光源，在第一次調焦時把磁光晶體的出射光投到1m外的地方以便消除可能出現的雙折射，并用光學膠密封各接合面，使光路調整更容易操作，因此角B選擇了80°。上式中，夾角B在傳感器完工后是定值，因此只要測得P，P0值就可得到電流值。
在光路設計中，采用圖2所示結構。暗灰色的箭頭線表示光線在傳感器中的傳輸路徑：光源發出的光經帶自聚焦透鏡的光纖進入傳感器，通過蒸鍍反射膜的直角棱鏡的反射改變為線偏振光進入磁光晶體，偏振面受磁場調制的線偏振光經過檢偏器和對應的直角棱鏡后通過另一帶自聚焦透鏡的光纖進入光電探測器，
由式(4)可知，獲得P0，P即可得到被測電流值I。系統構框圖如圖3（略）所示。
其中，激光器采用恒流驅動，提供32mA恒定電流。通過出光功率自動控制電路，實現光功率反饋，將探測到的光電信號與激光器的驅動電流比較，以達到及時調整激光器工作光功率抖動的目的。
光檢測及放大部分電路實現了光／電轉換，并且對電信號放、濾波，以及分離直流信號和交流信號。原理框圖如圖4所示。
信號采集處理部分實現對直流信號和交流信號分別采集，進行處理。記錄下未通電流時的直流信號U0，作為基準值，U分別為帶有電流直流、交流信息的檢測值，經過運算分別出被測電流I的直流分量和交流分量。
在實驗的傳感頭內孔徑D1=2cm，外環直徑D2=5cm，底座(即圖2中的plinth)厚度h=1．1cm；準直器是用能通過635 nm紅光的光纖和聚焦透鏡制成；磁光晶體厚度d=2 cm；verdet常數v=-1．17×10-3rad／A；光源輸出功率為1 mW；實驗中分別用連續電流和脈沖電流對其進行檢測。實驗時把器件一端接在光源輸出端，另一個接在輸入端，并把通電導線從缺口橫穿過去就可開始測試。
在用連續交流電測實驗中通過瀆取光纖電流傳感器輸出的電壓與用標準器件測得的電流進行比較，并把所得的電壓值等效為光纖電流傳感器的電流值。在實驗中標準器件使用的是電流互感器。表1是在某測試機構中測得的數據。 將表1中的電流值作為橫坐標，電壓值作為縱坐標繪制成曲線，如圖5所示?？梢钥闯觯妷号c電流是近似成正比的。
從圖5的數據可看到在100～3000A范圍內，系統具有良好的線性度。
由于一般測試機構中很少測試上萬安的交流電，圖6和圖7是在某測試院中用脈沖電流實驗時在示波器上顯示的波形圖，上面曲線是通過光纖電流傳感器得到的波形，圖中曲線是通過電流互感器得到的波形。
圖6是用B=45°、峰值為32kA的脈沖電流實驗得到的圖像。從圖中可看出光纖電流傳感器在10kA左右的波形突然向下凹陷。經檢驗是所測電流超過其最大測量范圍所致，即出現飽和失真。
圖7是B＝80°、峰值為32kA的脈沖電流實驗得到的圖像。在圖中，用光纖電流傳感器測得的電流波形曲線沒有失真，并且與用電流互感器測得的波形線較好的吻合，說明32kA的電流在其動態范圍之中，并且響應時間小于10μs。
綜合上述實驗，系統在小電流測試時具有較好的線性度和穩定性。在大電流測試中，第一次測試出現了飽和失真，第二次用增大角B的方法解決了失真的問題，并且動態范圍較大，響應時間短。其實．由式(4)還可看出，通過增大verdet常數v，或磁光晶體長度L還可以使測量范圍變得更大，但這就需要重新定制、加工磁光晶體，使成本更高和制作時間更長。故第一次出現飽和失真后選擇了增大角B的方法。
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一、如何檢測進氣溫度傳感器
1、關閉點火開關
2、拔下傳感器插頭
3、用萬用表歐姆檔測量電阻
4、調整吹風機擋位對準進氣道吹風
5、隨溫度的升高測量的電阻值逐漸降低
6、測量完畢，安裝好插頭
二、如何檢測冷卻液溫度傳感器
1 、關閉點火開關
2 、拔下傳感器插頭
3 、使用合適工具拆下傳感器
4 、將傳感器放入熱水中
5 、用萬用表歐姆檔測量電阻水溫50電阻值740~900，水溫60電阻值540~650，水溫70電阻值390~480，水溫80電阻值290~360水溫90電阻值160~200.
6 、測量的電阻值隨著水溫的降低而升高
7 、測量完畢，傳感器安裝回原位
三、如何檢測進氣歧管壓力傳感器
1 、關閉點火開關
2, 、拔下傳感器插頭
3 、打開點火開關，不起動發動機
4 、用萬用表電壓檔測量電壓：電源電壓為5V左右、全閉時不高于2V，全開時不低于4V。
5 、關閉點火開關
6 、測量完畢，安裝好插頭
四、如何檢測曲軸位置和發動機轉速傳感器
1 、關閉點火開關
2 、拔下傳感器插頭
3 、打開點火開關，不起動發動機
4 、用萬用表電壓檔測量電壓：電源電壓為5V左右、信號輸出電壓靜態時應為0.1~5V
5 、關閉點火開關
6 、測量完畢，安裝好插頭
五：如何檢測節氣門位置傳感器
1、關閉點火開關
2、拔下傳感器插頭
3、用萬用表歐姆檔測量信號輸出端的電阻，隨節氣門的開度增大電阻值變小，關閉節氣門時電阻值最大
4、關閉節氣門，用萬用表歐姆檔測量怠速開關電阻，阻值不大于
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1.5歐姆，節氣門打開時，電阻值無窮大
5、打開點火開關。不起動發動機
6、用萬用表電壓檔測量電源電壓應為5V左右
7、節氣門關閉時電壓信號約為0.33V，節氣門全開時電壓超過4.3V，隨著節氣門開度的`增大信號輸出電壓增大
8、關閉點火開關
9、測量完畢，安裝好插頭
六、如何檢測爆震傳感器
1 、關閉點火開關
2 、拔下傳感器插頭
3 、用萬用表歐姆檔測量電阻，阻值無窮大
4 、測量完畢，安裝好插頭
七、如何檢測怠速控制傳感器
1 、關閉點火開關
2 、拔下傳感器插頭
3 、用萬用表歐姆檔測量怠速電機的阻值，應為3~200歐姆 4 、打開點火開關
5 、用萬用表電壓檔測量電源電壓
6 、關閉點火開關
7 、測量完畢，安裝好插頭
八、如何檢測氧傳感器
1、關閉點火開關
2、拔下傳感器插頭
3、用萬用表歐姆檔測量電阻，阻值應為1~5歐
4、打開點火開關，不起動發動機
5、用萬用表電壓檔測量電源電壓
6、關閉點火開關
7、測量完畢，安裝好插頭
九、如何檢測噴油器
1 、關閉點火開關
2 、拔下噴油器插頭
3 、用萬用表歐姆檔測量電阻，阻值應為12~18歐
4 、打開點火開關，不起動發動機
5 、用萬用表電壓檔測量電壓，電壓為4v左右
6 、關閉點火開關
7 、測量完畢，安裝好插頭
十、燃油系統的檢測：燃油壓力表如何安裝
1. 泄壓：
A、拆下燃油泵繼電器和熔斷絲
B、反復起動三次
2. 在燃油管接頭處墊上棉布，斷開燃油管
3. 連接好燃油壓力表
4. 燃油壓力表歸0
十一、如何檢測怠速油壓
1 、起動發動機，怠速時燃油壓力為320~370kpa
2 檢測大負荷油壓
1） 保證燃油壓力350kpa左右，拔下燃油壓力調節器上面的真空軟管
2） 發動發動機，節氣門全開，燃油壓力上升到400kpa
十二、如何檢測殘壓
1 、建立燃油壓力350kpa左右，關閉點火開關
2 、觀察壓力降，10min后殘壓必須大于200kpa
十三、如何檢測單向閥密封性
1 、關閉截止閥，重做殘壓檢測
2 、若殘壓值正常，說明單向閥與燃油壓力表之前的管路密封不良 十四、如何檢測燃油壓力調節器
1 、用夾板夾住燃油壓力調節器回油管路，重做殘壓檢測
2 、若殘壓值正常，說明燃油壓力調節器回油閥損壞，若壓力值仍然低于標準值，說明噴油器有泄漏
十四、.葉片式空氣流量計
1. 手指撥動葉片，檢測葉片是否平順，葉片有無破裂、卡滯，轉軸是否松動。
2. 用萬用表歐姆擋檢測E1與Fc端子之間的電阻值。葉片關閉時電阻值應為無窮大，葉片開啟后任意位置應為0.
3. 打開點火開關，用起子撥動葉片，萬用表電壓檔測量Vb與E2端子之間的電壓值，應在0~5V之間變化。
十五、如何檢測曲軸位置傳感器
1 、關閉點火開關
2 、拔下傳感器插頭
3 、打開點火開關，不起動發動機
4 、用萬用表電壓檔測量電壓：電源電壓為5V左右、信號輸出電壓靜態時應為0.1~5V
5 、關閉點火開關
6 、測量完畢，安裝好插頭
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傳感器應用綜合實驗系統在各類驗證性實驗中應用非常廣泛，它的特點主要體現在以下幾點：
第一，傳感器的實物和輔助電路、信號調理電路及鍵盤顯示電路全部公開，信號調理電路采用一對一模式電路設計，針對性強。而且各個模塊具有一定的獨立性，這樣可以隨意的組合出多種實驗模式。
第二，系統的設計模式具有良好的擴展性。該系統的信號處理扳部分采用總線擴展模式，這樣有利于將沒有事先列入的傳感器加入到系統中，而且可以根據傳感器技術的發展將舊的傳感器更換掉，以滿足實驗需求。
第三，I/O控制板采用標準的RS―485總線聯網，使得硬件擴展非常方便。系統在增加信號處理板和傳感器模塊時不需要改變I/O控制板，只需要通過RS―485總線就可實現貼近實際的工業控制系統。
第四，軟件部分采用模塊化設計結構。下位機提供了編程思路和例程，這樣用戶可以根據自身需求擴展此應用系統。所以本系統可以作為傳感器應用的驗證性試驗，同時還可以作為傳感器應用的開發工具及大學生電子競賽的培訓工具。
Pc與主機和傳感器信號處理板等構成系統是傳感器應用綜合實驗系統的幾種組合方式的一種，這種系統的連接方式為利用本機配備的圖形控制軟件連接傳感器，這種系統通常應用在計算機圖形測控軟件的開發實驗、上下位機通訊實驗、工業測控系統的開發實驗、傳感器的原理與應用實驗、傳感器的信號調理電路實驗以及大學生電子競賽培訓實驗中。這種系統組合方式在實驗應用過程中效果較好。
Pc與分散式I/O控制板和傳感器信號處理板等構成系統通常被應用在利用本機配備的通信控制軟件進行RS―485總線聯網的傳感器應用的驗證性實驗中，而且這個系統可以通過自行編程后用于以下實驗中，包括：計算機圖形測控與下位機聯網的開發實驗、上下位機聯網通訊實驗、聯網的.工業測控系統的開發實驗、傳感器的原理與應用實驗、傳感器的信號調理電路實驗以及單片機與485接口實驗和相應的擴展實驗等。這種組合方式的應用效果也比較明顯。
Pc機與多功能數據采集卡和傳感器信號處理板等構成系統通常被應用在利用本機配備的圖形控制軟件進行工控機寧數據采集卡、傳感器應用的驗證性實驗中，這個系統也可以根據使用要求自行編程，這個系統經自行編程后可以應用到以下實驗中，其中有工控機與圖形測控軟件的開發實驗、數據采卡用與工業測控方面的實驗、以工控機為主的測控系統的開發實驗、傳感器的原理與應用實驗以及傳感器的信號調理電路實驗等，這個系統的應用效果也比較理想。
主機和傳感器信號處理板等構成系統可用在利用主機所配備的底層軟件進行傳感器應用的驗證性實驗，這個系統經自行編程后可以應用到以下實驗中，包括基于單片機的傳感器應用實驗、基于單片機的智能儀器儀表開發實驗、傳感器的原理與應用實驗、傳感器的信號調理電路實驗以及單片機與485接口實驗和相應的擴展實驗。
總而言之，傳感器應用綜合實驗系統的應用非常廣泛，而且使用效果明顯，這主要源于它的各個模塊的設計獨立性，這使得整個系統具有靈活的組合和擴展性。而且這個系統的各個結構都可以公開，因此它在實驗教學中也產生了良好的效果。這個系統的功能強大且靈活，它不僅可以完成傳感器、數據通訊等驗證性實驗，同時還可以便于研究人員自由組合進行開發實驗。
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摘要：MBF200是富士通公司推出的一款先進的固態指紋傳感器芯片，它除可自動檢測指紋外，還帶有多種接口模式。文中介紹了MBF200指紋傳感器芯片的主要特性和功能，給出了其在USB總線接口形式下的電路實現方法，同時給出了讀取指紋數據的軟件控制流程。指紋識別技術是新近發展起來的一項高新技術。指紋識別是利用人體指紋的唯一性與不變性生理特征，將指紋作為人的一種“活的身份證”或一個隨身攜帶的特殊印章來進行身份識別的一種技術。MBF200是富士通公司推出的一款固態指紋傳感器芯片，該芯片具有自動指紋檢測功能，可支持多種接口模式，設計方便。本文詳細介紹了MBF200的特性，給出了其在USB總線接口模式下的電路實現方法，以及讀取所采集數據的軟件流程。該設計可用于便攜式指紋數據采集系統、智能卡系統、數據庫、網絡和當地存儲的安全進入系統，以及其它安全訪問控制系統。
MBF200具有高性能、低功耗和低成本等特點，屬于電容性傳感器。其電容性傳感器陣列由二維金屬電極組成，所有金屬電極充當一個電容板，接觸的手指充當第二個電容板，器件表面的鈍化層作為兩板的絕緣層。當手指觸摸傳感器表面時，指紋的高低不平就會在傳感器陣列上產生變化的電容，從而引起二維陣列上電壓的變化，并形成指紋傳感圖像。其主要特點有：
●是采用標準COMS技術的電容性固態器件；
●具有500dpi的分辨率；
●傳感器面積為1.28cm×1.50cm；
●傳感器陣列為256×300點；
●具有自動指紋檢測能力；
●內含8位模數轉換器；
●可提供三種總線接口形式；
●帶有8位微處理器總線接口；
●帶有全速USB接口和SPI接口；
●可提供3.3V～5V的'工作電壓；
●5V工作電壓下的功耗小于70mW。
MBF200的內部結構如圖1所示。其中256×300點傳感陣列用于產生感應電壓；功能寄存器用于對芯片進行操作控制；控制電路用于傳感器與外部接口電路的控制，主要負責數據的讀出與寫入；地址索引寄存器與數據寄存器分別用于對功能寄存器的地址選擇及數據的讀寫；采樣保持及AD轉換電路用于對傳感陣列所產生的電壓進行采樣。另外，多頻振蕩電路用于為芯片提供時鐘信號。
MBF200是可編程的傳感器芯片，它所具有的強大功能是通過內部寄存器設置完成的。表1所列是這些功能寄存器的地址和功能。在對這些寄存器進行操作時，先向地址寄存器內寫入所要訪問寄存器的地址，然后讀寫數據寄存器即可。
地? 址標? 識功??? 能0x00RAH行地址高位0x01RAL行地址低位0x02CAL列地址低位0x03REH行末地址低位0x04REL行末地址低位0x05CEL列末地址低位0x06DTR放電時間寄存器0x07DCR放電電流寄存器0x08CTRLA控制寄存器A0x09LTRLB控制寄存器B0x0ACTRLC控制寄存器C0x0BSRA狀態寄存器0x0CPGC可編程增益控制寄存器0x0DICR中斷控制寄存器0x0EISR中斷狀態寄存器0x0FTHR門限寄存器0x10CIDH芯片標識高0x11CIDL芯片標識低0x12TST測試模式寄存器由于列地址最大為256，所以，MBF200只有一個列開始寄存器CAL和一個列結束寄存器CEL。另外，THR用于在自動檢測指紋時設置門限電壓。PGC用于在A/D轉換時設置放大器的增益。
MBF200的傳感器陣列由256列300行的傳感器單元組成。每一列有兩個采樣保持電路，每次捕獲一行指紋圖像數據。行捕獲分為兩個階段，第一階段，將電容板的被選行充電到3.3V或5V，在充電的同時，一個內部信號使能一個采樣保持電路以采樣被選行的電容單元電壓；第二階段是傳感器板放電階段，放電快慢由放電電流寄存器決定。放電階段結束后，可由一個內部信號使能另一個采樣保持電路去采樣電容單元的最后電壓，充電電壓與放電電壓之差就是所要測量的有用傳感信號電壓。行捕獲結束之后，接著對該信號進行數字化，從而完成一次采樣。實際上，該芯片的靈敏度是由放電電流和放電時間寄存器來調節的。
MBF200支持三種接口形式和四種操作模式，這四種操作模式相互獨立，不能同時工作。其功能如表2所列。
MODE[1，0]描?? 述00微處理器接口模式01SPI接口模式10USB模式，用內部ROM11USB模式，用外部ROM在微處理器接口模式中，可將MFB200與51系列8位單片機相連，且其接口形式非常簡單。需要說明的是，在該芯片中，地址選擇與數據寫入是分兩步完成的，先通過A0置0來寫地址索引寄存器，然后再對A0置1來讀寫對應地址的數據寄存器。其操作真值表如表3所列。SPI是工業標準的同步串行接口，它允許8位數據同時、同步地被發送和接收，而且只用到如下信號：SCLK、SCS、MOSI、MISO、EXINT?？蓪⑾到y配置為SPI主操作（Master）與從操作（Slave），其接口形式與一般的串行外圍接口方式一致，故此不再贅述。
CS0CS1A0RDWR方 式數據線HXXXX無效高阻XLXXX無效高阻LHXHH任意高阻LHLLH讀地址寄存器輸出LHLHL寫地址寄存器輸入LHHLH讀數據寄存器輸出LHHHL寫數據寄存器輸入USB接口有兩種模式：一種是用芯片內部的ROM來存儲設備信息，一種是用外部串行ROM來存儲設備信息。
由于USB總線接口具有即插即用特性，而且目前應用比較廣泛，所以本文設計了MBF200在USB模式下的接口電路（如圖2所示）。其中MODE分別置為1、0，采用12MHz晶振，AIN用于模擬信號輸入方式選擇，ISET用于設置內部參考電流，FSET用于設置內部多頻振蕩器及自動指紋檢測速率。需要注意的是，在USB模式中，為芯片提供的電壓必需在3.3V～3.6V之間，由于該芯片的低功耗特點，所以在設計中可以使用USB總線電源來滿足系統設計要求。
USB接口使用三個端點：其中端點0是控制端點，用來控制對功能寄存器的讀寫；端點1是讀端點，用來讀取經過AD轉換后的指紋圖像數據，它是以塊方式進行讀取的，每次64個字節；端點是2是中斷端點，當ISR(Interrupt Status Register)被置位時，由它向端點2發送中斷信號。
該傳感器有多種接口方式及多種圖像獲取形式，這些都是通過內部功能寄存器的設置來完成的。
首先要對傳感器進行初始化：主要是啟動內部ADC并對特殊功能寄存器CTRLB的第2位置位，以確定ADC后的地址是否自動增加，同時設置芯片時鐘源并使能傳感器。其流程如圖3所示。
其次是調整參數，其流程如圖4所示，其中DTR是放電時間寄存器，DCR則是用來設置放電電流速率的寄存器，PGC是可編程增益控制寄存器，主要用來設置放大器的增益。
最后就是獲取指紋圖像數據，在該傳感器芯片中，共有三種指紋圖像數據獲取方式，分別為：
（1）獲取子圖（GETSUB）方式。在CPU和SPI接口模式中，子圖的大小可以從任意位置開始設置，甚至可以從一個像素點到整幅圖像；在USB接口模式中，子圖列的開始必須是64的倍數。
（2）獲取整幅圖像（GETIMG）方式是把數據采集方式初始化為從行0列0到行299列255，以獲取整幅圖像數據。
（3）獲取行數據（GETROW）方式主要捕獲特定的幾行數據。
MBF200芯片內部提供有6個寄存器，可用來設置圖像數據捕獲的位置。其中RAL是行地址低位，RAH是行地址高位，CAL是列地址，REL是行末地址低位，REH是行末地址高位，CEL是列末地址。
在USB接口方式下獲取整幅指紋圖像數據的流程如圖5所示。在USB模式中，數據是以塊為單位進行傳輸的，每塊數據大小必須為64字節。
其它兩種接口方式的指紋圖像數據獲取流程基本相似，只是沒有數據塊的限制，它們可以讀取任意字節的指紋數據。
隨著信息技術的發展，計算機安全技術和身份認證技術對于人們的工作與生活來說越來越重要。生物特征識別技術為信息社會日益迫切的安全需求提供了一個較好的解決方案。文中基于MBF200的指紋傳感器具有自動指紋檢測功能，可支持多種接口模式，而且設計方便，故將得到廣泛的應用，具有一定的實用價值。
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為了解決疲勞傳感器在結構疲勞監測時,模擬信號傳輸噪聲大、熱輸出大等引起的檢測精度不高等問題,設計了一種數字疲勞傳感器,此傳感器采用片上系統ADuC845完成數據的'采集與處理,傳感器自帶穩壓,高精度、低溫漂供橋與參考電路.傳感器能實現溫度補償、非線性校正及數字信號傳輸.試驗證明:傳感器實際分辨力達0.001Ω,時間漂移小于0.002Ω/h,抗干擾能力強,測試精度與可靠性高,完全能滿足工程疲勞檢測的要求.
作 者：張明 胡明敏 ZHANG Ming HU Ming-min ?作者單位：南京航空航天大學,力學中心,江蘇,南京,210016?刊 名：傳感器與微系統? PKU英文刊名：TRANSDUCER AND MICROSYSTEM TECHNOLOGIES?年，卷(期)：?27(8)?分類號：O346.2?關鍵詞：疲勞傳感器 ??疲勞監測 ??結構健康監測 ?? 傳感器原理與應用教學計劃
前言
緒論
第一章 傳感器及其基本特性
第一節 傳感器的定義、組成及分類
第二節 傳感器的基本特性
本章 小結
習題與思考題
第二章 電阻應變式傳感器
第一節 應變式傳感器
第二節 應變式傳感器的測量電路
第三節 壓阻式傳感器
第四節 應變式傳感器的應用
本章 小結
習題與思考題
第三章 電容式傳感器
第一節 電容式傳感器的工作原理與類型
第二節 電容式傳感器的'測量電路
第三節 電容式傳感器的誤差分析及補償
第四節 電容式傳感器的應用
本章 小結
習題與思考題
第四章 電感式傳感器
第一節 自感式傳感器
第二節 差動變壓器式傳感器
第三節 電渦流式傳感器
本章 小結
習題與思考題
第五章 壓電式傳感器
第一節 壓電效應與壓電材料
第二節 壓電傳感器的等效電路和測量電路
第三節 引起/玉,E9式傳感器測量誤差的因素
第四節 壓電傳感器的應用
本章 小結
習題與思考題
第六章 磁電式傳感器
第一節 磁電感應式傳感器
第二節 霍爾傳感器
第三節 磁敏電阻器
第四節 磁敏二極管和磁敏三極管
第五節 磁電傳感器的應用
本章 小結
習題與思考題
第七章 熱電式傳感器
第一節 熱電偶傳感器
第二節 熱電阻式傳感器
第三節 半導體式熱敏電阻
第四節 熱電式傳感器的應用
本章 小結
習題與思考題
第八章 光電傳感器
第一節 光電效應
第二節 光電器件及其特性
第三節 紅外傳感器
第四節 光纖傳感器
本章 小結
習題與思考題
第九章 常用其他新型傳感器
第一節 氣體傳感器
第二節 濕敏傳感器
第三節 超聲傳感器
第四節 超導傳感器
第五節 仿生傳感器
本章 小結
習題與思考題
第十章 智能傳感器
第一節 智能傳感器概述
第二節 智能傳感器的實現方式
第三節 智能傳感器的應用
第四節 智能傳感器的發展方向
本? 小結
習題與思考題
……
第十一章 傳感器的標定與選用
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