幾種新型傳感器ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-05-12 06:24本頁(yè)面
【正文】 和諧振式。 例如電容式微機(jī)械加速度傳感器，其基本機(jī)械結(jié)構(gòu)、工作原理與第四章中力平衡式電容傳感器基本相同，由于質(zhì)量塊的位移很小，消除了因質(zhì)量塊的位移而引起的非線性，器件的精度可以做得很高。 3 微機(jī)械角速度傳感器 由于微機(jī)械加工技術(shù)難于加工高速轉(zhuǎn)子這樣復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，因此實(shí)際上所有的微機(jī)械陀螺的設(shè)計(jì)都放棄了傳統(tǒng)陀螺中采用的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)而采用適宜于用微機(jī)械加工的振子結(jié)構(gòu)。微機(jī)械振子式陀螺的原理比壓力傳感器或加速度傳感器更為復(fù)雜而多樣化。 懸臂梁式振子陀螺的基本部分為一根正方形截面的長(zhǎng)硅梁，其一端固定。我們?nèi)≌叫谓孛娴膬蓚€(gè)邊的方向?yàn)?X和 Y軸，梁的長(zhǎng)度方向?yàn)?Z軸。那么，這個(gè)硅梁存在有兩個(gè)正交的基本振動(dòng)模式，即沿 X方向的振動(dòng)和沿 Y方向的振動(dòng)。通過外來激勵(lì)（壓電的或靜電力的作用）使硅梁在 X方向產(chǎn)生恒定的振動(dòng)。在此狀態(tài)下，如果硅梁有一個(gè)以 Z方向?yàn)檩S的轉(zhuǎn)動(dòng)，則由于哥氏力的作用，會(huì)在硅梁中激發(fā)出 Y方向的振動(dòng)，其振幅的大小與沿 Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度成正比。因此只要用電容法或其他方法測(cè)出 Y方向振動(dòng)的振幅就可以得到角速度的信息。 六 智能傳感器 微處理器（或微計(jì)算機(jī)）和傳感器相結(jié)合，產(chǎn)生了功能更強(qiáng)大的智能傳感器，是傳感器發(fā)展的主要趨勢(shì)之一。 1 傳感器智能化 傳感器與微處理器結(jié)合可以通過以下兩種途徑來實(shí)現(xiàn)：一是采用微處理器或微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以強(qiáng)化和提高傳統(tǒng)傳感器的功能。二是借助于半導(dǎo)體技術(shù)把傳感器部分與信號(hào)預(yù)處理電路、輸入輸出接口、微處理器等制作在同一塊芯片上，即成為大規(guī)模集成電路智能傳感器。因此，傳感器智能化經(jīng)歷了非集成化智能傳感器和集成化智能傳感器兩個(gè)主要階段。 ? 微型計(jì)算機(jī)或微處理器是智能式傳感器的核心。傳感器的信號(hào)經(jīng)過一定的硬件電路處理后、以數(shù)字信號(hào)的形式進(jìn)入計(jì)算機(jī)。而計(jì)算機(jī)可以根據(jù)內(nèi)存中的程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)量過程的各種控制、邏輯判斷和數(shù)據(jù)處理，以及信息傳輸?shù)裙δ?，從而使傳感器獲得智能功能。具體主要包括控制功能、數(shù)據(jù)處理功能和數(shù)據(jù)傳輸功能等。 2 光電式智能壓力傳感器 圖示為一種智能壓力傳感器。它是以微處理器為基礎(chǔ)的智能傳感器，能測(cè)量流體壓力，并輸出對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。它獨(dú)特的溫度和靜態(tài)誤差修正功能使其能滿足苛刻的使用環(huán)境。它具有 DE通信協(xié)議、可與集散控制系統(tǒng)和智能現(xiàn)場(chǎng)通信器實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)字通信，消除了模擬信號(hào)傳輸誤差，方便了傳感器的調(diào)試、校驗(yàn)和故障診斷。 智能 壓力傳感器 3 智能紅外傳感器 常見紅外傳感器的很多功能如溫度補(bǔ)償、輸出特性線性化、利用同步檢波提取交流信號(hào)峰值等，主要依靠硬件電路實(shí)現(xiàn)，這樣不僅電路非常復(fù)雜，而且儀器穩(wěn)定性差，難以提高測(cè)量準(zhǔn)確度。為了克服上述存在的問題，與微處理器結(jié)合的智能紅外傳感器應(yīng)運(yùn)而生。另外，在實(shí)際測(cè)量中，背景中的雜亂回波往往將目標(biāo)信號(hào)淹沒。如果用普通的傳感器進(jìn)行測(cè)量，這些雜亂的信號(hào)也要經(jīng)過讀出、放大和 A/D轉(zhuǎn)換，最后再經(jīng)過數(shù)字信號(hào)處理。而智能傳感器可在聚焦平面進(jìn)行模擬信號(hào)處理，從而避免不必要的操作。 光學(xué)接收器 光學(xué) 調(diào)制 器 信號(hào)處理 探測(cè) 器 目標(biāo) 大氣衰減 探測(cè)器制冷設(shè)備 顯示 智能紅外傳感器原理框圖 圖示為一種應(yīng)用于軍事探測(cè)的智能紅外傳感器原理框圖。該傳感器采用微處理器完成了溫度補(bǔ)償、輸出特性線性化、 A/D轉(zhuǎn)換、結(jié)果顯示等功能。
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