智能傳感器與傳感器系統(tǒng)-文庫(kù)吧資料
2025-05-09 13:50本頁(yè)面
【正文】 器與傳感系統(tǒng)的發(fā)展及應(yīng)用 ● 智能微塵傳感器 ● 生物芯片 ● 總線技術(shù) ● 高可靠性 ● 安全性 68 智能微塵傳感器 智能微塵 （ Smart Micro Dust）是一種具有電腦功能的 超微型傳感器 。通數(shù)帶為 0Hz一 60Hz。 圖 23 ADXRS300的內(nèi)部電路框圖 66 由陀螺制成的角速度計(jì)主要用于慣性導(dǎo)航，通信天線的定向。 64 其工作原理示意圖如圖 22所示 。 ADXRS300通過(guò)電容對(duì)偏航角速度進(jìn)行采樣 ，再依次經(jīng)過(guò)能產(chǎn)生180176。 62 ADXRS300型 單片偏航角速度陀螺儀 集成電路 基于“音叉陀螺儀”（ tuning fork gyro）的原理，采用表面顯微機(jī)械加工工藝和 Bi－ CMOS半導(dǎo)體工藝而制成的。 60 FPS100的內(nèi)部框圖如圖 21所示 。 58 典型產(chǎn)品：美國(guó) Veridi公司 FPS100 FPS100的外形以及由它構(gòu)成的指紋識(shí)別系統(tǒng)輸入設(shè)備如圖 20所示 ， 輸入設(shè)備與計(jì)算機(jī)相連 。 57 （ 2） 電容感應(yīng)式指紋傳感器 由電容陣列構(gòu)成 內(nèi)部包含 9萬(wàn)只微型化電容器 基本工作原理 ：當(dāng)用戶將手指放在正面時(shí)，皮膚就組成了電容陣列的一個(gè)極板，電容陣列的背面是絕緣極板。 圖 19 FCD4B14的內(nèi)部電路框圖 56 傳感器共有 8行 280列 ， 包含 8 280＝ 2240個(gè)像素 ， 另有一個(gè)虛列 。 53 FCD4B14的外形 、 引腳和安裝圖分別如圖 1 圖 1圖 19所示 。 典型產(chǎn)品：美國(guó) Atmel公司的 FCD4B14 。 指紋傳感器，可廣泛用于便攜式指紋識(shí)別儀，網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)及工作站的保護(hù)裝置，自動(dòng)柜員機(jī)（ATM）、智能卡、手機(jī)、計(jì)算機(jī)、門禁系統(tǒng)等身份識(shí)別器，還可構(gòu)成賓館、家庭的門鎖識(shí)別系統(tǒng)。 如圖 16所示 。 其他指紋圖案都是基于這三種基本圖案衍生而成的 。 48 指紋圖像的獲取 取像設(shè)備主要有以下 4種類型： ▲ 光學(xué) 取像設(shè)備 （ 例如微型三棱鏡矩陣 ） ▲ 壓電式 指紋傳感器 ▲ 半導(dǎo)體 指紋傳感器 ▲ 超聲波 指紋掃描儀。因此，至今找不出兩個(gè)指紋完全相同的人， ●即使相貌酷似的孿生兄弟姐妹，或同一個(gè)人的十指之間，指紋也存在明顯差異。 圖 14 生物識(shí)別系統(tǒng)的組成 47 ● 指紋具有惟一性（ 隨身攜帶、無(wú)法復(fù)制、人人不同、指指相異 ）。要求這些特征具有 “人各有異”、“終身不變”和“隨身攜帶” 這三大特點(diǎn)。 經(jīng)過(guò)一個(gè)時(shí)鐘周期后，光信號(hào)放大器的增益恢復(fù)正常值，模擬的煙霧條件就被撤銷。 43 （ 2） 自標(biāo)定 利用 自檢模式 可以模擬煙霧條件，對(duì)傳感器進(jìn)行自標(biāo)定。在該模式下，某些引腳的功能將被重新設(shè)定。 其基本工作原理是： “紅外發(fā)射二極管 → 紅外光 → 在煙霧顆粒的作用下形成散射光束 → 紅外接收二極管 → MC145010→BZ 發(fā)出報(bào)警聲”。 圖 11 APMS－ 10G的內(nèi)部框圖 38 混濁度測(cè)量原理（圖 12） 39 APMS－ 10G通過(guò) 9腳 RS－ 232插座連計(jì)算機(jī) ， 接線方式如圖 13所示 。 36 APMS－ 10GRCF的外形及插座上的引腳排列如圖 10 所示 。 混濁度是個(gè) 比值 ， 其單位用 NTU來(lái)表示 。 圖 9 相對(duì)濕度／溫度測(cè)試系統(tǒng)的電路框圖 33 （ 3） 多功能式 混濁度 /電導(dǎo) /溫度 智能傳感器系統(tǒng) 混濁度（亦稱不透明度）：表示水或其他液體的不透明程度。該系統(tǒng)能測(cè)量并顯示出相對(duì)濕度、溫度和露點(diǎn)。 1℃ 分辨力為： 177。 2％ RH 分辨力： ％ RH 31 溫度 ： 測(cè)量范圍： － 40℃ ～＋ ℃ 測(cè)量精度： 177。 （ a）俯視圖；（ b）側(cè)視圖 圖 7 SHT11/15的引腳排列圖 29 SHT11/15型濕度／溫度傳感器系統(tǒng)的內(nèi)部框圖如圖 8所示 。 該項(xiàng)技術(shù)亦稱“ Sensmitter”，它表示 傳感器（ sensor）與 變送器 （ transmitter）的有機(jī)結(jié)合。 圖 6 SHT11/15型智能傳感器的外形 27 （ 1） 瑞士 Sensirion公司： 將半導(dǎo)體芯片（ CMOS）與傳感器技術(shù)融合的 CMOSens174。 能同時(shí)測(cè)量 相對(duì)濕度 、 溫度 和 露點(diǎn) 等參數(shù)； 兼有 數(shù)字濕度計(jì) 、 溫度計(jì) 和 露點(diǎn)計(jì) 這 3種儀表的功能； 可廣泛用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、醫(yī)療儀器、通風(fēng)及空調(diào)設(shè)備等領(lǐng)域。 圖 5 檢測(cè) CPU的溫度 22 配套軟件日臻完善 溫度傳感器＋專用計(jì)算機(jī)測(cè)試軟件 。 其中 ， 風(fēng)扇 1專門給 CPU散熱 ， 風(fēng)扇 2和風(fēng)扇 3分別安裝在主機(jī)箱的前面和后面給機(jī)箱散熱 。 20 奔騰 4計(jì)算機(jī) 的散熱控制電路如圖 4所示 。 18 圖 3 Pentium 4處理器芯片的結(jié)構(gòu) 19 隨著 Pentium 4處理器運(yùn)行速度的
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