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傳感器論文篇一
傳感器（英文名稱：transducer/sensor）是直接作用于被測量、并能按一定規(guī)律將其轉(zhuǎn)化為同種或別種量值輸出的器件。目前，傳感器轉(zhuǎn)換后的信號(hào)大多是電信號(hào)，因而從狹義上講，傳感器是把外界輸入的非電信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的裝置。
1前言。
傳感器是測試系統(tǒng)的一部分，其作用類似于人類的感覺器官，也可以認(rèn)為是人類感官的延伸。人們借助傳感器可以去探測那些人們無法用或不便用感官直接感知的事物，如用熱電偶可以測量熾熱物體的溫度；用超聲波換能器可以測海水深度；用紅外遙感器可從高空探測地面形貌、河流狀態(tài)及植被的分布等。因此，可以說傳感器是人們認(rèn)識(shí)自然界事物的有力工具，是測量儀器與被測量物體之間的接口。通常情況下，傳感器處于測試裝置的輸入端，是測試系統(tǒng)的第一個(gè)環(huán)節(jié)，其性能直接影響著整個(gè)測試系統(tǒng)，對測試精度有很大影響。
按被測物理量的不同，可以分為位移、力、溫度、流量傳感器等；按工作的基礎(chǔ)不同，可以分為機(jī)械式傳感器、電氣式傳感器、光學(xué)式傳感器、流體式傳感器等；按信號(hào)變換特征可以分為物性型傳感器和結(jié)構(gòu)型傳感器；根據(jù)敏感元件與被測對象直接的能量關(guān)系，可以分為能量轉(zhuǎn)換型傳感器與能量控制型傳感器。
3常見傳感器介紹。
3.1電阻應(yīng)變式傳感器。
電阻應(yīng)變式傳感器又叫電阻應(yīng)變計(jì)，其敏感元件是電阻應(yīng)變。應(yīng)變片是在用苯酚，環(huán)氧樹脂等絕緣材料浸泡過的玻璃基板上，粘貼直徑為0.025mm左右的金屬絲或金屬箔制成。敏感元件也叫敏感柵。其具有體積小、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、測量精度高、使用簡單等優(yōu)點(diǎn)。在航空、機(jī)械、建筑等各行業(yè)獲得了廣泛應(yīng)用。電阻應(yīng)變片的工作原理是基于金屬的應(yīng)變效應(yīng)，即金屬導(dǎo)體在外力作用下產(chǎn)生機(jī)械形變，其電阻值隨機(jī)械變形的變化而變化。其可以分為：金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片式兩類。金屬應(yīng)變片有金屬絲式、箔式、薄膜式之分。半導(dǎo)體應(yīng)變片具有靈敏度高（通常是絲式、箔式的幾十倍）、橫向效應(yīng)小等優(yōu)點(diǎn)。它們的主要區(qū)別在于：金屬電阻應(yīng)變片式是利用導(dǎo)體形變引起電阻變化，而半導(dǎo)體應(yīng)變片式則是利用電阻率變化引起電阻的變化。
3.2電容式傳感器。
電容式傳感器是將被測物理量轉(zhuǎn)換成電容量變化的裝置，它實(shí)質(zhì)是一個(gè)具有可變參數(shù)的電容器。由于電容與極距成反比，與正對面積和介質(zhì)成正比，因此其可以分為極距變化型、面積變化型和介質(zhì)變化型三類。極距變化型電容傳感器的優(yōu)點(diǎn)是可進(jìn)行動(dòng)態(tài)非接觸式測量，對被測系統(tǒng)的影響小，靈敏度高，適用于較小位移的測量，但這種傳感器有非線性特性，因此使用范圍受到一定限制。面積變化型傳感器的優(yōu)點(diǎn)是輸出與輸入成線性關(guān)系，但與極距型傳感器相比，靈敏度較低，適用于較大的直線或角位移的測量。介質(zhì)變化型則多用于測量液體的高度等場合。
3.3電感式傳感器。
電感式傳感器是將被測物理量，如力、位移等，轉(zhuǎn)換為電感量變換的一種裝置，其變換是基于電磁感應(yīng)原理。電感式傳感器種類很多，常見的有自感式，互感式和渦流式三種。
電感式傳感器具有以下特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，傳感器無活動(dòng)電觸點(diǎn)，因此工作可靠壽命長。靈敏度和分辨力高，能測出0.01微米的位移變化。傳感器的輸出信號(hào)強(qiáng)，電壓靈敏度一般每毫米的位移可達(dá)數(shù)百毫伏的輸出。線性度和重復(fù)性都比較好，在一定位移范圍（幾十微米至數(shù)毫米）內(nèi)，傳感器非線性誤差可達(dá)0.05%～0.1%。同時(shí)，這種傳感器能實(shí)現(xiàn)信息的遠(yuǎn)距離傳輸、記錄、顯示和控制，它在工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)中廣泛被采用。但不足的是，它有頻率響應(yīng)較低，不宜快速動(dòng)態(tài)測控等缺點(diǎn)。
3.4磁電式傳感器。
磁電式傳感器是把被測物理量轉(zhuǎn)換為感應(yīng)電動(dòng)勢的一種傳感器，又稱電磁感應(yīng)式或電動(dòng)力式傳感器。其工作原理是一個(gè)匝數(shù)為n的線圈，當(dāng)穿過它的磁通量變化時(shí)，線圈產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢。磁通量的變化可通過多種方式來實(shí)現(xiàn)，如磁鐵與線圈做切割磁力線運(yùn)動(dòng)、磁路的磁阻變化、恒定磁場中線圈面積的變化，因此可制造出不同類型的傳感器用于測量速度、扭矩等。
3.5壓電式傳感器。
壓電式傳感器是一種可逆?zhèn)鞲衅?，是利用某些物質(zhì)的壓電效應(yīng)進(jìn)行工作的器件。最簡單的壓電式傳感器是在壓電晶片的兩個(gè)工作面上進(jìn)行金屬蒸鍍，形成金屬膜，構(gòu)成兩個(gè)電極。當(dāng)晶片受壓力時(shí)，兩個(gè)極板上聚集數(shù)量相等而極性相反的電荷，形成電場。因此壓電傳感器可以看成是電荷發(fā)生器，又可以看作電容器。
4新型傳感器。
4.1生物傳感器。
生物傳感器是用生物活性材料（酶、蛋白質(zhì)、dna、抗體、抗原、生物膜等）與物理化學(xué)換能器有機(jī)結(jié)合的一門交叉學(xué)科，是發(fā)展生物技術(shù)必不可少的一種先進(jìn)的檢測方法與監(jiān)控方法，也是物質(zhì)分子水平的快速、微量分析方法。各種生物傳感器有以下共同的結(jié)構(gòu)：包括一種或數(shù)種相關(guān)生物活性材料（生物膜）及能把生物活性表達(dá)的信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的物理或化學(xué)換能器（傳感器），二者組合在一起，用現(xiàn)代微電子和自動(dòng)化儀表技術(shù)進(jìn)行生物信號(hào)的再加工，構(gòu)成各種可以使用的生物傳感器分析裝置、儀器和系統(tǒng)。生物傳感器的原理：待測物質(zhì)經(jīng)擴(kuò)散作用進(jìn)入生物活性材料，經(jīng)分子識(shí)別，發(fā)生生物學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生的信息繼而被相應(yīng)的物理或化學(xué)換能器轉(zhuǎn)變成可定量和可處理的電信號(hào)，再經(jīng)二次儀表放大并輸出，便可知道待測物濃度。
4.2激光傳感器。
激光傳感器：利用激光技術(shù)進(jìn)行測量的傳感器。它由激光器、激光檢測器和測量電路組成。激光傳感器是新型測量儀表，它的優(yōu)點(diǎn)是能實(shí)現(xiàn)無接觸遠(yuǎn)距離測量，速度快，精度高，量程大，抗光、電干擾能力強(qiáng)等。激光傳感器原理：激光傳感器工作時(shí)，先由激光發(fā)射二極管對準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射激光脈沖。經(jīng)目標(biāo)反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到傳感器接收器，被光學(xué)系統(tǒng)接收后成像到雪崩光電二極管上。雪崩光電二極管是一種內(nèi)部具有放大功能的光學(xué)傳感器，因此它能檢測極其微弱的光信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信號(hào)。
5結(jié)束語。
隨著科技的飛速發(fā)展，人們不斷提高著自身認(rèn)知世界的能力。傳感器在獲取自然和生產(chǎn)領(lǐng)域中發(fā)揮著巨大上的作用。目前，傳感器技術(shù)在發(fā)展經(jīng)濟(jì)、推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步方面起到重要的推動(dòng)作用。相信未來，傳感器技術(shù)將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)飛躍。
作者簡介。
楊天娟(1991-)，女，河北省邯鄲市人?，F(xiàn)為鄭州大學(xué)本科生，主要研究方向?yàn)闄C(jī)械工程及自動(dòng)化。
作者單位。
鄭州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院河南省鄭州市450001。
傳感器論文篇二
對施工材料的檢測在所有工程施工中均具有較高的要求，作為公路工程施工材料中占有大比例的砂石的檢測，便是公路工程檢測的一項(xiàng)重要內(nèi)容，其直接決定這些材料能否應(yīng)用于施工，因此需要技術(shù)人員對這些材料現(xiàn)場進(jìn)行檢測。工程用砂則需要確保砂的含泥量及級(jí)配等與施工要求相符;同時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制碎石的軋制過程，確保其壓碎值及密實(shí)度與要求相符;砂中的泥塊含量應(yīng)為0%，泥粉塵含量應(yīng)小于或等于5%，砂當(dāng)量應(yīng)超過75%;檢測氧化鎂及氧化鈣在石灰中的含量，確保其用量及消解率與達(dá)到工程需要的要求。
(2)施工檢測。
首先，公路工程檢測中的標(biāo)準(zhǔn)性試驗(yàn)，為檢測施工過程所使用的材料及施工工藝等是否符合國家規(guī)范或者滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，需要在公路工程檢測中應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)性試驗(yàn)，該項(xiàng)檢測通常位于施工之前，主要是對擬用材料及配合比進(jìn)行檢測，檢驗(yàn)材料及工藝是否滿足國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，如滬寧高速公路增補(bǔ)聲屏障施工項(xiàng)目，在檢測粒徑小于38mm的路基土?xí)r，通常采取重型擊實(shí)的手段對路基土含水量和密度、石灰粉煤灰穩(wěn)定粒料及水泥穩(wěn)定粒料進(jìn)行檢測，控制混凝土的最大水泥用量為500kg/m3，減水率要大于等于28%，初凝時(shí)間要超過120min;在對瀝青進(jìn)行試驗(yàn)檢測時(shí)，由于其路面處在高溫塑性變形狀態(tài)下強(qiáng)度降低，在低溫情況下脆性變大，所以冬季路面易出現(xiàn)裂縫，所以檢測前需要全面了解瀝青的使用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，瀝青的理想結(jié)構(gòu)為骨架密實(shí)度結(jié)構(gòu)，即將一定的粗骨料摻入混合料中作為框架，同時(shí)還摻入一定量細(xì)骨料來增加其密度。其次，對于路基及路面基層壓實(shí)度檢測。工地實(shí)際達(dá)到的干密度與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)得到的最大密度間的比值為壓實(shí)度，而瀝青路面的'壓實(shí)度的確定包括對路面基層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瀝青材料標(biāo)準(zhǔn)密度的確定等，其混合料的標(biāo)準(zhǔn)密度檢測通常以馬歇爾密度或者試驗(yàn)段密度作為取樣標(biāo)準(zhǔn)，馬歇爾密度的標(biāo)準(zhǔn)要高于試驗(yàn)段密度，2種方法均需測量試件的密度，而測密度的方法一般有表干法、體積法以及蠟封法等。
(3)施工質(zhì)量跟蹤檢測。
應(yīng)當(dāng)對工程中的每一分項(xiàng)工程項(xiàng)目進(jìn)行檢測，并將實(shí)際檢測的頻率及方法作為施工質(zhì)量跟蹤檢測的依據(jù)，如廣東省某公路工程對道路中心線、橋涵等構(gòu)造物軸線偏移情況的檢測(測量軸線的偏移量)，以及采用灌砂法及環(huán)刀法等對路基及路面壓實(shí)度的檢測，其中灌砂法試樣最大粒徑一般不得超出15mm，測定密度曾厚度為150～200mm。通常情況下，用回彈彎沉值來表示路基與路面承載能力，其中承載能力與回彈彎沉值成反比。要確保試驗(yàn)檢測的各項(xiàng)內(nèi)容均滿足工程規(guī)范要求，同時(shí)應(yīng)增加路基邊部、挖方以及低填土地段的檢測頻率，確保加荷載速度依照水泥混凝土的抗壓抗折強(qiáng)度試驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行，并且還應(yīng)準(zhǔn)確處理相應(yīng)的測試值。
3加強(qiáng)公路工程檢測工作的建議。
為了加強(qiáng)公路工程的質(zhì)量控制，保證行車安全，除了要加強(qiáng)對相關(guān)檢測技術(shù)的研究與應(yīng)用外，還需要加強(qiáng)公路工程日常檢測工作的力度。首先需要建立健全檢測工作體系，完善各項(xiàng)檢測制度。公路工程的建設(shè)單位，要推行質(zhì)量自檢的工作制度，合理安排管理工作人員，明確各個(gè)崗位職責(zé)，并要結(jié)合公路工程的實(shí)際施工進(jìn)度情況，制定出詳細(xì)化的檢測工作計(jì)劃，使其具有實(shí)踐性與科學(xué)性。其次，加大投入，保證相關(guān)設(shè)備齊全。在開展公路工程的檢測工作之前，需要合理布置實(shí)驗(yàn)室，并要加大投入，配全檢測工作中所需的相關(guān)儀器設(shè)備，儀器設(shè)備優(yōu)先選用自動(dòng)化程度高的，減少人員操作帶來的誤差，從而提高檢測數(shù)值的準(zhǔn)確性。同時(shí)要對檢測人員提出較高要求，使其牢固掌握檢測技術(shù)，可以通過崗前培訓(xùn)及嚴(yán)格考核等環(huán)節(jié)，來逐步強(qiáng)化其技能，不斷提高個(gè)人素養(yǎng)，保證相關(guān)工作人員能夠持證上崗。最后，需要精細(xì)化公路工程的檢測工作，對各項(xiàng)檢測數(shù)值進(jìn)行準(zhǔn)確分析。在開展檢測工作時(shí)，需要對各個(gè)工程環(huán)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)劃分，并要實(shí)行一一負(fù)責(zé)制，當(dāng)完成檢測工作時(shí)，需要對各項(xiàng)檢測結(jié)果及時(shí)進(jìn)行處理，減小誤差，保證檢測結(jié)果的精確性，及時(shí)對收集上來的數(shù)據(jù)通過數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析施工水平，找出施工存在的問題，及時(shí)糾正施工中存在的問題。
4結(jié)語。
社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，使得我國公路工程建設(shè)呈現(xiàn)出了跨越式的發(fā)展趨勢，公路建設(shè)在快速發(fā)展的同時(shí)，所承受的通行壓力也在不斷增加，因而質(zhì)量問題也日益嚴(yán)重。我們需要對公路工程的檢測工作有足夠重視，通過全面檢查及現(xiàn)代化的檢測技術(shù)的應(yīng)用來對公路施工進(jìn)行控制，保證公路施工質(zhì)量，促進(jìn)我國家交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):。
［2］張穎．公路工程檢測在公路工程質(zhì)量控制中的應(yīng)用．交通標(biāo)準(zhǔn)化，(15)．。
傳感器論文篇三
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展、生活水平的不斷提高，gps技術(shù)也得到了空前的發(fā)展。gps主要是不斷接收同步衛(wèi)星的信號(hào)并將其信號(hào)解析出相應(yīng)的數(shù)據(jù)還原成為經(jīng)緯度信號(hào)，根據(jù)經(jīng)緯度信號(hào)則可以實(shí)現(xiàn)定位功能，傳統(tǒng)的導(dǎo)航定位技術(shù)也是采用了該原理來實(shí)現(xiàn)。隨著gps的普及，成本也不斷的降低，可以根據(jù)相應(yīng)的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)其擴(kuò)展功能，如可以將其技術(shù)應(yīng)用在公交車上。本文主要介紹根據(jù)gps技術(shù)實(shí)現(xiàn)公交車的自動(dòng)報(bào)站和調(diào)度，不需要人為的直接干預(yù)達(dá)到公交車系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行的目的。本文主要是將微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、gps技術(shù)、語音技術(shù)綜合在一起實(shí)現(xiàn)一個(gè)智能化的系統(tǒng)。
國內(nèi)外在智能公交車方面的研究早在20世紀(jì)初就開始，采用的技術(shù)不盡相同功能也各異。國內(nèi)一些公交車系統(tǒng)主要采用的是人工干預(yù)電腦控制的方式實(shí)現(xiàn)智能報(bào)站等功能。其工作方式如下：在系統(tǒng)內(nèi)部提前設(shè)置好上下路線對應(yīng)站臺(tái)的相關(guān)設(shè)置，司機(jī)師傅在行駛車輛的同時(shí)也必須時(shí)刻關(guān)注站臺(tái)的距離，當(dāng)車輛臨近站臺(tái)時(shí)則手動(dòng)按下相應(yīng)的按鍵實(shí)現(xiàn)報(bào)站功能^該種方式可以實(shí)現(xiàn)報(bào)站是毋庸置疑的，但是根據(jù)站臺(tái)人員數(shù)量的不同、司機(jī)師傅的疲意程度、道路的擁擠程度都會(huì)造成站臺(tái)的漏報(bào)、錯(cuò)報(bào)的現(xiàn)象，影響人們的出行和交通服務(wù)的質(zhì)量，還有可能造成潛在的安全隱患。因此，新一代的智能報(bào)站系統(tǒng)的需求與日俱增。
智能語音報(bào)站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：
gps語音報(bào)站系統(tǒng)集合了全球定位系統(tǒng)技術(shù)、語音播報(bào)技術(shù)、顯示提示技術(shù)于一體的綜合技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)車輛的自動(dòng)報(bào)站和自動(dòng)定位，大大的減少的交通安全的出現(xiàn)和極大的提髙效率。采用gps技術(shù)的主要原因是不管gps制造技術(shù)還是解析gps數(shù)據(jù)信息的算法技術(shù)都很成熟、安全性高、體積小、方便攜帶，采集信號(hào)后可以在各種顯示電路上就其基本信息顯示出來。本系統(tǒng)主要采用6h級(jí)別的gps接收模塊對衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行接收，以stc89c52作為主控芯片用于對gps信號(hào)的解析，最終得出當(dāng)前的位置、經(jīng)緯度、時(shí)間、偏航角、速度、海拔、時(shí)間等信息。將解析出來的經(jīng)緯度信息與單片機(jī)內(nèi)部儲(chǔ)存的地址信息不斷對比，如果二者信號(hào)一直則啟動(dòng)語音播報(bào)動(dòng)作。系統(tǒng)時(shí)刻采集gps信號(hào)，根據(jù)解析出的gps經(jīng)緯度信息來判斷汽車當(dāng)前的位置信息，當(dāng)汽車到達(dá)本站時(shí)則啟動(dòng)相應(yīng)的語音電路和液晶顯示電路以提醒用戶達(dá)到目的站臺(tái)。系統(tǒng)確保司機(jī)的正常行駛還設(shè)定了超速警告的電路，當(dāng)汽車的行駛速度超過設(shè)定的值時(shí)，系統(tǒng)則會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)聲光報(bào)警電路直到汽車的速度在安全行駛速度范圍內(nèi)警告信號(hào)才自動(dòng)解除，使得系統(tǒng)更加安全可行的進(jìn)行。
系統(tǒng)的總體方案：
目前，太空中一共有24顆衛(wèi)星時(shí)刻向人類提供服務(wù)，這24顆衛(wèi)星分別以55°的角度分布在地球上空20—200km的軌道面上，衛(wèi)星之所以這樣分布的原因在于使得地球上的任何地方在任何時(shí)候都可以保證能夠接收到至少6顆衛(wèi)星信號(hào)的數(shù)據(jù)，以確保gps快速準(zhǔn)確的定位導(dǎo)航，一般衛(wèi)星數(shù)量越多則gps定位的速度、精度就越高，出現(xiàn)漂移問題就越少。這24顆衛(wèi)星可以源源不斷的向用戶提供需要的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)以廣播式的方式散發(fā)出去，數(shù)據(jù)的'類型是完全共享的所以能夠減低很大的成本，不需要后期續(xù)費(fèi)使用。
系統(tǒng)的硬件設(shè)備主要有單片機(jī)、電源模塊、語音播報(bào)模塊、gps模塊以及液晶顯示模塊，通過相關(guān)的技術(shù)來解決個(gè)設(shè)備之間的相互通信問題即主要是通過單片機(jī)來解析gps接收來自衛(wèi)星的數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)確定當(dāng)前的經(jīng)煒度、時(shí)間、速度等信息并通過液晶電路將其解析的數(shù)據(jù)及時(shí)準(zhǔn)確的顯示出來即完成自動(dòng)報(bào)站和超速警告任務(wù)。執(zhí)行的過程：通過gps模塊時(shí)刻接收衛(wèi)星不斷發(fā)送的數(shù)據(jù)，并根據(jù)四顆及以上的不同衛(wèi)星信號(hào)經(jīng)過單片機(jī)算法的處理后計(jì)算出當(dāng)前的經(jīng)緯度、時(shí)間、速度、海拔等信息，隨后再由主控制器驅(qū)動(dòng)相關(guān)的語音播報(bào)和液晶顯示電路工作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)站和超速警告的工作。
該系統(tǒng)主要涉及的技術(shù)內(nèi)容有：
(1)電源模塊的設(shè)計(jì)。gps接收模塊不斷接收衛(wèi)星的數(shù)據(jù)，功率越大則信號(hào)越強(qiáng)、速度越快、精度越高，所以一個(gè)可靠的電源電路是保證系統(tǒng)正?？煽窟\(yùn)行的前提。
(2)gps模塊的選擇。由于gps技術(shù)的不斷普及gps模塊類型繁多，選擇合適的gps則成為重點(diǎn)問題，軍品級(jí)別的gps成本簡直是個(gè)天價(jià)用戶也是消費(fèi)不起的;價(jià)格低廉的gps則精度低、速度慢、抗干擾能力差。本系統(tǒng)通過對種gps模塊的研究和分析得出兩款gps模塊類型能滿足人們的日常使用即6m和6h類型的gps。后者相對于前者則精度要高、速度快、抗干擾能力強(qiáng)，系統(tǒng)通過研究分析得出6h更適合全球定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作。
(3)液晶模塊的選擇。公交車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)的服務(wù)對象是百姓即希望每個(gè)人群都能容易接受，所以設(shè)計(jì)的顯示電路應(yīng)該是人們都認(rèn)識(shí)的中文漢字，以便于人們閱讀相關(guān)信良。
語音模塊的選擇。系統(tǒng)最為人性化的就是能夠聽到真人發(fā)音播報(bào)站臺(tái)信息，為了能更好的突出人性化的特點(diǎn)、更好的還原真人的發(fā)音系統(tǒng)對語音電路的選擇條件則更加苛刻。通過不斷的測試發(fā)現(xiàn)市場上語音芯片isd1730能夠很好的還原語音信號(hào)，該芯片的失真信號(hào)小、播報(bào)語音信號(hào)強(qiáng)完全能夠勝任公交車自動(dòng)報(bào)站要求。
人們一般通過在便捷式設(shè)備上安裝模塊接收衛(wèi)星數(shù)據(jù)最終達(dá)到導(dǎo)航定位的目的。gps導(dǎo)航定位基本原理：gps衛(wèi)星實(shí)際上是向用戶發(fā)送的是時(shí)間和衛(wèi)星當(dāng)前的信號(hào)，用戶使用的gps模塊主要是接收其發(fā)送的相關(guān)信息，并通過一定的算法測量出衛(wèi)星數(shù)據(jù)從發(fā)送到接收的延遲時(shí)間，同時(shí)根據(jù)衛(wèi)星發(fā)送的信號(hào)解析出衛(wèi)星到用戶的距離。這就是為什么至少需要4顆以上包括4顆衛(wèi)星信號(hào)才能定位成功的原因。
系統(tǒng)的創(chuàng)新點(diǎn)：
系統(tǒng)采用的是成熟的科學(xué)技術(shù)手段，利用gps模塊采集衛(wèi)星數(shù)據(jù)解析出當(dāng)前的位置信息，單片機(jī)接受數(shù)據(jù)信號(hào)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)播報(bào)站臺(tái)信息提醒司機(jī)、乘客朋友準(zhǔn)備停車下站，與此同時(shí)還可以自動(dòng)的得出顯示出當(dāng)前站臺(tái)的信息，實(shí)現(xiàn)聲圖并茂的顯示出來，靈活方便擴(kuò)展能力強(qiáng)、系統(tǒng)可移植性高，整個(gè)過程不需要人員的直接干預(yù)，保證司機(jī)可以專心駕駛車輛確保乘客的安全，提髙系統(tǒng)的可靠性能。
總結(jié)。
針對文的智能控制系統(tǒng)能夠滿足公交車智能報(bào)站的基本功能，具有自動(dòng)報(bào)站功能的同時(shí)還可以自動(dòng)檢測汽車的速度，超出安全速度時(shí)則能夠啟動(dòng)聲光警報(bào)信號(hào)提醒司機(jī)正常駕駛。確保車倆安全、可靠的運(yùn)行。
綜合國際的發(fā)展可以發(fā)現(xiàn)gps技術(shù)伴隨我們走過了幾個(gè)世紀(jì)了，gps技術(shù)的廣泛使用，便捷式移動(dòng)設(shè)備也得到了極大的普及，而在國內(nèi)各行業(yè)中g(shù)ps技術(shù)還在起步階段，因此對于推廣gps技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展具有廣泛的市場價(jià)值，gps技術(shù)不僅僅能夠使用在公交車報(bào)站、導(dǎo)航技術(shù)上，同時(shí)還可以進(jìn)一步開發(fā)如可以開發(fā)出智能汽車的自動(dòng)調(diào)度，根據(jù)汽車的行駛路徑進(jìn)行自動(dòng)的調(diào)節(jié)來緩解道路擁擠的交通問題等。總而言之，gps技術(shù)可以在各行各業(yè)的單位、企業(yè)中發(fā)揮巨大的作用，為人類文明建設(shè)貢獻(xiàn)出無窮的力量。
傳感器論文篇四
摘要：文中介紹了在測力傳感器的設(shè)計(jì)過程中經(jīng)常運(yùn)用的兩種應(yīng)力集中的設(shè)計(jì)原則。按照這兩種應(yīng)力集中的原則，對彈性體進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠收到提高測力傳感器的測力精度和測力靈敏度的良好效果。
一、概述。
對于電阻應(yīng)變片式測力傳感器（以下簡稱“測力傳感器”）來說，彈性體的結(jié)構(gòu)形狀與相關(guān)尺寸對測力傳感器性能的影響極大?？梢哉f，測力傳感器的性能主要取決于其彈性體的形狀及相關(guān)尺寸。如果測力傳感器的彈性體設(shè)計(jì)不合理，無論彈性體的加工精度多高、粘貼的電阻應(yīng)變片的品質(zhì)多好，測力傳感器都難以達(dá)到較高的測力性能。因此，在測力傳感器的設(shè)計(jì)過程中，對彈性體進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。
彈性體的設(shè)計(jì)基本屬于機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的范圍，但因測力性能的需要，其結(jié)構(gòu)上與普通的機(jī)械零件和構(gòu)件有所不同。一般說來，普通的機(jī)械零件和構(gòu)件只須滿足在足夠大的安全系數(shù)下的強(qiáng)度和剛度即可，對在受力條件下零件或構(gòu)件上的應(yīng)力分布情況不必嚴(yán)格要求。然而，對于彈性體來說，除了需要滿足機(jī)械強(qiáng)度和剛度要求以外，必須保證彈性體上粘貼電阻應(yīng)變片部位（以下簡稱“貼片部位”）的應(yīng)力（應(yīng)變）與彈性體承受的載荷（被測力）保持嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系；同時(shí)，為了提高測力傳感器測力的靈敏度，還應(yīng)使貼片部位達(dá)到較高的應(yīng)力（應(yīng)變）水平。
由此可見，在彈性體的設(shè)計(jì)過程中必須滿足以下兩項(xiàng)要求：
（1）貼片部位的應(yīng)力（應(yīng)變）應(yīng)與被測力保持嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系；
（2）貼片部位應(yīng)具有較高的應(yīng)力（應(yīng)變）水平。
為了滿足上述兩項(xiàng)要求，在測力傳感器的彈性體設(shè)計(jì)方面，經(jīng)常應(yīng)用“應(yīng)力集中”的設(shè)計(jì)原則，確保貼片部位的應(yīng)力（應(yīng)變）水平較高，并與被測力保持嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系，以提高所設(shè)計(jì)測力傳感器的測力靈敏度和測力精度。
二、改善應(yīng)力（應(yīng)變）不規(guī)則分布的“應(yīng)力集中”原則。
在機(jī)械零件或構(gòu)件的設(shè)計(jì)過程中，通常認(rèn)為應(yīng)力（應(yīng)變）在零件或構(gòu)件上是規(guī)則分布的，如果零件或構(gòu)件的截面形狀不發(fā)生變化，不必考慮應(yīng)力（應(yīng)變）分布不規(guī)則的問題。其實(shí)，在機(jī)械零件或構(gòu)件的設(shè)計(jì)中，對于應(yīng)力（應(yīng)變）不規(guī)則分布的問題并非不予考慮，而是通過強(qiáng)度計(jì)算中的安全系數(shù)將其包容在內(nèi)了。
對于測力傳感器來說，它是通過電阻應(yīng)變片測量彈性體上貼片部位的應(yīng)變來測量被測力的大小。若要保證貼片部位的應(yīng)力（應(yīng)變）與被測力保持嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系，實(shí)際上就是保證在測力傳感器受力時(shí)，彈性體上貼片部位的應(yīng)力（應(yīng)變）要按照某一規(guī)律分布。在實(shí)際應(yīng)用中，對于彈性體貼片部位應(yīng)力（應(yīng)變）分布影響較大的因素主要是彈性體受力條件的.變化。
彈性體受力條件的變化是指當(dāng)彈性體受力的大小不變時(shí)，力的作用點(diǎn)發(fā)生變化或彈性體與其相鄰的加載構(gòu)件和承載構(gòu)件的接觸條件發(fā)生變化。如果在彈性體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，未能考慮這一情況，就可能造成彈性體上應(yīng)力（應(yīng)變）分布的不規(guī)則變化。這方面最典型的實(shí)例是筒式測力傳感器（見圖1）。當(dāng)筒式測力傳感器上、下端面均勻受力時(shí)，在彈性體貼片部位的整個(gè)圓周上應(yīng)力（應(yīng)變）的分布是均勻的。當(dāng)上、下兩個(gè)端面上受力情況發(fā)生變化后，力在兩個(gè)端面的作用情況不再是均勻分布的，這時(shí)彈性體貼片部位圓周上應(yīng)力（應(yīng)變）的分布情況就難以預(yù)料了。如果筒式測力傳感器彈性體的高度與直徑之比足夠大，彈性體貼片部位圓周上的應(yīng)力（應(yīng)變）基本上還是均勻分布。但是，在實(shí)際應(yīng)用中，通常很少能為測力傳感器提供較大的安裝空間位置，因而筒式測力傳感器彈性體的高度與直徑之比很難做到足夠大，彈性體貼片部位圓周上應(yīng)力（應(yīng)變）將不均勻分布，而且不均勻分布的情況隨彈性體受力情況的變化而改變。在這樣的條件下，彈性體貼片部位的應(yīng)力（應(yīng)變）與被測力不能保持嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系，將造成明顯的測力誤差。
為了減小由于彈性體受力條件的變化引起的測力誤差，有些傳感器設(shè)計(jì)者采取在筒式測力傳感器彈性體上增加貼片數(shù)量的方法，盡可能將彈性體上貼片部位圓周上應(yīng)力（應(yīng)變）分布不均勻的情況測量出來。這樣的處理方法有一定的效果，可以減小彈性體受力條件的變化引起的測力誤差。但這種方法畢竟是一種被動(dòng)的方法，增加的貼片數(shù)量總是有限的，還是很難把彈性體上貼片部位圓周上應(yīng)力（應(yīng)變）分布不均勻的情況全部測量出來，測力誤差減小的程度不夠顯著。
由于彈性體受力條件的變化引起的測力誤差的實(shí)質(zhì)是彈性體貼片部位圓周上的應(yīng)力（應(yīng)變）的不規(guī)則分布，如果能使彈性體貼片部位圓周上的應(yīng)力（應(yīng)變）分布受到一定條件的約束，迫使貼片部位的應(yīng)力（應(yīng)變）按照某一規(guī)律分布，因而使得彈性體貼片部位的應(yīng)力（應(yīng)變）與被測力基本保持嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系，由此來減小因彈性體受力條件的變化引起的測力誤差。
對于筒式測力傳感器來說，在承載強(qiáng)度足夠的條件下，如果將彈性體貼片部位圓周上不貼片的部位挖空（見圖2），使得應(yīng)力只能在未挖空的部位分布，大大改善了應(yīng)力（應(yīng)變）不規(guī)則分布的情況。或者說，應(yīng)力（應(yīng)變）的不規(guī)則分布僅僅限于未挖空的部位，并且其不規(guī)則分布的程度不會(huì)很大。因此，在未挖空的部位粘貼電阻應(yīng)變片，就能使測得的應(yīng)力（應(yīng)變）與被測力基本保持嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系。
上述處理方法實(shí)際上出于這樣一個(gè)原理：通過某種措施，使彈性體上的應(yīng)力（應(yīng)變）集中分布在便于貼片檢測的部位，實(shí)現(xiàn)測得的應(yīng)力（應(yīng)變）與被測力基本保持嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系，以保證傳感器的測力精度。
作者曾用上述方法對筒式測力傳感器進(jìn)行改進(jìn)。改進(jìn)前的普通筒式傳感器測力誤差大于1%f.s.，改進(jìn)后（局部挖空）的筒式傳感器測力誤差為0.1~0.3%f.s.，測力精度明顯提高。
若要測力傳感器達(dá)到較高的靈敏度，通常應(yīng)該使電阻應(yīng)變片有較高的應(yīng)變水平，即在彈性體上貼片部位應(yīng)該有較高的應(yīng)力（應(yīng)變）水平。
實(shí)現(xiàn)彈性體上貼片部位達(dá)到較高應(yīng)力（應(yīng)變）水平有兩種常用的方法：
（1）整體減小彈性體的尺寸，全面提高彈性體上的應(yīng)力（應(yīng)變）水平；
（2）在貼片部位附近對彈性體進(jìn)行局部削弱，使貼片部位局部應(yīng)力（應(yīng)變）水平提高，而彈性體其它部位的應(yīng)力（應(yīng)變）水平基本不變。
以上兩種方法都可以提高貼片部位的應(yīng)力（應(yīng)變）水平，但對彈性體整體性能而言，局部削弱彈性體的效果要遠(yuǎn)好于整體減小彈性體尺寸。因?yàn)榫植肯魅鯊椥泽w既能提高貼片部位的應(yīng)力（應(yīng)變）水平，又使得彈性體整體保持較高的強(qiáng)度和剛度，有利于提高傳感器的性能和使用效果。
局部削弱彈性體提高貼片部位應(yīng)力（應(yīng)變）水平的原理是：通過局部削弱彈性體，造成局部的應(yīng)力集中，使得應(yīng)力集中部位的應(yīng)力（應(yīng)變）水平明顯高于彈性體其它部位的應(yīng)力水平，將電阻應(yīng)變片粘貼于應(yīng)力集中部位，就可以測得較高的應(yīng)變水平。
局部應(yīng)力（應(yīng)變）集中的方法在測力傳感器的設(shè)計(jì)中經(jīng)常被采用，尤其在梁式測力傳感器（如彎曲梁式和剪切梁式測力傳感器）的彈性體設(shè)計(jì)中被廣泛應(yīng)用。局部應(yīng)力（應(yīng)變）集中方法應(yīng)用較為成功的當(dāng)數(shù)剪切梁式測力傳感器。剪切梁式測力傳感器是通過檢測梁式彈性體上的剪應(yīng)力（剪應(yīng)變）實(shí)現(xiàn)測力的，其彈性體的結(jié)構(gòu)如圖3所示（為了便于說明問題，這里僅以一簡支梁式的彈性體為例）。
由材料力學(xué)中有關(guān)梁的應(yīng)力分布知識(shí)可知，當(dāng)梁承受橫向（彎曲）載荷時(shí)，在梁的中性層處剪應(yīng)力（剪應(yīng)變）最大。如果要檢測梁上的剪應(yīng)變，應(yīng)該在梁的中性層處貼片。為了提高貼片處的剪應(yīng)力（剪應(yīng)變）水平，可將彈性體兩側(cè)各挖一個(gè)盲孔（見圖3的2處），盲孔的中心應(yīng)在中性層處。電阻應(yīng)變片應(yīng)該粘貼在盲孔的底面上，即圖3中工字形斷面（a－a剖面）的腹板上。
對于梁形構(gòu)件來說，其彎曲強(qiáng)度是主要矛盾。在一個(gè)梁滿足彎曲強(qiáng)度的情況下，剪切強(qiáng)度一般裕量較大。當(dāng)在中性層附近挖盲孔后，該截面上腹板上的剪應(yīng)力（剪應(yīng)變）明顯提高，然而該截面上的彎曲應(yīng)力提高很小。因此，剪切梁式彈性體應(yīng)用局部應(yīng)力集中方案后，被檢測的剪應(yīng)變大大提高，使該測力傳感器的靈敏度顯著提高，而對整個(gè)梁的彎曲強(qiáng)度影響很小，使整個(gè)梁保持了良好的強(qiáng)度和剛度。
四、小結(jié)。
在測力傳感器的設(shè)計(jì)過程中，如能自覺地按照上述兩種應(yīng)力集中的原則，對彈性體進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，就能夠收到提高測力傳感器的測力精度和測力靈敏度的良好效果。靈活、恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用應(yīng)力集中的原則，對于設(shè)計(jì)和生產(chǎn)高性能的測力傳感器具有重要的實(shí)用意義。
參考文獻(xiàn)。
[1].劉鴻文主編，《材料力學(xué)》，高等教育出版社，1979年。
abstract:thispaperintroducestwoprinciplesofconcentratingstress,whichareusuallyusedinthedesignofloadcells.accordingtotheprinciplestheelasticbodiesofloadcellsaredesignedandthefineaccuracyandsensitivityofmeasurementcanbeobtained.
作者簡介。
朱超甫：北京科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，
陳虎平：馬鞍山鋼鐵股份有限公司港務(wù)原料廠。
劉哲：石家莊鋼鐵公司。
傳感器論文篇五
為了提高傳感器整體抗耦合性，各支路傳感器結(jié)構(gòu)須具有很好抗扭、抗彎曲能力。本文根據(jù)力學(xué)分析，將板環(huán)結(jié)構(gòu)改為圓環(huán)內(nèi)嵌十字梁結(jié)構(gòu)，圓環(huán)內(nèi)嵌十字梁結(jié)構(gòu)集合了板環(huán)結(jié)構(gòu)線性好、輸出靈敏度高、剛性好的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)具備工作區(qū)應(yīng)變穩(wěn)定、對稱、抗彎曲、抗扭轉(zhuǎn)等特性。其力學(xué)模型如圖3所示。圓環(huán)內(nèi)嵌十字梁結(jié)構(gòu)測量的是梁上的拉/壓應(yīng)力，當(dāng)環(huán)受拉向或壓向載荷作用時(shí)，垂直與水平直徑位移方向相反，在十字梁的根部(圖3(b)中1，2，3，4處)會(huì)產(chǎn)生彎曲和拉伸兩類變形，其中拉伸應(yīng)變可通過全橋接線測量，環(huán)上的彎曲應(yīng)力具有很好的對稱性，因此，傳遞到梁上的工作應(yīng)變?yōu)榧兝?壓應(yīng)變，工作應(yīng)變區(qū)如圖3(b)的1，2，3，4處。本文利用solidworks軟件為對優(yōu)化前后樣機(jī)進(jìn)行仿真受力分析，比較工作區(qū)應(yīng)變，驗(yàn)證優(yōu)化結(jié)構(gòu)的合理性。仿真時(shí)對優(yōu)化前后的傳感器都進(jìn)行裝配體受力分析，嚴(yán)格按照實(shí)際參數(shù)(材料、約束、配合、載荷)進(jìn)行仿真。載荷施加方法:在軸向載荷基礎(chǔ)上附加額外的彎矩與扭矩，測試其對工作應(yīng)變區(qū)影響。兩結(jié)構(gòu)施加載荷大小、方向、作用點(diǎn)都一致，其中對于扭矩加力，是直接施加于上端鉸座面上;對于彎矩加力，是在同一面上施加側(cè)向力荷來等效，如圖4。根據(jù)仿真的結(jié)果，得到的數(shù)據(jù)由表1所示。由仿真數(shù)據(jù)可得:1)優(yōu)化后支路傳感器的抗耦合力矩能力明顯強(qiáng)于未優(yōu)化傳感器的抗耦能力。比如:在附加100力矩時(shí)，優(yōu)化后的傳感器其微應(yīng)變值增加了(1105－951)×10－6=154×10－6，而未優(yōu)化的傳感器微應(yīng)變值增加了(1510－956)×10－6=554×10－6，因此，優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)其抗扭能力大大加強(qiáng)。2)優(yōu)化后支路傳感器的抗側(cè)向力的能力明顯強(qiáng)于未優(yōu)化傳感器的抗側(cè)向能力。比如:在附加測向力為200n時(shí)，優(yōu)化后的傳感器其微應(yīng)變值增加了(1215－951)×10－6=264×10－6，而未優(yōu)化的傳感器微應(yīng)變值增加了(1460－956)×10－6=504×10－6，因此，新結(jié)構(gòu)抗側(cè)向力效果明顯。2．3支路傳感器的優(yōu)化結(jié)構(gòu)根據(jù)以上的.分析結(jié)果，新的支路傳感器利用了各種去耦方式，得到的總體結(jié)構(gòu)如圖5所示。
2六維力傳感器的標(biāo)定。
依據(jù)要研制的傳感器量程和精度，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的標(biāo)定系統(tǒng)，該系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)主要是通過比對的方法來進(jìn)行，在施加力的路徑上串聯(lián)一個(gè)高精度的s型傳感器，精度為0．03%，滿足本系統(tǒng)要求。將優(yōu)化前后傳感器在完全相同的試驗(yàn)條件下進(jìn)行加載并記錄測量結(jié)果，利用線性解算法求解各自的映射關(guān)系矩陣，最后驗(yàn)證比對測量精度。試驗(yàn)標(biāo)定過程中對傳感器6支路通道依次進(jìn)行標(biāo)定，每路各取不少于6個(gè)標(biāo)定點(diǎn)，并進(jìn)行遞增、遞減加載各3次，然后對遞增、遞減的標(biāo)定數(shù)據(jù)進(jìn)行均值化處理即為最終的標(biāo)定數(shù)據(jù)。對于六維力傳感器，解耦的優(yōu)劣和傳感器的精度息息相關(guān)，一個(gè)方向的加載很難對傳感器的解耦能力做出全面的評價(jià)，截至目前為止，大部分的論文只是在試驗(yàn)時(shí)只是加載了一維力，只有個(gè)別的文章提及到二維加載［11］，還沒有三維加載的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。本文為了驗(yàn)證傳感器的耦合情況，進(jìn)行了三維復(fù)合加載，標(biāo)定數(shù)據(jù)見表2～表4。
3結(jié)束語。
本文設(shè)計(jì)了一種基于at89s52單片機(jī)和ds18b20數(shù)字溫度傳感器的溫度采集報(bào)警系統(tǒng)，對軟硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)說明。該設(shè)計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡單、精度高和穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，適用于糧倉、電力機(jī)房、軸瓦、空調(diào)、冰箱和工農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域，ds18b20單總線和多點(diǎn)式測溫特點(diǎn)使其擴(kuò)展性加強(qiáng)，具有廣闊的市場前景。
傳感器論文篇六
從節(jié)能的角度出發(fā)，在樓宇電器智能化設(shè)計(jì)中采用紅外傳感器的自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)，具有自動(dòng)控制功能強(qiáng)、靈活、方便且成本低的優(yōu)點(diǎn);很適合樓宇的照明改造工程，該系統(tǒng)是以熱釋電紅外傳感器為基礎(chǔ)、應(yīng)用vc程序界面和單片機(jī)相結(jié)合的技術(shù)，對樓宇照明進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控。
一、系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)。
利用熱釋電紅外傳感器對人體進(jìn)行采集，經(jīng)過運(yùn)算放大器對采集到的信號(hào)進(jìn)行放大整形后、產(chǎn)生控制信號(hào)，通過執(zhí)行器對某個(gè)房間中的用電設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)開啟或關(guān)閉的同時(shí)，還可以用光電傳感器對光信號(hào)進(jìn)行采集，產(chǎn)生控制信號(hào)控制照明電路和調(diào)光作用。整個(gè)樓宇控制系統(tǒng)分從機(jī)、主從機(jī)接口、主機(jī)界面三部分。
(一)從機(jī)設(shè)計(jì)。
從機(jī)的功能是對現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息的采集、計(jì)算和現(xiàn)場的控制，自動(dòng)完成對各要素的定時(shí)采樣和存儲(chǔ)，達(dá)到自動(dòng)控制照明電路。在接到主機(jī)的命令時(shí)，將采集到的信息經(jīng)過主從機(jī)接口送給主機(jī)。從機(jī)以單片機(jī)為核心，一片單片機(jī)監(jiān)控一個(gè)樓層或一個(gè)房間的照明電路，每一個(gè)房間或每盞燈旁邊安裝一個(gè)熱釋電紅外傳感器，當(dāng)傳感器檢測房間是有人時(shí)，單片機(jī)控制繼電器接通交流電電源，點(diǎn)亮照明燈，通過串口通信，在主機(jī)查詢該從機(jī)時(shí)，有人的信息發(fā)送到主機(jī)上，并接收主機(jī)的命令，關(guān)閉交流電源。
(二)主從機(jī)接口。
由于從機(jī)的數(shù)目眾多，為此專門設(shè)計(jì)了主從機(jī)接口電路，以適應(yīng)多從機(jī)的需求。
(三)主機(jī)設(shè)計(jì)。
主機(jī)通過通信接口，主動(dòng)的和從機(jī)取得快速有效的聯(lián)絡(luò)，并向從機(jī)發(fā)出各種命令、接收從機(jī)反饋回來的數(shù)據(jù)、詢問并檢測從機(jī)的狀態(tài)等。
二、系統(tǒng)整體硬件設(shè)計(jì)。
(一)驅(qū)動(dòng)電路。
單片機(jī)控制模塊設(shè)在樓層分配電控箱中，采用光電隔離電路，可有效減少電網(wǎng)電壓波動(dòng)對其邏輯電平的干擾和強(qiáng)點(diǎn)磁場作用所引入的隨機(jī)干擾。
單片機(jī)輸出的控制信號(hào)，經(jīng)光電耦合控制三極管的開關(guān)狀態(tài)，以控制交流電源的通斷。本系統(tǒng)采用直流繼電器，線圈電壓一般用+12v，獨(dú)立電源供電。
(二)交流控制電路。
為了使電控系統(tǒng)更加趨于合理和人性化，在交流電源開關(guān)處設(shè)計(jì)了手動(dòng)開關(guān)和自動(dòng)切換設(shè)置。在設(shè)置為手動(dòng)狀態(tài)時(shí)，照明燈的通斷狀態(tài)就像平時(shí)的照明燈一樣，使用者根據(jù)個(gè)人和當(dāng)前的環(huán)境來控制照明燈，傳感器采集到的數(shù)據(jù)通過串口下參與主機(jī)，但不能通過繼電器來控制照明燈電源的`通斷;自動(dòng)狀態(tài)時(shí)，根據(jù)傳感器采集到的數(shù)據(jù)來判斷是否打開或關(guān)閉交流電源，并將當(dāng)前的狀態(tài)傳送到主機(jī)。
(三)人體探測和信號(hào)處理電路。
人體探測和信號(hào)處理電路工作原理圖如圖2所示，熱釋電傳感器安裝于房間墻壁上的適當(dāng)高度位置，當(dāng)有人在房間的時(shí)候，傳感器將輸出微弱的電壓信號(hào)，通過由放大器組成的帶通濾波器，進(jìn)行頻率的篩選。本設(shè)計(jì)采用集成遠(yuǎn)算放大器來進(jìn)行兩級(jí)放大，以使其傳感器可消除小動(dòng)物干擾以及電磁干擾和燈光干擾，可靠性很高。檢測放大電路輸出的信號(hào)經(jīng)傳輸線傳送到單片機(jī)。
(四)單片機(jī)電路設(shè)計(jì)。
作為從機(jī)的核心部分，主要功能是采用實(shí)時(shí)方式對每個(gè)房間是否有人進(jìn)行檢測，并將檢測到的結(jié)果傳輸?shù)絧c主機(jī)上。熱釋電紅外傳感器外部采集到的信號(hào)進(jìn)行處理，產(chǎn)生控制相應(yīng)房間照明電源的控制信號(hào)，接到的外部中斷。，以便達(dá)到對樓宇的實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)熱釋電紅外傳感器檢測到房間內(nèi)有人移動(dòng)時(shí)，通過信號(hào)處理電路進(jìn)行傳感器所采集的信號(hào)放大和處理，輸出低電平觸發(fā)單片機(jī)的外部中斷產(chǎn)生中斷，及時(shí)的控制繼電器接通交流電源。
(五)地址存儲(chǔ)電路設(shè)計(jì)。
具有三條地址線分別是ao,al,a2，可以確定芯片的硬件地址。地址是從000,001到111地址，此電路選擇ao,al,a2接地，器件的地址為0，第8腳和第1腳分別為正、負(fù)電源。sda為串行數(shù)據(jù)輸入、輸出，數(shù)據(jù)通過這條雙向2l總線串行傳送，在本電路中，為了節(jié)約讀寫的時(shí)間，只需要將從機(jī)地址兩個(gè)字節(jié)寫入。
(六)串口通信及硬件接口電路。
從機(jī)向主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù);當(dāng)輸出低電平時(shí)，從機(jī)接收主機(jī)發(fā)送過來的數(shù)據(jù)。從機(jī)的輸出端a和y與主從機(jī)接口的輸出端a和y通過雙絞線連接起來。
(七)主從機(jī)接口電平轉(zhuǎn)換電路。
max232芯片具有電平轉(zhuǎn)換的作用，內(nèi)部有一個(gè)自動(dòng)電源電壓變換器，采用這款芯片接口簡單，并且串行通信系統(tǒng)供電電源只需要正jv電源。對于沒有正負(fù)12v電源的場合其適應(yīng)性更強(qiáng)。
軟件設(shè)計(jì)。
(一)單片機(jī)程序設(shè)計(jì)。
單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)包括主程序、l2c程序、串行口發(fā)送，中斷服務(wù)程序和定時(shí)中斷服務(wù)程序五部分。
(二)串口通信協(xié)議。
各從機(jī)掛在總線上，各機(jī)使用使能信號(hào)控制接收與發(fā)送，但任何時(shí)候只能允許一點(diǎn)發(fā)送，是一種半雙工工作方式。主機(jī)、從機(jī)協(xié)議規(guī)定如下:設(shè)置波特率為96006pt，以串行中斷方式作為主機(jī)、從機(jī)通信的初始狀態(tài)。
(三)單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)與流程圖。
在單片機(jī)內(nèi)部ram區(qū)建立的工作單元和標(biāo)志位，每次由中斷服務(wù)程序啟動(dòng)定時(shí)中斷并重新設(shè)置計(jì)數(shù)值，即采用可重復(fù)觸發(fā)定時(shí)器。
四、結(jié)論。
綜上所述，計(jì)算機(jī)信息管理系統(tǒng)的科學(xué)分析可以為縣鄉(xiāng)醫(yī)院有效建立起適合本院的計(jì)算機(jī)信息管理系統(tǒng)提供參考和借鑒。計(jì)算機(jī)信息管理系統(tǒng)不僅能夠快速處理各種數(shù)據(jù)，有效降低醫(yī)護(hù)人員的工作強(qiáng)度，提高工作效率，而且能夠幫助醫(yī)院減少各類庫存，大力提升經(jīng)濟(jì)效益。
傳感器論文篇七
摘要：在我國經(jīng)濟(jì)總量不斷提升，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度穩(wěn)定增長時(shí)代背景下，工程機(jī)械領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)展突飛猛進(jìn)，從傳統(tǒng)工程機(jī)械控制方式轉(zhuǎn)變?yōu)榕c智能控制技術(shù)相結(jié)合，具有高效、集約、環(huán)保等優(yōu)勢，是工程機(jī)械領(lǐng)域現(xiàn)有主體發(fā)展方向之一。本文探討工程機(jī)械控制中智能化控制技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程，分析智能控制技術(shù)在工程機(jī)械控制領(lǐng)域中的應(yīng)用情況。
關(guān)鍵詞：智能控制技術(shù)；工程機(jī)械；應(yīng)用情況；發(fā)展進(jìn)程。
前些年，我國在工程機(jī)械領(lǐng)域中，跟西方發(fā)達(dá)國家的技術(shù)儲(chǔ)備上還存在著較大差距，而近年來，隨著經(jīng)濟(jì)水平和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在工程機(jī)械控制領(lǐng)域中總體技術(shù)水平也得到了長足長進(jìn)，取得了喜人成績。在智能化領(lǐng)域蓬勃發(fā)展之余，工業(yè)產(chǎn)業(yè)中也對智能化技術(shù)與工程機(jī)械領(lǐng)域相結(jié)合工作進(jìn)行了不斷嘗試，隨著結(jié)合技術(shù)的逐漸成熟，智能控制技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域也開始發(fā)揮重要顯著作用?，F(xiàn)今，在工程機(jī)械領(lǐng)域整體行業(yè)中，主流觀點(diǎn)為工程機(jī)械控制技術(shù)的未來發(fā)展方向是智能控制技術(shù)與工程機(jī)械相結(jié)合，提高機(jī)械設(shè)備自適應(yīng)能力。在智能控制技術(shù)與工程機(jī)械控制技術(shù)結(jié)合后，將會(huì)構(gòu)建一個(gè)完整、科學(xué)的工程機(jī)械控制體系，使得工程機(jī)械設(shè)備中各部位之間建立信息溝通渠道，相互之間靈活配合，提高工程機(jī)械設(shè)備的施工精度。智能控制技術(shù)和工程機(jī)械控制技術(shù)相結(jié)合，不但在提高機(jī)械使用效率、環(huán)保問題上有著顯著作用，更有利于工程機(jī)械控制領(lǐng)域的智能化、精細(xì)化發(fā)展不斷前進(jìn)，提高我國整體工程機(jī)械控制領(lǐng)域水平，從而更好促進(jìn)我國整體工業(yè)水平的發(fā)展。
1工程機(jī)械控制技術(shù)智能化的發(fā)展與起源。
1.1工程機(jī)械控制技術(shù)智能化的發(fā)展。
工程機(jī)械控制技術(shù)的特點(diǎn)為安全性高、機(jī)械精細(xì)化程度高和性能可靠程度強(qiáng)。在工程機(jī)械控制領(lǐng)域中，自動(dòng)化控制系統(tǒng)是整體控制領(lǐng)域中的重要組成部分。自動(dòng)化控制系統(tǒng)在機(jī)械設(shè)備控制過程中，起著重要作用，有效提高了機(jī)械設(shè)備的使用效率和精準(zhǔn)度。但在前些年我國的整體技術(shù)水平偏低，由于整體時(shí)代背景因素，自動(dòng)化控制系統(tǒng)技術(shù)還被西方先進(jìn)國家的公司所管控，在我國工程機(jī)械控制領(lǐng)域中自動(dòng)化控制系統(tǒng)沒有得到推廣。在工程機(jī)械控制技術(shù)智能化發(fā)展過程中，逐漸顯露出智能控制技術(shù)的一些特點(diǎn)，如控制系統(tǒng)人性化、網(wǎng)絡(luò)化等特點(diǎn)，而這些特點(diǎn)都是傳統(tǒng)工程機(jī)械控制技術(shù)所不具備的。機(jī)械控制技術(shù)智能化發(fā)展的主要目的為便捷工程機(jī)械操作控制流程、提高機(jī)械設(shè)備運(yùn)行效率、對機(jī)械設(shè)備嚴(yán)格控制，而達(dá)到以上目的首要前提為構(gòu)建工程機(jī)械智能化遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)通訊系統(tǒng)。在控制工程機(jī)械實(shí)際操作施工時(shí)，通過遠(yuǎn)距離網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)，實(shí)時(shí)下達(dá)機(jī)械設(shè)備操作指令，對機(jī)械設(shè)備運(yùn)行嚴(yán)格控制，實(shí)現(xiàn)智能控制系統(tǒng)與工程機(jī)械設(shè)備之間的無縫對接。目前，在我國工程機(jī)械控制領(lǐng)域中，智能化控制技術(shù)的總體發(fā)展水平還處于起步階段，但在具體技術(shù)發(fā)展中已經(jīng)取得一些喜人成績。例如，在三一重工中，對道路施工設(shè)備的智能化控制技術(shù)的相關(guān)技術(shù)研究工作中不斷突破現(xiàn)有技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了裝載機(jī)等工程機(jī)械設(shè)備的智能化控制，有效提升了這些設(shè)備的施工效率和安全性作業(yè)操作。但是，在整體工程機(jī)械控制智能化發(fā)展過程中，還需要相關(guān)研發(fā)人員不斷論證、深入分析研究，以期在整體工程機(jī)械領(lǐng)域中，實(shí)現(xiàn)智能化系統(tǒng)控制。
1.2工程機(jī)械設(shè)備智能控制技術(shù)的起源。
在十八世紀(jì)六十年代，蒸汽機(jī)的誕生，開創(chuàng)了以機(jī)械設(shè)備代替手工生產(chǎn)的時(shí)代，從那以后，人類社會(huì)的生產(chǎn)力提高方向便從擴(kuò)大生產(chǎn)范圍逐漸轉(zhuǎn)為提高科技技術(shù)。而在上世紀(jì)早期，科學(xué)界開始形成一種主流觀點(diǎn)，認(rèn)為智能是可以計(jì)算的，科學(xué)界針對此觀點(diǎn)不斷研發(fā)、嘗試，在1946年2月15日，在美國賓夕法尼亞大學(xué)誕生了人類歷史上第一臺(tái)通用電子計(jì)算機(jī)eniac。在eniac誕生二十余年后，工程機(jī)械設(shè)備的智能控制化觀點(diǎn)在dartmouth大學(xué)的研討會(huì)上被首次提出，直到現(xiàn)今，科學(xué)界對工程機(jī)械設(shè)備的智能控制系統(tǒng)不斷深入研究、開發(fā)、創(chuàng)新。時(shí)至今日，工程機(jī)械設(shè)備智能控制系統(tǒng)在部分設(shè)備中的已經(jīng)推廣、實(shí)踐，極大提高了人類社會(huì)的總體社會(huì)生產(chǎn)力。
傳感器論文篇八
摘要：建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)是主動(dòng)的知識(shí)建構(gòu)過程。結(jié)合傳感器與測試技術(shù)課程特點(diǎn)，從設(shè)計(jì)教學(xué)流程、規(guī)范教學(xué)六大要素、構(gòu)建“點(diǎn)、線、面”相結(jié)合的教學(xué)模式、實(shí)施多種教學(xué)方法和手段以及多元化、全過程的綜合評價(jià)體系等方面，詳細(xì)介紹了用建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)課程研究型教學(xué)的實(shí)踐活動(dòng)。
關(guān)鍵詞：建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論研究型教學(xué)教學(xué)模式評價(jià)體系。
研究型教學(xué)是與創(chuàng)新性教育相適應(yīng)、以“學(xué)生為中心”的教學(xué)模式，是教師以課程內(nèi)容和學(xué)生的學(xué)識(shí)積累為基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造性地運(yùn)用知識(shí)和能力，自主發(fā)現(xiàn)問題、研究問題和解決問題，在研討中積累知識(shí)、培養(yǎng)能力和鍛煉思維的新型教學(xué)模式[1]。而建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論提出學(xué)習(xí)是一個(gè)積極主動(dòng)的建構(gòu)過程，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對知識(shí)的主動(dòng)探求、主動(dòng)發(fā)現(xiàn)和對所學(xué)知識(shí)的主動(dòng)建構(gòu)[2]。教學(xué)過程則是充分利用情境、協(xié)作、交流會(huì)話等環(huán)境要素，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)新精神，提高教學(xué)質(zhì)量和效率?？梢妼⒔?gòu)主義學(xué)習(xí)理論運(yùn)用到研究型教學(xué)實(shí)踐中，會(huì)起到事半功倍的效果。傳感器與測試技術(shù)課程具有以下的特點(diǎn)：工程實(shí)踐性強(qiáng)；涉及的專業(yè)知識(shí)面廣、知識(shí)點(diǎn)多、綜合性強(qiáng)；傳感器和測試技術(shù)本身發(fā)展迅速。結(jié)合課程特點(diǎn)，深入闡述建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下的傳感器與測試技術(shù)課程的研究型教學(xué)實(shí)踐。
1建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的知識(shí)觀和學(xué)習(xí)觀。
建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論最早是由認(rèn)知發(fā)展領(lǐng)域最有影響力的瑞士著名心理學(xué)家皮亞杰在20世紀(jì)60年代提出的，他認(rèn)為兒童是在與周圍環(huán)境相互作用的過程中，逐步建構(gòu)起關(guān)于外部世界的認(rèn)識(shí)，從而使自身的認(rèn)知結(jié)構(gòu)得到發(fā)展。后來又有許多心理學(xué)家和教育學(xué)家，如維果茨基、奧蘇貝爾、布魯諾等發(fā)展了建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，從而形成較完整的理論，它對學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、教師的教學(xué)方式以及師生間的關(guān)系都產(chǎn)生了重要的影響，并逐漸成為研究與實(shí)施素質(zhì)教育的重要理論依據(jù)[2]。
1.1知識(shí)觀。
建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為世界是客觀存在的，但每個(gè)人是以自己的經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)來建構(gòu)現(xiàn)實(shí)[2]。知識(shí)不是從外部輸入人內(nèi)心的，而是在與外部作用的過程中在人的心靈內(nèi)部建立起來的[3]。知識(shí)并不是對現(xiàn)實(shí)的準(zhǔn)確表征，它是一種解釋、一種假設(shè)，而不是問題的最終答案，會(huì)隨著人類的進(jìn)步而出現(xiàn)新的假設(shè)。另外，知識(shí)不可能以實(shí)體的形式存在于具體個(gè)體之外，盡管我們通過語言符號(hào)賦予知識(shí)一定的外在形式，甚至這些命題還得到了較普遍的認(rèn)可，但這并不意味著學(xué)習(xí)者會(huì)對這些命題有同樣的理解。因?yàn)檫@些理解只能由個(gè)體學(xué)習(xí)者基于自己的經(jīng)驗(yàn)背景建構(gòu)起來，這取決于特定情境下的學(xué)習(xí)歷程。
1.2學(xué)習(xí)觀。
學(xué)習(xí)過程是學(xué)習(xí)者從外界選擇性地知覺新信息，然后進(jìn)行主動(dòng)構(gòu)建并生成意義的過程[4]。學(xué)習(xí)者通過對外部信息的選擇和加工，通過新舊經(jīng)驗(yàn)之間的相互作用，構(gòu)建自己知識(shí)，為“理解而學(xué)習(xí)”是建構(gòu)性學(xué)習(xí)的核心目標(biāo)。學(xué)習(xí)者通過構(gòu)建自己對各種問題的理解形成自己的觀點(diǎn)，而不僅僅是記住別人已經(jīng)研究出來的結(jié)論[5]。學(xué)習(xí)者的知識(shí)構(gòu)建過程受到教師指導(dǎo)、學(xué)生參與、周圍環(huán)境等因素的影響。教師與學(xué)生之間以教學(xué)內(nèi)容為中介形成雙向互動(dòng)關(guān)系，可以更好地激發(fā)學(xué)生主體作用的發(fā)揮，促進(jìn)學(xué)生積極構(gòu)建知識(shí)。學(xué)習(xí)活動(dòng)要發(fā)生則必須滿足兩個(gè)條件：學(xué)生的背景知識(shí)與新知識(shí)有一定的相關(guān)度、新知識(shí)的潛在意義能引起學(xué)生情感的變化。學(xué)習(xí)活動(dòng)發(fā)生后，通過與其他學(xué)生和教師的不斷交流和溝通，在自己原有知識(shí)的基礎(chǔ)上完成新知識(shí)的建構(gòu)。
2.1設(shè)計(jì)課程教學(xué)流程，規(guī)范課程教學(xué)六大要素。
建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)“教學(xué)情境”“協(xié)作”以及“知識(shí)主動(dòng)建構(gòu)”，基于該理論指導(dǎo)，根據(jù)“科學(xué)引領(lǐng)工程、工程引入教堂、教員在研究中教、學(xué)員在實(shí)踐中學(xué)”的教學(xué)理念，以“知識(shí)、素質(zhì)、能力綜合培養(yǎng)”為課程目標(biāo)，設(shè)計(jì)了傳感器與測試技術(shù)課程教學(xué)流程（如圖1所示）。規(guī)范了課程的講授、教材、作業(yè)、討論、實(shí)踐訓(xùn)練、考核等課程教學(xué)六大要素，使每個(gè)環(huán)節(jié)都有實(shí)施依據(jù)和具體實(shí)施方法。
2.2采取以點(diǎn)、線、面相結(jié)合的方式構(gòu)建新的教學(xué)模式。
解決傳感器與測試技術(shù)課程中理論與實(shí)踐相結(jié)合及學(xué)時(shí)少、內(nèi)容多、要求高的問題。突出專業(yè)基礎(chǔ)教學(xué)的綜合性、系統(tǒng)性，體現(xiàn)現(xiàn)代儀器及測試科學(xué)和技術(shù)的相互關(guān)聯(lián)和完整性。
“點(diǎn)”指以課程教學(xué)六大要素為單元，課程重點(diǎn)講授核心知識(shí)點(diǎn)，重點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生把握科學(xué)的思維方式和研究方法；講授內(nèi)容寬而新，以儀器學(xué)科的應(yīng)用為大背景，引導(dǎo)學(xué)生了解傳感器基本原理、在工程中的應(yīng)用。“線”指以理論課程體系、實(shí)踐課程體系、科研訓(xùn)練體系為三條主線，探索研究型教學(xué)體系。理論課程體系由理論型課程教學(xué)單元構(gòu)成，強(qiáng)調(diào)對傳感器基本原理的掌握；實(shí)踐課程體系由基礎(chǔ)型、綜合與研究型實(shí)驗(yàn)構(gòu)成，強(qiáng)調(diào)通過基本技能訓(xùn)練、綜合能力培養(yǎng)、開放研究實(shí)驗(yàn)的鍛煉，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)；科研訓(xùn)練體系由課程設(shè)計(jì)、學(xué)科競賽、課題研究等構(gòu)成，鍛煉工程實(shí)踐能力，提高創(chuàng)新能力?！懊妗敝敢越虒W(xué)科研結(jié)合型的教師隊(duì)伍和學(xué)科的整體實(shí)力來鉸鏈點(diǎn)與線，建設(shè)立體化的應(yīng)用型教學(xué)模式。課程內(nèi)容注重先進(jìn)性和科學(xué)性，將最新軍事應(yīng)用科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源，使學(xué)生盡早參與科學(xué)研究訓(xùn)練，接觸科學(xué)前沿。同時(shí)讓學(xué)生接受教師研究和教學(xué)文化的熏陶及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)作風(fēng)的浸潤。這是培養(yǎng)學(xué)生自主研究性學(xué)習(xí)能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的主渠道，同時(shí)對教學(xué)隊(duì)伍的建設(shè)提出了更高的要求。
2.3實(shí)施“從單元構(gòu)建系統(tǒng)，從系統(tǒng)細(xì)化到單元”的教學(xué)手段和方法。
貫穿傳感器原理、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用這一主線，設(shè)計(jì)了一套適合本課程的教學(xué)進(jìn)程，對不同的教學(xué)內(nèi)容方法不同，在不同的教學(xué)階段方法不同，對不同傳感器的特點(diǎn)，具體的教學(xué)手段也不同。
2.3.1按不同課程內(nèi)容實(shí)施不同教學(xué)模式。
不同傳感器具有不同的特性，在教學(xué)中設(shè)計(jì)了不同的教學(xué)手段。如電感式傳感器部分，差動(dòng)變壓器靈敏度特性是教學(xué)難點(diǎn)，教學(xué)思路是“先做實(shí)驗(yàn)，主動(dòng)探究”。先講授差動(dòng)變壓器的工作原理，而對特性部分不予講解，接著布置實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)得出“電壓頻率在一定范圍內(nèi)時(shí)靈敏度不變”這一規(guī)律。學(xué)生在自問為什么時(shí)，會(huì)主動(dòng)根據(jù)差動(dòng)變壓器的工作原理和公式作進(jìn)一步推導(dǎo)。壓電式傳感器的教學(xué)思路是“搭建支架，分析比較”。兩種典型的壓電材料石英晶體和壓電陶瓷，由于其具有不同的結(jié)構(gòu)和特性，所以兩種壓電式傳感器在穩(wěn)定性、靈敏度、價(jià)格和抗干擾性方面有很大區(qū)別，學(xué)生只要掌握了壓電材料的基本特性，即可自己分析得出兩種壓電傳感器的特性。如計(jì)量光柵，教學(xué)思路是“創(chuàng)造情境，絲絲入扣”，包括以下幾步：(1)以學(xué)生熟悉的測量轉(zhuǎn)速光電傳感器為例，提出是否可以用光電傳感器來測量位移。(2)大家分組討論，提出設(shè)計(jì)方案。這時(shí)有學(xué)生提出，可以把光電傳感器中的開孔圓盤拉直變成開槽板，并拿出事先準(zhǔn)備的一張均勻刻槽的紙，現(xiàn)場演示了學(xué)生的思想—這是光柵的雛形。(3)分析方案的可行性。即測量的精度、實(shí)際系統(tǒng)中光電接收元件的安裝等問題。(4)討論并改進(jìn)方案。學(xué)生的方案提高精度可以通過減小槽的距離，進(jìn)一步讓學(xué)生分析這種思路的技術(shù)可行性和難點(diǎn)。于是引出用2塊光柵交疊，并請大家伸出雙手演示著名的“莫爾條紋效應(yīng)”。至此，學(xué)生已經(jīng)基本明白了光柵數(shù)字位移傳感器測量位移的基本原理。(5)配合演示動(dòng)畫，讓大家分析光柵的特點(diǎn)。
2.4多元化、全過程的綜合評價(jià)體系研究。
該課程涉及對基本原理的掌握、對測試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，評估學(xué)生的能力需要建立更加科學(xué)合理的評估模式。教學(xué)評價(jià)系統(tǒng)遵循學(xué)習(xí)過程評價(jià)和教學(xué)目標(biāo)管理相結(jié)合的基本原則，以研究學(xué)習(xí)過程的知識(shí)獲?。ㄈ鐐鞲衅髟恚?、探索研究（如測試技術(shù)應(yīng)用與最新發(fā)展）、思維創(chuàng)新（如測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)）等要素為評價(jià)因子，以完成教學(xué)大綱要求的教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行評價(jià)，考核重點(diǎn)從獲取知識(shí)量向知識(shí)、能力、綜合素質(zhì)的評價(jià)轉(zhuǎn)移，形成多元化、全過程“合格+拔尖”的綜合評價(jià)系統(tǒng)。最后成績考核包括平時(shí)作業(yè)、卷面成績、課程設(shè)計(jì)綜合評估。作業(yè)包括課本習(xí)題/調(diào)研報(bào)告、資源檢索等，作業(yè)可以通過網(wǎng)絡(luò)提交。第一次課的作業(yè)是請學(xué)生跟蹤調(diào)研新型傳感器、測試技術(shù)或測試系統(tǒng)發(fā)展動(dòng)態(tài)，后續(xù)的課堂中，適當(dāng)安排些調(diào)研比較充分的學(xué)生做匯報(bào)、研討，教師再進(jìn)行點(diǎn)評。課程中期布置了課程設(shè)計(jì)、自行車測速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，不限傳感器類型。每個(gè)小組上交傳感器設(shè)計(jì)說明書，并根據(jù)條件實(shí)現(xiàn)傳感器部分或全部環(huán)節(jié)的制作。各小組代表發(fā)言，時(shí)間不超過10分鐘，小組成員可隨時(shí)補(bǔ)充，其他組學(xué)生可隨時(shí)提問，對相互間的不同觀點(diǎn)可據(jù)理力爭，甚至駁斥。最后，教師再逐一點(diǎn)評，和學(xué)生一起評價(jià)出最佳設(shè)計(jì)獎(jiǎng)。這種研討課的教學(xué)效果超過了預(yù)期設(shè)想。每組選用了不同的傳感器進(jìn)行測速，設(shè)計(jì)方案五花八門，并從傳感器選型、電源、安裝、成本、誤差分析、實(shí)用性等方面全面分析，考查學(xué)生全面掌握課程核心知識(shí)點(diǎn)的情況以及分工、合作、溝通的能力。
3結(jié)束語。
建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下的研究型教學(xué)，迎合了創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的大方向，不僅提高了教師教學(xué)理論水平和教學(xué)科研能力，同時(shí)也促進(jìn)了學(xué)生的全面發(fā)展，參加各種科技創(chuàng)新的學(xué)生人數(shù)激增，并且作品質(zhì)量有很大提升。但建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論在教學(xué)實(shí)踐中的運(yùn)用并不是生搬硬套，如何在傳感器與測試技術(shù)迅速發(fā)展、教學(xué)理念不斷與時(shí)俱進(jìn)的情況下，探索更科學(xué)的教學(xué)模式，切實(shí)提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，還需繼續(xù)實(shí)踐和探索。
參考文獻(xiàn)。
[4]張大均。教育心理學(xué)[m]。北京：人民教育出版社，1999.
[5]顧琳。建構(gòu)主義熱的冷思考[j]。當(dāng)代教育科學(xué)，2007(1)：7-10.
傳感器論文篇九
摘要:國家的繁榮富強(qiáng)離不開公路的建設(shè)，經(jīng)濟(jì)越發(fā)展質(zhì)量控制越重要，公路施工中的檢測工作是控制質(zhì)量的有效保證。文章概述了公路工程試驗(yàn)檢測工作的重要意義，探討了公路工程檢測在公路工程質(zhì)量控制中的具體應(yīng)用，提出了加強(qiáng)公路工程檢測工作的建議。
關(guān)鍵詞:公路工程;工程檢測;質(zhì)量控制。
公路工程施工技術(shù)管理中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)是工程試驗(yàn)檢測工作，也是公路工程竣工驗(yàn)收評定和質(zhì)量控制工作中不可缺少的組成部分。試驗(yàn)檢測的數(shù)據(jù)不真實(shí)、不可靠。公路工程試驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)雖然在我國已初具規(guī)模，但還存在有認(rèn)識(shí)、管理上的諸多問題。只有強(qiáng)化行業(yè)管理手段，彌補(bǔ)試驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)中存在的不足，切實(shí)建立檢測行業(yè)誠信體系，才能促進(jìn)我國公路檢測市場健康有序地發(fā)展。
1公路工程試驗(yàn)檢測工作的重要意義。
(1)公路工程試驗(yàn)檢測工作有利于推廣新技術(shù)，加強(qiáng)新工藝和新材料的應(yīng)用。對于某種新工藝、新技術(shù)、新材料進(jìn)行及時(shí)有效的檢測，還可以對其適用性、可行性、先進(jìn)性和有效性進(jìn)行鑒別和了解，從而積累公路工程的施工經(jīng)驗(yàn)，為推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，提高公程工程試驗(yàn)檢測工作質(zhì)量作出積極的貢獻(xiàn)。(2)公路工程試驗(yàn)檢測工作有利于充分利用當(dāng)?shù)爻霎a(chǎn)的材料，可有效降低施工成本。例如:通過對施工地點(diǎn)的砂石、填料等的檢測。可以確定這些材料是否符合施工要求，如果符合，則可進(jìn)行就地取材。(3)公路工程試驗(yàn)檢測工作有利于對施工所用到的各種原材料的質(zhì)量好壞進(jìn)行科學(xué)的鑒定。通過這套合理有效的測試手段，施工所用材料的各種性能是否符合規(guī)定就變得更加明了，對于合理應(yīng)用材料，提高工程質(zhì)量具有重要作用。
傳感器論文篇十
姓名：安班級(jí)：學(xué)號(hào)：濱。
2013級(jí)本科三班。
201315110101。
論文分析：
意義：光纖傳感技術(shù)是一門新興的應(yīng)用物理技術(shù)，它在石油、通信、化工檢測以及各種參量測量方面具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，有廣闊的應(yīng)用前景。近年來，光纖技術(shù)已逐漸滲透到各研究領(lǐng)域，其應(yīng)用范圍日漸廣泛。隨著光纖傳感系統(tǒng)在國防軍事、航空航天、工礦企業(yè)、土木建筑、能源環(huán)保、生物醫(yī)學(xué)、計(jì)算測量、自動(dòng)控制等各領(lǐng)域的應(yīng)用，對光纖傳感系統(tǒng)的性能也不斷提出新的要求。光纖溫度傳感器特別適用于易燃易爆的工作環(huán)境，從而彌補(bǔ)了傳統(tǒng)的點(diǎn)溫度傳感器的不足。主要內(nèi)容及研究思路：本文從光纖的基礎(chǔ)入手，首先介紹了光纖的基礎(chǔ)知識(shí)，然后結(jié)合傳感器引入了光纖溫度傳感器的定義，分類及工作原理。本課題研究的是一種非功能性光纖溫度傳感器，它是利用高度敏感的雙金屬片作為感溫元件，金屬片的變化改變了光纖的通光強(qiáng)度。
目標(biāo)：光纖溫度傳感器可以達(dá)到不但測溫對象廣，從監(jiān)測相對低溫的生物過程到監(jiān)測高溫的發(fā)動(dòng)機(jī)零件，而且測量準(zhǔn)確度、靈敏度高，抗電磁能力強(qiáng)，傳輸距離遠(yuǎn)，使用壽命長，價(jià)格相對低廉，使用更加經(jīng)濟(jì)。今后光纖溫度傳感器研究方向?qū)?huì)進(jìn)一步提高傳感器的精度、可靠性；提高抗干擾能力、穩(wěn)定性，并簡化器件結(jié)構(gòu)，降低成本。
目錄。
第1章前言。
2.4纖端光場的光強(qiáng)分布函數(shù)選取。
3.2實(shí)驗(yàn)主要設(shè)備和材料3.3實(shí)驗(yàn)搭建與調(diào)試第4章實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析。
5.1實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
5.2光纖溫度傳感器存在的不足和展望參考文獻(xiàn)致謝。
第1章前言。
1.1選題背景及研究意義。
1.2光纖傳感器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。
1.2.1國外研究現(xiàn)狀。
1.2.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀。
1.3光纖傳感器及其組成與分類。
1.4本論文的主要內(nèi)容。
本文所采用的溫度變換器為u型雙金屬片，依據(jù)雙金屬片的位置隨溫度的變化而變化的原理，利用雙金屬片的縱向位置改變來調(diào)制光纖探頭接收到的光強(qiáng)，從而實(shí)現(xiàn)溫度對光強(qiáng)的間接調(diào)制。與傳統(tǒng)的指針式雙金屬片溫度計(jì)相比，本傳感器具有快速、靈敏、便于實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)接口連接等優(yōu)點(diǎn)。研究從基本的概念入手。
第2章光纖溫度傳感器理論。
2.1光纖基礎(chǔ)知識(shí)介紹。
2.1.1光纖的結(jié)構(gòu)和分類。
2.1.2光纖的傳輸原理。
2.2熱敏元件雙金屬片工作原理。
2.2.1雙金屬片彎曲機(jī)理及其選取。
2.2.2雙金屬片得到選取及其補(bǔ)償和調(diào)制機(jī)理。
2.2.3雙金屬片溫度變換對位移的補(bǔ)償機(jī)理及其位移的計(jì)算。
2.3光纖探頭的原理。
2.3.1光纖反射式調(diào)制原理及與光強(qiáng)分布的關(guān)系。
2.3.2光纖傳輸信號(hào)準(zhǔn)共路理論。
2.4纖端光場的光強(qiáng)分布函數(shù)選取。
第3章光纖溫度傳感器系統(tǒng)組成與實(shí)驗(yàn)步驟。
3.1實(shí)驗(yàn)原理。
3.2實(shí)驗(yàn)主要設(shè)備和材料。
3.3實(shí)驗(yàn)搭建與調(diào)試。
3.3.1led光源i-p特性曲線測試。
3.3.2反射式光纖位移傳感實(shí)驗(yàn)。
3.3.3光纖溫度傳感器實(shí)驗(yàn)。
第4章實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析。
4.1位移光強(qiáng)曲線的測定及其與理論曲線的對比。
4.2溫度光強(qiáng)曲線的測定及出現(xiàn)的問題和解決辦法。
4.3測溫曲線的選取及傳感器測溫范圍的確定。
第5章結(jié)論與展望。
5.1實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
5.2光纖溫度傳感器存在的不足和展望。
參考文獻(xiàn)。
致謝。
傳感器論文篇十一
摘要：文中介紹了在測力傳感器的設(shè)計(jì)過程中經(jīng)常運(yùn)用的兩種應(yīng)力集中的設(shè)計(jì)原則。按照這兩種應(yīng)力集中的原則，對彈性體進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠收到提高測力傳感器的測力精度和測力靈敏度的良好效果。
一、概述。
對于電阻應(yīng)變片式測力傳感器（以下簡稱“測力傳感器”）來說，彈性體的結(jié)構(gòu)形狀與相關(guān)尺寸對測力傳感器性能的影響極大?？梢哉f，測力傳感器的性能主要取決于其彈性體的形狀及相關(guān)尺寸。如果測力傳感器的彈性體設(shè)計(jì)不合理，無論彈性體的加工精度多高、粘貼的電阻應(yīng)變片的品質(zhì)多好，測力傳感器都難以達(dá)到較高的測力性能。因此，在測力傳感器的設(shè)計(jì)過程中，對彈性體進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。
彈性體的設(shè)計(jì)基本屬于機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的范圍，但因測力性能的需要，其結(jié)構(gòu)上與普通的機(jī)械零件和構(gòu)件有所不同。一般說來，普通的機(jī)械零件和構(gòu)件只須滿足在足夠大的安全系數(shù)下的強(qiáng)度和剛度即可，對在受力條件下零件或構(gòu)件上的應(yīng)力分布情況不必嚴(yán)格要求。然而，對于彈性體來說，除了需要滿足機(jī)械強(qiáng)度和剛度要求以外，必須保證彈性體上粘貼電阻應(yīng)變片部位（以下簡稱“貼片部位”）的應(yīng)力（應(yīng)變）與彈性體承受的載荷（被測力）保持嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系；同時(shí)，為了提高測力傳感器測力的靈敏度，還應(yīng)使貼片部位達(dá)到較高的應(yīng)力（應(yīng)變）水平。
由此可見，在彈性體的設(shè)計(jì)過程中必須滿足以下兩項(xiàng)要求：
（1）貼片部位的應(yīng)力（應(yīng)變）應(yīng)與被測力保持嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系；
（2）貼片部位應(yīng)具有較高的應(yīng)力（應(yīng)變）水平。
為了滿足上述兩項(xiàng)要求，在測力傳感器的彈性體設(shè)計(jì)方面，經(jīng)常應(yīng)用“應(yīng)力集中”的設(shè)計(jì)原則，確保貼片部位的應(yīng)力（應(yīng)變）水平較高，并與被測力保持嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系，以提高所設(shè)計(jì)測力傳感器的測力靈敏度和測力精度。
二、改善應(yīng)力（應(yīng)變）不規(guī)則分布的“應(yīng)力集中”原則。
在機(jī)械零件或構(gòu)件的設(shè)計(jì)過程中，通常認(rèn)為應(yīng)力（應(yīng)變）在零件或構(gòu)件上是規(guī)則分布的，如果零件或構(gòu)件的截面形狀不發(fā)生變化，不必考慮應(yīng)力（應(yīng)變）分布不規(guī)則的問題。其實(shí)，在機(jī)械零件或構(gòu)件的設(shè)計(jì)中，對于應(yīng)力（應(yīng)變）不規(guī)則分布的問題并非不予考慮，而是通過強(qiáng)度計(jì)算中的.安全系數(shù)將其包容在內(nèi)了。
對于測力傳感器來說，它是通過電阻應(yīng)變片測量彈性體上貼片部位的應(yīng)變來測量被測力的大小。若要保證貼片部位的應(yīng)力（應(yīng)變）與被測力保持嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系，實(shí)際上就是保證在測力傳感器受力時(shí)，彈性體上貼片部位的應(yīng)力（應(yīng)變）要按照某一規(guī)律分布。在實(shí)際應(yīng)用中，對于彈性體貼片部位應(yīng)力（應(yīng)變）分布影響較大的因素主要是彈性體受力條件的變化。
[1][2][3][4]。
傳感器論文篇十二
對于電阻應(yīng)變片式測力傳感器（以下簡稱“測力傳感器”）來說，彈性體的結(jié)構(gòu)形狀與相關(guān)尺寸對測力傳感器性能的影響極大。可以說，測力傳感器的性能主要取決于其彈性體的形狀及相關(guān)尺寸。如果測力傳感器的彈性體設(shè)計(jì)不合理，無論彈性體的加工精度多高、粘貼的電阻應(yīng)變片的品質(zhì)多好，測力傳感器都難以達(dá)到較高的測力性能。因此，在測力傳感器的設(shè)計(jì)過程中，對彈性體進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。
彈性體的設(shè)計(jì)基本屬于機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的范圍，但因測力性能的需要，其結(jié)構(gòu)上與普通的機(jī)械零件和構(gòu)件有所不同。一般說來，普通的機(jī)械零件和構(gòu)件只須滿足在足夠大的安全系數(shù)下的強(qiáng)度和剛度即可，對在受力條件下零件或構(gòu)件上的應(yīng)力分布情況不必嚴(yán)格要求。然而，對于彈性體來說，除了需要滿足機(jī)械強(qiáng)度和剛度要求以外，必須保證彈性體上粘貼電阻應(yīng)變片部位（以下簡稱“貼片部位”）的應(yīng)力（應(yīng)變）與彈性體承受的載荷（被測力）保持嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系；同時(shí)，為了提高測力傳感器測力的靈敏度，還應(yīng)使貼片部位達(dá)到較高的應(yīng)力（應(yīng)變）水平。
由此可見，在彈性體的設(shè)計(jì)過程中必須滿足以下兩項(xiàng)要求：
（1）貼片部位的應(yīng)力（應(yīng)變）應(yīng)與被測力保持嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系；
（2）貼片部位應(yīng)具有較高的應(yīng)力（應(yīng)變）水平。
為了滿足上述兩項(xiàng)要求，在測力傳感器的彈性體設(shè)計(jì)方面，經(jīng)常應(yīng)用“應(yīng)力集中”的設(shè)計(jì)原則，確保貼片部位的應(yīng)力（應(yīng)變）水平較高，并與被測力保持嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系，以提高所設(shè)計(jì)測力傳感器的測力靈敏度和測力精度。
二、改善應(yīng)力（應(yīng)變）不規(guī)則分布的“應(yīng)力集中”原則。
在機(jī)械零件或構(gòu)件的設(shè)計(jì)過程中，通常認(rèn)為應(yīng)力（應(yīng)變）在零件或構(gòu)件上是規(guī)則分布的，如果零件或構(gòu)件的截面形狀不發(fā)生變化，不必考慮應(yīng)力（應(yīng)變）分布不規(guī)則的問題。其實(shí)，在機(jī)械零件或構(gòu)件的設(shè)計(jì)中，對于應(yīng)力（應(yīng)變）不規(guī)則分布的問題并非不予考慮，而是通過強(qiáng)度計(jì)算中的'安全系數(shù)將其包容在內(nèi)了。
對于測力傳感器來說，它是通過電阻應(yīng)變片測量彈性體上貼片部位的應(yīng)變來測量被測力的大小。若要保證貼片部位的應(yīng)力（應(yīng)變）與被測力保持嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系，實(shí)際上就是保證在測力傳感器受力時(shí)，彈性體上貼片部位的應(yīng)力（應(yīng)變）要按照某一規(guī)律分布。在實(shí)際應(yīng)用中，對于彈性體貼片部位應(yīng)力（應(yīng)變）分布影響較大的因素主要是彈性體受力條件的變化。
彈性體受力條件的變化是指當(dāng)彈性體受力的大小不變時(shí)，力的作用點(diǎn)發(fā)生變化或彈性體與其相鄰的加載構(gòu)件和承載構(gòu)件的接觸條件發(fā)生變化。如果在彈性體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，未能考慮這一情況，就可能造成彈性體上應(yīng)力（應(yīng)變）分布的不規(guī)則變化。這方面最典型的實(shí)例是筒式測力傳感器（見圖1）。
當(dāng)筒式測力傳感器上、下端面均勻受力時(shí)，在彈性體貼片部位的整個(gè)圓周上應(yīng)力（應(yīng)變）的分布是均勻的。當(dāng)上、下兩個(gè)端面上受力情況發(fā)生變化后，力在兩個(gè)端面的作用情況不再是均勻分布的，這時(shí)彈性體貼片部位圓周上應(yīng)力（應(yīng)變）的分布情況就難以預(yù)料了。如果筒式測力傳感器彈性體的高度與直徑之比足夠大，彈性體貼片部位圓周上的應(yīng)力（應(yīng)變）基本上還是均勻分布。但是，在實(shí)際應(yīng)用中，通常很少能為測力傳感器提供較大的安裝空間位置，因而筒式測力傳感器彈性體的高度與直徑之比很難做到足夠大，彈性體貼片部位圓周上應(yīng)力（應(yīng)變）將不均勻分布，而且不均勻分布的情況隨彈性體受力情況的變化而改變。在這樣的條件下，彈性體貼片部位的應(yīng)力（應(yīng)變）與被測力不能保持嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系，將造成明顯的測力誤差。
為了減小由于彈性體受力條件的變化引起的測力誤差，有些傳感器設(shè)計(jì)者采取在筒式測力傳感器彈性體上增加貼片數(shù)量的方法，盡可能將彈性體上貼片部位圓周上應(yīng)力（應(yīng)變）分布不均勻的情況測量出來。這樣的處理方法有一定的效果，可以減小彈性體受力條件的變化引起的測力誤差。但這種方法畢竟是一種被動(dòng)的方法，增加的貼片數(shù)量總是有限的，還是很難把彈性體上貼片部位圓周上應(yīng)力（應(yīng)變）分布不均勻的情況全部測量出來，測力誤差減小的程度不夠顯著。
由于彈性體受力條件的變化引起的測力誤差的實(shí)質(zhì)是彈性體貼片部位圓周上的應(yīng)力（應(yīng)變）的不規(guī)則分布，如果能使彈性體貼片部位圓周上的應(yīng)力（應(yīng)變）分布受到一定條件的約束，迫使貼片部位的應(yīng)力（應(yīng)變）按照某一規(guī)律分布，因而使得彈性體貼片部位的應(yīng)力（應(yīng)變）與被測力基本保持嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系，由此來減小因彈性體受力條件的變化引起的測力誤差。
對于筒式測力傳感器來說，在承載強(qiáng)度足夠的條件下，如果將彈性體貼片部位圓周上不貼片的部位挖空（見圖2），使得應(yīng)力只能在未挖空的部位分布，大大改善了應(yīng)力（應(yīng)變）不規(guī)則分布的情況?；蛘哒f，應(yīng)力（應(yīng)變）的不規(guī)則分布僅僅限于未挖空的部位，并且其不規(guī)則分布的程度不會(huì)很大。因此，在未挖空的部位粘貼電阻應(yīng)變片，就能使測得的應(yīng)力（應(yīng)變）與被測力基本保持嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系。
上述處理方法實(shí)際上出于這樣一個(gè)原理：通過某種措施，使彈性體上的應(yīng)力（應(yīng)變）集中分布在便于貼片檢測的部位，實(shí)現(xiàn)測得的應(yīng)力（應(yīng)變）與被測力基本保持嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系，以保證傳感器的測力精度。
作者曾用上述方法對筒式測力傳感器進(jìn)行改進(jìn)。改進(jìn)前的普通筒式傳感器測力誤差大于1%f.s.，改進(jìn)后（局部挖空）的筒式傳感器測力誤差為0.1~0.3%f.s.，測力精度明顯提高。
若要測力傳感器達(dá)到較高的靈敏度，通常應(yīng)該使電阻應(yīng)變片有較高的應(yīng)變水平，即在彈性體上貼片部位應(yīng)該有較高的應(yīng)力（應(yīng)變）水平。
實(shí)現(xiàn)彈性體上貼片部位達(dá)到較高應(yīng)力（應(yīng)變）水平有兩種常用的方法：
（1）整體減小彈性體的尺寸，全面提高彈性體上的應(yīng)力（應(yīng)變）水平；
（2）在貼片部位附近對彈性體進(jìn)行局部削弱，使貼片部位局部應(yīng)力（應(yīng)變）水平提高，而彈性體其它部位的應(yīng)力（應(yīng)變）水平基本不變。
以上兩種方法都可以提高貼片部位的應(yīng)力（應(yīng)變）水平，但對彈性體整體性能而言，局部削弱彈性體的效果要遠(yuǎn)好于整體減小彈性體尺寸。因?yàn)榫植肯魅鯊椥泽w既能提高貼片部位的應(yīng)力（應(yīng)變）水平，又使得彈性體整體保持較高的強(qiáng)度和剛度，有利于提高傳感器的性能和使用效果。
局部削弱彈性體提高貼片部位應(yīng)力（應(yīng)變）水平的原理是：通過局部削弱彈性體，造成局部的應(yīng)力集中，使得應(yīng)力集中部位的應(yīng)力（應(yīng)變）水平明顯高于彈性體其它部位的應(yīng)力水平，將電阻應(yīng)變片粘貼于應(yīng)力集中部位，就可以測得較高的應(yīng)變水平。
局部應(yīng)力（應(yīng)變）集中的方法在測力傳感器的設(shè)計(jì)中經(jīng)常被采用，尤其在梁式測力傳感器（如彎曲梁式和剪切梁式測力傳感器）的彈性體設(shè)計(jì)中被廣泛應(yīng)用。局部應(yīng)力（應(yīng)變）集中方法應(yīng)用較為成功的當(dāng)數(shù)剪切梁式測力傳感器。剪切梁式測力傳感器是通過檢測梁式彈性體上的剪應(yīng)力（剪應(yīng)變）實(shí)現(xiàn)測力的，其彈性體的結(jié)構(gòu)如圖3所示（為了便于說明問題，這里僅以一簡支梁式的彈性體為例）。
由材料力學(xué)中有關(guān)梁的應(yīng)力分布知識(shí)可知，當(dāng)梁承受橫向（彎曲）載荷時(shí)，在梁的中性層處剪應(yīng)力（剪應(yīng)變）最大。如果要檢測梁上的剪應(yīng)變，應(yīng)該在梁的中性層處貼片。為了提高貼片處的剪應(yīng)力（剪應(yīng)變）水平，可將彈性體兩側(cè)各挖一個(gè)盲孔（見圖3的2處），盲孔的中心應(yīng)在中性層處。電阻應(yīng)變片應(yīng)該粘貼在盲孔的底面上，即圖3中工字形斷面（a－a剖面）的腹板上。
對于梁形構(gòu)件來說，其彎曲強(qiáng)度是主要矛盾。在一個(gè)梁滿足彎曲強(qiáng)度的情況下，剪切強(qiáng)度一般裕量較大。當(dāng)在中性層附近挖盲孔后，該截面上腹板上的剪應(yīng)力（剪應(yīng)變）明顯提高，然而該截面上的彎曲應(yīng)力提高很小。因此，剪切梁式彈性體應(yīng)用局部應(yīng)力集中方案后，被檢測的剪應(yīng)變大大提高，使該測力傳感器的靈敏度顯著提高，而對整個(gè)梁的彎曲強(qiáng)度影響很小，使整個(gè)梁保持了良好的強(qiáng)度和剛度。
四、小結(jié)。
在測力傳感器的設(shè)計(jì)過程中，如能自覺地按照上述兩種應(yīng)力集中的原則，對彈性體進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，就能夠收到提高測力傳感器的測力精度和測力靈敏度的良好效果。靈活、恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用應(yīng)力集中的原則，對于設(shè)計(jì)和生產(chǎn)高性能的測力傳感器具有重要的實(shí)用意義。
參考文獻(xiàn)。
[1].劉鴻文主編，《材料力學(xué)》，高等教育出版社，1979年。
傳感器論文篇十三
培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)造力的高素質(zhì)人才是21世紀(jì)中國高等教育的神圣使命。如何從應(yīng)試教育轉(zhuǎn)化到素質(zhì)教育，優(yōu)化結(jié)構(gòu)，提高教學(xué)質(zhì)量，已成為今后的發(fā)展重點(diǎn)。對于機(jī)械專業(yè)本科生，應(yīng)該注重技術(shù)應(yīng)用能力與綜合素質(zhì)培養(yǎng)[13]。上海理工大學(xué)的機(jī)械專業(yè)歷史悠久，基礎(chǔ)雄厚，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化本科專業(yè)被評為國家教育部特色專業(yè)。為了培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械設(shè)計(jì)綜合能力，學(xué)院開設(shè)“機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”這門課，教材采用自編書目?！皺C(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”是根據(jù)設(shè)計(jì)要求，確定設(shè)計(jì)原理后形成工程技術(shù)圖樣的過程，是與產(chǎn)品設(shè)計(jì)和方案設(shè)計(jì)同等重要的機(jī)械設(shè)計(jì)的一個(gè)方面。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容包括功能設(shè)計(jì)、質(zhì)量設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)，涉及機(jī)械制圖、力學(xué)、材料、機(jī)械原理、機(jī)械零件、公差與配合、機(jī)械制造工藝、數(shù)控技術(shù)等多門課程知識(shí)，是許多專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用。學(xué)生修完這門課程，要求掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則和步驟，能夠獨(dú)立進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在達(dá)到功能要求和質(zhì)量要求的基礎(chǔ)上，盡可能理解優(yōu)化和創(chuàng)新設(shè)計(jì)的原理和方法[4]。
一、教學(xué)過程中學(xué)生存在的問題。
(一)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)薄弱。
在“機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”課程講授之前，學(xué)生僅做過“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)內(nèi)容是減速箱。該課程設(shè)計(jì)時(shí)間短，大多數(shù)學(xué)生基本是按照例圖進(jìn)行改進(jìn)，所以學(xué)生只是達(dá)到了“知其然，不知其所以然”的程度，沒有真正的有“設(shè)計(jì)者”角色的體會(huì)。因此，對機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程、步驟和原則還沒有清晰的認(rèn)識(shí)。
(二)基礎(chǔ)技能欠扎實(shí)。
盡管學(xué)生已經(jīng)學(xué)過需要預(yù)修的課程，但很多學(xué)生是為了應(yīng)付考試，在學(xué)習(xí)“機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”這門課程時(shí)，以前所學(xué)的專業(yè)知識(shí)已經(jīng)忘記大部分。另外，學(xué)過的知識(shí)在學(xué)生的腦海里是零碎的知識(shí)點(diǎn)，當(dāng)時(shí)還僅僅停留在理解的階段，離熟練應(yīng)用還有不小的差距。主要表現(xiàn)在：看圖能力不夠強(qiáng)、空間想象能力弱、工程制圖表達(dá)不清晰、對常用機(jī)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)件不熟悉、加工和裝配工藝不了解等。
二、采取的措施。
針對以上存在的問題，在介紹機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)涵、原則、步驟和要求之后，為了使學(xué)生對機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有一個(gè)全面的、直觀的認(rèn)識(shí)，先以ca6140車床作為實(shí)例講解，讓學(xué)生由淺入深，培養(yǎng)興趣，對比分析，啟發(fā)思維。從深入了解車床運(yùn)動(dòng)和結(jié)構(gòu)到完成課程設(shè)計(jì)，鍛煉其所學(xué)知識(shí)應(yīng)用能力，提高機(jī)械設(shè)計(jì)的綜合素質(zhì)[5]。
(一)案例教學(xué)。
1.從運(yùn)動(dòng)分析到運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)。
在教學(xué)過程中，首先和學(xué)生一起分析ca6140車床的傳動(dòng)系統(tǒng)，包括主傳動(dòng)和進(jìn)給傳動(dòng)。主運(yùn)動(dòng)見圖1。圖1(a)是傳動(dòng)系統(tǒng)簡圖，(b)為正轉(zhuǎn)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)網(wǎng)。主運(yùn)動(dòng)理論有30級(jí)正轉(zhuǎn)和15級(jí)反轉(zhuǎn)，而實(shí)際只有24級(jí)正轉(zhuǎn)和12級(jí)反轉(zhuǎn)。分析了轉(zhuǎn)速的特點(diǎn)，ca6140輸出的轉(zhuǎn)速是以1.26為公比等比數(shù)列(見圖1(b)轉(zhuǎn)速列)。其次引入標(biāo)準(zhǔn)公比、結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)和轉(zhuǎn)速圖的概念，重點(diǎn)講解級(jí)比規(guī)律，以及設(shè)計(jì)出轉(zhuǎn)速既沒有重復(fù)又沒有遺漏的等比多級(jí)變速系統(tǒng)的方法，并通過實(shí)例和作業(yè)使學(xué)生掌握此部分內(nèi)容。由ca6140車床的主運(yùn)動(dòng)寫出結(jié)構(gòu)式，畫出結(jié)構(gòu)網(wǎng)，可以看出是由于第三擴(kuò)大組不符合級(jí)比規(guī)律才出現(xiàn)了重復(fù)轉(zhuǎn)速，由理論的30級(jí)變?yōu)閷?shí)際24級(jí)。最后分析了ca6140的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)，介紹了內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈的概念和各種螺紋以及機(jī)動(dòng)進(jìn)給的傳動(dòng)路線。在傳動(dòng)分析過程中，還結(jié)合ca6140車床，介紹了一些機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)中常用的'機(jī)械通用部件：離合器、基本變速組、換向裝置、制動(dòng)裝置、保險(xiǎn)裝置和操縱裝置等。這些通用裝置就好比是機(jī)械設(shè)計(jì)中的積木，在設(shè)計(jì)過程中可以借鑒和選用。
2.從結(jié)構(gòu)分析到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
ca6140車床的結(jié)構(gòu)分析，主要集中在傳動(dòng)箱和進(jìn)給箱上。在主軸箱結(jié)構(gòu)分析過程中，首先了解各個(gè)軸的空間布局，除了傳動(dòng)軸支承和定位外，重點(diǎn)講解了輸入軸和車床主軸的結(jié)構(gòu)。輸入軸上分析了卸荷裝置、雙向摩擦離合器操縱裝置、制動(dòng)裝置。在主軸結(jié)構(gòu)上，按照主軸要求—傳動(dòng)方式—支承方式—軸承選擇與配置—主軸的材料和設(shè)計(jì)這一主線，使學(xué)生對精密旋轉(zhuǎn)部件結(jié)構(gòu)有了更深入的了解。在授課過程中，對每個(gè)結(jié)構(gòu)都進(jìn)行詳細(xì)講解，收集了大量同類型的結(jié)構(gòu)進(jìn)行對比分析，并以往屆學(xué)生的錯(cuò)誤結(jié)構(gòu)為例進(jìn)行分析并改正。在普通機(jī)床主軸常用到的圓錐孔雙列向心短圓柱滾子軸承作為徑向支承，圖2是常用的此軸承的間隙調(diào)整結(jié)構(gòu)。圖2中所示的4種結(jié)構(gòu)，各有優(yōu)缺點(diǎn)。(a)結(jié)構(gòu)簡單，但調(diào)整量難控制；(b)調(diào)整方便，但工藝性差；(c)調(diào)整方便，但易壓偏；(d)調(diào)整量能精確控制。對4種結(jié)構(gòu)進(jìn)行對比分析后，使學(xué)生深刻體會(huì)到結(jié)構(gòu)和功能密切相關(guān)，在以后的設(shè)計(jì)中，根據(jù)使用要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在進(jìn)給箱中，重點(diǎn)介紹了互鎖裝置和導(dǎo)向裝置，有多種運(yùn)動(dòng)可以帶動(dòng)刀具進(jìn)給。為避免機(jī)床損壞，所以不僅要實(shí)現(xiàn)車螺紋和機(jī)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的互鎖，而且要實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給和橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的互鎖。在ca6140中，實(shí)現(xiàn)車螺紋和機(jī)動(dòng)進(jìn)給互鎖是通過開合螺母結(jié)構(gòu)。開合螺母能夠閉合的前提是任何一種機(jī)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)都未接通，如果接通一種機(jī)動(dòng)進(jìn)給，則開合螺母機(jī)構(gòu)無法操縱閉合?？v橫向進(jìn)給則通過限制操縱桿在十字槽中移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)互鎖。通過分析ca6140的互鎖結(jié)構(gòu)，引入了平行軸和交叉軸，兩種直線運(yùn)動(dòng)、兩種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)之間常用的機(jī)械互鎖結(jié)構(gòu)。另外，進(jìn)給箱在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)下刀架沿導(dǎo)軌實(shí)現(xiàn)進(jìn)給；開合螺母的上下螺母在導(dǎo)軌的導(dǎo)向下實(shí)現(xiàn)開閉，由此引入導(dǎo)向裝置，也就是常用的導(dǎo)軌。接著進(jìn)一步介紹其分類、特點(diǎn)和數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌。最后，介紹了支承件的設(shè)計(jì)原則，在受力分析和靜剛度概念的基礎(chǔ)上，采用實(shí)例講解各類支承件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
(二)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。
這門課還安排了8個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)，主要是增加對ca6140主軸箱、主軸、進(jìn)給箱等結(jié)構(gòu)的直觀認(rèn)識(shí)，配合理論教學(xué)。觀察實(shí)物ca6140型車床外形結(jié)構(gòu)，通過實(shí)驗(yàn)達(dá)到以下目的：了解主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)路線，觀察各軸的空間位置；觀察雙向多片式摩擦離合器和閘帶式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)，了解它們的調(diào)整方法及操縱機(jī)構(gòu)的作用原理；觀察六速單手柄操縱機(jī)構(gòu)是怎樣用一個(gè)手柄同時(shí)操縱兩個(gè)滑移齒輪塊，以獲得6種不同的傳動(dòng)比；了解主軸前、后軸承間隙調(diào)整方法；了解車螺紋用換向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式。
(三)課程設(shè)計(jì)。
1.設(shè)計(jì)任務(wù)。
設(shè)計(jì)一臺(tái)車床的主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和其中一個(gè)操縱裝置，轉(zhuǎn)速范圍一定，轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)一定，最大加工直徑和電動(dòng)機(jī)功率給定。在同一個(gè)班上，每個(gè)學(xué)生的題目都不相同，使學(xué)生能夠獨(dú)立思考完成。
2.設(shè)計(jì)計(jì)算。
在講授運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)之后，課程設(shè)計(jì)的題目就發(fā)到每個(gè)學(xué)生的手上，這樣在課余時(shí)間，就將計(jì)算部分完成，同時(shí)也鞏固所學(xué)的內(nèi)容。
3.工程圖繪制。
在課程結(jié)束后，開始兩周時(shí)間的課程設(shè)計(jì)，學(xué)生基本都可以進(jìn)行到畫展開圖草圖程度。草圖畫完后，按照草圖尺寸進(jìn)行操縱機(jī)構(gòu)的計(jì)算和主軸的校核。接著完善展開圖，要求清晰表達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)路線和各個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸、主軸的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。另外還要畫一張剖視圖，要求表達(dá)各軸的空間位置，以及某個(gè)滑移變速齒輪的操縱機(jī)構(gòu)。最后一個(gè)環(huán)節(jié)是答辯，在學(xué)生講述后，老師指出圖紙上錯(cuò)誤的地方，讓學(xué)生思考并訂正。
三、教學(xué)成效。
從以上論述可以看出，這門課程整體的教學(xué)線路為：介紹實(shí)例—引出問題—對比分析—通用的結(jié)構(gòu)和原則—設(shè)計(jì)實(shí)踐。通過這門課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生們在以下方面能力有所提高。(1)空間圖形思維方面。在課堂上學(xué)習(xí)ca6140的結(jié)構(gòu)，都是通過工程圖，而在實(shí)驗(yàn)過程中，可以把工程圖和實(shí)物對照起來。通過多次鍛煉，提高了空間圖形的思維能力。(2)結(jié)構(gòu)和功能的結(jié)合。機(jī)械設(shè)計(jì)中，不同的設(shè)計(jì)者對機(jī)械系統(tǒng)的功能要求、使用條件以及工藝條件的理解上的差異造就了各自設(shè)計(jì)結(jié)果的多樣性。通過多種類似結(jié)構(gòu)的對比分析，認(rèn)識(shí)到每種多樣性的設(shè)計(jì)都會(huì)和特定的功能相對應(yīng)。(3)標(biāo)準(zhǔn)件。標(biāo)準(zhǔn)件是機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，用好標(biāo)準(zhǔn)件，可以提高機(jī)械設(shè)計(jì)的效率。通過課程設(shè)計(jì)，學(xué)生們對標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)一步熟悉。(4)實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)。通過實(shí)驗(yàn)—授課—課程設(shè)計(jì)，經(jīng)歷了從實(shí)踐—認(rèn)識(shí)—再實(shí)踐的過程。
因此，學(xué)生對結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)進(jìn)一步深入，在認(rèn)識(shí)的指導(dǎo)下，實(shí)踐能力也得到了提高；另一方面，在這個(gè)過程中，學(xué)生把所學(xué)過的制圖、力學(xué)、材料、機(jī)械原理、機(jī)械零件、工藝等方面的知識(shí)加以運(yùn)用，因此在機(jī)械方面的綜合素質(zhì)也得到了提高。以上可以看出，經(jīng)過這門課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生初步形成了機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的思維，具有一定的獨(dú)立設(shè)計(jì)的能力，為下一個(gè)夾具課程設(shè)計(jì)打下一定的基礎(chǔ)。
傳感器論文篇十四
多校區(qū)大學(xué)集權(quán)式教學(xué)組織運(yùn)行模式，其優(yōu)點(diǎn)是管理職責(zé)分明、教學(xué)組織安排和規(guī)范統(tǒng)一、管理流程和標(biāo)準(zhǔn)一致；分權(quán)式教學(xué)組織運(yùn)行模式的優(yōu)點(diǎn)是學(xué)院內(nèi)部組織運(yùn)行靈活，學(xué)院內(nèi)部效率相對高；混合式教學(xué)組織運(yùn)行模式的優(yōu)點(diǎn)是兩者優(yōu)點(diǎn)兼有?；诙嘈^(qū)大學(xué)的特點(diǎn)，三種模式的缺點(diǎn)是各校區(qū)因地域較遠(yuǎn)，易導(dǎo)致教學(xué)組織運(yùn)行配合不協(xié)調(diào)、管理效率不高、教學(xué)資源重復(fù)配置、共享困難、教學(xué)管理效益差。由于其管理的復(fù)雜性，可能會(huì)有主校區(qū)和分校區(qū)學(xué)院在教學(xué)運(yùn)行的某些環(huán)節(jié)上有差異，形成不同標(biāo)準(zhǔn)的兩套體系。
多校區(qū)大學(xué)的教學(xué)組織運(yùn)行與單一校區(qū)大學(xué)相比較，實(shí)現(xiàn)資源共享，保證全校教學(xué)工作有序、同步、高效運(yùn)行是面臨的最大挑戰(zhàn)。尤其是校區(qū)間距離較遠(yuǎn)的多校區(qū)大學(xué)，這些問題直接影響學(xué)校的教學(xué)管理效率和辦學(xué)效益。因此，結(jié)合教學(xué)管理理念搭建管理信息化平臺(tái)，通過信息化技術(shù)解決多校區(qū)大學(xué)管理中存在的問題顯得尤為重要。其必要性主要體現(xiàn)在四個(gè)方面：有利于減弱分割校區(qū)地域因素對學(xué)校的不利影響，實(shí)現(xiàn)教學(xué)管理工作通知及時(shí)、開展有序、同步；有利于規(guī)范多校區(qū)教學(xué)管理，在學(xué)校教學(xué)管理部門的統(tǒng)一要求下保證高質(zhì)量地運(yùn)轉(zhuǎn)，使各項(xiàng)管理工作走向標(biāo)準(zhǔn)化、程序化、制度化；[2]有利于學(xué)校教學(xué)資源有效管理，更大限度地實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源共享和利用，提高辦學(xué)效益；[3]有利于適應(yīng)高等教育現(xiàn)代化，更好地實(shí)施高校學(xué)分制等教學(xué)改革，切實(shí)促進(jìn)多校區(qū)大學(xué)的人才培養(yǎng)質(zhì)量。
北京聯(lián)合大學(xué)的教學(xué)組織運(yùn)行模式改革。
北京聯(lián)合大學(xué)是北京市市屬綜合性大學(xué)，其前身是1978年建立的北京大學(xué)、清華大學(xué)等30多所大學(xué)的分校。經(jīng)過30多年的建設(shè)與發(fā)展，學(xué)校目前擁有13個(gè)校區(qū)、14所學(xué)院（其中6個(gè)法人學(xué)院），分布在北京的6個(gè)城區(qū)，形成了以小營校區(qū)為中心、集中與分散相結(jié)合的辦學(xué)布局，是研究多校區(qū)大學(xué)管理的典型案例。學(xué)校通過調(diào)整組織運(yùn)行模式、再造教學(xué)管理流程、優(yōu)化教學(xué)管理團(tuán)隊(duì)和建立組織運(yùn)行機(jī)制等措施促進(jìn)了教學(xué)組織運(yùn)行的改革與創(chuàng)新。
1.調(diào)整組織運(yùn)行模式。
組織結(jié)構(gòu)是靜態(tài)的流程，是研究組織運(yùn)行模式的切入點(diǎn)。在學(xué)校進(jìn)行本科教學(xué)工作水平評估以前，教學(xué)組織運(yùn)行模式偏向于分權(quán)式管理模式。法人學(xué)院的部分業(yè)務(wù)可以直接以學(xué)院的身份和上級(jí)教育管理部門進(jìn)行開展，教學(xué)進(jìn)程、教學(xué)管理過程文件等與學(xué)校有一定的差異；非法人學(xué)院也在很多業(yè)務(wù)進(jìn)程上不一致。調(diào)整后的教學(xué)組織運(yùn)行模式偏重于集權(quán)、分權(quán)混合式管理模式，組織結(jié)構(gòu)發(fā)生了一定的變化（見圖1）。通過明確管理職責(zé)，控制權(quán)限，各校區(qū)學(xué)院的教學(xué)組織運(yùn)行工作在學(xué)校的統(tǒng)一管理之下教學(xué)組織安排和規(guī)范統(tǒng)一，在組織上保證了教學(xué)組織運(yùn)行工作有序、同步。
2.再造教學(xué)管理流程。
多校區(qū)大學(xué)教學(xué)管理流程比單一校區(qū)要繁瑣和復(fù)雜，制約著管理效率，迫切需要對教學(xué)組織運(yùn)行管理模式進(jìn)行改革與創(chuàng)新，進(jìn)行管理流程再造。借此充分發(fā)揮管理者的效能，提高組織的執(zhí)行力和創(chuàng)造力，使組織系統(tǒng)中各個(gè)環(huán)節(jié)間的運(yùn)行變得協(xié)調(diào)流暢。
（1）流程變革。根據(jù)教學(xué)組織運(yùn)行業(yè)務(wù)模塊功能定位，學(xué)校組織專門人員考察了優(yōu)秀多校區(qū)大學(xué)教學(xué)的組織管理流程；對本校各校區(qū)教學(xué)管理部門的組織結(jié)構(gòu)和工作流程進(jìn)行深入梳理，考慮并協(xié)調(diào)相關(guān)橫向業(yè)務(wù)流程，對原工作流程進(jìn)行診斷，提出滿足學(xué)校統(tǒng)一規(guī)范要求又體現(xiàn)各校區(qū)個(gè)性化特征的教學(xué)管理流程。
（2）組織變革。以實(shí)現(xiàn)有序、高效管理為目的，以流程為依據(jù)，對現(xiàn)有教學(xué)管理組織進(jìn)行功能分析，適時(shí)合并或增減組織部門。[4]組織設(shè)置既考慮一項(xiàng)工作在本部門的貫徹情況，又考慮如何協(xié)助相關(guān)部門順利實(shí)施這項(xiàng)工作，并注意減少各中間層次，從而減少流程混亂導(dǎo)致的工作需要反復(fù)協(xié)調(diào)、管理成本加大的問題。
3.優(yōu)化教學(xué)管理團(tuán)隊(duì)。
（1）統(tǒng)一服務(wù)的思想。用管理育人、服務(wù)育人的管理理念武裝教學(xué)管理部門工作人員，通過考察、培訓(xùn)等多種渠道，端正多校區(qū)各教學(xué)管理部門人員的工作態(tài)度、統(tǒng)一工作價(jià)值期望，提高其工作的積極性和主動(dòng)性。
（2）建設(shè)信息化團(tuán)隊(duì)。對各校區(qū)教學(xué)管理部門的人員開展多方位的業(yè)務(wù)培訓(xùn)，保證管理人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)和水平。各校區(qū)選一名具有信息技術(shù)知識(shí)背景的人員為信息管理員，學(xué)校對其進(jìn)行培訓(xùn)和訓(xùn)練，讓其負(fù)責(zé)各校區(qū)教學(xué)信息化工作的推廣，并和學(xué)校信息化建設(shè)工作保持同步，保證各校區(qū)管理人員可以順利通過信息化手段開展工作。
4.建立組織運(yùn)行機(jī)制。
學(xué)校通過調(diào)整組織運(yùn)行模式、再造教學(xué)管理流程和優(yōu)化教學(xué)管理團(tuán)隊(duì)等工作的'不斷總結(jié)，建立既適應(yīng)多校區(qū)教學(xué)管理需要又體現(xiàn)實(shí)施學(xué)分制要求，同時(shí)兼顧信息化技術(shù)可實(shí)現(xiàn)的教學(xué)管理制度。通過制訂統(tǒng)一的教學(xué)運(yùn)行管理、課程管理、學(xué)籍管理、教學(xué)質(zhì)量評價(jià)、畢業(yè)生管理、跨校區(qū)教學(xué)資源使用的績效評價(jià)機(jī)制和獎(jiǎng)懲辦法等相關(guān)制度文件，建立教學(xué)組織運(yùn)行機(jī)制。
傳感器論文篇十五
傳感器應(yīng)用極其廣泛，而且種類繁多，涉及的學(xué)科也很多，通過對傳感器的學(xué)習(xí)讓我基本了解了傳感器的基本概念及傳感器的靜、動(dòng)態(tài)特性電阻式、電容式、電感式、壓電式、熱電式、磁敏式、光電式傳感器與光纖傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理及應(yīng)用。傳感器的特性主要是指輸出入輸入之間的關(guān)系。當(dāng)輸入量為常量或變化很慢時(shí)，其關(guān)系為靜態(tài)特性。當(dāng)輸入量隨時(shí)間變換較快時(shí)，其關(guān)系為動(dòng)態(tài)特性。
前者就能推定后者。最常用的標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)有階躍信號(hào)和正弦信號(hào)兩種，所以傳感器的動(dòng)態(tài)特性也常用階躍響應(yīng)和頻率響應(yīng)來表示。
傳感器的作用主要是感受和響應(yīng)規(guī)定的被測量，并按一定規(guī)律將其轉(zhuǎn)換成有用輸出，特別是完成非電量到電量的轉(zhuǎn)換。傳感器的組成并無嚴(yán)格的規(guī)定。一般說來，可以把傳感器看做由敏感元件（有時(shí)又稱為預(yù)變換器）和變換元件（有時(shí)又稱為變換器）兩部分組成，。
敏感元件。
在具體實(shí)現(xiàn)非電量到電量的變換時(shí)，并非所有的非電量都能利用現(xiàn)有的技術(shù)手段直接變換為電量，有些必須進(jìn)行預(yù)變換，即先將待測的非電量變?yōu)橐子谵D(zhuǎn)換成電量的另一種非電量。這種能完成預(yù)變換的器件稱為敏感元件。
變換器。
能將感受到的非電量變換為電量的器件稱為變換器，例如，可以將位移量直接變換為電容、電阻及電感的電容變換器、電阻變換器及電感變換器，能直接把溫度變換為電勢的熱電偶變換器。顯然，變換器是傳感器不可缺少的重要組成部分。
在實(shí)際情況中，由于有一些敏感元件直接就可以輸出變換后的電信號(hào)，而一些傳感器又不包括敏感元件在內(nèi)，因此常常無法將敏感元件與變換器加以嚴(yán)格區(qū)別。
通過本學(xué)期的學(xué)習(xí)讓我了解在實(shí)際使用中對傳感器的選擇的要。
求如下：1、根據(jù)測量對象與測量環(huán)境確定傳感器的類型。
要進(jìn)行—個(gè)具體的測量工作,首先要考慮采用何種原理的傳感器,這需要分析多方面的因素之后才能確定.因?yàn)?即使是測量同一物理量,也有多種原理的傳感器可供選用,哪一種原理的傳感器更為合適,則需要根據(jù)被測量的特點(diǎn)和傳感器的使用條件考慮以下一些具體問題:量程的大小;被測位置對傳感器體積的要求;測量方式為接觸式還是非接觸式;信號(hào)的引出方法,有線或是非接觸測量;傳感器的來源,國產(chǎn)還是進(jìn)口,價(jià)格能否承受,還是自行研制.
在考慮上述問題之后就能確定選用何種類型的傳感器,然后再考慮傳感器的具體性能指針.
2、靈敏度的選擇。
量變化對應(yīng)的輸出信號(hào)的值才比較大,有利于信號(hào)處理.但要注意的是,傳感器的靈敏度高,與被測量無關(guān)的外界噪聲也容易混入,也會(huì)被放大系統(tǒng)放大,影響測量精度.因此,要求傳感器本身應(yīng)具有較高的信噪比,盡員減少從外界引入的廠擾信號(hào).
傳感器的靈敏度是有方向性的.當(dāng)被測量是單向量,而且對其方向性要求較高,則應(yīng)選擇其它方向靈敏度小的傳感器;如果被測量是多維向量,則要求傳感器的交叉靈敏度越小越好.
3、頻率響應(yīng)特性。
傳感器的頻率響應(yīng)特性決定了被測量的頻率范圍,必須在允許頻率范圍內(nèi)保持不失真的測量條件,實(shí)際上傳感器的響應(yīng)總有—定延遲,希望延遲時(shí)間越短越好.
傳感器的頻率響應(yīng)高,可測的信號(hào)頻率范圍就寬,而由于受到結(jié)構(gòu)特性的影響,機(jī)械系統(tǒng)的慣性較大,因有頻率低的傳感器可測信號(hào)的頻率較低.
在動(dòng)態(tài)測量中,應(yīng)根據(jù)信號(hào)的特點(diǎn)(穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)、隨機(jī)等)響應(yīng)特性,以免產(chǎn)生過火的誤差.
4、線性范圍。
傳感器論文篇十六
系統(tǒng)核心處理模塊基于cc2530開發(fā)設(shè)計(jì)，選用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)組建無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，具有容量大、低成本和低功耗等特點(diǎn)，且相鄰兩個(gè)節(jié)點(diǎn)傳輸距離可達(dá)10～150m，完全滿足溫室內(nèi)無線調(diào)光系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求。其中，主控節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建、環(huán)境信息采集、數(shù)據(jù)處理分析、人機(jī)交互及調(diào)光命令下發(fā)等功能;驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)主要實(shí)現(xiàn)控制命令接收、數(shù)據(jù)解析及調(diào)光數(shù)據(jù)輸出等功能;植物led執(zhí)行器實(shí)現(xiàn)led燈組調(diào)控及亮度輸出。主控節(jié)點(diǎn)采用全功能設(shè)備ffd(fullfunctionde-vice)，具備網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)功能，可聯(lián)結(jié)其他ffd或精簡功能設(shè)備(rfd)，組建無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，可雙向傳輸信息，具有協(xié)調(diào)作用;同時(shí)，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，主控節(jié)點(diǎn)具有控制功能。電路設(shè)計(jì)增加環(huán)境光照與溫度信息采集模塊、人機(jī)交互模塊(即液晶顯示及按鍵)、工作指示燈、時(shí)鐘模塊以及復(fù)位模塊，分別完成數(shù)據(jù)采集、人機(jī)交互和復(fù)位等控制功能。驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)采用簡化功能設(shè)備rfd(reducedfunc-tiondevice)與主控節(jié)點(diǎn)進(jìn)行信息傳輸，同時(shí)完成控制命令輸出;植物led執(zhí)行器基于植物光合作用分析，選用中心波長為660nm、半波帶寬度為40nm的紅光led，以及中心波長為450nm、半波帶寬度為40nm的藍(lán)光led兩種特定波段led作為光源，可根據(jù)驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)輸出不同的調(diào)光命令，實(shí)現(xiàn)不同配光比的光環(huán)境調(diào)節(jié)。
2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)。
2．1主控節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)及硬件設(shè)計(jì)。
主控節(jié)點(diǎn)主要負(fù)責(zé)構(gòu)建及啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)參數(shù)選擇、當(dāng)前環(huán)境信息監(jiān)測、控制方式選擇、計(jì)算調(diào)光值、調(diào)光命令下發(fā)、人機(jī)交互等功能，包括電源模塊、核心處理模塊、無線模塊。
2．1．1核心處理模塊。
系統(tǒng)選用cc2530作為中央處理器，內(nèi)含高性能低功耗8051微控制器，工作電壓3．3v，外設(shè)21個(gè)i/o口。其中，p1．0接入系統(tǒng)正常工作信號(hào)led指示燈;p0．1接入手動(dòng)按鈕;人機(jī)交互模塊電路為液晶分別與p0．0，p1．2，p1．5和p1．6連接，按鍵與p0．6和p2．0口連接;p0．2，p0．4，p0．5與時(shí)鐘芯片ds1302相連;p1．4口與溫度傳感器連接，p1．1和p1．3口與光照傳感器相連。具體電路根據(jù)cc2530芯片手冊設(shè)計(jì)開發(fā)，降低了開發(fā)難度。
2．1．2人機(jī)交互模塊。
系統(tǒng)選用db12864－16c作為液晶顯示，采用普通復(fù)位按鍵作為設(shè)備按鍵，在滿足系統(tǒng)工作要求的條件下，為節(jié)省i/o口使用，液晶與cc2530連接采用串行spi方式進(jìn)行通信，按鍵電路利用sn74hc32或門和lm358運(yùn)放共同實(shí)現(xiàn)。具體電路根據(jù)spi方式及運(yùn)放典型電路開發(fā)設(shè)計(jì)。
2．1．3其他模塊。
電源模塊采用5v適配器為主控節(jié)點(diǎn)供電。電源輸入后，經(jīng)過降壓芯片asm－1117典型電路為系統(tǒng)提供3．3v直流電壓。數(shù)據(jù)采集模塊包括環(huán)境溫度采集和光照采集兩種。其中，溫度采集選用ds18b20作為溫度傳感器和isl29010作為光照傳感器，通過在光照傳感器上覆蓋紅藍(lán)光濾光片以及軟件修正，實(shí)現(xiàn)對光合作用有效波段監(jiān)測。時(shí)鐘模塊根據(jù)ds1302芯片手冊中典型電路設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)時(shí)間設(shè)制以及定時(shí)控制功能。同時(shí)，為滿足系統(tǒng)后期擴(kuò)展需求，將剩余i/o口作為備用擴(kuò)展口使用，以提高系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用及二次開發(fā)能力。
2．2驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)及植物led執(zhí)行器設(shè)計(jì)。
驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)屬于精簡功能設(shè)備，只完成調(diào)光控制命令接收與信號(hào)輸出功能，可減少外圍電路設(shè)計(jì)，降低了智能調(diào)光系統(tǒng)的成本。驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)包括核心處理模塊、無線接收模塊、電源模塊和繼電器模塊。具體電路為:p1．0連接紅光led驅(qū)動(dòng)電路，p1．1連接藍(lán)光led驅(qū)動(dòng)電路，p1．5連接紅光信號(hào)繼電器，p1．6連接藍(lán)光信號(hào)繼電器。led執(zhí)行器包括驅(qū)動(dòng)模塊及紅藍(lán)光led燈組，由24v電源供電。驅(qū)動(dòng)模塊選擇pt4115驅(qū)動(dòng)芯片，是一款連續(xù)電感電流導(dǎo)通模式的`降壓恒流源，可用于驅(qū)動(dòng)一顆或多顆led串聯(lián)。led燈組根據(jù)植物生長所需光環(huán)境由若干紅藍(lán)光led按比例組成。
3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。
本系統(tǒng)以iar為軟件開發(fā)平臺(tái)，可以直接對zig-bee協(xié)議棧進(jìn)行開發(fā)移植，生成高效可靠的可執(zhí)行代碼，并對代碼進(jìn)行調(diào)試。代碼采用c語言開發(fā)，不僅有利于軟件代碼的可讀性，而且能夠滿足對硬件功能的調(diào)試和控制，大大縮短了系統(tǒng)開發(fā)周期。系統(tǒng)軟件主要包括節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)傳輸和節(jié)點(diǎn)功能軟件兩個(gè)部分。節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸過程:首先，通過主控節(jié)點(diǎn)進(jìn)行信道掃描，選擇合適的信道組建網(wǎng)絡(luò)。在ieeee802．15．4協(xié)議中，將2．4g頻段劃分16個(gè)信道，編號(hào)為11－26。本系統(tǒng)選擇默認(rèn)值11信道。構(gòu)建成功后，驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)以直接方式加入網(wǎng)絡(luò)，即驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)作為主控節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)，由主控節(jié)點(diǎn)向驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送，作為其子設(shè)備命令。主控節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中起協(xié)調(diào)器作用，負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。為確保系統(tǒng)安全可靠工作，系統(tǒng)采用分布式分配機(jī)制為每個(gè)節(jié)點(diǎn)分配自己的地址，主控節(jié)點(diǎn)在組網(wǎng)以后使用0x0000作為自己的短地址，在驅(qū)動(dòng)執(zhí)行節(jié)點(diǎn)加入系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)后，由主控設(shè)備隨機(jī)分配一個(gè)不重復(fù)的16位短地址作為自己唯一的地址來進(jìn)行通訊。主控節(jié)點(diǎn)控制軟件包括兩類傳感器解析函數(shù)、計(jì)算決策程序、參數(shù)設(shè)定程序、液晶顯示程序和時(shí)鐘程序等子程序;驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)作為終端節(jié)點(diǎn)，在完成調(diào)光控制命令接收后，將控制信號(hào)輸出給繼電器和驅(qū)動(dòng)電路;led執(zhí)行器根據(jù)調(diào)光控制命令實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)紅藍(lán)光led燈組狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)溫室光環(huán)境的多種方式以及無線控制。
4運(yùn)行結(jié)果。
本設(shè)備已通過實(shí)驗(yàn)測試，并應(yīng)用于西北農(nóng)林科技大學(xué)某實(shí)驗(yàn)基地。試驗(yàn)證明，系統(tǒng)可根據(jù)用戶實(shí)際需要實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制、定時(shí)控制、閾值控制以及定量控制等多種控制方式調(diào)光，且所有控制命令均可采用無線傳輸方式進(jìn)行準(zhǔn)確傳輸。其中，在閾值控制方式下，主控節(jié)點(diǎn)可完成溫室實(shí)時(shí)溫度、紅藍(lán)光光強(qiáng)等環(huán)境因子檢測，并基于光合作用機(jī)理精確決策溫室作物實(shí)際需光量;驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)可穩(wěn)定接收實(shí)際調(diào)光數(shù)據(jù)，并準(zhǔn)確輸出給驅(qū)動(dòng)電路和繼電器，led執(zhí)行器可根據(jù)控制命令準(zhǔn)確調(diào)節(jié)led燈組輸出狀態(tài)。
5結(jié)論。
（1）本文設(shè)計(jì)了一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)施農(nóng)業(yè)調(diào)光系統(tǒng)，可通過用戶實(shí)際需求選擇多種控制方式對溫室作物光環(huán)境進(jìn)行無線調(diào)控。其中，閾值控制方式綜合考慮作物光合作用影響因素，根據(jù)溫室溫度、紅藍(lán)光光強(qiáng)等環(huán)境因子精確計(jì)算作物實(shí)際需光量，實(shí)現(xiàn)了溫室光環(huán)境的實(shí)時(shí)按需調(diào)節(jié)。
（2）系統(tǒng)結(jié)合溫室實(shí)際生產(chǎn)條件，采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)傳輸調(diào)光命令，有效降低了系統(tǒng)部署難度與維護(hù)成本;采用新一代led光源，減少了生產(chǎn)成本，節(jié)約了能源。
（3）經(jīng)過實(shí)際部署和運(yùn)行證明，系統(tǒng)具有穩(wěn)定性好、準(zhǔn)確性高、部署簡單和能耗少等優(yōu)點(diǎn)。
傳感器論文篇十七
新課標(biāo)代表著新的教育形勢。小學(xué)體育教學(xué)的重要性自然不言自明。因此，注重小學(xué)體育教學(xué)方式方法上的創(chuàng)新就成為順理成章的事情，值得廣大教育者去用心關(guān)注。但是，在轉(zhuǎn)變教學(xué)方式之前，應(yīng)當(dāng)對小學(xué)體育教學(xué)的特點(diǎn)進(jìn)行全面的了解。
1.1小學(xué)體育教學(xué)具備鍛煉學(xué)生身體的功能。
體育教育目標(biāo)不是簡單地完成教學(xué)任務(wù)而已，而是需要將教學(xué)任務(wù)通過較好的方法方式落實(shí)給學(xué)生，使他們在體育教學(xué)中積極配合老師，完成課堂任務(wù)。從本質(zhì)上認(rèn)識(shí)，體育活動(dòng)也是一種積極的鍛煉，其適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)量必然能夠?qū)崿F(xiàn)鍛煉身體的目的，從而有效增強(qiáng)學(xué)生的體質(zhì)。
1.2小學(xué)體育教學(xué)具備較強(qiáng)的趣味性。
很多時(shí)候，體育內(nèi)容的有效落實(shí)需要在內(nèi)容設(shè)置上添加一些有益的游戲內(nèi)容。體育游戲同樣具備一般游戲的特點(diǎn)，能夠有效激發(fā)出學(xué)生的興趣，使學(xué)生積極參與體育課堂教學(xué)活動(dòng)，順利完成體育課堂教學(xué)任務(wù)，使體育教育目標(biāo)順利及時(shí)地實(shí)現(xiàn)?？梢?，若想在體育教學(xué)過程中充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，就應(yīng)當(dāng)適當(dāng)融入體育游戲的趣味性，并利用好這個(gè)最為明顯的特點(diǎn)。
1.3小學(xué)體育教學(xué)需要借助一定規(guī)則來完成。
從本質(zhì)上看，小學(xué)體育活動(dòng)是游戲的一種，因此，其滿足了學(xué)生的一種內(nèi)心需求，能夠使學(xué)生投入高漲的熱情去“玩”。當(dāng)然，體育游戲也有其自身的規(guī)則，以利于老師合理組織學(xué)生人數(shù)及游戲角色，實(shí)現(xiàn)老師與學(xué)生的良好互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)良好的體育教學(xué)效果。
2體育教學(xué)在小學(xué)教育過程中的積極價(jià)值。
體育課是小學(xué)乃至大學(xué)階段必不可少的科目?？梢?，體育教學(xué)在每個(gè)學(xué)習(xí)階段都占有重要的地位。究其原因，在于體育教學(xué)在每個(gè)學(xué)習(xí)階段都發(fā)揮著非常積極的作用。小學(xué)作為每個(gè)人受教育的起步階段，其各個(gè)方面的良好基礎(chǔ)是非常必要的。怡好，體育教學(xué)在小學(xué)教育過程中就體現(xiàn)了非常明顯的價(jià)值。
2.1通過體育教學(xué)，鍛煉學(xué)生身體，及時(shí)實(shí)現(xiàn)體育教育目標(biāo)。
體育教學(xué)活動(dòng)是在尊重運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)的，需要借助符合客觀規(guī)律的方式方法。同時(shí)，其是以身體運(yùn)動(dòng)形式加以體現(xiàn)的，因此，能使學(xué)生達(dá)到較好的健身作用，使學(xué)生的身體得到應(yīng)有的鍛煉，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)小學(xué)體育教學(xué)目標(biāo)，出色地完成教學(xué)任務(wù)，從而提高學(xué)校的整體教學(xué)水平。
2.2通過體育教學(xué)，滿足學(xué)生心理需求，增強(qiáng)學(xué)生團(tuán)結(jié)意識(shí)。
在體育教學(xué)過程中，學(xué)生通過愉快輕松的競爭氛圍，實(shí)現(xiàn)在體力、技能、智慧等方面的有效鍛煉，從而得到師生的夸獎(jiǎng)和贊揚(yáng)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生自身的心理滿足，這種滿足能在很大程度上使學(xué)生得到快樂。同時(shí)，很多體育游戲一般情況下是通過分組進(jìn)行的，因此，也能夠有效提高學(xué)生之間的.團(tuán)結(jié)意識(shí)和互助精神。
3體育教學(xué)內(nèi)容編排規(guī)則。
體育教學(xué)能夠收到良好的教學(xué)效果，得益于其合理科學(xué)的教學(xué)內(nèi)容編排。因此，在體育教學(xué)活動(dòng)編排過程中，應(yīng)當(dāng)切實(shí)樹立創(chuàng)新意識(shí)，嚴(yán)格把握體育活動(dòng)的特點(diǎn)，遵循一定的規(guī)則，使體育活動(dòng)發(fā)揮應(yīng)有的價(jià)值。
3.1教學(xué)內(nèi)容和形式應(yīng)當(dāng)健康。
體育活動(dòng)對于學(xué)生的體力、智慧、基本身體素質(zhì)都有一定的要求。因此，在編排體育內(nèi)容時(shí)，應(yīng)當(dāng)具備健康的內(nèi)容，并且承載體育內(nèi)容的外在游戲形式也應(yīng)當(dāng)是健康的，只有這樣，才能更好地配合小學(xué)生德育教育，有利于學(xué)生的健康成長，易于學(xué)生的接受。
3.2體育游戲應(yīng)當(dāng)簡單易學(xué)。
體育游戲是完成體育教學(xué)活動(dòng)的有力助手。因此，復(fù)雜深?yuàn)W的體育游戲反而不利于小學(xué)生的掌握。在編排體育游戲時(shí)，要時(shí)刻兼顧學(xué)生的年齡特點(diǎn)和生理需求。這就客觀地要求體育游戲應(yīng)當(dāng)淺顯易學(xué)，使學(xué)生能夠很快投入到游戲氛圍中，在體育教學(xué)過程中實(shí)現(xiàn)師生的良性互動(dòng)。
3.3體育活動(dòng)應(yīng)當(dāng)具備趣味性。
小學(xué)體育教學(xué)應(yīng)當(dāng)以提升學(xué)生興趣為前提條件，實(shí)現(xiàn)學(xué)生積極配合老師的狀態(tài)。激發(fā)出小學(xué)生的興趣，才能提升他們的主體參與意識(shí)，因此，在進(jìn)行內(nèi)容的設(shè)置時(shí)就應(yīng)當(dāng)注重小學(xué)生趣味性的有效調(diào)動(dòng)。只有這樣，學(xué)生的興趣才能被激發(fā)，體育活動(dòng)才能發(fā)揮應(yīng)有的作用，實(shí)現(xiàn)應(yīng)有的效果。
傳感器論文篇十八
根據(jù)上面的原理可知，基于stewart結(jié)構(gòu)的六維力傳感每一個(gè)支路如果只受到拉壓方向的力，則測量的結(jié)果將比較準(zhǔn)確，如果有耦合力進(jìn)入該支路傳感器，則由于耦合的影響，傳感器的精度會(huì)降低，并且耦合因素是降低傳感器精度的一個(gè)重要原因，因此，就需要設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu)將耦合應(yīng)力影響降到最小，從而提高測量精度。本文在結(jié)構(gòu)解耦設(shè)計(jì)上，主要在2個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn):一是盡量減少耦合力的引入;另一方面是盡量提高結(jié)構(gòu)的抗耦合能力。
1．1支路去耦結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。
傳感器維間耦合的產(chǎn)生是在主測量載荷作用時(shí)會(huì)伴隨著非測量方向載荷的干擾影響。根據(jù)stewart六維力傳感器的特點(diǎn)與工作原理，傳感器耦合形式主要是各支路傳感器會(huì)受到額外的彎曲和沿軸線的扭轉(zhuǎn)作用。對此，本文設(shè)計(jì)了一種支路傳感器去耦結(jié)構(gòu)可以很好地減小耦合扭曲、彎曲的影響。它由球頭球窩組件、十字槽鏈接桿部件等部分構(gòu)成，如圖2所示。設(shè)計(jì)思路如下:1)將傳統(tǒng)的球鉸面接觸改為錐頭球窩的點(diǎn)接觸，連接桿一端為錐狀半球型，套入在半球形的窩中，基本實(shí)現(xiàn)點(diǎn)接觸，這樣，在對傳感器施加力時(shí)，力比較集中，大大減小了雜散力的影響，提高了載荷傳遞的穩(wěn)定性，并且通過接觸面的減小降低了耦合影響。2)在連接桿上加工可等效為彈性鉸鏈的正交十字槽結(jié)構(gòu)，當(dāng)有彎曲力矩施加到支路傳感器上時(shí)，由于有彈性鉸鏈效應(yīng)，彎曲力矩的影響將會(huì)大大減小，使得力傳遞基本上按照設(shè)計(jì)的方向進(jìn)行，力的傳遞越集中，傳感器的精度就越高。
傳感器論文篇十九
1微型化（micro）。
為了能夠與信息時(shí)代信息量激增、要求捕獲和處理信息的能力日益增強(qiáng)的技術(shù)發(fā)展趨勢保持一致，對于傳感器性能指標(biāo)（包括精確性、可靠性、靈敏性等）的要求越來越嚴(yán)格；與此同時(shí)，傳感器系統(tǒng)的操作友好性亦被提上了議事日程，因此還要求傳感器必須配有標(biāo)準(zhǔn)的輸出模式；而傳統(tǒng)的大體積弱功能傳感器往往很難滿足上述要求，所以它們已逐步被各種不同類型的高性能微型傳感器所取代；后者主要由硅材料構(gòu)成，具有體積小、重量輕、反應(yīng)快、靈敏度高以及成本低等優(yōu)點(diǎn)。
目前，幾乎所有的傳感器都在由傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化生產(chǎn)設(shè)計(jì)向基于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（cad）的模擬式工程化設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變，從而使設(shè)計(jì)者們能夠在較短的時(shí)間內(nèi)設(shè)計(jì)出低成本、高性能的新型系統(tǒng)，這種設(shè)計(jì)手段的巨大轉(zhuǎn)變在很大程度上推動(dòng)著傳感器系統(tǒng)以更快的速度向著能夠滿足科技發(fā)展需求的微型化的方向發(fā)展。
對于微機(jī)電系統(tǒng)（mems）的研究工作始于20世紀(jì)60年代，其研究范疇涉及材料科學(xué)、機(jī)械控制、加工與封裝工藝、電子技術(shù)以及傳感器和執(zhí)行器等多種學(xué)科，是一個(gè)極具前景的新興研究領(lǐng)域。mems的核心技術(shù)是研究微電子與微機(jī)械加工與封裝技術(shù)的巧妙結(jié)合，期望能夠由此而制造出體積小巧但功能強(qiáng)大的新型系統(tǒng)。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，尤其最近十多年的研究與發(fā)展，mems技術(shù)已經(jīng)顯示出了巨大的生命力，此項(xiàng)技術(shù)的有效采用將信息系統(tǒng)的微型化、智能化、多功能化和可靠性水平提高到了一個(gè)新的高度。在當(dāng)前技術(shù)水平下，微切削加工技術(shù)已經(jīng)可以生產(chǎn)出來具有不同層次的3d微型結(jié)構(gòu)，從而可以生產(chǎn)出體積非常微小的微型傳感器敏感元件，象毒氣傳感器、離子傳感器、光電探測器這樣的以硅為主要構(gòu)成材料的傳感/探測器都裝有極好的敏感元件[1]，[2]。目前，這一類元器件已作為微型傳感器的主要敏感元件被廣泛應(yīng)用于不同的研究領(lǐng)域中。
2智能化（smart）。
智能化傳感器（smartsensor）是20世紀(jì)80年代末出現(xiàn)的另外一種涉及多種學(xué)科的新型傳感器系統(tǒng)。此類傳感器系統(tǒng)一經(jīng)問世即刻受到科研界的普遍重視，尤其在探測器應(yīng)用領(lǐng)域，如分布式實(shí)時(shí)探測、網(wǎng)絡(luò)探測和多信號(hào)探測方面一直頗受歡迎，產(chǎn)生的影響較大。
2.1智能化傳感器的特點(diǎn)。
智能化傳感器是指那些裝有微處理器的，不但能夠執(zhí)行信息處理和信息存儲(chǔ)，而且還能夠進(jìn)行邏輯思考和結(jié)論判斷的傳感器系統(tǒng)。這一類傳感器就相當(dāng)于是微型機(jī)與傳感器的綜合體一樣，其主要組成部分包括主傳感器、輔助傳感器及微型機(jī)的硬件設(shè)備。如智能化壓力傳感器，主傳感器為壓力傳感器，用來探測壓力參數(shù)，輔助傳感器通常為溫度傳感器和環(huán)境壓力傳感器。采用這種技術(shù)時(shí)可以方便地調(diào)節(jié)和校正由于溫度的變化而導(dǎo)致的測量誤差，而環(huán)境壓力傳感器測量工作環(huán)境的壓力變化并對測定結(jié)果進(jìn)行校正；而硬件系統(tǒng)除了能夠?qū)鞲衅鞯娜踺敵鲂盘?hào)進(jìn)行放大、處理和存儲(chǔ)外，還執(zhí)行與計(jì)算機(jī)之間的通信聯(lián)絡(luò)。
通常情況下，一個(gè)通用的檢測儀器只能用來探測一種物理量，其信號(hào)調(diào)節(jié)是由那些與主探測部件相連接著的模擬電路來完成的；但智能化傳感器卻能夠?qū)崿F(xiàn)所有的功能，而且其精度更高、價(jià)格更便宜、處理質(zhì)量也更好。與傳統(tǒng)的傳感器相比，智能化傳感器具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1．智能化傳感器不但能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行處理、分析和調(diào)節(jié)，能夠?qū)λ鶞y的數(shù)值及其誤差進(jìn)行補(bǔ)償，而且還能夠進(jìn)行邏輯思考和結(jié)論判斷，能夠借助于一覽表對非線性信號(hào)進(jìn)行線性化處理，借助于軟件濾波器濾波數(shù)字信號(hào)。此外，還能夠利用軟件實(shí)現(xiàn)非線性補(bǔ)償或其它更復(fù)雜的環(huán)境補(bǔ)償，以改進(jìn)測量精度。
2．智能化傳感器具有自診斷和自校準(zhǔn)功能，可以用來檢測工作環(huán)境。當(dāng)工作環(huán)境臨近其極限條件時(shí)，它將發(fā)出告警信號(hào)，并根據(jù)其分析器的輸入信號(hào)給出相關(guān)的診斷信息。當(dāng)智能化傳感器由于某些內(nèi)部故障而不能正常工作時(shí)，它能夠借助其內(nèi)部檢測鏈路找出異?，F(xiàn)象或出了故障的部件。
3．智能化傳感器能夠完成多傳感器多參數(shù)混合測量，從而進(jìn)一步拓寬了其探測與應(yīng)用領(lǐng)域，而微處理器的介入使得智能化傳感器能夠更加方便地對多種信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。此外，其靈活的配置功能既能夠使相同類型的傳感器實(shí)現(xiàn)最佳的工作性能，也能夠使它們適合于各不相同的工作環(huán)境。
5．智能化傳感器備有一個(gè)數(shù)字式通信接口，通過此接口可以直接與其所屬計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信聯(lián)絡(luò)和交換信息。此外，智能化傳感器的信息管理程序也非常簡單方便，譬如，可以對探測系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制或者在鎖定方式下工作，也可以將所測的數(shù)據(jù)發(fā)送給遠(yuǎn)程用戶等。
2.2智能化傳感器的發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀。
目前，智能化傳感器技術(shù)正處于蓬勃發(fā)展時(shí)期，具有代表意義的典型產(chǎn)品是美國霍尼韋爾公司的st-3000系列智能變送器和德國斯特曼公司的二維加速度傳感器，以及另外一些含有微處理器（mcu）的單片集成壓力傳感器、具有多維檢測能力的智能傳感器和固體圖像傳感器（ssis）等。與此同時(shí)，基于模糊理論的新型智能傳感器和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在智能化傳感器系統(tǒng)的研究和發(fā)展中的重要作用也日益受到了相關(guān)研究人員的極大重視。
指出的一點(diǎn)是：目前的智能化傳感器系統(tǒng)本身盡管全都是數(shù)字式的，但其通信協(xié)議卻仍需借助于4～20ma的標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)來實(shí)現(xiàn)。一些國際性標(biāo)準(zhǔn)化研究機(jī)構(gòu)目前正在積極研究推出相關(guān)的通用現(xiàn)場總線數(shù)字信號(hào)傳輸標(biāo)準(zhǔn)；不過，在眼下過渡階段仍大多采用遠(yuǎn)距離總線尋址傳感器（hart）協(xié)議，即highwayaddressableremotetransducer。這是一種適用于智能化傳感器的通信協(xié)議，與目前使用4～20ma模擬信號(hào)的系統(tǒng)完全兼容，模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)可以同時(shí)進(jìn)行通信，從而使不同生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品具有通用性。
能化傳感器多用于壓力、力、振動(dòng)沖擊加速度、流量、溫濕度的測量，如美國霍尼韋爾公司的st3000系列全智能變送器和德國斯特曼公司的二維加速度傳感器就屬于這一類傳感器。另外，智能化傳感器在空間技術(shù)研究領(lǐng)域亦有比較成功的應(yīng)用實(shí)例[6]。
發(fā)展中，智能化傳感器無疑將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)展到化學(xué)、電磁、光學(xué)和核物理等研究領(lǐng)域。可以預(yù)見，新興的智能化傳感器將會(huì)在關(guān)系到全人類國民生的各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮越來越大作用。
3多功能傳感器（multifunction）。
如前所述，通常情況下一個(gè)傳感器只能用來探測一種物理量，但在許多應(yīng)用領(lǐng)域中，為了能夠完美而準(zhǔn)確地反映客觀事物和環(huán)境，往往需要同時(shí)測量大量的物理量。由若干種敏感元件組成的多功能傳感器則是一種體積小巧而多種功能兼?zhèn)涞男乱淮綔y系統(tǒng)，它可以借助于敏感元件中不同的物理結(jié)構(gòu)或化學(xué)物質(zhì)及其各不相同的表征方式，用單獨(dú)一個(gè)傳感器系統(tǒng)來同時(shí)實(shí)現(xiàn)多種傳感器的功能。隨著傳感器技術(shù)和微機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，目前已經(jīng)可以生產(chǎn)出來將若干種敏感元件綜裝在同一種材料或單獨(dú)一塊芯片上的一體化多功能傳感器。
3.1多功能傳感器的執(zhí)行規(guī)則和結(jié)構(gòu)模式。
概括來講，多功能傳感器系統(tǒng)主要的執(zhí)行規(guī)則和結(jié)構(gòu)模式包括：
（1）多功能傳感器系統(tǒng)由若干種各不相同的敏感元件組成，可以用來同時(shí)測量多種參數(shù)。譬如，可以將一個(gè)溫度探測器和一個(gè)濕度探測器配置在一起（即將熱敏元件和濕敏元件分別配置在同一個(gè)傳感器承載體上）制造成一種新的傳感器，這樣，這種新的傳感器就能夠同時(shí)測量溫度和濕度。
（2）將若干種不同的敏感元件精巧地制作在單獨(dú)的一塊硅片中，從而構(gòu)成一種高度綜合化和小型化的多功能傳感器。由于這些敏感元件是被綜裝在同一塊硅片中的，它們無論何時(shí)都工作在同一種條件下，所以很容易對系統(tǒng)誤差進(jìn)行補(bǔ)償和校正。
（3）借助于同一個(gè)傳感器的不同效應(yīng)可以獲得不同的信息。以線圈為例，它所表現(xiàn)出來的電容和電感是各不相同的。
（4）在不同的激勵(lì)條件下，同一個(gè)敏感元件將表現(xiàn)出來不同的特征。而在電壓、電流或溫度等激勵(lì)條件均不相同的情況下，由若干種敏感元件組成的一個(gè)多功能傳感器的特征可想而知將會(huì)是多么的`千差萬別！有時(shí)候簡直就相當(dāng)于是若干個(gè)不同的傳感器一樣，其多功能特征可謂名副其實(shí)。
3.2多功能傳感器的研制與應(yīng)用現(xiàn)狀。
多功能傳感器無疑是當(dāng)前傳感器技術(shù)發(fā)展中一個(gè)全新的研究方向，日前有許多學(xué)者正在積極從事于該領(lǐng)域的研究工作。如將某些類型的傳感器進(jìn)行適當(dāng)組合而使之成為新的傳感器，如用來測量流體壓力和互異壓力的組合傳感器。又如，為了能夠以較高的靈敏度和較小的粒度同時(shí)探測多種信號(hào)，微型數(shù)字式三端口傳感器可以同時(shí)采用熱敏元件、光敏元件和磁敏元件；這種組配方式的傳感器不但能夠輸出模擬信號(hào)，而且還能夠輸出頻率信號(hào)和數(shù)字信號(hào).
從目前的發(fā)展現(xiàn)狀來看，最熱門的研究領(lǐng)域也許是各種類型的仿生傳感器了，而且在感觸、刺激以及視聽辨別等方面已有最新研究成果問世。從實(shí)用的角度考慮，多功能傳感器中應(yīng)用較多的是各種類型的多功能觸覺傳感器，譬如人造皮膚觸覺傳感器就是其中之一，這種傳感器系統(tǒng)由pvdf材料、無觸點(diǎn)皮膚敏感系統(tǒng)以及具有壓力敏感傳導(dǎo)功能的橡膠觸覺傳感器等組成。據(jù)悉，美國merritt公司研制開發(fā)的無觸點(diǎn)皮膚敏感系統(tǒng)獲得了較大的成功，其無觸點(diǎn)超聲波傳感器、紅外輻射引導(dǎo)傳感器、薄膜式電容傳感器、以及溫度、氣體傳感器等在美國本土應(yīng)用甚廣。
與其它方面的研究成果相比，目前在人工嗅覺方面的研究還似乎遠(yuǎn)遠(yuǎn)不盡人意。由于嗅覺元件接收到的判別信號(hào)是非常復(fù)雜的，其中總是混合著成千上萬種化學(xué)物質(zhì)，這就使得嗅覺系統(tǒng)處理起這些信號(hào)來異常錯(cuò)綜復(fù)雜。
人工嗅覺傳感系統(tǒng)的典型產(chǎn)品是功能各異的electronicnose（電子鼻），近10多年來，該技術(shù)的發(fā)展很快，目前已有數(shù)種商品化的產(chǎn)品在國際市場流通，美、法、德、英等國家均有比較先進(jìn)的電子鼻產(chǎn)品問世。
“電子鼻”系統(tǒng)通常由一個(gè)交叉選擇式氣體傳感器陣列和相關(guān)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)組成，并配以恰當(dāng)?shù)哪Ｊ阶R(shí)別系統(tǒng)，具有識(shí)別簡單和復(fù)雜氣味的能力，主要用來解決一般情況下的氣味探測問題。根據(jù)應(yīng)用對象的不同，“電子鼻”系統(tǒng)傳感器陣列中傳感器的構(gòu)成材料及配置數(shù)量亦有所不同，其中，構(gòu)成材料包括金屬氧化物半導(dǎo)體、導(dǎo)電聚合物、石英晶振等，配置數(shù)量則從幾個(gè)到數(shù)十個(gè)不等?？傊?，“電子鼻”系統(tǒng)是氣體傳感器技術(shù)和信息處理技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合的高科技產(chǎn)物，其氣體傳感器的體積很小，功耗也很低，能夠方便地捕獲并處理氣味信號(hào)。氣流經(jīng)過氣體傳感器陣列進(jìn)入到“電子鼻”系統(tǒng)的信號(hào)預(yù)處理元件中，最后由陣列響應(yīng)模式來確定其所測氣體的特征。陣列響應(yīng)模式采用關(guān)聯(lián)法、最小二乘法、群集法以及主要元素分析法等方法對所測氣體進(jìn)行定性和定量鑒別。美國cyranosciences公司生產(chǎn)的cyranose320電子鼻是目前技術(shù)較為先進(jìn)、適用范圍也比較廣的嗅覺傳感系統(tǒng)之一，該系統(tǒng)主要由傳感器陣列和數(shù)據(jù)分析算法兩部分組成，其基本技術(shù)是將若干個(gè)獨(dú)特的薄膜式碳-黑聚合物復(fù)合材料化學(xué)電阻器配置成一個(gè)傳感器陣列，然后采用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)分析技術(shù)，通過分析由此傳感器陣列所收集到的輸出值的辦法來識(shí)別未知分析物。據(jù)稱，cyranose320電子鼻的適用范圍包括食品與飲料的生產(chǎn)與保鮮、環(huán)境保護(hù)、化學(xué)品分析與鑒定、疾病診斷與醫(yī)藥分析以及工業(yè)生產(chǎn)過程控制與消費(fèi)品的監(jiān)控與管理等。
4無線網(wǎng)絡(luò)化（wirelessnetworked）。
無線網(wǎng)絡(luò)對我們來說并不陌生，比如手機(jī)，無線上網(wǎng)，電視機(jī)。傳感器對我們來說也不陌生，比如溫度傳感器、壓力傳感器，還有比較新穎的氣味傳感器。但是，把二者結(jié)合在起來，提出無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（wirelesssensornetworks）這個(gè)概念，卻是近幾年才發(fā)生的事情。
傳感器網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)前國際上備受關(guān)注的、由多學(xué)科高度交叉的新興前沿研究熱點(diǎn)領(lǐng)域。傳感器網(wǎng)絡(luò)綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及無線通信技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)等，能夠通過各類集成化的微型傳感器協(xié)作地實(shí)時(shí)監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息，通過嵌入式系統(tǒng)對信息進(jìn)行處理，并通過隨機(jī)自組織無線通信網(wǎng)絡(luò)以多跳中繼方式將所感知信息傳送到用戶終端。從而真正實(shí)現(xiàn)“無處不在的計(jì)算”理念。傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究采用系統(tǒng)發(fā)展模式，因而必須將現(xiàn)代的先進(jìn)微電子技術(shù)、微細(xì)加工技術(shù)、系統(tǒng)soc（system-on-chip）芯片設(shè)計(jì)技術(shù)、納米材料與技術(shù)、現(xiàn)代信息通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等融合，以實(shí)現(xiàn)其微型化、集成化、多功能化及系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化，特別是實(shí)現(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)特有的超低功耗系統(tǒng)設(shè)計(jì)。傳感器網(wǎng)絡(luò)具有十分廣闊的應(yīng)用前景，在軍事國防、工農(nóng)業(yè)、城市管理、生物醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測、搶險(xiǎn)救災(zāi)、防恐反恐、危險(xiǎn)區(qū)域遠(yuǎn)程控制等許多領(lǐng)域都有重要的科研價(jià)值和巨大實(shí)用價(jià)值，已經(jīng)引起了世界許多國家軍界、學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的高度重視，并成為進(jìn)入年以來公認(rèn)的新興前沿?zé)狳c(diǎn)研究領(lǐng)域，被認(rèn)為是將對二十一世紀(jì)產(chǎn)生巨大影響力的技術(shù)之一。
4.2傳感器網(wǎng)絡(luò)研究熱點(diǎn)問題和關(guān)鍵技術(shù)。
傳感器網(wǎng)絡(luò)以應(yīng)用為目標(biāo)，其構(gòu)建是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程，涉及到的研究工作和需要解決的問題在每一個(gè)層面上都很多。對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及界面接口技術(shù)的研究意義重大。如果我們把傳感器網(wǎng)絡(luò)按其功能抽象成五個(gè)層次的話，將會(huì)包括基礎(chǔ)層（傳感器集合）、網(wǎng)絡(luò)層（通信網(wǎng)絡(luò)）、中間件層、數(shù)據(jù)處理和管理層以及應(yīng)用開發(fā)層。
其中，基礎(chǔ)層以研究新型傳感器和傳感系統(tǒng)為核心，包括應(yīng)用新的傳感原理、使用新的材料以及采用新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等，以降低能耗、提高敏感性、選擇性、響應(yīng)速度、動(dòng)態(tài)范圍、準(zhǔn)確度、穩(wěn)定性以及在惡劣環(huán)境條件下工作的能力。
傳感器網(wǎng)絡(luò)有著巨大的應(yīng)用前景，被認(rèn)為是將對21世紀(jì)產(chǎn)生巨大影響力的技術(shù)之一。已有和潛在的傳感器應(yīng)用領(lǐng)域包括：軍事偵察、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療、建筑物監(jiān)測等等。隨著傳感器技術(shù)、無線通信技術(shù)、計(jì)算技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，各種傳感器網(wǎng)絡(luò)將遍布我們生活環(huán)境，從而真正實(shí)現(xiàn)“無處不在的計(jì)算”。以下簡要介紹傳感器網(wǎng)絡(luò)的一些應(yīng)用。
（1）軍事應(yīng)用。
傳感器網(wǎng)絡(luò)研究最早起源于軍事領(lǐng)域，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)有海洋聲納監(jiān)測的大規(guī)模傳感器網(wǎng)絡(luò)，也有監(jiān)測地面物體的小型傳感器網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)代傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，通過飛機(jī)撒播、特種炮彈發(fā)射等手段，可以將大量便宜的傳感器密集地撒布于人員不便于到達(dá)的觀察區(qū)域如敵方陣地內(nèi)，收集到有用的微觀數(shù)據(jù)；在一部分傳感器因?yàn)樵馄茐牡仍蚴r(shí)，傳感器網(wǎng)絡(luò)作為整傳感器網(wǎng)絡(luò)體仍能完成觀察任務(wù)。傳感器網(wǎng)絡(luò)的上述特點(diǎn)使得它具有重大軍事價(jià)值，可以應(yīng)用于如下一些場景中：
監(jiān)測人員、裝備等情況以及單兵系統(tǒng)：通過在人員、裝備上附帶各種傳感器，可以讓各級(jí)指揮員比較準(zhǔn)確、及時(shí)地掌握己方的保存狀態(tài)。通過在敵方陣地部署各種傳感器，可以了解敵方武器部署情況，為己方確定進(jìn)攻目標(biāo)和進(jìn)攻路線提供依據(jù)。
監(jiān)測敵軍進(jìn)攻：在敵軍駐地和可能的進(jìn)攻路線上部署大量傳感器，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)敵軍的進(jìn)攻行動(dòng)、爭取寶貴的應(yīng)對時(shí)間。并可根據(jù)戰(zhàn)況快速調(diào)整和部署新的傳感器網(wǎng)絡(luò)。
評估戰(zhàn)果：在進(jìn)攻前后，在攻擊目標(biāo)附近部署傳感器網(wǎng)絡(luò)，從而收集目標(biāo)被破壞程度的數(shù)據(jù)。
核能、生物、化學(xué)攻擊的偵察：借助于傳感器網(wǎng)絡(luò)可以及早發(fā)現(xiàn)己方陣地上的生、化污染，提供快速反應(yīng)時(shí)間從而減少損失。不派人員就可以獲取一些核、生、化爆炸現(xiàn)場的詳細(xì)數(shù)據(jù)。
（2）環(huán)境應(yīng)用。
洪災(zāi)的預(yù)警：通過在水壩、山區(qū)中關(guān)鍵地點(diǎn)合理地布置一些水壓、土壤濕度等傳感器，可以在洪災(zāi)到來之前發(fā)布預(yù)警信息，從而及時(shí)排除險(xiǎn)情或者減少損失。
農(nóng)田管理：通過在農(nóng)田部署一定密度的空氣溫度、土壤濕度、土壤肥料含量、光照強(qiáng)度、風(fēng)速等傳感器，可以更好地對農(nóng)田管理微觀調(diào)控，促進(jìn)農(nóng)作物生長。
（3）家庭應(yīng)用。
建筑及城市管理各種無線傳感器可以靈活方便地布置于建筑物內(nèi)，獲取室內(nèi)環(huán)境參數(shù)，從而為居室環(huán)境控制和危險(xiǎn)報(bào)警提供依據(jù)。
智能家居：通過布置于房間內(nèi)的溫度、濕度、光照、空氣成分等無線傳感器，感知居室不同部分的微觀狀況，從而對空調(diào)、門窗以及其他家電進(jìn)行自動(dòng)控制，提供給人們智能、舒適的居住環(huán)境[16]。
建筑安全：通過布置于建筑物內(nèi)的圖像、聲音、氣體檢測、溫度、壓力、輻射等傳感器，發(fā)現(xiàn)異常事件及時(shí)報(bào)警，自動(dòng)啟動(dòng)應(yīng)急措施。
智能交通：通過布置于道路上的速度、識(shí)別傳感器，監(jiān)測交通流量等信息，為出行者提供信息服務(wù)，發(fā)現(xiàn)違章能及時(shí)報(bào)警和記錄[17]。反恐和公共安全通過特殊用途的傳感器，特別是生物化學(xué)傳感器監(jiān)測有害物、危險(xiǎn)物的信息，最大限度地減少其對人民群眾生命安全造成的傷害。
（4）結(jié)論。
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)有著十分廣泛的應(yīng)用前景，它不僅在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、環(huán)境、醫(yī)療等傳統(tǒng)領(lǐng)域有具有巨大的運(yùn)用價(jià)值，在未來還將在許多新興領(lǐng)域體現(xiàn)其優(yōu)越性，如家用、保健、交通等領(lǐng)域。我們可以大膽的預(yù)見，將來無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將無處不在，將完全融入我們的生活。比如微型傳感器網(wǎng)最終可能將家用電器、個(gè)人電腦和其他日常用品同互聯(lián)網(wǎng)相連，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離跟蹤，家庭采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)安全調(diào)控、節(jié)電等。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將是未來的一個(gè)無孔不入的十分龐大的網(wǎng)絡(luò)，其應(yīng)用可以涉及到人類日常生活和社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)的所有領(lǐng)域。但是，我們還應(yīng)該清楚的認(rèn)識(shí)到，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)才剛剛開始發(fā)展，它的技術(shù)、應(yīng)用都還還遠(yuǎn)談不上成熟，國內(nèi)企業(yè)應(yīng)該抓住商機(jī)，加大投入力度，推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展。
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是新興的通信應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)，其應(yīng)用可以涉及到人類生活和社會(huì)活動(dòng)的所有領(lǐng)域。因此，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將是未來的一個(gè)無孔不入的十分龐大的網(wǎng)絡(luò)，需要各種技術(shù)支撐。目前，成熟的通信技術(shù)都可能經(jīng)過適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)和進(jìn)一步發(fā)展，應(yīng)用到無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，形成新的市場增長點(diǎn)，創(chuàng)造無線通信的新天地。
5結(jié)語。
當(dāng)前技術(shù)水平下的傳感器系統(tǒng)正向著微小型化、智能化、多功能化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。今后，隨著cad技術(shù)、mems技術(shù)、信息理論及數(shù)據(jù)分析算法的繼續(xù)向前發(fā)展，未來的傳感器系統(tǒng)必將變得更加微型化、綜合化、多功能化、智能化和系統(tǒng)化。在各種新興科學(xué)技術(shù)呈輻射狀廣泛滲透的當(dāng)今社會(huì)，作為現(xiàn)代科學(xué)“耳目”的傳感器系統(tǒng)，作為人們快速獲取、分析和利用有效信息的基礎(chǔ)，必將進(jìn)一步得到社會(huì)各界的普遍關(guān)注。
微波傳感器依靠微波的很多優(yōu)點(diǎn)，將廣泛地用于微波通訊、衛(wèi)星發(fā)送等無線通訊，和雷達(dá)、導(dǎo)彈誘導(dǎo)、遙感、射電望遠(yuǎn)鏡中。并且在一些非接觸式的監(jiān)測和控制中也有很好的應(yīng)用。
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