總結(jié)有助于我們更好地認(rèn)識自己，并為自己的成長做出調(diào)整和規(guī)劃。通過總結(jié)，我們可以更清楚地認(rèn)識到自己的成長和進(jìn)步。這是一些經(jīng)驗分享，希望對同樣遇到問題的人們有所啟發(fā)。
傳感器論文篇一
摘要：建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)是主動的知識建構(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。
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)識積累為基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造性地運(yùn)用知識和能力，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、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)是一個積極主動的建構(gòu)過程，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對知識的主動探求、主動發(fā)現(xiàn)和對所學(xué)知識的主動建構(gòu)[2]。教學(xué)過程則是充分利用情境、協(xié)作、交流會話等環(huán)境要素，調(diào)動學(xué)生的主動性、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)知識面廣、知識點(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，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，但每個人是以自己的經(jīng)驗為基礎(chǔ)來建構(gòu)現(xiàn)實(shí)[2]。知識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，會隨著人類的進(jìn)步而出現(xiàn)新的假設(shè)。另外，知識不可能以實(shí)體的形式存在于具體個體之外，盡管我們通過語言符號賦予知識一定的外在形式，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)者會對這些命題有同樣的理解。因為這些理解只能由個體學(xué)習(xí)者基于自己的經(jīng)驗背景建構(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)驗之間的相互作用，構(gòu)建自己知識，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。學(xué)習(xí)活動要發(fā)生則必須滿足兩個條件：學(xué)生的背景知識與新知識有一定的相關(guān)度、新知識的潛在意義能引起學(xué)生情感的變化。學(xué)習(xí)活動發(fā)生后，通過與其他學(xué)生和教師的不斷交流和溝通，在自己原有知識的基礎(chǔ)上完成新知識的建構(gòu)。
2.1設(shè)計課程教學(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“知識主動建構(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、素質(zhì)、能力綜合培養(yǎng)”為課程目標(biāo)，設(shè)計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?！熬€”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)驗的鍛煉，培養(yǎng)創(chuàng)新意識；科研訓(xùn)練體系由課程設(shè)計、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。“面”指以教學(xué)科研結(jié)合型的教師隊伍和學(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，同時對教學(xué)隊伍的建設(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)計了不同的教學(xué)手段。如電感式傳感器部分，差動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，主動探究”。先講授差動變壓器的工作原理，而對特性部分不予講解，接著布置實(shí)驗內(nèi)容，學(xué)生通過實(shí)驗得出“電壓頻率在一定范圍內(nèi)時靈敏度不變”這一規(guī)律。學(xué)生在自問為什么時，會主動根據(jù)差動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)計方案。這時有學(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，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)評價系統(tǒng)遵循學(xué)習(xí)過程評價和教學(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）等要素為評價因子，以完成教學(xué)大綱要求的教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行評價，考核重點(diǎn)從獲取知識量向知識、能力、綜合素質(zhì)的評價轉(zhuǎn)移，形成多元化、全過程“合格+拔尖”的綜合評價系統(tǒng)。最后成績考核包括平時作業(yè)、卷面成績、課程設(shè)計綜合評估。作業(yè)包括課本習(xí)題/調(diào)研報告、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、研討，教師再進(jìn)行點(diǎn)評。課程中期布置了課程設(shè)計、自行車測速系統(tǒng)的設(shè)計，不限傳感器類型。每個小組上交傳感器設(shè)計說明書，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，時間不超過10分鐘，小組成員可隨時補(bǔ)充，其他組學(xué)生可隨時提問，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)生一起評價出最佳設(shè)計獎。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)新意識和創(chuàng)新能力，還需繼續(xù)實(shí)踐和探索。
參考文獻(xiàn)。
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[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.
傳感器論文篇二
(2)傳感器的性能。
選用傳感器時，要考慮傳感器的下述性能，即精度，穩(wěn)定性，響應(yīng)速度，模擬信號或者數(shù)字信號，輸出量及其電平，被測對象特性的影響，校準(zhǔn)周期，過輸人保護(hù)。
(3)傳感器的使用條件。
傳感器的使用條件即為設(shè)置的場所，環(huán)境(濕度、溫度、振動等)，測量的時間，與顯示器之間的信號傳輸距離，與外設(shè)的連接方式，供電電源容量。
傳感器論文篇三
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)換后的信號大多是電信號，因而從狹義上講，傳感器是把外界輸入的非電信號轉(zhuǎn)換為電信號的裝置。
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)的第一個環(huán)節(jié)，其性能直接影響著整個測試系統(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，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，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)電動勢的一種傳感器，又稱電磁感應(yīng)式或電動力式傳感器。其工作原理是一個匝數(shù)為n的線圈，當(dāng)穿過它的磁通量變化時，線圈產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢。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、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工作面上進(jìn)行金屬蒸鍍，形成金屬膜，構(gòu)成兩個電極。當(dāng)晶片受壓力時，兩個極板上聚集數(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)的信號轉(zhuǎn)換為電信號的物理或化學(xué)換能器（傳感器），二者組合在一起，用現(xiàn)代微電子和自動化儀表技術(shù)進(jìn)行生物信號的再加工，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，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，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，并將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信號。
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)、推動社會進(jìn)步方面起到重要的推動作用。相信未來，傳感器技術(shù)將會出現(xiàn)一個飛躍。
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，主要研究方向為機(jī)械工程及自動化。
作者單位。
鄭州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院河南省鄭州市450001。
傳感器論文篇四
摘要：溫度傳感器是最早開發(fā)、也是應(yīng)用最廣泛的一種傳感器。據(jù)調(diào)查，早在1990年，溫度傳感器的市場份額就大大超出了其它傳感器。從17世紀(jì)初，伽利略發(fā)明溫度計開始，人們便開始了溫度測量。而真正把溫度轉(zhuǎn)換成電信號的傳感器，是1821年德國物理學(xué)家賽貝發(fā)明的，也就是我們現(xiàn)在使用的熱電偶傳感器。隨后，鉑電阻溫度傳感器、半導(dǎo)體熱電偶溫度傳感器、pn結(jié)溫度傳感器、集成溫度傳感器相繼而生。也使得溫度傳感器更加廣泛的應(yīng)用到我們的生產(chǎn)和生活中。本文主要介紹了溫度傳感器的分類、工作原理及應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：溫度傳感器；溫度；攝氏度。
溫度傳感器(temperaturetransducer)，利用物質(zhì)各種物理性質(zhì)隨溫度變化的規(guī)律把溫度轉(zhuǎn)換為可用輸出信號。溫度傳感器是溫度測量儀表的核心部分，品種繁多。按測量方式可分為接觸式和非接觸式兩大類?，F(xiàn)代的溫度傳感器外形非常得小，這樣更加讓它廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)實(shí)踐的各個領(lǐng)域中，也為我們的生活提供了無數(shù)的便利和功能。
一、溫度的相關(guān)知識。
溫度是用來表征物體冷熱程度的物理量。溫度的高低要用數(shù)字來量化，溫標(biāo)就是溫度的數(shù)值表示方法。常用溫標(biāo)有攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)。
攝氏溫標(biāo)是把標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，沸水的溫度定為100攝氏度，冰水混合物的溫度定為0攝氏度，在100攝氏度和0攝氏度之間進(jìn)行100等份，每一等份為1攝氏度。熱力學(xué)溫標(biāo)是威廉湯姆提出的，以熱力學(xué)第二定律為基礎(chǔ)，建立溫度僅與熱量有關(guān)而與物質(zhì)無關(guān)的熱力學(xué)溫標(biāo)。由于是開爾文總結(jié)出來的，所以又稱為開爾文溫標(biāo)。
二、溫度傳感器的分類。
根據(jù)測量方式不同，溫度傳感器分為接觸式和非接觸式兩大類。接觸式溫度傳感器是指傳感器直接與被測物體接觸，從而進(jìn)行溫度測量。這也是溫度測量的基本形式。其中接觸式溫度傳感器又分為熱電偶溫度傳感器、熱電阻溫度傳感器、半導(dǎo)體熱敏電阻溫度傳感器等。
非接觸式溫度傳感器是測量物體熱輻射發(fā)出的紅外線，從而測量物體的溫度，可以進(jìn)行遙測。
三、溫度傳感器的工作原理。
（一）熱電偶溫度傳感器。熱電偶溫度傳感器結(jié)構(gòu)簡單，僅由兩根不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體焊接而成，是應(yīng)用最廣泛的溫度傳感器。
熱電偶溫度傳感器是根據(jù)熱電效應(yīng)原理制成的：把兩種不同的金屬a、b組成閉合回路，兩接點(diǎn)溫度分別為t1和t2，則在回路中產(chǎn)生一個電動勢。
熱電偶也是由兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體a、b焊接而成，焊接的一端稱為工作端或熱端。與導(dǎo)線連接的一端稱為自由端或冷端，導(dǎo)體a、b稱為熱電極，總稱熱電偶。測量時，工作端與被測物相接觸，測量儀表為電位差計，用來測出熱電偶的熱電動勢，連接導(dǎo)線為補(bǔ)償導(dǎo)線及銅導(dǎo)線。
從測量儀表上，我們觀測到的便是熱電動勢，而要想知道物體的溫度，還需要查看熱電偶的分度表。
為了保證溫度測量結(jié)果足夠精確，在熱電極材料的選擇方面也有嚴(yán)格的要求：物理、化學(xué)穩(wěn)定性要高；電阻溫度系數(shù)?。粚?dǎo)電率高；熱電動勢要大；熱電動勢與溫度要有線性或簡單的函數(shù)關(guān)系；復(fù)現(xiàn)性好；便于加工等。根據(jù)我們常用的熱電極材料，熱電偶溫度傳感器可分為標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶。鉑銠-鉑熱電偶是常用的標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶，熔點(diǎn)高，可用于測量高溫，誤差小，但價格昂貴，一般適用于較為精密的溫度測量。鐵-康銅為常用的非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶，測溫上限為600攝氏度，易生銹，但溫度與熱電動勢線性關(guān)系好，靈敏度高。
（二）電阻式溫度傳感器。熱電偶溫度傳感器雖然結(jié)構(gòu)簡單，測量準(zhǔn)確，但僅適用于測量500攝氏度以上的高溫。而要測量-200攝氏度到500攝氏度的中低溫物體，就要用到電阻式溫度傳感器。
電阻式溫度傳感器是利用導(dǎo)體或者半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化的特性來測量溫度的。大多數(shù)金屬在溫度升高1攝氏度時，電阻值要增加0.4%到0.6%。電阻式溫度傳感器就是要將溫度的變化轉(zhuǎn)化為電阻值的變化，再通過測量電橋轉(zhuǎn)換成電壓信號送至顯示儀表。
（三)半導(dǎo)體熱敏電阻。半導(dǎo)體熱敏電阻的特點(diǎn)是靈敏度高，體積小，反應(yīng)快，它是利用半導(dǎo)體的電阻值隨溫度顯著變化的特性制成的?？煞譃槿N類型：(1）ntc熱敏電阻，主要是mn，co，ni，fe等金屬的氧化物燒結(jié)而成，具有負(fù)溫度系數(shù)。(2)ctr熱敏電阻，用v，ge，w，p等元素的氧化物在弱還原氣氛中形成燒結(jié)體，它也是具有負(fù)溫度系數(shù)的。(3)ptc熱敏電阻，以鈦酸鋇摻和稀土元素?zé)Y(jié)而成的半導(dǎo)體陶瓷元件，具有正溫度系數(shù)。也正是因為ptc熱敏電阻具有正溫度系數(shù)，也制作成溫度控制開關(guān)。
（四）非接觸式溫度傳感器。非接觸式溫度傳感器的測溫元件與被測物體互不接觸。目前最常用的是輻射熱交換原理。這種測溫方法的主要特點(diǎn)是：可測量運(yùn)動狀態(tài)的小目標(biāo)及熱容量小或變化迅速的對象，也可用來測量溫度場的溫度分布，但受環(huán)境溫度影響比較大。
四、溫度傳感器的應(yīng)用舉例。
（一）溫度傳感器在汽車上的應(yīng)用。溫度傳感器的作用是測量發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣，冷卻水，燃油等的溫度，并把測量結(jié)果轉(zhuǎn)換為電信號輸送給ecu.對于所有的汽油機(jī)電控系統(tǒng)，進(jìn)氣溫度和冷卻水溫度是ecu進(jìn)行控制所必須的兩個溫度參數(shù)，而其他的溫度參數(shù)則隨電控系統(tǒng)的類型及控制需要而不盡相同。進(jìn)氣溫度傳感器通常安裝在空氣流量計或從空氣濾清器到節(jié)氣門體之間的進(jìn)氣道或空氣流量計中，水溫傳感器則布置在發(fā)動機(jī)冷卻水路，汽缸蓋或機(jī)體上上的適當(dāng)位置?？梢杂脕頊y量溫度的傳感器有繞線電阻式，擴(kuò)散電阻式，半導(dǎo)體晶體管式，金屬芯式，熱電偶式和半導(dǎo)體熱敏電阻式等多種類型，目前用在進(jìn)氣溫度和冷卻水溫度測量中應(yīng)用最廣泛的是熱敏電阻式溫度傳感器。
（二）利用溫度傳感器調(diào)節(jié)衛(wèi)生間的溫度。溫度傳感器還能調(diào)節(jié)衛(wèi)生間內(nèi)的溫度，尤其是在洗澡的時候，能自動調(diào)節(jié)衛(wèi)生間內(nèi)的溫度是很有必要的。通過溫濕度傳感器和氣體傳感器就能很好的控制衛(wèi)生間內(nèi)的環(huán)境從而使我們能夠擁有一個舒適的生活?，F(xiàn)在大部分旅館和一些公共場所都實(shí)現(xiàn)了自動調(diào)節(jié)，而普通家庭的衛(wèi)生間都還是人工操作，尚未實(shí)現(xiàn)自動調(diào)節(jié)這主要是一般客戶不知道能夠利用傳感器實(shí)現(xiàn)自動化，隨著未來人們的進(jìn)一步了解，普通家庭的衛(wèi)生間也能實(shí)現(xiàn)自動調(diào)節(jié)。
參考文獻(xiàn)：
[1]周琦。集成溫度傳感器的設(shè)計[d]。西安電子科技大學(xué)，2007.
傳感器論文篇五
摘要：文中介紹了在測力傳感器的設(shè)計過程中經(jīng)常運(yùn)用的兩種應(yīng)力集中的設(shè)計原則。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，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。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)計過程中，對彈性體進(jìn)行合理的設(shè)計至關(guān)重要。
彈性體的設(shè)計基本屬于機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計的范圍，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，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)計過程中必須滿足以下兩項要求：
（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。
為了滿足上述兩項要求，在測力傳感器的彈性體設(shè)計方面，經(jīng)常應(yīng)用“應(yīng)力集中”的設(shè)計原則，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，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，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)計時，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，在彈性體貼片部位的整個圓周上應(yīng)力（應(yīng)變）的分布是均勻的。當(dāng)上、下兩個端面上受力情況發(fā)生變化后，力在兩個端面的作用情況不再是均勻分布的，這時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。因為局部削弱彈性體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)力分布知識可知，當(dāng)梁承受橫向（彎曲）載荷時，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，而對整個梁的彎曲強(qiáng)度影響很小，使整個梁保持了良好的強(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，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。
傳感器論文篇六
摘要：在我國經(jīng)濟(jì)總量不斷提升，社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度穩(wěn)定增長時代背景下，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，將會構(gòu)建一個完整、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，自動化控制系統(tǒng)是整體控制領(lǐng)域中的重要組成部分。自動化控制系統(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，由于整體時代背景因素，自動化控制系統(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)時通訊系統(tǒng)。在控制工程機(jī)械實(shí)際操作施工時，通過遠(yuǎn)距離網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)，實(shí)時下達(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)的時代，從那以后，人類社會的生產(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通用電子計算機(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的總體社會生產(chǎn)力。
傳感器論文篇七
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配等與施工要求相符;同時應(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，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，該項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%，初凝時間要超過120min;在對瀝青進(jìn)行試驗檢測時，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工程項目進(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。要確保試驗檢測的各項內(nèi)容均滿足工程規(guī)范要求，同時應(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，對各項檢測數(shù)值進(jìn)行準(zhǔn)確分析。在開展檢測工作時，需要對各個工程環(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，需要對各項檢測結(jié)果及時進(jìn)行處理，減小誤差，保證檢測結(jié)果的精確性，及時對收集上來的數(shù)據(jù)通過數(shù)理統(tǒng)計分析施工水平，找出施工存在的問題，及時糾正施工中存在的問題。
4結(jié)語。
社會經(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，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)．。
傳感器論文篇八
摘要：當(dāng)代社會,電氣自動化控制中最不可或缺的一項技術(shù)就是plc技術(shù),它的應(yīng)用十分廣泛。傳統(tǒng)的電氣自動化控制系統(tǒng)有著很大的缺陷,而且消耗大量的人力物力,最大的缺陷是不能保證質(zhì)量。所以,現(xiàn)在我們把plc應(yīng)用到了電氣自動化控制中。plc技術(shù)在電氣自動化控制中的應(yīng)用,是在微軟處理器的基礎(chǔ)上,再加上當(dāng)今的計算機(jī)技術(shù)以及自動控制技術(shù)等先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)。。本文主要探究在電氣自動化控制中plc的應(yīng)用。
1plc的原理及特點(diǎn)。
plc組成結(jié)構(gòu)如下，其原理可以大致的分為三個階段：首先是輸入采樣階段。在這一階段，plc通過掃描的方式依次的讀取輸入數(shù)據(jù)及狀態(tài)，并將其存儲與i/o映像區(qū)的相應(yīng)單元。輸入完畢就可以進(jìn)入后續(xù)的用戶程序執(zhí)行階段，這一階段plc通過由上而下的順序?qū)τ脩舻某绦蜻M(jìn)行掃描，對于每一條梯形圖，掃描的順序總是遵循著先左后右以及先上后下的順序進(jìn)行邏輯運(yùn)算，并根據(jù)運(yùn)算的結(jié)果刷新邏輯線圈在系統(tǒng)中的對應(yīng)狀態(tài)。最后是輸出刷新階段，在這一階段，cpu會按照i/o映像區(qū)中的數(shù)據(jù)及狀態(tài)刷新所有的輸出鎖存電路并輸出到電路驅(qū)動的相關(guān)外圓設(shè)備。
plc具有以下明顯的特點(diǎn)：可靠性強(qiáng)。plc具有極強(qiáng)的抗干擾能力，相比傳統(tǒng)繼電器技術(shù)更加適合于復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境;反應(yīng)快。由于plc中將傳統(tǒng)的機(jī)械觸電繼電器替換為內(nèi)部自定義的輔助繼電器，同時也取消了連接導(dǎo)線，而使用內(nèi)部邏輯關(guān)系代替，為此就可以忽略其節(jié)點(diǎn)變位時間，不必考慮傳統(tǒng)繼電器的返回系數(shù);操作簡單。此項控制技術(shù)通過使用簡單的指令形式、直觀的簡單程序?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場的操作，避免了由于操作人員參差不齊的電氣技術(shù)帶來的問題。
2plc在電力系統(tǒng)中的主要應(yīng)用。
2.1開關(guān)量控制。
(1)斷路器控制與plc的應(yīng)用。傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)中主要的使用電磁繼電器作為主要的控制器，但是由于這種器件中大量的使用電磁原件，而其自身存在的大量觸點(diǎn)就直接的降低了所構(gòu)成系統(tǒng)的可靠性，同時也由于接線的復(fù)雜性以及后續(xù)維修的困難性，致使近年來開始大量的使用plc。
(2)自動切換。供電質(zhì)量的重要指標(biāo)是供電的可靠性，很早之前的供電企業(yè)為了加強(qiáng)供電的可靠性就設(shè)置了備用電源。只是最初進(jìn)行的供回電線路的操作是由手動實(shí)現(xiàn)的，但這間隔的幾秒鐘時間就可以使得供電要求較高的用戶蒙受很大的損失。為此，基于提升供電可靠到性的要求，plc構(gòu)成的備用電源自動投入裝置開始應(yīng)用于實(shí)際。這一裝置通過編程來使用各種運(yùn)行方式，并將采集到的一次設(shè)備的正常運(yùn)行信號作為后備電源關(guān)閉或者啟動的根據(jù)。由于這一系統(tǒng)具備邏輯判斷以及數(shù)據(jù)處理功能，為此不僅可以實(shí)現(xiàn)備用電源的自動投切，同時可以在綜合考慮系統(tǒng)運(yùn)行狀況以及其它操作。
2.2順序控制。
在火力發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)部，作為輔助系統(tǒng)的工藝流程一般可以分為開關(guān)量的控制與順序控制兩大類。隨著近年來我國資源的緊張以及環(huán)境問題的惡化，傳統(tǒng)的繼電控制系統(tǒng)逐漸地被plc控制系統(tǒng)所控制，以達(dá)到提升企業(yè)輔助車間的自動化水平。尤其是最新的plc系統(tǒng)不僅可以實(shí)現(xiàn)單獨(dú)工藝的流程控制，而且還可以通過通信總線與信息模塊的連接實(shí)現(xiàn)全廠工作的控制。
上面概述了plc的主要功能后，這里主要針對于plc在礦井提升機(jī)中的具體應(yīng)用進(jìn)行論述。
礦井提升機(jī)作為一種大型的絞車，是煤礦開采行業(yè)的重要設(shè)備。plc在礦井提升機(jī)的應(yīng)用極大的'提升了提升機(jī)的工作效率，而提升機(jī)的主要調(diào)速控制是通過變頻plc進(jìn)行的。其具體的應(yīng)用如下：當(dāng)操作人員聽到開車信號時按下開車按鈕，此時plc控制將ac380v電流接入變頻器。當(dāng)提升機(jī)開始運(yùn)行時，首先要對電機(jī)施加直流制動，然后再松開機(jī)械抱閘，以達(dá)到防止溜車的目的。提升機(jī)在運(yùn)行過程中的速度變化曲線可以通過對plc變成進(jìn)行產(chǎn)生，然后將經(jīng)過a/d轉(zhuǎn)換的信號由模擬量輸出口輸出以實(shí)現(xiàn)對于變頻器的控制。實(shí)際的使用也可以根據(jù)實(shí)際工況選擇人工控制提升機(jī)速度。
同時在旋轉(zhuǎn)編碼器的輔助下，極大的方便了檢測提升機(jī)的速度以及位置。首先編碼器將檢測到的電機(jī)轉(zhuǎn)速信號傳遞給plc，然后plc就可以根據(jù)得到的這一信號累計計算提升機(jī)的速度及行走距離，此時監(jiān)視器上就會相應(yīng)的顯示出提升機(jī)的速度以及位置。井口還設(shè)置了液壓站，其作用類似于電磁抱閘，可用于重車靜止時的制動。重車制動是在plc以及變頻器的控制下實(shí)現(xiàn)的，先通過液壓站給卷筒施加機(jī)械制動力，然后取消直流制動力。
變/工頻切換和聲光報警電路。這種輔助電路的設(shè)計方案是將報警裝置設(shè)置在變頻器端：當(dāng)plc的q3.1，q3.2的輸出開關(guān)量為“1”時，相應(yīng)的q3.3的輸出開關(guān)量為“0”，此時接觸器km2就會發(fā)生動作，將電動機(jī)接到變頻器的輸出端。當(dāng)km2發(fā)生動作后，相應(yīng)的km1也發(fā)生動作，即將工頻電源與變頻器的輸出端連接以啟動電機(jī)。與此同時，與接觸器km3線圈控制電路連接的接觸器km2的常閉觸點(diǎn)斷開，以達(dá)到接觸器km3不接通的狀態(tài)，以保證整個系統(tǒng)處于工頻運(yùn)行狀態(tài)。
當(dāng)變頻器在運(yùn)行的過程中發(fā)生故障而跳閘，此時的變頻器的“nc-com”觸點(diǎn)就會斷開，導(dǎo)致km1以及km2線圈均失電，其主觸點(diǎn)就會切斷變頻器與電機(jī)、電源之間的連接。與此同時“no-com”觸點(diǎn)也會相應(yīng)的閉合，從而導(dǎo)致警報揚(yáng)聲器ha以及報警等hl進(jìn)行聲光報警。plc內(nèi)部的時間繼電器也會得電，并在一定的延時后閉合，從而使得q3.3的輸出為“1”并保持，使得電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)入工頻運(yùn)行狀態(tài)。
此外plc在中央空調(diào)、公交系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)以及在泵類電機(jī)中都有著廣泛的應(yīng)用。
3plc發(fā)展趨勢。
不斷加強(qiáng)plc的抗干擾能力。盡管plc控制系統(tǒng)具有很好的抗干擾能力，但是對于一些電磁干擾過于強(qiáng)烈或者是生產(chǎn)環(huán)境極為惡劣的情況也會致使plc控制系統(tǒng)的控制失誤或者運(yùn)算失誤，從而導(dǎo)致正常的生產(chǎn)運(yùn)行受到干擾。為此，在今后的一段時間內(nèi)，不斷研發(fā)具備更高抗干擾能力的plc系統(tǒng)，不斷的提升其在設(shè)計、安裝以及使用中的性能。
網(wǎng)絡(luò)化以及數(shù)字化。目前在火電系統(tǒng)中，dcs技術(shù)逐漸的普及并逐步成熟，只是近幾年的發(fā)展較為緩慢，而plc作為發(fā)展迅速的技術(shù)，使得二者在發(fā)展的過程中相互吸收、利用，并逐漸發(fā)展成為新的控制系統(tǒng)—fcs系統(tǒng)。這一系統(tǒng)即有原來系統(tǒng)的優(yōu)勢，同時也具備了工業(yè)自動化的、智能化、數(shù)字化的特點(diǎn)，因此在近年來的火電廠發(fā)展中得到廣泛的應(yīng)用。
結(jié)語。
鑒于未來多種行業(yè)的生產(chǎn)過程具有不同的控制需要，為此plc控制系統(tǒng)需要不斷開發(fā)新的產(chǎn)品，使得產(chǎn)品的規(guī)格更為齊全、性能更加優(yōu)異，不斷促進(jìn)自動化控制網(wǎng)絡(luò)、國際通用網(wǎng)絡(luò)以及人類電氣化的發(fā)展。我們相信在未來的幾年，plc會有更大的發(fā)展，不僅產(chǎn)品種類更加豐富、規(guī)格更加齊全，并且全新的人機(jī)界面也會使得這一技術(shù)更好的適應(yīng)工業(yè)控制場合的需要。
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傳感器論文篇九
從節(jié)能的角度出發(fā)，在樓宇電器智能化設(shè)計中采用紅外傳感器的自動監(jiān)測系統(tǒng)，具有自動控制功能強(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)行自動監(jiān)控。
一、系統(tǒng)總體方案設(shè)計。
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進(jìn)行放大整形后、產(chǎn)生控制信號，通過執(zhí)行器對某個房間中的用電設(shè)備進(jìn)行自動開啟或關(guān)閉的同時，還可以用光電傳感器對光信號進(jìn)行采集，產(chǎn)生控制信號控制照明電路和調(diào)光作用。整個樓宇控制系統(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。
從機(jī)的功能是對現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息的采集、計算和現(xiàn)場的控制，自動完成對各要素的定時采樣和存儲，達(dá)到自動控制照明電路。在接到主機(jī)的命令時，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)控一個樓層或一個房間的照明電路，每一個房間或每盞燈旁邊安裝一個熱釋電紅外傳感器，當(dāng)傳感器檢測房間是有人時，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，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。
主機(jī)通過通信接口，主動的和從機(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。
(一)驅(qū)動電路。
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，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)計了手動開關(guān)和自動切換設(shè)置。在設(shè)置為手動狀態(tài)時，照明燈的通斷狀態(tài)就像平時的照明燈一樣，使用者根據(jù)個人和當(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;自動狀態(tài)時，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)人體探測和信號處理電路。
人體探測和信號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)有人在房間的時候，傳感器將輸出微弱的電壓信號，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)計采用集成遠(yuǎn)算放大器來進(jìn)行兩級放大，以使其傳感器可消除小動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經(jīng)傳輸線傳送到單片機(jī)。
(四)單片機(jī)電路設(shè)計。
作為從機(jī)的核心部分，主要功能是采用實(shí)時方式對每個房間是否有人進(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進(jìn)行處理，產(chǎn)生控制相應(yīng)房間照明電源的控制信號，接到的外部中斷。，以便達(dá)到對樓宇的實(shí)時監(jiān)控，當(dāng)熱釋電紅外傳感器檢測到房間內(nèi)有人移動時，通過信號處理電路進(jìn)行傳感器所采集的信號放大和處理，輸出低電平觸發(fā)單片機(jī)的外部中斷產(chǎn)生中斷，及時的控制繼電器接通交流電源。
(五)地址存儲電路設(shè)計。
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)約讀寫的時間，只需要將從機(jī)地址兩個字節(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，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)部有一個自動電源電壓變換器，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。
(一)單片機(jī)程序設(shè)計。
單片機(jī)軟件設(shè)計包括主程序、l2c程序、串行口發(fā)送，中斷服務(wù)程序和定時中斷服務(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)使用使能信號控制接收與發(fā)送，但任何時候只能允許一點(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)程序啟動定時中斷并重新設(shè)置計數(shù)值，即采用可重復(fù)觸發(fā)定時器。
四、結(jié)論。
綜上所述，計算機(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算機(jī)信息管理系統(tǒng)提供參考和借鑒。計算機(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。
傳感器論文篇十
工程機(jī)械根據(jù)具體用途、使用方向以及運(yùn)行質(zhì)量等具體方面共劃分為兩大類別，兩類工程機(jī)械都有著具體優(yōu)缺點(diǎn)，不同類別的工程機(jī)械設(shè)備與智能控制技術(shù)的結(jié)合方式也不一致。第一類工程機(jī)械設(shè)備的主要用途為各類對精細(xì)化程度要求低的工程作業(yè)，這類工程機(jī)械設(shè)備對操作控制系統(tǒng)的要求較低，這類工程機(jī)械設(shè)備的首要要求是設(shè)備運(yùn)行動力充足。具體缺點(diǎn)為施工作業(yè)中的精細(xì)程度低，施工介質(zhì)不均衡。第二類工程機(jī)械設(shè)備的主要用途為各類高精尖工程作業(yè)，這類機(jī)械設(shè)備的優(yōu)勢相對第一類工程機(jī)械設(shè)備較為明顯，如工程作業(yè)的介質(zhì)均勻，機(jī)械運(yùn)行時各部件之間穩(wěn)定，缺點(diǎn)是這類工程機(jī)械設(shè)備造價相對較高。針對上述兩種工程機(jī)械設(shè)備類別進(jìn)行詳細(xì)研究，分析智能控制技術(shù)在兩類工程機(jī)械設(shè)備中的具體應(yīng)用。
2.1智能控制技術(shù)在壓路機(jī)中的具體應(yīng)用。
早在上世紀(jì)后期，瑞士一家公司就研發(fā)出了一款智能控制技術(shù)，具體技術(shù)內(nèi)容為，將機(jī)械設(shè)備中各項數(shù)據(jù)的顯示器、加速度傳感器以及電子指令單元三個部位相結(jié)合的智能控制技術(shù)。這項智能控制技術(shù)在工程作業(yè)中的主要作用以及內(nèi)容為：在工程機(jī)械設(shè)備施工中，根據(jù)土地的軟硬、干燥具體程度來對工程機(jī)械設(shè)備的振動輪速度智能控制，已達(dá)到與施工路況相較符合的振動輪運(yùn)轉(zhuǎn)速度，實(shí)時針對不同路況的土地堅硬程度切換相符速度。在壓路機(jī)智能控制技術(shù)操縱過程中，會智能切換適合操作模式，在壓路機(jī)出現(xiàn)問題時，在顯示器中顯示出現(xiàn)問題的具體部分，有利于操作人員對壓路機(jī)進(jìn)行針對性維修、保養(yǎng)工作。例如，在壓路機(jī)實(shí)際工程作業(yè)中，某一區(qū)域的操作指標(biāo)出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，超過了具體部位的參數(shù)上限，這時，智能控制系統(tǒng)自主切換工作模式，避免壓路機(jī)出現(xiàn)更大損失，同時，在顯示器中顯示出現(xiàn)問題部位的具體構(gòu)造圖和詳細(xì)參數(shù)，有效協(xié)助操作人員發(fā)現(xiàn)、解決壓路機(jī)出現(xiàn)的實(shí)際問題。智能控制技術(shù)在壓路機(jī)上的實(shí)際應(yīng)用，提高了壓路機(jī)的作業(yè)效率和作業(yè)質(zhì)量，在作業(yè)過程中作業(yè)介質(zhì)變得更加均勻，設(shè)備運(yùn)行更加精細(xì)化，降低了操作人員的工作強(qiáng)度，緩解了其工作壓力。
2.2智能控制技術(shù)在挖掘機(jī)中的具體應(yīng)用。
智能控制技術(shù)在挖掘機(jī)的實(shí)際應(yīng)用中具體分為兩種控制形式：對挖掘機(jī)負(fù)荷功能的控制和對挖掘機(jī)動能的控制。在智能技術(shù)控制下的挖掘機(jī)，各個組成部分之間存在著相互影響的特點(diǎn)，如挖掘機(jī)的發(fā)動機(jī)的負(fù)載系統(tǒng)和動力輸出系統(tǒng)之間就存在著相互影響的關(guān)系，只有在挖掘機(jī)動力輸出系統(tǒng)保持不變的情況下，智能控制系統(tǒng)才能對挖掘機(jī)的負(fù)載系統(tǒng)進(jìn)行有效的控制。在挖掘機(jī)實(shí)際施工作業(yè)過程中，在智能技術(shù)控制下，挖掘機(jī)的動力輸出系統(tǒng)會根據(jù)不同施工作業(yè)的實(shí)際動力需求量供應(yīng)，這也節(jié)省了挖掘機(jī)的運(yùn)行能耗成本，最大程度減少了挖掘機(jī)的壽命損耗，提高了挖掘機(jī)的工作效率。智能控制技術(shù)操作下的挖掘機(jī)相較于傳統(tǒng)操作模式下的挖掘機(jī)，極大提高了作業(yè)工作效率。在智能控制技術(shù)應(yīng)用于挖掘機(jī)之前，傳統(tǒng)挖掘機(jī)操作模式中存在著很多問題。例如，在挖掘機(jī)施工作業(yè)中，由于挖掘機(jī)發(fā)電機(jī)部位的功效低，很難滿足施工過程中的實(shí)際需求。針對此問題，挖掘機(jī)操作人員將主泵操控系統(tǒng)部分和挖掘機(jī)發(fā)動機(jī)部分都安裝于挖掘機(jī)上，對挖掘工程實(shí)際作業(yè)中，造成了極大的.困惑。隨著近年來智能控制技術(shù)的推廣，在智能控制技術(shù)與挖掘機(jī)的專業(yè)操作人員深入研究下，提出了摒棄挖掘機(jī)傳統(tǒng)控制技術(shù)，采用智能控制技術(shù)與挖掘機(jī)相結(jié)合的有效策略和發(fā)展方向，提高了挖掘機(jī)的作業(yè)效率。在智能控制技術(shù)下，挖掘機(jī)在實(shí)際施工作業(yè)過程中，根據(jù)施工實(shí)際內(nèi)容對挖掘機(jī)的具體要求，智能控制系統(tǒng)針對實(shí)際需求量進(jìn)行動力系統(tǒng)供應(yīng)，這有效控制了挖掘機(jī)的輸出功率，提高了能源使用效率，降低了能源消耗量。在挖掘機(jī)使用智能控制技術(shù)進(jìn)行控制操作過程中，也應(yīng)注意控制技術(shù)實(shí)際操作中的具體要求。例如，在挖掘機(jī)施工作業(yè)過程中，充分利用挖掘機(jī)發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的油門分檔，載符合要求的具體操作下，有助于控制挖掘機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行，優(yōu)化挖掘機(jī)發(fā)動系統(tǒng)的液壓燃油配置。
傳感器論文篇十一
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)計制造及其自動化本科專業(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)計綜合能力，學(xué)院開設(shè)“機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計”這門課，教材采用自編書目。“機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計”是根據(jù)設(shè)計要求，確定設(shè)計原理后形成工程技術(shù)圖樣的過程，是與產(chǎn)品設(shè)計和方案設(shè)計同等重要的機(jī)械設(shè)計的一個方面。結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容包括功能設(shè)計、質(zhì)量設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計和創(chuàng)新設(shè)計，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，是許多專業(yè)知識的綜合運(yùn)用。學(xué)生修完這門課程，要求掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則和步驟，能夠獨(dú)立進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計，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)計基礎(chǔ)薄弱。
在“機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計”課程講授之前，學(xué)生僅做過“機(jī)械設(shè)計”課程設(shè)計，設(shè)計內(nèi)容是減速箱。該課程設(shè)計時間短，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)計者”角色的體會。因此，對機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程、步驟和原則還沒有清晰的認(rèn)識。
(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”這門課程時，以前所學(xué)的專業(yè)知識已經(jīng)忘記大部分。另外，學(xué)過的知識在學(xué)生的腦海里是零碎的知識點(diǎn)，當(dāng)時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)計有一個全面的、直觀的認(rèn)識，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)動和結(jié)構(gòu)到完成課程設(shè)計，鍛煉其所學(xué)知識應(yīng)用能力，提高機(jī)械設(shè)計的綜合素質(zhì)[5]。
(一)案例教學(xué)。
1.從運(yùn)動分析到運(yùn)動設(shè)計。
在教學(xué)過程中，首先和學(xué)生一起分析ca6140車床的傳動系統(tǒng)，包括主傳動和進(jìn)給傳動。主運(yùn)動見圖1。圖1(a)是傳動系統(tǒng)簡圖，(b)為正轉(zhuǎn)傳動結(jié)構(gòu)網(wǎng)。主運(yùn)動理論有30級正轉(zhuǎn)和15級反轉(zhuǎn)，而實(shí)際只有24級正轉(zhuǎn)和12級反轉(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)講解級比規(guī)律，以及設(shè)計出轉(zhuǎn)速既沒有重復(fù)又沒有遺漏的等比多級變速系統(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)大組不符合級比規(guī)律才出現(xiàn)了重復(fù)轉(zhuǎn)速，由理論的30級變?yōu)閷?shí)際24級。最后分析了ca6140的進(jìn)給傳動系統(tǒng)，介紹了內(nèi)聯(lián)系傳動鏈的概念和各種螺紋以及機(jī)動進(jìn)給的傳動路線。在傳動分析過程中，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、制動裝置、保險裝置和操縱裝置等。這些通用裝置就好比是機(jī)械設(shè)計中的積木，在設(shè)計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。
ca6140車床的結(jié)構(gòu)分析，主要集中在傳動箱和進(jìn)給箱上。在主軸箱結(jié)構(gòu)分析過程中，首先了解各個軸的空間布局，除了傳動軸支承和定位外，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、制動裝置。在主軸結(jié)構(gòu)上，按照主軸要求—傳動方式—支承方式—軸承選擇與配置—主軸的材料和設(shè)計這一主線，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)生深刻體會到結(jié)構(gòu)和功能密切相關(guān)，在以后的設(shè)計中，根據(jù)使用要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計。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)動可以帶動刀具進(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)動進(jìn)給運(yùn)動的互鎖，而且要實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給和橫向進(jìn)給運(yùn)動的互鎖。在ca6140中，實(shí)現(xiàn)車螺紋和機(jī)動進(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)動進(jìn)給運(yùn)動都未接通，如果接通一種機(jī)動進(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、兩種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和直線運(yùn)動之間常用的機(jī)械互鎖結(jié)構(gòu)。另外，進(jìn)給箱在進(jìn)給運(yùn)動的驅(qū)動下刀架沿導(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。
(二)實(shí)驗環(huán)節(jié)。
這門課還安排了8個學(xué)時的實(shí)驗，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，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)驗達(dá)到以下目的：了解主運(yùn)動傳動鏈的傳動路線，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)是怎樣用一個手柄同時操縱兩個滑移齒輪塊，以獲得6種不同的傳動比；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。
1.設(shè)計任務(wù)。
設(shè)計一臺車床的主運(yùn)動系統(tǒng)和其中一個操縱裝置，轉(zhuǎn)速范圍一定，轉(zhuǎn)速級數(shù)一定，最大加工直徑和電動機(jī)功率給定。在同一個班上，每個學(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)計計算。
在講授運(yùn)動設(shè)計之后，課程設(shè)計的題目就發(fā)到每個學(xué)生的手上，這樣在課余時間，就將計算部分完成，同時也鞏固所學(xué)的內(nèi)容。
3.工程圖繪制。
在課程結(jié)束后，開始兩周時間的課程設(shè)計，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)的計算和主軸的校核。接著完善展開圖，要求清晰表達(dá)轉(zhuǎn)動路線和各個轉(zhuǎn)動軸、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，以及某個滑移變速齒輪的操縱機(jī)構(gòu)。最后一個環(huán)節(jié)是答辯，在學(xué)生講述后，老師指出圖紙上錯誤的地方，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)計中，不同的設(shè)計者對機(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)識到每種多樣性的設(shè)計都會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)計的基礎(chǔ)，用好標(biāo)準(zhǔn)件，可以提高機(jī)械設(shè)計的效率。通過課程設(shè)計，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—授課—課程設(shè)計，經(jīng)歷了從實(shí)踐—認(rèn)識—再實(shí)踐的過程。
因此，學(xué)生對結(jié)構(gòu)的認(rèn)識進(jìn)一步深入，在認(rèn)識的指導(dǎo)下，實(shí)踐能力也得到了提高；另一方面，在這個過程中，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)計的思維，具有一定的獨(dú)立設(shè)計的能力，為下一個夾具課程設(shè)計打下一定的基礎(chǔ)。
傳感器論文篇十二
為了實(shí)現(xiàn)不同會議室、不同會議終端之間的視音頻信號自由交互、不同品牌視頻終端和會議攝像機(jī)、多會議室設(shè)備集中控制、不同會議室的視頻畫面和音頻集中監(jiān)看、監(jiān)聽等功能,通過會議集中控制系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理。本次會議集中控制系統(tǒng)設(shè)計包括:視頻會議室5個,視頻集中控制室1個,視頻會議終端品牌2種。
1總體目標(biāo)。
視頻系統(tǒng):各個會議室建設(shè)高分辨率(不低于1920*1280)的大屏顯示系統(tǒng)及攝像系統(tǒng),各會議室可同時參與遠(yuǎn)程視頻會議,顯示內(nèi)容平滑切換。集中控制系統(tǒng):每個會議室都集中到中央控制室集中控制,包括視頻信號的切換、音頻集中控制、攝像系統(tǒng)集中控制;將2個不同品牌的視頻終端軟件的通過pc機(jī)進(jìn)行銜接,實(shí)現(xiàn)終端設(shè)備的視音頻信號相互傳遞;各視頻會議室達(dá)到高清視頻會議標(biāo)準(zhǔn);實(shí)現(xiàn)各視頻會議室之間的視音頻信號交互,信號同步通訊;實(shí)現(xiàn)由集控室統(tǒng)一控制各會議室會議操作工作,可自由切換各會議室的視頻傳輸信號,音頻傳輸信號;實(shí)現(xiàn)會議室房間的音頻在本會場擴(kuò)音效果的同步;視音頻信號、網(wǎng)絡(luò)信號的互聯(lián)互通以及集中控制;各視頻會議室都可以召開主會場高清視頻會議,也可作為分會場參加召開的視頻會議;集控室可以對各視頻會議室的視音頻信號進(jìn)行監(jiān)看、監(jiān)聽。
2實(shí)現(xiàn)方案。
2.1頻系統(tǒng)。
在中央控制室配置一臺32x32的ypbpr的矩陣,各個會議室都配備一臺8x16的ypbpr的矩陣,以控制室為核心,采用樹型結(jié)構(gòu),接收各會議室視頻信號,并且能把任意信號發(fā)送到指定會議室。各個會議室會場內(nèi)前后各有一個攝像機(jī),通過各會議室8x16的ypbpr的矩陣把視頻信號傳送到控制室32x32矩陣,考慮ypbpr信號傳輸距離過遠(yuǎn)會有所衰減的問題,遠(yuǎn)距離的ypbpr信號均采用雙絞線傳輸?shù)姆绞?通過信號轉(zhuǎn)換來解決信號衰減問題。
2.2音頻系統(tǒng)。
音頻處理部分采用智能數(shù)字音頻處理器,每個會議室各放一臺,中央控制室放一臺,需通過一根超六類屏蔽雙絞線來傳輸音頻信號,減少信號衰減及資源浪費(fèi)。各個會議室和中央控制室的連接方式為環(huán)狀。只要設(shè)備加電運(yùn)行,中央控制室就能接收到各個會議室的`信號,并且能把音頻信號輸送到各個會議室。在音頻信號切換方面,中央控制室配備一臺24路模擬調(diào)音臺,滿足把8臺視頻終端的音頻輸入到調(diào)音臺,并且把音頻處理器傳輸過來的本地會場聲音通過控制室音頻處理器輸出到終端。另外還有本地的dvd,機(jī)頂盒,pc的音頻都輸入到調(diào)音臺,完成所有音頻信號的匯聚以及發(fā)送。
2.3攝像機(jī)控制系統(tǒng)。
視頻控制方面:根據(jù)各個會議室的攝像機(jī)品牌比較繁多的問題,采用一臺多協(xié)議的攝像機(jī)控制器,能針對不同攝像機(jī)設(shè)定不同的控制協(xié)議,實(shí)現(xiàn)一個控制器能控制多個不同品牌攝像機(jī)的需求,例如對rs232和rs485的控制協(xié)議的攝像機(jī)進(jìn)行控制。視頻切換:各個會議室8x16的ypbpr視頻矩陣都具備rs232控制功能,在中央控制室配備一臺中央控制器,具備多個rs232,rs485,紅外及io等端口。中央控制器直接與控制室一臺專用pc機(jī)同屬一個網(wǎng)段,通過在pc機(jī)上運(yùn)行專門定制的高度集成控制軟件,來實(shí)現(xiàn)各個會議室及控制室視頻信號的無縫切換。視頻顯示:各個會議室都配備視頻顯示設(shè)備,dlp大屏的顯示模式及信號的選擇都由控制軟件實(shí)現(xiàn)。dlp大屏及電視都是通過紅外控制開關(guān),投影儀是通過rs232控制開關(guān)。音頻控制:各個會議室的數(shù)字音頻處理器都可以遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)訪問,可以實(shí)時的監(jiān)測各個會場的聲音大小有無。
通過控制室的調(diào)音臺可以實(shí)現(xiàn)各個會議室之間以及會議室與遠(yuǎn)端的音頻切換。其它設(shè)備控制:各個會議室都有設(shè)備間,配備標(biāo)準(zhǔn)19寸機(jī)柜,為解決設(shè)備開關(guān)問題,各個會議室機(jī)柜內(nèi)部都配備針對220v強(qiáng)電的遠(yuǎn)程控制開關(guān)。中央控制室配備一臺可遠(yuǎn)程控制的電源時序器,通過控制軟件就可以控制各個會議室設(shè)備以及燈光的開關(guān)。按照設(shè)定的不同模式,根據(jù)會場是否是主會場或者分會場來一鍵開啟會場,設(shè)定好燈光效果,所使用的攝像機(jī),是否開啟顯示設(shè)備。通過該會議集中控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了一鍵開會,一鍵閉會,5個會議室任意一個為主會場,其他會議室都可作為分會場參加會議。5個會議室也可以同時召開主會場會議互不影響。其它會議集中控制系統(tǒng)可以參考該方案,根據(jù)實(shí)際情況靈活配置音頻和視頻矩陣等設(shè)備,實(shí)現(xiàn)會議的集中控制。
傳感器論文篇十三
在熟知了小學(xué)體育教學(xué)的特點(diǎn)、意義、教學(xué)內(nèi)容編排設(shè)置規(guī)則后，如何具體實(shí)現(xiàn)體育教學(xué)方式的新穎化，就成為最為關(guān)鍵的問題。新課標(biāo)為小學(xué)整體教育水平提出了更為客觀實(shí)際的要求。因此，小學(xué)體育教學(xué)方式的創(chuàng)新轉(zhuǎn)變無疑成為推動小學(xué)整體教育質(zhì)量的一股重要力量?？梢?，在小學(xué)體育教學(xué)過程中，要格外注意幾點(diǎn)，以促成體育教學(xué)水平的提升。
4.1讓學(xué)生懂得體育課的重要性。
小學(xué)體育課教師在進(jìn)行體育授課時，應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生認(rèn)識到體育課的重要性，明確體育課在他們未來學(xué)習(xí)工作中的作用，這樣學(xué)生才會對體育課有一個全新的思想認(rèn)識。同時，教師在呼吁學(xué)生重視體育教學(xué)的過程中，也要通過加強(qiáng)他們自信心的途徑來打消他們的心理壓力，使他們熱愛體育，不再對體育產(chǎn)生恐懼想法。這樣，學(xué)生才能安下心來，積極參加體育課，并發(fā)揮自己的個性，以一種較為輕松的學(xué)習(xí)心態(tài)投入體育教學(xué)，利于小學(xué)體育教學(xué)效果的實(shí)現(xiàn)。
4.2在全校范圍內(nèi)樹立生命安全教育意識。
小學(xué)生的年齡普遍不是很大，還處于一個“愛玩”的年齡，格外喜歡體育課。然而，這也為安全事故埋下了一定的隱患。因此，在體育教學(xué)過程中，老師要讓學(xué)生樹立生命安全意識。這樣，學(xué)生才會細(xì)心體會自己在游戲中的言行是否符合生命安全教育的要求。學(xué)生在心里樹立生命安全教育意識，才能真切懂得不安全因素及不適當(dāng)?shù)男袨榭赡軒Ыo自己的不良后果，才能時刻保持清醒的安全意識。
4.3嚴(yán)格抓好體育教學(xué)課堂的紀(jì)律性。
在體育教學(xué)過程中應(yīng)時刻牢記教育目標(biāo)，因此，培養(yǎng)學(xué)生在體育教學(xué)活動中的紀(jì)律意識顯得格外重要。在教學(xué)體育游戲時，老師要嚴(yán)格抓好教學(xué)紀(jì)律，提高學(xué)生的紀(jì)律性，使學(xué)生更好地自我約束，杜絕教學(xué)氣氛散漫的現(xiàn)象。比如在體育游戲分組后，各組應(yīng)當(dāng)在老師的指令下有秩序有步驟地進(jìn)行，此外，老師要秉持人文理念，對學(xué)生進(jìn)行思想教育，可以避免同學(xué)之間的不友好行為和身體傷害行為。
4.4完善各項體育教學(xué)設(shè)施。
體育教師在進(jìn)行體育游戲前應(yīng)當(dāng)對場地、器材進(jìn)行細(xì)致檢查，排除安全事故隱患，以生命第一、安全至上的宗旨開展；要根據(jù)游戲內(nèi)容重點(diǎn)做好針對性的準(zhǔn)備活動，要預(yù)先想到并考慮好采取針對性的預(yù)防?？傊?，要消除對學(xué)生生命安全不利的外部因素，把學(xué)生的生命安全放在首位。這樣，才能在新課標(biāo)指導(dǎo)下，對小學(xué)體育教學(xué)方式進(jìn)行創(chuàng)新。
5結(jié)語。
體育教學(xué)關(guān)系著青少年的身體素質(zhì)，有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。而在新課標(biāo)形勢下，注重教學(xué)方式上的推陳出新，將會使體育教學(xué)的效果更加明顯，使體育教學(xué)目標(biāo)及時全面地實(shí)現(xiàn)。因此，老師在編排體育游戲時要時刻注重各項編排規(guī)則，通過體育教學(xué)培養(yǎng)并增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力。同時，老師在教學(xué)過程中要格外注意生命安全，使體育教學(xué)活動在小學(xué)教育中達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果，為小學(xué)教育方式的創(chuàng)新帶來更大更多的驚喜。
傳感器論文篇十四
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，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，驗證優(yōu)化結(jié)構(gòu)的合理性。仿真時對優(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，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，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。
依據(jù)要研制的傳感器量程和精度，設(shè)計了相應(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，最后驗證比對測量精度。試驗標(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)，一個方向的加載很難對傳感器的解耦能力做出全面的評價，截至目前為止，大部分的論文只是在試驗時只是加載了一維力，只有個別的文章提及到二維加載［11］，還沒有三維加載的試驗數(shù)據(jù)。本文為了驗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警系統(tǒng)，對軟硬件設(shè)計進(jìn)行詳細(xì)說明。該設(shè)計具有結(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。
傳感器論文篇十五
[4]許榮榮.光纖環(huán)形腔光譜技術(shù)與傳感應(yīng)用的研究[d].華中科技大學(xué)。
[5]張磊.基于光子晶體光纖非線性效應(yīng)的超寬帶可調(diào)諧光源[d].清華大學(xué)。
[9]許艷.基于飛秒光頻梳的絕對距離測量技術(shù)研究[d].華中科技大學(xué)2012。
[10]單模光纖高速拉絲工藝與光纖性能研究[d].華中科技大學(xué)2009。
[11]劉國華.高功率光纖激光器的理論研究[d].華中科技大學(xué)2007。
[13]張雅婷.基于光子晶體光纖的表面等離子體傳感技術(shù)研究[d].華中科技大學(xué)。
[16]吳廣生.無源光網(wǎng)絡(luò)與電網(wǎng)絡(luò)復(fù)合接入技術(shù)研究[d].華中科技大學(xué)2009。
[18]張利.以太無源光網(wǎng)絡(luò)安全性與增強(qiáng)技術(shù)研究[d].華中科技大學(xué)2009。
[21]孫琪真.分布式光纖傳感與信息處理技術(shù)的研究及應(yīng)用[d].華中科技大學(xué)。
傳感器論文篇十六
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)計過程中，對彈性體進(jìn)行合理的設(shè)計至關(guān)重要。
彈性體的設(shè)計基本屬于機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計的范圍，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，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)計過程中必須滿足以下兩項要求：
（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。
為了滿足上述兩項要求，在測力傳感器的彈性體設(shè)計方面，經(jīng)常應(yīng)用“應(yīng)力集中”的設(shè)計原則，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，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，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)計時，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，在彈性體貼片部位的整個圓周上應(yīng)力（應(yīng)變）的分布是均勻的。當(dāng)上、下兩個端面上受力情況發(fā)生變化后，力在兩個端面的作用情況不再是均勻分布的，這時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。因為局部削弱彈性體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)力分布知識可知，當(dāng)梁承受橫向（彎曲）載荷時，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，而對整個梁的彎曲強(qiáng)度影響很小，使整個梁保持了良好的強(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，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。
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