传感器的在生活中,工业中和军事中的应用

传感器的在生活中,工业中和军事中的应用
传感器的在生活中,工业中和军事中的应用

一、请列出生活中见到的传感器的应用。

答:1.自动门,利用人体的红外微波来开关门

2.烟雾报警器,利用烟敏电阻来测量烟雾浓度,从而达到报警目的

3.手机,数码相机的照相机,利用光学传感器来捕获图象

4.电子称,利用力学传感器(导体应变片技术)来测量物体对应变片的压力,从而达到测量重量目的

5.水位报警,温度报警,湿度报警,光学报警

6.电饭锅:功能:到达沸腾温度(居里点)即停止加热。在某种材料的硬件支持下,使得具有这种功能。

7.电子温度计:功能:简单快捷精确测量人体体温。在电子温度计内部加入红外传感器,由于人体在不同温度下发射红外线的强度等因素皆有不同,利用此特点即可使用红外传感器。

二、请列出工业中见到的传感器的应用。

答:1. 差压传感器在医药方面的应用

2. 光纤传感器在智能复合材料中和热加工生产中的应用

3. 红外传感器在皮带运输机安全警示系统中应用

4. 电涡流传感器在印刷品厚度检测中的应用

5. 距离传感器在判断车辆运动速度方面

6. 湿度传感器在纺织印染生产中的应用很广。在纺织印染生产中,因为对湿度的要求非常高,常常需要对生产环境的湿度进行准确测量。起先是采用湿度计来进行,但随着现代科学技术的发展,加上湿度测

量本身比较复杂,这种仅靠湿度计来测量湿度的方法已经远远不能胜任。湿度传感器是通过湿敏元件,把空气中水蒸气转换成电信号输出,湿度传感器具有反应迅速、测量准确等优点,被大量地应用到纺织印染生产中,提高了生产的质量。

三、请列出航空航天领域中的传感器的应用。

1. 陀螺仪:是一种用来传感与维持方向的装置,基于角动量守恒的

螺仪主要是由一个位于轴心且可旋转的轮子构

成。陀螺仪一旦开始旋转,由于轮子的角动量,陀螺仪有抗拒方向改变的趋向。陀螺仪多用于导航、定位等系统。

2. 加速度传感器在航空航天中的应用。

3. 高度传感器:在重力场中,大气压强随高度增加而减小,故可通过测量大气压强间接地检测高度。利用这种方法检测高度的传感器可称气压式高度传感器。

4.

空速传感器:

空速传感器敏感的信息不断提供给驾驶员和有关控制系统。这样才能合理地操纵和控制飞行姿态、导航、以及照相、轰炸瞄准和武器发射等。

5. 迎角和侧滑角的传感器:迎角是决定飞机升力和阻力的重要参数他对控制飞机的速度和起飞着陆,以及防止飞机失速极为重要。

6.

水平线传感器:地球的水平线

检测水平线可用热敏电阻式热辐射计,亦可用PbTiO3、LiNbO3构成

的热电型红外传感器,可称红外水平线传感器。

传感器在现在军事中的运用

常州工学院 题目:传感器在现代军事中的应用 班级: 11机Y3 学号: 09120240 姓名: 周唯 专业: 机械设计制造及其自动化 指导老师:金祥曙 时间:2014年6月16号

传感器在现代军事中的应用 11机Y3 周唯09120240 摘要:技术是当今世界令人瞩目的高新技术之一。为了增强人们对传感器及其技术的重要性的认知,阐述了军用传感器在武器装备中的作用、地位与国内外发展趋势,论述了高技术战争需要新型传感器,高技术武器装备发展对传感器技术的更高的要求,提出了传感器发展思路、发展重点、发展措施与建议。 关键词:传感器;军事;作用;趋势 Abstract: Sensor technology is one of the high and new technology in today's world is impressive. In order to enhance people's perception of the importance of the sensor and its technology, elaborated the function of military sensors in weapons and equipment, status and development trend at home and abroad, this paper discusses the high technology war needs new sensors, high technology weapons and equipment development of the higher demands of sensor technology, put forward the development idea, development priorities, sensor development measures and Suggestions. Keywords: sensor; military; role; trend 0引言 在现代电子信息系统中,信息采集-传感器技术,信息传递-通讯技术,信息处理-微处理器(即计算机技术)是现代电子信息技术的三大核心技术,也是现代武器装备发展的必不可少的重要组成部分。由于传感器可将被测目标的各种非电量信息转换成可进行测量的电信号,因此在军事上传感器是武器装备发展的重要环节。近十几年来,发生的历次局部战争中使用的高技术武器上都装有多种传感器,在对目标探测、精确制导、电子对抗、通讯指挥、故障诊断和自我防护中发挥了重要作用。 专家认为,一个国家军用传感器制造技术水平的高低,决定了该国武器制造层次的高低,决定了该国武器自动化程度的高低,最终决定了该国武器性能的高低。 1传感器简介 1.1定义 国家标准GB7665-87对传感器下的定义是:“能感受规定的被测量件并按照一定的规律(数学函数法则)转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。 1.2传感器主要分类 1.2.1按用途分类:压力敏和力敏传感器、位置传感器、液位传感器、能耗传感器、速度传感器、加速度传感器、射线辐射传感器、热敏传感器。 1.2.2按原理分类:振动传感器、湿敏传感器、磁敏传感器、气敏传感器、真空度传感器、生物传感器等。

传感器的应用实例

传感器的应用实例 学习目标: 1、知道传感器应用的一般模式. 2、理解电子秤的原理----力传感器的应用. 3、理解话筒的原理----声传感器的应用. 4、理解电熨斗的原理----温度传感器的应用. 5、会设计简单的有关传感器应用的控制电路. 自主学习: 一、力传感器的应用-----电子秤 1.电子秤理有______片、电压放大器、模数转换器微处理器和数字显示器等器件.电阻应变片受到力的作用时,它的____会发生变化,把应变片放在合适的电路中,他能够把物体____这个力学量转换为____这个电学量,因而电子秤是____的应用. 2.工作原理:如图6-2-1所示,弹簧钢制成的梁形元件右端固定,在梁的上下表面各贴一个应变片,在梁的自由端施力F,则梁发生弯曲,上表面拉伸,下表面压缩, 上表面应变片的 电阻___,下表面应变片的电阻变小.F越大, 弯曲形变___, 应变片的阻值变化就越大. 如果让应变片中通过的电流保持恒定,那末上面应变片两端的电压 变大, 下面应变片两端的电压变小. 传感器把这两个电压的差值输 出.外力越大, 输出的电压差值也就, ___ 6-2-1 二、声传感器的应用----话筒 1、话筒是一种常用的____,其作用是把____转换成____. 话筒分为____,____,____等几种. 2、电容式话筒:原理:是绝缘支架,薄金属膜和固定电极形成一个电容器,被直流电源充电.当声波使膜片振动时,电容发生变化,电路中形成变化的电流,于是电阻R两端就输出了与声音变化规律相同的电压. 3.驻极体话筒:它的特点是____,____,____,____.其工作原理同电容式话筒,只是其内部感受声波的是____. 三、温度传感器的应用-----电熨斗 1.在电熨斗中,装有双金属片温度传感器,其作用是____,当温度发生变化时, 双金属片的____不同,从而能控制电路的通断 2.电熨斗的自动控温原理: 常温下,上、下触点是接触的,但温度过高时,由于双金属片受热膨胀系数不同,上部金属膨胀____,下部金属膨胀___,则双金属片向下弯曲,使触点分离,从而切断电源,停止加热.温度降低后, 双金属片恢复原状,重新接通电源,从而保持温度不变. 典型例题: 例1 用如图6-2-2所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度.该装置是在矩形箱子的前、后壁上各安装一个有力敏电阻组成的压力传感器.用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2.0㎏的滑块,滑块可无摩擦滑动,两弹簧的另一端分别压在传感器a、b 上其压力大小可以直接从传感器的液晶显示屏上读出.现将装置沿运动方向固定在汽车上, 传感器b在前,a在后.汽车静止时, 传感器a、b的 示数均为10N(取g=10m/s2) 若传感器a示数为14N,b的示数为6.0N,求此时 汽车的加速度和方向?

传感器的在生活中,工业中和军事中的应用

一、请列出生活中见到的传感器的应用。 答:1.自动门,利用人体的红外微波来开关门 2.烟雾报警器,利用烟敏电阻来测量烟雾浓度,从而达到报警目的 3.手机,数码相机的照相机,利用光学传感器来捕获图象 4.电子称,利用力学传感器(导体应变片技术)来测量物体对应变片的压力,从而达到测量重量目的 5.水位报警,温度报警,湿度报警,光学报警 6.电饭锅:功能:到达沸腾温度(居里点)即停止加热。在某种材料的硬件支持下,使得具有这种功能。 7.电子温度计:功能:简单快捷精确测量人体体温。在电子温度计内部加入红外传感器,由于人体在不同温度下发射红外线的强度等因素皆有不同,利用此特点即可使用红外传感器。 二、请列出工业中见到的传感器的应用。 答:1. 差压传感器在医药方面的应用 2. 光纤传感器在智能复合材料中和热加工生产中的应用 3. 红外传感器在皮带运输机安全警示系统中应用 4. 电涡流传感器在印刷品厚度检测中的应用 5. 距离传感器在判断车辆运动速度方面 6. 湿度传感器在纺织印染生产中的应用很广。在纺织印染生产中,因为对湿度的要求非常高,常常需要对生产环境的湿度进行准确测量。起先是采用湿度计来进行,但随着现代科学技术的发展,加上湿度测

量本身比较复杂,这种仅靠湿度计来测量湿度的方法已经远远不能胜任。湿度传感器是通过湿敏元件,把空气中水蒸气转换成电信号输出,湿度传感器具有反应迅速、测量准确等优点,被大量地应用到纺织印染生产中,提高了生产的质量。 三、请列出航空航天领域中的传感器的应用。 1. 陀螺仪:是一种用来传感与维持方向的装置,基于角动量守恒的 螺仪主要是由一个位于轴心且可旋转的轮子构 成。陀螺仪一旦开始旋转,由于轮子的角动量,陀螺仪有抗拒方向改变的趋向。陀螺仪多用于导航、定位等系统。 2. 加速度传感器在航空航天中的应用。 3. 高度传感器:在重力场中,大气压强随高度增加而减小,故可通过测量大气压强间接地检测高度。利用这种方法检测高度的传感器可称气压式高度传感器。 4. 空速传感器: 空速传感器敏感的信息不断提供给驾驶员和有关控制系统。这样才能合理地操纵和控制飞行姿态、导航、以及照相、轰炸瞄准和武器发射等。 5. 迎角和侧滑角的传感器:迎角是决定飞机升力和阻力的重要参数他对控制飞机的速度和起飞着陆,以及防止飞机失速极为重要。 6. 水平线传感器:地球的水平线 检测水平线可用热敏电阻式热辐射计,亦可用PbTiO3、LiNbO3构成

传感器在生活中的应用

传感器在生活中的应用 班级:09电信2班学号:00 姓名:夏善来 传感器是一种物理装置或生物器官,能够探测、感受外界的信号、物理条件(如光、热、湿度)或化学组成(如烟雾),并将探知的信息传递给其他装置或器官。国家标准GB7665-87对传感器下的定义是:“能感受规定的被测量件并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。“传感器”在新韦式大词典中定义为: “从一个系统接受功率,通常以另一种形式将功率送到第二个系统中的器件”。根据这个定义,传感器的作用是将一种能量转换成另一种能量形式,所以不少学者也用“换能器-Transducer”来称谓“传感器-Sensor”。功能 常将传感器的功能与人类5大感觉器官相比拟: 光敏传感器——视觉声敏传感器——听觉 气敏传感器——嗅觉化学传感器——味觉 压敏、温敏、流体传感器——触觉 而随着科学技术的飞速发展,特别是微电子加工技术、计算机技术及信息处理技术的发展,人们对信息资源的需要日益增长,于是,作为提供信息的传感技术及传感器就越来越引起人们的重视。而综合各种先进技术的传感器技术也进入到一个飞速发展的阶段。 动车追尾事件发生后,传感器作为各种机械、设备装置中的一个不起眼小小原器件,成为了人们议论的热点话题,引起了人们的重点关注。传感器除了在交通、国防、科技和工农业生产中应用外,传感器还贴进了我们的日常生活的方方面面,下面就来介绍在我们生活周围的一些关于传感器方面的应用。 一. 传感器在自动门中的应用: 当人们接近门的时候,传感器识别人体的红外微波传递给驱动系统将门开启,在人离开后再将门自动关闭。传感器是自动门控制系统的眼睛,通过传感器感应天线到行人或活动物体。将此信号转换成无源干触点短路信号传输给自动门

传感器在军事上的应用

传感器在军事上的应用 高技术武器发展的主要特征是电子化,其核心技术则是传感技术和计算机技术。在战场上一方面靠外部传感器快速发现与精确测定敌方目标,并通过计算机,控制火炮,快速精确地打击敌方目标;另一方面,靠各种内部传感器,测定火控系统、发动机系统等各部位各类参数,通过计算机控制,用以保证武器本身处于最佳状态,发挥最大效能。因此有人说在实战中,看得见、听得到要靠传感器,打得准靠传感器,全天候作战靠传感器,故障诊断靠传感器是毫不夸大的。 下面具体从航空航天、主战坦克、舰船、地面战场警戒系统、军用机器人、军事化学器材等方面说明传感器在军事国防建设中的应用情况。 ?在航空航天方面的应用 传感器在航空方面有四种用途。即:提供航器工作信息,起诊断作用;判断各分系统间工作的协调性,验证设计方案;提供全系统自检所需信息,给指挥员下决心提供依据;提供各分系统、整机内部检测参数,验证设计的正确性。美国航天飞机上使用的传感器约有100 多种4000 多个。俄罗斯大型运载火箭、载人飞船迅速发展,所需的传感器也相应迅速增长。发展高质量、高水平的传感器,其品种多样,如压力、压差、绝压、温度、热流、耗量、燃气浓度、介质成分、密度、湿度、应变、摩擦、电场、磁场、生物电势等传感器。欧洲航天局的阿里安娜火箭在试验阶段需测量参数常规的达到1000 个,低温参数大600 个。 在军用航空中,各国都强调空中优势与防御。目前每架军用飞机需20 多种力学量的传感器,对操纵杆拉力、起落着陆冲击力、发动机的推动力、救生装置弹射力、进气管压力场分布及动态中各种压力、振动、加速度、角加速度、位移等参量的测量,还要对过载和燃油密度及飞行员呼吸的流量等参数的测量,检测机舱内含氧量、舱内烟雾报警、机载火控系统的设计、隐型用传感器等。 ?传感器在主战坦克中的应用 坦克的电子化是衡量坦克先进性的一个重要标志,其传感器主要装备在: 1 )发动机系统中使用的有绝压、速度、流量、温度、氧分压等传感器,用来检测、控制发动机,从而使坦克达到加速快,控制自如,以最少能耗保证最大的动力。 2 )火力系统中使用的有倾斜、药温及环境温度、压力、风向、风速传感器等,以保证火力系统的自动瞄准目标,并根据火炮及外界环境条件及时修正。 3 )故障诊断系统主要需要温度、压力、压差、转速、扭矩等传感器,对战车整体进行故障诊断。 4 )红外传感器则是主战坦克中热成像仪的关键部件,保证全天候下的作战能力。 ?传感器在舰船上的应用 现代舰艇装备的传感器群中包括压力、位置、速度、温度、扭矩、流量、偏航速率等。每万吨级使用温度传感器150 多个,压力传感器150 多个。吨位越大,用量越多。在猎雷和灭雷武器技术装备中使用声、磁、光电传感器。另外为了解自然环境对系统性能的影响需要配备检测自然环境的各种传感器。以声纳为重点的舰艇传感器是保障武器实施有效攻击的先决条件之一。因此由压电材料制成的声纳在舰艇上也是不可缺少的。 ?地面战场警戒系统的应用 该系统能及时准确检测、定位、分类识别和实时报告所有入侵人员和武器装备、车辆的活动情况。如美国的REMBASS 系统由三个分系统组成:传感器分系统、传输分系统(转发器)和监测分系统(监测仪)。该系统采用了地震声、红外、磁、压力、应变等传感器采集信息。

传感器在日常生产和生活中的应用

传感器在日常生产和生活中的应用 传感器是一种把非电学物理量转变成便于利用的电信号的器件,它是现代信息技术的“感觉器官”。与人的感觉器官相比它具有非常大的优势,正因如此,它被广泛应用在了我们生产生活的各个领域,发挥着非常重要的作用。 标签:传感器;优势;应用 1 传感器的定义 传感器是一种把非电学物理量(如温度、速度、湿度、高度、质量、光照、声音、压力等信号)通过对这种物理量敏感的元件(如热敏电阻、光敏电阻、力敏元件、磁敏元件、味敏元件等)转变成便于利用的电信号(如电流、电压、电阻等)的器件。它是通过感受被测量的变化或者接收输入的物理或化学变量信息,把它按照一定规律或要求转化成所需的电信号输出,以满足信息的传输、显示、记录、处理、存储和控制等要求,是将一种能量转换成另一种能量形式,被测信号的微小变化都会被转化成电信号。它是现代信息技术的“感觉器官”,是人类感观的延伸,是实现自动检测和自动控制的首要环节。 2 传感器的种类 传感器的种类很多,原理各异,分类标准也各不相同。有按其输出信号进行分类的(如模拟传感器、数字传感器等),有按照制造工艺进行分类的(如集成传感器、厚膜传感器等),有按照制作材料来划分的(如金属传感器、陶瓷传感器等),有按照工作原理进行分类的(如电阻式传感器、电感式传感器、光电式传感器、超声波传感器等)。按照其用途来划分,传感器大致可分为:温度传感器、湿敏传感器、压力传感器、光敏传感器、速度传感器、振动传感器、以液面传感器、辐射传感器、能耗传感器等。 3 传感器的应用 传感器是把一种能量转换成另一种能力的装置,把被测信号转化成电信号的装置,它在我们生产、生活和科研方面都有着非常广泛的用途,大到军事、天文方面的应用,小到我们日常生活的煮饭、洗衣等自动化方面的应用。可以说,传感器的应用已经深入到了整个社会生活的方方面面。 (1)传感器在生产中的应用。 在工业自动化生产中,随着现代技术的发展,对安全生产的要求越来越高,对在生产过程中各种量的检测和控制的自动化水平也越来越强,传感器在钢铁、造纸、石化、医药、食品等企业中得到了广泛的应用。如差压传感器在医药方面的應用,光纤传感器在智能复合材料中和热加工生产中的应用,红外传感器在皮带运输机安全警示系统中应用,电涡流传感器在印刷品厚度检测中的应用。距离

传感器在生活中的应用

传感器在生活中的应用 引言 传感器就是能感受外界信号刺激,将被测量信息传出的装置,一般由敏感元件和转换元件组成。随着社会日益进步,机械制造类传感器行业也有了很大发展,随着各行各业发展传感器行业也迎来了新的机遇。 传感器产品的门类品种繁多,用于流程工业的主要有:温度传感器、压力传感器、重量传感器、流量传感器、液位传感器、氧敏传感器,各种力敏传感器、气敏传感器、分析仪表等,用于机械工业的还有:开关类的接近/定位传感器、安全门开关等安全传感器、旋转编码器、视觉传感器、速度传感器、加速度传感器等。 目前国内传感器共分10大类,24小类,6000个品种。而国内品种更多,如美国约有17000种传感器,所以我国发展传感器品种的领域很宽广。 中国传感器的市场近几年一直持续增长,增长速度超过15%,2003年销售额为186亿元,同比增长32.9%;而世界非军用传感器市场1998年为325亿美元,平均增长率为9%,预计2008年将增加到506亿美元。2003年中国传感器应用四大领域为工业及汽车电子产品、通信电子产品、消费电子产品专用设备,其中工业和汽车电子产品占市场份额的33.5%。由于改革开放,我国巨大的市场,引来了各国厂商如西门子、横河、霍尼韦尔、欧姆龙、邦纳等公司,这为最终用户和工业设备制造厂带来了很大的便利,而国内传感器和检测仪表生产虽有发展,但这远不能跟上形势的要求。各国传感器生产和研发的规模在不断扩大,美国约有1300家生产和开发传感器的厂家,100多个研究院所和院校,日本有800家厂商。我国近年建立了传感器技术国家重点实验室、微米/纳米国家重点实验室等研发基地,初步建立了敏感元件和传感器产业,2000年总产量超过13亿只,目前我国已有1688家从事传感器的生产和研发的企业,其中从事MEMS研制生产的已有50多家,到“十五”末期,敏感元件和传感器年总产量已达到20亿只。 我国在参与国际传感器市场竞争方面也走出了新路子,如沈阳仪表科学研究院的“传感器国家研究中心”,已向美国出口力敏传感器芯片40万只。 传感器技术包括敏感机理、敏感材料、工艺设备和计测技术四个方面,约有30多种技术。随着微电子技术的发展,传感器技术发展很快,我国研发的力量尚需大量

知识讲解传感器及其应用应用实例

传感器及其应用(应用实编稿:张金虎审稿:李勇康 【学习目标】 1.传感器的传感元件是如何将非电学量转化电学量的。 2.传感器的应用模式:如如何实现信的放大、转换显示和执行等。(这些内容限于高中水平只要求了解,不要求理解或掌握) 【要点梳理】 知识点一、温度传感器的应用——电饭锅 1.感温铁氧体 (1)组成:氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末。 (2)特点:常温下具有铁磁性,能够被磁体吸引,温度达到约103℃时,失去铁磁性。 (3)居里点:又称居里温度,即指103℃。 2.电饭锅的结构 如图所示: 3.电饭锅的工作原理 开始煮饭时,用手压下开关按钮,永磁体与感温磁体相吸,手松开后,按钮不再恢复到图示状态,则触点接通,电热板通电加热,水沸腾后,由于锅内水保持100℃不变,故感温磁体仍与永磁体相吸,继续加热,直到饭熟后,水分被大米吸收,锅底温度升高,温度升至居里点103℃时,感温磁体失去铁磁性,在弹簧作用下,永磁体被弹开,触点分离,切断电源从而停止加热。 要点诠释:如果用电饭锅烧水,在水沸腾后因为水温保持在100℃,故不能自动断电,只有水烧干后,温度升高到103℃才能自动断电。 知识点二、温度传感器的应用——测温仪 1.常见测温元件:热敏电阻、金属热电阻、热电偶及红外线敏感元件等。 2.温度传感器测温仪的优点:可以远距离读取温度的数值,因为温度信变成电信

后可以远距离传输。 知识点三、光传感器的应用 1.机械式鼠标:其内部组成如图所示,包括滚球、滚轴与码盘、红外发射管与红外接收管(光传感器)。 工作原理:鼠标器移动时,滚球的运动通过滚轴带动两个码盘转动,红外接收管就 收到断续的红外线脉冲,输出相应的电脉冲信,计算机分别统计xy、两个方向的脉冲 信,处理后就使屏幕上的光标产生相应的位移。 2.火灾报警器 如图所示为利用烟雾对光的散射来工作的一种火灾报警器。 带孔的罩子内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板。平时,光电三极管收不到LED发出的光,呈现高电阻状态。烟雾进入罩内后对光有散射作用,使部分光线照射到光电三极管上,其电阻变小。与传感器连接的电路检测出这种变化,就会发出警报。 要点诠释:常见的光传感器:光敏电阻、光电管、光电二极管、光电三极管等。知识点四、常见传感器的应用实例 1.生活中的传感器 (1)与温度控制相关的家用电器:电饭煲、电冰箱、微波炉、空调、消毒碗柜等,都用到温度传感器。 (2)红外传感器:自动门、家电遥控器、生命探测器、非接触红外测温仪以及防盗、防火报警器等。 (3)照相机中的光传感器和家用便携式电子秤的压力传感器。 2.农业生产中的传感器 (1)湿度传感器:判断农田的水分蒸发情况,自动供水或停水。 (2)温度传感器和湿度传感器,可对上百个点进行温度和湿度监测。由于有了十

传感器技术的应用及其发展

传感器技术的应用及其发展 摘要:传感器是新技术革命和信息社会的重要技术基础,传感器技术是实现测试与自动控制的重要环节,而测试技术与自动控制水平 高低,是衡量一个国家科学技术现代化程度的重要标志。本文列举了传感器技术在当前一些重要领域里的应用,并讲述了其发展趋势。 关键词:传感器技术应用现状发展趋势 一、引言 传感器技术是当今世界令人瞩目,迅速发展的高新技术之一,也是当代科学发展的一个重要标志,与通许技术、计算机技术共同构成21世纪信息产业的三大支柱。如果说计算机是人类大脑的扩展,那么传感器就是人类五官的延伸。因此各发达国家都将传感器技术作为本世纪重点技术加以发展。随着国内工业自动化、信息化和国防现代化的发展,传感器的年需求量持续增长。传感器的应用也越来越广泛、已渗透到各个专业领域。但是目前国内传感器技术的创新和新产品开发能力落后于国内外先进水平,制约了我国工业自动化和信息化技术的发展。 二、传感器介绍 传感器一般由敏感元件、传感元件和其他辅助件组成,有时也将信号调节与转换电路、辅助电源作为传感器的组成部分。传感器通常可以按照一系列方法进行分类。根据输入物理量的分类,传感器常以别测物理量命名,如位移传感器,速度传感器、温度传感器、压力传感器等;根据工作原理分类,传感器常可以依据工作原理进行命名,如应变式、电容式、电感式、热电式、光电传感器等;按输出信号分类,可分为模拟传感器和数字式传感器。输出量为模拟量则称为模拟式,输出量为数字式则称为数字式传感器等等。 三、主要传感器技术分类 传感器技术是当前代表国家综合科研水平的重要技术,传感器技术的具体应用是传感器技术转化的重要途径和方法。加强对传感器技术应用的研究也是了解传感器技术发展现状并对其未来发展进行预测的基础和前提。 3.1 光电传感器技术

生活中的传感器

生活中的传感器 传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。 传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展,让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官,让物体慢慢变得活了起来。通常根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。 传感器一般由敏感元件、转换元件、变换电路和辅助电源四部分组成,如上图所示: 敏感元件直接感受被测量,并输出与被测量有确定关系的物理量信号;转换元件将敏感元件输出的物理量信号转换为电信号;变换电路负责对转换元件输出的电信号进行放大调制;转换元件和变换电路一般还需要辅助电源供电。 传感器的迅速发展和广泛应用为我们的生活带来了许许多多便利。仔细观察,身边的物品,设备大部分都利用了传感器: 楼梯走廊的光控声控灯,利用光敏声敏传感器,白天自动熄灭,夜晚有人走过自动点亮;电子天平,利用压力传感器,无需复杂操作,就能很快称出物体的质量,而且相当精确;手机的触摸屏,利用距离感应器,方便操作;自动开关门,利用微波传感器,当有人靠近时自动开门…… 我校作为工科大学中的精英,在平时的许多细节中都运用了传感器,方便同学们的学习和生活,节约能源。每间自习室中的灯均由热释电传感器控制。打开总开关,在有学生在灯下自习时,灯才会自动点亮,当检测到范围内没有接收到红外线时,灯自动熄灭,极大地节约了电能。 热释电传感器又称人体红外传感器,被广泛应用于防盗报警、来客告知及非接触开关等红外领域。 热释电红外线传感器主要是由一种高热电系数的材料,如压电陶瓷类电介质。这类介质在电极化后能保持极化状态,称为自发极化。自发极化随温度升高而减小,在居里点温度降为零。因此,当这种材料受到红外辐射而温度升高时,表面电荷将减少,相当于释放了一部分电荷,故称为热释电。将它们制成尺寸为2*1mm的探测元件。在每个探测器内装入一个或两个探测元件,并将两个探测元

电磁感应现象及电磁在生活中的应用

电磁感应现象及电磁在生活中的应用 摘要:电磁感应,也称为磁电感应现象是指放在变化磁通量中的导体,会产生电动势。此电动势称为感应电动势或感生电动势,若将此导体闭合成一回路,则该电动势会驱使电子流动,形成感应电流。 电磁反应是一个复杂的过程,其运用到现实生活中的技术(例如:电磁炉、微波炉、蓝牙技术、磁悬浮列车等等)。是经过很多人的探索和努力一步一步走到现在的。 正文: 电磁感应的定义:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应现象。本质是闭合电路中磁通量的变化。由电磁感应现象产生的电流叫做感应电流。 电磁感应的发现:1831年8月,法拉第把两个线圈绕在一个铁环上,线圈A 接直流电源,线圈B接电流表,他发现,当线圈A的电路接通或断开的瞬间,线圈B中产生瞬时电流。法拉第发现,铁环并不是必须的。拿走铁环,再做这个实验,上述现象仍然发生。只是线圈B中的电流弱些。为了透彻研究电磁感应现象,法拉第做了许多实验。1831年11月24日,法拉第向皇家学会提交的一个报告中,把这种现象定名为“电磁感应现象”,并概括了可以产生感应电流的五种类型:变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体。法拉第之所以能够取得这一卓越成就,是同他关于各种自然力的统一和转化的思想密切相关的。正是这种对于自然界各种现象普遍联系的坚强信念,支持着法拉第始终不渝地为从实验上证实磁向电的转化而探索不已。这一发现进一步揭示了电与磁的内在联系,为建立完整的电磁理论奠定了坚实的基础。 电磁感应是指因磁通量变化产生感应电动势的现象。电磁感应现象的发现,乃是电磁学中伟大的成就之一。它不仅让我们知道电与磁之间的联系,而且为电与磁之间的转化奠定了基础,为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路,在实用上有重大意义。电磁感应现象的发现,标志着一场重大的工业和技术革命的到来。事实证明,电磁感应在电工、电子技术、电气化、自动化方面的广泛应用对推动社会生产力和科学技术的发展发挥了重要的作用。 若闭合电路为一个n匝的线圈,则又可表示为:式中n为线圈匝数,ΔΦ为磁通量变化量,单位Wb ,Δt为发生变化所用时间,单位为s.ε为产生的感应电动势,单位为V。 磁通量:设在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面,磁场的磁感应强度为B,平面的面积为S。(1)定义:在匀强磁场中,磁感应强B与垂直磁场方向的面积S的乘积,叫做穿过这个面的磁通量。 (2)公式:Φ=BS 当平面与磁场方向不垂直时: Φ=BS⊥=BScosθ(θ为两个平面的二面角) (3)物理意义

无线传感网络在军事领域的应用

传感网络结课报告 论文题目:无线传感器网络在军事领域的应用分析 学院:光电信息与计算机工程学院 专业:光电信息工程 班级:光电三班 学号:1212471329 学生:政鹏 指导教师:克坚 2015年 6 月 7 日

摘要 .......................................................................... II 第一章绪论 . (1) 1.1 背景及国际形势 (1) 1.2 无线传感器网络的发展现状 (1) 1.3 本文的组织结构 (2) 第二章无线传感器网络简介 (4) 2.1 体系结构 (4) 2.1.1 节点组成 (3) 2.1.2 网络体系结构 (3) 2.2 路由协议 (5) 2.2.1平面路由协议 (4) 2.2.2层次路由协议 (6) 第三章特点及应用优势 (9) 3.1 无线传感器网络特点 (9) 3.1.1无线传感器网络的主要特点 (7) 3.1.2与其他网络相比主要区别 (7) 3.2 应用优势 (10) 3.2.1潜在优势 (8) 3.2.2与导弹雷达相比潜在优势 (8) 第四章在军事领域的应用 (11) 4.1 战场侦察与监视 (11) 4.2 战场态势感知 (12) 4.3 核、生、化监测 (13) 4.4 装备、弹药、后勤物资管理 (13) 4.5 智能尘埃 (14) 第五章结束语 (16) 第六章调研照片 (16) 第七章参考文献 (18)

无线传感器网络在军事领域的应用 摘要 无线传感器网络是新兴网络,它采用无线通信技术,由微小的传感器组成,无线传感 器网络节点具备感应能力、信息处理能力和无线通信能力,使无线传感器网络有广阔的 应用前景,可广泛用于军事、环境、医疗保健、空间探索及各种商业应用。文中对无线 传感网络的构建,路由协议以及定位算法做了简介,着重讲了它在军事领域的重要地位,以及当下的主要应用研究方向。 关键词:WSN,体系结构,军事应用 Abstract Wireless Sensor Network is a burgeoning network,which is composed of tiny sensors with wireless communication technology. Node of WSN have influence, information handing and wireless communication abilities, making WSN have wide application foreground, including military,environment, medical treatment, space imploring and various business applications. In this paper, i first provide a brief introduction to the construction of WSN, routing protocol and the Relocation Arithmetic, and then focus on its important position in the military field, main application and research direction now.

传感器在焊接过程中的应用

传感器在焊缝跟踪过程中的应用 引言 我们这学期学习了《传感器与检测技术》。了解到了传感器在现代生产生活中起着越来越重要的作用,同时在焊接过程中也越来越受到重视。现在的焊接要求精确化,智能化,自动化,在这些要求中往往离不开一个重要的技术~~传感器技术,本文我们就来研究传感器在焊接过程中的应用。 一、传感器 根据国家标准GB7665-87,传感器定义为:能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件装置。传感器作为检测工具,要求检测研究对象的物理或化学的信息,其工作过程要求稳定、可靠、精度高,所以对传感器有以下几个要求: (1)适应恶劣环境能力强 传感器一般工作环境十分广,从极寒至酷热地区,许多在露天环境下工作,能抗飞沙走石、灰尘,还应耐潮湿,较高的抗盐类腐蚀、酸性腐蚀的能力,有抗污染气体干扰的能力,能适应在高温、极寒、强烈振动、冲击以及在其他条件下正常工作的能力,还应抗噪声能力强,信噪比高。 (2)价格适中,适于大批量生产 要求传感器一致性好,适宜自动化批量生产,对加工设备有较高要求,以便排除人工操作带来的不一致性和失误。 (3)稳定性和可靠性高 传感器是一种高精度检测仪器,在军事、航空、航天中应用都有严格要求,产品都须经过严格测试才能应用。所以传感器生产是一种高新技术的具体运用和体现。一种传感器是否有较高的技术附加值体现在所包含的技术含量和加工工艺的技术是否高新。 有部分传感器由于其应用环境的状况需金属封装,一般采用焊接密封,如压力传感器、力传感器、霍尔传感器、光电传感器、温度传感器等,这类传感器内部有敏感元件和集成电路,充惰性气体或抽真空与外界隔绝,有耐压、气密性要求,另有焊接强度要求和漏气率要求,对焊接质量要求高,而且焊接过程中要求变形小,不能对内部元件和微电路有损坏。目前传感器密封焊接有电阻焊、钨极氩弧焊、等离子弧焊、电子束焊和激光焊。 所谓焊缝跟踪,即以焊炬为被控对象,电弧(焊炬)相对于焊缝中心位置的偏差作为被调量,通过视觉传感、接触传感、超声波传感、电弧传感等多种传感测量手段,控制焊炬使其在整个焊接过程中始终与焊缝对口。其中接触式传感是依靠在坡口中滚动或滑动的触指将焊枪与焊缝之间的位置偏差反映到检测器内,并利用检测器内装的微动开关判断偏差的极性,其结构简单、操作方便、不受电弧烟尘和飞溅的影响,但是对不同形式的坡口需用不同探头,磨损大,易变形,点固点障碍难以克服。超声波传感是利用发射出的超声波在金属内传播时在界面产生发射原理制成的,是一种比较先进的焊缝跟踪传感器,应用在跟踪系统中,跟踪的实时性好。但是由于传感器要贴近工件,不可避免地会受到焊接方法和工件尺寸等的严格限制。另外需要考虑外界震动、传播时间等因素,对金属表面状况要求高,其应用范围也就受到限制。视觉传感具有提供信息量丰富,灵敏度和测量精度高,抗电磁场干扰能力强,与工件无接触的优点。但是算法复杂,处理速度慢。 随着电弧传感技术的发展,焊缝跟踪引入了电弧传感技术,电弧传感器作为一种实时传

传感器在我们生活中的应用

传感器在我们生活中的应用 传感器(英文名称:transducer/sensor )是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器狭义的定义为:能把外界非电信息转换成电信号输出的器件或装置。传感器的广义定义:“凡是利用一定的物质(物理、化学、生物)法则、定理、定律、效应等进行能量转换与信息转换,并且输出与输入严格一一对应的器件或装置均可称为传感器” 。信息化的21 世纪,离开不了传感器,传感器的应用领域非常的广泛,电子计算机、生产自动化、现代信息、军事、交通、化学、环保、能源、海洋开发、遥感、宇航等等。下面对一些常用的传感器做简单的介绍。 1.传感器与家用电器 现代家用电器中普遍应用着传感器。传感器在电子炉灶、自动电饭锅、吸尘器、空调器、电子热水器、热风取暖器、风干器、报警器、电樊斗、电风扇、游戏机、电子驱蚊器、洗衣机、洗碗机、照像机、电冰箱、彩色及平板电视机、录像机、录音机、收音机、影碟机及家庭影院等方面得到了广泛的应用。随着人们生活水平的不断提高,对提高家用电器产品的功能及自动化程度的要求极为强烈。为满足这些要求,首先要使用能检测模拟量的高精度传感器,以获取正确的控制信息,再由微型计算机进行控制,使用家用电器更加方便、安全、可靠,并减少能源消耗,为更多的家庭创造一个舒适的生活环境。目前,家庭自动化的蓝 图正在设计之中,未来的家庭将由中央控制装置的微型计算机,通过各种传感器代替人监视家庭的各种状态,并通过控制设备进行着各种控制。家庭自动化的主要内容包括:安全监视与报警、空调及照明控制、耗能控制、太阳光自动跟踪、家务劳动自动化及人身健康管理等。家庭自动化的实现,可使人们有更多的时间用于学习、教育或休息娱乐。 2.传感器在医疗及人体医学上的应用 随着医用电子学的发展,仅凭医生的经验和感觉进行诊断的时代将会结束。现在,应用医用传感器可以对人体的表面和内部温度、血压及腔内压力、血液及呼吸流量、肿瘤、血液的分析、脉波及心音、心脑电波等进行高难度的诊断。显然,传感器对促进医疗技术的高度发展起着非常重要的作用。为增进全国人民的健废水平,我国医疗制度的改革,将把医疗服务对象扩大到全民。以往的医疗工作仅局限于以治疗疾病为中心,今后,医疗工作将在疾病的早期诊断、早期治疗、远距离诊断及人工器官的研制等广泛的范围内发挥作用,而传感器在这些方面将会得到越来越多的应用。 3.传感器与环境保护 目前,地球的大气污染、水质污浊及噪声已严重地破坏了地球的生态平衡和我们赖以生存的环境,这一现状已引起了世界各国的重视。为保护环境,利用传感器制成的各种环境监测仪器正在发挥着积极的作用。中国现在的环境受到了极大的污染,主要是工业的发展造成了严重的污染。长江、黄河等水域都有不同程度的污染;空气现在的空气也不新鲜,特别是在有工业的地方,比如说PM2.5 等超标;这些都是通过传感器检测出来的。

传感器设计及应用实例论文

压力传感器(压力变送器)的原理及应用 概述:压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器,其广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业,下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用 1、应变片压力传感器原理与应用 力学传感器的种类繁多,如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器,它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。 在了解压阻式力传感器时,我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上,当基体受力发生应力变化时,电阻应变片也一起产生形变,使应变片的阻值发生改变,从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小,一般这种应变片都组成应变电桥,并通过后续的仪表放大器进行放大,再传输给处理电路(通常是A/D转换和CPU)显示或执行机构。

它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途,电阻应变片的阻值可以由设计者设计,但电阻的取值围应注意:阻值太小,所需的驱动电流太大,同时应变片的发热致使本身的温度过高,不同的环境中使用,使应变片的阻值变化太大,输出零点漂移明显,调零电路过于复杂。而电阻太大,阻抗太高,抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。电阻应变片的工作原理 金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象,俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示: 式中:ρ——金属导体的电阻率(Ω·cm2/m) S——导体的截面积(cm2) L——导体的长度(m) 我们以金属丝应变电阻为例,当金属丝受外力作用时,其长度和截面积都会发生变化,从上式中可很容易看出,其电阻值即会发生改变,假如金属丝受外力作用而伸长时,其长度增加,而截面积减少,电阻值便会增大。当金属丝受外力作用而压缩时,长度减小而截面增加,电阻值则会减小。只要测出加在电阻的变化(通常是测量电阻两端的电压),即可获得应变金属丝的应变情况。来源: https://www.360docs.net/doc/069404536.html, 2、瓷压力传感器原理及应用 抗腐蚀的瓷压力传感器没有液体的传递,压力直接作用在瓷膜片的前表面,使膜片产生微小的形变,厚膜电阻印刷在瓷膜片的背面,

传感器在我们生活中的应用

传感器在我们生活中的应用传感器(英文名称:transducer/sensor)是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器狭义的定义为:能把外界非电信息转换成电信号输出的器件或装置。传感器的广义定义:“凡是利用一定的物质(物理、化学、生物)法则、定理、定律、效应等进行能量转换与信息转换,并且输出与输入严格一一对应的器件或装置均可称为传感器”。信息化的21世纪,离开不了传感器,传感器的应用领域非常的广泛,电子计算机、生产自动化、现代信息、军事、交通、化学、环保、能源、海洋开发、遥感、宇航等等。下面对一些常用的传感器做简单的介绍。 1.传感器与家用电器 现代家用电器中普遍应用着传感器。传感器在电子炉灶、自动电饭锅、吸尘器、空调器、电子热水器、热风取暖器、风干器、报警器、电樊斗、电风扇、游戏机、电子驱蚊器、洗衣机、洗碗机、照像机、电冰箱、彩色及平板电视机、录像机、录音机、收音机、影碟机及家庭影院等方面得到了广泛的应用。随着人们生活水平的不断提高,对提高家用电器产品的功能及自动化程度的要求极为强烈。为满足这些要求,首先要使用能检测模拟量的高精度传感器,以获取正确的控制信息,再由微型计算机进行控制,使用家用电器更加方便、安全、可靠,并减少能源消耗,为更多的家庭创造一个舒适的生活环境。目前,家

庭自动化的蓝图正在设计之中,未来的家庭将由中央控制装置的微型计算机,通过各种传感器代替人监视家庭的各种状态,并通过控制设备进行着各种控制。家庭自动化的主要内容包括:安全监视与报警、空调及照明控制、耗能控制、太阳光自动跟踪、家务劳动自动化及人身健康管理等。家庭自动化的实现,可使人们有更多的时间用于学习、教育或休息娱乐。 2.传感器在医疗及人体医学上的应用 随着医用电子学的发展,仅凭医生的经验和感觉进行诊断的时代将会结束。现在,应用医用传感器可以对人体的表面和内部温度、血压及腔内压力、血液及呼吸流量、肿瘤、血液的分析、脉波及心音、心脑电波等进行高难度的诊断。显然,传感器对促进医疗技术的高度发展起着非常重要的作用。为增进全国人民的健废水平,我国医疗制度的改革,将把医疗服务对象扩大到全民。以往的医疗工作仅局限于以治疗疾病为中心,今后,医疗工作将在疾病的早期诊断、早期治疗、远距离诊断及人工器官的研制等广泛的范围内发挥作用,而传感器在这些方面将会得到越来越多的应用。 3.传感器与环境保护 目前,地球的大气污染、水质污浊及噪声已严重地破坏了地球的生态平衡和我们赖以生存的环境,这一现状已引起了世界各国的重视。为保护环境,利用传感器制成的各种环境监测仪器正在发挥着积极的作用。中国现在的环境受到了极大的污染,主要是工业的发展造成了严重的污染。长江、黄河等水域都有不同程度的污染;空气现在的空气也不新鲜,特别是在有工业的地方,比如说等超标;这些都是通过传感器检测出来的。

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