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传感器技术论文精选(九篇)

前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的传感器技术论文主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。

传感器技术论文

第1篇:传感器技术论文范文

关键词:贝叶斯估计信息融合障碍探测智能驾驶

随着传感器技术、信息处理技术、测量技术与计算机技术的发展,智能驾驶系统(辅助驾驶系统一无人驾驶系统)也得了飞速的发展。消费者越来越注重驾驶的安全性与舒适性,这就要求传感器能识别在同一车道上前方行驶的汽车,并能在有障碍时提醒驾驶员或者自动改变汽车状态,以避免事故诉发生。国际上各大汽车公司也都致力于这方面的研究,并开发了一系列安全驾驶系统,如碰撞报警系统(CW)、偏向报警系统(LDW)和智能巡游系统(ICC)等。国内在这些方面也有一定的研究,但与国外相比仍存在较大的差距。本文将主要讨论多传感器信息融合技术在智能驾驶系统(ITS)中的应用。

1ICC/CW和LDW系统中存在的问题

1.1ICC/CW系统中的误识别问题

ICC/CW系统中经常使用单一波束传感器。这类传感器利用非常狭窄的波束宽度测定前方的车辆,对于弯曲道路(见图1(a)),前后车辆很容易驶出传感器的测量范围,这将引起智能巡游系统误加速。如果前方车辆减速或在拐弯处另一辆汽车驶入本车道,碰撞报警系统将不能在安全停车范围内给出响应而容易产生碰撞。类似地,当弯曲度延伸时(见图1(b)),雷达系统易把邻近道路的车辆或路边的防护栏误认为是障碍而给出报警。当道路不平坦时,雷达传感器前方的道路是斜向上,小丘或小堆也可能被误认为是障碍,这些都降低了系统的稳定性。现在有一些滤波算法可以处理这些问题并取得了一定效果,但不能彻底解决。

1.2LDW系统中存在的场景识别问题

LDW系统中同样存在公共驾驶区场景识别问题。LDW系统依赖于一侧的摄像机(经常仅能测道路上相邻车辆的位置),很难区分弯曲的道路和做到多样的个人驾驶模式。LDW系统利用一个前向摄像机探测车辆前方道路的地理状况,这对于远距离测量存在着精确性的问题,所有这些都影响了TLC(Time-to-Line-Crossing)测量的准确性。现常用死区识别和驾驶信息修订法进行处理,但并不能给出任何先验知识去识别故障。

2多传感器信息融合技术在ITS系统中的应用

针对以上系统存在的一些问题,研究者们纷纷引入了多传感器信息融合技术,并提出了不同的融合算法。基于视觉系统的传感器可以提供大量的场景信息,其它传感器(如雷达或激光等)可以测定距离、范围等信息,对两方面的信息融合处理后能够给出更可靠的识别信息。融合技术可以采用Beaurais等人于1999年提出的CLARK算法(CombinedLikelihoodAddingRadar)和InstitudeNeuroinformatik提出的ICDA(IntegrativeCouplingofDifferentAlgorithms)算法等方法实现。

2.1传感器的选择

识别障碍的首要问题是传感器的选择,下面对几种传感器的优缺点进行说明(见表1)。探测障碍的最简单的方法是使用超声波传感器,它是利用向目标发射超声波脉冲,计算其往返时间来判定距离的。该方法被广泛应用于移动机器人的研究上。其优点是价格便宜,易于使用,且在10m以内能给出精确的测量。不过在ITS系统中除了上文提出的场景限制外,还有以下问题。首先因其只能在10m以内有效使用,所以并不适合ITS系统。另外超声波传感器的工作原理基于声,即使可以使之测达100m远,但其更新频率为2Hz,而且还有可能在传输中受到其它信号的干扰,所以在CW/ICC系统中使用是不实际的。

表1传感器性能比较

传感器类型优点缺点

超声波

视觉

激光雷达

MMW雷达价格合理,夜间不受影响。

易于多目标测量和分类,分辨率好。

价格相合理,夜间不受影响

不受灯光、天气影响。测量范围小,对天气变化敏感。

不能直接测量距离,算法复杂,处理速度慢。

对水、灰尘、灯光敏感。

价格贵

视觉传感器在CW系统中使用得非常广泛。其优点是尺寸小,价格合理,在一定的宽度和视觉域内可以测量定多个目标,并且可以利用测量的图像根据外形和大小对目标进行分类。但是算法复杂,处理速度慢。

雷达传感器在军事和航空领域已经使用了几十年。主要优点是可以鲁棒地探测到障碍而不受天气或灯光条件限制。近十年来随着尺寸及价格的降低,在汽车行业开始被使用。但是仍存在性价比的问题。

为了克服这些问题,利用信息融合技术提出了一些新的方法,利用这些方式可以得到较单一传感器更为可靠的探测。

2.2信息融合的基本原理

所谓信息融合就是将来自多个传感器或多源的信息进行综合处理,从而得出更为准确、可靠的结论。多传感器信息融合是人类和其它生物系统中普遍存在的一种基本功能,人类本地地具有将身体上的各种功能器官(眼、耳、鼻、四肢)所探测的信息(景物、声音、气味和触觉)与先验知识进行综合的能力,以便对其周围的环境和正在发生的事件做出估计。由于人类的感官具有不同度量特征,因而可测出不同空间范围的各种物理现象,这一过程是复杂的,也是自适应的。它将各种信息(图像、声音、气味和物理形状或描述)转化成对环境的有价值的解释。

多传感器信息融合实际上是人对人脑综合处理复杂问题的一种功能模拟。在多传感器系统中,各种传感器提供的信息可能具有不同的特片:对变的或者非时变的,实时的或者非实时的,模糊的或者确定的,精确的或者不完整的,相互支持的或者互补的。多传感器信息融合就像人脑综合处理信息的过程一样,它充分利用多个传感器资源,通过对各种传感器及其观测信息的合理支配与使用,将各种传感器在空间和时间上的互补与冗余信息依据某种优化准则结合起来,产生对观测环境的一致性解释或描述。信息融合的目标是基于各种传感器分离观测信息,通过对信息的优化组合导出更多的有效信息。这是最佳协同作用的效果,它的最终目的是利用多个传感器共同或联合操作的优势来提高整个系统的有效性。

2.3常用信息融合算法

信息融合技术涉及到方面的理论和技术,如信息处理、估计理论、不确定性理论、模式识别、最优化技术、神经网络和人工智能等。由不同的应用要求形成的各种方法都是融合方法的个子集。表2归纳了一些常用的信息融合方法。

表2信息融合方法

经典方法现代方法

估计方法统计方法信息论方法人工智能方法

加权平均法经典推理法聚类分析模糊逻辑

极大似然估计贝叶斯估计模板法产生式规则

最小二乘法品质因素法熵理论神经网络

卡尔曼滤波D-S证据决策理论遗传算法

模糊积分理论

2.4智能驾驶系统中信息融合算法的基本结构

由于单一传感器的局限性,现在ITS系统中多使用一组传感器探测不同视点的信息,再对这些信息进行融合处理,以完成初始目标探测识别。在智能驾驶系统中识别障碍常用的算法结构如图2所示。

3CLARK算法

CLARK算法是用于精确测量障碍位置和道路状况的方法,它同时使用来自距离传感器(雷达)和摄像机的信息。CLARK算法主要由以下两部分组成:①使用多传器融合技术对障碍进行鲁棒探测;②在LOIS(LikelihoodofImageShape)道路探测算法中综合考虑上述信息,以提高远距离道路和障碍的识别性能。

3.1用雷达探测障碍

目前经常使用一个雷达传感器探测前方的车辆或障碍。如前面所分析,雷达虽然在直路上的性能良好,但当道路弯曲时,探测的信号将完全可靠,有时还会有探测的盲点或产生错误报警。为了防止错误报警,常对雷达的输出进行标准卡尔曼(Kalman)滤波,但这并不能有效解决探测盲点问题。为了更可靠地解决这类问题,可以使用扫描雷达或多波束雷达,但其价格昂贵。这里选用低价的视觉传感器作为附加信息,视觉传感器经常能提供扫描雷达和多波束雷达所不能提供的信息。

3.2在目标识别中融合视觉信息

CLARK算法使用视觉图像的对比度和颜色信息探测目标,使用矩形模板方法识别目标。这个模板由具有不同左右边界和底部尺寸的矩形构成,再与视觉图像对比度域匹配,选择与雷达传感器输出最接近的障碍模板。

CLARK算法首先对雷达信号进行卡尔曼滤波,用于剔除传感器输出的强干扰,这出下列状态和观测方程处理:

D(t)=R(t)+v(t)

式中,R(t)为前方障碍的真实距离(未知),R(t)是其速度(未知,)D(t)为距离观测值,Δt为两次观测的问题时间,w(t)和v(t)为高斯噪声。给定D(t),由Kalman滤波器估计R(t)和R(t)的值,并把估计值R(t)作为距离输入值,使用R(t)和D(t)的差值确定所用矩形模板的偏差。由于使用雷达探测的位置与雷达作为补偿。

使用上述算法可以有效提高雷达探测的可靠性,但当图像包含很强的边缘信息或障碍只占据相平面一个很小的区域时,仍不能得到满意的结果。因此,除对比度外,又引入视觉图像的颜色域。

3.3相合似然法

在探测到障碍后,CLARK算法将这些信息整合到道路探测算法(LOIS)中。LOIS利用变形道路的边缘应为图像中对比度的最大值部分且其方位应垂直于道路边缘来搜索道路。如果只是简单地将两个信息整合,则障碍探测部分的像素被隐藏,其图像梯度值不会影响LOIS的似然性。这样可以防止LOIS将汽车前方障碍的边缘误认为是道路的边缘来处理。但是当道路的真实边缘非常接近障碍的边缘时,隐藏技术则失效。

为了使隐藏技术有效,可以在障碍和道路探测之间采取折中的处理方法。这种折中的处理方法就是相合似然法。它将探测障碍固定的位置和尺寸参数变为可以在小范围内变化的参数。新的似然函数由LOIS的似然和小探测障碍的似然融合而成。它使用七维参数探测方法(三维用于障碍,四维用于道路),能同时给出障碍和道路预测的最好结果。其公式如下:

式中,Tb、Tl、Tw为相平面内矩形模板的底部位置、左边界和宽度的三个变形参数,[xr(t),xc(t)]为变形模板相平面的中心。[yr(t),yc(t)]为由雷达探测并经Kalman滤波的障碍在相平观的位置。将地平面压缩变化为相平面,的实时估计,为相平面内一个路宽的值(3.2m)。tan-1的压缩比率在相平面内不小于Tmin(路宽的一半),不太于Tmax(路宽)。通过求解七维后验pdfP(k'''',b''''LEFT,b''''RIGHT,vp,Tb,Tl,Tw|[yr(t),yc(t)],ObservedImage)的最大值获得障碍和道路目标。

3.4CLARK算法的局限性

第2篇:传感器技术论文范文

关键词:压力传感器,薄膜,敏感栅

 

随着社会的发展,信息处理技术、微处理器和计算机技术的快速发展和广泛应用,都需要在传感器的开发方面有相应的进展。现在非电物理量的测试与控制技术,已越来越广泛地应用于航天、航空、常规武器、船舶、交通运输、冶金、机械制造、化工、轻工、生物医学工程、自动检测与计量、称重等技术领域[1],而且也正在逐步引入人们的日常生活中。免费论文参考网。可以说测试技术与自动控制技术水平的高低,是衡量一个国家科学技术现代化程度的重要标志。传感器是信息采集系统的感应单元,所以,它是自动化系统和控制设备的关键部件,作为系统中的一个结构组成,在科技、生产自动化领域中的作用越来越重要[2]。

传感器亦称换能器,是将各种非电量(包括物理量,化学量,生物学量等)按一定的规律转换成便于处理和传输的另外一种物理量(一般为电量、磁量等)的装置[3],它能把某种形式的能量转换成另一种形式的能量。传感器一般由敏感元件、传感元件和测量电路3部分组成,有时还需加上辅助电源。免费论文参考网。其原理如图1所示。

其中:①敏感元件直接感受被测物理量,如在应变式传感器中为弹性元件;②传感元件将感受到的非电量直接转换成电量,是转换元件,如固态压阻式压力传感器;③测量电路是将传感元件输出的电信号转换为便于显示、控制和处理的有用电信号的电路,使用较多的是电桥电路。由于传感器元件输出的信号一般较小,大多数的测量电路还包括放大电路,有的还包括显示器,直接在传感器上显示出所测量的物理量;④辅助电源是供给传感元件和测量电路工作电压和电流的器件。

国际电工委员会IEC则将传感器定义为测量系统中的一种前置部件,它将输入变量转换成可供测量的信号[4]。传感器是传感器系统的一个组成部分,是被测量信号输入的第一道关口。对传感器在技术方面有一定的要求,而同时亦要考虑尽可能低的零点漂移、温度漂移及蠕变等[5]。近年来,传感器有向小型化、集成化、智能化、系列化 、标准化方向发展的趋势[6]。

电阻式传感器的工作原理是将被测的非电量转换成电阻值,通过测量此电阻值达到测量非电量的目的。这类传感器大致分为两类:电阻应变式和电位计式。利用电阻式传感器可以测量形变、压力、力、位移、加速度和温度等非电量参数。

压力传感器是将压力这个物理量转换成电信号的一种电阻应变式传感器。传统的电阻应变式压力传感器是一种由敏感栅和弹性敏感元件组合起来的传感器[7]。如图2所示,将应变片用粘合剂粘贴在弹性敏感元件上,当弹性敏感元件受到外施压力作用时,弹性敏感元件将产生应变,电阻应变片将它们转换成电阻变化,再通过电桥电路及补偿电路输出电信号。它是目前应用较多的压力传感器之一,因具有结构简单、使用方便、测量速度快等特点而广泛应用于航空、机械、电力、化工、建筑、医学等诸多领域。

传统的电阻应变式压力传感器的电阻敏感栅是刻录在一层绝缘脂薄膜上,而薄膜又通过粘结剂粘合到弹性基片上,由于弹性元件与粘结剂及绝缘脂膜之间的弹性模量不同,弹性元件的应变不能直接传递给敏感栅,而是要通过粘结剂、绝缘脂膜才能到达敏感栅,从而产生较大的蠕变和滞后,影响传感器的灵敏度、响应度、线性度等性能。另外,由于粘结剂不能在高温条件下使用,这也使它的应用范围受到限制。

为了消除绝缘薄膜层和粘结剂层对传感器性能的影响,可以尝试采用真空镀膜方法及光刻技术,在弹性元件上直接刻录敏感栅,弹性元件与敏感栅直接接触,以克服常规工艺导致的滞后和蠕变大的缺陷。另外,如果弹性材料和结构选择恰当,还可制成耐高温、耐腐蚀的全隔膜式薄膜压力传感器。

一、器件研制

采用真空镀膜技术在弹性基片上蒸镀一层约300nm金属栅材料的薄膜,用半导体光刻技术,在弹性基片上直接形成电阻敏感栅,最后利用耐高温、耐酸碱腐蚀的环氧树脂粘结剂,将制作好的芯片封装在工件中,组成压力传感器探头。经过热老化、电老化,待封装应力趋于稳定后,进行电性能测试。

在制作薄膜电阻应变式压力传感器中,采用的工艺流程如图3所示。

第3篇:传感器技术论文范文

关键词:体系结构;水文自动测报;传感器网络技术

中图分类号:TN711 文献标识码:A 文章编号:

传感器最早在军事等领域应用,传感器网络由空间上分布的许多自动装置构成计算机网络,通过传感器,装置对不同位置的物理或者污染物、运动、压力、振动、声音、湿度等环境状况进行协同监控。虽然传感器网络最早起源于军事监测,现今已经在交通控制、家庭自动化、健康监护、生态监测等很多民用领域应用。传感器集成了分布式信息处理技术、嵌入式计算技术、通信技术、传感器技术,具备通信、计算、感知等功能。而论文中的主角传感器网络技术可以对网络分布区域内各种监测或环境对象的感知和采集,并对其进行处理,最后以多跳中继的方式,通过随机无线通信网络,给用户终端传输信息。在交通管理、医疗卫生、环境监测、远程控制等领域方面都离不开传感器网络技术,我们就来了解一下其在水文自动测报系统中的应用。

水文测报系统

传感器网络与其他无线网络的本质区别在于:它是以数据为核心的网络,它是具有分布式的智能网络系统。传感器网络实现了虚拟计算世界和真实物理世界的耦合。传感器网络中,网络在得到信息后,将其汇报给用户。社会经济的飞速发展,科学技术水平的不断提升,水文测报系统也进入了网络时代。水文测报系统为一个计算机网络。而系统按照不同的用户,将其分为中央机、中枢机、中心机、现场机。在国家防洪防旱调度指挥中心或者国家水利部服务的为中央机,在流域级管理的信息系统称为中枢机,服务于市级管理部门的信息系统称为中心机,而布置在现场环境的水文传输以及遥测系统称为现场机。建立水文测报系统的目的就是要将在现场采集的水文数据传达到数据处理中心,再通过决策和融合处理,满足系统同于管理与组织的目的。由现地机到中心机、由中心机到中枢机、中枢机到中央机,水文测报系统采用网络拓扑结构。通过现场装配的传感器,将各种水文数据由各个水文测站进行采集后,在进行存储前,适配器会将不同标准与格式的数据转变为具有统一标准格式的数据,并通过等无线方式或等有线方式传输到中心机,再对各种数据分析、处理、存储后,通过例如:、等传输至上层控制中心。

获取与处理信息是为了能够使传感器资源达到最优工作状态,用户除了能够及时掌握环境内的影响因素数值外,就需要控制与管理资源。管理层与系统组织控制与管理了分布于网络环境中各个节点上的数据源设备。智能仪表仪器、工作站、计算机等都在网络节点上体现。其核心设计就是采用分布模式代替了原来集中控制的测控网络,使其成为具有智能化、网络化、分散性、可互操作性、开放性的测控系统。

水文测报系统中传感器网络技术的应用

由处理、传递、收集水文实施数据的各种计算机、通讯设备、传感器等装置共同组成了水文自动测报系统。主要用于水利的调度和防汛,其分为中心控制站、信息传输通道、遥测站这3部分。水文自动测报系统仅需要几分钟的时间就可以处理小流域范围内的数据收集,并提供出水库、重点河段的水清和雨情等。

中心控制站将各个遥测站的水文数据集中,在经过了整理和计算后,对闸门的启闭进行控制,并及时预报洪水情况,最终实现水利调度。中心控制站的设备主要有电子计算机和通信电台等组成。信息传输通道分为无线和有线两类,作为电波传输线,它将中心控制站与遥测站连接。无线电通道克服了距离或障碍的困难,中继站在通信距离大于五十公里位置设置,能够满足各个方向通信要求。而有线通道可采用电话线为其专用线路,有线通道的不足之处在于受恶劣天气影响较大,会增加架空线等设备的成本。而有线通道最大的特点就是使用较为可靠方便,抗干扰能力强等。人们往往采用脉冲调制数字通信来作为传输信息的方式。遥测站中有电源设备、电台、数传机、编码器、水位计、雨量计等仪器设备,通过中心控制站的控制,遥测站实现自动收集水文参数实时数据,并将这些数据编成脉冲信号,传递于中心控制站。

我国的湖泊、江河分布范围广,例如太湖、长江等流域范围内存在着人力难以观测障碍,而在这些难于达到的流域部署传感器节点,就可对高精度的数据做到了如指掌,在水文监测中,使用传感器节点所组成的传感器网络,具有着显著的特点。第一,传感器的节点可以在节点之间进行监控,且具有通信能力,可以通过环境的变化来实现对复杂情况的控制。无线传感器节点其自身也具备了一定的存储功能和计算功能。第二,传感器的网络节点具有精度高、采集数据量大等特点,每一个局部区段的具体信息都可以由每个节点检测,其节点分布的范围广、密度高。第三,该传感器网络人为影响流域的因素小,因为传感器节点的部署简便,仅需要部署一次即可,且体积小。

2.1结构

传感器节点能够分布在不相邻的测控区域中,也可以集中部署在同一个区域内,不管如何布置,都可以形成传感器网络。传感器网络在水文测报中的应用如图所示。传感器节点向网关节点传送感知到的数据,而将传感器节点传输来的数据传到基站就是网关节点的任务,期间,数据会经由传输网络进行传输。传输网

图传感器网络用于水文测报系统的体系结构图

络的传输方式可以是无线也可以是有线。它负责协同综合网关节点、传感器网络网关节点信息的局部网络。基站备有本地数据库,用于传感数据的存放。通过,基站可以将数据传输至用户数据处理中心。用户可以在任何时候、任何地方,通过连接了的计算机,发出命令控制基站。

2.2功能

传感器网络通过分析流域内水文测报传感网络,而构建了其功能。在其功能中,从下至上分别为基础层、网络层、中间件层、数据处理与管理层、应用开发层。一个传感器的集合体现在基础层中,基础层是以研究水文测控系统中的蒸发器急闸门开度仪、雨量计、水位计等传感器及其系统为核心,它的主要功能有信息的初步处理、感知信息的传输与、感知对象信息的采集、监测感知对象等。网络层支持多传感器之间的写作,成功完成大型感知工作,网络层实现用户与传感器、传感器与传感器之间的通信,有效管理和控制传感器节点。通过软件系统,中间件层能够分析传感器网络系统的动态环境和资源管理。传感器数据管理与处理是数据处理层的核心,其中包括了对各种数据进行管理,支持感知数据的查询、存储、采集等,并对软件系统进行分析和处理。另外,还包括,对大型分布式传感器阵列的图像识别方法,排除误差信息的方法、新型统计算法等等。应用开发曾能够使用不同的应用层软件,开发各种传感器网络应用软件,它以检测任务为基础,传感器网络的管理层有远程管理、网络管理、拓扑管理、能量管理等。传感器管理主要对传感器智能设备和资源的管理,这时从广域上来讲的。另外,传感器的管理还可以看成是对传感器网内节点的管理。

第4篇:传感器技术论文范文

关键词:电控发动机,无法启动,故障诊断,排除

 

引言随着电子技术在发动机上的广泛应用,汽车维修工学会维修电控发动机显得更加重要。下面就电控发动机在启动电路正常情况下无法启动时,如何对故障进行诊断与排除进行阐述。

一、无法启动的诊断程序

1、向用户询问有关情况并填写有关表格。了解故障发生的时间、发生条件(如气候条件、道路状况及发动机工况等);故障现象或症状;故障发生频率;是否进行过检修以及检修过哪些部位等。找出故障的依据,以作为验收参考。

2、外观检查及故障再现。即试车和外观检查。试车进一步证实用户所讲的故障现象,使自己心中有数,根据具体情况具体分析,并作出正确判断。因为有时候用户所讲的故障现象不够清楚。外观检查可以查出比较明显的故障。如检查电气与电子控制系统的部件有无丢失;电气线路的连接器或接头有无松动脱接;导线有无断路、搭铁、错接及烧焦痕迹,管路有无折断、错接或凹瘪等。

3、进行基本检查。即燃油供给系统、空气供给系统和点火系统的基本检查。

4、读取故障代码。当以上三步无法解决问题就必须进行这一步。根据具体情况,选择用随车诊断或车外诊断进行读故障代码。如果有故障代码,就按故障代码表指示的故障原因和部位逐一排除故障。如果没有故障代码,但故障症状依然存在,就根据现象,联系原理,进行推理分析,确定故障所在可能部位(也可以参看有关资料上的“故障征兆表”)。同时还可以用模拟试验来判断,尽量缩小故障范围。

5、如果按上述程序诊断检修仍不能排除故障,说明发动机可能有机械故障和其他故障。

6、检修排除故障后,必须进行故障代码清除。最后试车检验,证实故障是否已排除。否则重新诊断故障并排除。

二、具体操作步骤和工作要点

对于电控汽车发动机无法启动,要从点火系统、燃料供给系统、空气供给系统、机械方面和ECU等几方面来考虑分析和判断。具体操作步骤如下:

1、检查点火系统。

(1)检各缸是否有火。拆下火花塞,将分缸线插接上火花塞并搭在缸体上,启动发动机,观察跳火情况是否正常。也可以用正时灯夹住各缸高压线,观察正时灯的闪烁情况。还可以用点火测试仪进行检查。

(2)有分电器的汽车,如果分缸线无跳火,还要进一步检查中央线是否有火。若中央高压线有火而分缸线无火,则说明是分电器故障。应给予更换。博士论文,无法启动。若中央高线也没有火,则需要进行如下检查。

(3)检查继电器和保险丝是否良好。否则更换新件。

(4)检查点火线圈。拔下点火线圈插头,检查点火线圈初级、次级线圈的电阻是否符合标准,否则更换。

(5)检查点火器。博士论文,无法启动。检查点火器的电源及搭铁;检查ECU对点火器的脉冲信号:功率晶体管是否导通和截止。博士论文,无法启动。

(6)检查控制点火的传感器。检查发动机的曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器和转速传感器,可同时检查空气流量传感器或进气压力传感器等。如果确定传感器故障,就更换新件。不能确定的,就先检查传感器到ECU的线路是否导通和ECU给传感器的电源电压。

(7)初步外部观察检查ECU。是否有变形、泡水、烧焦等。

2、检查油路

(1)检查是否有油。拆下燃油分配管与进油管的连接处,打开点火开关(不起动),观察是否有油来。若无油来,则应进一步检查燃油系统相关元件及其电路。首先检查EFI保险丝、EFI继电器,再检查油泵及其电路。若均良好,则应进一步检查曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、空气流量传感器/进气压力传感器以及ECU。若有油,就检查油压是否符合标准。在燃油滤清器到喷油器之间断开并接上油压表,启动发动机,观察油压应在200~300KPa之间,否则进一步检查燃料供给系统相关元件,即燃油泵、滤网、喷油器、燃油滤清器等。

(2)检查喷油器。a、电阻检测。低电阻型电阻应为1~3欧,高电阻型电阻应为13~18欧。如果电阻为无穷大,则应更换新的喷油器。b、电压的检测:把点火钥匙打到on档,应有12V左右的电压。c、控制脉冲的检测:拆下喷油器插头,并在插头上接上LED灯,启动发动机,LED灯应闪烁。如果LED灯不闪烁或不发光,说明喷油器电源电路、燃油泵继电器或ECU故障。d、检查喷油器的堵塞和滴漏。

3、检查气路:a、空气滤清器是否堵塞。博士论文,无法启动。b、怠速控制阀是否关闭或卡死。c、真空管是否脱落。d、各种连接卡箍是否拧紧。

4、检查机械部分。

首先看发动机是否能转动,然后用缸压表检查气缸压力,若缸压不在800~1300KPa范围或压差超过标准。则要检查配气正时、缸垫、正时皮带、活塞环密封性、气门密封性等。

5、检查电脑(ECU)

首先进行外观检查,是否有变形、烧伤、泡水、插脚折断等;然后检查线路;检查电源及搭铁,必要时进行解体检查。

实践证明,汽车电子控制系统故障绝大多数都发生在传感器、执行器、连接器和线束等元件上,ECU出现故障的可能性很小,汽车行驶10万公里,ECU故障约占总故障的1‰。因此,检查排除电子控制系统故障主要是检修零部件、连接器和线束。只有确认所有零部件正常之后,才能判定ECU故障。

三、电控汽车无法启动的故障诊断与排除实例

(一)一辆94款凌志LS400轿车

故障现象:很长一段时间,停了一个晚上后,启动困难,启动后工作正常。过了一段时间,无论怎么打马达,都无法启动。

故障检查:由于驾驶反映的故障现象为停一个晚上后难启动,所以开始怀疑为燃油泄漏,使残余油压不够而无法起动。因此,先检查油压,经检查油压正常,排除油路故障。进一步检查电路,用点火测试仪检测高压电路,无点火迹象。检查正时皮带无折断或缺齿,最后用万用表检查控制点火的主要传感器——曲轴位置传感器,无信号输出。于是拆下正时皮带罩、正时皮带等,将曲轴位置传感器取出来进一步检查,发现其头部布满油泥(由于曲轴前油封漏油造成),使其无法接收到信号盘发出的转速信号。

故障排除:更换曲轴前油封,并清理曲轴位置传感器头部的油泥,装复后试车,容易启动,工作正常。

故障分析:这个故障是由于曲轴前油封漏油而飞溅到曲轴位置传感器和信号盘上,造成头部有油泥而无法接收到信号盘发出的转速信号,使ECU无法收到转速信与而不发出点火、喷油指令,因此发动机无法启动。

(二)97款猎豹越野车

故障现象:一辆猎豹越野汽车,在一次长途行驶后停几天,欲再次使用时,发动机无法启动。

故障检查:考虑到车辆是长途行驶后出现的发动机不能正常启动,首先对油路进行检查。检查发现,其燃油供给系统各管路和接头均无破损渗漏处,油箱内油充是干净、油泵供油正常、油压正常;用点火测试仪对点火系进行检查,发现无高压电产生。进一步对低压线路进行检查,发现分电器信号传感器无信号输出。因此怀疑分电器故障。可是更换了一个新的良好的分电器后重新启动,故障依旧。因此怀疑可能是分电器不转动造成无信号输出,于是打开分电器盖,启动发动机,发现分火头不转动,初步判断为正时皮带断裂,进一步拆开检查,果然是正时皮带断裂。博士论文,无法启动。但是更换上新的正时皮带后,故障依旧。因此怀疑气门可能被顶坏。最后,检查气缸压力。所有气缸压力均低于300KPa,说明气门已被顶坏而漏气造成无法启动。

故障排除:按照技术要求更换新品正时皮带和气门后,装复试车,发动机能容易启动、运行正常。

故障分析:据了解,该车行驶了15万公里而没有按规定的要求按时更换正时皮带(每8-12万KM更换一次),加之长途行驶过程中,正时皮带在大负荷,高温等恶劣环境下长时间工作,就加剧了皮带的老化。车停驶几天后,当发动机再次起动时,此时由于机油浓度较大,各运动部件之间几乎均为干磨擦,因而启动阻力较大,所以曲轴驱动其他机构时正时皮带的转动张紧力也相对加大,而该车的正时皮带断裂后,配气机构便停止运动,部分气门处于打开状态,而驾驶员还继续打马达,使曲柄连杆机构仍在运动,活塞和气门相互顶撞,造成气门损坏而关闭不严,使气缸漏气,压力变低而无法启动。

(三)一辆95款本田雅阁2.0轿车

故障现象:一辆95款本田雅阁轿车,在高速路上行驶,突然自动熄火后,再无法启动。

故障检查:首先对燃油供给系统进行检查,所有部件正常,油压正常。接着对点火系统进行检查,用点火测试仪检查发现,高压线无火。接着对低压电路及有关点火控制的传感器(如曲轴位置传感器等)及其线路进行检查,发现其技术状况良好,于是怀疑高压线圈存在故障,用万用表对高压线圈进行检查,发现一次线圈良好,二次线圈断路。

故障排除:由于该高压线圈位于分电器内部,无单件更换,只能更换分电器总成,装复试车,工作正常。

故障分析:该故障是高压线圈正常老化而造成断路使汽车无法点火而不能启动。

(四)99款猎豹越野汽车

故障现象:驾驶员反映,该车开始时行驶100多公里就自动熄火而无法启动,但休息20分钟左右,又可启动并正常行驶。后来,发展到每行驶30~50公里后又出现以上情况,驾驶员有时无意(怀疑油泵故障)用木棍敲油箱后又可启动行驶。

故障检查:当我们到现场时车又可启动,按驾驶员所述,怀疑是油泵故障,于是更换完油泵后进行试车,当行驶了30多公里时,故障又重新出现。可判断不是油泵故障,也不是油路故障,初步判断点火电路故障。于是用点火测试仪检测高压线点火情况,发现无火。进一步检查发现分电器上的转速传感器和上止点传感器无信号输出。

故障排除:更换新的分电器总成,装复试车,容易启动,工作正常。博士论文,无法启动。

故障分析:该车的转速与上止点信号传感器是装在分电器里,是光电式传感器,传感器上的发光元件和光敏元件在高温下容易失效而无转速信号和上止点信号输送给ECU,ECU收不到该信号而不发出点火、喷油指令,因而发动无法启动。这是一个典型的间歇性熄火故障。

四、结语电控汽车发动机无法启动的故障原因是很多,但是其故障诊断与排除并不难。只要有扎实的理论作为基础,加上一定的实践,就能修好车,快修车。实际上,汽车维修分析故障的依据可概括为:弄清症状,结合构造,联系原理,具体分析。

第5篇:传感器技术论文范文

【关键词】无线传感器 无线传感器网络 健康体检 智能终端

当前信息化的不断进步,无线传感器技术也在各个领域得到了深入的发展。借助于现在日益发展起来的无线传感器,建立起不受环境和距离高度限制的无线传感器网络,移动终端通过采集大量数据,建立起健康体检系统数据库,可以实时对身体各项指标进行监控和记录,并且提供健康常识的查询,通过数据分析反馈健康状况并且给予药物治疗的方法的功能。对提高我们健康提供便捷,准确的监测数据,帮助用户了解自身的身体状况,有希望成为每个家庭不可或缺的“私人医生”。

1 无线传感器在国内外应用现状

最近几年,尤其是无线通信、集成电路和传感器等技术的飞速发展,使得大批低成本、低功耗、多功能的无线传感器占据了大量的市场。而随之发展的还有无线传感器网络。无线传感器网络近几年来在世界上有着广泛的应用市场。它不仅仅是在在工业、农业、军事、环境、等传统领域取得了巨大成就,还在医疗和护理领域也得到了快速发展。罗彻斯特大学的科学家根据室内的微尘来测量居住者的重要征兆(血压、脉搏和呼吸)、睡觉姿势以及每天24小时的活动状况。英特尔公司也推出了无线传感器网络的家庭护理技术。利用无线通信技术将获得的数据进行整合,并且根据这些信息进行护理,从而减轻护理人员的工作量。基于无线传感器应用优势及其发展大潮,为我们研究的健康体检系统提供了支撑和动力。

2 基于无线传感器网络的健康体检系统

2.1 功能及设计

本系统主要是通过无线传感器进行健康监测。通过表面粘贴的传感器作为神经系统使用,来对使用者的重要征兆(血压、脉搏和呼吸)进行测量。通过无线传感器网络进行数据获取和整理,系统对用户提出帮助和解决问题。根据已经检测的数据分析健康状况并给予合适的意见,可以通过图标等形式显示在智能终端。

2.1.1 通过无线传感器网络进行数据获取和整理

无线传感器网络通常由大量密集部署在某个监测区域的传感器节点以及一个或多个位于区域内或区域附近的数据汇聚节点组成。这些传感器节点体积小,但配备有传感器、嵌入式微处理器和无线收发器等器件,集信息采集、数据处理和无线通信等功能于一体,能够通过无线通信和自组织方式形成网络,可以检测和处理监测区域内的各种环境数据或目标信息,并将所监测到的数据和信息传送给汇聚节点,从而协作完成指定的监测任务。同时,传感器节点还可以通过汇聚节点作为网关,与现有的网络基础设施(如互联网、卫星网、移动通信网等)建立连接,使远程的监控中心或终端用户能够使用采集到的数据和信息。该系统以智能终端设备的Android操作系统平台,用户通过手机与无线传感器网络建立联系,将无线传感器处理后的数据反映到手机中,让用户可以随时查看健康状况。

2.1.2 无线传感器进行健康监测

通过表面粘贴的传感器作为神经系统使用,来对使用者的重要征兆(血压、脉搏和呼吸)进行测量。该系统在腕环设备中嵌入半导体传感器,帮用户随时了解自己的状况,利用无线通信传递必要的信息,来感知和预报身体状况。

2.1.3 无线传感器系统对用户提出帮助和解决问题

根据已经检测的健康状况,在后台数据库进行对比查找,针对不同用户的各项身体指标反馈不同的健康建议,并显示在手机客户端。

2.2 基于无线传感器网络的健康体检系统实现

2.2.1 系统设计

系统首先提示用户进行注册,并设置账户名和密码。注册成功即可利用已经注册的用户名和密码登录健康体检系统中心,与数据库中存储用户名和密码进行匹配,若匹配不成功则返回错误信息,要求重新输入;只有在匹配完全成功时,进入系统的页面,页面设计如图1所示。

2.2.2 系统三层结构

系统三层结构表示层、控制层、业务逻辑层。表示层是处理数据,进行转换,执行通用数据转换的功能。控制层主要是进行函数间参数传递。业务逻辑层为了实现业务接口函数,符合系统的功能。分层系统架构设计已成功在软件系统被广泛应用。分层设计可以使系统分工,有利于系统修改与维护,增强系统灵活性。总会出现业务流程改造的情况,然而接口的功能。在系统的需求下,转换调用顺序可以实现不同功能,不用对接口进行再次开发,体现了系统的可扩展性。 细化系统三层把它们分为表示层、应用层、服务层、实体域、数据层。各层之间相互连接相互贯通,体现了系统的连通性。表示层划分为表示层和应用层。功能是显示系统的页面情况,应用层功能是进行信息交换,通过参数传递并成功发送信息。服务层用XML语言,为业务类服务提供业务功能接口。实体层是数据实体,通过数据验证和封装完成数据。

其具体工作原理见图2。

3 结论

本系统借助于现在日益发展起来的无线传感器,通过实时监测,收集和分析各项数据,建立起健康体检系统数据库,通过数据分析检测身体健康状况,并且提供健康常识的查询,通过数据分析反馈健康状况并且给予药物治疗的建议。

对于创建这样一套健康体检系统,基于所学的计算机程序语言及其容易开发出来,但是在系统推广上还有不足,无线传感器网络数据完整性问题、传感器成本问题及能源供给问题,都需要进一步改进。

参考文献

[1]宋吾力.无线传感器网络的核心及安全技术研究[M].北京:中国水利水电出版社,2015.

[2]何帅.无线传感器网和无线IP网[D].西安:西安科技大学硕士学位论文,2013.

[3]朱佳鸽.基于物联网的智能家居设计与实现[D].北京:中国人民大学学位论文,2013.

[4]贾洪东.无线传感器网络节点定位研究[D].厦门:厦门大学硕士学位论文,2011.

[5]陶圆博.无线传感器网络环境监测系统的设计与实现[M].北京:中国人民大学出版社,2011:136-177.

[6]李海阳.“掌上医院”成为移动医疗新宠[J].中国数字医学,2014(09).

[7]李斌.基于WSN的分层路由算法研究.吉林大学硕士学位论文,2009.

[8]宋吾力.煤矿安全检测技术及其监控系统研究[M].北京:地质出版社,2016.

作者简介

张晓丹(1995-),女,现为泰山医学院医学信息工程学院2013级信息管理与信息系统专业学生。

孟凡燕(1994-),女,现为泰山医学院医学信息工程学院2013级信息管理与信息系统专业学生。

王浩淼 (1994-),男,现为泰山医学院医学信息工程学院2014级计算机应用技术专业学生。

乔晶(1982-),女,山东省莱芜市人。硕士学位。现为泰山医学院医学信息工程学院讲师。主要研究方向为计算机技术与应用,信息管理。

通讯作者简介

宋吾力(1978-),男,山东省汶上县人。现为泰山医学院医副教授。主要研究方向电子信息、计算机应用。

第6篇:传感器技术论文范文

关键词 平面涡流传感器;提离值;机理分析

中图分类号O59 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)101-0136-02

0 引言

20世纪80年代,电涡流传感器在航空航天的快速发展中得到了广泛应用,但是工程人员发现由于设备器件等的特殊结构,传统的刚性传感器无法得到安装,因此传统的刚性传感器的应用也得到了极大限制。随着传感器技术的发展以及加工工艺技术水平的提高,柔性传感器的研究越来越受到重视。

随着传感器技术的发展以及加工工艺水平的提高,为了实现大面积的位移测量,提高测量精度、测试速度和效率,电涡流传感器阵列测试技术的研究和应用得到很大的发展。传统的电涡流传感器使用的敏感线圈形状为螺旋渐开线型,在线圈的中心和外侧引出两根测量线进行测量。本文提出一种矩形电涡流传感器,在相同的加工工艺水平下,与传统的涡流传感器线圈相比可以加工得更薄,灵敏度高、线性度更好。首先,设计并制作平面矩形并联型涡流传感器探头;其次,机理分析,即推导提离值与线圈固有参数及外加电流、频率的关系表达式;最后,搭建线圈测试平台,测试并分析传感器探头的特性。

1 矩形涡流传感器线圈设计

1.1 线圈的结构

矩形涡流传感器线圈是在柔性基底上加工制成的,线圈如图1所示,线圈的各圈为矩形,各圈之间为并联关系,从线圈中心引出两根测量线,制作工艺上较传统螺旋渐开线形线圈要更为简便。

1.2线圈制作

以多壁碳纳米管作为导电相,硫化硅橡胶作为基体相,以正己烷作为有机溶剂,以硅酸作为催化剂,硅酸乙酯作为交联剂,在机械搅拌作用下,辅以超声波分散处理,控制恒定的温度、超声功率和搅拌速度,室温保持24h以上,成型,得到碳纳米管填充硅橡胶复合材料试样,制作流程如图2所示。

2 线圈内任意一点磁感应强度分析

选圈数分别为33 、25、 17 、9的线圈进行提离特性试验,分别取不同的线圈圈数,测量其阻抗Z,阻抗提离特性如图4所示。表1为图4对应的分析表,由表1的分析可知随线圈圈数增大,线圈的阻抗、平均灵敏度增大。

4 结论

为了进行复杂曲面间隙的无损测量,提出矩形平面电涡流传感器线圈,从机理和实验数据分析上研究了电涡流传感器线圈的特性,论文的研究在工程应用上具有一定的指导意义。

参考文献

[1]李剑,丁天怀.差动结构电涡流式液位传感器性能改进与应用[J].仪表技术与传感器,2003(2): 12-14.

[2]Hansen J,Peoples R B.Using eddy current testing to solve industrial problems [J].Mater Eval, 2006,64(5): 543 - 546.

第7篇:传感器技术论文范文

关键词:传感器;检测技术;实践教学;教学改革

作者简介:马利(1980-),女,湖北仙桃人,河南工业大学电气工程学院,讲师;王秀霞(1979-),女,河南新郑人,河南工业大学电气工程学院,讲师。(河南 郑州 450001)

中图分类号:G642?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)30-0052-02

随着计算机辅助设计技术(CAD)、微机电系统(MEMS)技术、光纤技术和信息技术的发展,获取各种信息的传感器已经成为各个应用领域,特别是在自动检测、自动控制系统中已成为不可缺少的重要技术工具,越来越成为信息社会赖以存在和发展的物质与技术基础。因此,“传感器与检测技术”课程在河南工业大学自动化、电气工程及自动化、应用物理等学科课程体系占据了非常重要的位置。

“传感器与检测技术”是一门集光、机、电于一体,综合物理、化学、生物、材料、电子、电气、计算机、机械等多学科技术于一体的工科电气信息类专业的重要专业基础课程。该课程具有以下特点:涉及内容多,除传感器与检测技术基础知识外,还包括众多电工参量、物理参量、机械参量、成分参量、热工参量的检测原理、方法与技术等内容;各章内容多学科交叉,涉及电学、磁学、光学、化学等学科;各章内容之间的联系并不甚紧密,但都涉及上述多门前修课程的知识及这些知识的综合应用等。[1]

由于该课程的以上特点,学生在学习该课程时,尤其开始时,通常感觉不适应、思维跟不上、枯燥、难以学好。为了更好地适应国民经济建设对自动化、测控技术方面的人才需要,更好地发展学科课程建设,对该课程教学进行改革与实践,提高课程的教学质量已势在必行。

一、主要教学内容和特点

总体上,传感器及检测技术课程分为三部分内容:

第一部分:传感器的基础知识。了解传感器特性指标,传感器输入输出之间的关系,掌握分析传感器静特性和动特性的基本方法,在给定条件下熟悉计算稳定时间和工作频率的方法以及传感器的标定。主要了解传感器及检测技术的基本概念;传感器特性及其标定;掌握检测数据的处理及误差分析的方法。

第二部分:各种常用传感器的介绍。理解并掌握各种类型传感器原理及应用知识,主要有电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、磁电式传感器、压电式传感器、光电式传感器、热电式传感器。

第三部分:检测技术的主要问题。了解检测的感念、测量的方法、测量系统的组成和数据处理的一般方法。掌握传感器的应用基础、如何设计与构成检测系统等内容。

理论教学中的难点主要有以下几个方面:一是内容多,传感器种类多、应用广泛,原理复杂,对物理知识要求高,学生把握重点有困难;二是课程中传感器以结构传感器为主,有大量的传感器结构图形,对平面图形学生理解有难度;三是传感器是一门工程应用背景很强的课程,需要理论结合实际;四是接口电路复杂,对模拟电路等电学知识要求较高。

二、教学中采用的方法与手段

1.将先进的教学方法引入课堂,并以实际工程为背景,重点放在传感器的应用上

根据每次讲授内容,尽量讲解符合内容的工程实际案例,以工程应用背景的案例激发学生的学习兴趣,同时将案例的讲授与相关实验结合,在枯燥的理论教学过程中很好地融入了有趣的实验过程,以提高学习效果;对讲授的内容进行精心选择,突出重点、难点,结合实际进行比较,删除过时的内容,同时对有些内容安排学生自学,提高学生的自学能力。

2.“教、学、做”一体化教学模式

检测技术是实践性很强的课程。西方有一句名言:“听过的我会忘记,看过的我能记得,做过的我才理解。”把大部分课程搬到实验室讲授,理论讲解、动手实验、交流讨论交替进行,使学生将“知识”迅速转化为“能力”,同时保证实践性环节的顺利开展。同时,采用实物实验与理论实验相结合的教学实验方法,以提高实验效果,利用自行研制的一些实际传感器及放大电路辅助教学,在实践中学习,使深奥的理论变得生动易懂,达到理论与实际相互补充、相互对应,调动和激发学生的学习积极性。

3.制作丰富多彩的多媒体课件,将科研成果引入课堂

由于检测技术的发展迅速,再加上教材需要一定的出版周期,使教材内容滞后于学科发展。为弥补这方面的缺陷,在教学内容组织上采用以自行制作的多媒体课件为主、以书本教材为辅的形式。课件制作利用声音、动画、图片等形式帮助学生更好地理解课程内容。在教学内容方面,把握重点、难点的同时积极了解新技术的动态,及时补充反映新的传感技术的内容,力求使学生了解传感器前沿发展。教学中尽可能插入新型传感器产品的介绍以及一些科研经历、科研成果和正在进行的科研项目。把相关科研成果在课堂上展示给学生,大大拓宽了学生视野,同时激发了学生的学习兴趣,达到良好的教学效果。

三、注重实践教学

1.利用现有的实验室,开设相应的开放性设计实验

传感器与检测技术作为一门实践性很强的课程,实验在课程教学中占有起重要作用。以实验室丰富的实验教学条件,配合教学的要求,安排多个学时的实验。

但是毕竟课堂教学时间有限,为了让学生更好地掌握常用传感器的使用和标定方法以及接口电路的设计,同时还开设了相应的开放设计实验。学生通过开放设计实验的训练能够对传感器有全面的认识,能独立进行实验数据读取和实验结果分析,加深对理论知识的理解和认识,也让学生对传感器的选择、使用和接口电路特点有一定的认识。同时能够独立设计简单的传感器和接口电路,具有使用和分析传感器的初步能力。

2.构建了新的实践教学体系

本课程与实际应用联系紧密。实践教学是培养学生动手能力和创新思维能力的重要教学手段,也是积极响应学校应用型人才的培养目标总体办学指导思想的一项重要内容。除了进行理论学习之外必须加强实践环节,学生通过自己动手进行实验操作,有助于牢固掌握传感器与检测技术的基本知识,同时可以加深对一些较为抽象的工作原理的理解,通过实验进一步学习传感器在工业测量控制中的实际应用。

在实验内容的设置上,我们压缩了验证性实验的教学时数,加大了综合性、设计性和创新性实验学时数;同时,开设了与本课程相关的4周创新性实践课程,为本课程的连续性动手能力的培养打下了基础;并设立基于本课程的开放性试验,开放创新实验室,给学生实践动手能力的提高提供良好的环境和硬件平台,同时积极鼓励、支持和指导学生参加各类电子设计大赛。

3.学生科技创新和实践创新与课程相辅相成

在学校各级领导的大力支持下,积极主动地多方争取、创造条件,开展了一系列卓有成效的基于传感器与检测技术的大学生实践与科技创新活动,并取得了良好的效果。通过这一系列的学生竞赛活动,使学生利用传感器来进行项目开发的能力和水平具有了很大的提高,具有了一定的设计开发能力,大大激发了学生对本课程学习的热情,营造了本课程学习的良好氛围。同时定期举办专题讲座,了解学生学习及应用中存在的问题,并加以指导。鼓励学生在日常生活中寻找课程设计题目,用传感器与检测技术解决实际问题,开阔了学生眼界,丰富了学生的知识,提高了学生的创新能力,形成了良好的师生互动的课外学习环境,得到了广大师生的肯定。

4.科研项目与教学内容相结合

不断的将科研成果、科研项目和教学成果引入教学,及时跟踪传感器与检测技术的最新进展,把科研成果或项目中的具体问题与课程相关章节结合。例如,结合粮库粮情监测系统讲授温度传感器、湿度传感器的原理;根据避障机器人的原理讲授CCD图像传感器或超声波传感器原理;结合智能小车讲授光电传感器以及光电编码盘等,如此不断丰富教学内容,形成了独特的教改发展之路。

积极将科研成果转化为教学内容,引入课堂教学,让学生了解科技发展前沿,帮助学生端正专业思想,激发学生的学习兴趣。更重要的是促进了学生成人、成才,即教书又育人。并及时将科研成果转化为教学内容,出版新的高校教材,发表相应的教改科技论文。

同时积极承担国家级和省部级、校级科研基金项目,并将科研项目的一部分作为学生科技活动或毕业设计(论文)的实践性课题,指导他们开展科学研究,提高学生的实践能力、创新能力。

针对传感器与检测技术课程具有理论丰富、实践性强等特点,河南工业大学电气学院传感器课程组广大教师团结协作,近年来结合自动化技术发展的趋势、根据不同授课对象的专业培养计划广泛吸收先进的教学经验,积极整合优秀教改成果,成功地整合了该门课的课程体系,改革了教学内容和方法,形成了具有鲜明特色的教学体系,在课程建设上取得了一定成效。

参考文献:

[1]蒋全胜,吕家云."传感器与检测技术“课程教学改革初探[J].巢湖学院学报,2009,(3):144-146.

[2]廖京盛.检测技术课程教学改革探索.第七届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会,2010,7.

[3]谢森林.《检测技术与仪表》的教学改革与研究[J].科技信息,2010,

第8篇:传感器技术论文范文

1 物联网技术概要 

在整个的物联网构架中包含了传感网和互联网两个部分,它们功能不同,传感网负责信息的采集和传递,互联网则是去实现这种信息的传输,可见二者是相互相存的,缺一不可。就物联网技术论文而言,它包括射频识别、传感以及智能嵌入等技术,我们可以通过这些技术的相互连接来实现对世界上众多事物的网络覆盖。 

1.1 射频识别技术(RFID) 

即是通过将无线传感网络采集到的规范及各种具有互用性的信息传输到中央信息系统,再通过中央信息系统进行相关的识别和通信,最后配合开放性的计算机网络来实现各种信息的交换和共享。 

1.2 传感技术 

通过利用各种传感器将自然信息源处的信息进行识别和处理,其中识别主要是将已经处理了的信息进行辨识分类,而信息处理则是对信号的预处理、选择、后处理以及信息特征的提取等。 

1.3 嵌入式技术 

简单而言就是操作系统、计算机硬件与应用程序所组成的一个捆绑系统,计算机实为信息处理的部件,在嵌入式技术的应用中,可以通过嵌入式的系统终端借助网络来进行感知。 

1.4 Wi-Fi 

Wi-Fi是将电脑和手机等终端通过无线连接的方式连接起来的一种技术,它是接入点下的无线网络结构。 

2 物联网技术在智能化住宅小区中的应用 

基于前文的概念简述,我们将对智能化小区中的RFID和传感器技术的应用进行分析。 

2.1 无线传感器网络技术的应用 

就无线传感器网络技术而言,它是物联网在智能化小区实际应用中的一项关键技术,它不仅仅是实现了各种物理信息与网络间的连接,同时还将物联网通过嵌入式技术进行处理的已经检测和感知过的信息集成,进行相应的数据传输。智能化住宅小区通常采用树状的无线传感器网络结构,这样的网络结构使得信息基础可靠,便于控制。并且,其节本结构包括了传感器和TIZC3530 无线模块等组成部分,此结构中对于数据的处理、管理和转发都是由协调器完成。对于传感器节点来说,经过通电复位便会搜索到协调器节点,如果确实不能搜索到协调器节点,我们还可以通过路由器来完成搜索,这样也可以实现协调器与网络的连接。协调器与PC机通过串口相连,最后再通过超级终端来实现命令的发送以及数据的显示。 

终端节点连网之后,需要出于一种待机的状态,需要发送相关数据时,才会对相应的网络路径进行数据的接收与发送。就智能化住宅小区的无线传感器网络来说,其核心是 TIZC3530 无线射频芯片,对于其终端节点而言,是可以灵活放置的,可以大大节省功耗,有效提升监控能力。此外,如果小区业主家中也设置相关的传感器节点,同样可以通过无线网与互联网相连来完成对家中的环境实现远程监控。 

2.2 射频技术的应用 

如今烦人射频技术已经被广泛地应用在社会的各个领域,射频技术又称射频标签,目前对此项技术最为典型的应用除了有汽车晶片防盗器还有物流管理和生产线自动化等。射频信号在空间中的耦合就可以实现相关信息的对接与传递,同时再对这些信息进行识别,就目前而言,射频技术已经成为了住宅小区在安防管理中的一项重要技术,通过这种技术可以很好地对车辆和人口的动态管理。从物联网技术在住宅小区车辆管理系统来看,射频技术即是物联网构成的一个关键技术, 射频技术可以通过其功能实现车上卡片和设备主机之间的信息交换,进而达到对小区内的车辆信息进行识别,同时还将小区内的车辆进行有效地管理。在对小区内整个车辆的管理中,车辆上对车的相关信息进行了标签化的储存和管理,只要通过射频技术来读取相应的射频标签,我们就可以明确地知道车的相关信息,进而确定车辆的身份。而对于一套完整的射频技术系统而言,主要是由 Reader与Transponder 两部份组成,Transponder具备不接触、不需要电池以及不刷卡的优势,同时其安全性非常高。当Transponder 接收到Reader发射出的特定频率中的无限电波后驱动Transponder电路输出其内部身份信息,再由 Reader 来接收内部身份信息,通过在智能化住宅小区中应用这种技术来实现对车辆的管理,可以有效防止车辆被盗,实现维护小区稳定以及治安稳定的目标,起到保护住户财产安全的作用。 

第9篇:传感器技术论文范文

论文摘要:文章提出在《过程检刚技术》课程教学中,使学生的学习从“教”到“学”,再到“做”,从而提高了学生的学习兴趣及操作能力。

长期以来,《过程检测技术》课程以教师的理论讲解为主,采用“满堂讲”的授课方法,使学生缺失自由发展空间并匾乏实践动手机会。高等职业教育的办学定位是“以服务为宗旨,以就业为导向,走产学研结合的发展道路”,决定了高职教育要加强实践教学,才能培养出技能型人才。笔者结合自己近几年的教学心得及多位同事的教学经验,提出几项教改举措。

一、“教、学、做”相结合

《过程检测技术》课程是对多种传感器结构的认识、使用及选型,而多数传感器的原理、结构特征对于相当一部分同学来说就存在一定的理解障碍,笔者利用学院检测实验室的基础传感器,在实验室进行现场观摩教学,让学生边学边作。例如,在讲述热电偶测温的过程中,利用酒精灯加热K型热电偶,用万用表测量冷端输出热电势,随着加热时间的延长,万用表的测试数据随之增大,利用这种现象向学生解释热电偶输出热电势的大小与测量端和冷端温差相关联。通过简单的现场演示,学生在了解基本原理的同时,也对元件的应用有了了解。由于所用的都是常规元器件,学生在电子市场都可以购买到,利用课余时间亲手制作,切身感受,从而进一步激发了学生的学习兴趣。

二、采用多媒体教学,融入更多信息量

为了将工业级的生产线中所涉及的传感器纳人到教学内容,笔者从实际现场采集教学素材,通过录制生产现场画面,制作成教学短片,定期给学生播放,使学生了解现场生产环境及基础知识,了解各种检测模块在实际生产中的应用,使学生明确本专业毕业生的具体工作岗位,明确本课程在学习中应该注意到的问题,从而初步了解自己以后在工作岗位上所从事的相关工作。在讲述传感器工作原理时,还可将传感器所发生的化学变化或物理结构的变化做成动画,使学生能够直观地观察出在实际测量的过程中,传感器内部所发生的微观变化,进一步对传感器的工作原理进行了解。

三、成立兴趣小组,提高理论与实践结合的力度

利用课余时间,笔者带领学生利用各种传感器制作相关电路。在对实验室各个传感器工作原理进行分析后,鼓励学生用自己的设计思路及方案设计电路,在此过程中学生的积极性很高,目前我们已经设计并制造出了各种传感器应用电路。比如让学生用分立元件搭接超声波测距电路;利用红外传感器设计自动门控制电路;利用气敏传感器制作酒精浓度测试仪;利用湿敏传感器制作湿度检测电路;瓦斯气体检测及报警电路;禁止吸烟语音广告牌电路等等。通过课外实践活动,使那些对传感器有浓厚兴趣的同学在理论与实践结合上得到提高。

四、改变考核办法,增加实验考核环节

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