各种传感器的应用实例
各种传感器的应用实例,传感器的运用在我们的生活中是非常常见的,传感器的种类也相对较多,适用范围也比较光,不同的传感器在功能上也有差异,以下各种传感器的应用实例。
各种传感器的应用实例1一、传感器定义
能感受规定的被测量并按照一定的规律(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的设备即传感器。传感器将物理参数(例如:温度、血压、湿度、速度等)转换成可以用电测量的信号。我们可以先来解释一下温度的例子,玻璃温度计中的水银使液体膨胀和收缩,从而将测量到的温度转换为可被校准玻璃管上的观察者读取的温度。
二、传感器选型原则
在选择传感器时,必须考虑某些特性,具体如下:
1、精度——传感器的精度只要满足整个测量系统的精度要求就可以,不必过高,通常精度越高,其价格越昂贵。
2、线型范围——输入与输出成正比的范围
3、测量环境——一般对温度/湿度量有要求
4、校准——对于大多数测量设备而言必不可少,因为读数会随时间变化
5、稳定性——传感器使用一段时间后,其性能保持不变的能力称为稳定性。
三、传感器主要分类
传感器分为以下标准:
1、主要输入数量(被测量者),也称按用途,分为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、热敏传感器等。
2、测量目(利用物理和化学作用)
物理型传感器是利用被测量物质的某些物理性质发生明显变化的特性制成的。化学型传感器是利用能把化学物质的成分、浓度等化学量转化成电学量的敏感元件制成的。生物型传感器是利用各种生物或生物物质的特性做成的,用以检测与识别生物体内化学成分的传感器。
3、制造工艺
4、按原理
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。
5、输出信号
模拟传感器:将被测量的非电学量转换成模拟电信号。
数字传感器:将被测量的非电学量转换成数字输出信号(包括直接和间接转换)。
膺数字传感器:将被测量的信号量转换成频率信号或短周期信号的输出(包括直接或间接转换)。
开关传感器:当一个被测量的信号达到某个特定的阈值时,传感器相应地输出一个设定的低电平或高电平信号。
四、五种常用的传感器
一些常用的传感器及其原理和应用说明如下:
(一)温度传感器
该设备从源头收集有关温度的信息,并转换成其他设备或人可以理解的形式。温度传感器的最佳例证是玻璃水银温度计,会随着温度的变化而膨胀和收缩。外部温度是温度测量的来源,观察者观察汞的位置以测量温度。温度传感器有两种基本类型:
·接触式传感器——这种类型的传感器需要与被感测对象或介质直接物理接触。例如温度计。
·非接触式传感器——这种类型的传感器不需要与被检测的物体或介质发生任何物理接触。它们监控非反射性固体和液体,但由于天然透明性,因此对气体无用。这些传感器使用普朗克定律测量温度。该定律处理从热源辐射的热量以测量温度。
不同类型温度传感器的工作原理及实例
(i)热电偶——它们由两根电线(每根均为不同的均匀合金或金属)组成,通过在一端的连接形成测量接头,该测量接头对被测元件开放。电线的另一端端接到测量设备,在此形成参考结。由于两个结点的温度不同,电流流过电路,测量得到的毫伏来确定结点的温度。
(ii)电阻温度检测器(RTD)——这是一种热电阻,其制造目的是随着温度的变化改变电阻,它们比任何其他温度检测设备都贵。
(iii)热敏电阻——它们是另一种电阻,电阻的大变化与温度的小变化成正比。
(二)红外传感器
该设备发射或检测红外辐射以感知环境中的特定相位。一般来说,热辐射是由红外光谱中的所有物体发出的,红外传感器检测到这种人眼看不见的辐射。
(三)紫外线传感器
这些传感器测量入射紫外线的强度或功率。这种电磁辐射的波长比x射线长,但仍比可见光短。一种被称为聚晶金刚石的活性材料正被用于可靠的紫外传感,紫外线传感器可以发现环境暴露在紫外线辐射下的情况。
(四)触摸传感器
触摸传感器根据触摸位置充当可变电阻器。触摸传感器由以下部件组成:全导电物质,如铜、绝缘间隔材料,如泡沫或塑料、部分导电材料。
(五)接近传感器
接近传感器检测几乎没有任何接触点的物体的存在。由于传感器与被测物体之间没有接触,且缺少机械零件,因此这些传感器的使用寿命长,可靠性高。不同类型的接近传感器有感应式接近传感器、电容式接近传感器、超声波接近传感器、光电传感器、霍尔效应传感器等。
五、先进的传感器技术
传感器技术在制造领域有着广泛的应用。先进技术如下:
一、条形码识别——市场上销售的产品有一个通用产品代码(UPC),它是一个12位代码。其中五个数字代表制造商,另外五个数字代表产品。前六位数字用代码表示为亮条和暗条。第一位表示数字系统的类型,第二位表示奇偶性表示读数的准确性。剩下的六位数字用暗线和暗线表示,与前六位数字的顺序相反。条形码如下图所示。
条形码阅读器可以管理不同的条形码标准,即使不知道标准代码。条形码的缺点是,如果条形码被油脂或污垢遮盖,条形码扫描仪将无法读取。
二、转发器——在汽车部分,在许多情况下使用射频设备。转发器隐藏在钥匙的塑料头内,任何人都看不见。钥匙插入点火锁芯。当你转动钥匙时,电脑会向收发器发送一个无线电信号。在应答器对信号做出响应之前,计算机不会让发动机点火。这些转发器由无线电信号供电。
三、制造部件的电磁识别——这类似于条形码技术,数据可以在磁条上编码。使用磁条技术,即使代码隐藏在油脂或污垢中,也可以读取数据。
四、表面声波——此过程类似于射频识别。在这里,部件识别由雷达类型信号触发,并且与RF系统相比,被远距离传输。
五、光学字符识别——这是一种自动识别技术,使用字母数字字符作为信息源。在美国,邮件处理中心使用光学字符识别。它们也用于视觉系统和语音识别系统。
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各种传感器的应用实例2我们生活中传感器的七大应用
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、、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。
2、传感器在机器人上的应用
目前,在劳动强度大或危险作业的场所,已逐步使用机器人取代人的工作。一些高速度、高精度的工作,由机器人来承担也是非常合适的。但这些机器人多数是用来进行加工、组装、检验等工作,屑于生产用的自动机械式的单能机器人。在这些机器人身上仅采用了检测臂的位置和角度的传感器。
要使机器人和人的功能更为接近,以便从事要求更高的工作,要求机器人能有判断能力,这就要给机器人安装物体检口传感器,特别是视觉传感器和触觉传感器,使机器人通过视觉对物体进行识别和检测,通过触觉对物体产生压觉、力觉、滑动感觉和重量感觉。这类机器人被称为智能机器人,它不仅可以从事特殊的作业,而且一般的生产、事务和家务,全部可由智能机器人去处理,这是现在发展机器人的主要研究对象之一。
3、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。
4、传感器与物联网
物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化3个重要特征。
物联网(Internet of Things)指的是将无处不在(Ubiquitous)的末端设备(Devices)和设施(Facilities),包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等和“外在使能”(Enabled)的,如贴上RFID的各种资产(Assets)携带无线终端的个人与车辆等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”(Mote)
通过各种无线/有线的长距离/短距离通讯网络实现互联互通(M2M)、应用大集成(Grand Integration)、以及基于云计算的SaaS营运等模式,提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面(集中展示的Cockpit Dashboard)等管理和服务功能
实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。简单的讲,物联网是物与物、人与物之间的信息传递与控制,在物联网应用中有三项关键技术其中就包括传感器技术。
5、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。
为增进国家人民的健废水平,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为中心,今后,医疗工作将在的早期诊断、早期、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。
6、传感器与遥感技术
卫星遥感(satellite remote sensing)是航天遥感的组成部分,以人造地球卫星作为遥感平台,主要利用卫星对地球和低层大气进行光学和电子观测。即从远离地面的不同工作平台上(如高塔、气球、飞机、火箭、人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机等)通过传感器,对地球表面的电磁波(辐射)信息进行探测,并经信息的传输、处理和判读分析,对地球的资源与环境进行探测和监测的综合性技术。
在飞机及航天飞行器上装用的传感器是近紫外线、可见光、远红外线及微波等传感器。在船舶上向水下观测时多采用超声波传感器。例如,要探测一些矿产资源埋藏在什么地区,就可以利用人造卫星上的红外接受传感器从地面发出的红外线的量进行测量,然后由人造卫星通过微波再发送到地面站,经地面站计算机处理,便可根据红外线分布的差异判断出埋有矿藏的地区。
7、传感器在上的应用
现在的战场都是信息化战场,而信息化是离不开传感器的。专家认为:一个国家传感器制造技术水平的高低,决定了该国武器制造水平的高低,决定了该国武器自动化程度的高低,终决定了该国武器性能的优劣。
当今,传感器在上的应用极为广泛,可以说无时不用、无处不用,大到星体、两d、飞机、舰船、坦克、火炮等装备系统,小到单兵作战武器;从参战的武器系统到后勤保障;从科学试验到装备工程;
从战场作战到战略、战术指挥;从战争准备、战略决策到战争实施,遍及整个作战系统及战争的全过程,而且必将在未来的高技术战争中促使作战的时域、空域和频域更加扩大,更加影响和改变作战的方式和效率,大幅度提高武器的威力和作战指挥及战场管理能力。
从上述看来,传感器在我们生活中应用很广泛,可以说是无处不在。
各种传感器的应用实例3传感器的检测方法
关于传感器的检测方法主要有直接检测、间接检测和组合检测三种方式。直接检测直接检测就是在使用传感器仪表进行检测时,对表读数不需要经过任何运作,就能直接表示检测所需要的结果。比方说,用磁电式电流表检测电路的电流,用d簧管式压力表检测锅炉的压力等这些都属于直接检测。
直接检测的优点是检测过程简单而迅速,缺点是检测精度不容易做到很高,这种检测方法在工程上被广泛采用。
间接检测在有些检测场合,被检测无法或不便于直接捡测,这就硬求在使用传感器进行检测时,首先对与被测物理量有确定函数关系的几个量进行检测,然后将检测值代入团数关系式,经过计算得到所需的结果,这种方法称为间接检测。间接检测比直接检测所需要检测的量要多,并且计算过程较为复杂,引起误茬的因素也较多。
但如果对误差进行分析并选择和确定优化的检测方法,在比较理想的条件下进行间接检测。检测结果的精度不一定低,有时还可得到较高的检测精度-间接检测一般用于不方便直接检测或者缺乏间接检测手段的场合。
组合检测在应用传感器仪表进行检测时,若被测物理量必须经过求解联立方程组,才能得到最后结果。则称这样的检测为组合检测,在进行组合检查时,一般需要改变测试条件,才能获得一组联立方程所需要的数据。
组合检测是一种特殊的精密检测方法, *** 作手续较复杂,花费时间很长,一般适用于科学实验或特殊场合。快速密封连接器选择使用海亿普机械的密封快速连接器,能更简便,更快捷,更安全的进行测试连接。
红外线测体温门用到物联网中的部件是红外测温传感器。拓展:红外测温传感器可以快速有效的测量出人体的体温,是一种可靠的体温测量方法。此外,传感器还可以联网,将测量的数据实时传输到计算机,并可以和计算机的其他设备接口,实现更多的功能。物联网(TheInternetofthings)也称传感网,物联网(The Internet of things)的定义是:通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
传感器属于物联网的神经末梢,成为人类全面感知自然的最核心元件,各类传感器的大规模部署和应用是构成物联网不可或缺的基本条件。对应不同的应用我们提供不同的传感器,覆盖范围包括智能工业、智能安保、智能家居、智能运输、智能医疗等等。
物联网传感器早已渗透到诸如工业生产、智能家居、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。可以毫不夸张地说,从茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各种复杂的工程系统,几乎每一个现代化项目,都离不开各种各样的传感器。光纤传感器的应用范围很广,主要有以下几个方面:
城市建设中桥梁、大坝、油田等的干涉陀螺仪和光栅压力传感器的应用。光纤传感器可预埋在混凝土、碳纤维增强塑料及各种复合材料中,用于测试应力松弛、施工应力和动荷载应力,从而评估桥梁短期施工阶段和长期营运状态的结构性能。
在电力系统,需要测定温度、电流等参数,如对高压变压器和大型电机的定子、转子内温度的检测等,由于电类传感器易受电磁场的干扰,无法在这类场合中使用,只能用光纤传感器。例如分布式光纤温度传感器就是近几年发展起来的一种用于实时测量空间温度场分布的高新技术。
用于易燃易爆物的生产过程与设备的温度测量。光纤传感器在本质上是防火防爆器件,它不需要采用隔爆措施,十分安全可靠。与电学传感器相比,既能降低成本又能提高灵敏度。
此外,它还可以应用于铁路监控、火箭推进系统以及油井检测等方面。传感器:传感器是物联网中获得信息的主要设备,它利用各种机制把被测量转换为电信号,然后由相应信号处理装置进行处理,并产生响应动作。常见的传感器包括温度、湿度、压力、光电传感器等。 2 RFID:RFID的全称为Radio Frequency Identification,即射频识别,又称为电子标签。RFID是一种非接触式的自动识别技术,可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据。它主要用来为物联网中的各物品建立唯一的身份标示。 3 传感器网络:传感器网络是一种由传感器节点组成网络,其中每个传感器节点都具有传感器、微处理器、以及通信单元。节点间通过通信网络组成传感器网络,共同协作来感知和采集环境或物体的准确信息。而无线传感器网络(Wireless Sensor Network,简称WSN),则是目前发展迅速,应用最广的传感器网络。 对于目前关注和应用较多的RFID网络来说,附着在设备上的RFID标签和用来识别RFID信息的扫描仪、感应器都属于物联网的感知层。在这一类物联网中被检测的信息就是RFID标签的内容,现在的电子(不停车),收费系统(Electronic Toll Collection,ETC)、超市仓储管理系统、飞机场的行李自动分类系统等都属于这一类结构的物联网应用。你的基本概念可能理解还不是很充分,一个一个来。
[RFID技术]
RF D 射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签, *** 作快捷方便。
[传感器]
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。
比如我们的手、眼睛、鼻子、耳朵都可以认为是传感器,常见的传感器有摄像头,各种探头,声光感应器等等。一般意义上,可以说RFID是一种特殊的传感器技术。所以,物联网末梢一般都是传感器,但未必会应用RFID技术,看看定义你就理解了。
最后帮你举个简单例子,没用RFID的。
2006年5月23日,美国纽约——耐克公司和苹果公司宣布,合作推出创新的Nike iPod系列产品,首次将运动与音乐世界完美结合起来。这两家公司合作开发的首款产品为Nike iPod运动组件,包括一个内置于鞋中的传感器和一个与iPod连接的接收器。
通过Nike iPod运动组件,就可以将Nike运动鞋与iPod nano连接,iPod就可以存储并显示运动的时间、距离、热量消耗值和步幅等数据。使用者也可以通过耳机了解这些实时数据。跑步后将iPod与电脑相连开始同步,就可以完美地同步你的跑步和健身数据。通过直观漂亮的图形界面查看每次、每周或每月跑步的速度、距离或消耗的卡路里,每次健身的数据都一目了然。还可以分析你的成绩,看看是否有打破上一次的记录,或者看看距离自己设定的目标还有多远。该产品甚至还有自己的社交网络:它可以自动发布状态消息到Twitter和Facebook。
[案例补充]
物联网应用案例之朝阳物联网示范园 试点无人驾公交
朝阳区物联网应用案例朝阳区将修建一座占地4平方公里的物联网应用服务产业园。无人驾驶节能公交车、手机刷卡付费等生活方式将在园区内实现。朝阳区信息办相关负责人表示,作为国内首个物联网示范园区,一期工程将在未来3年内建成。
据市场调查资料显示,朝阳区一座占地4平方公里的物联网产业示范园已经进入规划阶段。这座物联网产业园区位于东五环外,朝阳区已初步为其选定建设用地,将采取“政企共建”的模式,将能够嵌入物联网的所有高科技产品在园内投入使用,初步划分为商业区域、企业区域、生活区域以及公共区域。
朝阳区的物联网应用案例使我们对物联网的含义有了一个基本的认识,“所谓物联网,通俗地说是将生活中的每个物件安装芯片,再通过无线系统综合联系起来,通过一个终端就能控制包括家中和户外所有设备。”该负责人表示,目前物联网技术中包括芯片嵌入、远程指令等很多内容已能够应用,关键是将这些内容在一个有限的空间内进行整合,实现综合应用,朝阳区物联网示范园的兴建,正是为这种综合应用提供实验场所。
据介绍,朝阳区物联网示范园最大的看点应该是无人驾驶的公交系统,市民在园区乘坐无人驾驶的节能环保公交车,经过十字路口的时候,红绿灯也能够自动感应到公交车驶近,从而迅速变灯。
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