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News 传感知识
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发布时间: 2019 - 12 - 05
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本文旨在解释飞行时间激光传感器的工作原理,用于更长距离的测量。飞行时间的基本原理很容易简单地解释,但在实践中,为了精确测量,它并不像看起来那么简单。激光束从仪器投射并从目标表面反射到采集透镜。该透镜通常位于与激光发射器相邻的位置,并将光斑的图像聚焦在线性阵列照相机(CMOS阵列)上。因此,简单地说,光发出和返回的时间可以根据光速来确定它所走的距离。调制光束系统也使用光到达目标和返回的时间,但一次往返的时间并不是直接测量的。相反,激光的强度会迅速变化,从而产生一个随时间变化的信号。时间延迟是通过比较激光信号和从目标返回的延迟信号来间接测量的。这种方法的一个常见例子是“相位测量”,其中激光器的输出通常是正弦的,输出信号的相位与反射光的相位进行比较。相位测量的精度受到调制频率和信号间相位差的解决能力的限制,因此一些调制波束测距仪工作在距离-频率转换原理上,与相位测量相比具有许多优点。在这种情况下,从目标反射出来的激光由透镜收集并聚焦到仪器内的光电二极管上。产生的信号被放大到一个有限的水平和倒置,并直接用于调制激光二极管。来自激光的光线被准直,并从传感器前表面的中心发出。这种结构形成了一个振荡器,激光用它自己的信号开关自己。光到达目标并返回的时间,加上放大信号所需的时间,决定了振荡的周期,或激光开关的速度。然后由内部时钟对该信号进行分割和计时,以获得距离测量。测量是非线性的,与信号强度和温度有关,因此在传感器中进行校准过程以消除这些影响。调制波束传感器通常用于中程应用,距离从几厘米到几十米不等,对不合作的目标。有了像反射器这样的合作目标,射程可以扩大到几百米。科技测量有限公司将乐意就哪种传感器是任何特定应用的最佳选择提供建议。闪亮的目标可能会出现问题,但有解决办法,我们很乐意在可能的情况下提供一个试验示范。
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发布时间: 2019 - 12 - 03
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在万物互联的时代,传感器是其中最关键的组件之一。按照一般的划分,物联网在结构上分为感知层、网络层和应用层三个部分。其中感知层作为网络层传输的数据源头、应用层计算的数据基础,更是起到了至关重要的作用。而构成感知层的重要组件就是各种各样的传感器。按照不同的划分方式,传感器可以被分为不同的类别。例如按照被测的非电物理量划分,可以分为压力传感器和温度传感器等。按照将非电物理量转换为电物理量时的工作方式划分,可以分为能量转换型(工作时不需要额外的能量接入)和能量控制型(工作时需要额外的能量接入)等。此外还可以按照制造工艺,分为陶瓷传感器和集成传感器等。我们从各种不同的被测非电物理量入手,盘点那些在物联网领域常见的传感器。距离传感器距离传感器根据测距时发出的脉冲信号不同,可以分为光学和超声波两种。二者的原理类似,都是通过向被测物体发送脉冲信号,接收反射,然后根据时差、角度差和脉冲速度计算出被测物体的距离。距离传感器被广泛应用于手机和各种智能灯具中,产品可以根据用户在使用过程中的不同距离产生不同的变化。光传感器光传感器的工作原理就是利用光电效应,通过光敏材料将环境光线的强弱转换为电量信号。根据不同材质的光敏材料,光传感器又会有各种不同的划分和敏感度。光传感器主要应用在电子产品的环境光强监测上。数据显示在一般的电子产品中,显示器的电量消耗高达总电量消耗的3成以上,因此随着环境光强的变化改变显示屏的亮度就成了最关键的节能手段。另外也能智能的让显示效果更加柔和舒适。温度传感器温度传感器从使用的角度大致可以分为接触式和非接触式两类,前者是让温度传感器直接与待测物体接触,来通过温敏元件感知被测物体温度的变化,而后者是使温度传感器与待测物体保持一定的距离,检测从待测物体放射出的红外线强弱,从而计算出温度的高低。温度传感器的主要应用在智能保温和环境温度检测等和温度紧密相关的领域。烟雾传感器烟雾传感器根...
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发布时间: 2019 - 11 - 29
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磁通门磁强计是矢量磁场的磁场传感器。它的正常范围适用于测量地球的磁场,它能够分辨出地球磁场的十分之一以下。传统上,它被用于导航和指南针工作,以及金属探测和探矿。在当今硅和MEMS器件的世界里,建造它并不难。       磁通门磁强计的设计大致分为两种类型,一种是采用棒形磁芯,另一种是采用环形磁芯。虽然有许多替代设计,主要是基于杆芯,没有达到发展和性能的状态,归因于两种风格。因此,本页只适用于双杆和环芯磁通门变体。所有磁通门都使用一个高渗透性的磁芯,用来集中要测量的磁场磁芯沿任何合适的轴在相反的方向上交替饱和,通常是由正弦波或方波驱动的励磁线圈。       在饱和环境场之前通过岩心通道,由于其高渗透性而产生高通量。在饱和点渗透率下降到真空,导致通量崩溃。在激励波形的下半个周期中,磁芯从饱和状态恢复,由环境场引起的磁通再次处于较高的水平,直到磁芯向相反方向饱和,然后循环重复。尽管由于激发而产生了磁化反转,但来自环境场的磁通在整个过程中都是沿着相同的方向工作的。放置在磁芯周围的感应线圈将拾取这些磁通变化,这是感应电压的信号,指示磁通崩溃或恢复。磁通门这一名称显然来源于磁芯浇口磁通在感应线圈内外的作用。这一过程在左边的图中显示为理想的波形,可以清楚地看到,感觉电压是激励频率的两倍。      解调方案通常采用第二种,谐波检测就是因为这个原因。在实际应用中,对于单个杆状铁心,感应线圈既能拾取激励驱动,又能获得信号电压,而信号电压由于其较高的电平而被证明是难以电子消除的。      解决这一问题的一个常见方法是使用两个平行磁芯,并将激发相位从一个反转到另一个。感应线圈...
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发布时间: 2019 - 11 - 25
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足底压力分布测试分析系统是一组表面压力的传感器阵列,通过检测传感器的电阻变化,配以高速矩阵电路,可测试步态接触面的压强变化值,绘制压力分布、步行周期等参数曲线并能保存数据。产品特色评估步态周期:支撑相摆动相、步长、步幅、步宽、步速、步频、步向角;评估足印和足弓组数判断高弓足、扁平足、正常足;评估步态、平衡能力:压力中心轨迹、最大压力点轨迹、压力中心线、压力中心轨迹长度;最大压力-时间曲线、接触面积-时间曲线、轨迹变化频谱;轨迹面积、轨迹总体走向、轨迹中心及标准偏差等。可独立使用也可以组合拼接,广泛应用在医疗康复领域,对足部压力分布及其大小进行定量分析,综合专家系统进行足部特征识别:扁平/高弓前后旋,拇趾外翻、足底长宽比;结合专家知识作手术前后评估、损伤检测、药物研究评估、运动医学科研评估。步态评估系统
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发布时间: 2019 - 11 - 19
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一、概述每个新的传感器或测试系统必须进行标定校准,以确定其性能和准确性。 由于漂移,可能有未检测到的损坏以及正常的磨损,所以还需要定期重新校准传感器。黄金标定系统是一个完整的基于PC的系统,用于校准称重传感器和扭矩传感器。 单独的软件可用于称重传感器的校准。 利用数十年来对成千上万个称重传感器进行力校准获得的经验,该系统提供了最先进的精度。 该系统易使用,只需很少的培训即可进行校准。      二、操作选择9840双通道仪表,一个通道连接到标准力传感器,一个通道连接到被校准的力传感器。仪表通过USB接口连接到计算机上。该系统可设置多达39个校准点,并将自动记录存档数据和计算结果。黄金标定系统结合了高精度称重传感器信号调节,标准称重传感器和最新的校准软件。在此系统中,标准称重传感器与称重传感器对齐放置,以便在液压或机械力测试机中进行校准。系统手动或自动逐步执行一系列测试点,然后计算性能指标(例如线性和滞后),存储数据并创建测试报告。       三、系统配置       1、9840型双通道仪表       •24位分辨率      •+/- 999,999计数双极显示      •非线性度      •可存储多达25个传感器的校准数据      •快速直接模拟输出      •可扩展模拟输出  ...
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发布时间: 2019 - 11 - 14
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CCD与CMOS传感器是目前被普遍采用的两种图像传感器,广泛运用于各类工业相机、个人数码相机、手机相机及摄像机等数字成像产品。两者都是利用感光二极管(photodiode)进行光电转换,将图像转换为数字数据,而其主要差异是数字数据传送的方式不同。       CCD传感器中每一行中每一个象素的电荷数据都会依次传送到下一个象素中,由最底端部分输出,再经由传感器边缘的放大器进行放大输出。而在CMOS传感器中,每个象素都会邻接一个放大器及A/D转换电路,用类似内存电路的方式将数据输出。      造成这种差异的原因在于:CCD的特殊工艺可保证数据在传送时不会失真,因此各个象素的数据可汇聚至边缘再进行放大处理;而CMOS工艺的数据在传送距离较长时会产生噪声,因此,必须先放大,再整合各个象素的数据 。       由于数据传送方式不同,因此CCD与CMOS传感器在效能与应用上也有诸多差异,这些差异包括:灵敏度      由于CMOS传感器的每个象素由四个晶体管与一个感光二极管构成(含放大器与A/D转换电路),使得每个象素的感光区域远小于象素本身的表面积,因此在象素尺寸相同的情况下,CMOS传感器的灵敏度要低于CCD传感器。成本      由于CMOS传感器采用一般半导体电路最常用的CMOS工艺,可以轻易地将周边电路(如AGC、CDS、Timing generator、或DSP等)集成到传感器芯片中,因此可以节省外围芯片的成本;除此之外,由于CCD采用电荷传递的方式传送数据,只要其中有一个象素不能运行,就会导致一整排的数...
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发布时间: 2019 - 09 - 23
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传感器随机误差是许多微小的、独立的、不可分割的系统误差的统计综合。或者说,它是多种因素造成的许多微小误差的总和。    显然,它的产生是由于各种互不相关的独立因素围绕其平均值产生随机起伏。例如,电磁场的变化、环境温度的起伏、空气扰动、大地微震、仪器结构参数的波动、测试人员感觉器官的生理变化等,都对测量结果造成综合影响。正由于上述原因,尽管在测量过程中实验条件没变,并以同样的细心对被测量进行了多次重复观测,只要仪器的灵敏度足够高,就会发现每次所测得的数据,其最后一位或几位的数值不完全一样,这就是由随机误差造成的。    传感器随机误差是许多微小的、独立的、不可分割的系统误差的统计综合。    从数学角度出发,自然界的规律一般可分为函数性质的规律(动力学规律)和统计性质的规律(统计学规律)。例如,牛顿第二定律F=ma,欧姆定律U=IR和系统误差所服从的规律,均属动力学规律。然而,气体对密闭容器壁的压力所遵循的规律却与上述规律不同。无数气体的分子在密闭容器内各按自已的方向和速度杂乱无章地运动着,它们彼此碰撞,并碰击器壁,于是形成压力。初看起来,这种运动毫无规律。但从总体来看,在单位时间内,碰击器壁单位面积上的分子平均次数却是一样的。因此,在器壁上各处都承受着相同的压力。如果增加容器内气体的数量,则在单位时间内,器壁在单位面积上所受到的撞击次数就会增多,于是压力也增大。玻意尔-马略特定律就是用来说明这种客观规律的。但这种规律是大量气体分子所固有的,对单个气体分子没有这种规律性。与此相似,一次测量的单个随机误差没有任何预知的确定规律,但是通过大量的测量实践发现,在多次重复测量的总体上,随机误差却服从统计规律。统计规律中,最基本最重要的一种就是高斯正态分布。服从正态分布的随机误差具有抵偿性,即随着测量次数n的增多,绝对值相等、符号相反的随机误差,其出现的次数趋于相等,从而导致各次测量误...
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发布时间: 2019 - 09 - 03
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温度传感器元件在很多领域都有使用到,在各种电器设备上有着很重要的作用,元件在使用的工程中也会遇到故障的情况,在遇到故障时,我们都是怎么解决的,常见的解决故障的方法都有哪些?        温度传感器故障常见的方法如下:    一般来说,温度传感器出现故障的情况很少见,只要出厂的时候进行仔细的检测,这些情况都是可以避免的,所以温度传感器在出厂的时候一地要进行检验,客户也可找传感器厂家索要出厂检测报告进行参考。虽然情况很少,但还是免不了会有特殊情况,在遇到温度传感器故障的时候,我们也是可以解决的。    温度传感器技术已经非常成熟了,在各工厂中非常常见,温度传感器经常和一些仪表配套使用,在配套使用过程中偶尔会有一些小故障出现,温度传感器故障解决常见的方法如下:    第一、被测介质温度升高或者降低时变送器输出没有变化,这种情况大多是温度传感器密封的问题,可能是由于温度传感器没有密封好或者是在焊接的时候不小心将传感器焊了个小洞,这种情况一般需要更换传感器外壳才能解决。    第二、变送器输出误差大,这种情况原因就比较多,可能是选用的温度传感器的电阻丝不对导致量程错误,也有可以能是传感器出厂的时候没有标定好。    第三、输出信号不稳定,这种原因是温度源本事的原因,温度源本事就是一个不稳定的温度,如果是仪表显示不稳定,那就是仪表的抗干扰能力不强的原因。    温度传感器故障解决方法都是差不多的,在了解温度传感器使用的同时,也掌握温度传感器的故障检测方法也是非常重要的。    注:文章属于转载类文章,不代表网站观点,如有侵权请联系删除,谢谢。
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发布时间: 2019 - 08 - 23
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角度数字编码器码盘的材料根据与之配套的敏感元件不同而不同。码盘的内孔由安装于被测轴的轴径所决定,码盘的外径由码盘上的码道数决定,而码道的数目由分辨率决定。如若码道数目为n,则分辨率为1/2n。码道的宽度由敏感元件的几何参数和物理特性决定。角度数字编码器有两种基本类型:绝对式编码器和增量式编码器。    和绝对式编码器相对应的是增量式编码器。增量式编码器能以数字形式确定轴相对于某个基准点的瞬时角位置,也可以用于测量角速度。    增量式编码器    1)增量式编码器的组成    增量式编码器由码盘、敏感元件和计数电路组成,现分述如下:    (1)码盘    为绝对式编码器系统研究的大部分技术也适用于增量式编码器,只是码盘的构成不同。增量式编码器向码盘设立了内轨道和外轨道,外轨道有两个轨道:第一个外轨道是增量计数轨道,它根据分辨率的大小设置扇形区,即只有一位轨道;第二个外轨道是方向轨道,它和计数轨道有相同数目的扇形区,只是移动了半个扇形区。如果一个周期是两个扇形区(导电-不导电),那么这两个轨道的输出相差90°(电角度),或超前,或滞后,用于识别是顺时针旋转,还是逆时针旋转,从而决定计数器作减法计数,还是作加法计数。内轨道称基准轨道,它只有一个单独标志的扇形区,用于提供基准点,其输出脉冲将用来使计数器归编码器的能指示绝对位置的二进制码或循环码,它的每一个位的“1”输出,只是角位移的增量。下图示出了增量编码器的轨道和输出的关系。    增量编码器的轨道和输出的关系图    (2) 敏感元件    增量式编码器的敏感元件可以采用绝对编码器中的任一种。可以是接触式的(电刷),也可以是非接触式的(光电系统或磁电系统)。因此,它们要和码盘相适应。    (3)计数器    增量式编码器由于计算的是角位移的增量,所以为了计算相对于某个基准位置角位移的实际大小和方向,必须设置一个...
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发布时间: 2019 - 08 - 21
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根据光电变换原理可制作很多光电传感器,如下图所示,今天,为大家介绍光电传感器器件之一——光电管,一起来看看吧。    利用物质在光的作用下发射电子即外光电效应制成的光电器件,一般都是真空或充气的,如光电管和光电倍增管。    光电管有真空光电管和充气光电管。两者结构相同,所不同的是充气光电管内充有少量的惰性气体氩或氖。当充气光电管的阴极被光照射后,光电子在飞向阳极的途中,和气体的原子发生碰撞而使气体电离,因此增加了光电流,从而使光电管的灵敏度增加。但充气光电管的光电流与入射光强度不成比例关系,而且有稳定性较差、惰性大、温度影响大、容易衰老等一系列缺点。目前,由于放大技术的提高,对于光电管的灵敏度不再要求那样严格,况且最近真空式光电管的灵敏度也在不断提高。在自动检测仪表中,由于要求温度影响小和灵敏度稳定,所以一般都采用真空式光电管。    1.光电管的伏安特性    下图示出了一种充气式光电管的伏安特性。    充气式光电管的伏安特性    2.光电管的光电特性    当光电管的阳极和阴极之间所加的电压一定时,光通量与光电流之间的关系叫光电管的光电特性。其特性曲线如下图所示。光电特性曲线的斜率(光电流与入射光光通量之比)称为光电管的灵敏度。    图 光电管的光电特性    3.光电管光谱特性    光电阴极材料不同的光电管,有不同的红限ν0,因此可用于不同的光谱范围。除此之外,即使照射在阴极上的人射光的频率大于红限ν0,并且强度相同,但随着频率的不同,阴极发射的光电子的数量还会不同,即同一光电管对不同频率光的灵敏度不同,如下图所示。这就是光电管的光谱特性。    图10-80光电管的光谱特性     所以,对各种不同波长区域的光,应选用不同材料的光电阴极。国产GD-4型的光电管,阴极是用锑铯材料制成的,其红限纟λ0 =7000A,它对可见光范围的入射光灵敏度比较高,转换效率...
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