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News 传感知识
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发布时间: 2018 - 10 - 11
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在工业自动化领域,机器需要传感器提供必要的信息,以正确执行相关的操作。机器人已经开始应用大量的传感器以提高适应能力。例如有很多的协作机器人集成了力矩传感器和摄像机,以确保在操作中拥有更好的视角,同时保证工作区域的安全等。在此枚举一些常用的可以集成到机器人单元里的各种传感器,供诸君参考。二维视觉传感器二维视觉基本上就是一个可以执行多种任务的摄像头。从检测运动物体到传输带上的零件定位等等。二维视觉在市场上已经出现了很长一段时间,并且占据了一定的份额。许多智能相机都可以检测零件并协助机器人确定零件的位置,机器人就可以根据接收到的信息适当调整其动作。三维视觉传感器与二维视觉相比,三维视觉是最近才出现的一种技术。三维视觉系统必须具备两个不同角度的摄像机或使用激光扫描器。通过这种方式检测对象的第三维度。同样,现在也有许多的应用使用了三维视觉技术。例如零件取放,利用三维视觉技术检测物体并创建三维图像,分析并选择最好的拾取方式。如果说视觉传感器给了机器人眼睛,那么力/力矩传感器则给机器人带去了触觉。机器人利用力/力矩传感器感知末端执行器的力度。多数情况下,力/力矩传感器都位于机器人和夹具之间,这样,所有反馈到夹具上的力就都在机器人的监控之中。有了力/力矩传感器,像装配,人工引导、示教,力度限制等应用才能得以实现。碰撞检测传感器这种传感器有各种不同的形式。这些传感器的主要应用是为作业人员提供一个安全的工作环境,协作机器人最有必要使用它们。一些传感器可以是某种触觉识别系统,通过柔软的表面感知压力,如果感知到压力,将给机器人发送信号,限制或停止机器人的运动。有些传感器还可以直接内置在机器人中。有些公司利用加速度计反馈,还有些则使用电流反馈。在这两种情况下,当机器人感知到异常的力度时,触发紧急停止,从而确保安全。但是在机器人停止之前,你还是会被它撞到。因此最安全的环境是完全没有碰撞风险的环境,这就...
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发布时间: 2018 - 10 - 10
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据悉,来自华盛顿州立大学(Washington State University)的研究人员开发出一款传感器,由生物燃料驱动的可植入传感器,它不仅可以依靠糖来运行监测身体的生物信号,并且能检测、预防并诊断疾病。这款由华盛顿州立大学电子工程和计算机科学学院助教Subhanshu Gupta领导的跨学科研究团队开发的独特的传感器,由生物燃料电池供电,可以从体液中收集葡萄糖维持其正常运行。 研究团队展示了生物燃料电池与电子元件的独特集成,以高灵敏度处理生理生化信号。目前用于疾病检测的传感器或是需要充电的手表,或是需要贴在皮肤上的贴片,这些贴片都是表面的,而无法嵌入。由华盛顿州立大学团队开发的传感器则可以消除刺破手指以检测某种疾病(如糖尿病)的需求。Gupta指出:“人体体液中携带有大量燃料,通过皮肤和口腔周围的血糖或乳酸生成。使用生物燃料电池开启了将身体作为潜在燃料的大门。”他表示,传感器当中的电子元件采用最先进的设计和制造,只需要消耗几微瓦的功率,同时又具有高灵敏度。将这些电子元件与生物燃料电池相结合,将使其比传统电池供电装置更高效。由于该装置依赖于体内的葡萄糖,因此传感器的电子元件可以无限期供电。例如,传感器可以仅依靠在皮肤下生成的糖运行。不同于常用的锂离子电池,生物燃料电池是完全无毒的,因此作为人体植入物更具前景。此外,它也比传统的生物燃料电池更稳定和灵敏。研究人员表示,利用规模经济效益,他们研发的传感器可以通过大规模量产以降低制造成本。虽然传感器已经在实验室进行过测试,研究人员希望能在毛细血管中进行测试和演示,上述行为需要获得监管机构的批准。研究人员还在致力于进一步改善并提高生物燃料电池的功率输出。Gupta补充道,“将生物燃料电池技术和先进的电子元件相结合将成就一段‘佳话’,我们可以预见到多种未来应用。”研究团队成员还包括来自机械和材料工程学院的Yuehe L...
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发布时间: 2018 - 10 - 10
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因消费者对高便利性、舒适性以及兼具更强性能和更省燃料的车型需求越来越高,汽车行业正在快速推出各项新技术。现在汽车驾驶室中以及车载信息娱乐系统体现了明显的技术创新,而汽车传动系统也有了不起的改进,对车辆的操纵性、性能和燃料经济性有很大的提升。如今,选择手动还是自动变速器是消费者需要做出的关于传动系统的最常见的选择之一。对于驾驶爱好者额而言,更可能选择手动变速器,自动变速器因其便利性而日益流行。但是自动变速器是一个大型的复杂系统,需要具有车载处理功能,并且需要在各种驾驶条件下保持正常运转。自动变速器汲取汽车发动机产生的功率,然后通过符合各种驾驶需求的不同的齿轮传动比传导这些功率。齿轮传动比之所以不同,是为了确保发动机转速(RPM)和供应给车轮的扭矩与当前车速和加速度匹配。来自发动机飞轮的动力通过扭矩变换器传输给变速器(见图1)。 图1:自动变速器概览变速器控制单元(TCU)是基于变速箱报告的速度、位置、压力和温度数据管理变速调档的高级控制系统。由于需要连接至发动机,所以TCU和变速箱位于发动机室中或在发动机室附近。但当发动机室内达到极端温度时,就会带来损坏的风险。TCU模块包含具有很多集成电路元件的电路板,如对高温非常敏感的微控制器(MCU)等。许多MCU都具有某些形式的集成温度传感功能,但它们通常不够精确,只能达到TCU模块整体温度的粗略近似值。LM71-Q1是一种外部温度传感器,能够通过串行外设接口(SPI)直接将温度数据传输给MCU,这样一来便无需使用模数转换器通道和/或查询表。另外,LM71-Q1可以监测TCU模块的总体温度,当温度处于-40°C和+150°C之间时,测量精度可达+3/-2°C。如前所述,TCU采用来自变速箱的温度数据,作为其决策过程的一部分。LMT01-Q1是采用双引脚引线封装的一种易用型数字温度传感器,您可以把...
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发布时间: 2018 - 10 - 09
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根据被调制的光波的性质参数不同,光纤传感器都可再分为强度调制光纤传感器、相位调制光纤传感器、频率调制光纤传感器、偏振态调制光纤传感器和波长调制光纤传感器。 1)强度调制型光纤传感器基本原理是待测物理量引起光纤中传输光光强的变化,通过检测光强的变化实现对待测量的测量。恒定光源发出的强度为I的光注入传感头,在传感头内,光在被测信号的作用下其强度发生了变化,即受到了外场的调制,使得输出光强的包络线与被测信号的形状一样,光电探测器测出的输出电流也作同样的调制,信号处理电路再检测出调制信号,就得到了被测信号。这类传感器的优点是结构简单、成本低、容易实现,因此开发应用的比较早,现在已经成功的应用在位移、压力、表面粗糙度、加速度、间隙、力、液位、振动、辐射等的测量。强度调制的方式很多,大致可分为反射式强度调制、透射式强度调制、光模式强度调制以及折射率和吸收系数强度调制等等。一般反射式强度调制、透射式强度调制、折射率强度调制称为外调制式,光模式称为内调制式。但是由于原理的限制,它易受光源波动和连接器损耗变化等的影响,因此这种传感器只能用于干扰源较小的场合。2)相位调制型光纤传感器基本原理是:在被测能量场的作用下,光纤内的光波的相位发生变化,再用干涉测量技术将相位的变化转换成光强的变化,从而检测到待测的物理量。相位调制型光纤传感器的优点是具有极高的灵敏度,动态测量范围大,同时响应速度也快,其缺点是对光源要求比较高同时对检测系统的精密度要求也比较高,因此成本相应较高。目前主要的应用领域为:利用光弹效应的声、压力或振动传感器;利用磁致伸缩效应的电流、磁场传感器;利用电致伸缩的电场、电压传感器;利用赛格纳克效应的旋转角速度传感器(光纤陀螺)等。3)频率调制型光纤传感器基本原理是利用运动物体反射或散射光的多普勒频移效应来检测其运动速度,即光频率与光接收器和光源间运动状态有关。当它们相对静止...
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发布时间: 2018 - 10 - 09
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瑞士研究人员近日利用发光蛋白开发出一种新型生物传感器,仅用一滴血就能精确测定人体代谢物水平,有望因准确性高、操作简单而成为诊断和监测多种疾病的首选工具。 代谢物是人体新陈代谢产生的化合物,疾病或损伤可导致血液中代谢物的水平发生显著变化。例如,血液苯丙氨酸水平的升高是遗传病苯丙酮尿症的特征。该病患者必须定期检测血液中的苯丙氨酸水平。目前的检测手段需将血样送达实验室,而几天后结果才能送达患者,这种延迟导致疾病诊疗管理的复杂化。为此,瑞士洛桑联邦理工学院和德国马克斯·普朗克医学研究所的研究人员开发了一种在几分钟内测量血样中代谢物浓度的方法。他们在最新一期美国期刊《科学》发表了研究报告。研究人员利用一种发光蛋白开发出了新型生物传感器,它可通过不同的酶催化反应改变颜色,这意味着可以通过分析发光的颜色来确定代谢物浓度。使用不同的酶催化反应,同一传感器就能测定包括苯丙氨酸、谷氨酸、葡萄糖等各种代谢物的水平。以测量苯丙氨酸水平为例,先从患者手指采一滴血,然后将血样加入反应缓冲液中再用于含生物传感器的试纸。当苯丙氨酸超出正常水平时,传感器发出的光会从蓝色变为红色,这种变化用日常数码相机或智能手机都能检测到。最后通过颜色变化来计算苯丙氨酸浓度。整个过程只需10分钟到15分钟。由于操作简单准确,患者自己就能进行测试。研究人员目前正在寻找进一步简化测试并实现自动化操作的方法。
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发布时间: 2018 - 10 - 08
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传感器被称为电子设备的五官,作用非常大,但传统传感器对数据的处理能力有限,并不能满足很多场景下的高数据、高运算要求。随着人工智能技术的发展,智能传感器成为了一种新的市场需求。智能传感器是具有信息处理功能的传感器。智能传感器带有微处理机,具有采集、处理、交换信息的能力,是传感器集成化与微处理机相结合的产物。智能传感器能将检测到的各种物理量储存起来,并按照指令处理这些数据,从而创造出新数据。智能传感器之间能进行信息交流,并能自我决定应该传送的数据,舍弃异常数据,完成分析和统计计算等。 一、智能传感器比传统传感器强在哪?与一般传感器相比,智能传感器具有很多优点,如通过软件技术可实现高精度的信息采集且成本低、具有一定的编程自动化能力、功能多样化等。提高了传感器的精度:智能式传感器具有信息处理功能,通过软件不仅可修正各种确定性系统误差,而且还可适当地补偿随机误差、降低噪声,大大提高了传感器精度。提高了传感器的可靠性:集成传感器系统小型化,消除了传统结构的某些不可靠因素,改善整个系统的抗干扰件能;同时它还有诊断、校淮和数据存储功能(对于智能结构系统还有自适应功能),具有良好的稳定性。提高了传感器的性能价格比:在相同精度的需求下,多功能智能式传感器与单一功能的普通传感器相比,性能价格比明显提高,尤其是在采用较便宜的单片机后更为明显。促成了传感器多功能化:智能式传感器可以实现多传感器多参数综合测量,通过编程扩大测量与使用范围;有一定的自适应能力,根据检测对象或条件的改变,相应地改变量程反输出数据的形式;具有数字通信接口功能,直接送入远地计算机进行处理;具有多种数据输出形式,适配各种应用系统。一个良好的‘智能传感器’是由微处理器驱动的传感器与仪表套装,并且具有通信与板载诊断等功能。 二、智能传感器的主要功能1、自校零、 自标定、 自校正、自动补偿等功能;2、能够自动进行检...
作者: 深圳耐特恩
发布时间: 2018 - 10 - 08
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由于各个主要传感器特性使然,单一种类传感器无法胜任L4/L5完全自动驾驶的复杂情况与安全冗余,多传感器搭配融合的方案将是必然,2030年全球车载传感器市场将会超过500亿美元。目前随着ADAS功能模块渗透率不断提升,短期内传感器市场的需求将主要被摄像头和毫米波雷达所驱动;而L3级别自动驾驶的奥迪A8量产给了整个汽车行业一剂强心剂,自动驾驶的进程比想象中来的要早,各个传感器以及控制系统都在迅速迭代中;2020年前后,L4级别自动驾驶量产上路,激光雷达的市场将会迅速扩大。由于各个主要传感器特性使然,单一种类传感器无法胜任L4/L5完全自动驾驶的复杂情况与安全冗余,多传感器搭配融合的方案将是必然,2030年全球车载传感器市场将会超过500亿美元。激光雷达:3D环境建模使其成为核心传感器,但恶劣天气下性能下降、且无法识别图像及颜色是其短板;在L3及以上传感器解决方案中,激光雷达至少需要1个;从机械旋转式过渡到混合固态再到纯固态激光雷达,随着量产规模扩大、技术迭代提升,成本不断快速降低,激光雷达也在向小型化、低功耗、ASIC集成化发展;目前国外厂商陆续在与汽车零部件一级供应商绑定合作开发,国内厂商如果有能力尽早稳定量产,有机会成为车用激光雷达的主流供应商之一。毫米波雷达:全天候工作使其不可或缺,但分辨率低,同样难以成像;技术已经非常成熟,是ADAS的主力传感器,在L3级别中长距离毫米波雷达至少需要4-5个,L4/L5级别再加上侧向需求甚至需要8个以上;全球市场仍是博世、大陆、德尔福等把持,但随着自主品牌车厂逐渐应用装车ADAS模块,国内毫米波厂商,如华域汽车、德赛西威等,在完善产品、搭建体系、稳定量产的过程中有机会切下一份蛋糕。摄像头:自动驾驶的眼睛识别标识、物体,但无法点阵建模、远距测距;技术最为成熟,车载应用起步最早,在ADAS阶段作为绝对主流的视觉传感器,根据功能不同需要4到8...
作者: liang
发布时间: 2018 - 09 - 10
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拉绳位移传感器,是直线位移传感器在结构上的精巧构成,适合直线导轨系统、纺织机械、金属板材机械、包装机械、印刷机械、水平控制仪、建筑机械等相关尺寸测量和位置控制,并且充分结合了角度传感器和直线位移传感器的优点,成为一款安装尺寸小、结构紧凑、测量行程大、精度高的传感器,行程从一百毫米至十几米不等。 拉绳位移传感器的工作原理和常用参数:拉绳式位移传感器的功能是把机械运动转换成可以计量,记录或传送的电信号。楚嘉CKS系列位移传感器由可拉伸的不锈钢绳绕在一个有螺纹的轮毂上,此轮毂与一个精密旋转感应器连接在一起,感应器可以是增量编码器,绝对值编码器,混合或导电塑料旋转电位计,同步器或解析器。操作上,拉绳式位移传感器安装在固定位置上,拉绳缚在移动物体上。拉绳直线运动和移动物体运动轴线对准。运动发生时,拉绳伸展和收缩。一个内部弹簧保证拉绳的张紧度不变。带螺纹的轮毂带动精密旋转感应器旋转,输出一个与拉绳移动距离成比例的电信号。测量输出信号可以得出运动物体的位移、方向或速率。常用参数有测量行程、输出信号模式、线性度、重复性、分辨率、线径规格、出线口拉力、最大往返速度、重量、输入电阻值、功率、工作电压、工作温度、震动、防护等级等。拉绳位移传感器的信号输出方式:拉绳位移传感器的信号输出方式分为数字信号输出和模拟信号输出,数字输出型可以选择增量旋转编码器、绝对值编码器等,输出信号为方波ABZ信号、正余弦信号、CANopen信号、自由RS485信号、MODBUS信号、Profibus信号或格雷码/二进制信号,测量行程长(100~15000mm),精度高(~%FS),防护等级IP65。外壳和线轮均经过防腐处理,牵引绳为316不锈钢绳,可以在恶劣的环境下(包括海水)工作。可选输出方式有:电阻型、电压型、电流型、增量脉冲型、绝对脉冲型模拟输出型可以选择精密电位器、霍尔编码器、绝对值编码器等,输出信...
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发布时间: 2018 - 08 - 30
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基本原理由于加速度传感器在静止放置时受到重力作用,因此会有1g的重力加速度。利用这个性质,通过测量重力加速度在X/Y轴上的分量,可以计算出在垂直平面上的倾斜角度。 如图所示,有Ax=gsinα,Ay=gcosα。则Ax/Ay=tanα,即α=arctan(Ax/Ay)。根据以上原理就可以根据2轴加速度传感器测量X-Y的平面上的倾斜角度。但是在实际应用中,很难保证倾斜只发生在X-Y平面。因此,用三轴传感器的倾角计算公式可拓展如下: 上述公式基本解决了静态环境下的倾角计算,我们再考虑一种更复杂的场景,运动条件下计算倾角,就需要再增加一个限定条件,即: 硬件实现目前,在消费类产品中使用的加速度主要为数字输出(I2C/SPI),可以非常简单的跟MCU通信,实现测量功能。ST提供的产品按照精度分为LIS2DH12TR(12bit),LIS2HH12TR(16bit),车规加速度AIS328DQTR(12bit)。倾斜角度的精度和加速度值的分辨率之间的关系:● 8bit的ADC可以得到3.4。以上的精度● 10bit的ADC可以得到0.8。以上的精度● 12bit的ADC可以得到0.2。以上的精度● 14bit的ADC可以得到0.05。以上的精度● 16bit的ADC可以得到0.0124。以上的精度
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发布时间: 2018 - 08 - 30
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电流或电压的选择■ 按下Select按钮,在电流或电压间切换。■ 视频中,调试盒屏幕上显示“I”,表示输出为电流量,这一数字表示磁环的位置。调试方式■ 选择1/La或2/Lb按钮,长按3秒。■ 释放按钮后,立刻同时按住1/La和2/Lb,并长按3秒以上,屏幕显示为3.61mA时,表示调试盒进入调试状态。■ 长按1/La,2秒以上,此时屏幕的电流值发送编号,表示调试盒进入示教模式。■ 将磁环移动至需要设置为起点的位置,然后长按1/La,2秒以上,从视频内的屏幕上可以看出,磁环的起点输出为4mA(3.99mA)。■ 将磁环移动至需要设置为终点的位置,然后长按2/Lb,2秒以上,从视频内的屏幕上可以看出,磁环的终点输出为20mA。■ 完成后,同时按下1/La和2/Lb,并长按6秒以上,屏幕显示为3.61mA时,表示调试盒退出示教模式。■ 随后,按下1/La或2/Lb,退出整个调试状态。恢复出厂设置■ 将磁环放在任意位置。■ 选择1/La或2/Lb,长按3秒以上。■ 释放按钮后,立刻同时按住1/La和2/Lb,并长按3秒以上,屏幕显示为3.61mA,此时,释放所有按钮后,再同时按住1/La和2/Lb,长按6秒以上,此时,屏幕上显示的时回复出场设置后,磁环所在位置的电流输出。
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