新型传感器论文

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1、脉冲式光电新型传感器传感器技术是探测与获取外界信息的重要手段，在当代科学技术中占有十分重要的地位。随着测量、控制及信息技术的发展，传感器作为这些领域里的-•个重要构成因素，被视为90年代的关键技术Z—受到普遍重视，其应用几乎渗透到每一个角落。由于利用某一原理可以作出检测各种不同对象的传感器，而对于同一物理量又叮以用很多不同原理的传感器來检测，故而传感器的种类繁杂。正是这么众多的传感器詁种，反映出传感器在当今科学技术屮活跃的程度。深入研究传感器的原理和应用，对于社会生产、经济交往、科学技术和日常生活屮自动测量和口动

2、控制的发展，以及人类观测研究自然的深度和广度都有重要的实际意义。现在，所冇以计算机为基础的测控系统，都需要传感器捉供赖以作出实时决策的数据。随着系统的门动化程度和复杂性的增加，对传感器的精度、可靠性和响应，要求的越來越高。而许多传统的传感器，在使用上已经很难再做进一步改善來满足对他们的高要求，特别在缩小体积、减轻重量等方面几乎已无潜力可挖。因此，近些年来，国际上在传感器技术方面，开展了许多探索性的预研工作，非常明显的发展趋势是：沿用传统的作用原理和某些新效应，优先使用晶体材料（硅、石英、蓝宝石、陶瓷等），采用微机

3、械加工技术和微电了技术，从传统的结构设计转向微机械加工工艺的微结构设计，研制开发出各种机理的集成化、数字化和智能化新型传感器及其系统。1、传感器的定义传感器是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感受（或响应）与检出功能，并使之按照一定规律转换成与之对应的可输出信号的元器件或装置的总称。传感器一般被认为由敏感元件、转换元件、测量电路三部分组成，有时还需外加辅助电源［1］。传感器可以直接接触被测对象，也可以不接触。通常对传感器设定了许多技术要求，有i些是对所有类型传感器都适用的，也有只对特定类型传感器适用的特殊要求。

4、针对传感器的工作原理和结构在不同场合均需要的基本要求是：高灵墩度、抗干扰的稳定性、线性、容易调节、高精度、高可靠性、无迟滞性、工作寿命长、可重复性、抗老化、高响应速率、抗环境影响、互换性、低成木、宽测量范围、小尺寸、重量轻和高强度、宽工作范围等。被测量卩图一传感器构成2、下面介绍下脉冲式光电传感器原理及其应用（1）脉冲式光电传感器原理“脉冲式光电传感器的作用原理是光电器件的输出仅有两个稳定状态，也就是'通'与'断'的开关状态，即光电器件受光照时，有电信号输岀；光电器件不受光照时，无电信号输出。主要用來测量线位移、

5、线速度、角位移、角速度（转速）等物理量”原理图如图四、图五。121图二脉冲式数字转速表（2）这种传感器在电子水表中的运用该电子水表的结构该种电子水表的构造主要有测量计数模块、信号分析处理模块、终端统计模块，各部分主要功能介绍：a测量计数模块该模块是提高精度方面最重要的模块之一，主要由螺旋式旋转装置，有机玻璃腔（用于装螺旋转轮同时便于红外光线的穿过）计数电路，记录总转数，需要在不同的地方设置3组，测量之后取其平均值，以便结果更准确，原理图见图六发射信号俯视图（箭头为水流方向）LZJ感光护入水□信号收集正面示意图（箭

6、头为光线）卩图四测量计数模块b信号分析处理模块此模块主要用于对测量到的数据进行加工，得到更加直观的显示值，由于有3组螺旋叶片，所以必须对数拯进行计算，因为每个螺旋上有3个可以通过光线的孔，所以对每一组螺旋叶片来讲，其计算过程如下：rF（n-l）/3（一天24小时内，n螺旋叶片转过的圈数，m表示螺旋叶片1计数器测出的计量次数，其初始值为0）同理可得口、r3贝I」，一天24小时内3组螺旋转过的平均总圈数了为r^（ri+r2+r3）/3若在当前工艺下该螺旋叶片转动80000圈为1吨水,那么每天所用的水的吨数为t二F/8

7、0000（吨）将每日计算的结果存储于存储器中，并在当日凌晨o点自动清零计数模块,在每月的月末的同定时间将该月的用水信息发送给统计终端，由终端进一步计算从而为每个用户提供准确的用水依据。整个设计模块分布如图七所示t计算模块心无线发送模块7收费终端“图五信号分析处理模块示意图C终端统计模块该模块功能的实现依赖于无线发送端的准确发送以及计算模块的止常工作，在小范围内实现无线传输同样要重视干扰，通常将发送吋间设置在凌晨0点，这样从环境方面降低了干扰的可能性。在终端由操作人员对传来的数据进行统计计算,最终计算出该区域内各个

8、用户使用水的费用，并打印各个用户的使用详情（以日为最小统计单位）作为收费依据用户1电子水表“1◄用户2电子水表」◄用户3电子水表，V1用1户图六终端统计模块示意图主水管-t3、传感器的发展动向大致如下：1、开发新型传感器新型传感器，大致应包括：①采用新原理；②填补传感器空白；③仿生传感器等诸方面。它们之间是互相联系的。传感器的工作机理是基于各种效应和定律，由此启发人们进一