溫度傳感器論文精選(九篇)

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第1篇：溫度傳感器論文范文

為提高系統(tǒng)輸出信號的精度，采用低速、高精度的DAC。此類DAC多采用SPI或IIC總線與主控制器通信，占用控制器的IO口較少。時下流行的STM32系列或MSP430系列微控器的硬件資源都滿足要求。為便于野外現(xiàn)場使用，系統(tǒng)采用鋰電池供電，這就要求主控制器具有較低的功耗以延長電池續(xù)航時間，以極低功耗著稱的430單片機成為首選。由主控制器、時鐘電路、復(fù)位電路構(gòu)成了主控制器的最小系統(tǒng)。系統(tǒng)硬件總體框圖如圖1所示。按鍵和氣象量顯示模塊主要實現(xiàn)人機交互功能，用來調(diào)節(jié)輸出信號的大小，設(shè)置氣象量和電信號之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系等。根據(jù)氣象傳感器輸出信號的范圍，可設(shè)定若干檔位的輸出信號，以覆蓋傳感器的范圍即可。按鍵接在430單片機的中斷口上。顯示模塊的控制和數(shù)據(jù)總線由單片機的IO口來提供。DAC模塊是產(chǎn)生電壓信號的核心。主控制器將數(shù)字量送給DAC后得到模擬電壓信號，為使產(chǎn)生的信號和傳感器范圍一致，DAC的輸出信號需進行調(diào)理。數(shù)字系統(tǒng)和電源都會對模擬部分產(chǎn)生干擾，引起誤差。采用DC－DC電源隔離、DAC總線隔離提高DAC輸出信號的精度。輸出電信號和氣象量之間存在轉(zhuǎn)換關(guān)系，轉(zhuǎn)換函數(shù)存儲于EEPROM芯片中。為進一步提高精度，系統(tǒng)也需要定期檢定。采用零滿刻度校準(zhǔn)的方法，用高精度的數(shù)字萬用電表測量輸出信號的實際值，將實際值和理想值的差值保存于EEPROM中，系統(tǒng)根據(jù)差值去修正輸出信號，差值和轉(zhuǎn)換函數(shù)都通過串口由上位機寫入存儲電路中。軟件補償切實提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精度。

2模塊電路設(shè)計

2．1主控制器端口分配及人機交互模塊

主控制器選擇TI公司的MSP430F169，利用其豐富的中斷作為按鍵輸入，內(nèi)部自帶的UART模塊實現(xiàn)串口通信，采用IO口模擬SPI總線與DAC通信，低功耗的128×64LCD用于顯示輸出信號大小及對應(yīng)的氣象量。主控制器的最小系統(tǒng)及端口分配如圖2所示。主控制器的P1．0～P1．3接按鍵，采用中斷方式。4個按鍵的功能包括：調(diào)節(jié)電信號和氣象量之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系鍵SET、增大和減小輸出信號鍵UP和DOWN、確認(rèn)保存參數(shù)鍵ENTER；P3．0～P3．3端口的RS、RW等為LCD的控制總線；P5．0～P5．7為LCD的數(shù)據(jù)總線；P3．6～P3．7為單片機部自帶的UART模塊的收發(fā)端口，用于串口通信；P4．0～P4．2作為DAC的SPI總線；P4．3～P4．6用于存儲器的總線。TDO／TDI～TCK為單片機的下載口。P6．0端口MeaV為單片機內(nèi)部自帶的ADC模擬輸入通道，用來監(jiān)測系統(tǒng)電源。晶振X2和電容C1、C2構(gòu)成時鐘電路，電阻R8和電容C3構(gòu)成上電復(fù)位電路。

2．2模擬信號產(chǎn)生DAC模塊

為產(chǎn)生程控的高精度電壓信號，采用高精度的數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片，輔以總線隔離、電源隔離等措施提高精度。工藝上采用四層印制板電路。產(chǎn)生的信號為微伏級，選用16位的低功耗、單通道電壓輸出型DAC芯片AD5660，滿量程輸出電壓范圍可達2．5V。軟件編程模擬SPI總線與主控制器通信。AD5660內(nèi)部硬件結(jié)構(gòu)如圖3所示，主要由數(shù)字量輸入寄存器、電阻串型DAC、基準(zhǔn)源、輸出緩沖放大電路組成。由圖3可知，AD5660內(nèi)部含有一個增益為2的放大器。設(shè)D為載入DAC寄存器的二進制編碼的十進制等效值，則輸出電壓VOUT的大小為16位的AD5660－1內(nèi)置1．25V的基準(zhǔn)電壓，輸入數(shù)字量D的范圍為0～65535。根據(jù)式（1），輸出電壓VOUT的范圍為：0～2．5V。采用總線隔離和電源隔離措施，以提高輸出電壓的精度。iCoupler技術(shù)的四通道數(shù)字隔離器ADUM1401具有優(yōu)于光耦合器的出色性能［4］，系統(tǒng)利用ADUM1401作為DAC模塊的SPI總線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，使AD5660的總線與主控制器完全隔離。同時，采用DC－DC芯片MEB01Z－05S05D為信號產(chǎn)生部分提供獨立電源。MEB01Z－05S05D的輸出功率可達到1W，且其具有極低的紋波，Vp－p≤10mV。其電路如圖4所示。

2．3信號調(diào)理電路

濕度傳感器輸出信號為0～1V，氣壓傳感器設(shè)置于模擬模式時，輸出電壓為0～5V，而總輻射傳感器的輸出信號十分微弱，小于30mV。DAC輸出信號需要經(jīng)過調(diào)理電路，產(chǎn)生與傳感器輸出范圍和分辨率一致的信號。這里以產(chǎn)生0～30mV的微弱電壓信號為例，設(shè)計其信號調(diào)理電路如圖5所示。

2．4參數(shù)存儲及串口構(gòu)成軟件補償電路

除采用總線隔離、電源隔離、低溫度系數(shù)電阻、低失調(diào)電壓運放等提高系統(tǒng)輸出信號的精度外。設(shè)計參數(shù)存儲和串口通信電路，利用軟件來對信號輸出進行校準(zhǔn)，進一步提高輸出信號的精度。軟件補償?shù)乃悸肥遣捎昧銤M刻度校準(zhǔn)法，用高精度的61／2位數(shù)字萬用電表測量系統(tǒng)在零點和滿量程時的實際輸出，并記錄與理想值的偏差。上位機通過串口將偏差值寫入到存儲器中。系統(tǒng)每次進行D／A轉(zhuǎn)換之間先讀取存儲器中的偏差值，并調(diào)整單片機送給DAC的數(shù)字量，使輸出信號接近理想值。偏差值存儲于EEPROM中，如圖6所示。同時，氣象量和電信號之間的轉(zhuǎn)換函數(shù)關(guān)系也存儲于EEPROM中。MSP430F169內(nèi)部自帶了UART模塊，只需在輔以常用的MAX232構(gòu)成電平轉(zhuǎn)換電路即可與上位機通信。

3系統(tǒng)軟件電路設(shè)計

系統(tǒng)任務(wù)主要包括時鐘初始化、LCD的初始化、信息顯示、系統(tǒng)電源電量顯示、軟件校準(zhǔn)、按鍵切換輸出檔位等。根據(jù)各功能模塊，確定系統(tǒng)的軟件設(shè)計流程和中斷服務(wù)程序功能。主程序主要完成初始化工作；電量檢測需定期進行，故在定時中斷服務(wù)程序中完成；檔位切換和信息顯示等在外部中斷服務(wù)程序中實現(xiàn)；校準(zhǔn)參數(shù)和轉(zhuǎn)換函數(shù)通過串口的中斷服務(wù)程序由上位機寫入EEPROM中。系統(tǒng)主程序流程如圖7所示。輸出信號大小的調(diào)整由按鍵中斷服務(wù)程序?qū)崿F(xiàn)，圖8為UP鍵按下時的服務(wù)程序流程。

4系統(tǒng)測試

為提高系統(tǒng)精度，PCB采用4層印制板。中間2層為GND和隔離后的電源。利用高精度的61／2位數(shù)字萬用電表對系統(tǒng)進行零滿刻度校準(zhǔn)。校準(zhǔn)步驟如下：（1）設(shè)定輸出值為0mV，利用萬用電表測量此時的實際輸出電壓值V1；（2）將V1通過串口調(diào)試助手寫入下位機，單片機根據(jù)V1計算零點偏差，并保存于EEPROM中；（3）設(shè)定輸出值為30mV，利用萬用電表測量此時的實際輸出電壓值為V2；（4）將V2通過串口調(diào)試助手寫入下位機，單片機根據(jù)V1，V2，計算線性校準(zhǔn)函數(shù)的斜率和截距，并保存于EEPROM中。系統(tǒng)校準(zhǔn)后，再通過按鍵切換輸出檔位，并用萬用電表測量實際輸出值，測試結(jié)果如表1所示。結(jié)果表明，系統(tǒng)經(jīng)過軟件校準(zhǔn)后，輸出微弱電壓信號的誤差小于10μV。但通過高速的數(shù)據(jù)采集卡測量，系統(tǒng)瞬時值存在80μV的抖動。分析其原因是由于萬用電表測量時進行了滑動平均處理，測量值為短暫時間的平均值，抖動被抵消。經(jīng)過反復(fù)測試和分析得知，雖然采用4層PCB在硬件上減小了干擾，但空氣中的電磁場仍然在PCB板上形成了干擾。整個PCB需要采用一定的屏蔽措施或在有良好的電磁環(huán)境下測試。

5結(jié)束語

第2篇：溫度傳感器論文范文

關(guān)鍵詞:光纖傳感器;菌菇房;環(huán)境控制

中圖分類號:TP732 文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1007-9599 (2010) 05-0000-01

Environmental Control Design of Mushrooms House against Optical Fiber Sensor

Chen Yuanbin

(Danyang Agriculture and Forestry Bureau,Danyang212300,China)

Abstract:This article briefly introduces the principle of optical fiber sensors,classification and characteristics,and environmental control of the mushroom room temperature required for fiber-optic sensors, optical fiber humidity sensors and fiber-optic CO2 sensor was further elaborated.Finally construct the sensor as the sensing element of a mushroom house environmental control system.

Keywords:Optical fiber sensor;Mushroom house;Environmental control

一、 前言

食用菌菇房的主要環(huán)境因子有溫度、濕度、光照和CO2。其中,溫度是決定食用真菌菌絲的生長和子實體發(fā)育最重要的因子,也是產(chǎn)量能否穩(wěn)定的關(guān)鍵;另外,基質(zhì)中的水份和空氣相對濕度也是菌絲生長和子實體發(fā)育很重要的影響因子。本文采用光纖傳感器作為傳感單元來監(jiān)測溫濕度及CO2的指標(biāo),并通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將傳感信息反饋到控制主機,由主機再通過執(zhí)行單元來調(diào)節(jié)相應(yīng)的環(huán)境指標(biāo),從而達到滿足食用菌不同時間生長所需的最理想的環(huán)境條件。

二、 光纖傳感器原理、分類及特點

通常,按照光纖在傳感器中的作用,把光纖傳感器分為兩種類型:功能型和非功能型。功能型傳感器中,光纖本身物理量受外界因素影響而產(chǎn)生變化,從而引起傳導(dǎo)光的強度、偏振、相位、波長發(fā)生改變,通過探測傳導(dǎo)光的物理量的改變就可獲知外界環(huán)境物理量的改變。非功能型傳感器本身不發(fā)生物理改變,外界的改變使得通過傳感器光纖的傳導(dǎo)光的物理性質(zhì)發(fā)生改變從而獲知環(huán)境物理量的改變。光纖傳感器具有以下優(yōu)點:1.無電探測,本質(zhì)上抗電磁干擾,現(xiàn)場精度高。2.可長距離探測;由于信號損耗較小,因此不必像傳統(tǒng)的傳感器那樣采用總線的方式,只要通過串聯(lián)即可完成遠(yuǎn)處傳感器的連接,安裝方便。3.靈敏度高,響應(yīng)快;4.耐腐防水,施工適應(yīng)性好。以下介紹幾種農(nóng)業(yè)中常用光纖傳感器。

(一)光纖溫度傳感器

采用不同的原理可以制成不同的光纖溫度傳感器。我們以光纖光柵溫度傳感器為例。如圖1所示,在其內(nèi)部安裝一個光纖光柵,當(dāng)外界溫度改變傳導(dǎo)到光纖光柵后,熱膨脹效應(yīng)使得光柵常數(shù)發(fā)生改變,從而引起通過光纖的傳導(dǎo)光在特定的波長出現(xiàn)吸收或加強。這個波長值與原參考波長的差值就反應(yīng)了溫度值。

圖1光纖光柵溫度傳感器

(二)光纖濕度傳感器

光纖濕度傳感器是基于光在光纖的傳輸中,當(dāng)光纖芯表面涂有的物質(zhì)因吸收周圍空氣中的水汽顏色發(fā)生改變時,將影響傳感器的光譜吸收。例如用明膠膜把氯化鈷固定在光纖纖芯的表面上。無水氯化鈷為藍色,當(dāng)它吸收空氣中的水汽后,氯化鈷變成粉紅色。當(dāng)有光射入光纖時,大部分光傳入膜中,與氯化鈷分子相互作用,對大氣中濕度的變化產(chǎn)生相應(yīng)的效應(yīng)。隨著外界濕度大小的變化,敏感光波段的光吸收也隨之變化,這樣就可以檢測濕度的變化了。圖2為光纖濕度傳感器示意圖。

圖2 光纖濕度傳感器

(三)光纖CO2傳感器

基于指示劑的CO2光纖傳感器的工作原理為:大氣或水體中的CO2氣體作為樣品進入外管,通過擴散作用再透過TeflonAF管壁進入指示劑溶液,經(jīng)過水合、離解、顯色等反應(yīng),最后利用分光光度法測定CO2分壓。

圖3 光纖CO2傳感器

三、 菌菇房環(huán)境控制設(shè)計

如圖4所示,光纖溫度傳感器、光纖濕度傳感器、光纖CO2傳感器分別串接后放置在需要監(jiān)測的部位,各通道傳感器信息由光纖傳感信號處理器采集處理后上傳至監(jiān)控主機,主機判斷后傳指令至執(zhí)行控制器,由執(zhí)行控制器驅(qū)動加熱設(shè)備、噴淋設(shè)備及排風(fēng)設(shè)施進行調(diào)節(jié),以保持適宜的溫度、濕度及CO2濃度。

圖4 菌菇房環(huán)境控制系統(tǒng)示意圖

四、 結(jié)語

菌菇房環(huán)境控制的自動化對于提高食用菌的生產(chǎn)率,提高單位面積食用菌的產(chǎn)量有明顯的積極意義。光纖傳感器具有的高靈敏度、強抗干擾性,耐腐蝕以及施工方便等的優(yōu)良性能使其在菌菇房環(huán)境控制中的應(yīng)用具有廣闊的前景。

參考文獻:

[1]張云川,趙美華等.濕冷菇房設(shè)計與濕度控制研究.食用菌,2009(5):76~77

第3篇：溫度傳感器論文范文

【關(guān)鍵詞】微型處理器 溫室大棚 溫度及濕度

一、引言

小型植物工廠是一種通過環(huán)境監(jiān)測及環(huán)境控制實現(xiàn)植物連續(xù)生產(chǎn)的高效智能系統(tǒng)。是由微型處理器進行對植物生長周期中最主要的三個因素，溫度，濕度，光照進行實時監(jiān)測及自動調(diào)節(jié)，使在工廠內(nèi)的植物始終保持在高效生長的狀態(tài)。

隨著經(jīng)濟與科技的迅速發(fā)展，人們卻日漸開始為食物而擔(dān)心了。環(huán)境污染、資源匱乏、人口膨脹、價格飆升等等各種各樣的問題，使得糧食的供給將成為全球所有人所面對的問題。

植物工廠能大幅提高耕地的利用率，節(jié)約人工成本，安全無污染，并沒能夠在不同的氣候條件中，仍然使植物能夠快速的生長，有利于可持續(xù)發(fā)展。

二、總體設(shè)計

本系統(tǒng)采用微處理器，光敏電阻作為光照傳感器，DS18B20作為溫度傳感器對溫度進行檢測，HS1101作為濕度傳感器與NE555組成濕度測量模塊，采用發(fā)光二極管實現(xiàn)報警功能，使用LCD1602對測得的溫度及濕度值進行顯示，使用按鍵對溫度及濕度的設(shè)定值進行修改。

圖1 系統(tǒng)組成框圖

圖2 系統(tǒng)組成框圖

三、溫度監(jiān)測設(shè)計

測溫模塊采用數(shù)字溫度傳感器DS18B20，它能代替模擬溫度傳感器和信號處理電路，直接與處理器溝通，完成溫度采集和數(shù)據(jù)處理。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，抗干擾能力強，適合于惡劣環(huán)境下進行現(xiàn)場溫度測量，有廣泛的應(yīng)用前景。

其測溫范圍為-55～+125℃，在-10～85℃范圍內(nèi)，精度為±0.5℃。每一個DS18B20芯片的ROM中存放了一個64位ID號：前8位是產(chǎn)品類型編號，隨后48位是該器件的自身序號，最后8位是前面56位的循環(huán)冗余校驗碼。因此，一條總線上可以同時掛接多個DS18B20，實現(xiàn)多點測溫系統(tǒng)。另外用戶還可根據(jù)實際情況設(shè)定非易失性溫度報警上下限值TH和TL。DS18B20檢測到溫度值經(jīng)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量后，自動存入存儲器中，并與設(shè)定值TH或TL進行比較，當(dāng)測量溫度超出給定范圍時，就輸出報警信號，并自動識別是高溫超限還是低溫超限。

四、濕度檢測設(shè)計

傳統(tǒng)的測量濕度使用干濕球濕度計，它雖然維護其來相當(dāng)簡單，只需定期給濕球加水及更換濕球紗布即可，但其精度不夠、誤差較大。電子濕度傳感技術(shù)由于發(fā)展快，精確性高，誤差小，現(xiàn)在得到了廣泛的應(yīng)用。我們選擇電子濕度傳感器HS1101測量濕度。

HS1101濕度傳感器隨著濕度的變化其電容值的變化在一定程度上是線性的，測濕電路主要利用它們之間的線性關(guān)系，可以將濕度變化轉(zhuǎn)化為電容值的變化。

表1 等效電容值與相對濕度間的關(guān)系

HS1101與NE555組成典型的555非穩(wěn)態(tài)電路，其工作循環(huán)如下：

Thigh=@%RH*（R+Rx）*R2

Tlow=C@%RH*Rx*R2

F=1/（Thigh+Tlow）=1/（C

@%RH*（2*Rx+R）*R2）

式中：Thigh 表示一次循環(huán)輸出高電平時間，單位（s）

Tlow 表示一次循環(huán)輸出低電平時間，單位（s）

C@%RH表示相對濕度下HS1101的容值，單位（F）

F表示輸出頻率值，單位（HZ）

電路工作原理：HS1101作為一個變化的電容器，當(dāng)電源VCC接通時，HS1101兩端的電壓Vc=0，定時電路處于置位狀態(tài)由VCC通過R與Rx對變量電容HS1101充電，當(dāng)Vc達到門限電壓（2/3VCC）時，定時電路翻轉(zhuǎn)為復(fù)位狀態(tài)，HS1101通過Rx向555內(nèi)部的晶體管放電，當(dāng)Vc降到觸發(fā)電平（1/3VCC）時，定時電路又翻轉(zhuǎn)為置位狀態(tài)，HS1101又開始充電，這樣周而復(fù)始，形成震蕩。

五、LED可調(diào)光源的實現(xiàn)

光敏電阻器的阻值隨入射光線（可見光）的強弱變化而變化，在黑暗條件下，它的阻值（暗阻）可達1～10M歐，在強光條件（100LX）下，它阻值（亮阻）僅有幾百至數(shù)千歐姆。光敏電阻器對光的敏感性（即光譜特性）與人眼對可見光（0.4～0.76）μm的響應(yīng)很接近，只要人眼可感受的光，都會引起它的阻值變化。

經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換后將信號輸送到微型處理器，輸出端的LED根據(jù)不同的輸入信號就行自動補光。

六、總結(jié)

在設(shè)計中對軟件和硬件電路進行了不斷的完善，通過光敏，DS18B20及HS1101傳感器系統(tǒng)搭建了小型植物工廠的模型?；緦崿F(xiàn)了溫濕度的測量，上下限的設(shè)置，顯示及光照的測量，LED自動補光等功能。

參考文獻：

[1]張劍平.智能化檢測系統(tǒng)及儀器[M].國防工業(yè)出版社，2005.

[2]劉暢生.傳感器簡明手冊及應(yīng)用電路―溫度傳感器分冊（上冊）[M].西安電子科技大學(xué)出版社，2005.

[3]楊西明.單片機編程與入門[M].北京機械工業(yè)出版社，2004.

[4]李軍，李賦海等.檢測技術(shù)及儀表[M].中國輕工業(yè)出版社，2006.

第4篇：溫度傳感器論文范文

關(guān)鍵詞：單片機；氣敏傳感器；電磁閥；ADC0809

中圖分類號：TN702 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）02-0219-02

Abstract： with the continuous improvement of human living standards， the use of gas has been more and more widely， in people's life plays an essential role in resource use. Although is more convenient， but because the gas leak and bring disaster also is to let us to dying， brought a major threat to our personal and property. So how to design a alarm to prevent gas leakage has become we are very concerned about.The design of the system is mainly for the gas leak detection technology is improved， and constantly monitor alarm. Is mainly using gas sensor to unique induction gas， when there is gas in the air， gas sensor surface layer charge will occur， which will form the voltage， and the voltage and the gas concentration is closely linked. Which is applied to this principle， it is easy to realize the detection module of gas concentration in the air. Through such a module， converts voltage signals were collected through ADC0809 single-chip computer can identify the voltage signals， the microcontroller judgment to decide whether or not more than the set density， more than the upper limit concentration can realize the alarm function. So that you can achieve the goal of intelligent gas detection and alarm.

Key words： single chip microcomputer； gas sensor； Electromagnetic valve； ADC0809

現(xiàn)如今人們對生活水平的要求是方便快捷、舒適安全。家庭的能源的選擇也多種多樣，有用電的，燒煤氣的等等。煤氣現(xiàn)在幾乎已經(jīng)進入了尋常百姓家，使用數(shù)量覆蓋的范圍占的比例也最大。雖然便捷的能源使用給予我們生活舒適的享受，但是其中的危害也是非常大的。我們經(jīng)常會在新聞報導(dǎo)里面聽到某地區(qū)因為煤氣的泄露而發(fā)生的中毒和爆炸，給予我們的人生和財產(chǎn)帶來極大的威脅。因此煤氣報警器的設(shè)計和投入到生活中的應(yīng)用是非常重要的，也是未來的一種發(fā)展趨勢。

1 氣敏傳感器的介紹

當(dāng)半導(dǎo)體器件加熱的時候，氣體接觸半導(dǎo)體表面時就會被吸附住，而吸附的分子就會在表面擴散，失去了運動的能量。半導(dǎo)體表面 呈現(xiàn)出電荷層，這也就是氣敏傳感器的工作原理之一。將可燃性的氣體在空氣中的濃度轉(zhuǎn)化為電壓或者是流信號，通過A/D轉(zhuǎn)換電路，變成數(shù)字信號送達單片機，然后交給單片機進行數(shù)據(jù)的處理。氣敏傳感器是煤氣泄漏的采集部分也是最核心的部分。氣敏傳感器的選擇也是非常重要的，通過各方面的考慮因素和國內(nèi)外的報警器比較，MQ-2半導(dǎo)體氣敏傳感器安全可靠，價格也十分滿意。不僅靈敏度高，響應(yīng)時間快，抗干擾性非常好，更重要的是成本低，壽命長。我們都知道煤氣中主要含有一氧化碳，而MQ-2氣敏元件非常適合檢測一氧化碳。

2 煤氣報警器設(shè)計方案的原理

第5篇：溫度傳感器論文范文

關(guān)鍵詞：水分脅迫；嵌入式；傳感器技術(shù)；環(huán)境因子

1 概述

隨著傳感器檢測技術(shù)、無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)燃夹g(shù)的不斷發(fā)展，用于農(nóng)田信息采集的技術(shù)與設(shè)備也日趨完善，同時由于各種原因?qū)е碌乃Y源短缺問題不斷加劇，利用植物生長過程中的缺水信息來指導(dǎo)實施精準(zhǔn)灌溉，已經(jīng)成為了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展中的一項重要內(nèi)容。

1981年，Idso等人通過研究影響植物冠層溫度變化的主要環(huán)境因子空氣濕度，提出了植物水分脅迫指數(shù)[1]（Crop Water Stress Index，簡稱CWSI），定義如下：

目前，基于植物冠層溫度來測定植物生長過程中的水分狀況的研究在國內(nèi)外已經(jīng)得到了廣泛的研究，并有了實際的應(yīng)用[2]。

針對水資源的日益短缺，實現(xiàn)植物生長過程中的精準(zhǔn)灌溉越來越重要。本文提出一種便攜式植物生長水分脅迫檢測儀，采用嵌入式微處理器（STM32）和嵌入式操作系統(tǒng)（μC/OS-II）構(gòu)建的軟硬件平臺，如圖1所示。按照人機交互的需要，系統(tǒng)配置4.3寸觸摸屏，并在GUI-Builder等開發(fā)軟件的支持下，設(shè)計人機交互界面（GUI）管理程序；同時根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?，配置短距離無線模塊接口、RS-485通信接口、SD卡接口，制定數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議并開發(fā)相應(yīng)的驅(qū)動程序等。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計

本系統(tǒng)的硬件設(shè)計實現(xiàn)便攜式植物生長水分脅迫檢測儀的設(shè)計，主要包含ARM處理器模塊、多種傳感器、觸摸顯示模塊、無線通信模塊、SD卡數(shù)據(jù)存儲模塊以及電源模塊等，其硬件設(shè)計原理圖如圖2所示：

針對系統(tǒng)要實現(xiàn)的功能，以ARM微處理器STM32為核心，搭配多種傳感器，以此測量影響植物生長過程中水分狀況變化的多個參數(shù)，其中植物葉層溫濕度通過8路模擬開關(guān)連接，采用I2C通信方式測量；冠層溫度采用SPI通信方式測量；植物生長環(huán)境土壤溫度、土壤水分，由于輸出的是模擬電壓信號，直接與STM32處理器的12位A/D轉(zhuǎn)換器相連完成數(shù)據(jù)的采集。

2.1 處理器模塊

本便攜式水分脅迫檢測儀的處理器模塊采用嵌入式ARM STM32處理器：STM32F103VET6，STM32系列處理器采用高性能的Cortex-M3內(nèi)核作為處理機制，工作頻率最高可達72 MHz，具有豐富的增強I/O 端口和外設(shè)[3]。

2.2 傳感器模塊

傳感器模塊包括植物冠層溫度傳感器、大氣環(huán)境溫濕度傳感器、光照度傳感器、土壤溫度傳感器、土壤水分傳感器等，用于采集植物生長過程中的微環(huán)境參數(shù)。

2.3 無線通信ZigBee模塊

本便攜式水分脅迫檢測儀的無線通信ZigBee模塊采用ZigBee新一代無線射頻芯片CC2530，CC2530通過串口與STM32處理器進行數(shù)據(jù)傳輸，具有功耗低、信號強度大、價格較低等特點[4]。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計

便攜式植物生長水分脅迫檢測儀包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分，兩者缺一不可，軟件系統(tǒng)建立在硬件系統(tǒng)基礎(chǔ)之上，兩者結(jié)合在一起，共同完成相應(yīng)的功能。本設(shè)計中的軟件系統(tǒng)根據(jù)硬件系統(tǒng)的配置采用模塊化的設(shè)計思想，整個軟件系統(tǒng)主要包括底層驅(qū)動的設(shè)計、嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-II、嵌入式圖形系統(tǒng)μC/GUI以及應(yīng)用程序的設(shè)計。

4 結(jié)束語

本文便攜式植物生長水分脅迫檢測儀的設(shè)計，通過分析國內(nèi)外植物生長缺水信息檢測技術(shù)的研究歷史和發(fā)展現(xiàn)狀，仔細(xì)分析了基于冠層溫度的植物生長缺水信息檢測技術(shù)，設(shè)計并開發(fā)了便攜式植物生長水分脅迫檢測儀。論文在查閱關(guān)于植物生長缺水信息檢測技術(shù)相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，明確本系統(tǒng)的基本設(shè)計功能，首先確定了植物生長缺水信息檢測系統(tǒng)的整體設(shè)計方案，為后續(xù)工作的開展提供技術(shù)基礎(chǔ)支持。通過多種植物生長缺水信息檢測技術(shù)的比較分析，選擇以冠層溫度為主，以大氣溫濕度、土壤溫度、土壤含水量等影響植物生長水分虧缺的環(huán)境因素為輔，共同完成植物生長水分狀況的檢測。

參考文獻

[1]肖冠云，于海業(yè)，李國臣.基于葉氣溫差的溫室作物水分脅迫指數(shù)的試驗研究[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報，2006，15（6）：100-103.

[2]曹元軍，王新忠.基于作物冠層溫度變化的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)灌溉系統(tǒng)的研究[J].r機化研究，2010，9：126-129.

第6篇：溫度傳感器論文范文

[關(guān)鍵詞]光纖傳感器；測井技術(shù)

中圖分類號：TH74

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1006-0278（2013）08-176-01

一、前言

光纖傳感器在地球物理測井領(lǐng)域取得了長足的進步，全世界各大石油生產(chǎn)公司、測井服務(wù)公司以及各種光纖傳感器研發(fā)機構(gòu)和企業(yè)都參加了研究、開發(fā)過程。

二、光纖傳感器在測井上的研究進展

（一）儲層參數(shù)監(jiān)測

1 壓力監(jiān)測

由于開發(fā)方案的需要，對油藏壓力的管理需要特別謹(jǐn)慎，這樣做的目的是減少因在低于泡點壓力的狀態(tài)下開采所造成的原油損失，減少在注氣過程中因油藏超壓將原油擠入含水層所造成的原油損失。傳統(tǒng)的井下壓力監(jiān)測采用的傳感器主要有應(yīng)變壓力計和石英晶體壓力計，應(yīng)變式壓力計受溫度影響和滯后影響，而石英壓力計會受到溫度和壓力急劇變化的影響。在壓力監(jiān)測時，這些傳感器還涉及安裝困難、長期穩(wěn)定性差等問題。井下光纖傳感器沒有井下電子線路、易于安裝、體積小、抗干擾能力強等優(yōu)點，而這些正是井下監(jiān)測所必需的。

2 溫度監(jiān)測

分布式光纖溫度傳感器具有通過沿整個完井長度連續(xù)性采集溫度資料來提供一條監(jiān)測生產(chǎn)和油層的新途徑的潛力。因為井的溫度剖面的變化可以與其它地面采集的資料（流量、含水、井口壓力等）以及裸眼測井曲線對比，從而為操作者提供有關(guān)出現(xiàn)在井下的變化的定性和定量信息。傳統(tǒng)的測溫工具只能在任何給定時間內(nèi)測量某個點的溫度，要測試全范圍的溫度，點式傳感器只能在井中來回移動才能實現(xiàn)，不可避免地對井內(nèi)環(huán)境平衡造成影響。光纖分布式溫度傳感器的優(yōu)勢在于光纖無須在檢測區(qū)域內(nèi)來回移動，能保證井內(nèi)的溫度平衡狀態(tài)不受影響。而且由于光纖被置于毛細(xì)鋼管內(nèi)，因此凡毛細(xì)鋼管能通達的地方都可進行光纖分布式溫度傳感器測試。

3 多相流監(jiān)測

為了做好油藏監(jiān)控和油田管理，最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是獲得生產(chǎn)井和注水井穩(wěn)定可信的總流量剖面和各相流體的持率。然而，大多數(shù)油井分層開采，每層含水量不同，而且有時流速較大，給利用常規(guī)生產(chǎn)測井設(shè)備測量和分析油井的生產(chǎn)狀況帶來了巨大的困難。液體在油管中的摩阻和從油藏中向井筒內(nèi)的噴射使得壓差密度儀器無法準(zhǔn)確測量，電子探頭更是無法探測到液體中的小油氣泡。

光纖測量多相流有兩種方法，第一種是美國斯倫貝謝公司的持氣率光纖傳感儀，該儀器能直接測量多相流中持氣率。其四個光纖探頭均勻地分布在井筒的橫剖面中，其空間取向方位可用一個集成化的相對方位傳感器準(zhǔn)確測量，在氣液混合物中，通過探頭反射的光信號來確定持氣率和泡沫數(shù)量（這二者與氣體流量相關(guān)聯(lián)）。此外，利用每個探頭的測量值來建立一種井中氣體流動的圖像，這些圖像資料特別適用于斜井和水平井，可以更好地了解多相流流型以及解釋在傾斜條件下這些流型固有的相分離。最近，這種儀器已在世界各地成功地進行了測井實驗。它提供的資料能直接測定和量化多相混合物中氣體和液體，能準(zhǔn)確診斷井眼問題，并有助于生產(chǎn)調(diào)整。儀器通過了三口井的現(xiàn)場測試。

第二種是通過測量聲速來確定兩相混合流的相組分，因為混合流體的聲速與各單相流體的聲速和密度具有相關(guān)性，而這個相關(guān)性普遍存在于兩相氣/液和液腋混合流體系統(tǒng)中，同時也適用于多相混合流系統(tǒng)。根據(jù)混合流體的聲速確定各相流體的體積分?jǐn)?shù)，就是測量流過流量計的各單相體積分?jǐn)?shù)（即持率測量）。某一流體相持率是否等于該相流動體積分?jǐn)?shù)，取決于該相相對于其它相是否存在嚴(yán)重的滑脫現(xiàn)象。

（二）聲波測量

與過去相比，勘探開發(fā)公司如今面臨更大的風(fēng)險和更復(fù)雜的鉆井環(huán)境，因此獲得準(zhǔn)確的地層構(gòu)造圖和油藏機理具有重要意義。目前使用的地震測量方法，如拖曳等浮電纜檢波器組、臨時海底布放地震檢波器和井下電纜布放地震檢波器等，能提供目的產(chǎn)油區(qū)域的測量，但這些方法具有相對高的作業(yè)費用，不能下入井內(nèi)或受環(huán)境條件的限制等，而且提供的圖像不全面、不連續(xù)，分辨率不是很高，因此難于實現(xiàn)連續(xù)實時油藏動態(tài)監(jiān)測。

基于光纖的井下地震檢波器系統(tǒng)能夠解決這些問題，它能提供整個油井壽命期間永久高分辨率四維油藏圖像，極大方便了油藏管理。這種井下地震加速度檢波器能接收地震波，并將其處理成地層和流體前緣圖像。

永久井下光纖3分量地震測量具有高的靈敏度和方向性，能產(chǎn)生高精度空間圖像，不僅能提供近井眼圖像，而且能提供井眼周圍地層圖像，在某些情況下測量范圍能達數(shù)千英尺。它在油井的整個壽命期間運行，能經(jīng)受惡劣的環(huán)境條件（溫度達175℃，壓力達100MPa），且沒有可移動部件和井下電子器件，被封裝在直徑2.5cm的保護外殼中，能經(jīng)受強的沖擊和振動，可安裝到復(fù)雜的完井管柱及小的空間內(nèi)。此外，該系統(tǒng)還具有動態(tài)范圍大和信號頻帶寬的特點，其信號頻帶寬度為3Hz～800Hz，能記錄從極低到極高頻率的等效響應(yīng)。

三、激光光纖核測井技術(shù)

激光技術(shù)和光纖技術(shù)可以用于研制井下傳感器，用于在充有原油和泥漿等非透明流體的井中進行測井。對于激光光纖核傳感器的研究在國外比較盛行，美國、德國、俄羅斯和比利時等國均有大量的有關(guān)研究論文。

激光光纖核傳感器是在光纖通信和光纖傳感器的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，它利用了光致?lián)p耗和光致發(fā)光等物理效應(yīng)，比常規(guī)核探測器具有更多的優(yōu)越性，是典型的學(xué)科交叉。光纖核測井技術(shù)，實際上就是在特定的環(huán)境下的核探測技術(shù)，其典型的優(yōu)點為：

1 可以針對不同的核探測的能級范圍，研制在該范圍的敏感探頭。

第7篇：溫度傳感器論文范文

汽車維修論文格式

一、概述

在現(xiàn)代汽車上，電子技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。隨著汽車工業(yè)與電子工業(yè)的不斷發(fā)展，今天的汽車已經(jīng)逐步進入了電腦控制的時代。車身電器與電子設(shè)備是汽車的重要組成部分，其性能的好壞將直接影響到汽車的動力性、經(jīng)濟性、可靠性、安全性、排氣凈化及舒適性。計算機技術(shù)與電子技術(shù)廣泛地應(yīng)用于汽車，幾乎已經(jīng)深入到汽車所有的系統(tǒng)，大大推動了汽車工業(yè)的發(fā)展。

目前，國際汽車巨頭紛紛將更多的電子信息技術(shù)設(shè)備裝備到其整車中，在國外，中高檔轎車采用的電子信息設(shè)備已經(jīng)達到30%～50%，在一些高檔車上，這個比率還要高。在電子信息技術(shù)設(shè)備供應(yīng)商方面，也紛紛將下一個經(jīng)濟增長點定位在汽車電子產(chǎn)業(yè)上。摩托羅拉、英特爾、微軟、德州儀器、飛利浦、西門子等這些過去為其他行業(yè)和產(chǎn)品提供技術(shù)支持的廠商，早已經(jīng)做好了準(zhǔn)備，有些產(chǎn)品已經(jīng)為汽車提供了新的“動力”。

二、電子技術(shù)的應(yīng)用

(一).電子技術(shù)在發(fā)動機上的應(yīng)用

發(fā)動機電控技術(shù)可分為電控汽油噴射、電子點火、怠速控制、廢氣再循環(huán)控制、增壓控制、故障自診斷、安全保險、備用控制以及其他控制技術(shù)。

1.電子控制噴油裝置

在現(xiàn)代汽車上，機械式或機電混合式燃油噴射系統(tǒng)已趨于淘汰，電控燃油噴射裝置因其性能優(yōu)越而得到了日益普及。。電子控制燃油噴射系統(tǒng)是以空燃比作為主要的控制目標(biāo)。通過電子控制器對各種不同傳感器送來的數(shù)據(jù)進行判斷和計算來控制噴油器以一定的油壓，正確、迅速地把汽油直接噴入發(fā)動機汽缸。電子控制器主要是根據(jù)進氣量的多少來控制噴油量的。電子控制燃油噴射系統(tǒng)按噴油器的噴射位置不同可以分為單點噴射系統(tǒng)(SPI)和多點噴射系統(tǒng)(MPI)兩種。多點噴射系統(tǒng)是每個汽缸安裝一個噴油器，而單點噴射系統(tǒng)是整個系統(tǒng)中只有一個或兩個噴油器，安裝在節(jié)氣門的上方。與傳統(tǒng)的化油器相比，電子控制燃油噴射裝置的最大特點是，在獲得最大功率的同時，最大限度地節(jié)油和凈化排氣，因此是節(jié)約能源，降低排污的有效措施。

2.電子點火裝置

微機控制的電子點火系統(tǒng)主要由與點火有關(guān)的各種傳感器、電子控制器(ECU)、點火電子組件、點火線圈、配電器、火花塞等組成。

其中傳感器用來不斷地收集與點火有關(guān)的發(fā)動機工作狀況信息，并將收集到的數(shù)據(jù)輸入電子控制器，作為運算和控制點火時刻的依據(jù)。電子點火系統(tǒng)中所用的傳感器主要有曲軸轉(zhuǎn)角傳感器、曲軸轉(zhuǎn)速傳感器、曲軸基準(zhǔn)位置傳感器、進氣管負(fù)壓傳感器、爆震傳感器、空氣流量及進氣溫度傳感器等。其中前兩種傳感器是用來檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號的，而發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號是微機用來確定點火提前角的最主要依據(jù)。由其他傳感器檢測得到的數(shù)據(jù)主要用于對點火提前角和點火時刻進行修正。

圖1-1某車型電子點火系統(tǒng)

電子控制器也叫微機控制器，它是電子點火系統(tǒng)的中樞，用來接收傳感器收集到的信號，并且在按照一定的程序進行判斷、計算后，給電子點火組件輸出最佳點火時刻和初級電路導(dǎo)通時間的控制信號。微機控制的電子點火系統(tǒng)則可使發(fā)動機在任何工況下都處于最佳的點火時刻，從而更進一步改善發(fā)動機的動力性和經(jīng)濟性，降低排氣污染。

3.怠速控制裝置

怠速控制系統(tǒng)是電控發(fā)動機的一個子系統(tǒng)，主要由傳感器，ECU及執(zhí)行機構(gòu)組成。怠速控制均采用發(fā)動機轉(zhuǎn)速反饋法的閉環(huán)控制方式，即發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器將發(fā)動機的實際轉(zhuǎn)速和目標(biāo)轉(zhuǎn)速進行比較，根據(jù)比較的差值確定使發(fā)動機達到目標(biāo)值的控制量，并通過執(zhí)行機構(gòu)對發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速進行校正。

圖1-2某車型怠速控制裝置

車速傳感器信號和節(jié)氣門位置傳感器信號用于判斷發(fā)動機是否處于怠速工況，ECU便確認(rèn)發(fā)動機處于怠速工況，并啟動怠速控制系統(tǒng)實施怠速控制。冷卻液溫度傳感器信號，空調(diào)壓縮機接通信號，自動變速器檔位信號，蓄電池電壓等信號用來確定發(fā)動機怠速時的目標(biāo)轉(zhuǎn)速.不同怠速條件下的目標(biāo)轉(zhuǎn)速值已預(yù)先存儲在ECU的存儲器中.發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號作為怠速控制系統(tǒng)反饋信號，用來計算控制量的大小。ECU一般不單獨設(shè)置，是由燃油噴射系統(tǒng)，點火系統(tǒng)等共用一個，這使系統(tǒng)簡單化，提高控制精度。執(zhí)行機構(gòu)的作用是調(diào)節(jié)發(fā)動機進氣量，實現(xiàn)怠速控制.

4.廢氣再循環(huán)控制裝置

汽車發(fā)動機作為一個大氣污染源，應(yīng)該采取各種有效措施予以治理和改造。關(guān)于汽車發(fā)動機排氣的控制和凈化問題，各國都進行了大量研究工作，研制了不少的技術(shù)措施。這些方法大致可分為發(fā)動機本身的改進和增加排放凈化裝置。而由于發(fā)動機本身的改進，較難滿足日益嚴(yán)格的排放法規(guī)和降低成本的要求，因此現(xiàn)代汽車采取了多種排放控制措施來減少汽車的排氣污染，如三元催化轉(zhuǎn)換、廢氣在循環(huán)(EGR)、活性碳罐蒸發(fā)控制系統(tǒng)等。廢氣在循環(huán)簡稱為EGR(ExhaustGasRecirculation)系統(tǒng)，是目前用于降低NOx排放的一種有效措施。

圖1-3某車型廢氣再循環(huán)控制裝置

它是將一部分排氣引入近期關(guān)于新混合氣混合后進入汽缸燃燒，從而實現(xiàn)在循環(huán)，并對送入進氣系統(tǒng)的排氣進行最佳控制。普通電子式廢氣在循環(huán)(EGR)控制系統(tǒng)由廢氣再循環(huán)電磁閥、節(jié)氣們位置傳感器、廢氣再循環(huán)控制閥、曲軸位置傳感器、發(fā)動機ECU、冷卻液溫度傳感器、啟動信號等組成。

5.增壓控制裝置

發(fā)動機中增壓系統(tǒng)的安裝日漸增多，其目的是為了提高進氣效率。電控增壓系統(tǒng)的研制開發(fā)是增壓技術(shù)又跨上一個臺階。目前，應(yīng)用較普遍的是電控廢氣渦輪增壓系統(tǒng)，其由切換閥、動作器、空氣冷卻器、空氣濾清器、ECU、釋壓電磁閥組成。通常增壓器是為了與發(fā)動機的低速小負(fù)荷工況相匹配的而設(shè)計的，當(dāng)發(fā)動機大負(fù)荷運行時容易導(dǎo)致增壓器超速運行而損壞，為此電控廢氣渦輪增壓系統(tǒng)專門在排氣管中廢氣渦輪使出增加了一旁通氣道，由ECU對切換閥的開度大小進行調(diào)整。

6.故障自診斷系統(tǒng)

現(xiàn)代轎車發(fā)動機的電控系統(tǒng)中，ECU一般都帶有故障自診斷系統(tǒng)，自行檢測、診斷發(fā)動機控制系統(tǒng)各部分的故障。對于傳感器，可通過檢測器信號是否超出規(guī)定范圍來直接進行判斷；對于執(zhí)行器，則在起初是電路中增設(shè)專門回路來實現(xiàn)監(jiān)測，對于ECU本身，也有專用程序進行診斷。故障自診斷系統(tǒng)一般由電子控制器(ECU)中的識別故障及故障運行控制軟件、故障監(jiān)測電路和故障運行后被電路等組成。

7.安全保險裝置

如果ECM的輸入信號不正常，他將按照內(nèi)存中存儲的固定噴油持續(xù)時間和固定點火提前角控制發(fā)動機，使發(fā)動機能夠繼續(xù)維持工作。ECM本身出故障時，裝有備用控制系統(tǒng)的發(fā)動機能繼續(xù)對噴油和點火進行控制，使車輛繼續(xù)行駛。

8.發(fā)動機傳感器

發(fā)動機傳感器是指在發(fā)動機上使用的傳感器。由于電子技術(shù)特別是微型計算機的發(fā)展，促進了傳感器在發(fā)動機上的應(yīng)用，從而也使發(fā)動機的整機性能有了極大的提高。發(fā)動機電子控制用傳感器主要有空氣流量傳感器、曲軸位置/凸輪軸位置傳感器、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器、爆震傳感器進氣溫度傳感器、冷卻液溫度傳感器、氧傳感器等。發(fā)動機電子控制技術(shù)的發(fā)展與傳感器技術(shù)的發(fā)展是密不可分的。目前發(fā)動機傳感器的種類越來越多，可靠性和凈度不斷提高，并向集成化、數(shù)字化和智能化方向發(fā)展。

二.電子技術(shù)在底盤上的應(yīng)用

1.電控自動變速器

電控自動變速器可以根據(jù)發(fā)動機的載荷、轉(zhuǎn)速、車速、制動器工作狀態(tài)及駕駛員所控制的各種參數(shù)，經(jīng)過計算機的計算、判斷后自動改變變速桿的位置，從而實現(xiàn)變速器換檔的最佳控，即可得到最佳擋位和最佳換擋時間。

圖1-4奧迪A4自動變速器

它的優(yōu)點是加速性能好、靈敏度高、能準(zhǔn)確反映行駛負(fù)荷和道路條件等。傳動系統(tǒng)的電子控制裝置，能自動適應(yīng)瞬時工況變化，保持發(fā)動機以盡可能低的轉(zhuǎn)速工作。電子氣動換擋裝置是利用電子裝置取代機械換擋桿及其與變速機構(gòu)間的連接，并通過電磁閥及氣動伺服閥汽缸來執(zhí)行。它不僅能明顯地簡化汽車操縱，而且能實現(xiàn)最佳的行駛動力性和安全性汽車維修畢業(yè)論文格式汽車維修畢業(yè)論文格式。

2.防抱死制動系統(tǒng)(ABS)

該系統(tǒng)是一種開發(fā)時間最早、推廣應(yīng)用最為迅速的重要安全性部件。它通過控制防止汽車制動時車輪的抱死來保證車輪與地面達到最佳滑移(15%~20%)，從而使汽車在各種路面上制動時，車輪與地面都能達到縱向的峰值附著系數(shù)和較大的側(cè)向附著系統(tǒng)，以保證車輛制動時不發(fā)生抱死拖滑、失去轉(zhuǎn)向能力等不安全狀況，提高汽車的操縱穩(wěn)定性和安全性，減小制動距離。驅(qū)動防滑系統(tǒng)(ARS)也叫牽引力控制系統(tǒng)(TCS或TRC)是ABS的完善和補充，它可以防止啟動和加速時的驅(qū)動輪打滑，既有助于提高汽車加速時的牽引性能，又能改善其操縱穩(wěn)定性。

現(xiàn)代ABS盡管采用的控制方式、方法以及結(jié)構(gòu)形式各不相同，但除原有的傳統(tǒng)的常規(guī)制動裝置外，一般ABS都是由傳感器、電子控制器和執(zhí)行器三大部分組成。其中傳感器主要是車輪轉(zhuǎn)速傳感器，執(zhí)行器主要指制動壓力調(diào)節(jié)器。

1、車輪轉(zhuǎn)速傳感器

車輪轉(zhuǎn)速傳感器是ABS中最主要的一個傳感器。車輪轉(zhuǎn)速傳感器常簡稱為輪速傳感器，其作用是對車輪的運動狀態(tài)進行檢測，獲得車輪轉(zhuǎn)速(速度)信號。

2.電子控制器

ABS的電子控制器(ElectronicControlUnit)，常用ECU表示，簡稱ABS電腦。它的主要作用是接收輪速傳感器等輸入信號，計算出輪速、參考車速、車輪減速度功、滑移率等，并進行判斷、輸出控制指令，控制制動壓力調(diào)節(jié)器等進行工作。另外，ABS電腦還有監(jiān)測等功能，如有故障時會使ABS停止工作并將ABS警示燈點亮。

3.制動壓力調(diào)節(jié)器

制動壓力調(diào)節(jié)器是ABS中的主要執(zhí)行器。其作用是接受ABS電腦的指令，驅(qū)動調(diào)節(jié)器中的電磁閥動作(或電機轉(zhuǎn)動等)，調(diào)節(jié)制動系的壓力，使之增大、保持或減小，實現(xiàn)制動系壓力的控制功能。

由于ABS是在原來傳統(tǒng)制動系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加一套控制裝置形成的，因此ABS也是建立在傳統(tǒng)的常規(guī)制動過程的基礎(chǔ)上進行工作的。在制動過程中，車輪還沒有趨于拖死時，其制動過程與常規(guī)制動過程完全相同；只有車輪趨于抱死時，ABS才會對趨于抱死的車輪的制動壓力進行調(diào)節(jié)。

通常，ABS只有在汽車速度達到一定程度(如5km/h或8km/h)時，才會對制動過程中趨于抱死的車輪的制動壓力進行調(diào)節(jié)。當(dāng)汽車速度降到一定程度時，因為車速很低，車輪制動抱死對汽車制動性能的不利影響很小，為了使汽車盡快制動停車，ABS就會自動終止防抱死制動壓力調(diào)節(jié)，其車輪仍可能被制動抱死。

在制動過程中，如果常規(guī)制動系統(tǒng)發(fā)生故障，ABS會隨之失去控制作用。若只是ABS發(fā)生故障、常規(guī)制動系統(tǒng)正常時，汽車制動過程仍像常規(guī)制動過程一樣照常進行，只是失去防抱死控制作用?，F(xiàn)代ABS一般都能對系統(tǒng)的工作情況進行監(jiān)測，具有失效保護和自診斷功能，一旦發(fā)現(xiàn)影響ABS正常工作的故障時，將自動關(guān)掉ABS，恢復(fù)常規(guī)制動，并將ABS警示燈點亮，向駕駛員發(fā)出警示信號，提醒駕駛員及時進行修理。

圖1-5ABS系統(tǒng)圖

ABS系統(tǒng)制動過程中，ABS電控單元(ECU)3不斷地從傳感器1和5獲取車輪速度信號，并加以處理，分析是否有車輪即將抱死拖滑。如果沒有車輪即將抱死拖滑，制動壓力調(diào)節(jié)裝置2不參與工作，制動主缸7和各制動輪缸9相通，制動輪缸中的壓力繼續(xù)增大，此即ABS制動過程中的增壓狀態(tài)。如果電控單元判斷出某個車輪(假設(shè)為左前輪)即將抱死拖滑，它即向制動壓力調(diào)節(jié)裝置發(fā)出命令，關(guān)閉制動主缸與左前制動輪缸的通道，使左前制動輪缸的壓力不再增大，此即ABS制動過程中的保壓狀態(tài)。若電控單元判斷出左前輪仍趨于抱死拖滑狀態(tài)，它即向制動壓力調(diào)節(jié)裝置發(fā)出命令，打開左前制動輪缸與儲液室或儲能器(圖中未畫出)的通道，使左前制動輪缸中的油壓降低，此即ABS制動過程中的減壓狀態(tài)。ABS系統(tǒng)就是如此循環(huán)進行制動的.

3.電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)

電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)是用一部直流電機代替?zhèn)鹘y(tǒng)的液壓助力缸，用蓄電池和電動機提供動力。這種微機控制的轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)和傳統(tǒng)的液壓助力系比起來具有部件少、體積小、質(zhì)量輕的特點，最優(yōu)化的轉(zhuǎn)向作用力、轉(zhuǎn)向回正特性，提高了汽車的轉(zhuǎn)向能力和轉(zhuǎn)向響應(yīng)特性，增加了汽車低速時的機動性以及調(diào)整行駛時的穩(wěn)定性。

4.自適應(yīng)懸掛系統(tǒng)

自適應(yīng)懸掛系統(tǒng)能根據(jù)懸掛裝置的瞬時負(fù)荷，自動適時調(diào)節(jié)懸架彈簧的剛度和減震器的阻尼特性，以適應(yīng)當(dāng)時的負(fù)荷，保持懸掛的既定高度。這樣就能夠極大地改進車輛行駛的穩(wěn)定性、操縱性和乘坐的舒適性。

圖1-6奧迪A4自適應(yīng)懸掛系統(tǒng)

在自適應(yīng)懸掛控制系統(tǒng)配置中，懸架置于車輪和車體之間。此系統(tǒng)不采用氣動膜盒，而代之以盤簧和液壓缸。液壓系統(tǒng)由電子裝置控制，該裝置對傳感器在汽車運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的各種信號進行分析。主動懸掛控制系統(tǒng)配有一個能自動測量高度及根據(jù)速度調(diào)整的裝置，當(dāng)汽車以高速行駛時能緩慢地減低其速度汽車維修畢業(yè)論文格式文章汽車維修畢業(yè)論文格式出自http：//gkstk.com/article/wk-78500001092730.html，轉(zhuǎn)載請保留此鏈接！。汽車的水平高度也可通過按鈕分兩次手動調(diào)節(jié)。

5.定速巡航自動控制系統(tǒng)

在高速長途行駛時，可采用定速巡航自動控制系統(tǒng)，恒速行駛裝置將根據(jù)行車阻力自動調(diào)整節(jié)氣門開度，駕駛員不必經(jīng)常踏油門已調(diào)整車速。若遇爬坡，車速有下降趨勢，微機控制系統(tǒng)則自動加大節(jié)氣門開度；在下坡時，又自動關(guān)小節(jié)氣門開度，以調(diào)節(jié)發(fā)動機功率達到一定的轉(zhuǎn)速。當(dāng)駕駛員換低速檔或制動時，這種控制系統(tǒng)則會自動斷開。

6.驅(qū)動防滑/牽引力控制系統(tǒng)(ASR/TCS)

目前安裝ABS的轎車已經(jīng)相當(dāng)普遍，但隨著對汽車安全性能的要求越來越高，出現(xiàn)了驅(qū)動防滑系統(tǒng)(ASR，AccelerationSlipRegulation)，驅(qū)動防滑系統(tǒng)又稱牽引力控制系統(tǒng)(TCS，TractionControlSystem)，它的作用是當(dāng)汽車加速時將滑動率控制在一定的范圍內(nèi)，從而防止驅(qū)動輪快速滑動。

汽車“打滑”可分為兩種情況：一是汽車制動時車輪的滑移，前面已經(jīng)分析過；二是汽車驅(qū)動時車輪的滑轉(zhuǎn)。所謂汽車驅(qū)動時車輪的滑轉(zhuǎn)，就當(dāng)是汽車起步時，盡管驅(qū)動輪不停轉(zhuǎn)動，汽車卻原地不動的現(xiàn)象。驅(qū)動輪滑轉(zhuǎn)有可能引起汽車的側(cè)滑，且損失了發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩。為了防止驅(qū)動輪的滑轉(zhuǎn)，人們在職動防抱死的基礎(chǔ)上研制了驅(qū)動防滑系統(tǒng)。他的功能為：一是提高牽引力；二是保持汽車的行駛穩(wěn)定。

7.減震適應(yīng)系統(tǒng)

減震適應(yīng)系統(tǒng)是一種全自控系統(tǒng)，可隨每個車輪的減震動進行自動調(diào)整，以達到各種行駛狀態(tài)下調(diào)順車身的運動。路面狀況、汽車本身，以及駕駛方式等都在監(jiān)控之下，以隨時獨立調(diào)節(jié)各個車輪的減震器設(shè)置值，保證最高的舒適性。駕駛?cè)丝赏ㄟ^按鈕手動選擇以舒適為主或以跑車操縱性為主。另一種作為選項的減震適應(yīng)系統(tǒng)帶有電子自動測量高度的懸掛功能，可在高速狀態(tài)下把汽車自動調(diào)低15毫米?？刂崎_關(guān)則允許駕駛?cè)艘允謩臃绞椒謨杉壵{(diào)低車身水平。減震適應(yīng)系統(tǒng)的使用，保證開車過程中獲得最大的穩(wěn)定性和安全性，提供最高駕駛舒適性并改善駕駛動感，最大程度減少翻車和側(cè)傾危險，作為選項的自動找平系統(tǒng)可在惡劣路面開車時減少對車身下部的損傷危險，提高穩(wěn)定性，減少燃耗。

三.車身電子控制技術(shù)

1.電動座椅

現(xiàn)代轎車的駕駛者和前部乘員座椅多是電動可調(diào)的，所以又稱電動座椅。座椅是與人接觸最密切的部件，人們對轎車平順性的評價多是通過座椅的感受作出的。因此電動座椅也是直接影響轎車質(zhì)量的關(guān)鍵部件之一。

轎車電動座椅以駕駛者的座椅為主。從服務(wù)對象出發(fā)電動座椅必須要滿足便利性和舒適性兩大要求，也就是說駕駛者通過鍵鈕操縱，既可以將座椅調(diào)整到最佳的位置上，使得駕駛者獲得最好的視野，得到易于操縱方向盤、踏板、變速桿等操縱件的便利，還可以獲得最舒適和最習(xí)慣的乘坐角度。

圖1-8奧迪A4電動座椅

現(xiàn)代轎車的電動座椅是由坐墊、坐背、坐枕、骨架、懸掛和調(diào)節(jié)機構(gòu)等組成。其中調(diào)節(jié)機構(gòu)由控制器、可逆性直流電動機和傳動部件組成，是電動座椅中最復(fù)雜和最關(guān)鍵的部分。自動座椅電子控制系統(tǒng)由座椅位置傳感器、電子控制器ECU和執(zhí)行機構(gòu)的驅(qū)動電機三大部分組成。位置傳感器部分包括座椅位置傳感器、后視鏡位置傳感器、安全帶扣環(huán)傳感器以及方向盤傾斜傳感器等；ECU包括輸入接口、微機CPU和輸出處理電路等；執(zhí)行機構(gòu)主要包括執(zhí)行座椅調(diào)整、后視鏡調(diào)整、安全帶扣環(huán)以及方向盤傾斜調(diào)整等微電機，而且這些電機均可靈活進行正、反轉(zhuǎn)，以執(zhí)行各種裝置的調(diào)整功能。另外，該系統(tǒng)還備有手動開關(guān)，當(dāng)手動操作此開關(guān)時，各驅(qū)動電機電路也可接通，輸出轉(zhuǎn)矩而進行各種調(diào)整動作。

2.安全氣囊

安全氣囊系統(tǒng)稱為SRS，相對于安全帶，安全氣囊只是一個輔助保護設(shè)備。

圖1-9奧迪A4安全氣囊系統(tǒng)

安全氣囊是用帶橡膠襯里的特種織物尼龍制成，工作時用無害的氦氣填充。此系統(tǒng)由一個傳感器激活，該傳感器用于監(jiān)視碰撞中汽車速度減小的程度。在碰撞發(fā)生的早期，安全氣囊開始充氣，安全充氣大約需要0.03秒。安全氣囊可以非?？斓乃俣瘸錃馐种匾?，這能確保當(dāng)乘客的身體被安全帶束縛不動而頭部仍然向前行進時，安全氣囊能及時到位。在頭部碰到安全氣囊時，安全氣囊通過氣囊表面的氣孔開始排氣。氣體的排出有一定的速率，確保讓人的身體部位緩慢地減速。由于安全氣囊彈開充氣的速度可高達320公里/小時，碰撞時如果人的乘坐姿勢不正確，將給人帶來嚴(yán)重的傷害。

3.電動門窗

電動門窗是指以電為動力是門窗玻璃自動升降的門窗。它是由駕駛員或乘員操縱開關(guān)接通門窗升降電動機的電路，電動機產(chǎn)生動力通過一系列的機械傳動，使門窗玻璃按要求進行升降。其優(yōu)點是操作簡便，有利于行車安全。

電動門窗主要有升降控制開關(guān)、電動機(雙向轉(zhuǎn)動永磁電動機)、升降器、繼電器等組成，其中電動機一般采用雙向轉(zhuǎn)動永磁電動機，通過控制電流方向，使其正反向轉(zhuǎn)動，達到車窗升降功能。

圖2-1奧迪A4電動門窗

4.輔助關(guān)門系統(tǒng)

輔助關(guān)門系統(tǒng)由氣動裝置、車門傳感器組成。裝在每個車門鎖的傳感器會監(jiān)察車門開合運動的方向。當(dāng)某個車門手動關(guān)閉到車門鎖的第一卡合位或稍微超出時，氣動輔助關(guān)閉裝置即被觸發(fā)，自動將車門拉合到鎖定位。減少車門關(guān)閉所需的力量，減少車門關(guān)閉時產(chǎn)生的噪音，保證車門始終關(guān)緊(即使此車門只被關(guān)合到門鎖的第一卡合位)。

5.自動恒溫控制系統(tǒng)/空調(diào)

自動恒溫控制系統(tǒng)/空調(diào)由壓縮機、冷凝器、輔助電風(fēng)扇或入口風(fēng)扇蒸發(fā)器、溫度傳感器、不含氯氟烴的冷卻劑、儲蓄罐、溫度控制裝置、空氣內(nèi)循環(huán)開關(guān)、循環(huán)泵、余熱開關(guān)等組成。在發(fā)動機運轉(zhuǎn)及空調(diào)系統(tǒng)工作時，冷卻空氣由鼓風(fēng)機以選定的速度和溫度送入。與加熱系統(tǒng)一樣，左側(cè)和右側(cè)的溫度可分別調(diào)節(jié)。如果空調(diào)和加熱系統(tǒng)同時打開，由于輸入的空氣已經(jīng)過除濕并冷卻，車窗上不會產(chǎn)生水霧。在這種再加熱模式下，空氣首先經(jīng)過冷卻(因此成為干燥空氣)，然后再加熱。在發(fā)動機關(guān)閉后，發(fā)動機余熱利用系統(tǒng)(REST)啟動，把熱發(fā)動機的冷卻劑抽入熱交換器，從而自動控制空氣流動和分配。余熱利用系統(tǒng)在約30分鐘后自動關(guān)閉，或者在蓄電池充電量過低時關(guān)閉?？照{(diào)系統(tǒng)降低車內(nèi)溫度并減少濕度，從而提供舒適的車內(nèi)環(huán)境，又能防止車窗水霧，提高駕駛安全。如果撥到空氣循環(huán)工作模式，系統(tǒng)可防止有味氣體進入車內(nèi)汽車維修畢業(yè)論文格式論文。動機余熱利用系統(tǒng)允許加熱過程中不含發(fā)動機噪音和廢排氣，因此不消耗燃料并可在發(fā)動機關(guān)閉后繼續(xù)工作。

圖2-2奧迪A4空調(diào)系統(tǒng)

6.電子防盜系統(tǒng)

電子防盜系統(tǒng)是為了防止汽車本身火車上的物品被盜所設(shè)的系統(tǒng)，它有電子控制的遙控器或鑰匙、電子控制電路、報警裝置和執(zhí)行機構(gòu)等組成。

圖2-3奧迪A4防盜裝置

汽車防盜裝置按其發(fā)展過程可分為機械鎖防盜裝置、機電式防盜裝置和電子防盜裝置三個階段。電子式防盜報警器是目前使用較為廣泛。它主要靠鎖定點火或啟動來達到防盜的目的，同時具有防盜和聲音報警功能。電子防盜報警器共有四種功能：一是服務(wù)功能，包括遙控車門、遙控啟動、阻和等；二是警惕提示功能，能觸發(fā)報警記錄(提示車輛從被人打開過車門)；三是報警提示功能，即當(dāng)有人動車時發(fā)出警報；四是防盜功能，即當(dāng)防盜器處于警戒狀態(tài)時，切斷汽車上的啟動電路。

7.汽車衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

汽車電子導(dǎo)航系統(tǒng)是在全球定位系統(tǒng)(GPS)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型汽車駕駛輔助設(shè)備，是為了解決道路交通的堵塞和擁擠問題而產(chǎn)生的，是一種能接收定位衛(wèi)星信號，經(jīng)過微處理器計算出汽車所在精確經(jīng)度和緯度以及汽車速度和方向，并在顯示器上顯示出來的一種裝置。

圖2-4奧迪A4導(dǎo)航系統(tǒng)

駕駛者只要將目的地輸入汽車導(dǎo)航系統(tǒng)，系統(tǒng)就會根據(jù)電子地圖自動計算出最合適的路線，并在車輛行駛過程中提醒駕駛員按照計算的路線行駛。在整個行駛過程中，駕駛者根本不用考慮該走哪條線路就能快捷的到達目的地。

當(dāng)前的汽車導(dǎo)航系統(tǒng)包括兩部分：全球定位系統(tǒng)和車輛自動導(dǎo)航系統(tǒng)。汽車導(dǎo)航設(shè)備一般是由GPS天線、集成了顯示屏幕和功能按鍵的主機以及語音輸出設(shè)備(一般利用汽車音響系統(tǒng)輸出語音提示信息)構(gòu)成的。受車內(nèi)安裝位置的限制，一般汽車導(dǎo)航設(shè)備和汽車視像音響合成在一起，因此，一些汽車導(dǎo)航系統(tǒng)又稱為DVD導(dǎo)航系統(tǒng)。

四.電子技術(shù)在汽車工業(yè)上的的發(fā)展趨勢

在今后的十幾年內(nèi)，推動汽車電子產(chǎn)品發(fā)展的動力仍將是汽車安全、節(jié)能、環(huán)保等的需要。汽車電子系統(tǒng)的發(fā)展將主要集中在汽車用局域網(wǎng)系統(tǒng)LANS和處理器CPUS、發(fā)動機控制、機-電接口、ABS和行駛控制、電子控制傳動系統(tǒng)、抬頭顯示系統(tǒng)HUDS、聲音識別技術(shù)、行車導(dǎo)駛系統(tǒng)及多媒體技術(shù)和撞擊傳感技術(shù)等方面。

車載局域網(wǎng)將逐步替代單獨控制器；車載計算機的處理能力將有顯著提高。多媒體顯示系統(tǒng)將為駕駛者提供更多的有關(guān)信息，包括圖像信息。聲音識別技術(shù)可望在5年內(nèi)有重大突破，并應(yīng)用于汽車領(lǐng)域。比CD-ROM存儲量大6-7倍的DVD-ROM，將大量用于汽車的導(dǎo)駛系統(tǒng)和多媒體系統(tǒng)。汽車電子系統(tǒng)的成本將進一步大幅下降。

利用總線技術(shù)將汽車中各種電控單元、智能傳感器、智能儀表等聯(lián)接起來，從而構(gòu)成汽車內(nèi)部局域網(wǎng)，實現(xiàn)各系統(tǒng)間的信息資源共享。根據(jù)側(cè)重功能的不同，SAE將總線劃分為A、B、C三大類：A類是面向傳感器和執(zhí)行器的一種低速網(wǎng)絡(luò)，主要用于后視鏡調(diào)整、燈光照明控制、電動車窗等控制等，目前A類的主流是LIN；B類是應(yīng)用于獨立模塊間的數(shù)據(jù)共享中速網(wǎng)絡(luò)，主要用于汽車舒適性、故障診斷、儀表顯示及四門中央控制等，其目前主流是低速CAN(又稱動力CAN)；C類是面向高速、實時閉環(huán)控制的多路傳輸網(wǎng)絡(luò)，主要用于發(fā)動機、ABS和自動變速器、安全氣囊等的控制，目前C類主流是高速CAN(又稱動力CAN)，但是隨著下一代高速、具有容錯能力的時間觸發(fā)方式的“XbyWire”線控技術(shù)的發(fā)展，將逐漸代替高速CAN在C類網(wǎng)中的位置，力求在未來5—10年之內(nèi)使傳統(tǒng)的汽車機械系統(tǒng)變成通過高速容錯通訊總線與高性能CPU相連的百分之百的電控系統(tǒng)，完全不需要后備機械系統(tǒng)的支持，其主要代表有TTP/C和FlexRay.

隨著第3代移動通訊技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，未來汽車正朝著移動力、公室、家庭影院方向發(fā)展，為司機和乘客提供進行中的實時通訊和娛樂信息，并把汽車和道路及其它遠(yuǎn)程服務(wù)系統(tǒng)結(jié)合起來，構(gòu)建未來的智能交通系統(tǒng)(1TS)。具體功能：①提供豐富的多媒體設(shè)施環(huán)境，利用GPS、GSM網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)導(dǎo)航、行車指南、無線因特網(wǎng)以及汽車與家庭等外部環(huán)境的互動

②具備遠(yuǎn)程汽車診斷功能，緊急時能夠引導(dǎo)救援服務(wù)機構(gòu)趕到故障或事故地點。

結(jié)束語：

汽車電子化已成為當(dāng)前的熱點，電子信息技術(shù)和汽車制造技術(shù)逐步走向融合，電子技術(shù)不斷把音響視頻、網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)、信息引入汽車內(nèi)。隨著未來汽車市場的快速發(fā)展和汽車電子價值含量的迅速提高，我國汽車電子產(chǎn)業(yè)將形成巨大經(jīng)濟規(guī)模效應(yīng)，成為支持汽車工業(yè)發(fā)展的一門相對獨立新興支柱產(chǎn)業(yè)。

可以預(yù)料，隨著我國汽車技術(shù)的進步，汽車電子新技術(shù)必將會得到越來越廣泛的應(yīng)用，國產(chǎn)汽車積極采用電子裝置指日可待。雖然要趕上國際汽車的最高水平還有一段路要走，但將來在世界汽車技術(shù)尤其是汽車電子技術(shù)應(yīng)用這一領(lǐng)域，我國必定占有一席之地。

參考文獻：

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[2]李炎亮，高秀華，成凱等.汽車電子技術(shù).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.6

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[4]德國BOSCH公司著；魏春源等譯.汽車電器與電子.北京理工大學(xué)出版社，2004.7

[5]肖永清，楊忠敏.現(xiàn)代家用汽車電器系統(tǒng)疑難故障診斷實例.人民郵電出版社，2005.1

第8篇：溫度傳感器論文范文

【關(guān)鍵詞】雨量站；原理；維護

為了更好監(jiān)測雨情信息，我區(qū)雨量、溫度兩要素自動站，經(jīng)過一段時間的運行，積累了大量的氣象數(shù)據(jù)信息。在實際運行過程中，有幾個設(shè)備出現(xiàn)過故障，不能保障氣象的信息正常收集。因此，為了方便各站技術(shù)人員對設(shè)備的管理與維護，將其基本原理和維護方法介紹如下：

1 CAWS600-RT 的基本原理

本系統(tǒng)由雨量溫度傳感器、數(shù)據(jù)采集器系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、通訊控制系統(tǒng)等幾部分組成。其中采集器是核心部分，通過內(nèi)置程序可以控制傳感器采樣頻率，采集器系統(tǒng)收集整理數(shù)據(jù)，同時可以定時將氣象要素數(shù)據(jù)存儲。雨量傳感器將降水量轉(zhuǎn)化為脈沖信號，采集器計算出降水量。溫度傳感器（PT100鉑電阻）感應(yīng)出電阻值隨溫度要素的變化，采集器依據(jù)溫度與電阻的對應(yīng)關(guān)系，計算出當(dāng)前的空氣溫度。供電系統(tǒng)由太陽能板、充電控制器、電池組成，為提供設(shè)備所需的電能。通訊控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)置的要求，將氣象信息數(shù)據(jù)通過GPRS方式，經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)或短信傳輸?shù)街行恼痉?wù)器。

2 維護方法

在中心站服務(wù)器上，某一站的信息狀態(tài)斷開（或無數(shù)據(jù)）時，有時是因為通訊信號問題而出現(xiàn)的，經(jīng)過一段時間（1～2小時）后，如能自動恢復(fù)正常，此時不需要維護。否則，將需要技術(shù)人員來維護，確定故障的原因。

2.1 通訊問題

當(dāng)數(shù)據(jù)不能傳輸時，首先用電話撥其站的移動卡號，出現(xiàn)占線音時，可以斷定通訊通道正常；當(dāng)出現(xiàn)提示停機或空號時，要與通訊公司聯(lián)系，看是否欠費或其它原因。

有時手機卡也有可能損壞，需要到通訊公司重新做新卡，號碼要使用原號。

在現(xiàn)場維護方法：

重啟電源開關(guān)，正常狀態(tài)是電源燈亮，過一會蜂鳴器響兩下，網(wǎng)絡(luò)燈閃亮，間隔一秒左右。網(wǎng)絡(luò)正常登錄后，電源燈幾秒閃一下，網(wǎng)絡(luò)燈幾十秒閃一下，說明系統(tǒng)正常。

1）開機后網(wǎng)絡(luò)指示燈不閃：

是否聽到正常啟動提示音，如聽到，是模塊故障，關(guān)電重啟。

無正常啟動提示音，檢查電池電壓，應(yīng)大于5V。

2）開機后網(wǎng)絡(luò)指示燈始終在以一秒的間隔閃爍，表示設(shè)備網(wǎng)絡(luò)登錄故障：

檢查天線連接、信號強度、通訊卡是否接觸正常。

2.2 硬件問題測試方法

1）關(guān)閉電源開關(guān)。

2）拔出電池接線插頭，測其直流電壓，正常情況應(yīng)大于6V。電流應(yīng)大于2安培。否則電池可能損壞或充電部分故障。當(dāng)電池電壓低于2伏時，要用6伏2安培的充電器直接充電，才能激活電池。

3）拔出太陽能接線插頭，測其直流電壓，在晴天時應(yīng)大于10V。電流應(yīng)大于2安培。

4）電池電量不足，原因有兩種：一是電池?fù)p壞，二是充電控制電路故障，無法給電池正常充電。

5）各點測試值都正常時，重啟后還不能正常工作，則模塊有故障，要與廠家聯(lián)系更換模塊。

2.3 傳感器問題

問題：雨量傳感器不工作，無雨量數(shù)據(jù)，而溫度數(shù)據(jù)正常。

原因：可能的原因是由于溫度的變化，而造成干簧管向下彎曲，卡住雨量器計數(shù)翻斗，使其不能正常工作。

處理方法：調(diào)整干簧管的位置，使其與雨量器計數(shù)翻斗的磁鋼間距在1～2毫米。

日常維護：應(yīng)定期清理承水器內(nèi)的物品，檢查和疏通水道，同時要清潔濾網(wǎng)。

3 結(jié)束語

本文只是對大興安嶺地區(qū)的CAWS600-RT自動雨量站在運行過程中存在的一些故障進行簡單的分析，提出相對應(yīng)的處理方法。對存在的不足，將在以后的工作中加以完善。

【參考文獻】

[1]CAWS600-R（T）自動氣象站說明書[R].

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第9篇：溫度傳感器論文范文

【關(guān)鍵詞】民用飛機；燃油系統(tǒng)；故障模式；故障診斷；健康管理

0 引言

S著航空技術(shù)的日益發(fā)展，民用飛機維修維護技術(shù)也不斷提高。過去依靠機組報告、機務(wù)地面檢查、確認(rèn)故障后準(zhǔn)備航材和維修設(shè)備等開展飛機維修維護的傳統(tǒng)手段，已不適應(yīng)當(dāng)今世界激烈競爭的民航運輸業(yè)，飛機健康管理新技術(shù)應(yīng)運而生[1-3]。

國外，美國NASA早在20世紀(jì)70年代就提出了航天器綜合健康管理（Integrated Vehicle Health Management， IVHM）的概念[4]。進入21世紀(jì)后，國外更是投入大量的人力物力開展飛機健康管理研究。波音公司開發(fā)的飛機健康管理系統(tǒng)（Airplane Health Management， AHM）已在日本、新加坡、法國、中國等航空公司的飛機上大量應(yīng)用和推廣，空客公司開發(fā)的AIRMAN（Aircraft Maintenance Analysis）系統(tǒng)實現(xiàn)了對飛機的實施健康和故障診斷[5]。

國內(nèi)，在飛機健康管理技術(shù)研究方面起步較晚，但近年來隨著國家對航空業(yè)的大力投入，高校、研究所等在航空系統(tǒng)診斷領(lǐng)域開展了多項預(yù)先研究項目，以縮短與國外的技術(shù)差距，提高國內(nèi)航空業(yè)的國際競爭力。此外，國內(nèi)航空公司也開展了探索和實踐，比如2006年南方航空公司開發(fā)了飛機遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)，2007年東方航空公司實現(xiàn)了無線QAR技術(shù)[5]。

本論文僅從民用飛機燃油系統(tǒng)健康管理角度出發(fā)，結(jié)合先進的飛機健康管理新技術(shù)理念，研究基于燃油系統(tǒng)特定故障模式下的健康管理，并初步給出了燃油系統(tǒng)健康管理的概念方案，為后續(xù)國內(nèi)燃油系統(tǒng)健康管理的研究提供參考依據(jù)。

1 民用飛機燃油系統(tǒng)故障模式

飛機燃油系統(tǒng)是飛機的基本系統(tǒng)，按功能定義，燃油系統(tǒng)通常分為貯存子系統(tǒng)、通氣子系統(tǒng)、壓力加油子系統(tǒng)、燃油測量及管理系統(tǒng)、供油系統(tǒng)、應(yīng)急放油子系統(tǒng)、燃油箱惰化系統(tǒng)、轉(zhuǎn)輸子系統(tǒng)、除水子系統(tǒng)。其故障模式主要由關(guān)鍵部件的故障失效所致，包括燃油泵、閥、引射泵、傳感器、管路、接頭、連接線路等。

a）燃油泵故障模式

民用飛機燃油系統(tǒng)多采用離心泵，由裝在蒙皮或燃油箱后梁上的泵殼和可拆卸的泵芯組成，泵芯主要由葉輪、電機等組成，如圖1所示。主要故障模式為：

1）氣蝕

離心泵的汽蝕過程是指，燃油泵在工作中，在燃油溫度升高或者葉輪葉片根部形成湍流時，發(fā)生燃油在該處汽化并產(chǎn)生汽泡且隨之破滅，最后造成葉輪沖擊的現(xiàn)象。汽蝕會使離心泵產(chǎn)生強烈的振動等危害。其次，汽蝕時會導(dǎo)致燃油泵送流量和壓力下降，甚或燃油中斷。

2）密封件泄漏

燃油泵密封件會發(fā)生泄漏故障，包括周期性漏油、持久性漏油、偶然性漏油，主要原因是由于密封軸的竄動、脈動工作壓力、振動問題、密封不良或安裝不當(dāng)、摩擦副磨損等問題所致。

3）電機故障

離心泵電機一般采用的是交流三相異步電動機，故障模式主要包括定子故障、轉(zhuǎn)子故障、軸承故障，故障會導(dǎo)致堵轉(zhuǎn)、升溫等安全隱患。

b）閥故障模式

飛機燃油系統(tǒng)閥種類較多，按照驅(qū)動方式分為電磁/電機驅(qū)動切斷閥和機械作動單向閥等，電磁/電機驅(qū)動切斷閥故障模式主要為無法打開/關(guān)閉和泄漏，機械作動單向閥故障模式主要為流體回流和泄漏。

c）引射泵故障模式

引射泵的主要故障模式為噴嘴阻塞，造阻塞的主要原因為：

一是，燃油中雜質(zhì)較多，包括油液中帶有雜質(zhì)，滋生的微生物，油箱內(nèi)部密封膠的老化脫落，生產(chǎn)或維護時遺留的金屬屑或其他外來污染物（比如棉絮纖維物等）。

二是，燃油中的水分較多，在高空飛行中時外界溫度低，水分結(jié)冰堵塞引射口噴嘴。

引射泵噴嘴被阻塞后，回造成引射泵工作性能下來，甚或喪失功能，進而影響燃油系統(tǒng)的正常工作。

d）傳感器故障模式

飛機燃油系統(tǒng)傳感器主要包括電容式油量傳感器、密度計、壓力傳感器、溫度傳感器等，其故障模式主要為：采集線路松動、短路、開路故障，油量傳感器被污染，敏感線圈老化或損壞，敏感彈片不能復(fù)位，溫度傳感器熱敏材料外力損壞等。

2 傳統(tǒng)燃油系統(tǒng)故障診斷

傳統(tǒng)飛機燃油系統(tǒng)故障診斷的主要步驟為：首先檢測到燃油系統(tǒng)的故障特征信號并完成故障特征的提取（由飛機的自檢設(shè)備完成并顯示征兆信息，多數(shù)情況下無須維修人員參與）；然后根據(jù)故障征兆確定故障原因，這就是問題的難點，尤其是疑難故障，難以做到故障的準(zhǔn)確定位，目前主要是根據(jù)故障隔離手冊和維修手冊等對幾乎所有可能的原因逐條翻閱并按步驟進行故障排除。這種排故流程導(dǎo)致排故效率低，而且對于一些復(fù)雜間歇性故障，目前方法難以湊效。大量的可靠性分析報告可知，飛機的每一次故障都可能造成航班延誤，延誤時間從幾十分鐘到幾個小時及至十幾個小時不等，由此造成的損失是巨大的。

3 燃油系統(tǒng)健康管理概念方案

本論文介紹的燃油系統(tǒng)健康管理概念方案是基于目前傳統(tǒng)的主流飛機構(gòu)型，設(shè)計的一臺在線/離線監(jiān)測的便攜機。該便攜機根據(jù)全程/地面采集的民用飛機燃油系統(tǒng)故障現(xiàn)象及運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，在目前故障隔離手冊及維修手冊等故障隔離基礎(chǔ)上，基于燃油系統(tǒng)常見的故障模式、系統(tǒng)原理架構(gòu)、線路、部件信息、接口、數(shù)據(jù)庫（大（下轉(zhuǎn)第339頁）（上接第331頁）數(shù)據(jù)采集及分析、專家數(shù)據(jù)庫等）、診斷系統(tǒng)自適應(yīng)能力以及機上檢測，對飛機燃油系統(tǒng)的性能進行評估，分析并快速診斷、定位和分離故障因素，制定最合理高效的排故和維護程序，增加故障辨別能力，減少故障的誤報率和漏報率，增加魯棒性，為飛機運營維護提供支持。

該系統(tǒng)主要包含以下三個模塊：

a）故障實時管理模塊：

將飛行中民用飛機燃油系統(tǒng)的相關(guān)信息在線/離線傳遞給地面站進行診斷分析，為客戶提供快速的排故決策，維修控制中心的工程師根據(jù)燃油系統(tǒng)提供的故障等級和排故方案得以對排故需要停場時間進行評估，并對后續(xù)航班計劃及時進行決策或調(diào)整，按需安排維修工作并提前部署必要的專業(yè)人員、機務(wù)、航材、工裝和設(shè)備等。

b）故障預(yù)警與分析模塊：

該健康管理系統(tǒng)通過自動監(jiān)控、收集并傳輸民用飛機燃油系統(tǒng)的中央維護信息、機組告警信息、系統(tǒng)狀態(tài)信息、性能檢測信息、系統(tǒng)監(jiān)控數(shù)據(jù)等各種有效信息，進行故障模式分析和預(yù)警分析，使航空公司可以解決逐步發(fā)展中或潛在的但尚未發(fā)生故障的燃油系統(tǒng)問題，有助于維修計劃的制定并優(yōu)化維修維護間隔期，可減少航班延誤、節(jié)約資源浪費，且大幅提高運營安全性。

c）勤務(wù)管理與設(shè)計數(shù)據(jù)庫模塊：

為各航空公司提供機隊狀況，提供實時的飛機維修要求可視性，增強維修、工程、運營的管理能效，同時還能將燃油系統(tǒng)非常規(guī)的維修工作轉(zhuǎn)變?yōu)槎ㄆ诰S修，將維修工作從傳統(tǒng)維修逐步轉(zhuǎn)向預(yù)防性維修，為飛機后續(xù)工作及其他系列機型排故、設(shè)計及優(yōu)化等提供最直接的機隊運營數(shù)據(jù)。

4 結(jié)論

本論文分析了民用飛機燃油系統(tǒng)的故障模式及故障機理，在此基礎(chǔ)上基于目前傳統(tǒng)的主流飛機構(gòu)型，進行了燃油系統(tǒng)健康管理概念方案設(shè)計?？蔀楹罄m(xù)國內(nèi)燃油系統(tǒng)健康管理的研究提供參考依據(jù)。

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