傳感器技術論文精選(九篇)

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第1篇：傳感器技術論文范文

關鍵詞：貝葉斯估計信息融合障礙探測智能駕駛

隨著傳感器技術、信息處理技術、測量技術與計算機技術的發(fā)展，智能駕駛系統(tǒng)（輔助駕駛系統(tǒng)一無人駕駛系統(tǒng)）也得了飛速的發(fā)展。消費者越來越注重駕駛的安全性與舒適性，這就要求傳感器能識別在同一車道上前方行駛的汽車，并能在有障礙時提醒駕駛員或者自動改變汽車狀態(tài)，以避免事故訴發(fā)生。國際上各大汽車公司也都致力于這方面的研究，并開發(fā)了一系列安全駕駛系統(tǒng)，如碰撞報警系統(tǒng)（CW）、偏向報警系統(tǒng)（LDW）和智能巡游系統(tǒng)（ICC）等。國內在這些方面也有一定的研究，但與國外相比仍存在較大的差距。本文將主要討論多傳感器信息融合技術在智能駕駛系統(tǒng)（ITS）中的應用。

1ICC/CW和LDW系統(tǒng)中存在的問題

1.1ICC/CW系統(tǒng)中的誤識別問題

ICC/CW系統(tǒng)中經常使用單一波束傳感器。這類傳感器利用非常狹窄的波束寬度測定前方的車輛，對于彎曲道路（見圖1（a）），前后車輛很容易駛出傳感器的測量范圍，這將引起智能巡游系統(tǒng)誤加速。如果前方車輛減速或在拐彎處另一輛汽車駛入本車道，碰撞報警系統(tǒng)將不能在安全停車范圍內給出響應而容易產生碰撞。類似地，當彎曲度延伸時（見圖1(b)），雷達系統(tǒng)易把鄰近道路的車輛或路邊的防護欄誤認為是障礙而給出報警。當?shù)缆凡黄教箷r，雷達傳感器前方的道路是斜向上，小丘或小堆也可能被誤認為是障礙，這些都降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性?，F(xiàn)在有一些濾波算法可以處理這些問題并取得了一定效果，但不能徹底解決。

1.2LDW系統(tǒng)中存在的場景識別問題

LDW系統(tǒng)中同樣存在公共駕駛區(qū)場景識別問題。LDW系統(tǒng)依賴于一側的攝像機（經常僅能測道路上相鄰車輛的位置），很難區(qū)分彎曲的道路和做到多樣的個人駕駛模式。LDW系統(tǒng)利用一個前向攝像機探測車輛前方道路的地理狀況，這對于遠距離測量存在著精確性的問題，所有這些都影響了TLC（Time-to-Line-Crossing）測量的準確性。現(xiàn)常用死區(qū)識別和駕駛信息修訂法進行處理，但并不能給出任何先驗知識去識別故障。

2多傳感器信息融合技術在ITS系統(tǒng)中的應用

針對以上系統(tǒng)存在的一些問題，研究者們紛紛引入了多傳感器信息融合技術，并提出了不同的融合算法。基于視覺系統(tǒng)的傳感器可以提供大量的場景信息，其它傳感器（如雷達或激光等）可以測定距離、范圍等信息，對兩方面的信息融合處理后能夠給出更可靠的識別信息。融合技術可以采用Beaurais等人于1999年提出的CLARK算法（CombinedLikelihoodAddingRadar）和InstitudeNeuroinformatik提出的ICDA（IntegrativeCouplingofDifferentAlgorithms）算法等方法實現(xiàn)。

2.1傳感器的選擇

識別障礙的首要問題是傳感器的選擇，下面對幾種傳感器的優(yōu)缺點進行說明（見表1）。探測障礙的最簡單的方法是使用超聲波傳感器，它是利用向目標發(fā)射超聲波脈沖，計算其往返時間來判定距離的。該方法被廣泛應用于移動機器人的研究上。其優(yōu)點是價格便宜，易于使用，且在10m以內能給出精確的測量。不過在ITS系統(tǒng)中除了上文提出的場景限制外，還有以下問題。首先因其只能在10m以內有效使用，所以并不適合ITS系統(tǒng)。另外超聲波傳感器的工作原理基于聲，即使可以使之測達100m遠，但其更新頻率為2Hz，而且還有可能在傳輸中受到其它信號的干擾，所以在CW/ICC系統(tǒng)中使用是不實際的。

表1傳感器性能比較

傳感器類型優(yōu)點缺點

超聲波

視覺

激光雷達

MMW雷達價格合理，夜間不受影響。

易于多目標測量和分類，分辨率好。

價格相合理，夜間不受影響

不受燈光、天氣影響。測量范圍小，對天氣變化敏感。

不能直接測量距離，算法復雜，處理速度慢。

對水、灰塵、燈光敏感。

價格貴

視覺傳感器在CW系統(tǒng)中使用得非常廣泛。其優(yōu)點是尺寸小，價格合理，在一定的寬度和視覺域內可以測量定多個目標，并且可以利用測量的圖像根據外形和大小對目標進行分類。但是算法復雜，處理速度慢。

雷達傳感器在軍事和航空領域已經使用了幾十年。主要優(yōu)點是可以魯棒地探測到障礙而不受天氣或燈光條件限制。近十年來隨著尺寸及價格的降低，在汽車行業(yè)開始被使用。但是仍存在性價比的問題。

為了克服這些問題，利用信息融合技術提出了一些新的方法，利用這些方式可以得到較單一傳感器更為可靠的探測。

2.2信息融合的基本原理

所謂信息融合就是將來自多個傳感器或多源的信息進行綜合處理，從而得出更為準確、可靠的結論。多傳感器信息融合是人類和其它生物系統(tǒng)中普遍存在的一種基本功能，人類本地地具有將身體上的各種功能器官（眼、耳、鼻、四肢）所探測的信息(景物、聲音、氣味和觸覺)與先驗知識進行綜合的能力，以便對其周圍的環(huán)境和正在發(fā)生的事件做出估計。由于人類的感官具有不同度量特征，因而可測出不同空間范圍的各種物理現(xiàn)象，這一過程是復雜的，也是自適應的。它將各種信息（圖像、聲音、氣味和物理形狀或描述）轉化成對環(huán)境的有價值的解釋。

多傳感器信息融合實際上是人對人腦綜合處理復雜問題的一種功能模擬。在多傳感器系統(tǒng)中，各種傳感器提供的信息可能具有不同的特片：對變的或者非時變的，實時的或者非實時的，模糊的或者確定的，精確的或者不完整的，相互支持的或者互補的。多傳感器信息融合就像人腦綜合處理信息的過程一樣，它充分利用多個傳感器資源，通過對各種傳感器及其觀測信息的合理支配與使用，將各種傳感器在空間和時間上的互補與冗余信息依據某種優(yōu)化準則結合起來，產生對觀測環(huán)境的一致性解釋或描述。信息融合的目標是基于各種傳感器分離觀測信息，通過對信息的優(yōu)化組合導出更多的有效信息。這是最佳協(xié)同作用的效果，它的最終目的是利用多個傳感器共同或聯(lián)合操作的優(yōu)勢來提高整個系統(tǒng)的有效性。

2.3常用信息融合算法

信息融合技術涉及到方面的理論和技術，如信息處理、估計理論、不確定性理論、模式識別、最優(yōu)化技術、神經網絡和人工智能等。由不同的應用要求形成的各種方法都是融合方法的個子集。表2歸納了一些常用的信息融合方法。

表2信息融合方法

經典方法現(xiàn)代方法

估計方法統(tǒng)計方法信息論方法人工智能方法

加權平均法經典推理法聚類分析模糊邏輯

極大似然估計貝葉斯估計模板法產生式規(guī)則

最小二乘法品質因素法熵理論神經網絡

卡爾曼濾波D-S證據決策理論遺傳算法

模糊積分理論

2.4智能駕駛系統(tǒng)中信息融合算法的基本結構

由于單一傳感器的局限性，現(xiàn)在ITS系統(tǒng)中多使用一組傳感器探測不同視點的信息，再對這些信息進行融合處理，以完成初始目標探測識別。在智能駕駛系統(tǒng)中識別障礙常用的算法結構如圖2所示。

3CLARK算法

CLARK算法是用于精確測量障礙位置和道路狀況的方法，它同時使用來自距離傳感器（雷達）和攝像機的信息。CLARK算法主要由以下兩部分組成：①使用多傳器融合技術對障礙進行魯棒探測；②在LOIS（LikelihoodofImageShape）道路探測算法中綜合考慮上述信息，以提高遠距離道路和障礙的識別性能。

3.1用雷達探測障礙

目前經常使用一個雷達傳感器探測前方的車輛或障礙。如前面所分析，雷達雖然在直路上的性能良好，但當?shù)缆窂澢鷷r，探測的信號將完全可靠，有時還會有探測的盲點或產生錯誤報警。為了防止錯誤報警，常對雷達的輸出進行標準卡爾曼（Kalman）濾波，但這并不能有效解決探測盲點問題。為了更可靠地解決這類問題，可以使用掃描雷達或多波束雷達，但其價格昂貴。這里選用低價的視覺傳感器作為附加信息，視覺傳感器經常能提供掃描雷達和多波束雷達所不能提供的信息。

3.2在目標識別中融合視覺信息

CLARK算法使用視覺圖像的對比度和顏色信息探測目標，使用矩形模板方法識別目標。這個模板由具有不同左右邊界和底部尺寸的矩形構成，再與視覺圖像對比度域匹配，選擇與雷達傳感器輸出最接近的障礙模板。

CLARK算法首先對雷達信號進行卡爾曼濾波，用于剔除傳感器輸出的強干擾，這出下列狀態(tài)和觀測方程處理：

D（t）=R(t)+v(t)

式中，R（t）為前方障礙的真實距離（未知），R（t）是其速度（未知，）D（t）為距離觀測值，Δt為兩次觀測的問題時間，w（t）和v(t)為高斯噪聲。給定D（t），由Kalman濾波器估計R（t）和R（t）的值，并把估計值R(t)作為距離輸入值，使用R(t)和D（t）的差值確定所用矩形模板的偏差。由于使用雷達探測的位置與雷達作為補償。

使用上述算法可以有效提高雷達探測的可靠性，但當圖像包含很強的邊緣信息或障礙只占據相平面一個很小的區(qū)域時，仍不能得到滿意的結果。因此，除對比度外，又引入視覺圖像的顏色域。

3.3相合似然法

在探測到障礙后，CLARK算法將這些信息整合到道路探測算法（LOIS）中。LOIS利用變形道路的邊緣應為圖像中對比度的最大值部分且其方位應垂直于道路邊緣來搜索道路。如果只是簡單地將兩個信息整合，則障礙探測部分的像素被隱藏，其圖像梯度值不會影響LOIS的似然性。這樣可以防止LOIS將汽車前方障礙的邊緣誤認為是道路的邊緣來處理。但是當?shù)缆返恼鎸嵾吘壏浅＝咏系K的邊緣時，隱藏技術則失效。

為了使隱藏技術有效，可以在障礙和道路探測之間采取折中的處理方法。這種折中的處理方法就是相合似然法。它將探測障礙固定的位置和尺寸參數(shù)變?yōu)榭梢栽谛》秶鷥茸兓膮?shù)。新的似然函數(shù)由LOIS的似然和小探測障礙的似然融合而成。它使用七維參數(shù)探測方法（三維用于障礙，四維用于道路），能同時給出障礙和道路預測的最好結果。其公式如下：

式中，Tb、Tl、Tw為相平面內矩形模板的底部位置、左邊界和寬度的三個變形參數(shù)，[xr(t),xc(t)]為變形模板相平面的中心。[yr(t)，yc(t)]為由雷達探測并經Kalman濾波的障礙在相平觀的位置。將地平面壓縮變化為相平面，的實時估計，為相平面內一個路寬的值（3.2m）。tan-1的壓縮比率在相平面內不小于Tmin（路寬的一半），不太于Tmax（路寬）。通過求解七維后驗pdfP（k'''',b''''LEFT，b''''RIGHT，vp，Tb，Tl,Tw|[yr(t),yc(t)],ObservedImage）的最大值獲得障礙和道路目標。

3.4CLARK算法的局限性

第2篇：傳感器技術論文范文

關鍵詞：壓力傳感器，薄膜，敏感柵

 

隨著社會的發(fā)展，信息處理技術、微處理器和計算機技術的快速發(fā)展和廣泛應用，都需要在傳感器的開發(fā)方面有相應的進展?，F(xiàn)在非電物理量的測試與控制技術，已越來越廣泛地應用于航天、航空、常規(guī)武器、船舶、交通運輸、冶金、機械制造、化工、輕工、生物醫(yī)學工程、自動檢測與計量、稱重等技術領域[1]，而且也正在逐步引入人們的日常生活中。免費論文參考網?？梢哉f測試技術與自動控制技術水平的高低，是衡量一個國家科學技術現(xiàn)代化程度的重要標志。傳感器是信息采集系統(tǒng)的感應單元，所以，它是自動化系統(tǒng)和控制設備的關鍵部件，作為系統(tǒng)中的一個結構組成，在科技、生產自動化領域中的作用越來越重要[2]。

傳感器亦稱換能器，是將各種非電量（包括物理量，化學量，生物學量等）按一定的規(guī)律轉換成便于處理和傳輸?shù)牧硗庖环N物理量（一般為電量、磁量等）的裝置[3]，它能把某種形式的能量轉換成另一種形式的能量。傳感器一般由敏感元件、傳感元件和測量電路3部分組成，有時還需加上輔助電源。免費論文參考網。其原理如圖1所示。

其中：①敏感元件直接感受被測物理量，如在應變式傳感器中為彈性元件；②傳感元件將感受到的非電量直接轉換成電量，是轉換元件，如固態(tài)壓阻式壓力傳感器；③測量電路是將傳感元件輸出的電信號轉換為便于顯示、控制和處理的有用電信號的電路，使用較多的是電橋電路。由于傳感器元件輸出的信號一般較小，大多數(shù)的測量電路還包括放大電路，有的還包括顯示器，直接在傳感器上顯示出所測量的物理量；④輔助電源是供給傳感元件和測量電路工作電壓和電流的器件。

國際電工委員會IEC則將傳感器定義為測量系統(tǒng)中的一種前置部件，它將輸入變量轉換成可供測量的信號[4]。傳感器是傳感器系統(tǒng)的一個組成部分，是被測量信號輸入的第一道關口。對傳感器在技術方面有一定的要求，而同時亦要考慮盡可能低的零點漂移、溫度漂移及蠕變等[5]。近年來，傳感器有向小型化、集成化、智能化、系列化 、標準化方向發(fā)展的趨勢[6]。

電阻式傳感器的工作原理是將被測的非電量轉換成電阻值，通過測量此電阻值達到測量非電量的目的。這類傳感器大致分為兩類：電阻應變式和電位計式。利用電阻式傳感器可以測量形變、壓力、力、位移、加速度和溫度等非電量參數(shù)。

壓力傳感器是將壓力這個物理量轉換成電信號的一種電阻應變式傳感器。傳統(tǒng)的電阻應變式壓力傳感器是一種由敏感柵和彈性敏感元件組合起來的傳感器[7]。如圖2所示，將應變片用粘合劑粘貼在彈性敏感元件上，當彈性敏感元件受到外施壓力作用時，彈性敏感元件將產生應變，電阻應變片將它們轉換成電阻變化，再通過電橋電路及補償電路輸出電信號。它是目前應用較多的壓力傳感器之一，因具有結構簡單、使用方便、測量速度快等特點而廣泛應用于航空、機械、電力、化工、建筑、醫(yī)學等諸多領域。

傳統(tǒng)的電阻應變式壓力傳感器的電阻敏感柵是刻錄在一層絕緣脂薄膜上，而薄膜又通過粘結劑粘合到彈性基片上，由于彈性元件與粘結劑及絕緣脂膜之間的彈性模量不同，彈性元件的應變不能直接傳遞給敏感柵，而是要通過粘結劑、絕緣脂膜才能到達敏感柵，從而產生較大的蠕變和滯后，影響傳感器的靈敏度、響應度、線性度等性能。另外，由于粘結劑不能在高溫條件下使用，這也使它的應用范圍受到限制。

為了消除絕緣薄膜層和粘結劑層對傳感器性能的影響，可以嘗試采用真空鍍膜方法及光刻技術，在彈性元件上直接刻錄敏感柵，彈性元件與敏感柵直接接觸，以克服常規(guī)工藝導致的滯后和蠕變大的缺陷。另外，如果彈性材料和結構選擇恰當，還可制成耐高溫、耐腐蝕的全隔膜式薄膜壓力傳感器。

一、器件研制

采用真空鍍膜技術在彈性基片上蒸鍍一層約300nm金屬柵材料的薄膜，用半導體光刻技術，在彈性基片上直接形成電阻敏感柵，最后利用耐高溫、耐酸堿腐蝕的環(huán)氧樹脂粘結劑，將制作好的芯片封裝在工件中，組成壓力傳感器探頭。經過熱老化、電老化，待封裝應力趨于穩(wěn)定后，進行電性能測試。

在制作薄膜電阻應變式壓力傳感器中，采用的工藝流程如圖3所示。

第3篇：傳感器技術論文范文

關鍵詞：體系結構；水文自動測報；傳感器網絡技術

中圖分類號：TN711 文獻標識碼：A 文章編號：

傳感器最早在軍事等領域應用，傳感器網絡由空間上分布的許多自動裝置構成計算機網絡，通過傳感器，裝置對不同位置的物理或者污染物、運動、壓力、振動、聲音、濕度等環(huán)境狀況進行協(xié)同監(jiān)控。雖然傳感器網絡最早起源于軍事監(jiān)測，現(xiàn)今已經在交通控制、家庭自動化、健康監(jiān)護、生態(tài)監(jiān)測等很多民用領域應用。傳感器集成了分布式信息處理技術、嵌入式計算技術、通信技術、傳感器技術，具備通信、計算、感知等功能。而論文中的主角傳感器網絡技術可以對網絡分布區(qū)域內各種監(jiān)測或環(huán)境對象的感知和采集，并對其進行處理，最后以多跳中繼的方式，通過隨機無線通信網絡，給用戶終端傳輸信息。在交通管理、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測、遠程控制等領域方面都離不開傳感器網絡技術，我們就來了解一下其在水文自動測報系統(tǒng)中的應用。

水文測報系統(tǒng)

傳感器網絡與其他無線網絡的本質區(qū)別在于：它是以數(shù)據為核心的網絡，它是具有分布式的智能網絡系統(tǒng)。傳感器網絡實現(xiàn)了虛擬計算世界和真實物理世界的耦合。傳感器網絡中，網絡在得到信息后，將其匯報給用戶。社會經濟的飛速發(fā)展，科學技術水平的不斷提升，水文測報系統(tǒng)也進入了網絡時代。水文測報系統(tǒng)為一個計算機網絡。而系統(tǒng)按照不同的用戶，將其分為中央機、中樞機、中心機、現(xiàn)場機。在國家防洪防旱調度指揮中心或者國家水利部服務的為中央機，在流域級管理的信息系統(tǒng)稱為中樞機，服務于市級管理部門的信息系統(tǒng)稱為中心機，而布置在現(xiàn)場環(huán)境的水文傳輸以及遙測系統(tǒng)稱為現(xiàn)場機。建立水文測報系統(tǒng)的目的就是要將在現(xiàn)場采集的水文數(shù)據傳達到數(shù)據處理中心，再通過決策和融合處理，滿足系統(tǒng)同于管理與組織的目的。由現(xiàn)地機到中心機、由中心機到中樞機、中樞機到中央機，水文測報系統(tǒng)采用網絡拓撲結構。通過現(xiàn)場裝配的傳感器，將各種水文數(shù)據由各個水文測站進行采集后，在進行存儲前，適配器會將不同標準與格式的數(shù)據轉變?yōu)榫哂薪y(tǒng)一標準格式的數(shù)據，并通過等無線方式或等有線方式傳輸?shù)街行臋C，再對各種數(shù)據分析、處理、存儲后，通過例如：、等傳輸至上層控制中心。

獲取與處理信息是為了能夠使傳感器資源達到最優(yōu)工作狀態(tài)，用戶除了能夠及時掌握環(huán)境內的影響因素數(shù)值外，就需要控制與管理資源。管理層與系統(tǒng)組織控制與管理了分布于網絡環(huán)境中各個節(jié)點上的數(shù)據源設備。智能儀表儀器、工作站、計算機等都在網絡節(jié)點上體現(xiàn)。其核心設計就是采用分布模式代替了原來集中控制的測控網絡，使其成為具有智能化、網絡化、分散性、可互操作性、開放性的測控系統(tǒng)。

水文測報系統(tǒng)中傳感器網絡技術的應用

由處理、傳遞、收集水文實施數(shù)據的各種計算機、通訊設備、傳感器等裝置共同組成了水文自動測報系統(tǒng)。主要用于水利的調度和防汛，其分為中心控制站、信息傳輸通道、遙測站這3部分。水文自動測報系統(tǒng)僅需要幾分鐘的時間就可以處理小流域范圍內的數(shù)據收集，并提供出水庫、重點河段的水清和雨情等。

中心控制站將各個遙測站的水文數(shù)據集中，在經過了整理和計算后，對閘門的啟閉進行控制，并及時預報洪水情況，最終實現(xiàn)水利調度。中心控制站的設備主要有電子計算機和通信電臺等組成。信息傳輸通道分為無線和有線兩類，作為電波傳輸線，它將中心控制站與遙測站連接。無線電通道克服了距離或障礙的困難，中繼站在通信距離大于五十公里位置設置，能夠滿足各個方向通信要求。而有線通道可采用電話線為其專用線路，有線通道的不足之處在于受惡劣天氣影響較大，會增加架空線等設備的成本。而有線通道最大的特點就是使用較為可靠方便，抗干擾能力強等。人們往往采用脈沖調制數(shù)字通信來作為傳輸信息的方式。遙測站中有電源設備、電臺、數(shù)傳機、編碼器、水位計、雨量計等儀器設備，通過中心控制站的控制，遙測站實現(xiàn)自動收集水文參數(shù)實時數(shù)據，并將這些數(shù)據編成脈沖信號，傳遞于中心控制站。

我國的湖泊、江河分布范圍廣，例如太湖、長江等流域范圍內存在著人力難以觀測障礙，而在這些難于達到的流域部署傳感器節(jié)點，就可對高精度的數(shù)據做到了如指掌，在水文監(jiān)測中，使用傳感器節(jié)點所組成的傳感器網絡，具有著顯著的特點。第一，傳感器的節(jié)點可以在節(jié)點之間進行監(jiān)控，且具有通信能力，可以通過環(huán)境的變化來實現(xiàn)對復雜情況的控制。無線傳感器節(jié)點其自身也具備了一定的存儲功能和計算功能。第二，傳感器的網絡節(jié)點具有精度高、采集數(shù)據量大等特點，每一個局部區(qū)段的具體信息都可以由每個節(jié)點檢測，其節(jié)點分布的范圍廣、密度高。第三，該傳感器網絡人為影響流域的因素小，因為傳感器節(jié)點的部署簡便，僅需要部署一次即可，且體積小。

2.1結構

傳感器節(jié)點能夠分布在不相鄰的測控區(qū)域中，也可以集中部署在同一個區(qū)域內，不管如何布置，都可以形成傳感器網絡。傳感器網絡在水文測報中的應用如圖所示。傳感器節(jié)點向網關節(jié)點傳送感知到的數(shù)據，而將傳感器節(jié)點傳輸來的數(shù)據傳到基站就是網關節(jié)點的任務，期間，數(shù)據會經由傳輸網絡進行傳輸。傳輸網

圖傳感器網絡用于水文測報系統(tǒng)的體系結構圖

絡的傳輸方式可以是無線也可以是有線。它負責協(xié)同綜合網關節(jié)點、傳感器網絡網關節(jié)點信息的局部網絡。基站備有本地數(shù)據庫，用于傳感數(shù)據的存放。通過，基站可以將數(shù)據傳輸至用戶數(shù)據處理中心。用戶可以在任何時候、任何地方，通過連接了的計算機，發(fā)出命令控制基站。

2.2功能

傳感器網絡通過分析流域內水文測報傳感網絡，而構建了其功能。在其功能中，從下至上分別為基礎層、網絡層、中間件層、數(shù)據處理與管理層、應用開發(fā)層。一個傳感器的集合體現(xiàn)在基礎層中，基礎層是以研究水文測控系統(tǒng)中的蒸發(fā)器急閘門開度儀、雨量計、水位計等傳感器及其系統(tǒng)為核心，它的主要功能有信息的初步處理、感知信息的傳輸與、感知對象信息的采集、監(jiān)測感知對象等。網絡層支持多傳感器之間的寫作，成功完成大型感知工作，網絡層實現(xiàn)用戶與傳感器、傳感器與傳感器之間的通信，有效管理和控制傳感器節(jié)點。通過軟件系統(tǒng)，中間件層能夠分析傳感器網絡系統(tǒng)的動態(tài)環(huán)境和資源管理。傳感器數(shù)據管理與處理是數(shù)據處理層的核心，其中包括了對各種數(shù)據進行管理，支持感知數(shù)據的查詢、存儲、采集等，并對軟件系統(tǒng)進行分析和處理。另外，還包括，對大型分布式傳感器陣列的圖像識別方法，排除誤差信息的方法、新型統(tǒng)計算法等等。應用開發(fā)曾能夠使用不同的應用層軟件，開發(fā)各種傳感器網絡應用軟件，它以檢測任務為基礎，傳感器網絡的管理層有遠程管理、網絡管理、拓撲管理、能量管理等。傳感器管理主要對傳感器智能設備和資源的管理，這時從廣域上來講的。另外，傳感器的管理還可以看成是對傳感器網內節(jié)點的管理。

第4篇：傳感器技術論文范文

關鍵詞：電控發(fā)動機，無法啟動，故障診斷，排除

 

引言隨著電子技術在發(fā)動機上的廣泛應用，汽車維修工學會維修電控發(fā)動機顯得更加重要。下面就電控發(fā)動機在啟動電路正常情況下無法啟動時，如何對故障進行診斷與排除進行闡述。

一、無法啟動的診斷程序

1、向用戶詢問有關情況并填寫有關表格。了解故障發(fā)生的時間、發(fā)生條件（如氣候條件、道路狀況及發(fā)動機工況等）；故障現(xiàn)象或癥狀；故障發(fā)生頻率；是否進行過檢修以及檢修過哪些部位等。找出故障的依據，以作為驗收參考。

2、外觀檢查及故障再現(xiàn)。即試車和外觀檢查。試車進一步證實用戶所講的故障現(xiàn)象，使自己心中有數(shù)，根據具體情況具體分析，并作出正確判斷。因為有時候用戶所講的故障現(xiàn)象不夠清楚。外觀檢查可以查出比較明顯的故障。如檢查電氣與電子控制系統(tǒng)的部件有無丟失；電氣線路的連接器或接頭有無松動脫接；導線有無斷路、搭鐵、錯接及燒焦痕跡，管路有無折斷、錯接或凹癟等。

3、進行基本檢查。即燃油供給系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)和點火系統(tǒng)的基本檢查。

4、讀取故障代碼。當以上三步無法解決問題就必須進行這一步。根據具體情況，選擇用隨車診斷或車外診斷進行讀故障代碼。如果有故障代碼，就按故障代碼表指示的故障原因和部位逐一排除故障。如果沒有故障代碼，但故障癥狀依然存在，就根據現(xiàn)象，聯(lián)系原理，進行推理分析，確定故障所在可能部位（也可以參看有關資料上的“故障征兆表”）。同時還可以用模擬試驗來判斷，盡量縮小故障范圍。

5、如果按上述程序診斷檢修仍不能排除故障，說明發(fā)動機可能有機械故障和其他故障。

6、檢修排除故障后，必須進行故障代碼清除。最后試車檢驗，證實故障是否已排除。否則重新診斷故障并排除。

二、具體操作步驟和工作要點

對于電控汽車發(fā)動機無法啟動，要從點火系統(tǒng)、燃料供給系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)、機械方面和ECU等幾方面來考慮分析和判斷。具體操作步驟如下：

1、檢查點火系統(tǒng)。

（1）檢各缸是否有火。拆下火花塞，將分缸線插接上火花塞并搭在缸體上，啟動發(fā)動機，觀察跳火情況是否正常。也可以用正時燈夾住各缸高壓線，觀察正時燈的閃爍情況。還可以用點火測試儀進行檢查。

（2）有分電器的汽車，如果分缸線無跳火，還要進一步檢查中央線是否有火。若中央高壓線有火而分缸線無火，則說明是分電器故障。應給予更換。博士論文，無法啟動。若中央高線也沒有火，則需要進行如下檢查。

（3）檢查繼電器和保險絲是否良好。否則更換新件。

（4）檢查點火線圈。拔下點火線圈插頭，檢查點火線圈初級、次級線圈的電阻是否符合標準，否則更換。

（5）檢查點火器。博士論文，無法啟動。檢查點火器的電源及搭鐵；檢查ECU對點火器的脈沖信號：功率晶體管是否導通和截止。博士論文，無法啟動。

（6）檢查控制點火的傳感器。檢查發(fā)動機的曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器和轉速傳感器，可同時檢查空氣流量傳感器或進氣壓力傳感器等。如果確定傳感器故障，就更換新件。不能確定的，就先檢查傳感器到ECU的線路是否導通和ECU給傳感器的電源電壓。

（7）初步外部觀察檢查ECU。是否有變形、泡水、燒焦等。

2、檢查油路

（1）檢查是否有油。拆下燃油分配管與進油管的連接處，打開點火開關（不起動），觀察是否有油來。若無油來，則應進一步檢查燃油系統(tǒng)相關元件及其電路。首先檢查EFI保險絲、EFI繼電器，再檢查油泵及其電路。若均良好，則應進一步檢查曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器、空氣流量傳感器/進氣壓力傳感器以及ECU。若有油，就檢查油壓是否符合標準。在燃油濾清器到噴油器之間斷開并接上油壓表，啟動發(fā)動機，觀察油壓應在200~300KPa之間，否則進一步檢查燃料供給系統(tǒng)相關元件，即燃油泵、濾網、噴油器、燃油濾清器等。

（2）檢查噴油器。a、電阻檢測。低電阻型電阻應為1~3歐，高電阻型電阻應為13~18歐。如果電阻為無窮大，則應更換新的噴油器。b、電壓的檢測：把點火鑰匙打到on檔，應有12V左右的電壓。c、控制脈沖的檢測：拆下噴油器插頭，并在插頭上接上LED燈，啟動發(fā)動機，LED燈應閃爍。如果LED燈不閃爍或不發(fā)光，說明噴油器電源電路、燃油泵繼電器或ECU故障。d、檢查噴油器的堵塞和滴漏。

3、檢查氣路：a、空氣濾清器是否堵塞。博士論文，無法啟動。b、怠速控制閥是否關閉或卡死。c、真空管是否脫落。d、各種連接卡箍是否擰緊。

4、檢查機械部分。

首先看發(fā)動機是否能轉動，然后用缸壓表檢查氣缸壓力，若缸壓不在800~1300KPa范圍或壓差超過標準。則要檢查配氣正時、缸墊、正時皮帶、活塞環(huán)密封性、氣門密封性等。

5、檢查電腦（ECU）

首先進行外觀檢查，是否有變形、燒傷、泡水、插腳折斷等；然后檢查線路；檢查電源及搭鐵，必要時進行解體檢查。

實踐證明，汽車電子控制系統(tǒng)故障絕大多數(shù)都發(fā)生在傳感器、執(zhí)行器、連接器和線束等元件上，ECU出現(xiàn)故障的可能性很小，汽車行駛10萬公里，ECU故障約占總故障的1‰。因此，檢查排除電子控制系統(tǒng)故障主要是檢修零部件、連接器和線束。只有確認所有零部件正常之后，才能判定ECU故障。

三、電控汽車無法啟動的故障診斷與排除實例

（一）一輛94款凌志LS400轎車

故障現(xiàn)象：很長一段時間，停了一個晚上后，啟動困難，啟動后工作正常。過了一段時間，無論怎么打馬達，都無法啟動。

故障檢查：由于駕駛反映的故障現(xiàn)象為停一個晚上后難啟動，所以開始懷疑為燃油泄漏，使殘余油壓不夠而無法起動。因此，先檢查油壓，經檢查油壓正常，排除油路故障。進一步檢查電路，用點火測試儀檢測高壓電路，無點火跡象。檢查正時皮帶無折斷或缺齒，最后用萬用表檢查控制點火的主要傳感器——曲軸位置傳感器，無信號輸出。于是拆下正時皮帶罩、正時皮帶等，將曲軸位置傳感器取出來進一步檢查，發(fā)現(xiàn)其頭部布滿油泥（由于曲軸前油封漏油造成），使其無法接收到信號盤發(fā)出的轉速信號。

故障排除：更換曲軸前油封，并清理曲軸位置傳感器頭部的油泥，裝復后試車，容易啟動，工作正常。

故障分析：這個故障是由于曲軸前油封漏油而飛濺到曲軸位置傳感器和信號盤上，造成頭部有油泥而無法接收到信號盤發(fā)出的轉速信號，使ECU無法收到轉速信與而不發(fā)出點火、噴油指令，因此發(fā)動機無法啟動。

（二）97款獵豹越野車

故障現(xiàn)象：一輛獵豹越野汽車，在一次長途行駛后停幾天，欲再次使用時，發(fā)動機無法啟動。

故障檢查：考慮到車輛是長途行駛后出現(xiàn)的發(fā)動機不能正常啟動，首先對油路進行檢查。檢查發(fā)現(xiàn)，其燃油供給系統(tǒng)各管路和接頭均無破損滲漏處，油箱內油充是干凈、油泵供油正常、油壓正常；用點火測試儀對點火系進行檢查，發(fā)現(xiàn)無高壓電產生。進一步對低壓線路進行檢查，發(fā)現(xiàn)分電器信號傳感器無信號輸出。因此懷疑分電器故障。可是更換了一個新的良好的分電器后重新啟動，故障依舊。因此懷疑可能是分電器不轉動造成無信號輸出，于是打開分電器蓋，啟動發(fā)動機，發(fā)現(xiàn)分火頭不轉動，初步判斷為正時皮帶斷裂，進一步拆開檢查，果然是正時皮帶斷裂。博士論文，無法啟動。但是更換上新的正時皮帶后，故障依舊。因此懷疑氣門可能被頂壞。最后，檢查氣缸壓力。所有氣缸壓力均低于300KPa，說明氣門已被頂壞而漏氣造成無法啟動。

故障排除：按照技術要求更換新品正時皮帶和氣門后，裝復試車，發(fā)動機能容易啟動、運行正常。

故障分析：據了解，該車行駛了15萬公里而沒有按規(guī)定的要求按時更換正時皮帶（每8-12萬KM更換一次），加之長途行駛過程中，正時皮帶在大負荷，高溫等惡劣環(huán)境下長時間工作，就加劇了皮帶的老化。車停駛幾天后，當發(fā)動機再次起動時，此時由于機油濃度較大，各運動部件之間幾乎均為干磨擦，因而啟動阻力較大，所以曲軸驅動其他機構時正時皮帶的轉動張緊力也相對加大，而該車的正時皮帶斷裂后，配氣機構便停止運動，部分氣門處于打開狀態(tài)，而駕駛員還繼續(xù)打馬達，使曲柄連桿機構仍在運動，活塞和氣門相互頂撞，造成氣門損壞而關閉不嚴，使氣缸漏氣，壓力變低而無法啟動。

（三）一輛95款本田雅閣2.0轎車

故障現(xiàn)象：一輛95款本田雅閣轎車，在高速路上行駛，突然自動熄火后，再無法啟動。

故障檢查：首先對燃油供給系統(tǒng)進行檢查，所有部件正常，油壓正常。接著對點火系統(tǒng)進行檢查，用點火測試儀檢查發(fā)現(xiàn)，高壓線無火。接著對低壓電路及有關點火控制的傳感器（如曲軸位置傳感器等）及其線路進行檢查，發(fā)現(xiàn)其技術狀況良好，于是懷疑高壓線圈存在故障，用萬用表對高壓線圈進行檢查，發(fā)現(xiàn)一次線圈良好，二次線圈斷路。

故障排除：由于該高壓線圈位于分電器內部，無單件更換，只能更換分電器總成，裝復試車，工作正常。

故障分析：該故障是高壓線圈正常老化而造成斷路使汽車無法點火而不能啟動。

（四）99款獵豹越野汽車

故障現(xiàn)象：駕駛員反映，該車開始時行駛100多公里就自動熄火而無法啟動，但休息20分鐘左右，又可啟動并正常行駛。后來，發(fā)展到每行駛30~50公里后又出現(xiàn)以上情況，駕駛員有時無意（懷疑油泵故障）用木棍敲油箱后又可啟動行駛。

故障檢查：當我們到現(xiàn)場時車又可啟動，按駕駛員所述，懷疑是油泵故障，于是更換完油泵后進行試車，當行駛了30多公里時，故障又重新出現(xiàn)?？膳袛嗖皇怯捅霉收?，也不是油路故障，初步判斷點火電路故障。于是用點火測試儀檢測高壓線點火情況，發(fā)現(xiàn)無火。進一步檢查發(fā)現(xiàn)分電器上的轉速傳感器和上止點傳感器無信號輸出。

故障排除：更換新的分電器總成，裝復試車，容易啟動，工作正常。博士論文，無法啟動。

故障分析：該車的轉速與上止點信號傳感器是裝在分電器里，是光電式傳感器，傳感器上的發(fā)光元件和光敏元件在高溫下容易失效而無轉速信號和上止點信號輸送給ECU，ECU收不到該信號而不發(fā)出點火、噴油指令，因而發(fā)動無法啟動。這是一個典型的間歇性熄火故障。

四、結語電控汽車發(fā)動機無法啟動的故障原因是很多，但是其故障診斷與排除并不難。只要有扎實的理論作為基礎，加上一定的實踐，就能修好車，快修車。實際上，汽車維修分析故障的依據可概括為：弄清癥狀，結合構造，聯(lián)系原理，具體分析。

第5篇：傳感器技術論文范文

【關鍵詞】無線傳感器 無線傳感器網絡 健康體檢 智能終端

當前信息化的不斷進步，無線傳感器技術也在各個領域得到了深入的發(fā)展。借助于現(xiàn)在日益發(fā)展起來的無線傳感器，建立起不受環(huán)境和距離高度限制的無線傳感器網絡，移動終端通過采集大量數(shù)據，建立起健康體檢系統(tǒng)數(shù)據庫，可以實時對身體各項指標進行監(jiān)控和記錄，并且提供健康常識的查詢，通過數(shù)據分析反饋健康狀況并且給予藥物治療的方法的功能。對提高我們健康提供便捷，準確的監(jiān)測數(shù)據，幫助用戶了解自身的身體狀況，有希望成為每個家庭不可或缺的“私人醫(yī)生”。

1 無線傳感器在國內外應用現(xiàn)狀

最近幾年，尤其是無線通信、集成電路和傳感器等技術的飛速發(fā)展，使得大批低成本、低功耗、多功能的無線傳感器占據了大量的市場。而隨之發(fā)展的還有無線傳感器網絡。無線傳感器網絡近幾年來在世界上有著廣泛的應用市場。它不僅僅是在在工業(yè)、農業(yè)、軍事、環(huán)境、等傳統(tǒng)領域取得了巨大成就，還在醫(yī)療和護理領域也得到了快速發(fā)展。羅徹斯特大學的科學家根據室內的微塵來測量居住者的重要征兆（血壓、脈搏和呼吸）、睡覺姿勢以及每天24小時的活動狀況。英特爾公司也推出了無線傳感器網絡的家庭護理技術。利用無線通信技術將獲得的數(shù)據進行整合，并且根據這些信息進行護理，從而減輕護理人員的工作量?；跓o線傳感器應用優(yōu)勢及其發(fā)展大潮，為我們研究的健康體檢系統(tǒng)提供了支撐和動力。

2 基于無線傳感器網絡的健康體檢系統(tǒng)

2.1 功能及設計

本系統(tǒng)主要是通過無線傳感器進行健康監(jiān)測。通過表面粘貼的傳感器作為神經系統(tǒng)使用，來對使用者的重要征兆（血壓、脈搏和呼吸）進行測量。通過無線傳感器網絡進行數(shù)據獲取和整理，系統(tǒng)對用戶提出幫助和解決問題。根據已經檢測的數(shù)據分析健康狀況并給予合適的意見，可以通過圖標等形式顯示在智能終端。

2.1.1 通過無線傳感器網絡進行數(shù)據獲取和整理

無線傳感器網絡通常由大量密集部署在某個監(jiān)測區(qū)域的傳感器節(jié)點以及一個或多個位于區(qū)域內或區(qū)域附近的數(shù)據匯聚節(jié)點組成。這些傳感器節(jié)點體積小，但配備有傳感器、嵌入式微處理器和無線收發(fā)器等器件，集信息采集、數(shù)據處理和無線通信等功能于一體，能夠通過無線通信和自組織方式形成網絡，可以檢測和處理監(jiān)測區(qū)域內的各種環(huán)境數(shù)據或目標信息，并將所監(jiān)測到的數(shù)據和信息傳送給匯聚節(jié)點，從而協(xié)作完成指定的監(jiān)測任務。同時，傳感器節(jié)點還可以通過匯聚節(jié)點作為網關，與現(xiàn)有的網絡基礎設施（如互聯(lián)網、衛(wèi)星網、移動通信網等）建立連接，使遠程的監(jiān)控中心或終端用戶能夠使用采集到的數(shù)據和信息。該系統(tǒng)以智能終端設備的Android操作系統(tǒng)平臺，用戶通過手機與無線傳感器網絡建立聯(lián)系，將無線傳感器處理后的數(shù)據反映到手機中，讓用戶可以隨時查看健康狀況。

2.1.2 無線傳感器進行健康監(jiān)測

通過表面粘貼的傳感器作為神經系統(tǒng)使用，來對使用者的重要征兆（血壓、脈搏和呼吸）進行測量。該系統(tǒng)在腕環(huán)設備中嵌入半導體傳感器，幫用戶隨時了解自己的狀況，利用無線通信傳遞必要的信息，來感知和預報身體狀況。

2.1.3 無線傳感器系統(tǒng)對用戶提出幫助和解決問題

根據已經檢測的健康狀況，在后臺數(shù)據庫進行對比查找，針對不同用戶的各項身體指標反饋不同的健康建議，并顯示在手機客戶端。

2.2 基于無線傳感器網絡的健康體檢系統(tǒng)實現(xiàn)

2.2.1 系統(tǒng)設計

系統(tǒng)首先提示用戶進行注冊，并設置賬戶名和密碼。注冊成功即可利用已經注冊的用戶名和密碼登錄健康體檢系統(tǒng)中心，與數(shù)據庫中存儲用戶名和密碼進行匹配，若匹配不成功則返回錯誤信息，要求重新輸入；只有在匹配完全成功時，進入系統(tǒng)的頁面，頁面設計如圖1所示。

2.2.2 系統(tǒng)三層結構

系統(tǒng)三層結構表示層、控制層、業(yè)務邏輯層。表示層是處理數(shù)據，進行轉換，執(zhí)行通用數(shù)據轉換的功能。控制層主要是進行函數(shù)間參數(shù)傳遞。業(yè)務邏輯層為了實現(xiàn)業(yè)務接口函數(shù)，符合系統(tǒng)的功能。分層系統(tǒng)架構設計已成功在軟件系統(tǒng)被廣泛應用。分層設計可以使系統(tǒng)分工，有利于系統(tǒng)修改與維護，增強系統(tǒng)靈活性?？倳霈F(xiàn)業(yè)務流程改造的情況，然而接口的功能。在系統(tǒng)的需求下，轉換調用順序可以實現(xiàn)不同功能，不用對接口進行再次開發(fā)，體現(xiàn)了系統(tǒng)的可擴展性。 細化系統(tǒng)三層把它們分為表示層、應用層、服務層、實體域、數(shù)據層。各層之間相互連接相互貫通，體現(xiàn)了系統(tǒng)的連通性。表示層劃分為表示層和應用層。功能是顯示系統(tǒng)的頁面情況，應用層功能是進行信息交換，通過參數(shù)傳遞并成功發(fā)送信息。服務層用XML語言，為業(yè)務類服務提供業(yè)務功能接口。實體層是數(shù)據實體，通過數(shù)據驗證和封裝完成數(shù)據。

其具體工作原理見圖2。

3 結論

本系統(tǒng)借助于現(xiàn)在日益發(fā)展起來的無線傳感器，通過實時監(jiān)測，收集和分析各項數(shù)據，建立起健康體檢系統(tǒng)數(shù)據庫，通過數(shù)據分析檢測身體健康狀況，并且提供健康常識的查詢，通過數(shù)據分析反饋健康狀況并且給予藥物治療的建議。

對于創(chuàng)建這樣一套健康體檢系統(tǒng)，基于所學的計算機程序語言及其容易開發(fā)出來，但是在系統(tǒng)推廣上還有不足，無線傳感器網絡數(shù)據完整性問題、傳感器成本問題及能源供給問題，都需要進一步改進。

參考文獻

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[6]李海陽.“掌上醫(yī)院”成為移動醫(yī)療新寵[J].中國數(shù)字醫(yī)學，2014（09）.

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[8]宋吾力.煤礦安全檢測技術及其監(jiān)控系統(tǒng)研究[M].北京：地質出版社，2016.

作者簡介

張曉丹（1995-），女，現(xiàn)為泰山醫(yī)學院醫(yī)學信息工程學院2013級信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)學生。

孟凡燕（1994-），女，現(xiàn)為泰山醫(yī)學院醫(yī)學信息工程學院2013級信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)學生。

王浩淼 （1994-），男，現(xiàn)為泰山醫(yī)學院醫(yī)學信息工程學院2014級計算機應用技術專業(yè)學生。

喬晶（1982-），女，山東省萊蕪市人。碩士學位?，F(xiàn)為泰山醫(yī)學院醫(yī)學信息工程學院講師。主要研究方向為計算機技術與應用，信息管理。

通訊作者簡介

宋吾力（1978-），男，山東省汶上縣人。現(xiàn)為泰山醫(yī)學院醫(yī)副教授。主要研究方向電子信息、計算機應用。

第6篇：傳感器技術論文范文

關鍵詞 平面渦流傳感器；提離值；機理分析

中圖分類號O59 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）101-0136-02

0 引言

20世紀80年代，電渦流傳感器在航空航天的快速發(fā)展中得到了廣泛應用，但是工程人員發(fā)現(xiàn)由于設備器件等的特殊結構，傳統(tǒng)的剛性傳感器無法得到安裝，因此傳統(tǒng)的剛性傳感器的應用也得到了極大限制。隨著傳感器技術的發(fā)展以及加工工藝技術水平的提高，柔性傳感器的研究越來越受到重視。

隨著傳感器技術的發(fā)展以及加工工藝水平的提高，為了實現(xiàn)大面積的位移測量，提高測量精度、測試速度和效率，電渦流傳感器陣列測試技術的研究和應用得到很大的發(fā)展。傳統(tǒng)的電渦流傳感器使用的敏感線圈形狀為螺旋漸開線型，在線圈的中心和外側引出兩根測量線進行測量。本文提出一種矩形電渦流傳感器，在相同的加工工藝水平下，與傳統(tǒng)的渦流傳感器線圈相比可以加工得更薄，靈敏度高、線性度更好。首先，設計并制作平面矩形并聯(lián)型渦流傳感器探頭；其次，機理分析，即推導提離值與線圈固有參數(shù)及外加電流、頻率的關系表達式；最后，搭建線圈測試平臺，測試并分析傳感器探頭的特性。

1 矩形渦流傳感器線圈設計

1.1 線圈的結構

矩形渦流傳感器線圈是在柔性基底上加工制成的，線圈如圖1所示，線圈的各圈為矩形，各圈之間為并聯(lián)關系，從線圈中心引出兩根測量線，制作工藝上較傳統(tǒng)螺旋漸開線形線圈要更為簡便。

1.2線圈制作

以多壁碳納米管作為導電相，硫化硅橡膠作為基體相，以正己烷作為有機溶劑，以硅酸作為催化劑，硅酸乙酯作為交聯(lián)劑，在機械攪拌作用下，輔以超聲波分散處理，控制恒定的溫度、超聲功率和攪拌速度，室溫保持24h以上，成型，得到碳納米管填充硅橡膠復合材料試樣，制作流程如圖2所示。

2 線圈內任意一點磁感應強度分析

選圈數(shù)分別為33 、25、 17 、9的線圈進行提離特性試驗，分別取不同的線圈圈數(shù)，測量其阻抗Z，阻抗提離特性如圖4所示。表1為圖4對應的分析表，由表1的分析可知隨線圈圈數(shù)增大，線圈的阻抗、平均靈敏度增大。

4 結論

為了進行復雜曲面間隙的無損測量，提出矩形平面電渦流傳感器線圈，從機理和實驗數(shù)據分析上研究了電渦流傳感器線圈的特性，論文的研究在工程應用上具有一定的指導意義。

參考文獻

[1]李劍，丁天懷.差動結構電渦流式液位傳感器性能改進與應用[J].儀表技術與傳感器，2003（2）： 12-14.

[2]Hansen J，Peoples R B.Using eddy current testing to solve industrial problems [J].Mater Eval， 2006，64（5）： 543 - 546.

第7篇：傳感器技術論文范文

關鍵詞：傳感器；檢測技術；實踐教學；教學改革

作者簡介：馬利（1980-），女，湖北仙桃人，河南工業(yè)大學電氣工程學院，講師；王秀霞（1979-），女，河南新鄭人，河南工業(yè)大學電氣工程學院，講師。（河南　鄭州　450001）

中圖分類號：G642?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）30-0052-02

隨著計算機輔助設計技術（CAD）、微機電系統(tǒng)（MEMS）技術、光纖技術和信息技術的發(fā)展，獲取各種信息的傳感器已經成為各個應用領域，特別是在自動檢測、自動控制系統(tǒng)中已成為不可缺少的重要技術工具，越來越成為信息社會賴以存在和發(fā)展的物質與技術基礎。因此，“傳感器與檢測技術”課程在河南工業(yè)大學自動化、電氣工程及自動化、應用物理等學科課程體系占據了非常重要的位置。

“傳感器與檢測技術”是一門集光、機、電于一體，綜合物理、化學、生物、材料、電子、電氣、計算機、機械等多學科技術于一體的工科電氣信息類專業(yè)的重要專業(yè)基礎課程。該課程具有以下特點：涉及內容多，除傳感器與檢測技術基礎知識外，還包括眾多電工參量、物理參量、機械參量、成分參量、熱工參量的檢測原理、方法與技術等內容；各章內容多學科交叉，涉及電學、磁學、光學、化學等學科；各章內容之間的聯(lián)系并不甚緊密，但都涉及上述多門前修課程的知識及這些知識的綜合應用等。[1]

由于該課程的以上特點，學生在學習該課程時，尤其開始時，通常感覺不適應、思維跟不上、枯燥、難以學好。為了更好地適應國民經濟建設對自動化、測控技術方面的人才需要，更好地發(fā)展學科課程建設，對該課程教學進行改革與實踐，提高課程的教學質量已勢在必行。

一、主要教學內容和特點

總體上，傳感器及檢測技術課程分為三部分內容：

第一部分：傳感器的基礎知識。了解傳感器特性指標，傳感器輸入輸出之間的關系，掌握分析傳感器靜特性和動特性的基本方法，在給定條件下熟悉計算穩(wěn)定時間和工作頻率的方法以及傳感器的標定。主要了解傳感器及檢測技術的基本概念；傳感器特性及其標定；掌握檢測數(shù)據的處理及誤差分析的方法。

第二部分：各種常用傳感器的介紹。理解并掌握各種類型傳感器原理及應用知識，主要有電阻式傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、磁電式傳感器、壓電式傳感器、光電式傳感器、熱電式傳感器。

第三部分：檢測技術的主要問題。了解檢測的感念、測量的方法、測量系統(tǒng)的組成和數(shù)據處理的一般方法。掌握傳感器的應用基礎、如何設計與構成檢測系統(tǒng)等內容。

理論教學中的難點主要有以下幾個方面：一是內容多，傳感器種類多、應用廣泛，原理復雜，對物理知識要求高，學生把握重點有困難；二是課程中傳感器以結構傳感器為主，有大量的傳感器結構圖形，對平面圖形學生理解有難度；三是傳感器是一門工程應用背景很強的課程，需要理論結合實際；四是接口電路復雜，對模擬電路等電學知識要求較高。

二、教學中采用的方法與手段

1.將先進的教學方法引入課堂，并以實際工程為背景，重點放在傳感器的應用上

根據每次講授內容，盡量講解符合內容的工程實際案例，以工程應用背景的案例激發(fā)學生的學習興趣，同時將案例的講授與相關實驗結合，在枯燥的理論教學過程中很好地融入了有趣的實驗過程，以提高學習效果；對講授的內容進行精心選擇，突出重點、難點，結合實際進行比較，刪除過時的內容，同時對有些內容安排學生自學，提高學生的自學能力。

2.“教、學、做”一體化教學模式

檢測技術是實踐性很強的課程。西方有一句名言：“聽過的我會忘記，看過的我能記得，做過的我才理解。”把大部分課程搬到實驗室講授，理論講解、動手實驗、交流討論交替進行，使學生將“知識”迅速轉化為“能力”，同時保證實踐性環(huán)節(jié)的順利開展。同時，采用實物實驗與理論實驗相結合的教學實驗方法，以提高實驗效果，利用自行研制的一些實際傳感器及放大電路輔助教學，在實踐中學習，使深奧的理論變得生動易懂，達到理論與實際相互補充、相互對應，調動和激發(fā)學生的學習積極性。

3.制作豐富多彩的多媒體課件，將科研成果引入課堂

由于檢測技術的發(fā)展迅速，再加上教材需要一定的出版周期，使教材內容滯后于學科發(fā)展。為彌補這方面的缺陷，在教學內容組織上采用以自行制作的多媒體課件為主、以書本教材為輔的形式。課件制作利用聲音、動畫、圖片等形式幫助學生更好地理解課程內容。在教學內容方面，把握重點、難點的同時積極了解新技術的動態(tài)，及時補充反映新的傳感技術的內容，力求使學生了解傳感器前沿發(fā)展。教學中盡可能插入新型傳感器產品的介紹以及一些科研經歷、科研成果和正在進行的科研項目。把相關科研成果在課堂上展示給學生，大大拓寬了學生視野，同時激發(fā)了學生的學習興趣，達到良好的教學效果。

三、注重實踐教學

1.利用現(xiàn)有的實驗室，開設相應的開放性設計實驗

傳感器與檢測技術作為一門實踐性很強的課程，實驗在課程教學中占有起重要作用。以實驗室豐富的實驗教學條件，配合教學的要求，安排多個學時的實驗。

但是畢竟課堂教學時間有限，為了讓學生更好地掌握常用傳感器的使用和標定方法以及接口電路的設計，同時還開設了相應的開放設計實驗。學生通過開放設計實驗的訓練能夠對傳感器有全面的認識，能獨立進行實驗數(shù)據讀取和實驗結果分析，加深對理論知識的理解和認識，也讓學生對傳感器的選擇、使用和接口電路特點有一定的認識。同時能夠獨立設計簡單的傳感器和接口電路，具有使用和分析傳感器的初步能力。

2.構建了新的實踐教學體系

本課程與實際應用聯(lián)系緊密。實踐教學是培養(yǎng)學生動手能力和創(chuàng)新思維能力的重要教學手段，也是積極響應學校應用型人才的培養(yǎng)目標總體辦學指導思想的一項重要內容。除了進行理論學習之外必須加強實踐環(huán)節(jié)，學生通過自己動手進行實驗操作，有助于牢固掌握傳感器與檢測技術的基本知識，同時可以加深對一些較為抽象的工作原理的理解，通過實驗進一步學習傳感器在工業(yè)測量控制中的實際應用。

在實驗內容的設置上，我們壓縮了驗證性實驗的教學時數(shù)，加大了綜合性、設計性和創(chuàng)新性實驗學時數(shù)；同時，開設了與本課程相關的4周創(chuàng)新性實踐課程，為本課程的連續(xù)性動手能力的培養(yǎng)打下了基礎；并設立基于本課程的開放性試驗，開放創(chuàng)新實驗室，給學生實踐動手能力的提高提供良好的環(huán)境和硬件平臺，同時積極鼓勵、支持和指導學生參加各類電子設計大賽。

3.學生科技創(chuàng)新和實踐創(chuàng)新與課程相輔相成

在學校各級領導的大力支持下，積極主動地多方爭取、創(chuàng)造條件，開展了一系列卓有成效的基于傳感器與檢測技術的大學生實踐與科技創(chuàng)新活動，并取得了良好的效果。通過這一系列的學生競賽活動，使學生利用傳感器來進行項目開發(fā)的能力和水平具有了很大的提高，具有了一定的設計開發(fā)能力，大大激發(fā)了學生對本課程學習的熱情，營造了本課程學習的良好氛圍。同時定期舉辦專題講座，了解學生學習及應用中存在的問題，并加以指導。鼓勵學生在日常生活中尋找課程設計題目，用傳感器與檢測技術解決實際問題，開闊了學生眼界，豐富了學生的知識，提高了學生的創(chuàng)新能力，形成了良好的師生互動的課外學習環(huán)境，得到了廣大師生的肯定。

4.科研項目與教學內容相結合

不斷的將科研成果、科研項目和教學成果引入教學，及時跟蹤傳感器與檢測技術的最新進展，把科研成果或項目中的具體問題與課程相關章節(jié)結合。例如，結合糧庫糧情監(jiān)測系統(tǒng)講授溫度傳感器、濕度傳感器的原理；根據避障機器人的原理講授CCD圖像傳感器或超聲波傳感器原理；結合智能小車講授光電傳感器以及光電編碼盤等，如此不斷豐富教學內容，形成了獨特的教改發(fā)展之路。

積極將科研成果轉化為教學內容，引入課堂教學，讓學生了解科技發(fā)展前沿，幫助學生端正專業(yè)思想，激發(fā)學生的學習興趣。更重要的是促進了學生成人、成才，即教書又育人。并及時將科研成果轉化為教學內容，出版新的高校教材，發(fā)表相應的教改科技論文。

同時積極承擔國家級和省部級、校級科研基金項目，并將科研項目的一部分作為學生科技活動或畢業(yè)設計（論文）的實踐性課題，指導他們開展科學研究，提高學生的實踐能力、創(chuàng)新能力。

針對傳感器與檢測技術課程具有理論豐富、實踐性強等特點，河南工業(yè)大學電氣學院傳感器課程組廣大教師團結協(xié)作，近年來結合自動化技術發(fā)展的趨勢、根據不同授課對象的專業(yè)培養(yǎng)計劃廣泛吸收先進的教學經驗，積極整合優(yōu)秀教改成果，成功地整合了該門課的課程體系，改革了教學內容和方法，形成了具有鮮明特色的教學體系，在課程建設上取得了一定成效。

參考文獻：

[1]蔣全勝，呂家云."傳感器與檢測技術“課程教學改革初探[J].巢湖學院學報，2009，（3）：144-146.

[2]廖京盛.檢測技術課程教學改革探索.第七屆全國高等學校電氣工程及其自動化專業(yè)教學改革研討會，2010，7.

[3]謝森林.《檢測技術與儀表》的教學改革與研究[J].科技信息，2010，

第8篇：傳感器技術論文范文

1 物聯(lián)網技術概要 

在整個的物聯(lián)網構架中包含了傳感網和互聯(lián)網兩個部分，它們功能不同，傳感網負責信息的采集和傳遞，互聯(lián)網則是去實現(xiàn)這種信息的傳輸，可見二者是相互相存的，缺一不可。就物聯(lián)網技術論文而言，它包括射頻識別、傳感以及智能嵌入等技術，我們可以通過這些技術的相互連接來實現(xiàn)對世界上眾多事物的網絡覆蓋。 

1.1 射頻識別技術（RFID） 

即是通過將無線傳感網絡采集到的規(guī)范及各種具有互用性的信息傳輸?shù)街醒胄畔⑾到y(tǒng)，再通過中央信息系統(tǒng)進行相關的識別和通信，最后配合開放性的計算機網絡來實現(xiàn)各種信息的交換和共享。 

1.2 傳感技術 

通過利用各種傳感器將自然信息源處的信息進行識別和處理，其中識別主要是將已經處理了的信息進行辨識分類，而信息處理則是對信號的預處理、選擇、后處理以及信息特征的提取等。 

1.3 嵌入式技術 

簡單而言就是操作系統(tǒng)、計算機硬件與應用程序所組成的一個捆綁系統(tǒng)，計算機實為信息處理的部件，在嵌入式技術的應用中，可以通過嵌入式的系統(tǒng)終端借助網絡來進行感知。 

1.4 Wi-Fi 

Wi-Fi是將電腦和手機等終端通過無線連接的方式連接起來的一種技術，它是接入點下的無線網絡結構。 

2 物聯(lián)網技術在智能化住宅小區(qū)中的應用 

基于前文的概念簡述，我們將對智能化小區(qū)中的RFID和傳感器技術的應用進行分析。 

2.1 無線傳感器網絡技術的應用 

就無線傳感器網絡技術而言，它是物聯(lián)網在智能化小區(qū)實際應用中的一項關鍵技術，它不僅僅是實現(xiàn)了各種物理信息與網絡間的連接，同時還將物聯(lián)網通過嵌入式技術進行處理的已經檢測和感知過的信息集成，進行相應的數(shù)據傳輸。智能化住宅小區(qū)通常采用樹狀的無線傳感器網絡結構，這樣的網絡結構使得信息基礎可靠，便于控制。并且，其節(jié)本結構包括了傳感器和TIZC3530 無線模塊等組成部分，此結構中對于數(shù)據的處理、管理和轉發(fā)都是由協(xié)調器完成。對于傳感器節(jié)點來說，經過通電復位便會搜索到協(xié)調器節(jié)點，如果確實不能搜索到協(xié)調器節(jié)點，我們還可以通過路由器來完成搜索，這樣也可以實現(xiàn)協(xié)調器與網絡的連接。協(xié)調器與PC機通過串口相連，最后再通過超級終端來實現(xiàn)命令的發(fā)送以及數(shù)據的顯示。 

終端節(jié)點連網之后，需要出于一種待機的狀態(tài)，需要發(fā)送相關數(shù)據時，才會對相應的網絡路徑進行數(shù)據的接收與發(fā)送。就智能化住宅小區(qū)的無線傳感器網絡來說，其核心是 TIZC3530 無線射頻芯片，對于其終端節(jié)點而言，是可以靈活放置的，可以大大節(jié)省功耗，有效提升監(jiān)控能力。此外，如果小區(qū)業(yè)主家中也設置相關的傳感器節(jié)點，同樣可以通過無線網與互聯(lián)網相連來完成對家中的環(huán)境實現(xiàn)遠程監(jiān)控。 

2.2 射頻技術的應用 

如今煩人射頻技術已經被廣泛地應用在社會的各個領域，射頻技術又稱射頻標簽，目前對此項技術最為典型的應用除了有汽車晶片防盜器還有物流管理和生產線自動化等。射頻信號在空間中的耦合就可以實現(xiàn)相關信息的對接與傳遞，同時再對這些信息進行識別，就目前而言，射頻技術已經成為了住宅小區(qū)在安防管理中的一項重要技術，通過這種技術可以很好地對車輛和人口的動態(tài)管理。從物聯(lián)網技術在住宅小區(qū)車輛管理系統(tǒng)來看，射頻技術即是物聯(lián)網構成的一個關鍵技術， 射頻技術可以通過其功能實現(xiàn)車上卡片和設備主機之間的信息交換，進而達到對小區(qū)內的車輛信息進行識別，同時還將小區(qū)內的車輛進行有效地管理。在對小區(qū)內整個車輛的管理中，車輛上對車的相關信息進行了標簽化的儲存和管理，只要通過射頻技術來讀取相應的射頻標簽，我們就可以明確地知道車的相關信息，進而確定車輛的身份。而對于一套完整的射頻技術系統(tǒng)而言，主要是由 Reader與Transponder 兩部份組成，Transponder具備不接觸、不需要電池以及不刷卡的優(yōu)勢，同時其安全性非常高。當Transponder 接收到Reader發(fā)射出的特定頻率中的無限電波后驅動Transponder電路輸出其內部身份信息，再由 Reader 來接收內部身份信息，通過在智能化住宅小區(qū)中應用這種技術來實現(xiàn)對車輛的管理，可以有效防止車輛被盜，實現(xiàn)維護小區(qū)穩(wěn)定以及治安穩(wěn)定的目標，起到保護住戶財產安全的作用。 

第9篇：傳感器技術論文范文

論文摘要:文章提出在《過程檢剛技術》課程教學中，使學生的學習從“教”到“學”，再到“做”，從而提高了學生的學習興趣及操作能力。

長期以來，《過程檢測技術》課程以教師的理論講解為主，采用“滿堂講”的授課方法，使學生缺失自由發(fā)展空間并匾乏實踐動手機會。高等職業(yè)教育的辦學定位是“以服務為宗旨，以就業(yè)為導向，走產學研結合的發(fā)展道路”，決定了高職教育要加強實踐教學，才能培養(yǎng)出技能型人才。筆者結合自己近幾年的教學心得及多位同事的教學經驗，提出幾項教改舉措。

一、“教、學、做”相結合

《過程檢測技術》課程是對多種傳感器結構的認識、使用及選型，而多數(shù)傳感器的原理、結構特征對于相當一部分同學來說就存在一定的理解障礙，筆者利用學院檢測實驗室的基礎傳感器，在實驗室進行現(xiàn)場觀摩教學，讓學生邊學邊作。例如，在講述熱電偶測溫的過程中，利用酒精燈加熱K型熱電偶，用萬用表測量冷端輸出熱電勢，隨著加熱時間的延長，萬用表的測試數(shù)據隨之增大，利用這種現(xiàn)象向學生解釋熱電偶輸出熱電勢的大小與測量端和冷端溫差相關聯(lián)。通過簡單的現(xiàn)場演示，學生在了解基本原理的同時，也對元件的應用有了了解。由于所用的都是常規(guī)元器件，學生在電子市場都可以購買到，利用課余時間親手制作，切身感受，從而進一步激發(fā)了學生的學習興趣。

二、采用多媒體教學，融入更多信息量

為了將工業(yè)級的生產線中所涉及的傳感器納人到教學內容，筆者從實際現(xiàn)場采集教學素材，通過錄制生產現(xiàn)場畫面，制作成教學短片，定期給學生播放，使學生了解現(xiàn)場生產環(huán)境及基礎知識，了解各種檢測模塊在實際生產中的應用，使學生明確本專業(yè)畢業(yè)生的具體工作崗位，明確本課程在學習中應該注意到的問題，從而初步了解自己以后在工作崗位上所從事的相關工作。在講述傳感器工作原理時，還可將傳感器所發(fā)生的化學變化或物理結構的變化做成動畫，使學生能夠直觀地觀察出在實際測量的過程中，傳感器內部所發(fā)生的微觀變化，進一步對傳感器的工作原理進行了解。

三、成立興趣小組，提高理論與實踐結合的力度

利用課余時間，筆者帶領學生利用各種傳感器制作相關電路。在對實驗室各個傳感器工作原理進行分析后，鼓勵學生用自己的設計思路及方案設計電路，在此過程中學生的積極性很高，目前我們已經設計并制造出了各種傳感器應用電路。比如讓學生用分立元件搭接超聲波測距電路;利用紅外傳感器設計自動門控制電路;利用氣敏傳感器制作酒精濃度測試儀;利用濕敏傳感器制作濕度檢測電路;瓦斯氣體檢測及報警電路;禁止吸煙語音廣告牌電路等等。通過課外實踐活動，使那些對傳感器有濃厚興趣的同學在理論與實踐結合上得到提高。

四、改變考核辦法，增加實驗考核環(huán)節(jié)