第一篇:國家標準GB766587對傳感器下的定義是能感受規定的被(精)
傳感器
國家標準GB7665-87對傳感器下的定義是:“能感受規定的被測量并按照一定的規律轉換成可用信號的器件或裝置,通常由敏感元件和轉換元件組成”。傳感器是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,并能將檢測感受到的信息,按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。
傳感器的作用:人們為了從外界獲取信息,必須借助于感覺器官。而單靠人們自身的感覺器官,在研究自然現象和規律以及生產活動中它們的功能就遠遠不夠了。為適應這種情況,就需要傳感器。因此可以說,傳感器是人類五官的延長,又稱之為電五官。
新技術革命的到來,世界開始進入信息時代。在利用信息的過程中,首先要解決的就是要獲取準確可靠的信息,而傳感器是獲取自然和生產領域中信息的主要途徑與手段。
以下介紹傳感器在現代技術中的應用:
一、人體接近傳感器在ATM取款機監控中的應用:
ATM專用人體接近傳感器YTMW8631和人體活動監測器YT-EWS,一種用于檢測人體接近的控制器件 可準確探知附近人物的靠近,是目前作為報警和狀態檢測的最佳選擇。傳感部分對附件人物移動有很高的檢測靈敏度又對周圍環境的聲音信號抑制具有很強的搞干擾能力可廣泛應用于ATM保險等場合的防盜裝置中安裝方便,可水平或垂直安裝。對人體感應的靈敏度市連續可調的,這使得人體接近傳感器可以適應于很多不同的場合。
廣泛應用于金融工商、自助銀行、ATM監控人體接近報警等。內部采用微電路芯片作程控處理,具有較高探測靈敏度和觸發可靠性探測與控制兩部分合二為一,守候功耗低,開關信號輸出,直接觸發報警錄像,使用簡便。
可性能特點:
(1)具有穿透墻壁和非金屬門窗的功能,適用于銀行ATM監控系統隱蔽式內置安裝;
(2)探測人體接近距離遠近可調,可調節半徑為(約)0-5米;(3)探測區域呈雙扇形,覆蓋空間范圍大;
(4)對檢測信號進行幅度和寬度雙重比較,誤報小;(5)有較高的環境溫度適應性能,在-20到50攝氏度均不影響檢測靈敏度。(6)非接觸探測。
(7)不受溫度、濕度、噪聲、氣流、塵埃、光線等影響適合惡劣環境。(8)抗射頻干擾能力強。
二、傳感器在機器人中的應用
機器人是由計算機控制的復雜機器,它具有類似人的肢體及感官功能;動作程序靈活;有一定程度的智能;在工作時可以不依賴人的操縱。機器人傳感器在機器人的控制中起了非常重要的作用,正因為有了傳感器,機器人才具備了類似人類的知覺功能和反應能力。
機器人傳感器分類:根據檢測對象的不同可分為內部傳感器和外部傳感器。a.內部傳感器:用來檢測機器人本身狀態(如手臂間角度)的傳感器。多為檢測位置和角度的傳感器。
b.外部傳感器:用來檢測機器人所處環境(如是什么物體,離物體的距離有多遠等)及狀況(如抓取的物體是否滑落)的傳感器。具體有物體識別傳感器、物體探傷傳感器、接近覺傳感器、距離傳感器、力覺傳感器,聽覺傳感器等。具體有:(1)明暗覺
檢測內容:是否有光,亮度多少
應用目的:判斷有無對象,并得到定量結果 傳感器件:光敏管、光電斷續器(2)色覺
檢測內容:對象的色彩及濃度
應用目的:利用顏色識別對象的場合
傳感器件:彩色攝像機、濾波器、彩色CCD(3)位置覺
檢測內容:物體的位置、角度、距離
應用目的:物體空間位置、判斷物體移動 傳感器件:光敏陣列、CCD等(4)形狀覺
檢測內容:物體的外形
應用目的:提取物體輪廓及固有特征,識別物體 傳感器件:光敏陣列、CCD等(5)接觸覺
檢測內容:與對象是否接觸,接觸的位置
應用目的:確定對象位置,識別對象形態,控制速度,安全保障,異常停止,尋徑
傳感器件:光電傳感器、微動開關、薄膜特點、壓敏高分子材料(6)壓覺
檢測內容:對物體的壓力、握力、壓力分布
應用目的:控制握力,識別握持物,測量物體彈性 傳感器件:壓電元件、導電橡膠、壓敏高分子材料(7)力覺
檢測內容:機器人有關部件(如手指)所受外力及轉矩 應用目的:控制手腕移動,伺服控制,正解完成作業 傳感器件:應變片、導電橡膠(8)接近覺
檢測內容:對象物是否接近,接近距離,對象面的傾斜 應用目的:控制位置,尋徑,安全保障,異常停止
傳感器件:光傳感器、氣壓傳感器、超聲波傳感器、電渦流傳感器、霍爾傳感器(9)滑覺
檢測內容:垂直握持面方向物體的位移,重力引起的變形 應用目的:修正握力,防止打滑,判斷物體重量及表面狀態
傳感器件:球形接點式、光電旋轉傳感器、角編碼器、振動檢測器 幾種主要的機器人傳感器簡介
⒈ 視覺:20世紀50年代后期出現,發展十分迅速,是機器人中最重要的傳感器之一。
機器視覺從20世紀60年代開始首先處理積木世界,后來發展到處理室外的現實世界。20世紀70年代以后,實用性的視覺系統出現了。視覺一般包括三個過程:圖像獲取、圖像處理和圖像理解。相對而言,圖像理解技術還很落后。
⒉ 力覺:機器人力傳感器就安裝部位來講,可以分為關節力傳感器、腕力傳感器和指力傳感器。
國際上對腕力傳感器的研究是從20世紀70年代開始的,主要研究單位有美國的DRAPER實驗室、SRI研究所、IBM公司和日本的日立公司、東京大學等單位。
⒊ 觸覺:作為視覺的補充,觸覺能感知目標物體的表面性能和物理特性:柔軟性、硬度、彈性、粗糙度和導熱性等。
觸覺研究從20世紀80年代初開始,到20世紀90年代初已取得了大量的成果。⒋ 接近覺:研究它的目的是使機器人在移動或操作過程中獲知目標(障礙)物的接近程度,移動機器人可以實現避障,操作機器人可避免手爪對目標物由于接近速度過快造成的沖擊。⒌ 聽覺:(1)特定人的語音識別系統
特定人語音識別方法是將事先指定的人的聲音中的每一個字音的特征矩陣存儲起來,形成一個標準模板(或叫模板),然后再進行匹配。它首先要記憶一個或幾個語音特征,而且被指定人講話的內容也必須是事先規定好的有限的幾句話。特定人語音識別系統可以識別講話的人是否是事先指定的人,講的是哪一句話。(2)非特定人的語音識別系統
非特定人的語音識別系統大致可以分為語言識別系統,單詞識別系統,及數字音(0~9)識別系統。非特定人的語音識別方法則需要對一組有代表性的人的語音進行訓練,找出同一詞音的共性,這種訓練往往是開放式的,能對系統進行不斷的修正。在系統工作時,將接收到的聲音信號用同樣的辦法求出它們的特征矩陣,再與標準模式相比較。看它與哪個模板相同或相近,從而識別該信號的含義。
三、感應門介紹
現在一般指的感應門是指:平移式感應門和平開式感應門,感應門是自動門中的一種開門模式.感應門主要是指門開關的控制系統是通過感應方式而實現的,按感應方式的不同可分為紅外線感應門,微波感應門,刷卡感應門,觸摸式感應門等; 門體方面一般采用鋼化玻璃、不銹鋼板、彩鋼板等或一些特殊的材質。
感應門適合于賓館、酒店、銀行、寫字樓、醫院、商店等,應用非常廣泛。使用自動門,可以節約空調能源、降低噪音、防風、防塵,同時可以使我們的出入口顯得莊重高檔。
感應門
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如何選擇感應門的配置
根據安裝感應門的環境及要求,考慮選擇感應門的配置。
1)感應器的選擇:在高檔酒店、寫字樓,可以選擇高靈敏度的感應器;在人行道邊上的銀行、商店等經常有人路過的地方,選擇窄區域的感應器。
2)安全輔助裝置:在高檔酒店等地方需要杜絕感應的夾人事件,可以選擇安裝防夾人紅外感應器。3)配備后備電源:為保證停電時自動門也能工作正常,可以配備后備電源。
平移式感應門的主要性能
感應門
自動感應門的種類很多,首先,平移式感應門組由以下部件組成:
1、主控制器:它是自動門的指揮中心,通過內部編有指令程序的大規模集成塊,發出相應指令,指揮馬達或電鎖類系統工作;同時人們通過主控器調節門扇開啟速度、開啟幅度等參數。
2、感應探測器:負責采集外部信號,如同人們的眼睛,當有移動的物體進入它的工作范圍時,它就給主控制器一個脈沖信號;
3、動力馬達:提供開門與關門的主動力,控制門扇加速與減速運行。
4、門扇行進軌道:就象火車的鐵軌,約束門扇的吊具走輪系統,使其按特定方向行進。
5、門扇吊具走輪系統:用于吊掛活動門扇,同時在動力牽引下帶動門扇運行。
6、同步皮帶(有的廠家使用三角皮帶):用于傳輸馬達所產動力,牽引門扇吊具走輪系統。
7、下部導向系統:是門扇下部的導向與定位裝置,防止門扇在運行時出現前后門體擺動。
當門扇要完成一次開門與關門,其工作流程如下:
感應探測器探測到有人進入時,將脈沖信號傳給主控器,主控器判斷后通知馬達運行,同時監控馬達轉數,以便通知馬達在一定時候加力和進入慢行運行。馬達得到一定運行電流后做正向運行,將動力傳給同步帶,再由同步帶將動力傳給吊具系統使門扇開啟;門扇開啟后由控制器作出判斷,如需關門,通知馬達作反向運動,關閉門扇。
感應門
平開式感應門的主要性能
1、安裝方便:不受門柱及大門原有結構的影響,任何平開門均能方便安裝,并不破壞其原有結構;對門柱、門體之形伏、大小無特殊要求;
2、有效推力大:開門機在大門開啟的最佳受力點(距鉸鏈最遠處)上工作,效率100%,只要單人能推動的大門均能可靠工作;
3、對門體作用力小:由于受力點最佳、效率最大,所以在門體施力點上作用力最小,門體結構不會變形;
4、能開超寬門:由于工作于離大門樞軸的最遠處,并且作用力方向始終與開門方向相同,所以無論多寬的門均能輕松啟閉;
5、可使大門作0~360度超廣角自由啟閉;
6、自帶鎖定:大門關閉后,開門機能可靠自行鎖定,不必另加電鎖
7、高智能化:由于本機自帶聯動電鎖,所以可自由設定左、右門開門順序,任意指定某扇門單開,遇阻反彈、遇堵自停,自動判定車或人離去后自動關門,并有增值接口可與地感器、讀卡器/密碼器構成現代化的智能門禁系統;
8、電耗省:由于開門效率高,所需動力小,所以電耗極省;
9、有限位開關,便于控制,限位準確、穩定,不使電機、機構超負荷;
10、機構承受應力小,壽命長;
11、流線形外觀,小巧、美觀。
四、傳感器在發動機中的應用
1、發動機冷卻液液位傳感器
此傳感器在冷卻液膨脹箱蓋上。當發動機冷卻液位下降后,啟亮報警指示燈。此開關為常閉開關。
2、發動機冷卻液溫度傳感器
此傳感器在冷卻液膨脹箱蓋上。溫度傳感器的電阻與冷卻液溫度成正比變化,該傳感器向儀表盤發送調解信號電壓操縱儀表。發動機冷地液溫度在儀表盤上以顯示條形式顯示,顯示條最多為12格,每格表示5~6攝氏度。發動機冷機(溫度低于56攝氏度)時,顯示條只顯示1格;當發動機處于正常工作溫度時,顯示條將最多顯示10格;發動機溫度過高、顯示格數從11增到12時,啟亮儀表盤上的報警指標燈報警。此報警為關鍵性報警。
3、發動機機油壓力傳感器
此傳感器在機體石側,為常閉開關。傳感器的電阻與發動機機油壓力成正比變化,向儀表組發現調解信號電壓操縱儀表。報警壓力取決于發動機轉速。在發動機轉速低于500r/min時,開關關閉。在以下幾種情況時,開關打開,啟亮報警無線電示燈報警同時機油壓力顯示條降低至最少格:1)發動機轉速為500~1500r/min,機油壓力低于60kPa時;2)發動機轉速為1500~2000r/min,機油壓力低于110kPa時;3)發動機轉速為2
除此之外,根據車型的不同還有其它傳感器,碰撞傳感器,雨水感應傳感器(下雨時雨刷可以自動工作)燈光傳感器,環境溫度傳感器等
五、以下介紹幾個不同種類的傳感器
空氣流量傳感器
空氣流量傳感器是將吸入的空氣轉換成電信號送至電控單元(ECU),作為決定噴油的基本信號之一。根據測量原理不同,可以分為旋轉翼片式空氣流量傳感器(豐田PREVIA旅行車)、卡門渦游式空氣流量傳感器(豐田凌志LS400轎車)、熱線式空氣流量傳感器(日產千里馬車用
VG30E發動機和國產天津三峰客車TJ6481AQ4裝用的沃爾沃B230F發動機)和熱膜式空氣流量傳感器四種型式。前兩者為體積流量型,后兩者為質量流量型。目前主要采用熱線式空氣流量傳感器和熱膜式空氣流量傳感器兩種。
進氣壓力傳感器
進氣壓力傳感器可以根據發動機的負荷狀態測出進氣歧管內的絕對壓力,并轉換成電信號和轉速信號一起送入計算機,作為決定噴油器基本噴油量的依據。國產奧迪100型轎車(V6發動機)、桑塔納2000型轎車、北京切諾基(25L發動機)、豐田皇冠3.0轎車等均采用這種壓力傳感器。目前廣泛采用的是半導體壓敏電阻式進氣壓力傳感器。節氣門位置傳感器
節氣門位置傳感器安裝在節氣門上,用來檢測節氣門的開度。它通過杠桿機構與節氣門聯動,進而反映發動機的不同工況。此傳感器可把發動機的不同工況檢測后輸入電控單元(ECU),從而控制不同的噴油量。它有三種型式:開關觸點式節氣門位置傳感器(桑塔納2000型轎車和天津三峰客車)、線性可變電阻式節氣門位置傳感器(北京切諾基)、綜合型節氣門位置傳感器(國產奧迪100型V6發動機)。曲軸位置傳感器
也稱曲軸轉角傳感器,是計算機控制的點火系統中最重要的傳感器,其作用是檢測上止點信號、曲軸轉角信號和發動機轉速信號,并將其輸入計算機,從而使計算機能按氣缸的點火順序發出最佳點火時刻指令。曲軸位置傳感器有三種型式:電磁脈沖式曲軸位置傳感器、霍爾效應式曲軸位置傳感器(桑塔納2000型轎車和北京切諾基)、光電效應式曲軸位置傳感器。曲軸位置傳感器型式不同,其控制方式和控制精度也不同。曲軸位置傳感器一般安裝于曲軸皮帶輪或鏈輪側面,有的安裝于凸輪軸前端,也有的安裝于分電器(桑塔納2000型轎車)。爆震傳感器
爆震傳感器安裝在發動機的缸體上,隨時監測發動機的爆震情況。目前采用的有共振型和非共振型兩大類。