800字新型传感器在生活中的应用
仿生传感器:视觉传感器、听觉传感器、嗅觉传感器、DNA芯片等仿生传感器已经制造出来。这些传感器可以自动捕捉和处理信息,并模仿人类的行为。最典型的代表就是机器人使用的传感器。机器人传感器一般分为机器人外部传感器和机器人内部传感器。
1.1.1机器人内部传感器概述
1.机器人用位置检测传感器主要有微型限位开关、光电断路器和电磁接近开关。
2.机器人用位移检测传感器主要有线性电位器、可调变压器、磁传感器、磁尺等。
3.机器人用角位移检测传感器主要有旋转电位器、旋转可调变压器、相位检测器、光电编码器等。
4.机器人用速度检测传感器机器人常用的速度检测传感器有转速表电机和脉冲发生器两种,不仅可以测试速度,还可以测试动态响应补偿。
5.机器人用加速度检测传感器主要有差动变压器式和应变计式。
6.机器人力检测传感器
1.1.2机器人外部传感器
1.视觉传感器
视觉检测主要是利用图像信号输入设备将视觉信号转换成电信号。信号提取方式有:MOS型和CCD型。类别检测的内容是目标感应装置的明暗是否有光,通过亮度判断是否有物体,得出定量结果。利用光敏管和光电断续器的感色物体的颜色和浓度,通过彩色摄像机、彩色滤光片和彩色CCD识别物体的位置、角度和空间位置,判断光敏阵列和CCD等感形物体的形状发生移动,提取物体的轮廓和固有特征。识别物体光敏阵列、CCD等接触感官是否与物体接触,接触的位置决定物体的位置,识别物体的形状,控制速度,保证安全,非正常停车。寻路光电传感器、微动开关、薄膜触点和压敏高分子材料感知物体的压力、握力和压力分布来控制握力和识别握力。测量力感机器人的弹性压电元件、导电橡胶和相关部件(如手指)的外力和扭矩,控制手腕运动,伺服控制,正确完成操作,应变片、导电橡胶接近感和物体是否接近,接近距离,物体表面的倾斜控制位置,寻路,安全保障,异常停止光学传感器,气压传感器,超声波传感器,涡流传感器,霍尔传感器, 感知物体垂直于握持面的位移,修正因旋转重力引起的变形而产生的握持力,防止打滑,判断物体的重量和表面状态。 球形接触式,光电旋转传感器角度编码器,振动检测器,传感器知识-新型传感器
2.听觉传感器
语音识别本质上是通过模式识别技术来识别未知的输入声音。实现该技术的大规模集成电路语音识别电路已经问世,其典型代表就是TMS320C25FNL。
3.接触传感器
接触传感器可以检测机器人是否接触到目标或环境,它可以用来寻找物体或感知碰撞。
4.近程传感器
邻近知觉是一种粗略的距离知觉。接近传感器的主要作用是在接触物体之前获取必要的信息,用于检测一定距离内是否有物体接近,物体的接近距离,物体的表面形状和倾斜度。在机器人中,主要用于抓取和躲避物体。接近一般采用非接触式测量元件,如霍尔效应传感器、电磁接近开关、光学接近传感器等。
5.气味传感器
电子鼻是发展和应用最广泛的嗅觉传感器,它由一个传感器阵列组成,阵列中的每个传感器都覆盖有不同的导电聚合物,具有选择性吸附化学物质的能力。吸附会改变材料的导电性,从而产生可测量的电信号。
1.2光纤传感器
光纤传感器是20世纪70年代中期发展起来的新技术,是随着光纤和光通信技术的发展而逐渐形成的。与传统传感器相比,光纤传感器具有一定的优势,如不受电磁干扰、体积小、重量轻、灵活、灵敏度高、耐腐蚀、绝缘强度高、抗爆性好、传感与传输一体化、与数字通信系统兼容等。
1.2.1光纤结构
光纤是一种特殊结构的光纤,由芯、包层和护套组成。
1.2.2光纤传感器的工作原理
众所周知,光在空间中是直线传播的。在光纤中,光的传输被限制在光纤中,并且由于光纤可以传输长距离,所以光纤的传输基于光的全内反射。光纤传感器的原理其实就是研究光与外界信号(温度、压力、应变、位移、振动、电场等)的相互作用。)在调制区,即通过外部参数来研究光的调制原理。外部信号可能引起光强度、波长、频率、相位和偏振态等光学性质的变化,从而形成不同的调制。一般来说,光纤传感器可分为两类:一类是利用光纤本身的一些敏感特性或功能制成的传感器,称为功能光纤(简称FF)传感器,也称传感传感器;另一种是光纤只起传递光的作用,在光纤的端面或中间装有其他敏感元件来感受被测的变化。这种传感器称为NFF传感器,也称为透光传感器。
1.2.3光纤传感器(1)的特点抗电磁干扰、电绝缘、耐腐蚀。(2)灵敏度高。(3)重量轻,体积小,灵活。(4)测量对象广泛。(5)对被测介质影响不大。1.2.4光纤传感器应用实例
1.光纤加速度传感器2。光纤温度传感器是目前仅次于加速度和压力传感器的一种应用广泛的光纤传感器。按工作原理可分为相位调制型、光强调制型和偏振光型。3.光纤涡街流量传感器光纤涡街流量传感器是一种垂直安装在管道中的多模光纤。当液体或气体流经垂直光纤时,光纤在流体涡旋的作用下发生振动,振动的频率与流量有关。
1.3微型传感器
电容式微传感器1.3.1电容式微传感器是采用刻蚀法制作的硅传感器,具有功耗低、灵敏度高、温度对输出信号影响小等优点,常用于测量压力、流量和加速度。1.电容式微型压力传感器2。电容式微型流量传感器
1.3.2感应式微型传感器
主要应用是微型磁通门磁计。
1.3.3压阻微传感器
原理:半导体材料的压阻效应,扩散工艺制作的四个半导体应变电阻在同一硅片上,工艺一致性好,灵敏度相等,失调漂移,迟滞和蠕变非常小,动态响应快。
1.3.4热敏电阻微传感器主要用于测量气体流量和速度。1.4集成传感器集成传感器将传感元件、测量电路和各种补偿元件集成在一块芯片上,体积小、重量轻、功能强、性能好。1.4.1集成温度传感器集成温度传感器是将温度传感器、放大电路、温度补偿等功能集成在同一微小芯片上的专用IC,可以完成温度测量和信号输出的功能。按输出信号可分为模拟集成温度传感器和数字集成温度传感器。
1的性能特点。AD590传感器2。ad590的温度测量误差3。ad590 1.4.2智能压力传感器的应用。
智能压力传感器又称数字压力测量仪,是一种集成了敏感元件和信号处理电路,以数字形式输出或显示被测压力的仪器。
1.压力传感器2的基本结构和特性。温度补偿:温度补偿的方法有很多,最简单的方法是在传感器和电源之间串联一个电阻。3.传感器放大电路:在测量电路中使用放大器来放大传感器的输出电压,以驱动后续电路。4.模数转换器5。回路调整和压力连接6。校准:电路的校准包括零点校准和满量程校准。
1.5新型传感器研发的重点领域新型传感器研发的重点领域主要包括以下几个方面:
1.基于MEMS技术的新型传感器2。生物和医学研究急需新传感器。新型环保化学传感器。工业过程控制和汽车传感器。