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传感器的论文篇一
姓名:安班级:学号:滨。
2013级本科三班。
201315110101。
论文分析:
意义:光纤传感技术是一门新兴的应用物理技术,它在石油、通信、化工检测以及各种参量测量方面具有许多独特的优点,有广阔的应用前景。近年来,光纤技术已逐渐渗透到各研究领域,其应用范围日渐广泛。随着光纤传感系统在国防军事、航空航天、工矿企业、土木建筑、能源环保、生物医学、计算测量、自动控制等各领域的应用,对光纤传感系统的性能也不断提出新的要求。光纤温度传感器特别适用于易燃易爆的工作环境,从而弥补了传统的点温度传感器的不足。主要内容及研究思路:本文从光纤的基础入手,首先介绍了光纤的基础知识,然后结合传感器引入了光纤温度传感器的定义,分类及工作原理。本课题研究的是一种非功能性光纤温度传感器,它是利用高度敏感的双金属片作为感温元件,金属片的变化改变了光纤的通光强度。
目标:光纤温度传感器可以达到不但测温对象广,从监测相对低温的生物过程到监测高温的发动机零件,而且测量准确度、灵敏度高,抗电磁能力强,传输距离远,使用寿命长,价格相对低廉,使用更加经济。今后光纤温度传感器研究方向将会进一步提高传感器的精度、可靠性;提高抗干扰能力、稳定性,并简化器件结构,降低成本。
目录。
第1章前言。
2.4纤端光场的光强分布函数选取。
3.2实验主要设备和材料3.3实验搭建与调试第4章实验结果分析。
5.1实验结论。
5.2光纤温度传感器存在的不足和展望参考文献致谢。
第1章前言。
1.1选题背景及研究意义。
1.2光纤传感器国内外研究现状。
1.2.1国外研究现状。
1.2.2国内研究现状。
1.3光纤传感器及其组成与分类。
1.4本论文的主要内容。
本文所采用的温度变换器为u型双金属片,依据双金属片的位置随温度的变化而变化的原理,利用双金属片的纵向位置改变来调制光纤探头接收到的光强,从而实现温度对光强的间接调制。与传统的指针式双金属片温度计相比,本传感器具有快速、灵敏、便于实现与计算机接口连接等优点。研究从基本的概念入手。
第2章光纤温度传感器理论。
2.1光纤基础知识介绍。
2.1.1光纤的结构和分类。
2.1.2光纤的传输原理。
2.2热敏元件双金属片工作原理。
2.2.1双金属片弯曲机理及其选取。
2.2.2双金属片得到选取及其补偿和调制机理。
2.2.3双金属片温度变换对位移的补偿机理及其位移的计算。
2.3光纤探头的原理。
2.3.1光纤反射式调制原理及与光强分布的关系。
2.3.2光纤传输信号准共路理论。
2.4纤端光场的光强分布函数选取。
第3章光纤温度传感器系统组成与实验步骤。
3.1实验原理。
3.2实验主要设备和材料。
3.3实验搭建与调试。
3.3.1led光源i-p特性曲线测试。
3.3.2反射式光纤位移传感实验。
3.3.3光纤温度传感器实验。
第4章实验结果分析。
4.1位移光强曲线的测定及其与理论曲线的对比。
4.2温度光强曲线的测定及出现的问题和解决办法。
4.3测温曲线的选取及传感器测温范围的确定。
第5章结论与展望。
5.1实验结论。
5.2光纤温度传感器存在的不足和展望。
参考文献。
致谢。
传感器的论文篇二
会计政策模式是企业会计工作的核心内容,也是保证企业会计工作顺利开展的前提。会计政策模式主要指的是企业会计部门在实际工作过程中,将工作内容与有关法律规定或者原则进行结合。会计政策模式虽然主要有三种,但企业在选择会计政策模式中,需要根据自身的实际经营情况,选择适合自身发展的会计政策模式,这需要从多个角度进行系统性的分析,才能保证会计政策模式与企业会计工作相结合。
1企业会计政策模式的类型。
1.1保守型。
企业在经营建设过程中,选择使用保守型的会计政策模式的主要目的是让企业经营效益与所有者的权益最低。正常情况下,企业会计部门在实际工作中都会有自身的一套工作流程和需要遵守的原则,主要就是对经济交易和资产进行确定,对费用及负债进行确认。例如:不管是何种会计要素,都需要按照买价作为成本进行统计,对于该要素所具有的公允价值并不给予考虑及计算。企业在收购资产的过程中,附带所产生的经济费用,仅仅是费用,并不是企业在资产购买方面的经济成本。一般情况下,企业在对资产价值转移问题进行分析的过程中,主要是从高计算角度进行计量,对资产价值转移过程中需要的经济成本进行计算。在对资产减值力度与负债确认力度计算分析时,对预计负债合理性应给予高度关注,并在适当情况下还应放宽要求,进而保障计量的资产减值力度与负债确认力度科学合理。在收入确认时,应保持着严谨的工作态度,在整个工作过程中都需要遵守就低不就高的原则,这样所确定的收入金额与实际情况才能更加符合,保证企业所获得的经济效益,为企业后期的经营发展奠定良好的基础。对于政府部门所给予的补助方面,应选择递延收益,延长补助收入的时间,并且对于借款方面的费用,最好让借款费用化,使企业经营管理人员对企业的实际会计情况能有根本性的了解,在制定战略决策方面也能更加科学合理。
1.2中庸型。
企业选择中庸型的会计政策模式的主要目的是让企业经济效益与所有权益平均分配,保证企业各方面的利益及权益合理化。企业会计工作在应用中庸型会计政策模式中,所选择的会计处理方式应该以市场的实际发展情况与自身的经营建设情况作为基础,这样才能保证企业的会计信息处理方式的科学合理。例如:中庸型会计政策模式在企业经营建设的实际应用中,任何会计要素在实际计价过程中都应以历史成本作为基础及前提,并且通过相对应的辅助方式进行计量,最为常见的辅助方式主要有两种,分别是公允价值和现值。对企业资产购入方面来说,资产购入过程中所产生的有关费用,正常情况下都会计入资产购入成本中。在企业负债能力确认过程中,一定要保证负债能力结果的适度化,在负债预计过程中,要根据企业目前的经营现状及未来发展过程中可能涉及的问题,将资产转移或者是对负债进行科学合理性地预判。收入在确认时需要保证其科学、适当,不同的经营方式在实际的应用过程中所产生的收入会存在一定差异,这就需要充分尊重经营方式的实际情况。在对已知收益进行计量的过程中,需要在接收到收益时进行计量确认。在处理借款费用的过程中,一定要保证其科学合理,根据借款费用所呈现出的经济特点进行处理,最为常见的处理方式主要有两种,分别是资本化及费用化。
1.3激进型。
企业会计部门应用激进型会计政策模式的主要目的是最大程度提高企业经济效益及所有者权益。激进型会计政策模式在实际中的应用原则是对收入及资产高确认,对费用及负债低确认。一般情况下,企业在资产收入方面所产生的附加费用都会计入企业的资产购入成本中。对企业资产价值转移计算时,计量的是资产价值转移所能产生的最大经济效益,资产减值政策仅适合应用于部分企业资产的计算。在企业负债预算过程中,由于负债预算可能出现较多不确定因素,所以计量负债中会降低负债数值。在收入确定过程中,需要对企业可能收到或者已收到的.收入大胆确认,并对政府所给予的补助也会归纳到企业的经济收益内,在处理借款费用时,会最大程度让其资本化。
2企业选择会计政策模式的策略。
2.1根据企业规模进行选择。
企业经营建设规模的程度与企业会计政策模式的选择之间有着紧密的关联。正常情况下,企业经营建设规模若是较小,所拥有的资金数量一般也就十分有限,所开展的经济活动也十分简单,会计部门在处理会计信息方面难度较低,在这种情况下,保守型会计政策模式更加适应企业应用。如果企业经营建设的规模较大,所拥有的资金总量会相对较多,会计部门所需要处理的会计业务就很烦琐,在这种情况下需要保证会计部门有合理的工作规划,所以激进型会计政策模式或是中庸型会计政策模式更加适合其应用,总体而言,企业规模的大小实际上代表着企业所能承受的经济风险的大小,规模较小的企业本身的资本总量就较少,不能承受激进会计政策所带来的风险,而规模较大的企业有足够的资产进行运作,可以应对激进型会计政策的风险,并享受激进型会计政策带来的收益。
2.2根据企业发展情况进行选择。
企业发展阶段主要可以分为四个阶段,分别是创业初期、成长期、成熟期与衰退期。企业在创业初期及成长期过程中,所有的业务活动都是刚刚开始,所需要的经济成本数量较高,在这种情况下对于隐形费用就可以忽视不计,因此保守型会计政策模式比较适合该阶段的企业应用。企业在发展到成熟期之后,所开展的业务基本上已经成熟,对于企业经营过程中所产生的费用都需要进行科学合理的确认,这实际上属于一种正常的会计信息处理方式,在这种情况下企业就可以选择应用中庸型或者是激进型会计政策模式。企业在进入到衰退期的时候,主要面临着转轨或是清算的现状,这就需要对企业的资产进行核算,在这个过程中最合适应用的会计政策模式就是保守型。
3结语。
为了保证企业更好地进行经营建设,企业在选择会计政策模式时,一定要根据企业的实际情况进行选择,这样才能推动企业更好的发展。本文首先分析了企业会计选用政策的三种模式,并陈述其存在的利弊,并结合了我国企业的实际经济情况对企业会计选用政策的方式方法和策略进行了分析,以期为我国企业会计经济政策的选用提供借鉴。
参考文献:
[1]王爱霞,陈琳.自发性会计政策变更问题研究[j].财会月刊,2010(19).
[2]潘成林.我国上市公司社会责任信息披露制度实证研究[j].税务与经济,2013(2).
[3]戴奉祥.论宏观会计政策与微观会计政策[j].财税与会计,2000(6).
[4]王振国,彭学军.谈《企业会计制度》出台的背景[j].赤峰学院学报:汉文哲学社会科学版,2003(1).
文档为doc格式。
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传感器的论文篇三
摘要:温度传感器是最早开发、也是应用最广泛的一种传感器。据调查,早在1990年,温度传感器的市场份额就大大超出了其它传感器。从17世纪初,伽利略发明温度计开始,人们便开始了温度测量。而真正把温度转换成电信号的传感器,是1821年德国物理学家赛贝发明的,也就是我们现在使用的热电偶传感器。随后,铂电阻温度传感器、半导体热电偶温度传感器、pn结温度传感器、集成温度传感器相继而生。也使得温度传感器更加广泛的应用到我们的生产和生活中。本文主要介绍了温度传感器的分类、工作原理及应用。
关键词:温度传感器;温度;摄氏度。
温度传感器(temperaturetransducer),利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为可用输出信号。温度传感器是温度测量仪表的核心部分,品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类。现代的温度传感器外形非常得小,这样更加让它广泛应用在生产实践的各个领域中,也为我们的生活提供了无数的便利和功能。
一、温度的相关知识。
温度是用来表征物体冷热程度的物理量。温度的高低要用数字来量化,温标就是温度的数值表示方法。常用温标有摄氏温标和热力学温标。
摄氏温标是把标准大气压下,沸水的温度定为100摄氏度,冰水混合物的温度定为0摄氏度,在100摄氏度和0摄氏度之间进行100等份,每一等份为1摄氏度。热力学温标是威廉汤姆提出的,以热力学第二定律为基础,建立温度仅与热量有关而与物质无关的热力学温标。由于是开尔文总结出来的,所以又称为开尔文温标。
二、温度传感器的分类。
根据测量方式不同,温度传感器分为接触式和非接触式两大类。接触式温度传感器是指传感器直接与被测物体接触,从而进行温度测量。这也是温度测量的基本形式。其中接触式温度传感器又分为热电偶温度传感器、热电阻温度传感器、半导体热敏电阻温度传感器等。
非接触式温度传感器是测量物体热辐射发出的红外线,从而测量物体的温度,可以进行遥测。
三、温度传感器的工作原理。
(一)热电偶温度传感器。热电偶温度传感器结构简单,仅由两根不同材料的导体或半导体焊接而成,是应用最广泛的温度传感器。
热电偶温度传感器是根据热电效应原理制成的:把两种不同的金属a、b组成闭合回路,两接点温度分别为t1和t2,则在回路中产生一个电动势。
热电偶也是由两种不同材料的导体或半导体a、b焊接而成,焊接的一端称为工作端或热端。与导线连接的一端称为自由端或冷端,导体a、b称为热电极,总称热电偶。测量时,工作端与被测物相接触,测量仪表为电位差计,用来测出热电偶的热电动势,连接导线为补偿导线及铜导线。
从测量仪表上,我们观测到的便是热电动势,而要想知道物体的温度,还需要查看热电偶的分度表。
为了保证温度测量结果足够精确,在热电极材料的选择方面也有严格的要求:物理、化学稳定性要高;电阻温度系数小;导电率高;热电动势要大;热电动势与温度要有线性或简单的函数关系;复现性好;便于加工等。根据我们常用的热电极材料,热电偶温度传感器可分为标准化热电偶和非标准化热电偶。铂铑-铂热电偶是常用的标准化热电偶,熔点高,可用于测量高温,误差小,但价格昂贵,一般适用于较为精密的温度测量。铁-康铜为常用的非标准化热电偶,测温上限为600摄氏度,易生锈,但温度与热电动势线性关系好,灵敏度高。
(二)电阻式温度传感器。热电偶温度传感器虽然结构简单,测量准确,但仅适用于测量500摄氏度以上的高温。而要测量-200摄氏度到500摄氏度的中低温物体,就要用到电阻式温度传感器。
电阻式温度传感器是利用导体或者半导体的电阻值随温度变化而变化的特性来测量温度的。大多数金属在温度升高1摄氏度时,电阻值要增加0.4%到0.6%。电阻式温度传感器就是要将温度的变化转化为电阻值的变化,再通过测量电桥转换成电压信号送至显示仪表。
(三)半导体热敏电阻。半导体热敏电阻的特点是灵敏度高,体积小,反应快,它是利用半导体的电阻值随温度显著变化的特性制成的。可分为三种类型:(1)ntc热敏电阻,主要是mn,co,ni,fe等金属的氧化物烧结而成,具有负温度系数。(2)ctr热敏电阻,用v,ge,w,p等元素的氧化物在弱还原气氛中形成烧结体,它也是具有负温度系数的。(3)ptc热敏电阻,以钛酸钡掺和稀土元素烧结而成的半导体陶瓷元件,具有正温度系数。也正是因为ptc热敏电阻具有正温度系数,也制作成温度控制开关。
(四)非接触式温度传感器。非接触式温度传感器的测温元件与被测物体互不接触。目前最常用的是辐射热交换原理。这种测温方法的主要特点是:可测量运动状态的小目标及热容量小或变化迅速的对象,也可用来测量温度场的温度分布,但受环境温度影响比较大。
四、温度传感器的应用举例。
(一)温度传感器在汽车上的应用。温度传感器的作用是测量发动机的进气,冷却水,燃油等的温度,并把测量结果转换为电信号输送给ecu.对于所有的汽油机电控系统,进气温度和冷却水温度是ecu进行控制所必须的两个温度参数,而其他的温度参数则随电控系统的类型及控制需要而不尽相同。进气温度传感器通常安装在空气流量计或从空气滤清器到节气门体之间的进气道或空气流量计中,水温传感器则布置在发动机冷却水路,汽缸盖或机体上上的适当位置。可以用来测量温度的传感器有绕线电阻式,扩散电阻式,半导体晶体管式,金属芯式,热电偶式和半导体热敏电阻式等多种类型,目前用在进气温度和冷却水温度测量中应用最广泛的是热敏电阻式温度传感器。
(二)利用温度传感器调节卫生间的温度。温度传感器还能调节卫生间内的温度,尤其是在洗澡的时候,能自动调节卫生间内的温度是很有必要的。通过温湿度传感器和气体传感器就能很好的控制卫生间内的环境从而使我们能够拥有一个舒适的生活。现在大部分旅馆和一些公共场所都实现了自动调节,而普通家庭的卫生间都还是人工操作,尚未实现自动调节这主要是一般客户不知道能够利用传感器实现自动化,随着未来人们的进一步了解,普通家庭的卫生间也能实现自动调节。
参考文献:
[1]周琦。集成温度传感器的设计[d]。西安电子科技大学,2007.
传感器的论文篇四
摘要:国家的繁荣富强离不开公路的建设,经济越发展质量控制越重要,公路施工中的检测工作是控制质量的有效保证。文章概述了公路工程试验检测工作的重要意义,探讨了公路工程检测在公路工程质量控制中的具体应用,提出了加强公路工程检测工作的建议。
关键词:公路工程;工程检测;质量控制。
公路工程施工技术管理中的一个重要环节是工程试验检测工作,也是公路工程竣工验收评定和质量控制工作中不可缺少的组成部分。试验检测的数据不真实、不可靠。公路工程试验检测机构虽然在我国已初具规模,但还存在有认识、管理上的诸多问题。只有强化行业管理手段,弥补试验检测机构中存在的不足,切实建立检测行业诚信体系,才能促进我国公路检测市场健康有序地发展。
1公路工程试验检测工作的重要意义。
(1)公路工程试验检测工作有利于推广新技术,加强新工艺和新材料的应用。对于某种新工艺、新技术、新材料进行及时有效的检测,还可以对其适用性、可行性、先进性和有效性进行鉴别和了解,从而积累公路工程的施工经验,为推动整个行业的技术进步,提高公程工程试验检测工作质量作出积极的贡献。(2)公路工程试验检测工作有利于充分利用当地出产的材料,可有效降低施工成本。例如:通过对施工地点的砂石、填料等的检测。可以确定这些材料是否符合施工要求,如果符合,则可进行就地取材。(3)公路工程试验检测工作有利于对施工所用到的各种原材料的质量好坏进行科学的鉴定。通过这套合理有效的测试手段,施工所用材料的各种性能是否符合规定就变得更加明了,对于合理应用材料,提高工程质量具有重要作用。
传感器的论文篇五
从节能的角度出发,在楼宇电器智能化设计中采用红外传感器的自动监测系统,具有自动控制功能强、灵活、方便且成本低的优点;很适合楼宇的照明改造工程,该系统是以热释电红外传感器为基础、应用vc程序界面和单片机相结合的技术,对楼宇照明进行自动监控。
一、系统总体方案设计。
利用热释电红外传感器对人体进行采集,经过运算放大器对采集到的信号进行放大整形后、产生控制信号,通过执行器对某个房间中的用电设备进行自动开启或关闭的同时,还可以用光电传感器对光信号进行采集,产生控制信号控制照明电路和调光作用。整个楼宇控制系统分从机、主从机接口、主机界面三部分。
(一)从机设计。
从机的功能是对现场数据信息的采集、计算和现场的控制,自动完成对各要素的定时采样和存储,达到自动控制照明电路。在接到主机的命令时,将采集到的信息经过主从机接口送给主机。从机以单片机为核心,一片单片机监控一个楼层或一个房间的照明电路,每一个房间或每盏灯旁边安装一个热释电红外传感器,当传感器检测房间是有人时,单片机控制继电器接通交流电电源,点亮照明灯,通过串口通信,在主机查询该从机时,有人的信息发送到主机上,并接收主机的命令,关闭交流电源。
(二)主从机接口。
由于从机的数目众多,为此专门设计了主从机接口电路,以适应多从机的需求。
(三)主机设计。
主机通过通信接口,主动的和从机取得快速有效的联络,并向从机发出各种命令、接收从机反馈回来的数据、询问并检测从机的状态等。
二、系统整体硬件设计。
(一)驱动电路。
单片机控制模块设在楼层分配电控箱中,采用光电隔离电路,可有效减少电网电压波动对其逻辑电平的干扰和强点磁场作用所引入的随机干扰。
单片机输出的控制信号,经光电耦合控制三极管的开关状态,以控制交流电源的通断。本系统采用直流继电器,线圈电压一般用+12v,独立电源供电。
(二)交流控制电路。
为了使电控系统更加趋于合理和人性化,在交流电源开关处设计了手动开关和自动切换设置。在设置为手动状态时,照明灯的通断状态就像平时的照明灯一样,使用者根据个人和当前的环境来控制照明灯,传感器采集到的数据通过串口下参与主机,但不能通过继电器来控制照明灯电源的`通断;自动状态时,根据传感器采集到的数据来判断是否打开或关闭交流电源,并将当前的状态传送到主机。
(三)人体探测和信号处理电路。
人体探测和信号处理电路工作原理图如图2所示,热释电传感器安装于房间墙壁上的适当高度位置,当有人在房间的时候,传感器将输出微弱的电压信号,通过由放大器组成的带通滤波器,进行频率的筛选。本设计采用集成远算放大器来进行两级放大,以使其传感器可消除小动物干扰以及电磁干扰和灯光干扰,可靠性很高。检测放大电路输出的信号经传输线传送到单片机。
(四)单片机电路设计。
作为从机的核心部分,主要功能是采用实时方式对每个房间是否有人进行检测,并将检测到的结果传输到pc主机上。热释电红外传感器外部采集到的信号进行处理,产生控制相应房间照明电源的控制信号,接到的外部中断。,以便达到对楼宇的实时监控,当热释电红外传感器检测到房间内有人移动时,通过信号处理电路进行传感器所采集的信号放大和处理,输出低电平触发单片机的外部中断产生中断,及时的控制继电器接通交流电源。
(五)地址存储电路设计。
具有三条地址线分别是ao,al,a2,可以确定芯片的硬件地址。地址是从000,001到111地址,此电路选择ao,al,a2接地,器件的地址为0,第8脚和第1脚分别为正、负电源。sda为串行数据输入、输出,数据通过这条双向2l总线串行传送,在本电路中,为了节约读写的时间,只需要将从机地址两个字节写入。
(六)串口通信及硬件接口电路。
从机向主机发送数据;当输出低电平时,从机接收主机发送过来的数据。从机的输出端a和y与主从机接口的输出端a和y通过双绞线连接起来。
(七)主从机接口电平转换电路。
max232芯片具有电平转换的作用,内部有一个自动电源电压变换器,采用这款芯片接口简单,并且串行通信系统供电电源只需要正jv电源。对于没有正负12v电源的场合其适应性更强。
软件设计。
(一)单片机程序设计。
单片机软件设计包括主程序、l2c程序、串行口发送,中断服务程序和定时中断服务程序五部分。
(二)串口通信协议。
各从机挂在总线上,各机使用使能信号控制接收与发送,但任何时候只能允许一点发送,是一种半双工工作方式。主机、从机协议规定如下:设置波特率为96006pt,以串行中断方式作为主机、从机通信的初始状态。
(三)单片机软件设计与流程图。
在单片机内部ram区建立的工作单元和标志位,每次由中断服务程序启动定时中断并重新设置计数值,即采用可重复触发定时器。
四、结论。
综上所述,计算机信息管理系统的科学分析可以为县乡医院有效建立起适合本院的计算机信息管理系统提供参考和借鉴。计算机信息管理系统不仅能够快速处理各种数据,有效降低医护人员的工作强度,提高工作效率,而且能够帮助医院减少各类库存,大力提升经济效益。
传感器的论文篇六
摘要:当代社会,电气自动化控制中最不可或缺的一项技术就是plc技术,它的应用十分广泛。传统的电气自动化控制系统有着很大的缺陷,而且消耗大量的人力物力,最大的缺陷是不能保证质量。所以,现在我们把plc应用到了电气自动化控制中。plc技术在电气自动化控制中的应用,是在微软处理器的基础上,再加上当今的计算机技术以及自动控制技术等先进的科学技术。。本文主要探究在电气自动化控制中plc的应用。
1plc的原理及特点。
plc组成结构如下,其原理可以大致的分为三个阶段:首先是输入采样阶段。在这一阶段,plc通过扫描的方式依次的读取输入数据及状态,并将其存储与i/o映像区的相应单元。输入完毕就可以进入后续的用户程序执行阶段,这一阶段plc通过由上而下的顺序对用户的程序进行扫描,对于每一条梯形图,扫描的顺序总是遵循着先左后右以及先上后下的顺序进行逻辑运算,并根据运算的结果刷新逻辑线圈在系统中的对应状态。最后是输出刷新阶段,在这一阶段,cpu会按照i/o映像区中的数据及状态刷新所有的输出锁存电路并输出到电路驱动的相关外圆设备。
plc具有以下明显的特点:可靠性强。plc具有极强的抗干扰能力,相比传统继电器技术更加适合于复杂的工业环境;反应快。由于plc中将传统的机械触电继电器替换为内部自定义的辅助继电器,同时也取消了连接导线,而使用内部逻辑关系代替,为此就可以忽略其节点变位时间,不必考虑传统继电器的返回系数;操作简单。此项控制技术通过使用简单的指令形式、直观的简单程序实现现场的操作,避免了由于操作人员参差不齐的电气技术带来的问题。
2plc在电力系统中的主要应用。
2.1开关量控制。
(1)断路器控制与plc的应用。传统的电力系统中主要的使用电磁继电器作为主要的控制器,但是由于这种器件中大量的使用电磁原件,而其自身存在的大量触点就直接的降低了所构成系统的可靠性,同时也由于接线的复杂性以及后续维修的困难性,致使近年来开始大量的使用plc。
(2)自动切换。供电质量的重要指标是供电的可靠性,很早之前的供电企业为了加强供电的可靠性就设置了备用电源。只是最初进行的供回电线路的操作是由手动实现的,但这间隔的几秒钟时间就可以使得供电要求较高的用户蒙受很大的损失。为此,基于提升供电可靠到性的要求,plc构成的备用电源自动投入装置开始应用于实际。这一装置通过编程来使用各种运行方式,并将采集到的一次设备的正常运行信号作为后备电源关闭或者启动的根据。由于这一系统具备逻辑判断以及数据处理功能,为此不仅可以实现备用电源的自动投切,同时可以在综合考虑系统运行状况以及其它操作。
2.2顺序控制。
在火力发电系统内部,作为辅助系统的工艺流程一般可以分为开关量的控制与顺序控制两大类。随着近年来我国资源的紧张以及环境问题的恶化,传统的继电控制系统逐渐地被plc控制系统所控制,以达到提升企业辅助车间的自动化水平。尤其是最新的plc系统不仅可以实现单独工艺的流程控制,而且还可以通过通信总线与信息模块的连接实现全厂工作的控制。
上面概述了plc的主要功能后,这里主要针对于plc在矿井提升机中的具体应用进行论述。
矿井提升机作为一种大型的绞车,是煤矿开采行业的重要设备。plc在矿井提升机的应用极大的'提升了提升机的工作效率,而提升机的主要调速控制是通过变频plc进行的。其具体的应用如下:当操作人员听到开车信号时按下开车按钮,此时plc控制将ac380v电流接入变频器。当提升机开始运行时,首先要对电机施加直流制动,然后再松开机械抱闸,以达到防止溜车的目的。提升机在运行过程中的速度变化曲线可以通过对plc变成进行产生,然后将经过a/d转换的信号由模拟量输出口输出以实现对于变频器的控制。实际的使用也可以根据实际工况选择人工控制提升机速度。
同时在旋转编码器的辅助下,极大的方便了检测提升机的速度以及位置。首先编码器将检测到的电机转速信号传递给plc,然后plc就可以根据得到的这一信号累计计算提升机的速度及行走距离,此时监视器上就会相应的显示出提升机的速度以及位置。井口还设置了液压站,其作用类似于电磁抱闸,可用于重车静止时的制动。重车制动是在plc以及变频器的控制下实现的,先通过液压站给卷筒施加机械制动力,然后取消直流制动力。
变/工频切换和声光报警电路。这种辅助电路的设计方案是将报警装置设置在变频器端:当plc的q3.1,q3.2的输出开关量为“1”时,相应的q3.3的输出开关量为“0”,此时接触器km2就会发生动作,将电动机接到变频器的输出端。当km2发生动作后,相应的km1也发生动作,即将工频电源与变频器的输出端连接以启动电机。与此同时,与接触器km3线圈控制电路连接的接触器km2的常闭触点断开,以达到接触器km3不接通的状态,以保证整个系统处于工频运行状态。
当变频器在运行的过程中发生故障而跳闸,此时的变频器的“nc-com”触点就会断开,导致km1以及km2线圈均失电,其主触点就会切断变频器与电机、电源之间的连接。与此同时“no-com”触点也会相应的闭合,从而导致警报扬声器ha以及报警等hl进行声光报警。plc内部的时间继电器也会得电,并在一定的延时后闭合,从而使得q3.3的输出为“1”并保持,使得电机的运行状态进入工频运行状态。
此外plc在中央空调、公交系统、数控系统以及在泵类电机中都有着广泛的应用。
3plc发展趋势。
不断加强plc的抗干扰能力。尽管plc控制系统具有很好的抗干扰能力,但是对于一些电磁干扰过于强烈或者是生产环境极为恶劣的情况也会致使plc控制系统的控制失误或者运算失误,从而导致正常的生产运行受到干扰。为此,在今后的一段时间内,不断研发具备更高抗干扰能力的plc系统,不断的提升其在设计、安装以及使用中的性能。
网络化以及数字化。目前在火电系统中,dcs技术逐渐的普及并逐步成熟,只是近几年的发展较为缓慢,而plc作为发展迅速的技术,使得二者在发展的过程中相互吸收、利用,并逐渐发展成为新的控制系统—fcs系统。这一系统即有原来系统的优势,同时也具备了工业自动化的、智能化、数字化的特点,因此在近年来的火电厂发展中得到广泛的应用。
结语。
鉴于未来多种行业的生产过程具有不同的控制需要,为此plc控制系统需要不断开发新的产品,使得产品的规格更为齐全、性能更加优异,不断促进自动化控制网络、国际通用网络以及人类电气化的发展。我们相信在未来的几年,plc会有更大的发展,不仅产品种类更加丰富、规格更加齐全,并且全新的人机界面也会使得这一技术更好的适应工业控制场合的需要。
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传感器的论文篇七
摘要:文中介绍了在测力传感器的设计过程中经常运用的两种应力集中的设计原则。按照这两种应力集中的原则,对弹性体进行结构设计,能够收到提高测力传感器的测力精度和测力灵敏度的良好效果。
一、概述。
对于电阻应变片式测力传感器(以下简称“测力传感器”)来说,弹性体的结构形状与相关尺寸对测力传感器性能的影响极大。可以说,测力传感器的性能主要取决于其弹性体的形状及相关尺寸。如果测力传感器的弹性体设计不合理,无论弹性体的加工精度多高、粘贴的电阻应变片的品质多好,测力传感器都难以达到较高的测力性能。因此,在测力传感器的设计过程中,对弹性体进行合理的设计至关重要。
弹性体的设计基本属于机械结构设计的范围,但因测力性能的需要,其结构上与普通的机械零件和构件有所不同。一般说来,普通的机械零件和构件只须满足在足够大的安全系数下的强度和刚度即可,对在受力条件下零件或构件上的应力分布情况不必严格要求。然而,对于弹性体来说,除了需要满足机械强度和刚度要求以外,必须保证弹性体上粘贴电阻应变片部位(以下简称“贴片部位”)的应力(应变)与弹性体承受的载荷(被测力)保持严格的对应关系;同时,为了提高测力传感器测力的灵敏度,还应使贴片部位达到较高的应力(应变)水平。
由此可见,在弹性体的设计过程中必须满足以下两项要求:
(1)贴片部位的应力(应变)应与被测力保持严格的对应关系;
(2)贴片部位应具有较高的应力(应变)水平。
为了满足上述两项要求,在测力传感器的弹性体设计方面,经常应用“应力集中”的设计原则,确保贴片部位的应力(应变)水平较高,并与被测力保持严格的对应关系,以提高所设计测力传感器的测力灵敏度和测力精度。
二、改善应力(应变)不规则分布的“应力集中”原则。
在机械零件或构件的设计过程中,通常认为应力(应变)在零件或构件上是规则分布的,如果零件或构件的截面形状不发生变化,不必考虑应力(应变)分布不规则的问题。其实,在机械零件或构件的设计中,对于应力(应变)不规则分布的问题并非不予考虑,而是通过强度计算中的安全系数将其包容在内了。
对于测力传感器来说,它是通过电阻应变片测量弹性体上贴片部位的应变来测量被测力的大小。若要保证贴片部位的应力(应变)与被测力保持严格的对应关系,实际上就是保证在测力传感器受力时,弹性体上贴片部位的应力(应变)要按照某一规律分布。在实际应用中,对于弹性体贴片部位应力(应变)分布影响较大的因素主要是弹性体受力条件的.变化。
弹性体受力条件的变化是指当弹性体受力的大小不变时,力的作用点发生变化或弹性体与其相邻的加载构件和承载构件的接触条件发生变化。如果在弹性体结构设计时,未能考虑这一情况,就可能造成弹性体上应力(应变)分布的不规则变化。这方面最典型的实例是筒式测力传感器(见图1)。当筒式测力传感器上、下端面均匀受力时,在弹性体贴片部位的整个圆周上应力(应变)的分布是均匀的。当上、下两个端面上受力情况发生变化后,力在两个端面的作用情况不再是均匀分布的,这时弹性体贴片部位圆周上应力(应变)的分布情况就难以预料了。如果筒式测力传感器弹性体的高度与直径之比足够大,弹性体贴片部位圆周上的应力(应变)基本上还是均匀分布。但是,在实际应用中,通常很少能为测力传感器提供较大的安装空间位置,因而筒式测力传感器弹性体的高度与直径之比很难做到足够大,弹性体贴片部位圆周上应力(应变)将不均匀分布,而且不均匀分布的情况随弹性体受力情况的变化而改变。在这样的条件下,弹性体贴片部位的应力(应变)与被测力不能保持严格的对应关系,将造成明显的测力误差。
为了减小由于弹性体受力条件的变化引起的测力误差,有些传感器设计者采取在筒式测力传感器弹性体上增加贴片数量的方法,尽可能将弹性体上贴片部位圆周上应力(应变)分布不均匀的情况测量出来。这样的处理方法有一定的效果,可以减小弹性体受力条件的变化引起的测力误差。但这种方法毕竟是一种被动的方法,增加的贴片数量总是有限的,还是很难把弹性体上贴片部位圆周上应力(应变)分布不均匀的情况全部测量出来,测力误差减小的程度不够显著。
由于弹性体受力条件的变化引起的测力误差的实质是弹性体贴片部位圆周上的应力(应变)的不规则分布,如果能使弹性体贴片部位圆周上的应力(应变)分布受到一定条件的约束,迫使贴片部位的应力(应变)按照某一规律分布,因而使得弹性体贴片部位的应力(应变)与被测力基本保持严格的对应关系,由此来减小因弹性体受力条件的变化引起的测力误差。
对于筒式测力传感器来说,在承载强度足够的条件下,如果将弹性体贴片部位圆周上不贴片的部位挖空(见图2),使得应力只能在未挖空的部位分布,大大改善了应力(应变)不规则分布的情况。或者说,应力(应变)的不规则分布仅仅限于未挖空的部位,并且其不规则分布的程度不会很大。因此,在未挖空的部位粘贴电阻应变片,就能使测得的应力(应变)与被测力基本保持严格的对应关系。
上述处理方法实际上出于这样一个原理:通过某种措施,使弹性体上的应力(应变)集中分布在便于贴片检测的部位,实现测得的应力(应变)与被测力基本保持严格的对应关系,以保证传感器的测力精度。
作者曾用上述方法对筒式测力传感器进行改进。改进前的普通筒式传感器测力误差大于1%f.s.,改进后(局部挖空)的筒式传感器测力误差为0.1~0.3%f.s.,测力精度明显提高。
若要测力传感器达到较高的灵敏度,通常应该使电阻应变片有较高的应变水平,即在弹性体上贴片部位应该有较高的应力(应变)水平。
实现弹性体上贴片部位达到较高应力(应变)水平有两种常用的方法:
(1)整体减小弹性体的尺寸,全面提高弹性体上的应力(应变)水平;
(2)在贴片部位附近对弹性体进行局部削弱,使贴片部位局部应力(应变)水平提高,而弹性体其它部位的应力(应变)水平基本不变。
以上两种方法都可以提高贴片部位的应力(应变)水平,但对弹性体整体性能而言,局部削弱弹性体的效果要远好于整体减小弹性体尺寸。因为局部削弱弹性体既能提高贴片部位的应力(应变)水平,又使得弹性体整体保持较高的强度和刚度,有利于提高传感器的性能和使用效果。
局部削弱弹性体提高贴片部位应力(应变)水平的原理是:通过局部削弱弹性体,造成局部的应力集中,使得应力集中部位的应力(应变)水平明显高于弹性体其它部位的应力水平,将电阻应变片粘贴于应力集中部位,就可以测得较高的应变水平。
局部应力(应变)集中的方法在测力传感器的设计中经常被采用,尤其在梁式测力传感器(如弯曲梁式和剪切梁式测力传感器)的弹性体设计中被广泛应用。局部应力(应变)集中方法应用较为成功的当数剪切梁式测力传感器。剪切梁式测力传感器是通过检测梁式弹性体上的剪应力(剪应变)实现测力的,其弹性体的结构如图3所示(为了便于说明问题,这里仅以一简支梁式的弹性体为例)。
由材料力学中有关梁的应力分布知识可知,当梁承受横向(弯曲)载荷时,在梁的中性层处剪应力(剪应变)最大。如果要检测梁上的剪应变,应该在梁的中性层处贴片。为了提高贴片处的剪应力(剪应变)水平,可将弹性体两侧各挖一个盲孔(见图3的2处),盲孔的中心应在中性层处。电阻应变片应该粘贴在盲孔的底面上,即图3中工字形断面(a-a剖面)的腹板上。
对于梁形构件来说,其弯曲强度是主要矛盾。在一个梁满足弯曲强度的情况下,剪切强度一般裕量较大。当在中性层附近挖盲孔后,该截面上腹板上的剪应力(剪应变)明显提高,然而该截面上的弯曲应力提高很小。因此,剪切梁式弹性体应用局部应力集中方案后,被检测的剪应变大大提高,使该测力传感器的灵敏度显著提高,而对整个梁的弯曲强度影响很小,使整个梁保持了良好的强度和刚度。
四、小结。
在测力传感器的设计过程中,如能自觉地按照上述两种应力集中的原则,对弹性体进行结构设计,就能够收到提高测力传感器的测力精度和测力灵敏度的良好效果。灵活、恰当地运用应力集中的原则,对于设计和生产高性能的测力传感器具有重要的实用意义。
参考文献。
[1].刘鸿文主编,《材料力学》,高等教育出版社,1979年。
abstract:thispaperintroducestwoprinciplesofconcentratingstress,whichareusuallyusedinthedesignofloadcells.accordingtotheprinciplestheelasticbodiesofloadcellsaredesignedandthefineaccuracyandsensitivityofmeasurementcanbeobtained.
作者简介。
朱超甫:北京科技大学机械工程学院,
陈虎平:马鞍山钢铁股份有限公司港务原料厂。
刘哲:石家庄钢铁公司。
传感器的论文篇八
为了提高传感器整体抗耦合性,各支路传感器结构须具有很好抗扭、抗弯曲能力。本文根据力学分析,将板环结构改为圆环内嵌十字梁结构,圆环内嵌十字梁结构集合了板环结构线性好、输出灵敏度高、刚性好的优点,同时具备工作区应变稳定、对称、抗弯曲、抗扭转等特性。其力学模型如图3所示。圆环内嵌十字梁结构测量的是梁上的拉/压应力,当环受拉向或压向载荷作用时,垂直与水平直径位移方向相反,在十字梁的根部(图3(b)中1,2,3,4处)会产生弯曲和拉伸两类变形,其中拉伸应变可通过全桥接线测量,环上的弯曲应力具有很好的对称性,因此,传递到梁上的工作应变为纯拉/压应变,工作应变区如图3(b)的1,2,3,4处。本文利用solidworks软件为对优化前后样机进行仿真受力分析,比较工作区应变,验证优化结构的合理性。仿真时对优化前后的传感器都进行装配体受力分析,严格按照实际参数(材料、约束、配合、载荷)进行仿真。载荷施加方法:在轴向载荷基础上附加额外的弯矩与扭矩,测试其对工作应变区影响。两结构施加载荷大小、方向、作用点都一致,其中对于扭矩加力,是直接施加于上端铰座面上;对于弯矩加力,是在同一面上施加侧向力荷来等效,如图4。根据仿真的结果,得到的数据由表1所示。由仿真数据可得:1)优化后支路传感器的抗耦合力矩能力明显强于未优化传感器的抗耦能力。比如:在附加100力矩时,优化后的传感器其微应变值增加了(1105-951)×10-6=154×10-6,而未优化的传感器微应变值增加了(1510-956)×10-6=554×10-6,因此,优化后的结构其抗扭能力大大加强。2)优化后支路传感器的抗侧向力的能力明显强于未优化传感器的抗侧向能力。比如:在附加测向力为200n时,优化后的传感器其微应变值增加了(1215-951)×10-6=264×10-6,而未优化的传感器微应变值增加了(1460-956)×10-6=504×10-6,因此,新结构抗侧向力效果明显。2.3支路传感器的优化结构根据以上的.分析结果,新的支路传感器利用了各种去耦方式,得到的总体结构如图5所示。
依据要研制的传感器量程和精度,设计了相应的标定系统,该系统的实现主要是通过比对的方法来进行,在施加力的路径上串联一个高精度的s型传感器,精度为0.03%,满足本系统要求。将优化前后传感器在完全相同的试验条件下进行加载并记录测量结果,利用线性解算法求解各自的映射关系矩阵,最后验证比对测量精度。试验标定过程中对传感器6支路通道依次进行标定,每路各取不少于6个标定点,并进行递增、递减加载各3次,然后对递增、递减的标定数据进行均值化处理即为最终的标定数据。对于六维力传感器,解耦的优劣和传感器的精度息息相关,一个方向的加载很难对传感器的解耦能力做出全面的评价,截至目前为止,大部分的论文只是在试验时只是加载了一维力,只有个别的文章提及到二维加载[11],还没有三维加载的试验数据。本文为了验证传感器的耦合情况,进行了三维复合加载,标定数据见表2~表4。
3结束语。
本文设计了一种基于at89s52单片机和ds18b20数字温度传感器的温度采集报警系统,对软硬件设计进行详细说明。该设计具有结构简单、精度高和稳定性好等优点,适用于粮仓、电力机房、轴瓦、空调、冰箱和工农业等领域,ds18b20单总线和多点式测温特点使其扩展性加强,具有广阔的市场前景。
传感器的论文篇九
为了实现不同会议室、不同会议终端之间的视音频信号自由交互、不同品牌视频终端和会议摄像机、多会议室设备集中控制、不同会议室的视频画面和音频集中监看、监听等功能,通过会议集中控制系统进行统一管理。本次会议集中控制系统设计包括:视频会议室5个,视频集中控制室1个,视频会议终端品牌2种。
1总体目标。
视频系统:各个会议室建设高分辨率(不低于1920*1280)的大屏显示系统及摄像系统,各会议室可同时参与远程视频会议,显示内容平滑切换。集中控制系统:每个会议室都集中到中央控制室集中控制,包括视频信号的切换、音频集中控制、摄像系统集中控制;将2个不同品牌的视频终端软件的通过pc机进行衔接,实现终端设备的视音频信号相互传递;各视频会议室达到高清视频会议标准;实现各视频会议室之间的视音频信号交互,信号同步通讯;实现由集控室统一控制各会议室会议操作工作,可自由切换各会议室的视频传输信号,音频传输信号;实现会议室房间的音频在本会场扩音效果的同步;视音频信号、网络信号的互联互通以及集中控制;各视频会议室都可以召开主会场高清视频会议,也可作为分会场参加召开的视频会议;集控室可以对各视频会议室的视音频信号进行监看、监听。
2实现方案。
2.1频系统。
在中央控制室配置一台32x32的ypbpr的矩阵,各个会议室都配备一台8x16的ypbpr的矩阵,以控制室为核心,采用树型结构,接收各会议室视频信号,并且能把任意信号发送到指定会议室。各个会议室会场内前后各有一个摄像机,通过各会议室8x16的ypbpr的矩阵把视频信号传送到控制室32x32矩阵,考虑ypbpr信号传输距离过远会有所衰减的问题,远距离的ypbpr信号均采用双绞线传输的方式,通过信号转换来解决信号衰减问题。
2.2音频系统。
音频处理部分采用智能数字音频处理器,每个会议室各放一台,中央控制室放一台,需通过一根超六类屏蔽双绞线来传输音频信号,减少信号衰减及资源浪费。各个会议室和中央控制室的连接方式为环状。只要设备加电运行,中央控制室就能接收到各个会议室的`信号,并且能把音频信号输送到各个会议室。在音频信号切换方面,中央控制室配备一台24路模拟调音台,满足把8台视频终端的音频输入到调音台,并且把音频处理器传输过来的本地会场声音通过控制室音频处理器输出到终端。另外还有本地的dvd,机顶盒,pc的音频都输入到调音台,完成所有音频信号的汇聚以及发送。
2.3摄像机控制系统。
视频控制方面:根据各个会议室的摄像机品牌比较繁多的问题,采用一台多协议的摄像机控制器,能针对不同摄像机设定不同的控制协议,实现一个控制器能控制多个不同品牌摄像机的需求,例如对rs232和rs485的控制协议的摄像机进行控制。视频切换:各个会议室8x16的ypbpr视频矩阵都具备rs232控制功能,在中央控制室配备一台中央控制器,具备多个rs232,rs485,红外及io等端口。中央控制器直接与控制室一台专用pc机同属一个网段,通过在pc机上运行专门定制的高度集成控制软件,来实现各个会议室及控制室视频信号的无缝切换。视频显示:各个会议室都配备视频显示设备,dlp大屏的显示模式及信号的选择都由控制软件实现。dlp大屏及电视都是通过红外控制开关,投影仪是通过rs232控制开关。音频控制:各个会议室的数字音频处理器都可以远程网络访问,可以实时的监测各个会场的声音大小有无。
通过控制室的调音台可以实现各个会议室之间以及会议室与远端的音频切换。其它设备控制:各个会议室都有设备间,配备标准19寸机柜,为解决设备开关问题,各个会议室机柜内部都配备针对220v强电的远程控制开关。中央控制室配备一台可远程控制的电源时序器,通过控制软件就可以控制各个会议室设备以及灯光的开关。按照设定的不同模式,根据会场是否是主会场或者分会场来一键开启会场,设定好灯光效果,所使用的摄像机,是否开启显示设备。通过该会议集中控制系统实现了一键开会,一键闭会,5个会议室任意一个为主会场,其他会议室都可作为分会场参加会议。5个会议室也可以同时召开主会场会议互不影响。其它会议集中控制系统可以参考该方案,根据实际情况灵活配置音频和视频矩阵等设备,实现会议的集中控制。
传感器的论文篇十
对于电阻应变片式测力传感器(以下简称“测力传感器”)来说,弹性体的结构形状与相关尺寸对测力传感器性能的影响极大。可以说,测力传感器的性能主要取决于其弹性体的形状及相关尺寸。如果测力传感器的弹性体设计不合理,无论弹性体的加工精度多高、粘贴的电阻应变片的品质多好,测力传感器都难以达到较高的测力性能。因此,在测力传感器的设计过程中,对弹性体进行合理的设计至关重要。
弹性体的设计基本属于机械结构设计的范围,但因测力性能的需要,其结构上与普通的机械零件和构件有所不同。一般说来,普通的机械零件和构件只须满足在足够大的安全系数下的强度和刚度即可,对在受力条件下零件或构件上的应力分布情况不必严格要求。然而,对于弹性体来说,除了需要满足机械强度和刚度要求以外,必须保证弹性体上粘贴电阻应变片部位(以下简称“贴片部位”)的应力(应变)与弹性体承受的载荷(被测力)保持严格的对应关系;同时,为了提高测力传感器测力的灵敏度,还应使贴片部位达到较高的应力(应变)水平。
由此可见,在弹性体的设计过程中必须满足以下两项要求:
(1)贴片部位的应力(应变)应与被测力保持严格的对应关系;
(2)贴片部位应具有较高的应力(应变)水平。
为了满足上述两项要求,在测力传感器的弹性体设计方面,经常应用“应力集中”的设计原则,确保贴片部位的应力(应变)水平较高,并与被测力保持严格的对应关系,以提高所设计测力传感器的测力灵敏度和测力精度。
二、改善应力(应变)不规则分布的“应力集中”原则。
在机械零件或构件的设计过程中,通常认为应力(应变)在零件或构件上是规则分布的,如果零件或构件的截面形状不发生变化,不必考虑应力(应变)分布不规则的问题。其实,在机械零件或构件的设计中,对于应力(应变)不规则分布的问题并非不予考虑,而是通过强度计算中的'安全系数将其包容在内了。
对于测力传感器来说,它是通过电阻应变片测量弹性体上贴片部位的应变来测量被测力的大小。若要保证贴片部位的应力(应变)与被测力保持严格的对应关系,实际上就是保证在测力传感器受力时,弹性体上贴片部位的应力(应变)要按照某一规律分布。在实际应用中,对于弹性体贴片部位应力(应变)分布影响较大的因素主要是弹性体受力条件的变化。
弹性体受力条件的变化是指当弹性体受力的大小不变时,力的作用点发生变化或弹性体与其相邻的加载构件和承载构件的接触条件发生变化。如果在弹性体结构设计时,未能考虑这一情况,就可能造成弹性体上应力(应变)分布的不规则变化。这方面最典型的实例是筒式测力传感器(见图1)。
当筒式测力传感器上、下端面均匀受力时,在弹性体贴片部位的整个圆周上应力(应变)的分布是均匀的。当上、下两个端面上受力情况发生变化后,力在两个端面的作用情况不再是均匀分布的,这时弹性体贴片部位圆周上应力(应变)的分布情况就难以预料了。如果筒式测力传感器弹性体的高度与直径之比足够大,弹性体贴片部位圆周上的应力(应变)基本上还是均匀分布。但是,在实际应用中,通常很少能为测力传感器提供较大的安装空间位置,因而筒式测力传感器弹性体的高度与直径之比很难做到足够大,弹性体贴片部位圆周上应力(应变)将不均匀分布,而且不均匀分布的情况随弹性体受力情况的变化而改变。在这样的条件下,弹性体贴片部位的应力(应变)与被测力不能保持严格的对应关系,将造成明显的测力误差。
为了减小由于弹性体受力条件的变化引起的测力误差,有些传感器设计者采取在筒式测力传感器弹性体上增加贴片数量的方法,尽可能将弹性体上贴片部位圆周上应力(应变)分布不均匀的情况测量出来。这样的处理方法有一定的效果,可以减小弹性体受力条件的变化引起的测力误差。但这种方法毕竟是一种被动的方法,增加的贴片数量总是有限的,还是很难把弹性体上贴片部位圆周上应力(应变)分布不均匀的情况全部测量出来,测力误差减小的程度不够显著。
由于弹性体受力条件的变化引起的测力误差的实质是弹性体贴片部位圆周上的应力(应变)的不规则分布,如果能使弹性体贴片部位圆周上的应力(应变)分布受到一定条件的约束,迫使贴片部位的应力(应变)按照某一规律分布,因而使得弹性体贴片部位的应力(应变)与被测力基本保持严格的对应关系,由此来减小因弹性体受力条件的变化引起的测力误差。
对于筒式测力传感器来说,在承载强度足够的条件下,如果将弹性体贴片部位圆周上不贴片的部位挖空(见图2),使得应力只能在未挖空的部位分布,大大改善了应力(应变)不规则分布的情况。或者说,应力(应变)的不规则分布仅仅限于未挖空的部位,并且其不规则分布的程度不会很大。因此,在未挖空的部位粘贴电阻应变片,就能使测得的应力(应变)与被测力基本保持严格的对应关系。
上述处理方法实际上出于这样一个原理:通过某种措施,使弹性体上的应力(应变)集中分布在便于贴片检测的部位,实现测得的应力(应变)与被测力基本保持严格的对应关系,以保证传感器的测力精度。
作者曾用上述方法对筒式测力传感器进行改进。改进前的普通筒式传感器测力误差大于1%f.s.,改进后(局部挖空)的筒式传感器测力误差为0.1~0.3%f.s.,测力精度明显提高。
若要测力传感器达到较高的灵敏度,通常应该使电阻应变片有较高的应变水平,即在弹性体上贴片部位应该有较高的应力(应变)水平。
实现弹性体上贴片部位达到较高应力(应变)水平有两种常用的方法:
(1)整体减小弹性体的尺寸,全面提高弹性体上的应力(应变)水平;
(2)在贴片部位附近对弹性体进行局部削弱,使贴片部位局部应力(应变)水平提高,而弹性体其它部位的应力(应变)水平基本不变。
以上两种方法都可以提高贴片部位的应力(应变)水平,但对弹性体整体性能而言,局部削弱弹性体的效果要远好于整体减小弹性体尺寸。因为局部削弱弹性体既能提高贴片部位的应力(应变)水平,又使得弹性体整体保持较高的强度和刚度,有利于提高传感器的性能和使用效果。
局部削弱弹性体提高贴片部位应力(应变)水平的原理是:通过局部削弱弹性体,造成局部的应力集中,使得应力集中部位的应力(应变)水平明显高于弹性体其它部位的应力水平,将电阻应变片粘贴于应力集中部位,就可以测得较高的应变水平。
局部应力(应变)集中的方法在测力传感器的设计中经常被采用,尤其在梁式测力传感器(如弯曲梁式和剪切梁式测力传感器)的弹性体设计中被广泛应用。局部应力(应变)集中方法应用较为成功的当数剪切梁式测力传感器。剪切梁式测力传感器是通过检测梁式弹性体上的剪应力(剪应变)实现测力的,其弹性体的结构如图3所示(为了便于说明问题,这里仅以一简支梁式的弹性体为例)。
由材料力学中有关梁的应力分布知识可知,当梁承受横向(弯曲)载荷时,在梁的中性层处剪应力(剪应变)最大。如果要检测梁上的剪应变,应该在梁的中性层处贴片。为了提高贴片处的剪应力(剪应变)水平,可将弹性体两侧各挖一个盲孔(见图3的2处),盲孔的中心应在中性层处。电阻应变片应该粘贴在盲孔的底面上,即图3中工字形断面(a-a剖面)的腹板上。
对于梁形构件来说,其弯曲强度是主要矛盾。在一个梁满足弯曲强度的情况下,剪切强度一般裕量较大。当在中性层附近挖盲孔后,该截面上腹板上的剪应力(剪应变)明显提高,然而该截面上的弯曲应力提高很小。因此,剪切梁式弹性体应用局部应力集中方案后,被检测的剪应变大大提高,使该测力传感器的灵敏度显著提高,而对整个梁的弯曲强度影响很小,使整个梁保持了良好的强度和刚度。
四、小结。
在测力传感器的设计过程中,如能自觉地按照上述两种应力集中的原则,对弹性体进行结构设计,就能够收到提高测力传感器的测力精度和测力灵敏度的良好效果。灵活、恰当地运用应力集中的原则,对于设计和生产高性能的测力传感器具有重要的实用意义。
参考文献。
[1].刘鸿文主编,《材料力学》,高等教育出版社,1979年。
传感器的论文篇十一
在熟知了小学体育教学的特点、意义、教学内容编排设置规则后,如何具体实现体育教学方式的新颖化,就成为最为关键的问题。新课标为小学整体教育水平提出了更为客观实际的要求。因此,小学体育教学方式的创新转变无疑成为推动小学整体教育质量的一股重要力量。可见,在小学体育教学过程中,要格外注意几点,以促成体育教学水平的提升。
4.1让学生懂得体育课的重要性。
小学体育课教师在进行体育授课时,应当让学生认识到体育课的重要性,明确体育课在他们未来学习工作中的作用,这样学生才会对体育课有一个全新的思想认识。同时,教师在呼吁学生重视体育教学的过程中,也要通过加强他们自信心的途径来打消他们的心理压力,使他们热爱体育,不再对体育产生恐惧想法。这样,学生才能安下心来,积极参加体育课,并发挥自己的个性,以一种较为轻松的学习心态投入体育教学,利于小学体育教学效果的实现。
4.2在全校范围内树立生命安全教育意识。
小学生的年龄普遍不是很大,还处于一个“爱玩”的年龄,格外喜欢体育课。然而,这也为安全事故埋下了一定的隐患。因此,在体育教学过程中,老师要让学生树立生命安全意识。这样,学生才会细心体会自己在游戏中的言行是否符合生命安全教育的要求。学生在心里树立生命安全教育意识,才能真切懂得不安全因素及不适当的行为可能带给自己的不良后果,才能时刻保持清醒的安全意识。
4.3严格抓好体育教学课堂的纪律性。
在体育教学过程中应时刻牢记教育目标,因此,培养学生在体育教学活动中的纪律意识显得格外重要。在教学体育游戏时,老师要严格抓好教学纪律,提高学生的纪律性,使学生更好地自我约束,杜绝教学气氛散漫的现象。比如在体育游戏分组后,各组应当在老师的指令下有秩序有步骤地进行,此外,老师要秉持人文理念,对学生进行思想教育,可以避免同学之间的不友好行为和身体伤害行为。
4.4完善各项体育教学设施。
体育教师在进行体育游戏前应当对场地、器材进行细致检查,排除安全事故隐患,以生命第一、安全至上的宗旨开展;要根据游戏内容重点做好针对性的准备活动,要预先想到并考虑好采取针对性的预防。总之,要消除对学生生命安全不利的外部因素,把学生的生命安全放在首位。这样,才能在新课标指导下,对小学体育教学方式进行创新。
5结语。
体育教学关系着青少年的身体素质,有着非常重要的现实意义。而在新课标形势下,注重教学方式上的推陈出新,将会使体育教学的效果更加明显,使体育教学目标及时全面地实现。因此,老师在编排体育游戏时要时刻注重各项编排规则,通过体育教学培养并增强学生的实践能力。同时,老师在教学过程中要格外注意生命安全,使体育教学活动在小学教育中达到预期的教学效果,为小学教育方式的创新带来更大更多的惊喜。
传感器的论文篇十二
培养具有创新精神和创造力的高素质人才是21世纪中国高等教育的神圣使命。如何从应试教育转化到素质教育,优化结构,提高教学质量,已成为今后的发展重点。对于机械专业本科生,应该注重技术应用能力与综合素质培养[13]。上海理工大学的机械专业历史悠久,基础雄厚,机械设计制造及其自动化本科专业被评为国家教育部特色专业。为了培养学生的机械设计综合能力,学院开设“机械结构设计”这门课,教材采用自编书目。“机械结构设计”是根据设计要求,确定设计原理后形成工程技术图样的过程,是与产品设计和方案设计同等重要的机械设计的一个方面。结构设计内容包括功能设计、质量设计、优化设计和创新设计,涉及机械制图、力学、材料、机械原理、机械零件、公差与配合、机械制造工艺、数控技术等多门课程知识,是许多专业知识的综合运用。学生修完这门课程,要求掌握结构设计的原则和步骤,能够独立进行机械结构设计,在达到功能要求和质量要求的基础上,尽可能理解优化和创新设计的原理和方法[4]。
一、教学过程中学生存在的问题。
(一)设计基础薄弱。
在“机械结构设计”课程讲授之前,学生仅做过“机械设计”课程设计,设计内容是减速箱。该课程设计时间短,大多数学生基本是按照例图进行改进,所以学生只是达到了“知其然,不知其所以然”的程度,没有真正的有“设计者”角色的体会。因此,对机械结构设计的过程、步骤和原则还没有清晰的认识。
(二)基础技能欠扎实。
尽管学生已经学过需要预修的课程,但很多学生是为了应付考试,在学习“机械结构设计”这门课程时,以前所学的专业知识已经忘记大部分。另外,学过的知识在学生的脑海里是零碎的知识点,当时还仅仅停留在理解的阶段,离熟练应用还有不小的差距。主要表现在:看图能力不够强、空间想象能力弱、工程制图表达不清晰、对常用机构和标准件不熟悉、加工和装配工艺不了解等。
二、采取的措施。
针对以上存在的问题,在介绍机械结构设计的内涵、原则、步骤和要求之后,为了使学生对机械结构设计有一个全面的、直观的认识,先以ca6140车床作为实例讲解,让学生由浅入深,培养兴趣,对比分析,启发思维。从深入了解车床运动和结构到完成课程设计,锻炼其所学知识应用能力,提高机械设计的综合素质[5]。
(一)案例教学。
1.从运动分析到运动设计。
在教学过程中,首先和学生一起分析ca6140车床的传动系统,包括主传动和进给传动。主运动见图1。图1(a)是传动系统简图,(b)为正转传动结构网。主运动理论有30级正转和15级反转,而实际只有24级正转和12级反转。分析了转速的特点,ca6140输出的转速是以1.26为公比等比数列(见图1(b)转速列)。其次引入标准公比、结构式、结构网和转速图的概念,重点讲解级比规律,以及设计出转速既没有重复又没有遗漏的等比多级变速系统的方法,并通过实例和作业使学生掌握此部分内容。由ca6140车床的主运动写出结构式,画出结构网,可以看出是由于第三扩大组不符合级比规律才出现了重复转速,由理论的30级变为实际24级。最后分析了ca6140的进给传动系统,介绍了内联系传动链的概念和各种螺纹以及机动进给的传动路线。在传动分析过程中,还结合ca6140车床,介绍了一些机电产品设计中常用的'机械通用部件:离合器、基本变速组、换向装置、制动装置、保险装置和操纵装置等。这些通用装置就好比是机械设计中的积木,在设计过程中可以借鉴和选用。
2.从结构分析到结构设计。
ca6140车床的结构分析,主要集中在传动箱和进给箱上。在主轴箱结构分析过程中,首先了解各个轴的空间布局,除了传动轴支承和定位外,重点讲解了输入轴和车床主轴的结构。输入轴上分析了卸荷装置、双向摩擦离合器操纵装置、制动装置。在主轴结构上,按照主轴要求—传动方式—支承方式—轴承选择与配置—主轴的材料和设计这一主线,使学生对精密旋转部件结构有了更深入的了解。在授课过程中,对每个结构都进行详细讲解,收集了大量同类型的结构进行对比分析,并以往届学生的错误结构为例进行分析并改正。在普通机床主轴常用到的圆锥孔双列向心短圆柱滚子轴承作为径向支承,图2是常用的此轴承的间隙调整结构。图2中所示的4种结构,各有优缺点。(a)结构简单,但调整量难控制;(b)调整方便,但工艺性差;(c)调整方便,但易压偏;(d)调整量能精确控制。对4种结构进行对比分析后,使学生深刻体会到结构和功能密切相关,在以后的设计中,根据使用要求进行结构设计。在进给箱中,重点介绍了互锁装置和导向装置,有多种运动可以带动刀具进给。为避免机床损坏,所以不仅要实现车螺纹和机动进给运动的互锁,而且要实现纵向进给和横向进给运动的互锁。在ca6140中,实现车螺纹和机动进给互锁是通过开合螺母结构。开合螺母能够闭合的前提是任何一种机动进给运动都未接通,如果接通一种机动进给,则开合螺母机构无法操纵闭合。纵横向进给则通过限制操纵杆在十字槽中移动来实现互锁。通过分析ca6140的互锁结构,引入了平行轴和交叉轴,两种直线运动、两种旋转运动、旋转运动和直线运动之间常用的机械互锁结构。另外,进给箱在进给运动的驱动下刀架沿导轨实现进给;开合螺母的上下螺母在导轨的导向下实现开闭,由此引入导向装置,也就是常用的导轨。接着进一步介绍其分类、特点和数控机床导轨。最后,介绍了支承件的设计原则,在受力分析和静刚度概念的基础上,采用实例讲解各类支承件的结构设计。
(二)实验环节。
这门课还安排了8个学时的实验,主要是增加对ca6140主轴箱、主轴、进给箱等结构的直观认识,配合理论教学。观察实物ca6140型车床外形结构,通过实验达到以下目的:了解主运动传动链的传动路线,观察各轴的空间位置;观察双向多片式摩擦离合器和闸带式制动器的结构,了解它们的调整方法及操纵机构的作用原理;观察六速单手柄操纵机构是怎样用一个手柄同时操纵两个滑移齿轮块,以获得6种不同的传动比;了解主轴前、后轴承间隙调整方法;了解车螺纹用换向机构的结构形式。
(三)课程设计。
1.设计任务。
设计一台车床的主运动系统和其中一个操纵装置,转速范围一定,转速级数一定,最大加工直径和电动机功率给定。在同一个班上,每个学生的题目都不相同,使学生能够独立思考完成。
2.设计计算。
在讲授运动设计之后,课程设计的题目就发到每个学生的手上,这样在课余时间,就将计算部分完成,同时也巩固所学的内容。
3.工程图绘制。
在课程结束后,开始两周时间的课程设计,学生基本都可以进行到画展开图草图程度。草图画完后,按照草图尺寸进行操纵机构的计算和主轴的校核。接着完善展开图,要求清晰表达转动路线和各个转动轴、主轴的详细结构。另外还要画一张剖视图,要求表达各轴的空间位置,以及某个滑移变速齿轮的操纵机构。最后一个环节是答辩,在学生讲述后,老师指出图纸上错误的地方,让学生思考并订正。
三、教学成效。
从以上论述可以看出,这门课程整体的教学线路为:介绍实例—引出问题—对比分析—通用的结构和原则—设计实践。通过这门课程的学习,学生们在以下方面能力有所提高。(1)空间图形思维方面。在课堂上学习ca6140的结构,都是通过工程图,而在实验过程中,可以把工程图和实物对照起来。通过多次锻炼,提高了空间图形的思维能力。(2)结构和功能的结合。机械设计中,不同的设计者对机械系统的功能要求、使用条件以及工艺条件的理解上的差异造就了各自设计结果的多样性。通过多种类似结构的对比分析,认识到每种多样性的设计都会和特定的功能相对应。(3)标准件。标准件是机械设计的基础,用好标准件,可以提高机械设计的效率。通过课程设计,学生们对标准件进一步熟悉。(4)实践能力和综合素质。通过实验—授课—课程设计,经历了从实践—认识—再实践的过程。
因此,学生对结构的认识进一步深入,在认识的指导下,实践能力也得到了提高;另一方面,在这个过程中,学生把所学过的制图、力学、材料、机械原理、机械零件、工艺等方面的知识加以运用,因此在机械方面的综合素质也得到了提高。以上可以看出,经过这门课程的学习,学生初步形成了机械结构设计的思维,具有一定的独立设计的能力,为下一个夹具课程设计打下一定的基础。
传感器的论文篇十三
传感器应用极其广泛,而且种类繁多,涉及的学科也很多,通过对传感器的学习让我基本了解了传感器的基本概念及传感器的静、动态特性电阻式、电容式、电感式、压电式、热电式、磁敏式、光电式传感器与光纤传感器的结构、工作原理及应用。传感器的特性主要是指输出入输入之间的关系。当输入量为常量或变化很慢时,其关系为静态特性。当输入量随时间变换较快时,其关系为动态特性。
前者就能推定后者。最常用的标准输入信号有阶跃信号和正弦信号两种,所以传感器的动态特性也常用阶跃响应和频率响应来表示。
传感器的作用主要是感受和响应规定的被测量,并按一定规律将其转换成有用输出,特别是完成非电量到电量的转换。传感器的组成并无严格的规定。一般说来,可以把传感器看做由敏感元件(有时又称为预变换器)和变换元件(有时又称为变换器)两部分组成,。
敏感元件。
在具体实现非电量到电量的变换时,并非所有的非电量都能利用现有的技术手段直接变换为电量,有些必须进行预变换,即先将待测的非电量变为易于转换成电量的另一种非电量。这种能完成预变换的器件称为敏感元件。
变换器。
能将感受到的非电量变换为电量的器件称为变换器,例如,可以将位移量直接变换为电容、电阻及电感的电容变换器、电阻变换器及电感变换器,能直接把温度变换为电势的热电偶变换器。显然,变换器是传感器不可缺少的重要组成部分。
在实际情况中,由于有一些敏感元件直接就可以输出变换后的电信号,而一些传感器又不包括敏感元件在内,因此常常无法将敏感元件与变换器加以严格区别。
通过本学期的学习让我了解在实际使用中对传感器的选择的要。
求如下:1、根据测量对象与测量环境确定传感器的类型。
要进行—个具体的测量工作,首先要考虑采用何种原理的传感器,这需要分析多方面的因素之后才能确定.因为,即使是测量同一物理量,也有多种原理的传感器可供选用,哪一种原理的传感器更为合适,则需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下一些具体问题:量程的大小;被测位置对传感器体积的要求;测量方式为接触式还是非接触式;信号的引出方法,有线或是非接触测量;传感器的来源,国产还是进口,价格能否承受,还是自行研制.
在考虑上述问题之后就能确定选用何种类型的传感器,然后再考虑传感器的具体性能指针.
2、灵敏度的选择。
量变化对应的输出信号的值才比较大,有利于信号处理.但要注意的是,传感器的灵敏度高,与被测量无关的外界噪声也容易混入,也会被放大系统放大,影响测量精度.因此,要求传感器本身应具有较高的信噪比,尽员减少从外界引入的厂扰信号.
传感器的灵敏度是有方向性的.当被测量是单向量,而且对其方向性要求较高,则应选择其它方向灵敏度小的传感器;如果被测量是多维向量,则要求传感器的交叉灵敏度越小越好.
3、频率响应特性。
传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围,必须在允许频率范围内保持不失真的测量条件,实际上传感器的响应总有—定延迟,希望延迟时间越短越好.
传感器的频率响应高,可测的信号频率范围就宽,而由于受到结构特性的影响,机械系统的惯性较大,因有频率低的传感器可测信号的频率较低.
在动态测量中,应根据信号的特点(稳态、瞬态、随机等)响应特性,以免产生过火的误差.
4、线性范围。
文档为doc格式。
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传感器的论文篇十四
系统核心处理模块基于cc2530开发设计,选用星型拓扑结构组建无线传感器网络,具有容量大、低成本和低功耗等特点,且相邻两个节点传输距离可达10~150m,完全满足温室内无线调光系统设计需求。其中,主控节点实现网络构建、环境信息采集、数据处理分析、人机交互及调光命令下发等功能;驱动节点主要实现控制命令接收、数据解析及调光数据输出等功能;植物led执行器实现led灯组调控及亮度输出。主控节点采用全功能设备ffd(fullfunctionde-vice),具备网络协调功能,可联结其他ffd或精简功能设备(rfd),组建无线传感器网络,可双向传输信息,具有协调作用;同时,根据系统设计要求,主控节点具有控制功能。电路设计增加环境光照与温度信息采集模块、人机交互模块(即液晶显示及按键)、工作指示灯、时钟模块以及复位模块,分别完成数据采集、人机交互和复位等控制功能。驱动节点采用简化功能设备rfd(reducedfunc-tiondevice)与主控节点进行信息传输,同时完成控制命令输出;植物led执行器基于植物光合作用分析,选用中心波长为660nm、半波带宽度为40nm的红光led,以及中心波长为450nm、半波带宽度为40nm的蓝光led两种特定波段led作为光源,可根据驱动节点输出不同的调光命令,实现不同配光比的光环境调节。
2系统硬件设计。
2.1主控节点结构及硬件设计。
主控节点主要负责构建及启动网络、网络参数选择、当前环境信息监测、控制方式选择、计算调光值、调光命令下发、人机交互等功能,包括电源模块、核心处理模块、无线模块。
2.1.1核心处理模块。
系统选用cc2530作为中央处理器,内含高性能低功耗8051微控制器,工作电压3.3v,外设21个i/o口。其中,p1.0接入系统正常工作信号led指示灯;p0.1接入手动按钮;人机交互模块电路为液晶分别与p0.0,p1.2,p1.5和p1.6连接,按键与p0.6和p2.0口连接;p0.2,p0.4,p0.5与时钟芯片ds1302相连;p1.4口与温度传感器连接,p1.1和p1.3口与光照传感器相连。具体电路根据cc2530芯片手册设计开发,降低了开发难度。
2.1.2人机交互模块。
系统选用db12864-16c作为液晶显示,采用普通复位按键作为设备按键,在满足系统工作要求的条件下,为节省i/o口使用,液晶与cc2530连接采用串行spi方式进行通信,按键电路利用sn74hc32或门和lm358运放共同实现。具体电路根据spi方式及运放典型电路开发设计。
2.1.3其他模块。
电源模块采用5v适配器为主控节点供电。电源输入后,经过降压芯片asm-1117典型电路为系统提供3.3v直流电压。数据采集模块包括环境温度采集和光照采集两种。其中,温度采集选用ds18b20作为温度传感器和isl29010作为光照传感器,通过在光照传感器上覆盖红蓝光滤光片以及软件修正,实现对光合作用有效波段监测。时钟模块根据ds1302芯片手册中典型电路设计,可实现系统时间设制以及定时控制功能。同时,为满足系统后期扩展需求,将剩余i/o口作为备用扩展口使用,以提高系统实际应用及二次开发能力。
2.2驱动节点及植物led执行器设计。
驱动节点属于精简功能设备,只完成调光控制命令接收与信号输出功能,可减少外围电路设计,降低了智能调光系统的成本。驱动节点包括核心处理模块、无线接收模块、电源模块和继电器模块。具体电路为:p1.0连接红光led驱动电路,p1.1连接蓝光led驱动电路,p1.5连接红光信号继电器,p1.6连接蓝光信号继电器。led执行器包括驱动模块及红蓝光led灯组,由24v电源供电。驱动模块选择pt4115驱动芯片,是一款连续电感电流导通模式的`降压恒流源,可用于驱动一颗或多颗led串联。led灯组根据植物生长所需光环境由若干红蓝光led按比例组成。
3系统软件设计。
本系统以iar为软件开发平台,可以直接对zig-bee协议栈进行开发移植,生成高效可靠的可执行代码,并对代码进行调试。代码采用c语言开发,不仅有利于软件代码的可读性,而且能够满足对硬件功能的调试和控制,大大缩短了系统开发周期。系统软件主要包括节点间数据传输和节点功能软件两个部分。节点数据传输过程:首先,通过主控节点进行信道扫描,选择合适的信道组建网络。在ieeee802.15.4协议中,将2.4g频段划分16个信道,编号为11-26。本系统选择默认值11信道。构建成功后,驱动节点以直接方式加入网络,即驱动节点作为主控节点的子节点,由主控节点向驱动节点发送,作为其子设备命令。主控节点在网络中起协调器作用,负责网络构建。为确保系统安全可靠工作,系统采用分布式分配机制为每个节点分配自己的地址,主控节点在组网以后使用0x0000作为自己的短地址,在驱动执行节点加入系统网络后,由主控设备随机分配一个不重复的16位短地址作为自己唯一的地址来进行通讯。主控节点控制软件包括两类传感器解析函数、计算决策程序、参数设定程序、液晶显示程序和时钟程序等子程序;驱动节点作为终端节点,在完成调光控制命令接收后,将控制信号输出给继电器和驱动电路;led执行器根据调光控制命令实时调节红蓝光led灯组状态,实现温室光环境的多种方式以及无线控制。
4运行结果。
本设备已通过实验测试,并应用于西北农林科技大学某实验基地。试验证明,系统可根据用户实际需要实现手动控制、定时控制、阈值控制以及定量控制等多种控制方式调光,且所有控制命令均可采用无线传输方式进行准确传输。其中,在阈值控制方式下,主控节点可完成温室实时温度、红蓝光光强等环境因子检测,并基于光合作用机理精确决策温室作物实际需光量;驱动节点可稳定接收实际调光数据,并准确输出给驱动电路和继电器,led执行器可根据控制命令准确调节led灯组输出状态。
5结论。
(1)本文设计了一种基于无线传感器网络的设施农业调光系统,可通过用户实际需求选择多种控制方式对温室作物光环境进行无线调控。其中,阈值控制方式综合考虑作物光合作用影响因素,根据温室温度、红蓝光光强等环境因子精确计算作物实际需光量,实现了温室光环境的实时按需调节。
(2)系统结合温室实际生产条件,采用无线传感器网络技术传输调光命令,有效降低了系统部署难度与维护成本;采用新一代led光源,减少了生产成本,节约了能源。
(3)经过实际部署和运行证明,系统具有稳定性好、准确性高、部署简单和能耗少等优点。

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