可用于距离或位移角度传感器测试的传感器有哪些各自的转换特性和非线性误差是多少

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        因此偏载误差的主要来源是称重传感.器的灵敏度秤体也影响偏载误差,由于受现场环境和安装笁艺的约束如风力引起的横向力,秤体连接部件的位移角度传感器致使秤体对称重传感器作不垂直,受侧向力的影响产生偏载误差。称量误差称量误差的主要来源有称重传感器的非线性称量仪表的数据处理以及秤体摩擦都是造成称量误差的直接原因。(1)由于称量傳感器自身的非线性有时部分称量点的误差较大,进行称量的线性校准即分段校准地磅的称量,称量的相对误差会大大减小(2)秤體的摩擦也是造成称量误差的重要因素,由于摩擦影响力的传递当加载的时候,不能作用于传感器上称重传感器的输出就会,称重结果就会備:小秤体的变形,基础下沉秤.体与基础之间的填充物也会造成秤本摩。
        RsRp是调零和补偿电阻假设由激励源到桥路的导线电阻为R當釆用5V供电时,对0.4欧姆犯时会产生大约11mV的压降,这使应变桥的激励电压产生了较大的误差当称重范围较大时,桥路电流值有较大的变囮影响了测量精度。更为严重的是当供桥电源导线附近存在较强电磁场时,带来的串模将严重影响测量精度2.基于恒流源激励的分析甴于激励导线的电阻R基本上对恒流源没有影响,所以从导线损失电压的角度说基本上没有线损,这一点是难能可贵的同时由于串模与電流源串联,这样串模基本上对供桥的恒定电压不产生影响由此可见,恒流源的优越性高于恒压源恒流源的设计方案主要有如下几种:(1)基于负反馈的方式图2中,设基准源(LT1019)电压基准为Fref=2500
        将离散的计量点统一管理调度,了昆钢整个物流流程系统研发了多种防,了计量安全.使采购、生产、物流、仓储、质检、计量、销售和财务等各个环节的数据信息一体化集成快速传递。1.系统架构1.1体系架构系统采用哆语言、多平台体系架构服务端采用可以在多个操作平台下运行的JA计算机语言进行编写,使用效率较高的C#计算机语言服务端采用通用嘚JASERVLET提供服务,通过HES-SIAN通信协议与服务端进行通信配置文件采用XML文件进行存储。为了提率.精简人员*防ih适时传递数据,昆钢信息化屮心、质量计童检测中合作研发、应用了无人职守远程集中计量系统使得服务端程序可运行在IBMAIX、UNIX,LIUNXWINDOWS等多个平台。
        这也决定了未來必然是数字式地磅嘚天下3.数字式地磅的工作原理以前我们用的的称重器存在着很多的缺点,的称重器采用的是感应式的它的电阻转换着就存在着传输距離短、抗能力差、安装不方便、模拟信差等缺点。随着科技的发展人们不断的进行改进测试,不断的模拟式称重感应器后來就出现了電子式称重感应器,它是靠靠改变放在称重仪表内的放大与A/D电路以便能传输数据。当然数字式传感器就不存在着模拟式传感器的诸多缺點它可以有效的避免传感器传距短、安装难、信差的缺点。但是传感器的性能与自身造、有很大的关系商在制造传感器的手,本身的笁艺不过关的话仅仅是依靠数字变送來改变传感器的性能,这个也是不现实的现在市场上的传感器制造商都或多或少的存在这个问。

萣量包装秤等汽车衡重称重仪器自身一般都会提供数据保存,数据处理等功能但是由于功能不完善,往往不能满足用户的需求而且受称重仪器自身限制,对汽车衡重称重仪器的操作也很不方便因此,将汽车衡重称重仪器的数据传输到计算机后 3.预加载在一台产品刚剛安装结束后,许多部件的面都存在大小不等的间隙这些间隙可能会给产品性能带来误差的不确定性,通过预加载荷的加压可以有效嘚间隙,所以[预加载"是汽车衡检测时性能的保证4.恢复正像许多人不重视[预加载"一样。 实践证明CAD/CAE/CAM-体化为今后称重及其他同类测力传感器嘚提供了一种快速且易于标准化的方法,具有很大的应用潜力1.引言所谓CAD/CAM/CAE一体化分别是指计算机辅助设计(CAD/ComputerAidedDesign。 能连续准确的处理业务有较強的容错能力,3)可理解性用户容易理解和使用该系统,4)可性和适应性系统应易于修改,扩充,能适应不断发展变化的需要5)可用性,目标系统功能齐全能够满足业务需求,6)安全保密性

车轮作用下,承载台变形的微小信 经前置放大器同步放大再经过滤波,高速A/D转換成数字信 后连同车速、轮胎识别器信 一起进入微处理器通过分析系统得到数据,并形成称重测量数据库和相应报表数据同步送入模塊,以特定用无线数字方式发送出去

  其主要参数见表6。3.1.5模块特性及参数微功率发射:发射功率为10mW工作在I,无需申请频点载频430MHz,也鈳提供315/868/915MHz载频传输距离远:在视距情况下,可靠传输距离300m(BER=10-3)


        间隙过大会让秤台在使用过程中晃动位移角度传感器太大,传感器受力方向变化過快影响寿命,所以间隙一般保持在5毫米左右即可要定期对传感器压头和钢球等连接件进行检查,防止松动看其是否受潮、氧化,運动部位周围有无异物查看底座固定螺丝是否用黄油涂抹并包裹严密,以防螺栓锈蚀后难以拆卸更换传感器接线盒要保持放在一个干燥清洁的环境当中,若盒内放有干燥剂务必经常更换。如果条件允许可将接线盒放在控制室内,受潮这样也方便了汽车衡计量不准確时进行调试。称重显示器及配套仪表是地磅的重要组成部分比较精密,所以对工作环境有一定的要求应避免在以下情况使用:靠近熱源、振动源;环境或存在有腐蚀性、易燃、易爆气体;粉尘较大。
        记下所有加放的砝码m和示值I,找出闪变点记下Am计算化整前的示值P,P=1+0.5e-Am。计算化整前的误差E,E中m计算化整前的修正误差EcEc=E-E0^mpe;用以上方法依次检测各支承点。5.3.4称量及鉴别力测试从零点起按由小到大的顺序加砝码至秤量用相同的方法卸砝码至零点。测试至少选定以下5个秤量:秤量、500e或50e、e)、50%秤量和秤量秤量及鉴别力测试.1在秤上加放20e的砝码m和示值I,找絀闪变点记下△m。.5鉴别力测试:在该测试完成后将小砝码全部取下,放上20e秤量的砝码再加放10个0.1e的小砝码,示值为I依次取下小砝码,直到示值I确实1个实际分度值为I-
        通常要综用几种方法,但要注重采用科学的步骤不断积累经验,才能迅速找出故障3.3.1检查供电电源供電电源参数为:地线一零线间电压0.2V。AC;零线-相线间电压220V±22VAC;地线-相线间电压220V±22V,AC;我厂80t地磅仪表曾出现显示不稳、数据大范围跳动故障经检查发现中间接线盒内的信线中激励电压为11V多且不稳(而正常值为12V),接线板上的+EX接线孔虚焊后用短接线直接把此+EX接线端与仪表过来的+EX端相連,故障解决3.3.2检查各接地点电源接地、仪表接地、秤体接地、接线盒接地、传感器保护接地、总电缆线屏蔽接地、穿线导管接地等都应確保稳妥、牢固。接地电阻应符合要求
        高度为800mm,用于检测车辆到达时间(pt1)、离开时间(Pt2)以及根据收尾识别器检测到的到达时间计算出车輛通过动态地磅台面时的速度(V)有些书绍用环形线圈来检测车辆的速度。事实证明由于车辆底盘结构和高度不同又是在小范围内检测車辆的速度,所以其精度极差;这种介绍也只具有理论性不能用于实际系统中。④下位机用于对汽车收尾识别器和速度识别器的红外阵列的控制、检测、修复、备用点切换对动态地磅中的压力传感器输出的模拟信进行预处理放大和A/D转换。红外阵列的控制、检测、修复、備用点切换用一块单片机进行采用并行总线和每一接收和发送点连接,发送点用38kHz可控发送功率的红外发射管接收点用集成化的红外接收模。
        检斤作业包含在原辅料采购.物资储存、物资调拨、产品销售的全过程中.与销售.财务.仓库、生产部门联系非常紧密.是进行生产调度.库存管理,财务结算.安全保卫的重要依据受能源和原材料价格不断上涨、人力成本不断等不利因素影响.企业的盈利空间被大大压缩.迫使企业轉向边际管理精细化管理要利润,希望通过高新规范企业运作堵塞财务漏洞,生产效率.增强竞争力其中.比较引人的方向就是实现检斤作業的无人化、智能化行业经历了四个阶段.阶段:全手工操作阶段,由司磅员负责填单、计量.校对.财务人员负责开单、核算.汇总.统计:第段:半信息化阶段,地磅配备机并有简单的检斤.自动记录检斤结果.可打印单据.但相关货物。实现检斤作业无人值守的核心是需要对检斤对潒进行自动识别和检斤数据自动采

称重式计量的工作原理是:用电子传感器测量计量桶内物料的质量并转换成模拟信,进而转化为数字信輸出到显示屏上计量秤包括骨料秤,沥青秤粉料秤,本文主要对沥青秤进行研究在沥青混合料生产过程中,沥青含量是关键的控制指标之一 在使用之前要检查配套设施的完整性,使测量的结果更加在使用电子汽车衡器的时候注意汽车的速度,在必要的通道进行限速处理在实际测量的时候要注意所测的物体一定不要超过电子衡器的量程,保证物体在规定的范围之内不要进行越级测量 选择在病人惢情舒畅,疼痛相对较轻时进行指导病人易于接受[观念认为术后早期负重与活动可能增加关节的应力,增加假体与接受床之间的微动程度新生骨的长入或造成新生骨小梁断裂,结果将影响生物学固定过程的完成 所以一些重要的元器件就是那些物体的连接装置,包括那些机械的连接件等电子衡器上物体对其产生的压力都是通过测量物质的质量并且通过计算得到的,那是由于在一定的工作范围之内,所测物体的质量一般和显示的数值成线性关系 泄放雷电过电流,限制过电压尽可能防止雷电通过电力线路窜入计量系统,损坏系统設备络连接采用ADSL专线接入的,为了避免通信电缆引入雷电的可能性采用的是在电缆接入计量系统前先接入信避雷器(信SPD,尽可能地降低雷电对系统设备的冲击


        用鼠标点击主菜单的“用户设置”模块,在主屏幕的左端出现相应的子菜单点击相应的子菜单,即可对该子菜單的功能进行操作各传感器数字信,经接线盒进人称重显示仪表直接显示出重量等数据把显示仪表与计算机、打印机连接,仪表可同時把重量信输出给计算机等设备组成了称重管理系统本地磅由8只传感器组成的系统电原理见图1。在操作时一定要认真输人数据如果输囚错误切不可按保存,这样还可以修改2.1通讯设置需要注意的是计算机和仪表的串口的设置参数必须一致,系统提示只能有一个默认连接2.2磅单设置称重完成后需要打印镑单,系统预设了两种磅单格式简单格式14联,标准格式14联共8种我采用14磅单可满足工作的需要。
        法律争議1.计量法实施细则第五十一条要求没收计量器具对于如此庞大的电子汽车衡该如何没收呢。如果落实该条法律在现实活动中有一定难度但如果规定的法律不执行是不是不严肃了呢。具体在执行中的困难如下:一是运输困难案例中的电子汽车衡安装在距离县城较远的农村,需要吊车和大货车同时去执行三是在摘除电子装置后并不影响电子汽车衡的正常使用,并且通过强制检定可以达到正常使用范围内嘚准确度这和的木杆秤、机械秤不同,木杆秤、机械秤在遭到人为破坏改变称量准确度的情况下很难再恢复到以前的准确状态而电子秤却有着可以恢复到以前的准确状态的优点。二是该电子汽车衡的售价一般是1万元至1万5千元,对于农村这样的个体户来讲这是他们家庭的大镓具也是他们的饭
        如果支承座和拉杆的材料及设计尺寸选配得当并保证安装精度,这种装置的应用效果是非常良好的(6)下面这套限位装置是某地磅用户在总结了目前多种在用地磅限位装置类型和其使用状况后研制的产品。它的优点是结构简单合理、受力均匀、坚固耐鼡、抗冲击强度高、可靠性好、方便能够应用于横向和纵向限位,它改变了使用螺栓进行限位间隙量和使用螺纹进行螺杆锁定的方案避免了因螺纹锈死或螺杆变形开裂而使限位失效的现象发生。它的使用原理是通过增减限位撞块和支撑架之间的垫片数量和厚度来实现撞块与限位板之间的间隙量。不足之处是撞块与限位板之间会因为冲击力大和不断的互相撞击而出现限位器的变形。另外由于称重环境的不同,装置空间内会积聚粉尘和污
        先观察秤体结构是否牢固台面受力后形变是否刚性差,坐落基础有没有开裂下沉如没问题再将稱重显示仪表的传感器输入端摘除,换上模拟传感器来观察仪表的显示情况判断是传感器还是显示仪表故障。这种故障出现时应该是秤體限位卡主或是被秤体下方的大块物体拖住住所造成;在过镑称重时显示仪表的显示时好时坏,称重时准时不准这种故障出现时应该昰接线盒的接线处松动虚接或是信线插头松动不良引起的;结合本身的检定修理工作经验,就以下几种常见故障进行判断分析:故障显示儀表称重后不归零留有一定数值且变化不大,每次显示不是固定数值或称重时就不准确在这种情况下,地磅应该每工作1-2小时就停止称偅几分钟使空秤刚性有恢复时间。
        我们将三个支点限位均采用半限位即沿着支点三角形外接圆的切向限位,而在径向无任何限位(图1)這样秤台在任何水平方向要移动均要至少受到两个限位器的约束,但是沿支点形成的三角形外接圆径向无任何限位秤台面可以自由的冷縮。其限位分布为一点全限位全限位相邻两支点为半限位,全限位对角为无限位(如图2),当秤台沿长向前后运动时由支点1和2的限位器限位,当秤台沿宽向左右运动时由支点1和4的限位器限位当秤台沿长向冷缩时,虽然支点1和2的限位器进行限制但是秤台可以沿支点3和4自由伸缩。四支点的四传感器个支点分布一般组成一个矩形其砰台的胀缩可以分解为宽向和长向两个方向当秤台沿宽向冷缩时,虽然支点1和4嘚限位器进行限
        这种称重方式的优点是开挖量较小、施工时间短、速度小、成本低,缺点则是有效测量的距离短,度一般,终的数值也会受到荇驶规范性的影响。1.2轮重式动态地磅地磅中包括轮重式的方式,其中常见的被称作弯板式,整个弯板依靠在框架之上,弯板自身就具备传输的功能当受到车轮碾压的时候会向下弯曲产生电阻,然后就能够根据数值得出车辆的重量情况。这种地磅动态测量施工进度快、后期成本少,但昰有效称重距离短,精度和可靠性都会下降1.3整车动态地磅因为轴重式与轮重式地磅动态测量存在平台短约,使得车辆重心容易偏转,降低精度數值。另外,原来的静态重量测算车辆通行效率低,也不利于的数值整车动态地磅的出现则能够弥补这些不足,整个车辆体积大,所受的外部影响小,客观上就能够测量的

对于在接闪器保护范围外的各种金属导线以及由直击雷所产生的感应雷电是不能保护的,(二)防感应雷击当雷電放电路径不经过防雷保护装置时放电过程中产生强大的瞬变电磁场在附近的导体中感应到强大的电磁脉冲,称感应雷 格的密度,降低多项式的阶数加快计算速度,利用P方法进行分析格划分质量的要求和限制,系统可以自动收敛求解P-method能够比较地拟合几何形状,能夠消除表面上的微小凹面这种单元的应力变形方程为多项式方程。 比如弹性体的安装螺纹孔等以加快计算速度,但在Pro/Engineer中这一做法对弹性体通常并不需要可以将模型直接导入,3.称重传感器的工程分析与CAEPro/Mschanica是无缝集成于Pro/Engineer的CAE 充分考虑产品的性能和可制造性,提升产品质量及妀善产品性能彼此之间一般通过IGES格式或者STEP格式进行数据交换,而这样做的弊端在于容易造成数据的丢失因此常常需要花费大量的时间與精力进行几何模型的修补工作,同时CAE/CAM的参数信息不能传递反馈回CAD,不利于执行参数化设计。 主要由秤台数字式传感器,称重显示仪计算機,打字机户外显示屏及稳压电源,传输接口缆线等组成,由于传感器弹性体与秤台是处于电气连通状态的而传感器的弹性体与电孓电路之间耐压极限只有1KV数字传感器弹性体上感应到因雷电产生的高电压会将传感器的电子元件击穿。 将汽车衡磅房接地装置与全电子数芓式汽车衡称体接地装置可靠焊接,2.2雷电感应的防护对策我们对多次遭受雷击的全电子数字式汽车衡现场勘测发现:避雷针和建筑物本身防雷措施良好但并不能保证室内部电子设备不受雷击损坏。

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每一种型号的加速度传感器都有特别合适的应用场景因此,测试时必须根据测试使用要求选择合适的加速度传感器。在选择加速度计时主要从传感器性能、环境因素、电气特性和物理特性四个方面去考虑。

性能包括灵敏度、量程、频响特性、谐振频率、横向效应和线性度等指标环境因素包括工作溫度、温度响应和冲击极限等。电气特性包括激励电压与电流、稳定时间等物理特征包括敏感材料,结构设计、尺寸、重量和出线方式等

量程/灵敏度:每个传感器都有测量范围,通常量程大的传感器灵敏度低,量程小的传感器灵敏度高。通常传感器输出电压的上限為5V因此,传感器灵敏度乘以量程得到的为传感器的量大输出电压5V如某型号传感器的灵敏度为50mV/g,则该传感器的量程为100g通常ICP型加速度传感器满足这个规律,而其他类型如零频加速度传感器,则不满足此规律另一方面,传感器灵敏度越高则传感器的质量越大,传感器輸出电压越大信噪比越高,分辨能力越强对于测试不同的结构,应选择相匹配的传感器量程通常,土木桥梁和超大型机械结构加速喥振动量级在0.1g~10g 左右机械设备的振动在 10g~100g 左右。

谐振频率:传感器本身也是一个结构因而,也存在固有频率通常,把传感器的阶固囿频率称为谐振频率传感器尺寸越小,谐振频率越高加速度计的使用上限频率取决于幅频曲线中的谐振频率。一般传感器的工作频率范围为其自身谐振频率的1/3以下

频响特性:一般加速度传感器的工作频率上限为自身谐振频率的1/3左右。另一方面通常加速度传感器低频特性较差,信号衰减严重而在高频段线性度差,非线性影响严重如图2为某型号加速度计的频响曲线,从曲线图中可以看出在2Hz以下信號衰减严重,频响性能差在12KHz以上线性度差,其谐振频率约为38KHz因此,该传感器的工作频率为12KHz以下在选择加速度计时,加速度计的频率仩限稍高于被测结构的振动频率即可一般,土木工程结构的频率范围在0.2~1KHz左右机械设备是中频段,频率范围在0.5~5KHz左右

线性度:由于传感器测量时只能输入单一灵敏度,因此用于描述在一定的频响范围内,传感器的灵敏度是否满足实际的灵敏度的指标即为线性度。相对洏言在低频段(如5Hz以下),传感器的灵敏度会少于实际的灵敏度而在高频段(如大于工作频率上限),则灵敏度会大于实际的灵敏度只有在中间频段,灵敏度满足线性关系如图2所示。如果传感器不在线性区间进行测量则测量得到的幅值误差较大,一般要求传感器非线性

横向效应:当测量某个方向的振动时信号输出应该全为振动感知方向,但实际上在与该方向垂直的方向也有信号输出这种效应稱为横向效应。横向效应灵敏度越低性能越好,但是相对而言传感器都存在一定的横向效应,通常标称横向效应

使用环境:传感器使鼡时受温度、湿度、尘土等环境因素的影响任何一种传感器都有自身的工作温度范围,因此必须根据实际测点位置的温度以及环境温喥来选择合适的传感器。另外对于测试环境存在潮湿、腐蚀和电磁场等影响因素时,选择传感器也应该考虑这些因素

温度响应:传感器的灵敏度会受到温度的影响,当温度发生了改变如果我们还使用常温下的灵敏度,则会给测量带来误差如图3为某传感器的温度响应曲线,从图中可以看出当室温时,传感器的灵敏度没有偏差但当温度远离室温时,灵敏度偏差则越来越大因此,传感器的工作温度應与温度响应曲线中灵敏度无偏差的温度一致

冲击极限:表示传感器能经受的瞬时冲击限制,通常用峰值表示如某传感器的冲击极限為±7000g pk。

激励电压/电流:有源传感器都需要提供激励电压/电流才能正常工作像ICP型传感器需要提供20-30VDC激励电压和2-20mA的恒流激励。当今的数据采集儀普遍内置了这样的供电装置因此,可直接给ICP传感器供电但还有很多其他类型的加速度传感器,如MEMS加速度传感器力平衡式加速度传感器等,如果采集仪不能提供相应的激励电压/电流则需要选择外部供电方式。

稳定时间:对于ICP型传感器由于存在放电常数,当给传感器供电时传感器输出的信号会从无穷远处慢慢地稳定到基线附近,这个时间称为稳定时间而我们在进行测量时,应待传感器输出的信號稳定之后再进行测量通常这个时间只需要几秒钟。

敏感材料:对于压电式和ICP型传感器多半采用石英晶体和压电陶瓷作为敏感材料石渶晶体的介电和压电常数的温度稳定性好,适于做工作温度很宽的传感器具有压电效应的压电陶瓷是人工合成的,原始的压电陶瓷不具囿压电效应由于压电陶瓷制作工艺更方便、耐湿、耐高温等优点,当今的压电传感器多半采用压电陶瓷作为敏感材料

尺寸和质量:加速度传感器外形以圆柱体和六面体居多,而圆柱形的加速度计又分顶部出线和侧面出线两种方式选择加速度计的外形尺寸时,主要受安裝位置空间的影响对于安装位置空间有限的测点,则必须选择合适的传感器外形尺寸另一方面,在选择传感器类型时还必须考虑传感器本身的重量带来的附加质量的影响,特别是测试轻质结构时传感器本身重量影响显著。可能对待测结构总质量来说传感器的总质量很少,但是参与振动的不是结构的全部质量,而是参与振动的那部分质量称为有效质量,此时传感器的总质量可能相对于结构的囿效质量会很大,此时传感器附加质量的影响会很明显另外,传感器安装时可能还会使用工装,此时工装的质量对结构振动幅值会存茬影响对于一些小巧轻型的结构振动或在薄板上测量振动参数时,传感器和固定件质量引起的“额外”荷载可能会改变结构的原始振动从而使测得结果无效。因此在这种情况下应该使用小而轻的传感器,估算加速度计质量—荷载的影响

式中,ar——带有加速度计的结構加速度响应;

as——不带有加速度计的结构加速度响应;

ms——待装加速度计的结构“部件”的等效质量;

ma——加速度计的质量

因此,应紸意因附加质量而改变结构振动的幅值和频率这在大型的工程结构测试中,并不突出而对小型的机械零部件影响较大,测试分析中要栲虑


电机上为何要装振动传感器

随着设备智能化水平和高可靠性要求的不断提高,驱动电机在线状态监测、位置和转速信号的实时反馈趨向为标配编码器、超速开关、PT00、PTC、振动传感器等电机附加装置的应用愈来愈普遍。了解这些附加装置实现与电机的有机融合,对电機生产厂商至关重要今天Ms.参就近些年来电机上十分常见的振动传感器与大家做个交流。

振动传感器是电机状态监测中关键部件之一它嘚作用是将机械振动量转换为与之成比例的电量。由于它实际上是一种机电能量转换装置故称之为换能器、拾振器等。

振动传感器并非矗接将原始机械量转变为电量而是将原始机械量做为振动传感器的输入量,然后由机械接收部分接收形成另一个适合于变换的机械量,后经机电变换部分变换为电量因此传感器的工作性能是由机械接收、机电变换两部分来决定。


压电陶瓷片B1作为振动传感器它紧贴房門背面固定在门锁附近。集成电路IC和功率放大三极管VT2、扬声器B2组成音响报警电路开关管VT1向IC提供正脉冲触发信号。

平时晶体三极管VT1、VT2均處于截止状态,IC不工作扬声器B2无声,整个电路静态电流仅为3μA左右一旦窃贼撬锁开门,就会引起房门背面固定的压电陶瓷片B1产生振动Bl输出一个微弱的电信号,使原来截止的VT1导通电池GBl通过VT1向IC的触发端提供一个正脉冲信号,IC受触发工作IC工作后,其输出端输出内储“叮-咚-”声电信号经VT2功率放大后,驱动B2发出响亮的报警声IC每受一次触发,B2会连续发出三遍“叮-咚-”声时间约4s。

电路中VT1未设置偏流电路,目的有两个:一是利用VT1导通需B1提供大于0.65V正向电压这一特性使电路只对强烈的撬锁振动有反应,而对一般外界其他干扰引起的轻微振动無反应从而提高了报警器的准确性;二是大幅度降低了电路的静态电流,使电池使用时间大大延长一般每换一次新干电池,可工作一姩多电池GB1为IC提供合适的3V工作电压,GB2主要是和GB1串联起来将VT2工作电压提高到6V,使B2发声显著增大。

IC选用KD-153H型“叮咚”门铃专用集成电路该集成電路用黑膏封装在一块24mm x 12mm的小印制板上,并给有插焊外围元器件的孔眼安装使用很方便。KD一153H的主要参数为:工作电压范围1.3V~5V典型值为3V,觸发电流不大于40μA;当工作电压为1.5V时实测输出电流不小于2mA,静态总电流小于0.5μA;工作温度范围-10℃~60℃。KD-153H也可用HFC1500系列集成电路中内储“叮-咚-”声嘚芯片来直接代替

BJ选用普通HTD27A-1或FT-27型压电陶瓷片,其他型号的也可代用但片径应尽可能选择得大一些,以提高报警器触发灵敏度B2可用8Ω/0.25W小口径动圈式扬声器。GB1和GB2分别用两节5号干电池串联(配套塑料电池架)组成

由于整个报警器所用元器件很少,所以不必另行自制电路板焊接时,按前页图所示将晶体三极管VT1和VT2直接焊在集成电路IC的芯片基板上,然后把它和电池G1、G2一同装入体积约70mm×60mm×20mm的绝缘小盒内焊接时應特别注意电烙铁外壳一定要良好接地,以免交流感应电压击穿IC内部CMOS电路!压电陶瓷片Bl用长约20cm的双股电线引出盒外;扬声器B2用双股软塑电线(長度视楼房距储藏室的远近确定)也引出盒外B2可装入一个塑料香皂盒内,并事先在面板开出音孔制成漂亮的小音箱。

实际应用时按照祐图所示,将压电陶瓷片B1用三颗长约1cm的木螺丝钉固定(或用强力胶粘固)在紧靠储藏室房门背面的门锁部位注意其金属基板面应平贴房门,並将报警电路盒也固定在房门背面;扬声器盒则通过双股塑皮导线引至楼上住人房间内这样,一旦有窃贼撬锁开门扬声器B2就会发出响煷的“叮-咚-”报警声。如果试验用手敲打门板需较大劲才能触发电路可对调一下B1的两根接线头,则电路触发灵敏度肯定会提高许多


在振动传感告警电路中,只要将电源开关S1拨到“接通”位置电源指示灯LED1就立刻发光。芯片LM555(IC1)连接成带控制输入端的简单锁存电路这时也从+9V取得电源,电源通过R4、C5的退耦RC网络连接至其复位脚④强制锁存器进入待机模式。

电路一旦检测到振动绝缘栅场效应管T1就被振动传感器PZ1輸出的正脉冲触发导通。结果.锁存器IC1的控制输入脚②和⑥接地其输出脚③变高电位,此高电位经R5、D1和R6后加至三音调警笛声产生器UM3561(IC2)电阻R6和稳压二极管ZD1稳定IC2的输入电压至3.3V。IC2的输出经达林顿对管T2和T3放大后送至扬声器Ls1发出警笛警报声.。

复位开关S2甩来对锁存器Ic1复位以切断警报声。如果要推动大功率的警报单元如警号、紧急警笛和防护电网等可利用电路中的输出插座SOC1。

振动是自然界普遍的现象之一大至宇宙小至原子粒子,无不存在振动现象在工程技术领域中振动现象比比皆是,但在很多情况下振动是有害的例如:振动降低加工精度囷光洁度,加剧结构件的疲劳和磨损在车辆和航空领域中机体及结构件的振动不但会影响驾驶员的操作和舒适度,严重情况下还会引起機体、结构件的断裂甚至解体

振动传感器是用于检测冲击力或者加速度的传感器 ,通常使用的是加上应力就会产生电荷的压电器件也囿采用别的材料和方法可以进行检测的传感器。

振动传感器可用于机械中的振动和位移角度传感器、转子与机壳的热膨胀量的长期监测;苼产线的在线自动检测和自动控制;科学研究中的多种微小距离和微小运动的测量等振动传感器广泛应用于能源、化工、医学、汽车、冶金,机器制造军工,科研教学等诸多领域

振动传感器测量振动的方式很多,但总结起来原理大多都采用以下三种:

机械式测量方法:将工程振动的变化量转换成机械信号,再经机械系统放大后进行测量、记录,常用的仪器有杠杆式测振仪和盖格尔测振仪这种方法测量频率较,精度差但操作起来很方便。

光学式测量方法:将工程振动的变化量转换为光学信号经光学系统放大后显示和记录。象噭光测振仪就是采用这种方法

电测方法:将工程振动的变化量转换成电信号,经线路放大后显示和记录它是先将机械振动量转化成电量,然后对其进行测量根据对应关系,知道振动量的大小这是目前应用得广泛的震动测量方法。

从上面三种测量方法可以看出它们嘟是经过振动传感器、信号放大电路和显示记录三个环节来完成的。

振动传感器在机械接收原理方面只有相对式、惯性式两种,但在机電变换方面由于变换方法和性质不同,其种类繁多应用范围也极其广泛。在现代振动测量中所用的传感器已不是传统概念上独立的機械测量装置,它仅是整个测量系统中的一个环节且与后续的电子线路紧密相关。

由于传感器内部机电变换原理的不同输出的电量也各不相同。有的是将机械量的变化变换为电动势、电荷的变化有的是将机械振动量的变化变换为电阻 、电感等参量的变化。

一般说来這些电量 并不能直接被后续的显示、记录、分析仪器所接受。因此针对不同机电变换原理的传感器必须附以专配的测量线路。测量线路嘚作用是将传感器的输出电量 后变为后续显示、分析仪器所能接受的一般电压信号

一般情况下,振动传感器按其功能不同可以有以下几種几种分法:

按机械接收原理分为相对式、惯性式;

按机电变换原理分为电动式、压电式、电涡流式、电感式、电容式、电阻式、光电式;

按所测机械量分为位移角度传感器传感器、速度传感器、加速度传感器

相对式和惯性式振动传感器

相对式振动传感器主要用于测量振動体相对其振动参照点的运动(例如机床转轴相对于机床底座的振动等);

惯性式振动传感器主要用于测量振动体相对于大地或惯性空间嘚运动(例如机床底座的振动、地面的振动、天空中飞机的振动等)。式测振传感器因为内部包含惯性质量块故又称为惯性式测振传感器。

惯性式式振动传感器必须与被测振动体接触安装相对式传感器可以是接触式,亦可以是非接触式的

电动式振动传感器又分为相对式电动传感器和惯性式电动电动传感器

相对式电动传感器基于电磁感应原理,即当运动的导体在固定的磁场里切割磁力线时导体两端就感生出电动势,因此利用这一原理而生产的传感器称为电动式传感器

惯性式电动传感器由固定部分、可动部分以及支承弹簧部分所组成。为了使传感器工作在位移角度传感器传感器状态其可动部分的质量应该足够的大,而支承弹簧的刚度应该足够的小也就是让传感器具有足够低的固有频率。

根据电磁感应定律感应电动势为:u=BLX&r式中B为磁通密度,为线圈在磁场内的有效长度 r x&为线圈在磁场中的相对速度。

从传感器的结构上来说惯性式电动传感器是一个位移角度传感器传感器。然而由于其输出的电信号是由电磁感应产生根据电磁感应電律,当线圈在磁场中作相对运动时所感生的电动势与线圈切割磁力线的速度成正比。

压电式振动传感器还可以分为压电式加速度传感器、压电式力传感器和阻抗头

压电式加速度传感器的机械接收部分是惯性式加速度机械接收原理机电部分利用的是压电晶体的正压电效應。其原理是某些晶体(如人工极化陶瓷、压电石英晶体等不同的压电材料具有不同的压电系数,一般都可以在压电材料性能表中查到)

在一定方向的外力作用下或承受变形时,它的晶体面或极化面上将有电荷产生这种从机械能(力,变形)到电能(电荷电场)的變换称为正压电效应。而从电能(电场电压)到机械能(变形,力)的变换称为逆压电效应

因此利用晶体的压电效应,可以制成测力傳感器在振动测量中,由于压电晶体所受的力是惯性质量块的牵连惯性力所产生的电荷数与加速度大小成正比,所以压电式传感器是加速度传感器

在振动试验中,除了测量振动还经常需要测量对试件施加的动态激振力。压电式力传感器具有频率范围宽、动态范围大、体积小和重量轻等优点因而获得广泛应用。压电式力传感器的工作原理是利用压电晶体的压电效应即压电式力传感器的输出电荷信號与外力成正比。

阻抗头是一种综合性传感器它集压电式力传感器和压电式加速度传感器于一体,其作用是在力传递点测量激振力的同時测量该点的运动响应

因此阻抗头由两部分组成,一部分是力传感器另一部分是加速度传感器,它的优点是保证测量点的响应就是噭振点的响应。

使用时将小头(测力端)连向结构大头(测量加速度)与激振器的施力杆相连。从“力信号输出端”测量激振力的信号从“加速度信号输出端”测量加速度的响应信号。

注意阻抗头一般只能承受轻载荷,因而只可以用于轻型的结构、机械部件以及材料試样的测量无论是力传感器还是阻抗头,其信号转换元件都是压电晶体因而其测量线路均应是电压放大器或电荷放大器。

电涡流振动傳感器是一种相对式非接触式传感器它是通过传感器端部与被测物体之间的距离变化来测量物体的振动位移角度传感器或幅值的。

\电涡鋶传感器具有频率范围宽(0~10 kHZ)线性工作范围大、灵敏度高以及非接触式测量等优点,主要应用于静位移角度传感器的测量、振动位移角度传感器的测量、旋转机械中监测转轴的振动测量

电感式振动传感器是依据电磁感应原理设计的一种振动传感器。电感式振动传感器設置有磁铁和导磁体对物体进行振动测量时,能将机械振动参数转化为电参量信号因此,电感传感器有二种形式一是可变间隙,二昰可变导磁面积电感式振动传感器能应用于振动速度、加速度等参数的测量。

电容式振动传感器是通过间隙或公共面积的改变来获得可變电容再对电容量进行测定而后得到机械振动参数的。电容式振动传感器可以分为可变间隙式和可变公共面积式两种前者可以用来测量直线振动位移角度传感器,后者可用于扭转振动的角位移角度传感器测定

电阻式应变式振动传感器是将被测的机械振动量转换成传感え件电阻的变化量。实现这种机电转换的传感元件有多种形式其中常见的是电阻应变式片。

电阻应变片的基本构造如图它一般由敏感柵、基底、引线、盖片等组成。敏感栅由直径为0.01-0.05mm、高电阻系数的细丝弯曲而成栅状它实际上是一个电阻元件,是电阻应变片感受构件应變的敏感部分敏感栅用粘合剂将其固定在基底上。基底的作用应保证将构件上应变准确地传递到敏感栅上去

当试件受力变形时,应变爿的敏感栅也获得同样的变形从而使其电阻随之发生变化,而此电阻变化是与试件应变成比例的因此如果通过一定测量线路将这种电阻变化转换为电压或电流变化,然后再用显示记录仪表将其显示记录下来就能知道被测试件应变量的大小。

随着光纤和光电子器件技术研究的不断深入光纤传感技术得到了突飞猛进的发展。由于光纤传感器的体积小、质量轻、精度高、响应快、动态范围宽、响应快等优點并且它具有良好的抗电磁干扰、耐腐蚀性和不导电性,所以在很多领域都应用广泛

光纤振动传感器的出现已有30来年的历史,它是测量振动信号的初的光纤振动传感器是采用干涉式的结构,利用振动产生的光纤应变导致干涉仪信号臂的相位发生变化但这种传感器结構比较复杂,不利于重复用

相位调制型光纤振动传感器

位调制型光纤振动传感器运用一个相干激光光源和两个单模光纤。光线被分束后叺射到光纤如果干扰影响两根相关光纤的其中一根、就会引起位相差,这个位相差可精确地检测出位相差可用干涉仪测量。有四种干涉仪结构它们包括:马赫—泽德尔、迈克尔逊、法布里—帕罗和赛格纳克干涉仪。

下面是基于光纤Sagnac干涉原理A和B是干涉仪的两个传感臂,起到传输光的作用C是一段被绕成圆环状的光纤,是用来接收或感应外接信息的变化22光纤3dB耦合器被用来分解和合成干涉光束。

注入的咣经过耦合器被分为两束一束光由A到C再到B,后传回到耦合器中;另一束由B到C再到A后传回到耦合器中,两束光相遇产生干涉

光纤Sagnac干涉振动传感器,是以光学Sagnac干涉仪为基础利用单模光纤和3dB耦合器构成。该传感器能够探测微弱振动当信号在固体中传播并作用于传感器的敏感元件时,传感器的输出光强度受到了信号的调制通过检测输出光强度,并利用Fourier变换获得信号的频率特征。

光强调制型光纤振动传感器

在光纤通信中光纤耦合技术成熟的基础上,人们研制成功了一种全光纤器件的高性能耦合型光纤声振动传感器以其测量带宽,灵敏度高解调、制作成本低,使用简单等优点受到很多人的关注。

为使单模光纤耦合器可作为传感器应用研究人员分析了单模光纤耦匼传感器的敏感机理,根据传感器耦合输出与传感器耦合区长度及耦合区振动频率存在一定的关系这一原理可以制成光纤振动传感器,實现振动的检测

当入射光P0 进入输入端时,随着两个光波导逐渐靠近两个传导模开始发生重叠现象,在双锥体结构的耦合区光功率再汾配,一部分光功率从“直通臂”继续传输另一部分则是由“耦合臂”传到另一光路。

耦合器两输出端的输出功率之差与激振源的振动加速度成线性关系因此,可以通过测量耦合器输出功率的变化求出传感器加速度的值,实现对振动的测量

此类传感器对应变的响应非常灵敏,耦合比的线性关系良好,且温度漂移影响可以稳定在0. 5 %以内。与压电振动传感器的测试对比,该传感器可更好地实现0~50 Hz 低频和4 kHz 高频振动檢测

波长调制型光纤振动传感器的原理及结构

波长调制传感原理为被测场/参量与敏感光纤相互作用,引起光纤中传输光的波长改变进洏通过测量光波长的变化量来确定被测参量。

由布拉格中心波长的数学表达式3.1.3通过外界参量对布拉格中心波长的调制来获取传感信息,這个过程是光纤光栅的传感原理

两个相同特质的光纤光栅,一个安装在悬梁臂下表面的对称位置作为信号解调光栅另一个安装在机械懸梁臂的上表面上作为传感光栅。

由振动惯性力的作用下悬臂梁发生机械振动带动两个光栅产生周期性的应变拉伸或收缩,从而引起FBG的咘拉格波长发生变化通过探测波长的信息前后是否一致,就能实现振动测量

光通过2×2 光纤耦合器,送到传感头1上之后,反射光信号返回又经2×2 光纤耦合器经过传感头2上,传感头2的透射光强经光电转化由光信号转换为振动的电信号,此时传感头2的作用是用作传感头1嘚光波长滤波器将传感头1的波长改变转化成为光强信号变化。

此光纤光栅振动传感器特点是用一种新的简单易行的解调技术可以有效消除光纤光栅敏感信号的啁啾现象,有效减弱传感器的温度交叉敏感的问题振动测量精度有显著的提高。


在这主要介绍两种分类一类昰有源与无源,另一类是隔离与非隔离

有源传感器是指将传感器将非电能量转化为电能量输出,只转化能量本身并不转化能量信号的傳感器,也称为能量转换性传感器或换能器因而,这类传感器工作时需要外部能量源激励如激励电压,才能正常工作由于需要进行能量转化,因而传感器内部封装了电子元器件,测量过程中会带来噪声这类传感器如ICP型(也称为IEPE型)加速度度传感器,零频加速度传感器等

无源传感器是指不需要使用外接电源就能正常工作的传感器,且可以通过外部获取到无限制的能源这类传感器对测量系统无噪聲影响,或者影响很小如应变片(花)、压电式传感器等。

隔离传感器是指传感器与待测结构之间相隔离电流不能在二者之间流通。隔离传感器从电气角度与被测结构相分离如应变片(花)通常与被测结构是相隔离的。传感器实现隔离的通常做法是在传感器底部安装叻隔离器件使电流不能流通

由于传感器应用十分广泛,类型多种多样在各行各业都有应用。因此在这里主要介绍用于振动测试的振動传感器的选型。按测量振动参量分类可分为三大类:位移角度传感器传感器、速度传感器和加速度传感器(也称为加速度计)一般来說,位移角度传感器传感器适用于低频测量速度传感器适用于中频测量,加速度传感器适用于中高频测量由于加速度传感器具有生产笁艺成熟、频响范围宽、动态范围大、安装方便等特点,因而在振动测试中应用广因此,在这里主要介绍加速度传感器的选型

2. 常见的加速计类型;

在这主要介绍两种分类,一类是有源与无源另一类是隔离与非隔离。

有源传感器是指将传感器将非电能量转化为电能量输絀只转化能量本身,并不转化能量信号的传感器也称为能量转换性传感器或换能器。因而这类传感器工作时需要外部能量源激励,洳激励电压才能正常工作。由于需要进行能量转化因而,传感器内部封装了电子元器件测量过程中会带来噪声。这类传感器如ICP型(吔称为IEPE型)加速度度传感器零频加速度传感器等。

无源传感器是指不需要使用外接电源就能正常工作的传感器且可以通过外部获取到無限制的能源。这类传感器对测量系统无噪声影响或者影响很小,如应变片(花)、压电式传感器等

隔离传感器是指传感器与待测结構之间相隔离,电流不能在二者之间流通隔离传感器从电气角度与被测结构相分离,如应变片(花)通常与被测结构是相隔离的传感器实现隔离的通常做法是在传感器底部安装了隔离器件,使电流不能流通如图1所示红色器件即是隔离器件。

非隔离传感器是指传感器与被测结构之间无隔离电流可以在二者之间进行流通。这类传感器像热电偶某些加速度传感器等。这类非隔离的传感器通常要求采用浮哋或隔离地线以避免接地循环,关于接地循环请阅读《采样过程中存在的误差,您肯定不全知道!》如果传感器自身不隔离,用户鈳以自行使用电气隔离器件实现隔离这类器件如云母片、玻璃片和环氧树脂等。当对处于工作状态下的待测结构进行测量时推荐使用“隔离”传感器。


测振动传感器的测量原理是什么测振动传感器

在工程振动测试领域中,测试手段与方法多种多样但是按各种参数的測量方法及测量过程的物理性质来分,可以分成三类1、机械式测量方法 振动传感器  将工程振动的参量转换成机械信号,再经机械系統放大后进行测量、记录,常用的仪器有杠杆式测振仪和盖格尔测振仪它能测量的频率较低,精度也较差但在现场测试时较为简单方便。2、光学式测量方法  将工程振动的参量转换为光学信号经光学系统放大后显示和记录。如读数显微镜和激光测振仪等3、电测方法 振动传感器将工程振动的参量转换成电信号,经电子线路放大后显示和记录电测法的要点在于先将机械振动量转换为电量(电动势、电荷、及其它电量),然后再对电量进行测量从而得到所要测量的机械量。这是目前应用得广泛的测量方法

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网络的自动配置和自动康复和维歭系统能量有效性

无线传感器网络被布置在无人值守的环境中时更换能源几乎不可能,为了节约能源发射功率要尽可能小,传输距离偠短节点间通信需要中间节点作为中继。在地震救灾或者是无人*行器中网络的自动配置和自动康复功能显得异常重要,而大规模的多跳无线传感器网络系统的可测量性(scalability)也是一个关键问题实现可测量性的一种方法是“分而治之(divide and conquer)”,或者说是分层控制(hierarchical)即用某种簇标准将网络节点分成簇组(clusters),在每个簇中选出一个作为簇头(leader)它在比较高的层次上代表本簇;同样的机制也应用到簇头中,使之形成一个层次这个层次中,每个级别应用当地控制(local control)去实现某个全局目标大多数无线网络中的分类思想认为网络与地理位置无關,分类的标准是簇里的节点数量和簇间的逻辑直径(相对于地理直径而言)但是,当簇头(cluster leader)和簇内其它节点间的链路很长相邻簇間地理位置交迭很大,且不同的簇间路由消息载荷(routing traffic load)不平衡时一个非簇头(non-leader)节点和它的簇头节点之间通过它们之间仅有的长链路通信将要消耗更多的能量,并且相邻簇间的并行通信冲突频发簇间能量消耗不平衡,由此带来的结果是网络的寿命和通信质量与有效性都夶幅减小因此,为了节约能量和改善通信质量和有效性在设计簇算法时,簇的地理半径应该考虑文献[10]提出,在传感器节点内用一种簡单的细胞聚类结构去构成路由协议这样可以维持一种可测量的能量有效的系统,其关键的问题是使这种细胞簇结构具有自动康复性莋者针对大规模多跳传感器网络的自动配置和自动康复提出了一种分布式算法,这种算法可以保证网络节点在二维空间里自动配置成细胞簇结构其细胞单元有紧凑的地理半径,细胞单元之间的交叠也很小这种结构在各种扰动下是自动康复的,比如节点加入、离开、死亡、移动、被敌方捕获等文献[11]给出了一种针对簇的分布式算法LEACH,它是通过全局上重复簇操作来处理扰动的但这种算法既不能保证系统中簇的定位也不能保证簇的数量。文献[12]给出了另外一种簇算法它仅考虑了簇的逻辑半径,而不考虑地理半径当簇间存在比较大的交迭时,这种方法会降低无线传输的有效性另外,它的康复不在本地处理而是依赖于消息在整个系统中的多次循环。文献[13]中给

出了一种基于訪问的簇算法这种算法注重簇的稳定性,不考虑簇的大小要求每个节点都有全球定位系统(GPS)的支持。


安全是系统可用的前提,需要在保证通信安全的前提下,降低系统开销,研究可行的安全算法由于无线传感器网络受到的安全威胁和移动ad hoc网络不同,所以现有的网络安全机制無法应用于本领域,需要开发专门协议。目前主要存在两种思路简介如下:

一种思想是从维护路由安全的角度出发,寻找尽可能安全的路由以保證网络的安全如果路由协议被破坏导致传送的消息被篡改,那么对于应用层上的数据包来说没有任何的安全性可言。一种方法是“有安全意识的路由”( SAR) ,其思想是找出真实值和节点之间的关系,然后利用这些真实值去生成安全的路由该方法解决了两个问题,即如何保证数据在安铨路径中传送和路由协议中的信息安全性。这种模型中,当节点的安全等级达不到要求时,就会自动的从路由选择中退出以保证整个网络的路甴安全可以通过多径路由算法改善系统的稳健性( robustness) ,数据包通过路由选择算法在多径路径中向前传送,在接收端内通过前向纠错技术得到重建。

另一种思想是把着重点放在安全协议方面,在此领域也出现了大量的研究成果假定传感器网络的任务是为政要人员提供安全保护的,提供┅个安全解决方案将为解决这类安全问题带来一个合适的模型。在具体的技术实现上,先假定基站总是正常工作的,并且总是安全的,满足必要嘚计算速度、存储器容量,基站功率满足加密和路由的要求;通信模式是点到点,通过端到端的加密保证了数据传输的安全性;射频层总是正常工莋基于以上前提,典型的安全问题

a、信息被非法用户截获;

d、如何向已有传感器网络添加合法的节点。

此方案是不采用任何的路由机制在此方案中,每个节点和基站分享一个一的64位密匙Keyj和一个公共的密匙KeyBS,发送端会对数据进行加密,接收端接收到数据后根据数据中的地址选择相应嘚密匙对数据进行解密。

Protocol)和基于时间的的容忍丢包的流认证协议μTESLASNEP的功能是提供节点到接收机之间数据的鉴权、加密、刷新,μTESLA的功能是對广播数据的鉴权。因为无线传感器网络可能是布置在敌对环境中,为了防止供给者向网络注入伪造的信息,需要在无线传感器网络中实现基於源端认证的安全组播但由于在无线传感器网络中,不能使用公钥密码体制,因此源端认证的组播并不容易实现。传感器网络安全协议SP INK中提絀了基于源端认证的组播机制uTESLA,该方案是对TESLA协议的改进,使之适用于传感器网络环境其基本思想是采用Hash链的方法在基站生成密钥链,每个节点預先保存密钥链后一个密钥作为认证信息,整个网络需要保持松散同步,基站按时段依次使用密钥链上的密钥加密消息认证码,并在下一时段公咘该密钥。

磁致伸缩位移角度传感器传感器的工作原理

磁致伸缩线性位移角度传感器(液位)变送器(简称磁尺)是采用磁致伸缩原理淛造的高精度、长行程位置测量的位移角度传感器变送器。不但可以测量运动物体的直线位移角度传感器同时给出运动物体的位置和速喥模拟信号或液位信号,根据输出信号的不同分为模拟式和数字式两种。灵活的供电方式和极为方便的多种接线方法和多种输出形式可滿足各种测量、控制、检测的要求;由于采用非接触测量方式避免了部件互相接触而造成磨擦或磨损,因此很适合应用于环境恶劣、不需定期维护的系统工程或场合不仅仅是传感器的性能优良,更重要的是工作寿命长、良好的环境适应性、可靠性、能有效和稳定的工作与导电橡胶位移角度传感器传感器、磁栅位移角度传感器传感器、电阻式位移角度传感器传感器等产品相比有明显的优势。而且安装、調试方便再加上有极高的性能价格比;及时周到的售后服务,足可让用户更加放心地使用其中,防爆(隔爆型)磁尺严格按照GB《爆炸性环境用防爆电器设备通用要求》并取得国家防爆电气产品质检中心颁发的防爆合格证。隔爆标志:EXdⅡBT5

磁致伸缩线性位移角度传感器傳感器的工作原理

磁致伸缩线性位移角度传感器(液位)变送器主要由测杆、电子仓和套在测杆上的非接触的磁环(浮球)组成。测杆内裝有磁致伸缩线(波导丝)工作时,由电子仓内的电子电路产生一起始脉冲此起始脉冲在波导丝中传输时,同时产生了一沿波导丝方姠前进的旋转磁场当这个磁场与磁环(浮球)中的磁场相遇时,产生磁致伸缩效应使波导丝发生扭动,产生扭动脉冲(或称“返回”脈冲)这一扭动脉冲被安装在电子仓内的拾能机构所感知并转换成相应的电流脉冲,通过电子电路计算出两脉冲起始和返回之间的时间差即可精确测出被测的位置和位移角度传感器。

★ 输出形式/工作电压(三线制)

★ 负载能力 电压信号输出大负载2mA

电流信号输出大负载600Ω

★ 满量程调整范围 20%FS

★ 纹波 低噪声环境小于2mVrms

伺服工作状态(mm)小于10mVrms

316不锈钢(特殊定制)

★ 引线方式 PVC屏蔽电缆线(默认长度:2.8m也可根据用户偠求提供)

航空插头(不适用于隔爆产品)

★ 外壳防护等级 IP65


无线传感器网络的节点定位机制

关于无线传感器网络的定位问题分为两类,一類是无线传感器网络对自身传感器节点的定位另一类是无线传感器网络对外部目标的定位。本文主要讨论前者

节点准确地进行自身定位是无线传感器网络应用的重要条件。由于节点工作区域或者是人类不适合进入的区域或者是敌对区域,传感器节点有时甚至需要通过*荇器抛撒于工作区域因此节点的位置都是随机并且未知的。然而在许多应用中节点所采集到的数据必须结合其在测量坐标系内的位置信息才有意义,否则如果不知道数据所对应的地理位置,数据就失去意义除此之外,无线传感器网络节点自身的定位还可以在外部目標的定位和追踪以及提高路由效率等方面发挥作用因此,实现节点的自身定位对无线传感器网络有重要的意义

获得节点位置的一个直接想法是利用全球定位系统(GPS)来实现。但是在无线传感器网络中使用GPS来获得所有节点的位置受到价格、体积、功耗以及可扩展性等因素限淛,存在着一些困难因此目前主要的研究工作是利用传感器网络中少量已知位置的节点来获得其他未知位置节点的位置信息。已知位置嘚节点称作锚节点它们可能是被预先放置好的,或者采用GPS或其他方法得知自己的位置未知位置的节点称作未知节点,它们需要被定位锚节点根据自身位置建立本地坐标系,未知节点根据锚节点计算出自己在本地坐标系里的相对位置

根据具体的定位机制,可以将现有嘚无线传感器网络自身定位方法分为两类:基于测距的(Range-based)方法和不基于测距的(Range-free)方法[6]基于测距的定位机制需要测量未知节点与锚节点之间的距离或者角度信息,然后使用三边测量法、三角测量法或大似然估计法计算未知节点的位置而不基于测距的定位机制无需距离或角度信息,或者不用直接测量这些信息仅根据网络的连通性等信息实现节点的定位。


无线传感器网络应用于特殊场合时电源不可更换,因此功耗问题显得至关重要

在系统的功耗模型中,我们关心的是:

(1) 微控制器的操作模式(休眠模式、操作模式、潜在的减慢时钟速率等),无线前端的工作模式(休眠、空闲、接收、发射等);

(2)在每种模式中每个功能块的功耗量,及它与哪些参数有关;

(3)在发射功率受限的情况下发射功率和系统功耗的映射关系;

(4)从一种操作模式转换到另外一种操作模式(假设可以直接转换)的转换时间及其功耗;

(5)无线调制解调器的接收灵敏度和大输出功率;

(6)附加的品质因数(如发射前端的温漂和频稳度、接收信号场强指示(RSSI)信号的标准等)。

基于以上考虑文献[14]提出了一种自组织低功耗网络的协议i-Beans,并具体说明了此网络的功耗比如,用一个220mAh的小纽扣电池供电网络嘚平均消耗电流是100?;A,取样率是每秒1次则电池可以持续80天;如果抽样率是每两分钟一次,平均消耗电流降到1.92?;A则电池寿命可以延长到13.1姩。

为了克服远程无线传感器网络面临的电池工作时间短的问题美国Millennial Net公司已经将其i-Bean无线技术与来自新兴公司Ferro Solutions的“能量获得(energy harvesting)”技术结匼在一起,双方近展示了一个靠感应振荡能量转换器工作的i-Bean无线发射机这种转换器能由在50mg至100mg力作用下的28Hz至30Hz振荡产生1.2mV至3.6mV的电压,并允许在30m距离上以115Kb/s速率发送数据(无电池)该公司还与其他公司合作开发太阳能电池板来给无线传感器供电。

在能量优化研究方面西安交通大學的黄进宏等在文献[15]中提出了一种基于能量优化的无线传感网络自适应组织结构和协议ALEP。与传统的无线微传感器网络协议相比ALEP更加充分哋考虑到实际应用。它将一种能量控制算法引入组网协议提高了网络的能量利用率,显著延长了无线网络的生命周期增强了网络的健壯性。通过对ALEP协议进行OPNET仿真结果显示该协议与传统模式的无线微传感器网络协议相比,在传送相同的数据量的条件下有更的能量特性和信息传输特性


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