金属氧化物半导体元件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，CMOS)图像传感器和电荷耦合元件(Charge Coupled Device，CCD)摄像器件在20年前几乎是同时起步的。CCD是应用在摄影摄像方面的高端技术元件，CMOS则应用于较低影像品质的产品中。 由于CCD器件有光照灵敏度高、噪音低、像素小等优点，所以在过去15年里它一直主宰着图像传感器市场。与之相反，CMOS图像传感器过去存在着像素大，信噪比小，分辨率低这些缺点，一直无法和CCD技术抗衡。但是随着大规模集成电路技术的不断发展，过去CMOS图像传感器制造工艺中不易解决的技术难关现已都能找到相应解决的途径，从而大大改善了CMOS图像传感器的图像质量。 1 CMOS有源像素传感器 近来CMOS图像传感器受到重视首要原因在于过去大大低于CCD的灵敏度问题逐步得到解决。因为与CCD相比，CMOS传感器具有更好的量产性，而且容易实现包括其他逻辑电路在内的SoC(System DRAM等大批量产品的生产设备。这样一来，CMOS图像传感器就有可能形成完全不同于CCD图像传感器的成本结构。 图1示出了有源像素CMOS图像传感器(ActivePixel Sensor，APS)的功能结构图，其中成像部分为光敏二极管阵列(Photo Diode Array)。 四场效应管(4T)有源像素CMOS图像传感器的每个像素由光敏二极管、复位管T2、转移管T1、源跟随器T3和行选通开关管T4组成，如图2所示。 转移管T1被用来将光敏二极管连接至源跟随器T3，并通过复位管T2与VDD相连。T3

随着生产自动化水平的提高，人们对生产环节的监控水平的要求也越来越高，视觉检测系统能满足生产线上检测的实时性要求，并且具有一定的柔性，精度适中，因此得到了广泛地应用。一般来说，视觉检测系统包括结构光传感器、多线结构光传感器、双目视觉传感器。本文主要讨论多线结构光传感器，即光栅式结构光传感器。 1光栅式结构光传感器原理 光栅式结构光传感器是一种基于主动三角法的视觉传感器。由光投射器在空间投射出一系列光平面，每个光平面通过摄像机建立与象平面间的透视对应，几何结构如图1所示。 图1光栅式结构光传感器结构 在第K个光平面上以O(K)L为原点建立直角坐标系O(K)Lx(K)Ly(K)L,其它为摄像机模型结构。则有点的象面坐标与其在光平面坐标的关系如下： 可见，若要求得点的光平面坐标必须知道点属于哪个光平面。故光栅式结构光传感器存在着光条的识别问题，通过光条编码可以解决这个问题。 2结构光编码 2.1结构光编码问题概述 由于线结构光传感器获得的信息较少（只能获得一个光平面内的位置信息），人们相应地开发了光栅式结构光传感器和网格式结构光传感器。但点的匹配问题也相应地出现了。 为了解决点的对应问题，人们将投射的光进行编码。Altschulter[2]和Posdamer采用了激光光闸的编码技术。128×128激光网格通过一个可编程的空间光调制器投射到物体表面，在象面上产生点阵模型。可编程的空间光调制器通过编程可以使某些激光束通过，而某些激光束被阻挡。通过对应于不同激光束的一系列图像，可以解决点的对应问题。文献提出了一种使用灰度码的时间序列编码方案。对于通常的三维静态物体，这两种方法能够很好地

力平衡加速度传感器原理设计 [日期：2004-12-7] 来源：21ic中国电子网 作者：李忠勤 刘琳 赵长有 [字体：大 中 小] 作者：zcyhero@yeah.net 摘要：本文介绍了一种力平衡加速度传感器的原理设计方法。差容式力平衡加速度传感器在传统的机械传感器的基础上，采用差动电容结构，利用反馈原理把被测的加速度转换为电容器的电容量变化，将加速度的变化转变为电压值。使传感器的灵敏度、非线性、测量范围等性能得到很大的提高，使其在地震、建筑、交通、航空等各领域得到广泛应用。 关键词：加速度差容式力平衡传感器 加速度传感器是用来将加速度这一物理信号转变成便于测量的电信号的测试仪器。它是工业、国防等许多领域中进行冲击、振动测量常用的测试仪器。 1、加速度传感器原理概述 加速度传感器是用来将加速度这一物理信号转变成便于测量的电信号的测试仪器。差容式力平衡加速度传感器则把被测的加速度转换为电容器的电容量变化。实现这种功能的方法有变间隙，变面积，变介电常量三种，差容式力平衡加速度传感器利用变间隙，且用差动式的结构，它优点是结构简单，动态响应好，能实现无接触式测量，灵敏度好，分辨率强，能测量0.01um甚至更微小的位移，但是由于本身的电容量一般很小，仅几pf至几百pf，其容抗可高达几mω至几百mω，所以对绝缘电阻的要求较高，并且寄生电容（引线电容及仪器中各元器件与极板间电容等）不可忽视。近年来由于广泛应用集成电路，使电子线路紧靠传感器的极板，使寄生电容，非线性等缺点不断得到克服。 差容式力平衡加速度传感器的机械部分紧靠电路板，把加速度的变化转变为电容中间极的位移

一、前言 热释电红外传感器是一种非常有应用潜力的传感器。它能检测人或某些动物发射的红外线并转换成电信号输出。早在1938年，有人就提出利用热释电效应探测红外辐射，但并未受到重视。直到六十年代，随着激光、红外技术的迅速发展，才又推动了对热释电效应的研究和对热释电晶体的应用开发。近年来，伴随着集成电路技术的飞速发展，以及对该传感器的特性的深入研究，相关的专用集成电路处理技术也迅速增长。本文先介绍热释电传感器的原理，然后再描述相关的专用集成电路处理技术。 二、热释电效应 当一些晶体受热时，在晶体两端将会产生数量相等而符号相反的电荷，这种由于热变化产生的电极化现象，被称为热释电效应。通常，晶体自发极化所产生的束缚电荷被来自空气中附着在晶体表面的自由电子所中和，其自发极化电矩不能表现出来。当温度变化时，晶体结构中的正负电荷重心相对移位，自发极化发生变化，晶体表面就会产生电荷耗尽，电荷耗尽的状况正比于极化程度，图1表示了热释电效应形成的原理。 能产生热释电效应的晶体称之为热释电体或热释电元件，其常用的材料有单晶(litao3 等)、压电陶瓷（pzt等）及高分子薄膜（pvfz等）[2] 热释电传感器利用的正是热释电效应，是一种温度敏感传感器。它由陶瓷氧化物或压电晶体元件组成，元件两个表面做成电极，当传感器监测范围内温度有δt的变化时，热释电效应会在两个电极上会产生电荷δq，即在两电极之间产生一微弱电压δv。由于它的输出阻抗极高，所以传感器中有一个场效应管进行阻抗变换。热释电效应所产生的电荷δq会跟空气中的离子所结合而消失，当环境温度稳定不变时，δt=0，传感器无输出。当人体进入检测区时

新型位移传感器的测量原理是基于RLC耦合电路产生的，是电感式原理的革新技术。不像电位计式或磁致伸缩式传感器的检测原理，这种测量方式具有相当大的优势。传感器集成了信号发射器和接收器线圈系统，它们以印刷线圈的形式被精确地印制在电路板上。发射信号线圈由高频交流磁场激活并与位置块（谐振器）相互感应产生一个RLC的感应电路。因此，谐振器与接收线圈形成电感式耦合。在布有接收信号线圈的位置，电压的变化由谐振器与线圈的感应而引起。这些电压即为传感器的测量信号。为了使测量更加灵活和快速，传感器包含了一个粗略的和一个精确的测量线圈系统。前者负责粗略定位谐振器的位置，而後者负责精确定位。双管齐下保证了它的精确测量。新型的检测原理不但保证了传感器的精度，而且能够使传感器在非接触的方式下工作，在允许范围内，即便位置块发生偏移或者抖动，也不会对传感器输出产生任何偏差D-KB-50光栅测微传感器，是以高精度光栅作为检测元件的精密测量装置。与数显表配套，组成高精度数字化测量仪器。可以代替机械式千分表、扭簧比较仪、深度尺、电感测位移和精密量块，配以适当的转换器，可将温度、压力、硬度、重量等参数转换为数字量。用于自动化大生产中在线监测及精密仪器的位置检测。其优点是测量值数字化显示，精度高，稳定可靠，读数直观准确。亦可把测量数据输入计算机打印出测量数据或绘出曲线。 这款传感器还具有双层电路板的特点，第一层电路板负责感应信号的发送和接受，位于传感器感应面。在其下方是第二层电路板，印有接收信号处理器部分，是负责将信号进行数模转换再形成输出。两层电路板设计使得传感器的盲区极小，是目前市面上盲区最小的一款直线位移产品随着科

医用传感器原理介绍 一、用硅压力传感器的电子血压计 日本40岁以上的成年人中有三分之一的人患有高血压病，可以说是一种国民病。因此，各个家庭中的血压计的普及率和体温计一样高。本节叙述用硅压力传感器制作的电子血压计。图3-4是电子血压计的简图。为了测量压力差，硅压力传感器利用薄膜上形成的扩散层的压电电阻组成电桥进行测量。最常见的测量血压的方法是腕带压力在最高血压和最低血压之间会产生一种K音（特殊的声音），由此可以听到脉搏的跳动。利用微音器听K音的开始和结束，测量这时腕带内空气压力和大气压力的差作为血压值。测量K音用的传感器是小型微音器，抗噪音能力弱。心脏运动产生的P音（动脉压波）也和K音一样表现为硅传感器的输出。因此，电子血压计将硅压力传感器P音的输出作为晶体管的门信号来测量K音。通过测量P音产生的周期，可以测量1分钟的脉搏次数。图3-5表示在测量血压时各种信号的变化状态，图中K音出现时，P1的压力Y3为最高血压；K音消失时，P2的压力Y4为最低血压。三、采用热敏电阻的电子体温计 不但在医院里要测患者的体温，而且在家庭里要正确了解体温从健康管理方面来说也是很重要的。在本节，特意列举已广泛用于生活的电子体温计。体温计中最关键的是如何正确地测量和显示加在传感器上的体温，大多数是利用热敏电阻阻值的变化，以数字显示体温。用于体温计的热敏电阻的阻值与温度的关系如下式：RT=R0exp{B（1/T-1/T0）}其中RT：温度T时（用K表示）的电阻 R0：温度T0时（用K表示）的电阻 B：热敏电阻常数，2000~4000 如图3-7所示，热敏电阻的阻值随着温度的上升而减少，电阻对温度的依赖性表

压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业，下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用1、应变片压力传感器原理与应用力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。在了解压阻式力传感器时，我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处理电路（通常是A/D转换和CPU）显示或执行机构。是电阻应变片的结构示意图，它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途，电阻应变片的阻值可以由设计者设计，但电阻的取值范围应注意：阻值太小，所需的驱动电流太大，同时应变片的发热致使本身的温度过高，不同的环境中使用，使应变片的阻值变化太

电阻应变式称重传感器是基于这样一个原理：弹性体（弹性元件，敏感梁）在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在他表面的电阻应变片（转换元件）也随同产生变形，电阻应变片变形后，它的阻值将发生变化（增大或减小），再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号（电压或电流），从而完成了将外力变换为电信号的过程。 由此可见，电阻应变片、弹性体和检测电路是电阻应变式称重传感器中不可缺少的几个主要部分。下面就这三方面简要论述。一、电阻应变片 电阻应变片是把一根电阻丝机械的分布在一块有机材料制成的基底上，即成为一片应变片。他的一个重要参数是灵敏系数K。我们来介绍一下它的意义。 设有一个金属电阻丝，其长度为L，横截面是半径为r的圆形，其面积记作S，其电阻率记作ρ，这种材料的泊松系数是μ。当这根电阻丝未受外力作用时，它的电阻值为R：R = ρL/S（Ω） （2—1） 当他的两端受F力作用时，将会伸长，也就是说产生变形。设其伸长ΔL，其横截面积则缩小，即它的截面圆半径减少Δr。此外，还可用实验证明，此金属电阻丝在变形后，电阻率也会有所改变，记作Δρ。 对式（2--1）求全微分，即求出电阻丝伸长后，他的电阻值改变了多少。我们有：ΔR = ΔρL/S + ΔLρ/S –ΔSρL/S2 （2—2） 用式（2--1）去除式（2--2）得到ΔR/R = Δρ/ρ + ΔL/L – ΔS/S （2—3） 另外，我们知道导线的横截面积S = πr2，则 Δs = 2πr*Δr，所以ΔS/S = 2Δr/r （2—4） 从材料力学我们知道Δr/r = -μΔL/L （2—5） 其中，负号表示伸长时，半径方向是缩小的。μ是表示

电子鼻主要由气味取样操作器、气体传感器阵列和信号处理系统三种功能器件组成。电子鼻识别气味的主要机理是在阵列中的每个传感器对被测气体都有不同的灵敏度，例如，一号气体可在某个传感器上产生高响应，而对其他传感器则是低响应，同样，二号气体产生高响应的传感器对一号气体则不敏感，归根结底，整个传感器阵列对不同气体的响应图案是不同的，正是这种区别，才使系统能根据传感器的响应图案来识别气味。 电子鼻的类型很多，其典型的工作程式是：首先，利用真空泵把空气取样吸取至装有电子传感器阵列的小容器室中。接着，取样操作单元把已初始化的传感器阵列暴露到气味体中，当挥发性化合物（ＶＯＣ）与传感器活性材料表面相接触时，就产生瞬时响应。这种响应被记录并传送到信号处理单元进行分析，与数据库中存储的大量ＶＯＣ图案进行比较、鉴别，以确定气味类型。最后，要用酒精蒸气“冲洗”传感器活性材料表面以去除测毕的气味混合物。在进入下一轮新的测量之前，传感器仍要再次实行初始化（即工作之间，每个传感器都需用干燥气或某些其它参考气体进行清洗，以达到基准状态）。被测气味作用的时间称为传感器阵列的“响应时间”，清除过程和参考气体作用的初始化过程所花的时间称为“恢复时间”。 在电子鼻系统中，气体传感器阵列是关键因素。除基本的气相色谱（ＧＣ）分析法以外，电子鼻传感器的主要类型还有导电型传感器、压电类传感器、场效应传感器、光纤传感器等。导电性传感器的基本特点是，其置于挥发性化合物（ＶＯＣ）时的响应形式是电阻值发生变化。导电性传感器又分为金属氧化物传感器和聚合物传感器两大类。金属氧化物传感器在电子鼻系统中应用更广泛，其结构如图１所示。此类传感器

在一段特制的弹性轴上粘贴上专用的测扭应片并组成变桥，即为基础扭矩传感器；在轴上固定着：(1)能源环形变压器的次级线圈，(2)信号环形变压器初级线圈，(3)轴上印刷电路板，电路板上包含整流稳定电源、仪表放大电路、V/F变换电路及信号输出电路。在传感器的外壳上固定着： （1）激磁电路，(2)能源环形变压器的初级线圈(输入)，(3) 信号环形变压器次级线圈(输出)，(4)信号处理电路五 工作过程 向传感器提供±15V电源，激磁电路中的晶体振荡器产生４００Hz的方波，经过TDA2030功率放大器即产生交流激磁功率电源，通过能源环形变压器T1从静止的初级线圈传递至旋转的次级线圈，得到的交流电源通过轴上的整流滤波电路得到±５V的直流电源，该电源做运算放大器AD822的工作电源；由基准电源AD589与双运放AD822组成的高精度稳压电源产生±4.5V的精密直流电源，该电源既作为电桥电源，又作为放大器及V/F转换器的工作电源。当弹性轴受扭时，应变桥检测得到的mV级的应变信号通过仪表放大器AD620放大成1.５v±1v的强信号，再通过V/F转换器LM131变换成频率信号，通过信号环形变压器T2从旋转的初级线圈传递至静止次级线圈，再经过传感器外壳上的信号处理电路滤波、整形即可得到与弹性轴承受的扭矩成正比的频率信号，该信号为TTL电平,既可提供给专用二次仪表或频率计显示也可直接送计算机处理。由于该旋转变压器动--静环之间只有零点几毫米的间隙，加之传感器轴上部分都密封在金属外壳之内，形成有效的屏蔽，因此具有很强的抗干扰能力。 本传感器输出的频率信号在零点时为10kHz.正向旋转满量程时为15KHz

http://www.hx51.com 摘要： 介绍了单总线原理及单总线数字式温度传感器DS1820的工作原理、结构，并给出了用DS1820和89C52 单片机构成的单线多点温度测控系统的硬件应用电路及软件框图。 关键词：单总线； 数字温度传感器； 多点温度测控 中图分类号：TP212 文献标识码：B 文章编号：1 前言 随着科学技术的发展，特别是现代仪器的发展，微型化、集成化、数字化正成为传感器发展的一个重要方向[1]。美国DALLAS半导体公司推出的数字化温度传感器DS1820采用单总线协议，即与微机接口仅需占用一个I/O端口，无需任何外部元件，直接将温度转化成数字信号，以9位数字码方式串行输出，从而大大简化了传感器与微处理器的接口。2 工作原理目前大多数传感器系统都采用放大--传输--数模转换这种处理模式。这种模式一般要占用数条数据/控制线，限制了单片机功能的扩展。而一线总线技术则很好地解决了这个问题。一线总线技术就是在一条总线上仅有一个主系统和若干个从系统组成的计算机应用系统。由于总线上的所有器件都通过一条信号线传输信息，总线上的每个器件在不同的时间段驱动总线，这相当于把数据总线、地址总线和控制总线合在了一起。所以整个系统要按单总线协议规定的时序进行工作。为了使其它设备也能使用这条总线，一线总线协议采用了一个三态门，使得每一个设备在不传送数据时空出该数据线给其它设备。一线总线在外部需要一个上拉电阻器，所以在总线空闲时是高电平。挂在单总线上的器件称为单总线器件，为了区分总线上的不同器件，生产单总线器件时，厂家都刻录了一个64位的二进制ROM代码作为芯片的唯一序列号。这

压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业，下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用1、应变片压力传感器原理与应用力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。在了解压阻式力传感器时，我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处理电路（通常是A/D转换和CPU）显示或执行机构。金属电阻应变片的内部结构如图1所示，是电阻应变片的结构示意图，它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途，电阻应变片的阻值可以由设计者设计，但电阻的取值范围应注意：阻值太小，所需的驱动电流太大，同时应变片的发热致使本身的温度过高，

1 引言 最近，美国霍尼威尔(Honeywell)公司先后推出了PPT系列、PPTR系列和PPTE系列可实现网络化的智能精密压力传感器。这些传感器将压敏电阻传感器、A/D转换器、微处理器、存储器(RAM、E 2PROM)和接口电路集于一身，不仅达到了高性能指标，还极大地方便了用户。这些产品可广泛用于工业、环境监测、自动控制、医疗设备等领域。 2 PPT、PPTR系列压力传感器 的性能(1)PPT系列传感器采用钢膜片，带RS-232 接口，传感器距离不超过18m，适合测量快速变化或缓慢变化的各种不易燃、无腐蚀性气体或液体的压力(即表压)、压差及绝对压力，测量精度高达±0.05％(满量程时的典型值)，而过去的集成压力变送器最高只能达到±0.1％的精度。PPTR系列产品带RS-485接口，传输距离可达几千米，它采用不锈钢膜片，能测量具有腐蚀性的液体或气体，测量精度为±0.1％。 (2)它属于网络传感器。构成网络时能确定每个传感器的全局地址、组地址和设备识别号ID地址，能实现各传感器之间、传感器与系统之间的数据交换和资源共享，用户可通过网络获取任何一个传感器的数据并对该传感器的参数进行设置，所设定的参数就保存在E2PROM中。 (3)能输出经过校准后的压力数字量和模拟量，它既是一个精密数字压力传感器，又是一个模拟式标准压力传感器，模拟输出电压在0～5V范围内连续可调，可作为标准压力信号源来使用。用户不用主机即可获得模拟输出。 (4)可通过接口电路与PC机进行串行通信，一台PC机最多可挂接89个传感器。串行通信时有7种波特率可供选择，最高达28800bit/s。上电后

FSL05N2C触力传感器原理及在分娩监护仪中的应用 赵 爽，田谦益，陈建华，施心陵 (云南大学信息学院 云南昆明 650091) 在分娩过程中，分娩的顺利进行与分娩监护有着重要关系。为了避免分娩过程中对健康胎儿造成损伤和死亡，分娩监护过程中的监测具有重要意义。在分娩监护测量的指标中胎儿心率、子宫收缩是两个重要指标，临床上已表明子宫收缩可引起胎心率加快或减慢，宫缩的状况直接影响到胎心的活动和分娩，因此在分娩监护分析系统中，需要对孕妇子宫肌肉收缩情况进行实时监护。子宫收缩是属于肌肉收缩测量技术范围，子宫收缩的测量分为内测法和外测法。内测法是有创操作，不适合用作产程的常规监护；外测法是从母体的外腹部取得宫缩压力进而对宫缩情况进行监护，测量时，用绑带穿过压力探头背面，把压力探头放置在孕妇的宫底，固定好绑带，调整好位置，绑带的松紧适当适度。当子宫肌肉收缩时，腹壁的张力压迫置于其上的压力传感器，压力传感器将此压力转换成电信号，由此得到的压力信号经过仪器的放大处理，输入监护仪中进行监测和分析。宫缩压力监护测量的是一个相对的信号，记录下的曲线能提供很多信息，如：宫缩的强度、频度、持续时间、规则和形状，可以对孕妇的分娩过程进行有效的监护。 1传感器的选择 宫缩压力量程为。一20

引言在各种自动检测、控制系统中，常常需要对高速变化的交直流电流、电压信号作跟踪采集，对比较复杂的波形作频谱分析。这类信号可能是高压、大电流等强电，也可能是负载能力很差的弱电，或是幅值很小的信号。它们的一个共同特点是不宜直接与计算机类的系统相接，怕计算机干扰它，或是怕它干扰计算机，或是因信号太强、太弱，难于与计算机匹配。WB121高速宽带跟踪型电量隔离传感器正是针对用户的这种需求而设计的。本文将对该产品的性能及应用范围作概略介绍。WB121高速宽带跟踪型电量隔离传感器采用线性光电隔离原理，对电网或电路中的交流、直流或交直流混合的电流、电压信号进行实时测量，经隔离转换成跟踪输入信号的、有一定驱动能力的、标准的输出电压信号。WB121具有交直流通用、高精度、高隔离、宽频响、快响应时间、低漂移、低功耗、宽温度范围等特点；能直接与计算机、可编程控制器或其他数据采集器连接，用于各种快速反应波形的隔离跟踪测量；特别是可以在模拟量的高速数据采集系统、变频调速设备、可控硅控制设备及其他电气设备中用作跟踪测量。 工作原理WB121电量隔离传感器主要分为两类，即WBV121电压隔离传感器和WBI121电流隔离传感器。二者的工作原理，除输入电路略有不同外，其他都相同，原理框图如图1所示。输入电压Vin(或电流Iin)信号送至输入电路，后者将信号转换成某种标准电压，并赋予较强的驱动能力；光电隔离电路实现输入信号的线性变换及隔离处理；输出电路将信号进一步放大，同时实现整个传感器的量程调节，输出是跟踪输入信号、具有较强的驱动能力的标准化电压，方便用户使用。传感器内部还配备了DC/DC转换器，从辅助

压力传感器是一种能够将压力信号转换为电信号输出的传感器。压力传感器的工作原理通常基于压阻效应、电容效应和振动效应等原理。在应用中，CS3310-KS压力传感器被广泛用于工业自动化控制、汽车电子系统、医疗设备、航空航天等领域。要测试压力传感器的好坏，可以通过以下几种方式：1.视觉检查：首先检查传感器表面是否有损坏或污染，确保外部环境不会对传感器性能造成影响。2.电气测试：使用数字万用表或示波器测量传感器的电阻、电容等参数，确保传感器内部电路正常。3.输入输出测试：通过给定标准的输入信号（如压力），测试传感器的输出信号是否符合预期范围，以验证传感器的灵敏度和准确性。4.温度影响测试：将传感器置于不同温度环境下，检测传感器输出信号是否受到温度影响，验证传感器的温度稳定性。5.震动测试：对传感器进行振动测试，检测传感器是否对外部振动产生干扰或损坏。6.长时间稳定：对传感器进行长时间测试，检测其在连续工作状态下的稳定性和性能变化情况。7.比较测试：将待测试的传感器与已经经过验证的标准传感器进行比较测试，验证待测试传感器的性能是否符合标准要求。要全面检测压力传感器的好坏，需要综合运用以上多种测试手段，确保传感器的性能稳定可靠。同时，根据具体应用场景和要求，可以选择合适的测试方法和仪器，以达到准确评估压力传感器品质的目的。

电流传感器是一种用于检测和测量电流值的设备，它在工业控制、汽车电子、电力系统、家用电器等领域有着广泛的应用。电流传感器的工作原理多种多样，主要包括电磁感应原理、霍尔效应原理、互感器原理等。本文将详细介绍这些原理及电流传感器的特点。电磁感应原理电流传感器电磁感应电流传感器是基于法拉第电磁感应定律设计的。当穿过ADUM1300BRWZ传感器线圈的电流发生变化时，会在线圈中产生一个与电流变化率成正比的电动势。这种类型的传感器能够测量交流电流，并且具有结构简单、成本低廉的特点。然而，它们通常受到外部磁场的干扰，需要采取一定的措施来减小这种影响。霍尔效应原理电流传感器霍尔效应电流传感器是基于霍尔效应原理工作的。当电流通过传感器时，正交于电流方向的磁场会在霍尔元件上产生一个电压，该电压与穿过传感器的电流成正比。霍尔效应传感器可以用来测量直流、交流和脉冲电流，具有响应速度快、测量范围宽等优点。此外，由于霍尔元件是固态元件，这类传感器具有较好的可靠性和耐用性。互感器原理电流传感器互感器原理电流传感器，包括电流互感器（CT）和电压互感器（VT），是一种利用电磁感应原理进行电流测量的设备。电流互感器能够将高电流转换为较低的电流值，方便测量和处理。这类传感器主要应用于电力系统中，用于电能的测量和保护。它们具有准确度高、隔离性能好的特点，但体积较大，不适合于便携式设备。特点总结电流传感器具有多种不同的工作原理，每种原理都有其独特的优点和适用领域。一般来说，电流传感器具有以下几个共同特点：1、宽广的测量范围：从微安到数千安。2、多样的测量类型：能够测量直流、交流、脉冲电流。3、高度精确：现代电流传感器能

压力传感器是一种用于测量物体或介质中压力的装置。它利用了不同的物理原理，如电阻、电容、半导体等，将压力转化为可测量的电信号。下面我将对压力传感器的工作原理和应用进行详细讨论，并探讨引起其易损坏的原因。1. 压力传感器的工作原理：压力传感器的工作原理基于压力与其他物理量之间的关系。根据具体的类型，压力传感器可以采用不同的传感机制，其中最常见的类型包括：dac0800lcm电阻式压力传感器、电容式压力传感器和半导体压力传感器。电阻式压力传感器：利用电阻材料受力发生形变，从而改变电阻值的原理。当受到外部压力时，压力传感器内部的弹性元件会发生形变，导致电阻值的变化。通过测量电阻值的变化，就可以确定所施加的压力大小。电容式压力传感器：利用受到压力时，电容器内部的电介质会发生形变，从而改变电容量的原理。当压力传感器受到外部压力时，电容器的电介质会发生形变，导致电容量的变化。通过测量电容量的变化，就可以确定所施加的压力大小。半导体压力传感器：利用半导体材料的电阻特性受压力改变的原理。当压力传感器受到外部压力时，压力传感器上的半导体材料受力发生形变，从而改变其电阻值。通过测量电阻值的变化，就可以确定所施加的压力大小。2. 压力传感器的应用：压力传感器在各行业和领域中有广泛的应用，包括但不限于以下几个方面：工业自动化：压力传感器常用于工业生产中的压力检测和控制，如液体或气体的压力监测、液位测量等。汽车工业：压力传感器用于汽车发动机管理系统的压力监测，包括燃油压力、进气管压力等。医疗设备：压力传感器在医疗设备中用于血压监测、呼吸机控制、注射器压力监测等。环境监测：压力传感器被广泛应用于气象站、地下

LM321MFX传感器是一种能够将感知到的信息转化为可量化信号的设备，广泛应用于工业控制、环境监测、医疗诊断、智能家居等领域。本文将深入介绍传感器的原理及应用。一、传感器的原理传感器的工作原理多种多样，常见的原理有电阻、电容、电感、压力、光电、声音等。以下将介绍几种常见的传感器原理：1、电阻传感器：根据电阻值的变化来感知信息。常见的温度传感器如热敏电阻、热敏电阻、光敏电阻等都属于电阻传感器。2、电容传感器：根据电容值的变化来感知信息。电容传感器常用于接近开关、触摸屏等应用中。3、压力传感器：根据压力的大小来感知信息。压力传感器常用于汽车、空调等领域中，用于测量液体或气体的压力。4、光电传感器：根据光的变化来感知信息。光电传感器常用于自动化控制、安防监控等领域中，用于检测物体的存在、距离等。5、声音传感器：根据声音的变化来感知信息。声音传感器常用于声音识别、语音控制等应用中。二、传感器的应用传感器在各个领域都有广泛的应用，以下介绍几个典型的应用场景：1、工业控制：传感器在工业自动化中起到了至关重要的作用，用于测量温度、压力、流量、湿度等参数，实现工业生产的自动化控制。2、环境监测：传感器用于监测环境中的温度、湿度、光照强度、空气质量等参数，为环境保护和资源管理提供数据支持。3、医疗诊断：传感器在医疗领域中应用广泛，如心率传感器、血压传感器、血氧传感器等，用于监测患者的生理参数，实现疾病的早期诊断和监测。4、智能家居：传感器在智能家居中扮演着重要角色，如温度传感器用于自动调节室内温度，光照传感器用于自动控制灯光亮度等。5、智能交通：传感器在智能交通领域中起到了重要的作用，如车速传感

在机器人比赛中，远红外火焰摄像机起着关键作用。基本原理详细介绍:远红外火焰传感器可以检测700nm到1000nm波长的红外线，检测角度为60°。远红外火焰摄像机将外界红外线的高低变化转换成电流的变化，根据A/D转换器，由0~255范围内标准值的变化反映出来。火焰传感器，即flametransducer火焰，由高温固体颗粒组成，以各种点火反应物、中间体、高温蒸汽、烃类化学品和无机化学品为行为主体。火焰的传热包括离散变量光谱仪的蒸汽辐射源和连续光谱的固体辐射源。不同可燃物的火焰辐照度和光波长存在一定差异，但总体而言，与火焰温度相匹配的1～2微米近红外光谱仪光波长域辐照度较大。比如汽车汽油点燃时火焰辐照度的光波长。远红外火焰传感器:主要用途:远红外火焰传感器可用于检测明火或其他波长为700纳米至1000纳米的光的热原。在AT24C128BN-SH-T机器人比赛中，远红外火焰摄像机起着关键作用。它可以作为智能机器人的眼睛来寻找明火或足球队。它可以用来制造消防机器人、足球机器人等。基本原理详细介绍:远红外火焰传感器可以检测700nm到1000nm波长的红外线，检测角度为60°。当红外线波长在880nm左右时，其灵敏度更大。远红外火焰摄像机将外界红外线的高低变化转换成电流的变化，根据A/D转换器，由0~255范围内标准值的变化反映出来。外界红外线越强，标准值越小；红外线越弱，标准值越大。紫外线火焰传感器:紫外火焰传感器可用于检测以下400纳米技术的明火传热。基本原理详细介绍:根据较低的紫外线，可以根据具体情况设定检测角度，从中可以看出，吸收玻璃(彩色滤光片)可以检测到光波长在400nm的技

日前，由理化所主持的国家自然科学基金项目“酶分子构象影响传感器信息传递原理研究”，通过评审组专家评审，并被确定为“特优项目”。该研究从分子水平上探索了纳米材料与生物分子的结合和相互作用，从而指导分子生物传感器的组装应用，涉及当今生物分子传感技术研究的重大方向与前沿领域，它的突破将为研究组装发展有实用意义的生物功能信息处理原型器件提供新的广阔前景。

理化所主持的国家自然科学基金项目“酶分子构象影响传感器信息传递原理研究”，日前通过评审组专家评审，并被确定为“特优项目”。该研究从分子水平上探索了纳米材料与生物分子的结合和相互作用，从而指导分子生物传感器的组装应用，涉及当今生物分子传感技术研究的重大方向与前沿领域，它的突破将为研究组装发展有实用意义的生物功能信息处理原型器件提供新的广阔前景。 在现代分析化学众多新兴测定技术中，酶生物传感器以其高度专一选择性，高灵敏度、操作方便、价格低廉、在生化样品中分析检测迅速，甚至能够进行生物活体测定的独到优势，在近年得到飞速发展，引起人们的普遍关注。由唐芳琼研究员领导的研究组将金属纳米晶及其他材料的纳米颗粒引入到酶分子生物传感器的组装研究中，根据分子设计原理，利用膜模拟技术，超分子技术，分子组装、自组装技术，实现纳米颗粒与生物活性酶模分子的组装,这些纳米颗粒可以使酶传感器的电流响应提高两个数量级。本项研究在生物酶分子与纳米材料的结合作用机理研究方面取得较大突破，这些理论研究的深入进行,将进一步促进我国生物传感器的超微型化、智能化、实用化发展，同时，获得的研究成果还可以用于指导纳米材料与生物分子的结合，从而推动纳米材料在生物医药领域的应用发展。

压力传感器的重要传感元件是法布利-比洛特(FP)型光学干涉仪。干涉仪的两面镜子分别是位于一端的薄膜内表面和位于另一端的光纤尖端。所施加的压力P 引起了薄膜的偏移，而此偏移又直接转换成了FP 干涉仪空腔长度的变化。 为得到薄膜偏移和所施加的压力间的线性关系，传感器的形状和材料都经严格选择。其系可表示为： Lcav(P) = L0 + (P-P0S)…………………………(1) 其中P是施加到薄膜外表面上的压力(单位psi) P0是FP空腔内的压力(单位psi) Lcav是由信号解调器所测得的空腔长度(单位nm) L0是处于零点初始状态的空腔长度(单位nm)，通常定义为P =P0 S 是传感器的灵敏度(单位nm) 压力传感器有三种不同的类型：1)量规型；2）绝对型和3）差分型。在量规型传感器的情况下，P0等于周围压力或大气压。量规型传感器有a)一个通气孔，它使空腔处于周围压力下或b)一个密封成大气压的空腔；在绝对型压力传感器的情形下，P0 = 0，工厂生产时其空腔在真空状态下密封；而在差分型传感器的情形下，P0等于任意的压力。这种类型的传感器有一个通气孔接头，用于维持空腔内给定的压力。 信号解调处理 原理 我们所有传感器的信号解调器都是根据白光干涉技术制成的。信号解调器(FTI-100i, FTI-10，等)将来自传感器的光信号转换成绝对FP空腔长度。这个空腔长度之所以被称为绝对是因为它确实对应着测量这个光信号时的FP干涉仪的物理空腔长度（相对于空腔长度的相对测量ΔL，其时被确定为任意的初始值）。这个差别是重要的，因为许多光纤传感技术、尤其是那些基于单色光干涉术（与白光干涉术相

压力传感器原理 压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业，下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用 1、应变片压力传感器原理与应用力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。在了解压阻式力传感器时，我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处理电路（通常是A/D转换和CPU）显示或执行机构。金属电阻应变片的内部结构 如图1所示，是电阻应变片的结构示意图，它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途，电阻应变片的阻值可以由设计者设计，但电阻的取值范围应注意：阻值太小，所需的驱动电流太大，同时应变片的发

电阻应变式称重传感器是基于这样一个原理：弹性体（弹性元件，敏感梁）在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在他表面的电阻应变片（转换元件）也随同产生变形，电阻应变片变形后，它的阻值将发生变化（增大或减小），再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号（电压或电流），从而完成了将外力变换为电信号的过程。 由此可见，电阻应变片、弹性体和检测电路是电阻应变式称重传感器中不可缺少的几个主要部分。下面就这三方面简要论述。 一、电阻应变片 电阻应变片是把一根电阻丝机械的分布在一块有机材料制成的基底上，即成为一片应变片。他的一个重要参数是灵敏系数K。我们来介绍一下它的意义。 设有一个金属电阻丝，其长度为L，横截面是半径为r的圆形，其面积记作S，其电阻率记作ρ，这种材料的泊松系数是μ。当这根电阻丝未受外力作用时，它的电阻值为R： R=ρL/S（Ω）（2—1） 当他的两端受F力作用时，将会伸长，也就是说产生变形。设其伸长ΔL，其横截面积则缩小，即它的截面圆半径减少Δr。此外，还可用实验证明，此金属电阻丝在变形后，电阻率也会有所改变，记作Δρ。 对式（2--1）求全微分，即求出电阻丝伸长后，他的电阻值改变了多少。我们有： ΔR=ΔρL/S+ΔLρ/S–ΔSρL/S2（2—2） 用式（2--1）去除式（2--2）得到 ΔR/R=Δρ/ρ+ΔL/L–ΔS/S（2—3） 另外，我们知道导线的横截面积S=πr2，则Δs=2πr*Δr，所以 ΔS/S=2Δr/r（2—4） 从材料力学我们知道 Δr/r=-μΔL/L（2—5） 其中，负号表示伸长时，半径方向是缩小的。μ是表示材料横向效应泊松系数。把式（2—4）（

一、倾角传感器原理 倾角传感器经常用于系统的水平测量，从工作原理上可分为“固体摆”式、“液体摆”式、“气体摆”三种倾角传感器，下面就它们的工作原理进行介绍。 1、“固体摆”式惯性器件 固体摆在设计中广泛采用力平衡式伺服系统，如图1所示，其由摆锤、摆线、支架组成， 摆锤受重力G和摆拉力T的作用，其合外力F为： （1） 其中，θ为摆线与垂直方向的夹角。在小角度范围内测量时，可以认为F与θ成线性关系。如应变式倾角传感器就是基于此原理。 2、“液体摆”式惯性器件 液体摆的结构原理是在玻璃壳体内装有导电液，并有三根铂电极和外部相连接，三根电极相互平行且间距相等，如图2所示。当壳体水平时，电极插入导电液的深度相同。如果在两根电极之间加上幅值相等的交流电压时，电极之间会形成离子电流，两根电极之间的液体相当于两个电阻RI和RIII。若液体摆水平时，则RI＝RIII。当玻璃壳体倾斜时，电极间的导电液不相等，三根电极浸入液体的深度也发生变化，但中间电极浸入深度基本保持不变。如图3所示，左边电极浸入深度小，则导电液减少，导电的离子数减少，电阻RI增大，相对极则导电液增加，导电的离子数增加，而使电阻RIII 减少，即RI＞RIII。反之，若倾斜方向相反，则RI＜RIII。 在液体摆的应用中也有根据液体位置变化引起应变片的变化，从而引起输出电信号变化而感知倾角的变化。在实用中除此类型外，还有在电解质溶液中留下一气泡，当装置倾斜时气泡会运动使电容发生变化而感应出倾角的“液体摆”。 3 “气体摆”式惯性器件 气体在受热时受到浮升力的作用，如同固体摆和液体摆也具有的敏感质量一样，热气流总是力

在一段特制的弹性轴上粘贴上专用的测扭应片并组成变桥，即为基础扭矩传感器；在轴上固定着：(1)能源环形变压器的次级线圈，(2)信号环形变压器初级线圈，(3)轴上印刷电路板，电路板上包含整流稳定电源、仪表放大电路、V/F变换电路及信号输出电路。在传感器的外壳上固定着：（1)激磁电路，(2)能源环形变压器的初级线圈(输入)，(3) 信号环形变压器次级线圈(输出)，(4)信号处理电路五 工作过程 向传感器提供±15V电源，激磁电路中的晶体振荡器产生４００Hz的方波，经过TDA2030功率放大器即产生交流激磁功率电源，通过能源环形变压器T1从静止的初级线圈传递至旋转的次级线圈，得到的交流电源通过轴上的整流滤波电路得到±５V的直流电源，该电源做运算放大器AD822的工作电源；由基准电源AD589与双运放AD822组成的高精度稳压电源产生±4.5V的精密直流电源，该电源既作为电桥电源，又作为放大器及V/F转换器的工作电源。当弹性轴受扭时，应变桥检测得到的mV级的应变信号通过仪表放大器AD620放大成1.５v±1v的强信号，再通过V/F转换器LM131变换成频率信号，通过信号环形变压器T2从旋转的初级线圈传递至静止次级线圈，再经过传感器外壳上的信号处理电路滤波、整形即可得到与弹性轴承受的扭矩成正比的频率信号，该信号为TTL电平,既可提供给专用二次仪表或频率计显示也可直接送计算机处理。由于该旋转变压器动--静环之间只有零点几毫米的间隙，加之传感器轴上部分都密封在金属外壳之内，形成有效的屏蔽，因此具有很强的抗干扰能力。 本传感器输出的频率信号在零点时为10kHz.正向旋转满量程时为15KHz