集成化、多功能化、智能化傳感器

集成化、多功能化、智能化 傳感器集成化包括兩種定義，一是同一功能的多元件并列化，即將同一類型的單個(gè)傳感元件用集成工藝在同一平面上排列起來，排成1維的為線性傳感器，CCD圖象傳感器就屬于這種情況。集成化的另一個(gè)定義是多功能一體化，即將傳感器與放大、運(yùn)算以及溫度補(bǔ)償?shù)拳h(huán)節(jié)一體化，組裝成一個(gè)器件。 隨著集成化技術(shù)的發(fā)展，各類混合集成和單片集成式壓力傳感器相繼出現(xiàn)，有的已經(jīng)成為商品。集成化壓力傳感器有壓阻式、電容式、等類型，其中壓阻式集成化傳感器發(fā)展快、應(yīng)用廣。 傳感器的多功能化也是其發(fā)展方向之一。所謂多功能化的典型實(shí)例，美國(guó)某大學(xué)傳感器研究發(fā)展中心研制的單片硅多維力傳感器可以同時(shí)測(cè)量3個(gè)線速度、3個(gè)離心加速度(角速度)和3個(gè)角加速度。主要元件是由4個(gè)正確設(shè)計(jì)安裝在一個(gè)基板上的懸臂梁組成的單片硅結(jié)構(gòu)，9個(gè)正確布置在各個(gè)懸臂梁上的壓阻敏感元件。多功能化不僅可以降低生產(chǎn)成本，減小體積，而且可以有效的提高傳感器的穩(wěn)定性、可靠性等性能指標(biāo)。 把多個(gè)功能不同的傳感元件集成在一起，除可同時(shí)進(jìn)行多種參數(shù)的測(cè)量外，還可對(duì)這些參數(shù)的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行綜合處理和評(píng)價(jià)，可反映出被測(cè)系統(tǒng)的整體狀態(tài)。由上還可以看出，集成化對(duì)固態(tài)傳感器帶來了許多新的機(jī)會(huì)，同時(shí)它也是多功能化的基礎(chǔ)。 傳感器與微處理機(jī)相結(jié)合，使之不僅具有檢測(cè)功能，還具有信息處理、邏輯判斷、自診斷、以及“思維”等人工智能，就稱之為傳感器的智能化。借助于半導(dǎo)體集成化技術(shù)把傳感器部分與信號(hào)預(yù)處理電路、輸入輸出接口、微處理器等制作在同一塊芯片上，即成為大規(guī)模集成智能傳感器?？梢哉f智能傳感器是傳感器技術(shù)與大規(guī)模集成電路技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它的實(shí)現(xiàn)將取決于傳感技術(shù)與半導(dǎo)體集成化工藝水平的提高與發(fā)展。這類傳感器具有多能、、體積小、適宜大批量生產(chǎn)和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，可以肯定地說，是傳感器重要的方向之一。

電容位移傳感器測(cè)量風(fēng)機(jī)空氣間隙

電容位移傳感器測(cè)量風(fēng)機(jī)空氣間隙 從早期用于取水灌溉和磨面的風(fēng)車，一直發(fā)展到現(xiàn)在用于發(fā)電的大型風(fēng)機(jī)，人們對(duì)風(fēng)能的利用在人類歷史發(fā)展的過程中從未停止。 上世紀(jì)70年代連續(xù)出現(xiàn)的兩次能源危機(jī)使得化石原料的價(jià)格一路上漲,加上日益嚴(yán)重的環(huán)境問題，各個(gè)國(guó)家開始重新考慮對(duì)可再生能源的利用。在美國(guó)、丹麥、德國(guó)、英國(guó)、瑞典等國(guó)家政府項(xiàng)目的推動(dòng)下，許多葉輪直徑超過60m的大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)由國(guó)家投資被建立起來用于相關(guān)技術(shù)的研究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。具有代表性的有德國(guó)的GROWIAN風(fēng)機(jī)（葉輪直徑100m，3MW）,瑞典的WTS3風(fēng)機(jī)(葉輪直徑78m，3MW)，瑞典的AEOLUSWTS7風(fēng)機(jī)(葉輪直徑75m,2MW),美國(guó)的BOEINGMOD-2風(fēng)機(jī)（葉輪直徑91m,2.5MW）,GEMod-1(2MW,葉輪直徑61m)等。由于缺乏相關(guān)的風(fēng)機(jī)建造和運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)以及相關(guān)的技術(shù)，后這些風(fēng)機(jī)沒有一個(gè)真正長(zhǎng)期運(yùn)行下來的。但是在這個(gè)過程中，大量的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)被積累下來，為以后的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。八十年代中后期歐洲和美洲都繼續(xù)著大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的研發(fā)，而以歐洲取得的成就。

光譜共焦位移傳感器原理

光譜共焦位移傳感器原理 1940年，醫(yī)生HansGoldmann在瑞士伯爾尼發(fā)明了裂隙燈系統(tǒng)，用于檢查。這個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)被認(rèn)為是光譜共焦、共聚焦傳感器測(cè)量系統(tǒng)的雛形。 光譜共焦位移傳感器是一種通過光學(xué)色散原理建立距離與波長(zhǎng)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，利用光譜儀光譜信息，從而獲得位置信息的裝置，如圖1所示，白光LED光源發(fā)出的光通過光纖耦合器后可以近似看作點(diǎn)光源，經(jīng)過準(zhǔn)直和色散物鏡聚焦后發(fā)生光譜色散，在光軸上形成連續(xù)的單色光焦點(diǎn)，且每一個(gè)單色光焦點(diǎn)到被測(cè)物體的距離都不同。當(dāng)被測(cè)物處于測(cè)量范圍內(nèi)某一位置時(shí)，只有某一波長(zhǎng)的光聚焦在被測(cè)面上，該波長(zhǎng)的光由于滿足共焦條件，可以從被測(cè)物表面反射回光纖耦合器并進(jìn)入光譜儀，而其他波長(zhǎng)的光在被測(cè)物面表面處于離焦?fàn)顟B(tài)，反射回的光在光源處的分布遠(yuǎn)大于光纖纖芯直徑，所以大部分光線無法進(jìn)入光譜儀。通過光譜儀得到光強(qiáng)處的波長(zhǎng)值，從而測(cè)得目標(biāo)對(duì)應(yīng)的距離值。由于采用了共焦技術(shù)，因此該方法具有良好的層析特性，提高了分辨力，并且對(duì)被測(cè)物特性和雜散光不敏感。