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淺談傳感器中的環(huán)境傳感器

2018年09月24日 10:35 作者:工程師譚軍 用戶評論(0
  傳感器
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  傳感器(英文名稱:transducer/sensor)是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,并能將感受到的信息,按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。
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  傳感器的特點包括:微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡化。它是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。傳感器的存在和發(fā)展,讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官,讓物體慢慢變得活了起來。通常根據(jù)其基本感知功能分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類。
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  主要作用
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  人們?yōu)榱藦耐饨绔@取信息,必須借助于感覺器官。
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  而單靠人們自身的感覺器官,在研究自然現(xiàn)象和規(guī)律以及生產(chǎn)活動中它們的功能就遠遠不夠了。為適應這種情況,就需要傳感器。因此可以說,傳感器是人類五官的延長,又稱之為電五官。
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  新技術(shù)革命的到來,世界開始進入信息時代。在利用信息的過程中,首先要解決的就是要獲取準確可靠的信息,而傳感器是獲取自然和生產(chǎn)領(lǐng)域中信息的主要途徑與手段。
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  在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動化生產(chǎn)過程中,要用各種傳感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程中的各個參數(shù),使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài),并使產(chǎn)品達到最好的質(zhì)量。因此可以說,沒有眾多的優(yōu)良的傳感器,現(xiàn)代化生產(chǎn)也就失去了基礎(chǔ)。
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  在基礎(chǔ)學科研究中,傳感器更具有突出的地位?,F(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展,進入了許多新領(lǐng)域:例如在宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙,微觀上要觀察小到fm的粒子世界,縱向上要觀察長達數(shù)十萬年的天體演化,短到 s的瞬間反應。此外,還出現(xiàn)了對深化物質(zhì)認識、開拓新能源、新材料等具有重要作用的各種極端技術(shù)研究,如超高溫、超低溫、超高壓、超高真空、超強磁場、超弱磁場等等。顯然,要獲取大量人類感官無法直接獲取的信息,沒有相適應的傳感器是不可能的。許多基礎(chǔ)科學研究的障礙,首先就在于對象信息的獲取存在困難,而一些新機理和高靈敏度的檢測傳感器的出現(xiàn),往往會導致該領(lǐng)域內(nèi)的突破。一些傳感器的發(fā)展,往往是一些邊緣學科開發(fā)的先驅(qū)。
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  傳感器早已滲透到諸如工業(yè)生產(chǎn)、宇宙開發(fā)、海洋探測、環(huán)境保護、資源調(diào)查、醫(yī)學診斷、生物工程、甚至文物保護等等極其之泛的領(lǐng)域??梢院敛豢鋸埖卣f,從茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各種復雜的工程系統(tǒng),幾乎每一個現(xiàn)代化項目,都離不開各種各樣的傳感器。
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  由此可見,傳感器技術(shù)在發(fā)展經(jīng)濟、推動社會進步方面的重要作用,是十分明顯的。世界各國都十分重視這一領(lǐng)域的發(fā)展。相信不久的將來,傳感器技術(shù)將會出現(xiàn)一個飛躍,達到與其重要地位相稱的新水平。
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  主要特點
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  傳感器的特點包括:微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡化,它不僅促進了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造和更新?lián)Q代,而且還可能建立新型工業(yè),從而成為21世紀新的經(jīng)濟增長點。微型化是建立在微電子機械系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)基礎(chǔ)上的,已成功應用在硅器件上做成硅壓力傳感器。
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  傳感器的組成
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  傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、變換電路和輔助電源四部分組成。
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  敏感元件直接感受被測量,并輸出與被測量有確定關(guān)系的物理量信號;轉(zhuǎn)換元件將敏感元件輸出的物理量信號轉(zhuǎn)換為電信號;變換電路負責對轉(zhuǎn)換元件輸出的電信號進行放大調(diào)制;轉(zhuǎn)換元件和變換電路一般還需要輔助電源供電。
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  主要功能
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  常將傳感器的功能與人類5大感覺器官相比擬:
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  光敏傳感器——視覺
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  聲敏傳感器——聽覺
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  氣敏傳感器——嗅覺
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  化學傳感器——味覺
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  壓敏、溫敏、
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  流體傳感器——觸覺
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  敏感元件的分類:
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  物理類,基于力、熱、光、電、磁和聲等物理效應。
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  化學類,基于化學反應的原理。
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  生物類,基于酶、抗體、和激素等分子識別功能。
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  通常據(jù)其基本感知功能可分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類(還有人曾將敏感元件分46類)。

  本文講述環(huán)境傳感器,主要內(nèi)容有:

  環(huán)境傳感器概述

  環(huán)境傳感器的回傳數(shù)據(jù)

  環(huán)境傳感器

  環(huán)境傳感器概述

  Android平臺提供了4個傳感器,用于檢測不同的外部環(huán)境。我們可以使用這些傳感器檢測周圍。例如,可以檢測周圍空氣的濕度、光線、空氣的壓強和溫度。這4個傳感器都是基于硬件的傳感器。除了光線傳感器外,其他3個傳感器在普通的Android設(shè)備中很少見。所以如果使用環(huán)境傳感器,最好運行時對當前Android設(shè)備所支持的傳感器是否檢測。

  環(huán)境傳感器的返回值

  大多數(shù)動作傳感器和位置傳感器都返回多個值,而所有的環(huán)境傳感器都只返回一個值(SensorEvent.values[0])。例如溫度傳感器返回攝氏度(°C)、壓力傳感器返回壓強值(hPa)。還有就是環(huán)境傳感器返回的值很少收到雜音的干擾,而動作和位置傳感器經(jīng)常需要消除雜音的影響。例如,加速度傳感器要消除重力對其回傳值的影響。

  環(huán)境傳感器的返回值(說明)

  YPE_AMBIENT_TEMPERATURE :event.values[0] °C

  TYPE_LIGHT:event.values[0] lx

  TYPE_PRESSURE:event.values[0] hPa

  TYPE_RELATIVE_HUMIDITY :event.values[0] RH(%)

  光線傳感器回傳數(shù)據(jù)

  public static final float LIGHT_SUNLIGHT_MAX = 120000.0f;

  //最強的光線強度(估計只有沙漠地帶才能達到這個值)

  public static final float LIGHT_SUNLIGHT = 110000.0f;

  //萬里無云時陽光直射的強度

  public static final float LIGHT_SHADE = 20000.0f;

  //有陽光,但被云彩抵消了部分光線時的強度

  public static final float LIGHT_OVERCAST = 10000.0f;

  //多云時的光線強度

  public static final float LIGHT_SUNRISE = 400.0f;

  //太陽剛剛升起時(日出)的光線強度

  public static final float LIGHT_CLOUDY = 100.0f;

  //在陰雨天,沒有太陽時的光線強度

  public static final float LIGHT_FULLMOON = 0.25f;

  //夜晚有月亮時的光線強度

  public static final float LIGHT_NO_MOON = 0.001f;

  //夜晚沒有月亮時的光線強度(當然,也不能有路燈,就是漆黑一片)


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