论路由器的工作原理及应用

第一篇：论路由器的工作原理及应用

论路由器的工作原理及应用

自从20世纪90年代以来，网络技术得到了空前快速的发展，同时网络也使得世界越来越紧密地联系在一起。作为架构局域网，城域网，甚至Internet的基础，路由器、交换机等网络设备的使用也越来越广泛，随之，对掌握路由、交换知识的人才的需求也呈上升趋势，要求学习这方面网络知识的人也越来越多。

计算机互联网络是网络连接设备和传输介质将处于不同地理位置的，功能独特的计算机系统互连起来，通过功能完善的网络软件，实现位于不同地理位置的资源有效共享和信息传递的系统。那么路由器就在网络中起到了一个非常重要的作用。路由器的结构简介

路由器一般由以下几种芯片：

1、RAM

2、ROM

3、FLASH

4、NVRAM

5、Interfaces

路由器的启动过程

设备启动时首先进行加电自检（POST），只有当设备的各个硬件都没有问题的时候，设备才能正常进入启动顺序中的下面步骤。

当设备的加电自检完成，硬件没有发现故障的时候，设备会查找配置注册码，依据其中的配置寻找IOS。一般的，IOS保存在设备的Flash芯片里。

找到IOS之后，设备将IOS提取到内存运行。然后设备会到NVRAM芯片中寻找启动配置。如果找到启动配置，则将其提取到内存运行，设备启动完毕；如果找不到启动配置，设备将提示用户是否进入Setup模式进行配置，同时设备启动完成。

路由器的工作原理

路由器是工作在IOS的第三层上，它是基于IP的基础上进行工作的。假如有两台不在同一网段中的主机想要通信，该怎么办呢？那么我们的路由器就发挥出它强大的功能了。首先，在主机1的应用层上向主机2发出一个数据流，该数据流在主机1的传输层上被分成了数据段，然后这些数据段从传输层向下进入网络层，准备在这里封装成为数据包。这个数据包就是为数据段加上IP包头，而IP包头中主要的一部分就是源IP和目的IP地址。这个IP地址是逻辑地址，能够表示设备在网络中的逻辑位置，路由器就是通过检查IP包头的源IP地址和目的IP地址，从而知道这个包从哪里来，到那里去。在数据包封装完成后，主机1将数据包向下发送到数据链路层上进行帧的封装，在这一层里要为数据包封装帧头部和尾部的校验码。帧头部主要就是源MAC地址和目的MAC地址，我们知道MAC地址也叫物理地址，它是表示网络设备物理存在的地址，数据包的传输归根结底就是依赖于MAC地址的。那么这两个主机由于不在同一网段，他们之间就要必须经过路由器。当主机1发送数据包时发现不在当前网段，就会将数据包发送到默认网关，由默认网关把这个数据包由路由发送到目的IP网段。

假如默认网关不知道的情况下，主机1可以通过ARP地址解析得到自己的默认网关的MAC地址，并将它缓存起来以备使用。

当数据帧到达路由器的接口之后，首先被存放在接口的缓存里进行校验以确定数据帧在传输过程中有没有损坏，然后路由器会把数据帧的二层封装拆掉，取出其中的数据包，之后，主机1所封装的帧头部的使命就完成了，然后就被丢弃。

路由器将数据包中的包头送往路由处理器，路由处理器读取其中的目的IP地址，然后在自己的路由表里查找是否存在它所在网段的路由。

在路由器的路由表中记载了所知道的所有的网段路由，路由器之所以能够把数据包传递到目的地就是依靠路由表来实现的。只有数据包想要去的目的网段存在于路由器的路由表中，这个数据包才能够被发送到目的地去。

如果路由表中没有查找到相关的路由信息，路由器就会丢弃这个数据包，并向它的源设备——也就是主机1发送“destination network unavaiable”的ICMP的信息，告知这台设备——目的网络不可达。

假如路由器的路由表中有目的网络的路由信息，路由处理器根据路由表里的信息，对数据包重新进行帧封装，由于这次的数据包是由路由器的另外一个接口发送出去的，那么这里的源MAC地址就是这个接口的MAC地址，目的MAC地址就是主机2的MAC地址，当然主机2的MAC地址是由路由器用ARP协议解析得来存放在缓存里的。如果ARP缓存里没有主机2的MAC地址，路由器就会发出ARP解析广播来得到它。

当数据帧到达主机2后，主机2首先对帧封装的目的MAC地址与自己的MAC地址进行查验，看看是否与自己的MAC地址是否一样。当发现不一致时，主机2就会把该帧丢弃。当主机2检查无误后，主机2会检查帧尾的校验码，看看数据是由有损坏。如果数据是完整的之后，主机2会拆掉帧的封装，把里面的数据包拿出来，向上传送给网络层处理。网络层核对目的IP地址无误后会拆掉IP包头，将数据段向上传送给传输层处理，到此，数据包的路由过程就结束了。

路由器和二层交换机的区别

上面讲解了路由器的工作原理，下面来讲一下交换机的工作原理以对于路由器进行比较。路由器的使用使用数据包，而一般的二层交换机使用二层交换转发数据帧。

二层交换机是工作在二层的设备，所以他们是根据查询MAC地址来实现互相通信的设备。它是在一个接口上收到数据帧并且从另一个接口上将数据帧发送出去的过程。

而路由器是工作在三层的设备，他们的不同在于：用来确定数据帧将被发送到哪个接口的信息类型不同。

二层交换是基于MAC地址的，而路由器是基于网络层地址的。

二层交换机通过读取封装在数据帧里头的目的MAC地址，了解该数据帧所要去的物理位置，然后通过和MAC表里的条目对比，找到该数据帧所要被发送出去的端口或接口，将它转发。如果该目的MAC地址在MAC地址表里没有记录，则向除了接收到数据帧的端口以外的交换机的所有其他端口发送数据帧。这种交换机向所有端口发送相同数据帧的动作叫做“洪泛” 而路由器是通过读取封装在数据包头部的目的IP地址，了解该数据包所要去的逻辑位置，然后通过和路由表里面的条目进行比对，找到该数据包所要被发送出去的接口，并将它转发。如果这个数据包的目的IP地址在路由表里面没有，那么路由器则会丢弃该数据包。

路由器的基础命令和步骤

一般来说，可以用5种方式来进行路由器设置：

1、Console口接终端或运行终端仿真软件的计算机

2、AUX口接MODEM，通过电话线与远方的终端或运行终端仿真软件的计算机相连

3、通过Ethernet上的TFTP服务器

4、通过Ethernet上的TELNET程序

5、通过Ethernet上的SNMP网管工作站

命令状态

1.router>

路由器处于用户命令状态，这时用户可以看路由器的连接状态，访问其它网络和主机，但不能看到和设置路由器的设置内容。

2.router#

路由器处于特权命令状态，这时不但可以执行所有的用户命令，还可以看到和设置路由器的设置内容。

3.router(config)#

路由器处于全局设置状态，这时可以设置路由器的全局参数。

4.router(config-if)#;router(config-line)#;router(config-router)#„„

路由器处于局部设置状态，这时可以设置路由器某个局部的参数。

5.只有路由器处于RXBOOT状态，在开机后60秒内按ctrl-break可进入此状态，这时路由器不能完成正常的功能，只能进行软件升级和手工引导。

6.设置对话状态这是一台新路由器开机时自动进入的状态，在特权命令状态使用SETUP命令也可进入此状态。这时可通过对话方式设置路由器。

设置对话过程

利用设置对话过程可以避免手工输入命令的烦琐，但它还不能完全代替手工设置，一些特殊的设置还必须通过手工输入的方式完成。进入设置对话过程后，路由器首先会显示一些提示信息：

---SystemConfigurationDialog---

Atanypointyoumayenteraquestionmark'?'forhelp.Usectrlctoabortconfigurationdialogatanyprompt.Defaultsettingsareinsquarebrackets'[]'.Status Protocol

Ethernet0 unassigned NO unset up up

Serial0 unassigned NO unset up up

„„ „„ „ „„ „ „

1.设置路由器名：

Enterhostname[Router]:

2.设置进入特权状态的密文（secret），此密文在设置以后不会以明文方式显示：Theenablesecretisaone-waycryptographicsecretusedinsteadoftheenablepasswordwhenitexists.--Enterenablesecret:cisco

3.设置进入特权状态的密码(password)，此密码只在没有密文时起作用，并且在设置以后会以明文方式显示：Theenablepasswordisusedwhenthereisnoenablesecretandwhenusingoldersoftwareandsomebootimages.--Enterenablepassword:pass 4.设置虚拟终端访问叶的密码：--Entervirtualterminalpassword:cisco

5.询问是否要设置路由器支持的各种网络协议：

--ConfigureSNMPNetworkManagement?[yes]:

--ConfigureDECnet?[no]:--ConfigureAppleTalk?[no]:

--ConfigureIPX?[no]:--ConfigureIP?[yes]:

--ConfigureIGRProuting?[yes]:--ConfigureRIProuting?[no]:

两个校区之间通过路由实现互相通信

假如北校区有两台主机，南校区有两台主机，他们之间不在同一网段，而且想要互相通信，我们应该怎么办呢？

我们先将北校区的PC1的IP地址设置为192.168.1.10 255.255.255.0和PC0的IP地址设置为192.168.1.20 255.255.255.0。

然后将南校区的PC2的IP地址设置为192.168.2.10

255.255.255.0和PC3的IP地址设置为192.168.2.20

255.255.255.0。

然后将北校区的网关地址设置为192.168.1.1

南校区的网关地址设置为192.168.2.1 下面我们来设置路由器的接口（网关地址），北校区的接口的网关地址设置为192.168.1.1。南校区的接口的网关地址设置为192.168.2.1。接下来我们来设置路由器的配置：

Router> Router>en Router#conf Router#configure ter Router#configure terminal

Enter configuration commands, one per line.End with CNTL/Z.Router(config)#in Router(config)#interface fa0/0 Router(config-if)#no s Router(config-if)#no shu Router(config-if)#no shutdown Router(config-if)#exit Router(config)#inte fa0/0 Router(config-if)#ip addr 192.168.1.1 255.255.255.0 Router(config-if)#exit Router(config)#int fa0/1 Router(config-if)#ip addr 192.168.2.1 255.255.255.0 Router(config-if)#no shu Router(config-if)#exit Router(config)#ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.2.0 Router(config)#exit 这样就可以使两个校区进行通信了。

第二篇：压力传感器原理及应用

压力传感器原理及应用

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点击浏览该文件如图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，不同的环境中使用，使应变片的阻值变化太大，输出零点漂移明显，调零电路过于复杂。而电阻太大，阻抗太高，抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。电阻应变片的工作原理金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示： 式中：ρ——金属导体的电阻率（Ω·cm2/m）S——导体的截面积（cm2）L——导体的长度（m）我们以金属丝应变电阻为例，当金属丝受外力作用时，其长度和截面积都会发生变化，从上式中可很容易看出，其电阻值即会发生改变，假如金属丝受外力作用而伸长时，其长度增加，而截面积减少，电阻值便会增大。当金属丝受外力作用而压缩时，长度减小而截面增加，电阻值则会减小。只要测出加在电阻的变化（通常是测量电阻两端的电压），即可获得应变金属丝的应变情

2、陶瓷压力传感器原理及应用抗腐蚀的陶瓷压力传感器没有液体的传递，压力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片产生微小的形变，厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面，连接成一个惠斯通电桥（闭桥），由于压敏电阻的压阻效应，使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号，标准的信号根据压力量程的不同标定为2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等，可以和应变式传感器相兼容。通过激光标定，传感器具有很高的温度稳定性和时间稳定性，传感器自带温度补偿0～70℃，并可以和绝大多数介质直接接触。陶瓷是一种公认的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动的材料。陶瓷的热稳定特性及它的厚膜电阻可以使它的工作温度范围高达-40～135℃，而且具有测量的高精度、高稳定性。电气绝缘程度>2kV，输出信号强，长期稳定性好。高特性，低价格的陶瓷传感器将是压力传感器的发展方向，在欧美国家有全面替代其它类型传感器的趋势，在中国也越来越多的用户使用陶瓷传感器替代扩散硅压力传感器。

3、扩散硅压力传感器原理及应用 工作原理 被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上（不锈钢或陶瓷），使膜片产生与介质压力成正比的微位移，使传感器的电阻值发生变化，和用电子线路检测这一变化，并转换输出一个对应于这一压力的标准测量信号。原理图 点击浏览该文件

4、蓝宝石压力传感器原理与应用利用应变电阻式工作原理，采用硅-蓝宝石作为半导体敏感元件，具有无与伦比的计量特性。蓝宝石系由单晶体绝缘体元素组成，不会发生滞后、疲劳和蠕变现象；蓝宝石比硅要坚固，硬度更高，不怕形变；蓝宝石有着非常好的弹性和绝缘特性（1000 OC以内），因此，利用硅-蓝宝石制造的半导体敏感元件，对温度变化不敏感，即使在高温条件下，也有着很好的工作特性；蓝宝石的抗辐射特性极强；另外，硅-蓝宝石半导体敏感元件，无p-n漂移，因此，从根本上简化了制造工艺，提高了重复性，确保了高成品率。用硅-蓝宝石半导体敏感元件制造的压力传感器和变送器，可在最恶劣的工作条件

下正常工作，并且可靠性高、精度好、温度误差极小、性价比

高。表压压力传感器和变送器由双膜片构成：钛合金测量膜片和钛合金接收膜片。印刷有异质外延性应变灵敏电桥电路的蓝宝石薄片，被焊接在钛合金测量膜片上。被测压力传送到接收膜片上（接收膜片与测量膜片之间用拉杆坚固的连接在一起）。在压力的作用下，钛合金接收膜片产生形变，该形变被硅-蓝宝石敏感元件感知后，其电桥输出会发生变化，变化的幅度与被测压力成正比。传感器的电路能够保证应变电桥电路的供电，并将应变电桥的失衡信号转换为统一的电信号输出（0-5，4-20mA或0-5V）。在绝压压力传感器和变送器中，蓝宝石薄片，与陶瓷基极玻璃焊料连接在一起，起到了弹性元件的作用，将被测压力转换为应变片形变，从而达到压力测量的目的。

5、压电压力传感器原理与应用压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中石英（二氧化硅）是一种天然晶体，压电效应就是在这种晶体中发现的，在一定的温度范围之内，压电性质一直存在，但温度超过这个范围之后，压电性质完全消失（这个高温就是所谓的“居里点”）。由于随着应力的变化电场变化微小（也就说压电系数比较低），所以石英逐渐被其他的压电晶体所替代。而酒石酸钾钠具有很大的压电灵敏度和压电系数，但是它只能在室温和湿度比较低的环境下才能够应用。磷酸二氢胺属于人造晶体，能够承受高温和相当高的湿度，所以已经得到了广泛的应用。现在压电效应也应用在多晶体上，比如现在的压电陶瓷，包括钛酸钡压电陶瓷、PZT、铌酸盐系压电陶瓷、铌镁酸铅压电陶瓷等等。压电效应是压电传感器的主要工作原理，压电传感器不能用于静态测量，因为经过外力作用后的电荷，只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况不是这样的，所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。压电传感器主要应用在加速度、压力和力等的测量中。压电式加速度传感器是一种常用的加速度计。它具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。压电式加速度传感器在飞机、汽车、船舶、桥梁和建筑的振动和冲击测量中已经得到了广泛的应用，特别是航空和宇航领域中更有它的特殊地位。压电式传感器也可以用来测量发动机内部燃烧压力的测量与真空度的测量。也可以用于军事工业，例如用它来测量枪炮子弹在膛中击发的一瞬间的膛压的变化和炮口的冲击波压力。它既可以用来测量大的压力，也可以用来测量微小的压力。压电式传感器也广泛应用在生物医学测量中，比如说心室导管式微音器就是由压电传感器制成的，因为测量动态压力是如此普遍，所以压电传感器的应用就非常广泛

压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，而我们通常使用的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的，这样的传感器也称为压电传感器。

我们知道，晶体是各向异性的，非晶体是各向同性的。某些晶体介质，当沿着一定方向受到机械力作用发生变形时，就产生了极化效应；当机械力撤掉之后，又会重新回到不带电的状态，也就是受到压力的时候，某些晶体可能产生出电的效应，这就是所谓的极化效应。科学家就是根据这个效应研制出了压力传感器。

压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中石英（二氧化硅）是一种天然晶体，压电效应就是在这种晶体中发现的，在一定的温度范围之内，压电性质一直存在，但温度超过这个范围之后，压电性质完全消失（这个高温就是所谓的“居里点”）。由于随着应力的变化电场变化微小（也就说压电系数比较低），所以石英逐渐被其他的压电晶体所替代。而酒石酸钾钠具有很大的压电灵敏度和压电系数，但是它只能在室温和湿度比较低的环境下才能够应用。磷酸二氢胺属于人造晶体，能够承受高温和相当高的湿度，所以已经得到了广泛的应用。

现在压电效应也应用在多晶体上，比如现在的压电陶瓷，包括钛酸钡压电陶瓷、PZT、铌酸盐系压电陶瓷、铌镁酸铅压电陶瓷等等。

压电效应是压电传感器的主要工作原理，压电传感器不能用于静态测量，因为经过外力作用后的电荷，只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况不是这样的，所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。

压电传感器主要应用在加速度、压力和力等的测量中。压电式加速度传感器是一种常用的加速度计。它具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。压电式加速度传感器在飞机、汽车、船舶、桥梁和建筑的振动和冲击测量中已经得到了广泛的应用，特别是航空和宇航领域中更有它的特殊地位。压电式传感器也可以用来测量发动机内部燃烧压力的测量与真空度的测量。也可以用于军事工业，例如用它来测量枪炮子弹在膛中击发的一瞬间的膛压的变化和炮口的冲击波压力。它既可以用来测量大的压力，也可以用来测量微小的压力。压电式传感器也广泛应用在生物医学测量中，比如说心室导管式微音器就是由压电传感器制成的，因为测量动态压力是如此普遍，所以压电传感器的应用就非常广泛。

除了压电传感器之外，还有利用压阻效应制造出来的压阻传感器，利用应变效应的应变式传感器等，这些不同的压力传感器利用不同的效应和不同的材料，在不同的场合能够发挥它们独特的用途。

这种压力变送器主要利用液体或气体在检测器件上形成的压力来检测液体或者气体的流量或压强。把这种压力信号转变成标准的0～10V或者4～20mA电信号。以便控制使用。压力和电信号的转化主要由各种压力传感器的核心部件完成。核心部件主要由压力检测体和放大电路组成。

第三篇：gps原理及应用

《gps原理及应用》

1、gps定位技术相对于其他定位技术的特点：（1）观测站之间无需通视（2）定位精度高（3）观测时间短（4）提供三维坐标（5）操作简便（6）全天候作业

2、简述gps定位系统的构成，并说明各部分的作用：由三部分组成:空间部分—GPS星座(GPS星座是由24颗卫星组成的星座，其中21颗是工作卫星，3颗是备份卫星);地面控制部分—地面监控系统;用户设备部分—GPS 信号接收机。GPS的空间部分是由24 颗工作卫星组成,它位于距地表20 200km的上空,均匀分布在6 个轨道面上(每个轨道面4 颗),轨道倾角为55°。此外,还有4 颗有源备份卫星在轨运行。卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4 颗以上的卫星,并能保持良好定位解算精度的几何图象。这就提供了在时间上连续的全球导航能力。地面控制部分由一个主控站,5 个全球监测站和3 个地面控制站组成。用户设备部分即GPS 信号接收机。其主要功能是能够捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星,并跟踪这些卫星的运行。

3、Wgs-84坐标是如何构建的：一种国际上采用的地心坐标系。坐标原点为地球质心，其地心空间直角坐标系的Z轴指向BIH（国际时间）1984.O定义的协议地球极（CTP)方向，X轴指向BIH 1984.0的零子午面和CTP赤道的交点，Y轴与Z轴、X轴垂直构成右手坐标系，称为1984年世界大地坐标系统。

GPS广播星历是以WGS-84坐标系为根据的

4、水准面：静止的水面称为水准面，水准面是受地球表面重力场影响而形成的，是一个处处与重力方向垂直的连续曲面，因此是一个重力场的等位面。设想一个静止的海水面扩展到陆地部分。这样，地球的表面就形成了一个较地球自然表面规则而光滑的曲面，这个曲面被称为水准面。

大地水准面：一个与静止的平均海水面重合并延伸到大陆内部的包围整个地球的封闭的重力位水准面。

高程：的是某点沿铅垂线方向到绝对基面的距离，称绝对高程。简称高程。某点沿铅垂线方向到某假定水准基面的距离，称假定高程。原子时：原子时：ATI（inernational atomic time），以物质的原子内部发射的电磁振荡频率为基准的时间计量系统[1]。原子时的初始历元规定为 1958年1月1日世界时0时，秒长定义为铯-133 原子基态的两个超精细能级间在零磁场下跃迁辐射9192631770周所持续的时间。这是一种均匀的时间计量系统。由于世界时存在不均匀性和历书时的测定精度低，1967年起，原子时已取代历书时作为基本时间计量系统。

Gps时：GPS时钟也是基于最新型GPS高精度定位授时模块开发的基础型授时应用产品。能够按照用户需求输出符合规约的时间信息格式，从而完成同步授时服务。其主要原理是通过GPS或其他卫星导航系统的信号驯服晶振，从而实现高精度的频率和时间信号输出，是目前达到纳秒级授时精度和稳定度在1E12量级频率输出的最有效方式。

5、参心坐标系和地心坐标系的区别：

参心坐标系

reference-ellipsoid-centric coordinate system

是以参考椭球的几何中心为原点的大地坐标系。通常分为：参心空间直角坐标系（以x，y，z为其坐标元素）和参心大地坐标系（以B，L，H为其坐标元素）。[1]

参心坐标系是在参考椭球内建立的O-XYZ坐标系。原点O为参考椭球的几何中心，X轴与赤道面和首子午面的交线重合，向东为正。Z轴与旋转椭球的短轴重合，向北为正。Y轴与XZ平面垂直构成右手系。

“参心”意指参考椭球的中心。在测量中，为了处理观测成果和传算地面控制网的坐标，通常须选取一参考椭球面作为基本参考面，选一参考点作为大地测量的起算点（大地原点），利用大地原点的天文观测量来确定参考椭球在地球内部的位置和方向。参心大地坐标的应用十分广泛，它是经典大地测量的一种通用坐标系。根据地图投影理论，参心大地坐标系可以通过高斯投影计算转化为平面直角坐标系，为地形测量和工程测量提供控制基础。由于不同时期采用的地球椭球不同或其定位与定向不同，在我国历史上出现的参心大地坐标系主要有BJZ54（原）、GDZ80和BJZ54等三种。

地心坐标系

geocentric coordinate system

以地球质心为原点建立的空间直角坐标系，或以球心与地球质心重合的地球椭球面为基准面所建立的大地坐标系。

以地球质心(总椭球的几何中心)为原点的大地坐标系。通常分为地心空间直角坐标系(以x，y，z为其坐标元素)和地心大地坐标系(以B，L，H为其坐标元素)。

地心坐标系是在大地体内建立的O-XYZ坐标系。原点O设在大地体的质量中心，用相互垂直的X，Y，Z三个轴来表示，X轴与首子午面与赤道面的交线重合，向东为正。Z轴与地球旋转轴重合，向北为正。Y轴与XZ平面垂直构成右手系。

6、广播星历 ：卫星发播的预报一定时间内卫星轨道信息的电文信息。

精密星历：供卫星精密定位所使用的卫星轨道信息。

区别是，前者是预报星历，后者是后处理星历

7、载波相位测量的原理：载波信号量测精度优于波长的1/100，载波波长（L1=19cm, L2=24cm）比C/A码波长(C/A=293m)短得多，所以GPS测量采用载波相位观测值可以获得比伪距（C/A码或P码）定位高得多的成果精度。

伪距测量的原理：GPS接收机对测距码的量测就可得到卫星到接收机的距离，由于含有接收机卫星钟的误差及大气传播误差，故称为伪距。对C/A码测得的伪距称为C/A码伪距，精度约为20米左右，对P码测得的伪距称为P码伪距，精度约为2米左右。

8、绝对定位又称为单点定位，这是一种采用一台接收机进行定位的模式，它所确定的是接收机天线的绝对坐标。这种定位模式的特点是作业方式简单，可以单机作业。绝对定位一般用于导航和精度要求不高的应用中。相对定位又称为差分定位，这种定位模式采用两台以上的接收机，同时对一组相同的卫星进行观测，以确定接收机天线间的相互位置关系。

接收设备安置在运动的载体上的定位成为动态定位

9、Gps定位原理：GPS的基本定位原理是：卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息，用户接收到这些信息后，经过计算求出接收机的三维位置，三维方向以及运动速度和时间信息。

10、Gps误差来源有哪些：（1）与GPS卫星有关的因素（2）与传播路径有关的因素（3）接收机有关的因素（4）GPS控制部分人为或计算机造成的影响，数据处理软件的影响，固体潮、极潮和海水负荷的影响，相对论效应。

11、Gps控制网布点原则：（1）周围应便于安置接收设备和操作，视野开阔，视场内障碍物的高度角不宜超过15度；（2）远离大功率无线电发射源（如电视台、电台、微波站等），其距离不小于200m；远离高压输电线和微波无线电信号传送通道，其距离不小于50m；（3）附近不应有强烈反射卫星信号的物件（如大型建筑物等）；（4）交通方便，并有利于其他测量手段扩展和联测；（5）地面基础稳定，易于点的保存；（6）AA、A、B级GPS点，应选在能长期保存的地点；（7）充分利用符合要求的旧有控制点；（8）选站时应尽可能使测站附近的小环境（地形，地貌，植被等）与周围的大环境保持一致，以减少气象元素的代表性误差。

12、基线：三角测量中推算三角锁、网起算边长所依据的基本长度边。

观测时段：测站上开始接收卫星信号到观测停止，连续工作的时间段，简称时段。

同步观测：两台或两台以上接收机同时对同一组卫星进行的观测。同步观测环：三台或三台以上接收机同步观测获得的基线向量所构成的闭合环，简称同步环。独立观测环：由独立观测所获得的基线向量构成的闭合环，简称独立环。

异步观测环：在构成多边形环路的所有基线向量中，只要有非同步观测基线向量，则该多边形环路叫异步观测环，简称异步环。独立基线：对于N台GPS接收机的同步观测环，有J条同步观测基线，其中独立基线数为N-1。

非独立基线：除独立基线外的其它基线叫非独立基线，总基线数与独立基线之差即为非独立基线数。

13、同步网之间的连接方式有哪些？

对于由N台GPS接收机构成的同步图形中一个时断包含的GPS基线数为：

但其中仅有N-1条是独立的GPS边，其余为非独立边。当接收机数N=2～5时所构成的同步图形

当同步观测的GPS接收机数N≥3时，同步闭合环的最少数应为：

14、Gps网形设计原则：（1）GPS网中不应存在自由基线。所谓自由基线是指不构成闭合图形的基线，由于自由基线不具备发现粗差的能力，因而必须避免出现，也就是GPS网一般应通过独立基线构成闭合图形。（2）GPS网中的闭合条件中基线数不可过多。网中各点最好有三条或更多基线分支，以保证检核条件，提高网的可靠性，使网中的精度、可靠性较均匀。（3）GPS网应以“每个点至少独立设站观测两次”的原则布网。这样不同接收 机数测量构成的网之精度和可靠性指标比较接近。（4）为了实现GPS网与地面网之间的坐标转换GPS网至少应与地面网有2个重合点。

15、数据预处理的目的：对原始数据进行编辑、加工、整理、分流并产生各种专用信息文件，为进一步平差计算做准备。

Gps测量定位技术设计及技术总结包括那些内容？

在gps测量工作完成后，应按要求编写技术总结报告，其具体内容包括外业和内业两大部分。外业技术总结内容

测区范围与位置，自然地理条件，气候特点，交通及电信、电源等情况

任务来源，测区已有测量情况，项目名称，施测目的和基本精度要求；

施测单位，施测起讫时间，技术依据，作业人员情况； 接收设备作业仪器类型与数量、精度、检验情况； 点位观测质量评价，埋石与重合点情况； 观测方法要点与补测、重测情况； 外业观测数据质量分析与野外数据检验情况 内业技术总结内容：

数据处理方案、所采用的软件、所采用的星历、起算数据、坐标系统，以及无约束、约束平差情况。误差检验及相关参数与平差结果的精度估计等。

上交成果中尚存在的问题和需要说明的其他问题、建议或改进意见 综合附表与附图

16、GPS数据预处理的目的是：①对数据进行平滑滤波检验，剔除粗差；②统一数据文件格式并将各类数据文件加工成标准化文件（如GPS卫星轨道方程的标准化，卫星时钟钟差标准化，观测值文件标准化等）；③找出整周跳变点并修复观测值(整周跳变的修复见5.3.3)；④对观测值进行各种模型改正。

17、Gps基线向量网平差有哪些类型：三维无约束平差法，二维约束平差，三维联合平差，二维联合平差

18、Gps信号接收机分类：按工作原理分为，码相关型接收机，平方型接收机，混合型接收机。按接收机用途分为：导航型接收机，测量型接收机，授时型接收机。按接收机接收的载波频率分为，单频接收机，双频接收机。按接收机的通道数分为，多通道接收机，序贯通道接收机，多路复用通道接收机

19、Gps信号接收机的工作原理：当GPS卫星在用户视界升起时，接收机能够捕获到按一不定期卫星高度截止角所选择的待测卫星，并能够跟踪这些卫星的运行；对所接收到的GPS信号，具有变换、放大和处理的功能，以便测量出GPS信号从卫星到接收天线的传播时间，解译出GPS卫星所发送的导航电文，实时地计算出测站的三维位置，甚至三维速度和时间。

第四篇：抗腐蚀陶瓷压力传感器工作原理及应用

抗腐蚀陶瓷压力传感器工作原理及应用

抗腐蚀的陶瓷压力传感器没有液体的传递，压力直接作用在陶瓷膜片的前表面、室膜片的表面，使膜片产生微小的形变，厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面，连接成一个惠斯通电桥(闭桥)，由于压敏电阻的压阻效应，使电桥产生一个与压力成正比的高度线性，与激励电压成正比的电压信号，标准的信号根据压力量程的不同标定为2.0、3.0、3.3mV等，可以和应变式传感器相兼容。通过激光标定，传感器具有很高的温度稳定性和时间稳定性，传感器自带温度补偿0℃~70℃，并可以和绝大多数介质直接接触。

陶瓷是一种公认的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和震动的材料。陶瓷的热稳定性及它的厚膜电阻可以使它的工作温度范围高达-40℃~135℃，而且具有测量的高精度、高稳定性。电器绝缘程度大于2KV，输出信号强，长期稳定性好。高特性、低价格的陶瓷传感器将是压力传感器的发展方向，在欧美国家有全面替代其他类型传感器的趋势，在中国越来越多的用户使用陶瓷传感器替代扩散硅压力传感器。

第五篇：电解池的工作原理及应用教案

电解池的工作原理及应用教案

教学内容：电解池的工作原理及应用(课时1)教学目标：

（1）知识目标――学生理解电解池工作原理，掌握电解池构成条件，正确书写电解池反应式、电极反应式，为学习饱和食盐水的电解和电镀打下理论基础。

（2）能力目标――通过对电解池工作原理的探究，培养学生观察、比较、分析、推理、归纳、总结等能力。

（3）德育目标――通过对比原电池和电解池的工作原理及变化实质，对学生进行辩证唯主义教育，同时利用大量化学史知识对学生进行化学史教育，培养学生热爱科学，勇于探索的精神。授课类型：新授课

教学方法：探究启发、讨论、对比 教具准备：多媒体课件等

教学重点：电解的基本原理

教学难点：电解中离子的放电实质

教学过程：

[引入]现在电动车使用的越来越多了，那么电动车使用和充电过程分别发生了什么样的能量变化？

[复习]顺带复习原电池的有关知识

[设问]请同学们回忆金属导电跟电解质溶液（或熔融电解质）导电在方式上有何不同？当电流通过电解质溶液（或熔融电解质）时，会不会发生什么实质性的变化呢？如果有，其结果如何呢？

[思考]学生观察课本P17图1-21熔融态氯化钠通电前后离子的运动，作简单分析。[板书]电解：在直流电的作用下，在两电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫做电解。

[过渡]刚才分析的熔融态氯化钠中只有两种阴阳离子，那么电解CuCl2 溶液又如何呢？ [设问]请同学们分析通电前溶液中有哪些离子，离子如何运动？

通电后离子如何运动？ [演示]多媒体演示电解CuCl2 溶液的实验。

观察两碳棒及电解液有什么变化，出现了什么现象？

[追问]当CuCl2 溶液中通过电流时，为什么会产生单质铜和氯气呢? [思考]为何当一个电极存在多种可能的放电离子时，不是大家共同放电，而是只有一种离子放电？放电能力与什么因素有关？

[分析]（根据两极反应的实质分析）

阴极： ___电子，发生____反应，离子_____越强，反应越容易。

[结论]常见阳离子放电顺序： Ag>Fe>Cu>H>Fe>Zn>Al>Mg>Na [分析]阳极：___电子，发生____反应，离子_____越强，反应越容易。

[结论]①当阳极为惰性电极(石墨、铂、金)时, 常见阴离子放电顺序： S2ˉ

> I-

> Br

+

3+

2+

+

2+

2+

3+

2+

+[结论]②当阳极为金属电极(除铂、金)时，金属电极优先放电。

[总结]分析电解反应的一般思路：首先明确溶液中存在哪些离子 → 阴阳两极附近有哪些离子（注意电极材料）→ 根据阳极氧化，阴极还原分析得出产物。

[总结归纳]原电池与电解池在能量转换、离子的迁移方向、发生氧化反应的电极、发生还原反应的电极的不同及在反应原理上的相同点。

[练习巩固]举例以石墨为两极电解常见的酸、碱、盐溶液，让学生分析放电离子、写出电极反应及产物。如：

硫酸溶液： 盐酸： NaOH溶液: CuBr2溶液： KCl溶液： CuSO4溶液： Na2SO4溶液：

[作业布置]根据本节重点布置课本P20练习与实践1、2为作业。

板书设计

电解：在直流电的作用下，在两电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫做电解。

阴极：得电子，还原反应 阳极：失电子，氧化反应