第一篇:国家标准GB766587对传感器下的定义是能感受规定的被(精)
传感器
国家标准GB7665-87对传感器下的定义是:“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
传感器的作用:人们为了从外界获取信息,必须借助于感觉器官。而单靠人们自身的感觉器官,在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。为适应这种情况,就需要传感器。因此可以说,传感器是人类五官的延长,又称之为电五官。
新技术革命的到来,世界开始进入信息时代。在利用信息的过程中,首先要解决的就是要获取准确可靠的信息,而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。
以下介绍传感器在现代技术中的应用:
一、人体接近传感器在ATM取款机监控中的应用:
ATM专用人体接近传感器YTMW8631和人体活动监测器YT-EWS,一种用于检测人体接近的控制器件 可准确探知附近人物的靠近,是目前作为报警和状态检测的最佳选择。传感部分对附件人物移动有很高的检测灵敏度又对周围环境的声音信号抑制具有很强的搞干扰能力可广泛应用于ATM保险等场合的防盗装置中安装方便,可水平或垂直安装。对人体感应的灵敏度市连续可调的,这使得人体接近传感器可以适应于很多不同的场合。
广泛应用于金融工商、自助银行、ATM监控人体接近报警等。内部采用微电路芯片作程控处理,具有较高探测灵敏度和触发可靠性探测与控制两部分合二为一,守候功耗低,开关信号输出,直接触发报警录像,使用简便。
可性能特点:
(1)具有穿透墙壁和非金属门窗的功能,适用于银行ATM监控系统隐蔽式内置安装;
(2)探测人体接近距离远近可调,可调节半径为(约)0-5米;(3)探测区域呈双扇形,覆盖空间范围大;
(4)对检测信号进行幅度和宽度双重比较,误报小;(5)有较高的环境温度适应性能,在-20到50摄氏度均不影响检测灵敏度。(6)非接触探测。
(7)不受温度、湿度、噪声、气流、尘埃、光线等影响适合恶劣环境。(8)抗射频干扰能力强。
二、传感器在机器人中的应用
机器人是由计算机控制的复杂机器,它具有类似人的肢体及感官功能;动作程序灵活;有一定程度的智能;在工作时可以不依赖人的操纵。机器人传感器在机器人的控制中起了非常重要的作用,正因为有了传感器,机器人才具备了类似人类的知觉功能和反应能力。
机器人传感器分类:根据检测对象的不同可分为内部传感器和外部传感器。a.内部传感器:用来检测机器人本身状态(如手臂间角度)的传感器。多为检测位置和角度的传感器。
b.外部传感器:用来检测机器人所处环境(如是什么物体,离物体的距离有多远等)及状况(如抓取的物体是否滑落)的传感器。具体有物体识别传感器、物体探伤传感器、接近觉传感器、距离传感器、力觉传感器,听觉传感器等。具体有:(1)明暗觉
检测内容:是否有光,亮度多少
应用目的:判断有无对象,并得到定量结果 传感器件:光敏管、光电断续器(2)色觉
检测内容:对象的色彩及浓度
应用目的:利用颜色识别对象的场合
传感器件:彩色摄像机、滤波器、彩色CCD(3)位置觉
检测内容:物体的位置、角度、距离
应用目的:物体空间位置、判断物体移动 传感器件:光敏阵列、CCD等(4)形状觉
检测内容:物体的外形
应用目的:提取物体轮廓及固有特征,识别物体 传感器件:光敏阵列、CCD等(5)接触觉
检测内容:与对象是否接触,接触的位置
应用目的:确定对象位置,识别对象形态,控制速度,安全保障,异常停止,寻径
传感器件:光电传感器、微动开关、薄膜特点、压敏高分子材料(6)压觉
检测内容:对物体的压力、握力、压力分布
应用目的:控制握力,识别握持物,测量物体弹性 传感器件:压电元件、导电橡胶、压敏高分子材料(7)力觉
检测内容:机器人有关部件(如手指)所受外力及转矩 应用目的:控制手腕移动,伺服控制,正解完成作业 传感器件:应变片、导电橡胶(8)接近觉
检测内容:对象物是否接近,接近距离,对象面的倾斜 应用目的:控制位置,寻径,安全保障,异常停止
传感器件:光传感器、气压传感器、超声波传感器、电涡流传感器、霍尔传感器(9)滑觉
检测内容:垂直握持面方向物体的位移,重力引起的变形 应用目的:修正握力,防止打滑,判断物体重量及表面状态
传感器件:球形接点式、光电旋转传感器、角编码器、振动检测器 几种主要的机器人传感器简介
⒈ 视觉:20世纪50年代后期出现,发展十分迅速,是机器人中最重要的传感器之一。
机器视觉从20世纪60年代开始首先处理积木世界,后来发展到处理室外的现实世界。20世纪70年代以后,实用性的视觉系统出现了。视觉一般包括三个过程:图像获取、图像处理和图像理解。相对而言,图像理解技术还很落后。
⒉ 力觉:机器人力传感器就安装部位来讲,可以分为关节力传感器、腕力传感器和指力传感器。
国际上对腕力传感器的研究是从20世纪70年代开始的,主要研究单位有美国的DRAPER实验室、SRI研究所、IBM公司和日本的日立公司、东京大学等单位。
⒊ 触觉:作为视觉的补充,触觉能感知目标物体的表面性能和物理特性:柔软性、硬度、弹性、粗糙度和导热性等。
触觉研究从20世纪80年代初开始,到20世纪90年代初已取得了大量的成果。⒋ 接近觉:研究它的目的是使机器人在移动或操作过程中获知目标(障碍)物的接近程度,移动机器人可以实现避障,操作机器人可避免手爪对目标物由于接近速度过快造成的冲击。⒌ 听觉:(1)特定人的语音识别系统
特定人语音识别方法是将事先指定的人的声音中的每一个字音的特征矩阵存储起来,形成一个标准模板(或叫模板),然后再进行匹配。它首先要记忆一个或几个语音特征,而且被指定人讲话的内容也必须是事先规定好的有限的几句话。特定人语音识别系统可以识别讲话的人是否是事先指定的人,讲的是哪一句话。(2)非特定人的语音识别系统
非特定人的语音识别系统大致可以分为语言识别系统,单词识别系统,及数字音(0~9)识别系统。非特定人的语音识别方法则需要对一组有代表性的人的语音进行训练,找出同一词音的共性,这种训练往往是开放式的,能对系统进行不断的修正。在系统工作时,将接收到的声音信号用同样的办法求出它们的特征矩阵,再与标准模式相比较。看它与哪个模板相同或相近,从而识别该信号的含义。
三、感应门介绍
现在一般指的感应门是指:平移式感应门和平开式感应门,感应门是自动门中的一种开门模式.感应门主要是指门开关的控制系统是通过感应方式而实现的,按感应方式的不同可分为红外线感应门,微波感应门,刷卡感应门,触摸式感应门等; 门体方面一般采用钢化玻璃、不锈钢板、彩钢板等或一些特殊的材质。
感应门适合于宾馆、酒店、银行、写字楼、医院、商店等,应用非常广泛。使用自动门,可以节约空调能源、降低噪音、防风、防尘,同时可以使我们的出入口显得庄重高档。
感应门
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如何选择感应门的配置
根据安装感应门的环境及要求,考虑选择感应门的配置。
1)感应器的选择:在高档酒店、写字楼,可以选择高灵敏度的感应器;在人行道边上的银行、商店等经常有人路过的地方,选择窄区域的感应器。
2)安全辅助装置:在高档酒店等地方需要杜绝感应的夹人事件,可以选择安装防夹人红外感应器。3)配备后备电源:为保证停电时自动门也能工作正常,可以配备后备电源。
平移式感应门的主要性能
感应门
自动感应门的种类很多,首先,平移式感应门组由以下部件组成:
1、主控制器:它是自动门的指挥中心,通过内部编有指令程序的大规模集成块,发出相应指令,指挥马达或电锁类系统工作;同时人们通过主控器调节门扇开启速度、开启幅度等参数。
2、感应探测器:负责采集外部信号,如同人们的眼睛,当有移动的物体进入它的工作范围时,它就给主控制器一个脉冲信号;
3、动力马达:提供开门与关门的主动力,控制门扇加速与减速运行。
4、门扇行进轨道:就象火车的铁轨,约束门扇的吊具走轮系统,使其按特定方向行进。
5、门扇吊具走轮系统:用于吊挂活动门扇,同时在动力牵引下带动门扇运行。
6、同步皮带(有的厂家使用三角皮带):用于传输马达所产动力,牵引门扇吊具走轮系统。
7、下部导向系统:是门扇下部的导向与定位装置,防止门扇在运行时出现前后门体摆动。
当门扇要完成一次开门与关门,其工作流程如下:
感应探测器探测到有人进入时,将脉冲信号传给主控器,主控器判断后通知马达运行,同时监控马达转数,以便通知马达在一定时候加力和进入慢行运行。马达得到一定运行电流后做正向运行,将动力传给同步带,再由同步带将动力传给吊具系统使门扇开启;门扇开启后由控制器作出判断,如需关门,通知马达作反向运动,关闭门扇。
感应门
平开式感应门的主要性能
1、安装方便:不受门柱及大门原有结构的影响,任何平开门均能方便安装,并不破坏其原有结构;对门柱、门体之形伏、大小无特殊要求;
2、有效推力大:开门机在大门开启的最佳受力点(距铰链最远处)上工作,效率100%,只要单人能推动的大门均能可靠工作;
3、对门体作用力小:由于受力点最佳、效率最大,所以在门体施力点上作用力最小,门体结构不会变形;
4、能开超宽门:由于工作于离大门枢轴的最远处,并且作用力方向始终与开门方向相同,所以无论多宽的门均能轻松启闭;
5、可使大门作0~360度超广角自由启闭;
6、自带锁定:大门关闭后,开门机能可靠自行锁定,不必另加电锁
7、高智能化:由于本机自带联动电锁,所以可自由设定左、右门开门顺序,任意指定某扇门单开,遇阻反弹、遇堵自停,自动判定车或人离去后自动关门,并有增值接口可与地感器、读卡器/密码器构成现代化的智能门禁系统;
8、电耗省:由于开门效率高,所需动力小,所以电耗极省;
9、有限位开关,便于控制,限位准确、稳定,不使电机、机构超负荷;
10、机构承受应力小,寿命长;
11、流线形外观,小巧、美观。
四、传感器在发动机中的应用
1、发动机冷却液液位传感器
此传感器在冷却液膨胀箱盖上。当发动机冷却液位下降后,启亮报警指示灯。此开关为常闭开关。
2、发动机冷却液温度传感器
此传感器在冷却液膨胀箱盖上。温度传感器的电阻与冷却液温度成正比变化,该传感器向仪表盘发送调解信号电压操纵仪表。发动机冷地液温度在仪表盘上以显示条形式显示,显示条最多为12格,每格表示5~6摄氏度。发动机冷机(温度低于56摄氏度)时,显示条只显示1格;当发动机处于正常工作温度时,显示条将最多显示10格;发动机温度过高、显示格数从11增到12时,启亮仪表盘上的报警指标灯报警。此报警为关键性报警。
3、发动机机油压力传感器
此传感器在机体石侧,为常闭开关。传感器的电阻与发动机机油压力成正比变化,向仪表组发现调解信号电压操纵仪表。报警压力取决于发动机转速。在发动机转速低于500r/min时,开关关闭。在以下几种情况时,开关打开,启亮报警无线电示灯报警同时机油压力显示条降低至最少格:1)发动机转速为500~1500r/min,机油压力低于60kPa时;2)发动机转速为1500~2000r/min,机油压力低于110kPa时;3)发动机转速为2
除此之外,根据车型的不同还有其它传感器,碰撞传感器,雨水感应传感器(下雨时雨刷可以自动工作)灯光传感器,环境温度传感器等
五、以下介绍几个不同种类的传感器
空气流量传感器
空气流量传感器是将吸入的空气转换成电信号送至电控单元(ECU),作为决定喷油的基本信号之一。根据测量原理不同,可以分为旋转翼片式空气流量传感器(丰田PREVIA旅行车)、卡门涡游式空气流量传感器(丰田凌志LS400轿车)、热线式空气流量传感器(日产千里马车用
VG30E发动机和国产天津三峰客车TJ6481AQ4装用的沃尔沃B230F发动机)和热膜式空气流量传感器四种型式。前两者为体积流量型,后两者为质量流量型。目前主要采用热线式空气流量传感器和热膜式空气流量传感器两种。
进气压力传感器
进气压力传感器可以根据发动机的负荷状态测出进气歧管内的绝对压力,并转换成电信号和转速信号一起送入计算机,作为决定喷油器基本喷油量的依据。国产奥迪100型轿车(V6发动机)、桑塔纳2000型轿车、北京切诺基(25L发动机)、丰田皇冠3.0轿车等均采用这种压力传感器。目前广泛采用的是半导体压敏电阻式进气压力传感器。节气门位置传感器
节气门位置传感器安装在节气门上,用来检测节气门的开度。它通过杠杆机构与节气门联动,进而反映发动机的不同工况。此传感器可把发动机的不同工况检测后输入电控单元(ECU),从而控制不同的喷油量。它有三种型式:开关触点式节气门位置传感器(桑塔纳2000型轿车和天津三峰客车)、线性可变电阻式节气门位置传感器(北京切诺基)、综合型节气门位置传感器(国产奥迪100型V6发动机)。曲轴位置传感器
也称曲轴转角传感器,是计算机控制的点火系统中最重要的传感器,其作用是检测上止点信号、曲轴转角信号和发动机转速信号,并将其输入计算机,从而使计算机能按气缸的点火顺序发出最佳点火时刻指令。曲轴位置传感器有三种型式:电磁脉冲式曲轴位置传感器、霍尔效应式曲轴位置传感器(桑塔纳2000型轿车和北京切诺基)、光电效应式曲轴位置传感器。曲轴位置传感器型式不同,其控制方式和控制精度也不同。曲轴位置传感器一般安装于曲轴皮带轮或链轮侧面,有的安装于凸轮轴前端,也有的安装于分电器(桑塔纳2000型轿车)。爆震传感器
爆震传感器安装在发动机的缸体上,随时监测发动机的爆震情况。目前采用的有共振型和非共振型两大类。