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發(fā)布日期:2022-05-11 點擊率:13
原標(biāo)題:勒夫邁|智能傳感器有什么優(yōu)點?
隨著人工智能領(lǐng)域的發(fā)展,一些電子設(shè)備在自動化、數(shù)據(jù)處理能力方面也有更大的突破,傳統(tǒng)的傳感器已不能滿足電子設(shè)備的需求。隨著智能時代的到來,智能傳感器也成為了新的市場需求,智能傳感器帶有微處理機,具有采集、處理、交換信息的能力,是傳感器集成化與微處理機相結(jié)合的產(chǎn)物。智能傳感器相比一般傳感器有什么優(yōu)點呢?
勒夫邁|智能傳感器有什么優(yōu)點
智能傳感器的優(yōu)點
精度高:智能式傳感器具有信息處理功能,通過軟件不僅可修正各種確定性系統(tǒng)誤差,而且還可適當(dāng)?shù)匮a償隨機誤差、降低噪聲,大大提高了傳感器精度。
可靠性高:集成傳感器系統(tǒng)小型化,消除了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的某些不可靠因素,改善整個系統(tǒng)的抗干擾件能;同時它還有診斷、校淮和數(shù)據(jù)存儲功能(對于智能結(jié)構(gòu)系統(tǒng)還有自適應(yīng)功能),具有良好的穩(wěn)定性。
性價比高:在相同精度的需求下,多功能智能式傳感器與單一功能的普通傳感器相比,性能價格比明顯提高,尤其是在采用較便宜的單片機后更為明顯。
多功能化:智能式傳感器可以實現(xiàn)多傳感器多參數(shù)綜合測量,通過編程擴(kuò)大測量與使用范圍;有一定的自適應(yīng)能力,根據(jù)檢測對象或條件的改變,相應(yīng)地改變量程反輸出數(shù)據(jù)的形式;具有數(shù)字通信接口功能,直接送入遠(yuǎn)地計算機進(jìn)行處理;具有多種數(shù)據(jù)輸出形式,適配各種應(yīng)用系統(tǒng)。一個良好的‘智能傳感器’是由微處理器驅(qū)動的傳感器與儀表套裝,并且具有通信與板載診斷等功能。
S7 Smart Dust智能微塵傳感器-勒夫邁
智能傳感器的應(yīng)用
智能傳感器已廣泛應(yīng)用于航天、航空、國防、科技和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等各個領(lǐng)域中。如它在機器人領(lǐng)域中有著廣闊應(yīng)用前景,智能傳感器使機器人具有類人的五官和大腦功能,可感知各種現(xiàn)象,完成各種動作。
在工業(yè)生產(chǎn)中,利用傳統(tǒng)的傳感器無法對某些產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行快速直接測量并在線控制。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中,內(nèi)置智能傳感器的“葡萄糖手表”,其外觀像普通手表一樣,戴上它就能實現(xiàn)無疼、無血、連續(xù)的血糖測試。
除此之外,我們生活中經(jīng)常使用到的除螨儀,吸塵器,掃地機器人中也有智能傳感器,勒夫邁研發(fā)的S7 Smart Dust智能微塵傳感器就可以安裝在這些設(shè)備上,精準(zhǔn)地測量出螨蟲,塵埃,毛發(fā)纖維等粒子數(shù)量和濃度數(shù)據(jù),實時顯示地面,地毯,床單,沙發(fā),車內(nèi)等塵埃的潔凈度數(shù)據(jù)。可見,智能傳感器已經(jīng)在我們生活中應(yīng)用廣泛。返回搜狐,查看更多
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描述
勝利石油工程公司地質(zhì)錄井公司研發(fā)的包括硫化氫、電導(dǎo)、體積等在內(nèi)的10種無線傳感器,不僅使鉆探現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集擺脫了有線束縛,實現(xiàn)了“無尾傳輸”,更解決了錄井生產(chǎn)中有線傳感器安裝繁瑣、安全施工存有遭雷擊隱患等問題!
在研發(fā)過程中,錄井工藝研究所技術(shù)人員開展了五個方面的攻關(guān):
低功耗模擬量和脈沖量無線傳感器研制
節(jié)能短距離無線傳輸網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
高效率鋰電池供電系統(tǒng)設(shè)計
無線傳輸網(wǎng)絡(luò)抗干擾技術(shù)研究
采集軟件開發(fā)
核心技術(shù)
在核心技術(shù)上,研發(fā)出了無線傳感器核心通信卡,集成了傳感器檢測模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、無線通信模塊和供電模塊。原先,有線傳感器是將模擬信號輸出到綜合錄井儀采集面板進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換,傳感器信號經(jīng)過井場較長距離的傳輸極易被干擾,而且只能依靠有線供電。如今,無線傳感器有了智能通信卡,傳感器內(nèi)部就能自動供電、進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換和傳輸信號。
多功能
智能通信卡
推廣應(yīng)用
截至2017年8月,共生產(chǎn)8套包括硫化氫、電扭矩等在內(nèi)的無線傳感器200余只,分別配套至ZH-2綜合錄井儀、PLS錄井儀和Sinowsl-1綜合錄井儀,在勝利油區(qū)、江漢涪陵工區(qū)共24口井上試驗推廣。
四大優(yōu)勢
與傳統(tǒng)的有線傳感器采集系統(tǒng)相比,有四大優(yōu)勢。
優(yōu)勢一
接口豐富,性能更加穩(wěn)定
目前無線傳感器的軟件采集接口已擴(kuò)充到6種,可以匹配多種綜合錄井儀。無線傳感器信號采集誤碼率小于0.0057%(設(shè)計指標(biāo)要求小于1%),其通訊距離大于120米,各種傳感器充電后一次性工作12-50天不等。
優(yōu)勢二
安裝簡便,提高勞動效率
在探井施工現(xiàn)場,原先1支錄井隊標(biāo)準(zhǔn)配置各類傳感器27個,每個有線傳感器均由50-100米的信號線從井場連接至錄井儀器房,需要4-6人工作至少5小時才能安裝完畢。而如今使用無線傳感器無需布線,2人安裝僅需2小時。應(yīng)用在叢式井時,鉆機整體拖裝無需拆卸無線傳感器。
有線傳感器
無線傳感器
優(yōu)勢三
避免隱患,做到本質(zhì)安全
原先在鉆探現(xiàn)場,由于有線路束縛,綜合錄井儀器房距離井口較近。使用無線傳輸后,綜合錄井儀器房可以最遠(yuǎn)搬離井口120米。
優(yōu)勢四
有效降本,實現(xiàn)技術(shù)增效
自主研發(fā)無線傳感器,按每口探井標(biāo)準(zhǔn)配備1套27個傳感器計算,相比購置同類系統(tǒng),節(jié)約成本效果顯著。有線變無線后,信號線購買和更新費用直接降為零,大大降低了采購成本。
錄井?dāng)?shù)據(jù)采集進(jìn)入無線時代
鉆探現(xiàn)場的信號數(shù)據(jù)實現(xiàn)了無線化的采集傳輸,這無疑是錄井信號采集技術(shù)的一場革命。目前,國內(nèi)錄井公司和有關(guān)廠家在無線傳感器研發(fā)方面處于起步階段,僅在少數(shù)井上進(jìn)行了試驗。
勝利錄井工藝設(shè)備研發(fā)有關(guān)專家介紹:“無線傳感器的研發(fā)成功,滿足了生產(chǎn)的需要,真正將核心技術(shù)嵌入到了傳感器,這在國內(nèi)眾多廠家和錄井公司中都處于領(lǐng)先水平。”
在技術(shù)研發(fā)上做敢于吃螃蟹的第一人,不僅提升企業(yè)核心競爭力,更是適應(yīng)企業(yè)深化改革、資源優(yōu)化、轉(zhuǎn)型發(fā)展的需求。
來源:中國電子網(wǎng)
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淺論溫度傳感器的選用
上海自動化儀表股份有限公司 吳順林
測溫控制儀表系統(tǒng)中的溫度傳感器在各類需要溫控介質(zhì)的測溫過程中起著非常重要 的角色和作用。它已廣泛的被應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中的各個領(lǐng)域,如火電廠、核電廠、冶金、 石油、化工、軌道交通、造紙、塑料制品、食品加工、科研領(lǐng)域等,尤其是在火電廠、核 電廠、線纜行業(yè)的擠塑、擠橡、等相關(guān)設(shè)備的加熱系統(tǒng)中是不可缺少的重要部件之一。在 電廠的發(fā)電過程中、在產(chǎn)品的生產(chǎn)或試驗過程中,溫控儀表系統(tǒng)對設(shè)備加熱系統(tǒng)的溫度控 制,對工藝參數(shù)的正確執(zhí)行,保證發(fā)電設(shè)備的正常高效運轉(zhuǎn)、保證產(chǎn)品的高效高質(zhì)量的生 產(chǎn),以及保證試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性,都具有非常重要的作用。涉及到溫度傳感器的選型是否 正確合理,將直接對被測介質(zhì)溫度的準(zhǔn)確性、測量介質(zhì)溫度所達(dá)到精度的長期穩(wěn)定性、使 用過程中的安全可靠性、被測介質(zhì)溫度變化的反應(yīng)靈敏度、使用壽命、安裝、溫度傳感器 使用方便與否、以及溫度傳感器的性價比等都有著重要的影響作用,本文就被測介質(zhì)溫度 的工況條件如何選用溫度傳感器作一淺論。
在現(xiàn)有的測溫控制儀表系統(tǒng)中的溫度傳感器最常用的是熱電偶、熱電阻。因熱電偶、 熱電阻結(jié)構(gòu)簡單,往往被誤認(rèn)為:“熱電偶兩根線,熱電阻一根絲,只要接上就完事”,其 實并非如此。熱電偶、熱電阻的結(jié)構(gòu)雖然簡單,但在選型和使用中仍然會出現(xiàn)許多問題, 例如:發(fā)電廠的主蒸汽管道上高溫高壓測溫?zé)犭娕既邕x用不當(dāng),將會造成測溫不準(zhǔn)確,影 響發(fā)電效率;在溫度傳感器的保護(hù)套管上選用不當(dāng),甚至?xí)疠^大的安全事故。或者在 選型時,若對被測介質(zhì)的物理、化學(xué)特性、工況條件不了解或掌握情況不多,就無法正確 選型。如在滲碳等還原性的介質(zhì)氣氛中,如果不注意保護(hù),熱電偶偶絲也會因化學(xué)變化而 電勢變異導(dǎo)致超差,使得熱電偶的測溫精度不準(zhǔn)確。為了正確選型溫度傳感器,所以我們 應(yīng)考慮以下幾個方面的問題。 一. 溫度傳感器的基本結(jié)構(gòu)及其作用
溫度傳感器主要有三個部件:感溫元件部件、保護(hù)套管部件和接線盒部件。感溫元 件部份是測量溫度的關(guān)鍵性部件,其測溫精度、測溫范圍、穩(wěn)定性、熱響應(yīng)時間等是重要 的幾個參數(shù)指標(biāo),是在選型中主要考慮的問題。保護(hù)套管部件的主要作用,第一是為測溫 元件提供穩(wěn)定的測溫環(huán)境,第二是保護(hù)測溫元件免遭惡劣工況介質(zhì)的破壞,第三是保證測 溫元件各項測溫指標(biāo)的正確性,第四是決定溫度儀表在設(shè)備上如何安裝。接線盒部件是測 溫電信號輸出
集成溫度傳感器(常見溫度傳感器及優(yōu)缺點)集成溫度傳感器(常見的溫度傳感器及其優(yōu)缺點)。
///專業(yè)行業(yè)工業(yè)傳感測量負(fù)責(zé)人編號///
/前言/
無論傳感器類型如何,所有溫度傳感器都應(yīng)考慮以下四個因素:
對被測介質(zhì)沒有影響。
無論你測量什么,最重要的是保證測量設(shè)備本身不會影響被測介質(zhì)。這在測量接觸溫度時尤為重要。選擇正確的傳感器尺寸和導(dǎo)線配置是一個重要的設(shè)計考慮因素&減少“桿效應(yīng)”和其他測量誤差。
非常準(zhǔn)確
在對介質(zhì)的影響降到最低后,如何準(zhǔn)確測量介質(zhì)就變得非常重要。精度涉及傳感器的基本特性、測量精度等。如果問題與“羅德效應(yīng)”有關(guān),無論傳感器有多精確,都無濟(jì)于事。
立即響應(yīng)(大多數(shù)情況下)
響應(yīng)時間受傳感器組件質(zhì)量紅豆博客的影響,也受一些電線的影響。一般來說,傳感器越小,響應(yīng)越快。
輸出易于調(diào)節(jié)。
使用微處理器后,非線性輸出可以更容易地調(diào)節(jié),因此傳感器輸出的信號調(diào)節(jié)問題較少。
/傳感器的特性分析/
上述主要類型的傳感器的基本工作原理各不相同,各有特點:
溫度范圍
每個傳感器的溫度范圍也不同。熱電偶系列具有最寬的溫度范圍,跨越多種熱電偶類型。
精確
精度取決于傳感器的基本特性。所有傳感器類型的精度不同,但鉑元件和熱敏電阻的精度最高。一般來說,準(zhǔn)確度越高,價格越高。
長期穩(wěn)定性
這是由傳感器精度隨時間的一致性決定的。穩(wěn)定性由傳感器的基本物理特性決定。高溫通常會降低穩(wěn)定性。而鉑玻璃封裝的繞線熱敏電阻是最穩(wěn)定的傳感器。而熱電偶和半導(dǎo)體的穩(wěn)定性最差。
輸出變化
傳感器輸出因類型而異。熱敏電阻的電阻變化與溫度成反比,因此具有負(fù)溫度系數(shù)(NTC)。鉑等金屬具有正溫度系數(shù)(PTC)。熱電偶的千伏輸出較低,會隨著溫度的變化而變化。半導(dǎo)體通常可以通過各種數(shù)字信號輸出進(jìn)行調(diào)節(jié)。
線性
線性定義了傳感器輸出在一定溫度范圍內(nèi)均勻變化的條件。熱敏電阻是指數(shù)非線性的,低溫下的靈敏度比高溫下高得多。隨著微處理器在傳感器信號調(diào)理電路中的應(yīng)用越來越多,傳感器的線性問題越來越少。
或者當(dāng)前。
通電后,熱敏電阻和鉑元件都需要恒定的電壓或電流。功率調(diào)節(jié)對于控制熱敏電阻或鉑RTD自動加熱非常重要。電流調(diào)節(jié)對半導(dǎo)體來說不太重要。熱電偶產(chǎn)生電壓輸出。
響應(yīng)時間
也就是說,傳感器指示溫度的速度取決于傳感器元件的尺寸和質(zhì)量(假設(shè)沒有使用預(yù)測方法)。半導(dǎo)體的響應(yīng)速度最慢,卷繞鉑元件的響應(yīng)速度第二慢。鉑膜、熱敏電阻和熱電偶采用小型封裝,因此它們具有高速選項。玻璃珠是最快的熱敏電阻配置。
誤差偏差
使用熱電偶時,可能導(dǎo)致溫度指示不正確的電噪聲是一個主要問題。在某些情況下,電阻極高的熱敏電阻可能是一個問題。
導(dǎo)線可能會導(dǎo)致熱敏電阻或RTDS電阻等電阻器件出現(xiàn)錯誤偏差。這種效果在使用低電阻設(shè)備(如100鉑元器件)或低電阻熱敏電阻紅豆博客時會更加明顯。對于鉑金組件,使用三線或四線配置來消除此問題。對于熱敏電阻,這種影響通常通過增加電阻值來消除。熱電偶必須使用與電線相同材料的延長線和連接器,否則可能會導(dǎo)致錯誤。
性價比
雖然熱電偶是最便宜、應(yīng)用最廣泛的傳感器,但NTC熱敏電阻紅豆博客往往性價比最高。
/傳感器優(yōu)缺點對比/
熱電偶傳感器
熱電偶傳感器是一種自發(fā)電傳感器,無需外接電源,直接將測量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電位輸出,使用非常方便。溫度測量范圍寬:-270℃ ~ 2500℃,具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、測量范圍廣、精度高、慣性小、輸出信號遠(yuǎn)程傳輸方便等優(yōu)點。
熱電偶的缺點是靈敏度低,易受環(huán)境信號干擾,受前置放大器溫漂影響,不適合測量微小的溫度變化。
熱電偶傳感器的靈敏度與材料的厚度無關(guān),極細(xì)的材料也可以作為溫度傳感器。由于制作熱電偶的金屬材料具有良好的延展性,這種微小的測溫元件具有極高的響應(yīng)速度,可以測量快速變化的過程。
(赫斯曼接線型集成溫度傳感器)
對于一般工業(yè)應(yīng)用,為了保護(hù)溫度傳感元件免受腐蝕和磨損,它們總是安裝在厚厚的護(hù)套中,這使得外觀看起來很愚蠢,對溫度的響應(yīng)很慢。使用熱電偶時,必須消除環(huán)境溫度對測量的影響。有的把它的自由端放在恒溫場中,有的用冷端補償來抵消這種影響。當(dāng)測量點離儀器較遠(yuǎn)時,也需要使用補償導(dǎo)線。
因此,在選擇熱電偶時應(yīng)考慮以下因素:1。待測溫度范圍;2.要求的響應(yīng)時間;3.連接點類型;4.熱電偶或護(hù)套材料的耐化學(xué)腐蝕性;5.抗磨損或抗振動能力;6.安裝和限制要求等。
熱敏電阻
熱敏電阻(即“熱敏電阻”)是一種高精度、經(jīng)濟(jì)的溫度測量傳感器。根據(jù)溫度系數(shù),可分為NTC(負(fù)溫度系數(shù))和PTC(正溫度系數(shù))。NTC熱敏電阻通常用于溫度測量。
主要優(yōu)點是:靈敏度:熱敏電阻可以隨著非常小的溫度變化而變化。精度:熱敏電阻可以提供很高的絕對精度和誤差。成本:對于熱敏電阻的高性能,其性價比非常高。堅固性:熱敏電阻的結(jié)構(gòu)使其非常堅固。靈活性:熱敏電阻可以以多種物理形式配置,包括微型封裝。密封:玻璃封裝為其提供了一個密封的封裝,以避免傳感器因潮濕而失效。表面安裝:可提供各種尺寸和電阻公差。
(赫斯曼顯示器集成溫度傳感器)
在熱敏電阻的缺點中,只有自動加熱通常是一個設(shè)計考慮因素。必須采取適當(dāng)?shù)拇胧⒏袘?yīng)電流限制在足夠低的值,以便將自動加熱誤差降低到可接受的值。如果熱敏電阻暴露在高溫下,會造成永久性損壞。
非線性問題可以用軟件或電路解決,會引起故障的潮濕問題可以用玻璃封裝解決。
溫度檢測器(RTD)
RTD通常由鉑、銅或鎳制成,溫度系數(shù)大,隨溫度變化響應(yīng)快,能抵抗熱疲勞,易于加工制造成精密線圈。特別是當(dāng)由鉑和其他金屬制成時,RTD非常穩(wěn)定,不受腐蝕或氧化的影響。RTD測溫的原理是純金屬或某些合金的電阻隨溫度的升高而增大,隨溫度的降低而減小。電阻與溫度變化的關(guān)系最好是線性的,溫度系數(shù)(定義為單位溫度引起的電阻變化)越大越好,應(yīng)能抵抗熱疲勞,對溫度變化響應(yīng)靈敏。目前只有少數(shù)金屬能滿足這一要求。
(LLWD集成溫度傳感器)
RTD還相對防止電氣噪聲,因此非常適合工業(yè)環(huán)境中的溫度測量,尤其是電動機、發(fā)電機等高壓設(shè)備周圍。RTD是目前最精確、最穩(wěn)定的溫度傳感器。其線性度優(yōu)于熱電偶和熱敏電阻。然而,RTD也是一個昂貴的溫度傳感器,響應(yīng)速度慢。因此,RTD最適合對精度有嚴(yán)格要求,但速度和價格并不重要的應(yīng)用。
集成電路溫度傳感器包括模擬輸出和數(shù)字輸出。集成溫度傳感器的主要特點是功能單一(僅測量溫度)、測溫誤差低、價格低廉、響應(yīng)速度快、傳輸距離遠(yuǎn)、體積小、功耗低等。適用于遠(yuǎn)距離溫度測量和控制測量,無需非線性校準(zhǔn),外圍電路簡單。(LL-WS62外掛式溫濕度傳感器)數(shù)字溫度傳感器是微電子技術(shù)、計算機技術(shù)和自動測試技術(shù)(ATE)的結(jié)晶。目前,智能溫度傳感器的種類很多,都包含溫度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、信號處理器、存儲器(或寄存器)和接口電路。一些產(chǎn)品還具有多路復(fù)用器、中央控制器(CPU)、隨機存取存儲器(RAM)和只讀存儲器(ROM)。智能溫度傳感器的特點是可以輸出溫度數(shù)據(jù)和相關(guān)的溫度控制量,適應(yīng)各種微控制器(MCU)。此外,它在硬件的基礎(chǔ)上通過軟件實現(xiàn)測試功能,其智能性和協(xié)調(diào)性也取決于軟件的開發(fā)水平。(SBWZPK-230B防爆溫度傳感器)IC溫度傳感器有很多優(yōu)點,包括:功耗低;可提供小包裝產(chǎn)品(部分尺寸小到0.8毫米0.8毫米);在某些應(yīng)用中,還可以實現(xiàn)低器件成本。此外,由于集成電路傳感器在生產(chǎn)測試期間已經(jīng)過校準(zhǔn),因此不需要進(jìn)一步校準(zhǔn)。缺點是溫度范圍非常有限,存在同樣的自發(fā)熱、不穩(wěn)定和需要外接電源的問題。總之,溫度IC提供了一種與溫度成正比的可讀讀取方法,價格便宜但受配置和速度限制。數(shù)字輸出集成電路溫度傳感器響應(yīng)速度慢,而模擬輸出集成電路溫度傳感器的線性度很高。
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