传感器行业调研报告

根据工作的内容与性质，报告划分为不同的写作格式，加上报告的内容较多，很多人不知道怎么写报告。以下是小编整理的关于《传感器行业调研报告》，供需要的小伙伴们查阅，希望能够帮助到大家。

第一篇：传感器行业调研报告

传感器总结报告

机械0806 0401080623 摘要:传感器是被测量进入测量系统的第一个环节——把被测量转换成容易检测、传输和处理的电信号。其性能直接影响整个测试装置和测试结果的准确性、可靠性。其地位在电子技术和测试技术中举足轻重。

关键词:传感器、特性、应用

A summing-up on sensors

Abstract: sensors are the first link that measured signals enter into measure system——measured signals be converted into electro-signals that is easily tested,transfered and dealt with. Its function directly influences the accuracy, credibility of the whole test device and test result. Its position is prominent in the electronics technique and the test technique. Keywords：sensors、characteristics、application 传感器种类繁多、形式多样：有的是很小的敏感元件，例如应变片、霍尔元件等;有的是一个复杂的系统，如智能型传感器。传感器分类依据不同，分得的结果也各种各样。此报告主要按物理现象分类方式分别介绍常用的结构型传感器、物性型传感器的工作原理、性能特点、转换电路和应用。

结构型传感器

结构型传感器是依靠其结构参数的变化实现信号转换。常见的结构型传感器有：电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、磁电式传感器。

一、电阻式传感器

电阻式传感器是一种把被测量的变化转换成电阻变化的传感器。按其工作原理可分为变阻器式和电阻应变式传感器两类。

1、变阻器式传感器

▲变阻器式传感器也称为电位器式传感器，是三端电阻器件，基本敏感量是位移。作用于动触头的位移被转换成电阻的变化。转换原理：

R=ρ

lA

式中ρ为电阻率，l为电阻丝长度，A为电阻丝截面积。当电阻丝的材料和直径一定时电阻R和电阻丝长度成线性关系，即R=Kl。这样可以通过电阻的变化推倒出相应的长度变化，进而可知被测量的变化。

▲常用的变阻器式传感器可以测量直线位移、角位移和一些非线性量。其优点是结构简单、使用方便、测量范围大。

变阻器式传感器有两种形式： (1)电阻丝式变阻器

其电阻值是不连续的，一般分辨率不小于20毫米。另外，由于磨损、尘埃等原因将使接触电阻发生不规则变化，产生噪声。动态特性较差，只能测量变化较慢的信号。

(2)导电橡胶变阻器

其优点是阻值连续、精度可达0.1%、动态特性较好，允许测量信号变化较快的信号、结构紧凑、可靠性好、寿命长。

▲应用：适用于自动化设备中的位置、位移的检测。如下图是一个电阻式位移传感器：

2、电阻应变式传感器(半导体应变片见物性型传感器)

▲金属电阻应变片的工作原理

其工作原理基于金属的电阻—应变效应：金属丝的电阻值随着它所受的机械变形而发生相应的变化。

dRR(12E)

式中：μ为电阻丝材料的泊桑比：λ为压阻系数，与材料有关;E为电阻丝材料的弹性模量;ε为应变。

金属电阻材料的λE很小，因此λEε项的变化所引起的电阻变化可以忽略因此可以简化为

dRR(12)

上式说明电阻的相对变化与应变成正比，比例系数(灵敏度)：

S=1+2μ=常数

用于制作应变片的材料的灵敏度K0在1.7到3.6之间。金属应变片的灵敏度S≈K0。

▲电阻应变片的应用和特点

电阻应变片应用范围广泛，分为直接应用和传感器应用。 直接应用是将应变片直接粘于被测量件上，可以测量力、压力、扭矩、位移、加速度等参数，测量范围从10-3到108，精度达到0.05%，且具有相当高的稳定性。

弹性元件是应变式传感器的感受元件，根据测力的大小、性质及传感器准确度等不同要求，弹性元件采用不同的结构形式：柱式弹性元件结构紧凑、简单、承载能力大，主要用于中等载荷的拉压力测量中;环式弹性元件稳定性好、固有频率高，主要用于中小载荷的测力中，可测几十到几百的拉压力;梁式弹性元件结构简单、易于加工、贴片方便、灵敏度较高，主要用于小载荷、高准确度的拉压传感器中，测量范围从0.01到几千牛顿;轮辐式传感器元件外形低矮，可承受大载荷，固有频率很高，常用于重型载荷的电子称中，其灵敏度不高，但抗偏心载荷和抗侧向载荷能力强。

二、电容式传感器

电容式传感器是将被测量物理量转换为电容量变化的装置，其实质是具有可变参数的电容器。

▲电容式传感器原理

甴物理定律可知，当忽略边缘效应时，平行极板组成的电容器的电容量为：

C0A

式中：δ为极板间距离;A为极板介质面积;ε为极板间介质的相对介电常数;ε0为真空中介电常数。上式表明当被测量使ε、A或δ发生变化时，都能引起电容C的变化。

根据可变参数不同，电容式传感器可分为极距变化型、面积变化型和介质变化型。

1、极距变化型电容传感器

▲极距变化型电容式传感器原理

使两极板相互覆盖面积与极间介质不变(常为空气)，则电容量C与极距δ成非线性关系。其灵敏度为

SdCd0A2

▲极距变化型电容式传感器特点与应用

其优点是灵敏度高、动态响应快、可进行非接触测量;缺点是输出非线性、电缆电容影响较大、处理电路比较复杂。可以测量位移、压力等物理量。

2、面积变化型和介质变化型电容传感器

面积变化型电容传感器原理是其极距和极间介质固定不变，改变极板相互覆盖的介电面积以改变电容量。可测量角位移、线位移等物理量。其优点是输入输出成线性关系;缺点是灵敏度低。

介质变化型电容传感器原理是使其他量不变，只改变两极板间介质，从而改变电容量。这种传感器可以测量介质的液位或某些材料的厚度、湿度、温度等。

三、电感式传感器

电感式传感器以电磁感应为基础，把被测量转换为电感量变化。常分为可变电磁阻式、电涡流式和差动变压式等类型。

1、可变磁阻式电感传感器 ▲原理：

LW0A022 式中：μ0为空气磁导率;A0为空气隙导磁截面积;δ为空气隙长度;W为线圈匝数;L为自感。此式表明，自感L与气隙长度成反比;与气隙导磁截面积A0成正比 ●变间隙式：

可知：L 与δ成反比，当A0不变的情况下，变化δ，L与δ呈非线性关系。

① L = f (δ) 不是线性关系。 ② 当δ= 0 时， L →∞

③ 如果考虑到磁导体的磁阻，则;当δ= 0 时，L ≠>∞ 。

④ 由于传感器结构上总漏磁现象产生，故始终都会有L0 的输出。

⑤ 传感器灵敏度此时为SW0A0222

为避免非线性误差，要求工作间隙△ δ/ δ0≤0.1 ▲特性: 该种传感器只适应与一般约为0.001～1mm 位移量的测量. ●变气隙面积A型自感式传感器

LW0A022

S与L成线性关系，两端弯曲部分是磁漏造成的。 ▲特性：

这种传感器，线性较好，测量范围较宽。甚至可作为非接触传感。 ●螺旋管式自感式传感器

该传感器是一种可变磁阻式自感式传感器。 结构： 螺旋线圈、铁芯、骨架 ▲工作原理

首先它是一种开磁路的，其工作原理是基于线圈磁通泄漏路径中的磁阻变化。这种传感器的电感量与铁芯的位移成一定的关系，但灵敏度较低，对微小位移的测量利用价值不大。

▲特性：

结构简单、易制作、灵敏度低，但可在测量电路方面加以解决。

2、涡流式电感传感器

▲其工作原理是基于金属导体在交流磁场中的涡流效应。其应用是改变参数中某一因素，达到一定的变换目的。例如，当δ改变时，可用于测量位移、振动;当ρ或μ值改变时，可作为材质鉴别和探伤等。 ▲特性与应用

涡流传感器结构简单、使用方便和不受油污等介质影响。可用于回转轴的振动测量及其误差运动的测试、转速测量、金属材料的厚度测量、零件计数和探伤等。

▲转换电路有分压式调幅和调频电路。下图为分压式调幅电路原理：

3、差动变压器式电感传感器 ▲原理

它是利用电磁感应中的互感现象来进行信号转换。实际应用的传感器多为螺管形差动变压器，其结构和工作原理如下图：

当初级线圈W加上交流电压时，次级感应电动势e

1、e2的大小与铁芯位置有关。当铁芯在中间位置时e1=e2，铁芯向上移动，e1>e2;向下移动,则e1

差动变压器式电感传感器稳定性好、使用方便、线性范围大，有的可达300㎜、小位移测量精度高;缺点是侧量个频率受机械部分固有频率的限制。该种传感器可适用于力、压力、流体参数等测量。

▲转换电路：

上图所示电路中相敏检波器可根据输出的调幅波相位变化判别位移的方向和大小。可调电阻R与差动直流放大器的作用是消除传感器零点残余电压并放大信号。振荡器提供初级线圈交流电源和相敏检波电路的控制电压。

四、磁电式传感器

▲原理

一个匝数为W的线圈，当穿过当穿过该线圈的磁通Φ发生变化时线圈内的感应电动势为：

eWddt

感应电动势e与其匝数和磁通变化率有关，改变上述因素之一将使线圈感应电动势改变。磁电式传感器可分为动圈式和磁阻式。

1、动圈式传感器

上图a为线速度型磁电式传感器。线圈在磁场中作直线运动所产生的感应电动势：eWBlsin。对于一个特定的传感器来说，W、B和l均为定值，所以感应电动势e与速度v成正比。

上图b为角速度型传感器工作原理图。线圈在磁场中转动时产生的感应电动势为：e=BWAω。在B、W、A为常数时，感应电动势的大小与角速度成正比。

2、磁阻式传感器

工作原理是传感器固定不动，被测体的运动使磁路磁阻改变，从而在线圈中产生感应电动势。其特点是输出阻抗不高，负载效应对其输出的影响可以忽略，且性能稳定、工作可靠、使用方便。可以测量旋转体频数、转速和振动等。

物性型传感器

物性型传感器不改变其结构参数的变化而是靠其敏感元件物理性能的变化实现信号转换。

一、半导体应变片

▲原理

对于半导体材料而言，电阻率变化所引起的电阻变化远远大于因几何尺寸变化引起的电阻变化。因此：

dRRE

半导体应变片的灵敏度S≈λE。该值一般比金属应变片的灵敏度大50—70倍

▲特性与应用

半导体应变片的优点：灵敏度高、机械滞后和横向效应小、测量范围大、频响范围宽;缺点：温度稳定性差、灵敏度分散性较大以及较大应变作用下，非线性误差大等。

二、压电式传感器

▲原理

压电式传感器的工作原理是基于压电材料的压电效应。她是以压电晶片作为传感元件将力转换为电荷量的传感器。其可以看作是一个以压电材料为介质的平行板电容器，其电容量可按下式计算：

C0A

施加于晶片的外力不变时，且积聚在极板上的电荷若无泄露，那么在外力继续作用时，电荷量保持不变，而在离终止时，电荷随之消失。

实践证明：压电晶片上所受的作用力与由此产生的电荷量成正比，即：q=dF,式中d为压电常数。

静态测量时，必须采取措施，使电荷漏失减小到足够的程度;动态测量时，由于电荷可以不断补充，对此要求不高。

▲特性与应用

它的优点是频带宽、灵敏度高、信噪比高、结构简单、工作可靠和重量轻等。缺点是某些压电材料需要防潮措施，而且输出的直流响应差，需要采用高输入阻抗电路或电荷放大器来克服这一缺陷。配套仪表和低噪声、小电容、高绝缘电阻电缆的出现，使压电传感器的使用更为方便。它广泛应用于工程力学、生物医学、电声学等技术领域。

三、光电式传感器

光电传感器是将光能转换为电能的一种器件，它的物理基础是光电效应。光电式传感器是以光电效应为基础，将光信号转换成电信号的传感器。光电式传感器由于反应速度快，能实现非接触测量，而且精度高、分辨力高、可靠性好，加之半导体光敏器件具有体积小、重量轻、功耗低、便于集成等优点，因而广泛应用于军事、宇航、通信、检测与工业自动控制等各个领域中。业生产和现实生活中光电传感器的应用非常广泛。

照相机自动测光 工业测光

四、霍尔传感器

霍尔传感器以霍尔效应为其工作基础，是由霍尔元件和它的附属电路组成的集成传感器。霍尔传感器在工业生产、交通运输和日常生活中有着非常广泛的应用。

▲原理 如下图所示，将霍尔元件至于磁感应强度为B的磁场中，a、b两端通以电流i，在c、d两端将产生霍尔电势VH=KHiBsinα,式中KH为霍尔系数，α为电流与磁场方向夹角。

▲特性与应用

霍尔元件可以检测电流、磁场以及它们的成绩，因此广泛的应用于压力、振动等参数的测量。其有精度高、线性度好、动态性能好、工作频带宽、测量范围广、可靠性高、抗外磁场干扰能力强等优点。多应用于测力、压力、应变、机械振动等。

总结：传感器种类繁多，这里并没有一一列举，仅列举了生产生活中常见常用的几种。许多传感器的应用范围又很宽，本次总结所列举的应用仅供参考，具体应用应根据传感器静态、动态特性以及抗干扰能力、滞后等特性，还要考虑使用的技术领域、环境、精度等要求选用何种类型。总之，此份报告尚有许多不足之处，还请老师谅解。

通过本次总结，再一次比较全面的的了解、认识了不同类型传感器的原理、特性、应用和转换电路，从中受益匪浅，相信一定会对我们今后的学习生活带来很大帮助。最后，衷心感谢尤丽华、周德辉老师对我们的悉心指导!

第二篇：台城煤矿传感器报告

山西华润煤业有限公司台城煤矿

关于监控主机掉线原因的报告

古交监控中心、公司调度室：

因我公司委派监控厂家来我矿维护监控设备，至主机掉线上传，时间12:46——13:06 ，掉线20分钟，与监控中心造成中断。在此期间，我矿井下无人作业，井口安检设防，打栅栏 挂警标。其他设备都正常。

台城煤矿监控室

2013.05.10

值班监控员：

调度主任：

总工程师/通风矿长/值班领导：

第三篇：传感器实验报告五

姓名 江璐 学号 1315212017 班级 电子二班 时间 2015.12.2 实验题目 CC2530基础实验

一：实验设备

1.硬件：教学实验箱、PC机。

2.软件：PC机操作系统Windows 98(2000、XP)+IAR开发环境。

二:实验

(一)光照传感器采集实验

1.实验目的

(1)掌握光照传感器的操作方法。

(2)掌握光照传感器采集程序的编程方法。

2.实验内容

在IAR集成开发环境中编写光照传感器采集程序。

3.相关电路图

4.程序

5.实验现象

(二)人体感应传感器采集实验

1.实验目的

(1)掌握人体感应传感器的操作方法。

(2)掌握人体感应传感器采集程序的编程方法。

2.实验内容

在IAR集成开发环境中编写体感应传感器采集程序。 3.相关电路图

4.程序

5.实验现象

人靠近人体感应器的时候D

2、D3灯闪亮，远离时灯灭。

(三)震动传感器采集实验

1.实验目的

(1)掌握震动传感器的操作方法。

(2)掌握震动传感器采集程序的编程方法。

2.实验内容

在IAR集成开发环境中编写震动传感器采集程序。

3.相关电路图

4.程序

5.实验现象

拿起通用调试母板晃动，无晃动时D

2、D3灯不亮，有晃动时D

2、D3灯闪亮，剧烈晃动时D

2、D3灯闪亮频率加快。

(四)烟雾传感器采集实验

1.实验目的

(1)掌握烟雾传感器的操作方法。

(2)掌握烟雾传感器采集程序的编程方法。

2.实验内容

在IAR集成开发环境中编写烟雾传感器采集程序。

3.相关电路图

4.程序

5.实验现象

串口调试助手显示可燃气体传感器的输出值。

三：心得体会

震动传感器采集程序时一直没有用，后面才发现少了程序，加上后就可以正常运行了。

第四篇：传感器实习报告

学号

天津城建大学

实习报告

生产实习

起止日期： 2015年9月7日至2015年10月2 日

学班成生姓名 级 绩

指导教师(签字)

控制与机械工程学院 2015 年10 月 2日

目录

一、实习目的及要求 ..................................................................................................................................... 3

二、实习任务 ................................................................................................................................................. 3

三、实习内容 ................................................................................................................................................. 4

1、公司背景介绍 ................................................................................................................................... 4

2、实习单位及岗位介绍 ....................................................................................................................... 4

3、传感器工作原理介绍 ....................................................................................................................... 4

四、实习总结 ................................................................................................................................................. 7

一、实习目的及要求

古语有云：纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。社会实践是一个很好的亲身体验社会生活的机会, 通过我们用自己的眼睛去看、用自己的耳朵去听、用自己的头脑去分析，动手动脑，使感性认知增强，通过实践可以增长不少见识,加深对社会的了解,这些进步不仅对思考能力有帮助,而且对今后的发展也是有利的。学校要提高教育教学质量，在注重理论知识学习的前提下，首先要提高生产实习管理的质量。生产实习教育教学的成功与否，关系到学校的兴衰及学生的就业前途，也间接地影响到现代化建设。它不仅是校内教学的延续，而且是校内教学的总结。可以说，没有生产实习，就没有完整的教育。

实习的根本目的在于：

1、使学生通过实践了解和掌握电子产品及系统的生产环节，建立电子产品生产流程概念。

2、培养学生掌握电子产品的组装和调试方法的技能，并获得组织和管理生产的初步知识。加强学生理论联系实际，观察问题分析问题以及解决问题的能力和方法。

3、掌握常用元器件的认识和测量，学会基本仪器、基本工具的使用，如万用表、示波器、稳压电源，扫频仪掌握焊接、调试的基本方法。

4、解一种以上电子仪器设备的研发、生产、调试流程及相关电子生产工艺和焊接技术.

5、了解电子工厂的生产组织、生产管理、一般工艺流程、主要生产设备等，了解产品开发与设计的过程。

6、要求产品焊接前，应对元器件、组件进行挑选，仔细检查电子元器件、组件和电子线路板的外观、力学性能、电气性能及可焊性等方面的质量，凡有问题的部件应剔除，不得进入焊接工序。

二、实习任务

1、了解传感器的加工、制造工艺和生产流程，并按要求和规范进行手动操作。

2、要求设计出的传感器的规格，并了解其工作原理，检测元件的合格与否，并找出其问题所在。

三、实习内容

1、公司背景介绍

天津市丽景微电子设备有限公司是一家高新技术企业，座落于天津华苑新技术产业园区，专业从事多媒体电教设备的研发、销售及服务工作。传感器技术在当代科技领域中占有十分重要的地位，是21世纪人们在高新技术发展方面争夺的一个制高点，在国外各发达国家都将传感器技术视为现代高新技术发展的关键。从20世纪80年代起，日本就将传感器技术列为优先发展的高打捞技术之首，美国等西方国家也将传感器的基本知识列为国家科技和国防技术发展的重点内容。当前，世界上正面临着一场新的技术革命，这场革命的主要基础就是信息技术。信息技术的发展给人类社会和国民经济的各个部门及各个领域都带来了巨大的、广泛的、深刻的变化，是当今人类社会发展的强大动力。并且正在改变着传统工业的生产方式，带动着传统工业和其他新兴产业的更新和变革。在军事国防、航空航天、海洋开发、生物工程、医疗保健、商检质检、环境保护、安全范围、家用电器等方面，几乎每一个现代化项目也都离不开传感器技 。公司在成立之初本着“以技术开发为核心，以产品为基础。”的经营理念和“适应于市场，服务于客户”的经营准则。依托高新技术和高素质的研发队伍、销售队伍，服务于信息产业教育设备领域。在新技术，新产品发展的今天，我们加倍努力，不断创新，把更先进更可靠的产品推向市场，为用户提供性价比的产品和一流的技术服务。

天津市丽景微电子设备有限公司是在中国境内生产称重传感器，传感器配套附件，并提供称重、工业测量及控制完整解决方案的专业性公司之一。我们凭借自身对传感器产品的专注和不懈追求，不断进取的研发努力，专业的生产技术，可信赖的产品品质，面向多种工业部门，包括：衡器制造、冶金、石油化工、食品生产、机械制造、造纸、钢铁、交通、矿山、水泥、纺织等行业提供精确、可靠、专业的产品及技术服务。 作为称重和工业测控核心产品的专业制造商，我们深感责任重大。我们深信：只有对新技术不断追求，对产品及制造技术的不断革新，才能够给予我们的顾客更强有力的支撑，才能更为有效的保障合作伙伴的长期利益。

2、实习单位及岗位介绍

学习电气工程及其自动化专业必然我要在电子行业实习，因此此次实习所选择的实习单位是天津市丽景微电子设备有限公司。

3、传感器工作原理介绍

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。合理进行压力传感器的误差补偿是其应用的关键。压力传感器主要有偏移量误差、灵敏度误差、线性误差和滞后误差，本文将介绍这四种误差产生的机理和对测试结果的影响，同时将介绍为提高测量精度的压力标定方法以及应用实例。

目前市场上传感器种类丰富多样，这使得设计工程师可以选择系统所需的压力传感器。这些传感器既包括最基本的变换器，也包括更为复杂的带有片上电路的高集成度传感器。由于存在这些差异，设计工程师必须尽可能够补偿压力传感器的测量误差，这是保证传感器满足设计和应用要求的重要步骤。在某些情况下，补偿还能提高传感器在应用中的整体性能。

本文以本公司的压力传感器为例，所涉及的概念适用于各种压力传感器的设计应用。

本公司生产的主流压力传感器是一种单片压阻器件，该器件具有3类：

1、基本的或未加补偿标定;

2、有标定并进行温度补偿;

3、有标定、补偿和放大。

偏移量、范围标定以及温度补偿均可以通过薄膜电阻网络实现，这种薄膜电阻网络在封装过程中采用激光修正。

该传感器通常与微控制器结合使用，而微控制器的嵌入软件本身建立了传感器数学模型。微控制器读取了输出电压后，通过模数转换器的变换，该模型可以将电压量转换为压力测量值。

传感器最简单的数学模型即为传递函数。该模型可在整个标定过程中进行优化，并且模型的成熟度将随标定点的增加而增加。

从计量学的角度看，测量误差具有相当严格的定义：它表征了测量压力与实际压力之间的差异。而通常无法直接得到实际压力，但可以通过采用适当的压力标准加以估计，计量人员通常采用那些精度比被测设备高出至少10倍的仪器作为测量标准。

由于未经标定的系统只能使用典型的灵敏度和偏移值将输出电压转换为压力，测得的压力将误差。

这种未经标定的初始误差由以下几个部分组成：

a. 偏移量误差。由于在整个压力范围内垂直偏移保持恒定，因此变换器扩散和激光调节修正的变化将产生偏移量误差。

b. 灵敏度误差，产生误差大小与压力成正比。如果设备的灵敏度高于典型值，灵敏度误差将是压力的递增函数(见图1)。如果灵敏度低于典型值，那么灵敏度误差将是压力的递减函数。该误差的产生原因在于扩散过程的变化。

c. 线性误差。这是一个对初始误差影响较小的因素，该误差的产生原因在于硅片的物理非线性，但对于带放大器的传感器，还应包括放大器的非线性。线性误差曲线可以是凹形曲线，也可以是凸形曲线。

d. 滞后误差：在大多数情形中，滞后误差完全可以忽略不计，因为硅片具有很高的机械刚度。一般只需在压力变化很大的情形中考虑滞后误差。

标定可消除或极大地减小这些误差，而补偿技术通常要求确定系统实际传递函数的参数，而不是简单的使用典型值。电位计、可调电阻以及其他硬件均可在补偿过程中采用，而软件则能更灵活地实现这种误差补偿工作。

一点标定法可通过消除传递函数零点处的漂移来补偿偏移量误差，这类标定方法称为自动归零。

偏移量标定通常在零压力下进行，特别是在差动传感器中，因为在标称条件下差动压力通常为0。对于纯传感器，偏移量标定则要困难一些，因为它要么需要一个压力读取系统，用以测量其在环境大气压力条件下的标定压力值，要么需要获取期望压力的压力控制器。

差动传感器的零压力标定非常精确，因为标定压力严格为0。另一方面，压力不为0时的标定精确度取决于压力控制器或测量系统的性能。

选择标定压力

标定压力的选取非常重要，因其决定了获取最佳精度的压力范围。实际上，经过标定后实际的偏移量误差在标定点处最小并一直保持较小的值。因此，标定点必须根据目标压力范围加以选择，而压力范围可以不与工作范围相一致。

为了将输出电压转换为压力值，由于实际的灵敏度往往是未知，因此在数学模型中通常采用典型灵敏度进行单点标定。

红色曲线表示进行偏移量标定(PCAL=0)后的误差曲线，可以发现误差曲线相对于表示标定前误差的黑色曲线产生了垂直偏移。

这种标定方法与一点标定法相比要求更为严格，实现成本也更高。然而与一点标定法相比，该方法可显著提高系统的精度，因为该方法不仅标定了偏移量，还标定了传感器的灵敏度。因此在误差计算中可以使用灵敏度实际值，而非典型值。

绿色曲线表示精度提高。在这里，标定是在0至500兆巴(满标度)条件下进行。由于在标定点上误差接近于0，因此为了在期望的压力范围内得到最小的测量误差，正确地设定这些点就显得尤为重要。

某些应用中要求在整个压力范围内保持较高的精确度。在这些应用中，可以采用多点标定法来得到最理想的结果。在多点标定法中，不仅考虑了偏移量和灵敏度误差，还考虑了大部分的线性误差，紫红色曲线所示。这儿用的数学模型与每个标定间距(在两个标定点之间)的两级标定完全一样。

2、三点标定

如前所述，线性误差具有一致的形式，且误差曲线符合二次方程的曲线，具有可预测的大小和形状。对于未采用放大器的传感器更是如此，因为传感器的非线性从本质上是基于机械原因(这是由硅片的薄膜压力引起)。

线性误差特性的描述可以通过计算典型实例的平均线性误差，确定多项式函数(a×2+bx+c)的参数而得到。确定了a、b和c后得到的模型对于相同类型的传感器都是有效的。该方法能在无需第3个标定点的情况下有效地补偿线性误差。

MPX2300的补偿实例，MPX2300是一种主要应用于血压测量的温度补偿传感器。多项式模型可由10个传感器的平均线性误差得到，补偿后的误差约为最大初始线性误差的十至二十分之一 。

该误差补偿方法只需两点标定即可将低成本传感器改进为高性能器件(误差小于满标度的0.05%)。

当然设计工程师要根据实际应用的精确度要求，选择最适合的标定方法，此外还需要考虑系统成本。由于有多种集成度和补偿技术可供选择，设计工程师可根据不同的设计要求选择适当的方法。

四、实习总结

作为学生，我们更多的是课本的知识的理解，理论的优势是我们的特色，但是怎样将理论结合实际却是摆在我们面前的难题。当然实习中还有着更多的感触，包括学习，生活，工作各个方面。

就学习而言，专业实习它更偏重于应用，更加细致，要求也更加严格。作为应届毕 业生的我们要想适合自己的工作，在实际中实现自己的理想，必需不断的增加自己的能力，做事情更加专注。就生活而言，专业学习展示给我们看各个不同的行业的人们的生活，不同行业的人们将自己的行业融入自己的生活，这样大的人群的生活展示给我们未来的生活远景，选择什么样的生活也是我们现在的最重要的抉择。一旦下定决心，也就要开始为自己的生活做准备，胜利是属于有准备的人的。现在的我就要为自己的生活做准备，不断的充实自己。就工作而言，无疑的本次的电气专业专业实习，展示给我们了多种职业，而作为应届毕业生，择业的选择是大多数人所面对的问题。就我们电气专业而言，面试时常遇见的问题就是“电气专业是干什么的?”或许大多数的学生跟我一样对电气专业并没有清晰的概念，所以也并不能很好的回答这样的问题。不管怎样，勤劳的人是让人钦敬的，但所接触的朋友说“多年的工作让我清楚这个社会的运转不是控制在辛勤劳动的人手上，而是那一班根深帝固的政治家、资本家手中，工作中的认真负责不是为了讨好表现，而是为了要冶练自己的品性，是在为自己，不是为老板”上面的认识都是正面的，也是自己受益的主要部分，但就个人而言，本次的电气专业实习更多的是让自己认识到自己的不足。作为一个即将毕业的应届生，通过此次的实习，更多的是对大学四年的回顾和反省。进入了社会，和学校的感觉是完全不一样的。只有在刚进入公司的一个月里，大家还把你当作新人，时间久了公司的领导就把你与其它同事相比较;当你开始跑客户时，客户把你与做了很多年的销售相比较，把再把你当新人看待，而你把你当作一个正式的有能力的人使用。那些员工忙忙碌碌的来来去去，坚定的态度是那么一点一滴在铸就起来，一个被人认可的人首先一定是一个认真负责的人，一个认真负责的人无论到哪里都可以站得正。相对于经验和技术而言，这些都是可以积累的，可以日久能熟的，但是否能有正确的态度却是因人而异的，有的人永远让人感觉畏锁。我从来没有把现在的工作当作实习，我就是认定我是在工作，而不是来学习东西的。我是为工作而学习，学习是为了把工作做得更好。总的来说，我们这一次实习是比较成功的，大家都能学习到了很多在校园、在课堂上、课本上学不到的东西，也了解很多和懂得了做人的道理，特别是体会到生活中的艰辛和找工作的不容易。感谢这次实习，感谢这次实习的教师，感谢为我们争取了这实习机会的领导。这次实习，一定会令我的人生走向新一页!

第五篇：智能传感器研究报告

一、智能传感器的定义

智能传感器系统是一门现代综合技术，是当今世界正在迅速发展的高新技术，至今还没有形成规范化的定义。

定义1：《智能传感器系统》书上的定义：传感器与微处理器赋予智能的结合，兼有信息检测与信息处理功能的传感器就是智能传感器(系统);模糊传感器也是一种智能传感器(系统)，将传感器与微处理器集成在一块芯片上是构成智能传感器(系统)的一种方式。定义2：《现代新型传感器原理与应用》书上的定义：所渭智能式传感器就是一种带行微处理机的，兼有信息检测、信息处理、信息记忆、逻辑思维与判断功能的传感器。

决定传感器是否智能化的首要因素是其的精度，同时它还应具备良好的可靠和稳定性。传感器可进行数字滤波等分析处理，过滤掉无用的数据，及在多参数状态下对特定参数测量的分辨能力。 传感器最重要的智能表现是能够管理自己。通常的标志是带有标准数字总线接口，能将所检测到的信号经过交换处理后，以数字量的形式通过现场总线与上位计算机进行信息通信和传递。

智能传感器要具备一定的判断、分析和信息处理能力，能够根据整个系统的工作情况调节各部分与上位计算机的数据传送，使系统工作在最优低功耗状态和传送效率优化的状态。

二、智能传感器的结构 智能传感器主要由传感器、微处理器及其相关电路组成。传感器将被测的物理量转换成相应的电信号,送到信号调理电路中,进行滤波、放大、模-数转换后,送到微计算机中。计算机是智能传感器的核 1

心,它不但可以对传感器测量数据进行计算、存储、数据处理,还可以通过反馈回路对传感器进行调节。由于计算机充分发挥各种软件的功能,可以完成硬件难以完成的任务,从而大大降低传感器制造的难度,提高传感器的性能,降低成本。

如果从结构上划分，智能传感器可以分为集成式、混合式和模块式。集成智能传感器是将一个或多个敏感器件与微处理器、信号处理电路集成在同一硅片上，集成集成度高，体积小，但目前的技术水平还很难实现;将传感器和微处理器、信号处理电路做在不同芯片上，则构成混合式智能传感器，目前这类结构较多;初级的智能传感器也可以由许多互相独立的模块组成，如将微计算机、信号调理电路模块、数据电路模块、显示电路模块和传感器装配在同一壳结构内则组成模块式智能传感器。

三、智能传感器的应用与方向

(一)智能传感器的应用

智能传感器已广泛应用于航天、航空、国防、科技和工农业生产等各个领域中。例如,它在机器人领域中有着广阔应用前景,智能传感器使机器人具有类人的五官和大脑功能,可感知各种现象,完成各种动作。在工业生产中,利用传统的传感器无法对某些产品质量指标(例如,黏度、硬度、表面光洁度、成分、颜色及味道等)进行快速直接测量并在线控制。而利用智能传感器可直接测量与产品质量指标有函数关系的生产过程中的某些量(如温度、压力、流量等),利用神经网络或专家系统技术建立的数学模型进行计算,可推断出产品的质量。

(二)智能传感器的应用方向

虚拟化、网络化和信息融合技术是智能传感器发展完善的3个主要方向。虚拟化是利用通用的硬件平台充分利用软件实现智能传感器的特定硬件功能,虚拟化传感器可缩短产品开发周期,降低成本,提高可靠性。网络化智能传感器是将利用各种总线的多个传感器组成系统并配备带有网络接口(LAN或Internet)的微处理器。通过系统和网络处理器可实现传感器之间、传感器与执行器之间、传感器与系统之间数据交换和共享。多传感器信息融合是智能处理的多传感器信息经元素级、特征级和决策级组合,形成更为精确的被测对象特性和参数。

(二)智能传感器的衍生用途

1、无故障通信。智能传感器的优势，是能从过程中收集大量的信息以减少宕机时间及提高质量。

2、智能传感器必须具备通信功能。除了满足最基本应用的反馈信号，智能传感器必须能传输其它信息。”这可以是叠加在标准4-20 mA过程输出、总线系统或无线安排上的HART(可寻址远程传感器高速通道的开放通信协议)信号。该领域正在增长的因素是IEEE 1451——一系列旨在为不同厂家生产的传感器提供即插即用能力的智能传感器接口标准。

3、诊断与程序。智能传感器可对其运行的各个方面进行自监控，包括摄像头的污浊，超容忍限或不能开关等，除此之外，还有线圈监控功能。智能传感器必须首先能监视自身及周围的环境，然后再决定是否对变化进行自动补偿或对相关人员发出警告。

四、智能传感器的发展现状

中国传感器的市场近几年一直持续增长，增长速度超过15%，2003年销售额为186亿元，同比增长32.9%;而世界非军用传感器市

3场1998年为 325亿美元，平均增长率为9%，2008年增加到506亿美元。2009年中国传感器应用四大领域为工业及汽车电子产品、通信电子产品、消费电子产品专用设备，其中工业和汽车电子产品占市场份额的42.5%，市场规模达到138.9亿元，传感器整个市场突破327亿元。预计2010年我国传感器市场销售额将达到632亿元。其中压力传感器、温度传感器、流量传感器、水平传感器已表现出成熟市场的特征。流量传感器、压力传感器、温度传感器的市场规模最大，分别占到整个传感器市场的21%、19%和14%。近年来传感器市场的主要增长来自于无线传感器、MEMS传感器(MEMS是微机电系统

(Micro-Electro-Mechanical SySTems)的英文缩写。MEMS是美国的叫法，在日本被称为微机械，在欧洲被称为微系统，它是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。)、生物传感器等新兴传感器。目前国内都已经有若干家企业研发成功兼容GPS和北斗二代的双模导航定位芯片。民用GPS北斗二代双模双通道射频芯片的代表厂家主要有西安华迅、重庆24所、中科院微电子所等;基带芯片厂家主要有北京和芯星通、西安华迅、北京东方联星和杭州中科微等。有关双模双通道射频芯片，目前国外还没有厂家报道研发成果，可以说国内处在领先地位。从关键指标来看，国内芯片的电流、面积还比较大，抗干扰性需要提高。

五、智能传感器的相关政策

(一)工信部正式出台了《物联网“十二五”发展规划》，规划强调“十二五”期间主要任务包括以下几方面：一是攻克核心技术，包括信号感知、传输、处理技术，重点支持RFID标签、智能传感器、

4二维码芯片等上游传感器领域;二是加快标准建设，建立物联网标准体系框架、共性和关键技术标准和重点应用行业标准;三是积极开展示范项目，重点支持工业、农业、流通业等领域;在基础建设方面，建设智能交通、智能电力、智能环保等，在生服务方面，支持物联网在公共安全、医疗卫生、智能家居等方面应用。

(二)《江苏省科技发展“十一五”规划纲要》苏政发„2006‟52号。围绕电子信息、汽车电子和现代装备制造业发展需求，研究开发电子信息装备关键技术和高精度、高可靠、高环境适应性的新型仪器仪表，重点发展新型虚拟仪器、测试仪器、电子元器件及传感器，以及微加速度计、微机电光纤陀螺、微动力传感、生物传感器等微机电系统(mems)技术与产品。

(三)工信部《信息产业科技发展“十一五”规划和2020年中长期规划纲要》中明确的指出新型元器件技术开发将重点围绕敏感元件和传感器等。