机载传感器综合设计技术特点及应用

机载传感器综合设计技术特点及应用（通用6篇）

篇1：机载传感器综合设计技术特点及应用

机载传感器综合设计技术特点及应用

通过阐述机载传感器综合设计技术的应用背景、概念、特点并结合系统设计的应用实例,强调飞机武器火控系统设计中采用传感器综合设计技术的必要性.

作 者：苏连栋 SU Lian-dong 作者单位：沈阳飞机设计研究所,辽宁,沈阳,110035刊 名：飞机设计英文刊名：AIRCRAFT DESIGN年，卷(期)：28(1)分类号：V241.6关键词：航空电子 机载传感器 综合设计

篇2：机载传感器综合设计技术特点及应用

介绍了自动微装配技术在机载传感器装调中应用的整体思路及应用方案,通过对微小型零件夹持、精密定位、显微视觉和在线测量等先进装调中关键技术的研究,开发了光纤陀螺、高精度加速度计等产品成套自动装配的技术装备,解决了目前精度不高、装调一致性差、手工作业和产能不足等问题,从而整体提升了机载产品制造技术的.水平.

作 者：王晖 滕霖 赵宝林 Wang Hui Teng Lin Zhao Baolin  作者单位：中航工业西安飞行自动控制研究所 刊 名：航空制造技术  ISTIC英文刊名：AERONAUTICAL MANUFACTURING TECHNOLOGY 年，卷(期)：2010 “”(2) 分类号：V2 关键词：微小结构   微装配   精密装调   传感器  

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篇3：机载传感器综合设计技术特点及应用

关键词：LiDAR；铁路勘察设计，DEM；DLG

中图分类号：TN958.98文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 03-0000-02

Airborne LIDAR Technology in Railway Survey and Design Application and Benefit Analysis

Han Zujie

(Railway Third Survey and Design Institute Group Co.,Ltd.,Tianjin300142,China)

Abstract:Airborne laser radar technology (LiDAR) is a new remote sensing technology,because of its high precision and efficiency,in terms of rapid development of topographic mapping,currently nearly 20 sets of LiDAR systems.This paper studies LiDAR technology in railway engineering survey and design the content,products,and effects,on the basis of aerial photogrammetry and traditional methods are compared to prove LiDAR technology in the railway survey and design of the feasibility and superiority.

Keywords:LiDAR;Railway survey and design;DEM;DLG

一、引言

机载激光雷达技术（LiDAR）是一种全新的遥感技术，自上世纪90年代在德国首次出现商用样机系统以来，因其高精度和高效率，在地形测绘方面得到快速发展。目前，全球已经有几十套商用系统在使用，主要实用系统有：Topscan、Optech、TopEye、Saab、Fli-map、TopoSys、HawkEye、Leica ALS50/60系列、Falcon等。

上世纪90年代中后期至今，美国、德国、加拿大、澳大利亚、瑞典和芬兰等国家，先后成功应用这项技术进行了地形测量、森林资源调查与评估、三维城市建模等试验与工程实践。特别是芬兰和德国，已经采用这项技术建立了全国或者大部分国土的DEM，达到了理想的效果。目前在国内已经有接近20套LiDAR设备，其中，北京星天地信息科技有限公司、山西亚太数字遥感新技术有限公司、广西桂能信息工程有限公司、广州建通测绘技术开发有限公司以及东方道迩公司等单位已经先后开展了实验和工程飞行，主要用于生产数字高程模型（DEM）、正射影像（DOM），进而制作线划图（DLG）等。本研究将使用LiDAR技术对铁路勘察工程设计进行研究与试验，介绍其主要产品及应用并对经济效益进行评价。

二、机载激光雷达技术系统构成与工作原理

（一）机载激光雷达技术简介

LiDAR系统是一种新型的综合应用激光测距仪、IMU、GPS的快速测量系统，可以直接测得地面物体各个点的三维坐标。机载的激光雷达系统通常还集成高分辨率数码相机，用于获取目标影像。从功能上看，机载激光扫描系统是基于激光测距技术、GPS技术和惯性导航技术这三种技术集成的一个软硬件系统，其主要目的是为了获取高精度的数字表面模型（DSM）。

目前，LiDAR提供的直接数据产品为：点云数据，DSM，DEM，DOM。经过后处理可以快速生成等高线、高程点、横纵断面图，完成路线设计需要的专项测绘内容（如架空管线的净空、交叉角度测绘等），并提供工程设计模型和景观设计模型等。

（二）LiDAR的主要系统构成

主要系统构成包括：

1.扫描仪组件：激光发射器、激光信号接收器、机械组件、扫描镜及窗口、接口板。

2.设备支持系统：系统控制器、飞机位置及姿态测量系统、检流控制器、激光电源、电源分配器、控制计算机、连接电缆。

3.附属软件：包括项目飞行设计及对记录数据进行后处理（滤波、分类等）处理。

4.控制/显示器：激光发射指标器、音频告警器、电路熔断器、系统诊断数据输出、控制接口。

（三）主要工作原理

通过DGPS（或PPP）和IMU求得航机线上任意采样时刻激光发射中心的空间坐标和设备的空间姿态，内插后能够获取任意时刻激光光束的姿态和发射中心的空间坐标，通过激光测量激光发射中心到地面的距离，可以求得每一个激光脚点的空间三维坐标。另外，利用DGPS/IMU可以直接获取每一张照片的外方位元素，可以快速制作DOM成果。最后将激光点数据和数码影像进行联合处理得到高精度的正射影像和数字高程模型。

三、机载激光雷达的应用

机载激光雷达能够快速获取数字地表模型（DSM），同时，配套的中画幅数码相机可以获得同步的数码相片，经过加工处理可获得数字高程模型、分类信息、航空相片的立体像对和正射影像图。目前还没有成熟的专业接口供铁路勘察设计工程中使用机载激光雷达成果，因此，如何将机载激光雷达勘测成果与众多设计专业手段无缝结合，从海量基础信息中快速提取或检索有用的信息为各专业设计所用，是机载激光雷达技术应用于铁路勘察设计的关键。

结合铁路勘察设计特点和工程应用实践，一方面将机载激光雷达技术成果进行加工，提供满足专业应用的专题成果，另一方面，改进专业设计勘察设计流程，提出新的设计理念，以便更加有效地利用海量的基础信息，提高设计质量和设计效率。

利用机载激光雷达技术提供的高精度、高分辨率数字地面模型和正射影像图，结合铁路专业设计要求，主要生产以下几种产品（见图4）：

1.工点地形图。它是针对铁路设计的控制工点，在施工图阶段做的更加详细的勘测工作，以保证设计资料的精度和准确性。如：桥址地形、隧道进出口等；

2.断面图。主要包括纵断面和横断面，一般它们的精度高于地形图的精度。主要用于保证设计线路的平顺性和计算工程数量的准确性；

3.数字正射影像地形图。这是线划图的替代产品，通过将正射影像图叠加等高线、专业调查的地质界线、自然保护区等矢量信息，而形成的一种地形图，它的信息量更加丰富，更加直观；

4.专项测绘。针对特殊的专业需求而進行的详细勘测工作。如：水文断面、涵轴测量、电线垂度等；

5.工程中的土石方自动计算、坡度、坡向的计算等；

6.快速构建三维虚拟场景，城市建模等。

此外，还可利用高分辨率的影像进行专业调查、地质判视等，便于指导外业工作，提高外业勘测的针对性和合理性。

四、技术、经济效益和推广应用前景

（一）机载激光雷达测量技术与常规航测方法的经济比较

1.两种技术手段外业控制测量的比较。LIDAR所需的外业控制点与常规航测外控的比较，以II级地形1：2000航测地形图测绘（常规航测单航带100km）为例。

（1）首级平面和高程控制网工作内容和数量是基本相同的。

（2）LIDAR系统要求每5-7km测量一个平面和高程控制点，每30km测量一处高程校正区，这样100km线路需要布设平高控制点17个，高程校正区3个。而常规航测方法，采用150mm焦距的航摄仪拍摄，需要75个平高控制点；采用210mm焦距的航摄仪拍摄，需要150个平高控制点。

（3）LIDAR系统不因地形等级的变化而改变外业平高控制点的数量（适当的宽度，如不大于10km）。而常规航测方法会随着宽度的增加而成倍增加外控点的数量。

2.横断面切绘的经济比较。以张唐铁路定测为例，相对于采用Lidar技术平均1000-1200个横断面/人天的工作效率，常规航测方法每人每天只能切绘300-400个横断面，可见工作效率提高了3-4倍，对企业发展带来了巨大的经济效益。

3.地形图制作的经济比较。以II级地形1：2000地形图测绘为例。

因为LIDAR具有高效生成DEM的优势，所以在生成等高线、高程点等具有高程信息的地形信息时具有更高的效率，在这个方面，采用Lidar技术平均效率为12-15平方公里/（人.天），常规航测方法每人每天只能测绘2-3平方公里；

航测方法在立体模型下获取（除等高线、高程点之外）矢量信息具有更大的优势，而LIDAR则因其自身离散性获取能力比较弱，适合于小面积的（除等高线、高程点之外）矢量信息获取。

（二）成功案例及分析

经过试验与实践，LiDAR技术已成功用于多个铁路项目的勘测设计项目，减少了内业制图的压力，缩短了项目工期，在铁路各专业使用中反映良好，取得了显著的经济效益。以某工程为例，泛亚铁路某段全长257Km，由于距离遥远，地处国外，而且铁路过境区域存在大量地雷区域，给外业工作带来极大不便。考虑到地理因素和方案局部变动的因素，项目在实际操作中抛弃传统外业测量加航测制图的作业方式，直接采用机载激光雷达系统，一次性获取铁路过境区域长257km，宽4km的雷达点云数据和数码影像数据，利用该数据圆满完成了无外业控制测量情形的1：10000和1：2000的地形图成图任务，不仅避免了人力物力消耗和地雷区作业的危险性，而且在内业成图中，大胆使用数字正射影像地形图代替传统的DLG，取得了制作者和使用者均满意的双赢局面。

（三）推广应用前景

机载激光雷达测量技术具有巨大的发展空间和潜力，作为一种新技术，还有许多发展空间，特别是在数据处理算法以及软件和系统的开发等方面。随着用户数量的增加，其应用领域将越来越广，特别是随着激光技术的进一步发展，将促进机载激光雷达技术的革新。在铁三院于2009年率先在国内将机载激光雷达技术应用于铁路勘察设计并取得巨大成功后，今年铁一院、铁二院、铁四院都陆续定购了机载激光雷达并加大了人力投入，可见由于其精度高、成本低、周期短等特点在铁路行业已经被广泛关注。铁路行业之外，水利、公路、电力、农林等行业也在积极开展相关的研究和应用。

参考文献：

[1]孟宪军.铁路勘察设计虚拟现实技术的研究[J].高速铁路精密测量理论及测绘新技术应用国际学术研讨会论文集

[2]王长进.基于机载激光雷达的铁路勘测技术研究[J].高速铁路精密测量理论及测绘新技术应用国际学术研讨会论文集

[3]高文峰,王长进.铁路勘测中使用机载激光雷达测绘横断面相关问题的探讨[J].铁路航测,2010

[4]高文峰,王长进.GPS基站布设对机载激光雷达精度影响的研究[J].高速铁路精密测量理论及测绘新技术应用国际学术研讨会论文集

[5]徐祖舰.机载激光雷达测量技术及工程应用实践[M].武汉:武汉大学出版社,2009

[6]韓改新.机载激光雷达（LIDAR）技术在铁路勘测设计中的应用探讨[J]．铁道勘察,2008,5

篇4：机载传感器综合设计技术特点及应用

关键词：实验数据采集 静态特性分析 动态特性分析 LabVIEW 系统设计

中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）07（a）-0167-02

传感器被称为自动控制系统的“五官”，用来感知和获取信息，因此《传感器与检测技术》课程是自动化、电子信息工程等专业的必修课，该课程需要学生了解并掌握传感器的工作机理、输入输出特性以及应用领域等内容。为了提高学生的基本技能和动手能力，加强学生对书本知识的理解并拓宽获取知识的通道，必须重视实验教学。目前在传统的传感器实验中，通过人工读取实验数据值或借助示波器显示波形来分析实验结果，各实验单一、互换性差、具有较大的局限性。例如记录的实验数据的数目较少、对实验数据只能做简单的灵敏度和误差分析、无法发挥计算机在实验数据记录、存储和处理中的作用等，针对目前实验现状，本文提出建立基于LabVIEW的《传感器与检测技术》类课程综合实验系统，旨在实现实验模块的集成性、互换性和兼容性。

1 基于LabVIEW的实验数据采集及分析系统

该文设计的系统基于CSY-3000系列传感器与检测技术试验台。该实验台的主要功能为可以进行电阻式、电感式、电容式、磁敏式、光电式等各种传感器的性能特性以及测量实验。实验过程主要包括静态数据测量和动态数据测量。静态数据测量是指传感器性能特性实验中通过改变测量系统传感器的输入量获得对应输出值来确定传感器的静态特性；动态数据测量是指实验中对传感器输入一个动态信号通过获取输出波形判断传感器的动态特性。设计的实验系统实验采用NI USB-6229（BNC）数据采集卡作为数据采集设备，通过LabVIEW强大的图形化编程平台[1-3]建立实验数据采集及分析系统，系统的硬件结构及所包含的软件功能如图1所示。

2 静态测量系统

静态测量系统以应变片性能实验为例。应变片性能实验通过在传感器托盘中放置砝码，对托盘下面的悬臂梁施加向下的力，使粘贴在悬臂梁上方和下方的应变片产生应变，电阻值变化，运用电桥测量电路将应变片电阻值的变化转换为电压值的变化，记录每增加一个砝码（20 g）时电压的输出值。通过计算输出曲线的灵敏度和非线性误差来分析应变片的特性。

该静态测量系统的前面板设计如图2所示，对应的程序框图如图3所示，主要包括实验采集和数据处理两大部分。

2.1 实验采集

首先，要对数据采集进行参数设置，包括物理通道的选择，输入最大值和最小值的设置，以及采集数据的保存路径设置，方便之后的无论是该测量系统中数据处理部分，还是使用其他软件（例如MATLAB等）对采集到的数据进行处理。当在托盘中放置砝码后，在前面板中输入所加砝码质量，此时就可点击启动开始测量电压值，电压波形图表实时显示所测电压曲线，当曲线基本趋于平稳时便可点击停止并保存数据按钮，将该砝码质量对应的电压值保存起来。

2.2 数据处理

数据处理的主要目的是利用保存得到的数据分析应变片的静态特性。选取合适的拟合方法，包括最小二乘拟合法、断点链接拟合法、断点平移拟合法等，通过对加载的实验数据进行直线拟合，得到应变式传感器的输出灵敏度以及非线性误差。

3 动态测量系统

动态测量系统以应变片的振动测量实验为例进行说明。当粘贴有应变片的振动梁受到一定力的作用而产生振动时，应变片会因而产生与振动相似的阻值相对变化量，之后经过由振荡器提供电源的电桥电路，该交流电桥相当于一个调制电路，将应变片的相对变化量调制成一个微弱的调幅波。该调幅波后又经过差动放大器放大、相敏检波电路解调以及低通滤波器滤除高频的载波成分，就可以获得应变片的阻值相对变化量曲线，也就是振动梁的振动位移曲线。该动态测量实验的整个过程可以说是对波形的测量，因而，应变式传感器振动测量实验测量系统的设计相当于一个虚拟的示波器设计。

该动态测量系统的前面板设计如图4所示，对应的程序框图如图5所示。

该动态测量系统相较于传统示波器有很多优点。首先，可以通过添加物理通道实现对多路信号的测量，而不仅局限于传统的双踪示波器的双线测量。传统示波器的垂直增益调节是通过调节垂直通道后级放大器的反馈和直流电平实现的，是对放大器增益的调节，而该动态测量系统中的垂直增益调节是针对显示波形的坐标图纵坐标轴刻度的范围的调节，水平增益调节是通过改变数据采集卡每次采样点数来实现的。该动态测量系统可以直接显示出所测量波形的例如周期、频率、峰峰值等时域信息。

4 结语

针对传统的《传感器与检测技术》实验存在的局限性，设计了一种基于LabVIEW的《传感器与检测技术》实验数据采集及分析系统。利用LabVIEW强大的图形化编程功能，设计了传感器静态测量系统和动态测量系统，实现了实验过程中实验数据的采集、存储以及实验数据的处理，发挥了计算机在传感器实验中的巨大作用。

参考文献

[1]蒋海燕，宋庆军，谢统颜.传感器与检测技术的网络实验室构建[J].实验室研究与探索，2014，33（1）：17-19.

[2]徐继宁，邵雅超.基于虚拟仪器的声音信号采集分析系统[J].测控技术，2014，33（1）：12-14.

[3National Instruments China.基于LabView构建远程实验室技术指导书[EB/OL].N1公司官方网站，2012.

[4]吴凌燕，郭维波，吴天静.基于NIcDAQ 和LabVIEW的多路数据采集研究[J].仪表技术，2014（4）：14.

篇5：高产棉田蕾期特点及综合管理技术

1. 蕾期生育特点

①棉花现蕾后虽已进入营养生长与生殖生长并进时期，但仍是营养生长占优势，此期以扩大营养体为主，为高产搭好架子。

②蕾期棉株根系迅速扩展，吸收能力提高，花开时根系基本建成，开始进入需肥需水高峰期。

③叶面积迅速增大，光合生产力提高，干物质积累迅速增加（此期干物质积累量占棉花一生总积累量的13%~16%）。此时，若氮肥供应过多，因营养生长会过旺而导致开花后中下部蕾铃大量脱落；若肥水供应不足，棉株生长缓慢，则影响营养体的扩大和光合产物的积累，搭不起丰产架子，且易于早衰。

2. 高产棉田蕾期棉株长相 株形紧凑，茎秆粗壮，果枝平伸，叶片大小适中，蕾多蕾大，开花早，棉株表现为“壮而不旺，稳而不弱”，日增长1~3厘米，平均3天长1个果枝，盛蕾期顶4叶近似1个平面，顶心内陷，开花时株高50~60厘米，有8~10个果枝，红茎比例占2/3。此期若株形松散，叶大蕾小，是旺苗；若株形矮小，秆细株瘦，叶小蕾小，是弱苗。

3. 蕾期棉田管理主攻方向 在壮苗早发的基础上，稳长发棵，搭好丰产架子，为增蕾早开花打好基础。管理措施以肥、水管理为中心，协调营养生长与生殖生长的矛盾，以实现壮株稳长，促多蕾早开花。

4. 蕾期综合管理技术

①稳施蕾肥。地力好、底肥足的棉田，尽量少施或不施氮素化肥，以保证棉株稳长。一般棉田施7~8千克硫酸铵，施在盛蕾期；地力差、长势弱的棉田，每亩施10千克硫酸铵，施在初蕾期；高产田每亩施25千克饼肥＋20千克三元复合肥，宜在盛蕾期于行间深施（在距棉株行10厘米处，开沟深施在10厘米以下，做到太阳晒不到，下雨冲不跑），既可促现蕾，又可促开花。

②轻浇蕾水。蕾期土壤适宜含水量为60%~70%。为了保证棉花稳长，浇过底墒水的丰产棉田，麦收前一般不浇水，麦收后也要尽量晚浇水。如果长期干旱无雨，0~20厘米土壤含水量低于田间持水量的55%，可以开沟轻浇（隔沟浇），浇水后要及时深中耕。

③适时揭膜。地膜覆盖棉田揭膜时间一般在6月下旬，应先揭膜后灌水。

④防治害虫。主要防第二代棉铃虫、棉蓟马、盲蝽象和红蜘蛛。近几年来，随着抗蟲棉的推广，棉铃虫的为害减轻，而盲蝽象为害加重。6月中旬到7月中旬，是盲蝽象为害最严重的时期，直至花铃期为害才开始减轻。在多发年份，通常在现蕾前喷药防治，以后每隔7天左右喷1次，连喷3次，以保早蕾。在药剂选用上，提倡以生物农药为主，或有机磷农药与菊酯类农药混用。

⑤中耕培土。现蕾后或地膜覆盖揭膜后中耕2~3次，促根深扎，并结合中耕分次培土，以防倒伏和利于灌排。

⑥防治病害。主要是黄萎病（叶变黄，叶脉绿色，或突然萎蔫，木质部变褐），为棉花的一大绝症。黄萎病一般在温度20~25℃，降雨频繁的7~8月份蕾花期达到发病高峰期，雨过天晴，发病更加重。要以预防为主，即轮作、种抗病品种、进行种子处理等。在盛发期，可用黄腐酸盐50克＋高锰酸钾150克＋代森锰锌或代森锌50克对水30千克灌根，4天后再用同量药液喷病株；或选用70%甲基托布津500~1000倍、多菌灵1000倍液对病株进行灌根，也可用1%硫酸铵水灌根或尿素加缩节胺喷洒，均对促进病株恢复生长有明显作用。

⑦简化整枝。4-2和3-1栽培方式，密度在3000~3500株/亩的棉田，要求第一果枝长出后，及时将其以下各叶长出的腋芽（叶枝）去掉，但对缺苗断垄、地头地边、主茎顶芽受损的，可保留1~2个叶枝。4-1或6-1栽培方式，密度在1500~2500株/亩的杂交棉稀植大棵栽培棉田，可保留2~3个叶枝，或不去叶枝。

⑧化学调控。蕾期以轻控为原则，壮苗旺苗提倡普遍使用调控剂，可促根壮苗，稳长增蕾。密度3000~3500株/亩的棉田可喷两次，即初蕾期亩用缩节胺0.5~1克，盛蕾期亩用缩节胺1~1.5克；密度在1500~2500株/亩的棉田宽行稀植大棵栽培棉田，可在盛蕾前亩用缩节胺1~1.5克；而干旱少雨时，棉苗敦实，可少用或不要缩节胺。

篇6：单片机技术在传感器设计中的应用

关键词：单片机技术；传感器；稳定性

中图分类号：TP274.4 文献标识码：A 文章编号：1000-8136(2009)35-0016-02

从传感器的设计出发，要尽可能提高传感器本身的性能，严格控制其生产的各个环节，以实现小型化、高性能、标准化输出的目标。但是，随着计算机和微电子技术的高速发展，尤其是单片机的系列化发展，其强大的运算能力，微小的体积以及低廉的价格，对传感器的传统研究方式带来了重大的变革。下面就传感器研究中的一些体会，谈些初步的看法。

1 单片机对提高传感器稳定性的作用

稳定性是指传感器在长时间工作下输出量发生的变化，它作为传感器的一项重要的技术指标，目前在多方面已得到了越来越多的重视。而在智能传感器的研究制造中，由于传感器的其他一些性能指标，如灵敏度、分辨力、抗干扰能力等均可通过低程序加以修正，因此很多人把传感器的长期稳定性放在了工作的首位。

为了提高传感器的稳定性，避免在长时间的工作下产生非线性的误差，我们可利用单片机技术来修正非线性误差从而提高传感器的稳定性。

以我们常见的智能压力传感器为例，提出一种可提高其稳定性的方法见图1。 传感器接收外界的压力信号x并产生一个输出信号y，再由接口电路和A／D模数转换器对其进行处理后，输出可由单片机接收的数字信号Y，最后由单片机对其处理后，即可得到经过修正的标准输出Yc。一般在标定传感器的过程中，输入校准温度和压力点，然后测出x～y的数据，最后用二元函数插值法来修正传感器的非线性误差。

修正过程：首先，在单片机中存储关于x、Y、θ三者关系的公式，其中X为x的数字量。这些公式可以在单片机存储器的数据区内以表格形式存放，也可在底程序中用常数形式来体现。单片机接收经接口电路输出的未修正的数字量Y和环境温度的数字量θ，然后计算出相对应的被测数字量X，再与比例系数k相乘后，则可得到标准输出Yc=kX。

2单片机对减少传感器干扰方面的作用

传感器在实际工作中，常常会遇到外来干扰，有些为确定性的，有些为随机性的，这也是在传感器研究中常见问题之一。

2.1确定性的干扰

在实际工作中，传感器常常会产生一个确定性的干扰，这是由于传感器的自身结构特点或者外界环境的影响决定的，而这种干扰通常可由单片机来解决。

例如电涡流位移传感器在实际的工作中，由于被测物体材料的均匀性和导磁性的不同，会给测量结果带来一定的影响。轴承中轴的位置，需要进行精确的测量，但是由于轴表面不均匀的材质。会使测量变得困难。轴在转动过程中，虽然其位置保持不变，但传感器仍会有电压的输出，这样得到的测量结果会有很大的误差。由于轴在每次转动中产生的位移保持不变，所以这种干扰也可以说是确定性的。通过引用单片机技术，传感器在实际测量中，每当轴转动一周后，就对传感器的输出特性曲线进行定量修正，这样就能基本解决由于被测物体材质的不均匀性给测量结果带来的确定性干扰。

2.2随机干扰

传感器的工作环境往往是比较恶劣和复杂的，其应用的可靠性、安全性就成为一个非常突出的问题。所以，需要在工作中尽量减少干扰。提高输出信号信噪比的问题，是传感器研究中的最大难题之一。

但是实际上在传感器的使用中，单片机可利用软件来部分消除随机干扰，下面介绍一些在软件抗干扰用到的方法。

2.2.1指令冗余法

单片机受到干扰后，往往会把操作数当作指令码来执行，引起整个程序的混乱和程序弹飞。如果程序弹飞到某一条单字节指令上时，就不会发生将操作数当成指令的错误，而能自动纳入正轨。当弹飞到双字节或三字节指令的操作时，程序将继续弹飞。因此，在程序中插人幾个单字节的空操作指令NOP，就可以保护其后面的指令不被拆散而被完整地执行。

2.2.2软件陷阱法

系统中未使用的单元用跳转引导指令填满，作为软件“陷阱”，以捕获“飞掉”的程序，并强行将捕获的程序引向一个特定的地址，由一段专站处理错误的程序进行处理，以恢复系统的正常运行。

2.2.3软件“看门狗，(WATCH DOG)法”

WATCH DOG即定时监视器，俗称“看门狗”，当侵人的电磁干扰使系统程序弹飞，或进入死循环，或死机时，WATCHDOG能够帮助系统自动恢复正常运行。

3在传感器发展方面的应用

目前。成熟的传感器品种规格繁多，长期以来。由于传感器的输入输出信号符不相同，其原理和电路也差别较大，使得传感器的标准化工作进度较慢。给传感器的用户带来了很多的麻烦。同时，也不利于传感器及测试仪器的发展和在更广阔领域的应用。但是，随着单片机成本逐渐的降低，运算能力的提高以及体积的减小，会给传感器机及测试仪器的发展带来积极的影响。目前，中国也已开展了传感器的标准化工作，这也成为了目前传感器研究的一个重要方向。

标准化电路的传感器应具有的功能如下：①应对传感器信号进行放大及标准化的输出；②应具有温度补偿技术；③应具有线性校正技术；④应具有信号存储功能；⑤应具有简单的信号处理功能；⑥能连接在高一级的控制单元上，应具有良好的互换性。