广义而言传感技术必须感知三方面的信息,橘卜它们是客观世界的状态和信息,被测控系统的状态和信息以及操作人员需了解的状态信息和操控指示。这些部门一旦出现故障,将导致灾难性的后果。因此装置的可靠性、安全性、可维性、特别是包括受测控系统在内的整个系统的可靠性、安全性、可维性显得特别重要。即模拟式传感器输出模拟信号,数字式传感器输出数并乱大字信号。
仪器仪表的仪器技术
传感技术不仅是仪器仪表实现检测的基础,也是仪器仪表实现控制的基础。这不仅因为控制必须以检测输入的信息为基础,并且是由于控制达到的精度和状态,必需感知,否则不明确控制效果的控制仍然是盲目的控制。
广义而言传感技术必须感知三方面的信息,橘卜它们是客观世界的状态和信息,被测控系统的状态和信息以及操作人员需了解的状态信息和操控指示。在这里应注意到客观世界无穷无尽,测控系统对客观世界的感知主要集中于与目标相关的客观环境(简称既定目标环境),既定目标环境之外的环境信息可通过其它方法采集。被测控系统可以是简单的物或单一的样本,可以是复杂的无人直接操纵的自动系统,可以是有人(群)在内操作的大型自动化系统或社会活动系统,也可以是人体。以人体健康、生理、心理状态为目标的传感技术是医疗诊治仪器的基础和核心。操作人员可以是单人,但在系统化、网络化的情况下常扒扰为不同岗位下的操作人员群体。
窄义而言,传感技术主要是客观世界有用信息的检测,它包括有用被测量敏感技术,涉及各学科工作原理、遥感遥测、新材料等技术;信息融合技术,涉及传感器分布,微弱信号提取(增强),传感信息融合,成像等技术,传感器制造技术,涉及微加工,生物芯片,新工艺等技术。 人机界面技术主要为方便仪器仪表操作人员或配有仪器仪表的主设备、主系统的操作员操作仪器仪表或主设备、主系统服务。它使仪器仪表成为人类认识世界、改造世界的直接操作工具。仪器仪表、甚至配有仪器仪表的主设备、主系统的可操作性、可维护性主要由人机界面技术完成。仪器仪表具有一个美观、精致、操作简单、维护方便的人机界面,常成为人们选用仪器仪表及配有仪器仪表的主设备、主系统的一个重要条件。
人机友好界面技术包括显示技术、硬拷贝技术、人机对话技术、故障人工干预技术春伍旦等。考虑到操作人员从单机单人向系统化、网络化情况下的许多不同岗位的操作人员群体发展、人机友好界面技术正向人机大系统技术发展。此外,随着仪器仪表的系统化、网络化发展,识别特定操作人员、防止非操作人员的介入技术也日益受到重视。 随着仪器仪表和测控系统应用领域的日益扩大,可靠性技术特别是在一些军事、航空航天、电力、核工业设施,大型工程和工业生产中起到提高战斗力和维护正常工作的重要作用。这些部门一旦出现故障,将导致灾难性的后果。因此装置的可靠性、安全性、可维性、特别是包括受测控系统在内的整个系统的可靠性、安全性、可维性显得特别重要。像2003年8月15日美国、加拿大大面积停电的事故,是决不应由部分设备故障而扩展造成!
仪器仪表和测控系统的可靠性技术除了测控装置和测控系统自身的可靠性技术外,同时还要包括受测控装置和系统出现故障时的故障处理技术。测控装置和系统可靠性包括故障的自诊断、自隔离技术,故障自修复技术,容错技术,可靠性设计技术,可靠性制造技术等。
传感器与传感器技术的内容简介
本书系统地介绍了传感器的基本知识和基本特性、传感器的标定和校准方法以及应用技术,重点阐述了各类传感器(电阻应变式、电感式、电容式、压电式、热电式、光电式、数字式、磁敏、气敏、湿敏传感器等)的转换原理、组成结构、特性分析、设计方法、信号调理技术及其在日常生活和生产过程中的典型应用,并对其他现代新型传感器作了简要介绍。每章后面附有相当数量的思考题与习题,书末附有全部计算题参考答案。
本书可作为高等院校测控技术与仪器、自动化、电子信息工程、机电一体化等专业的教材,也可作为其他相近专业高年级本科生和硕士研究生的学习参考书,同时可供从事电子仪器及测控技术工作的人员参考。
本书配有立体化教学包,包含电子课件、习题解答、图片、动画等,可以免费赠送给任课教师。
传感器种类
传感器定义是将一种能量转换成另一种能量形式,因此有许多学者用“换能器”称谓“传感器”。在自动化行业里,传感器自动化产品是一个非常广的概念,作为传感器的学者了解传感器种类是必经门槛。那传感器种类到底有哪些呢?
一、按工作原理可分为:电容式、电阻式、电感式及电势式等。
二、按输入物理量可分为:位移传感器、压力传感器、速度传感器、温度传感器及气敏传感器等。
三、按能量转换原理可分为:有源传感器和无源传感器。有源传感器将非电量转换为电能量,如电动势、电荷式传感器等;无源程序传感器不起能量转换作用,只是将被测非电量转换为电参数的量,如电阻式、电感式及电容光焕发式传感器等。
四、按输出信号的性质可分为:模拟式传感器和数字式传感器。即模拟式传感器输出模拟信号,数字式传感器输出数并乱大字信号。
传感器未来技术方展方向
1、工艺和新一代固态传感器微结构制造工艺:深反应离子刻蚀(DRIE)工艺或IGP工艺;封装工艺:如常温键合倒装焊接、无应力微薄结构封装、多芯片组装工艺;
2、集成工艺和多变量复合传感陪虚器微结构集成制造工艺;工业控制用多变量复合传感器;
3、智能化技术与智能传感器信号有线或无线探测、变换处理、逻辑判断、功能计算、双向通讯、自诊断等智能化技术;智能多变量传感器,智能电量传感器和各种智能传感器、变送器;
4、网络化技术和网络化传感器,使传感器具有工业化标准接口和协议功能。
同时,到2020年,传感器及仪表元件领域应争取实现三大战略目标:
以工业控制、汽车、通讯、环保为重点服务领域,以传感器、弹性元件、光学元件、专用电路为重点对象,发展绝竖具有自主知识产权的原创性技术和产品;
以工艺为基础,以集成化、智能化和网络化技术为依托,加强制造工艺和新型传感器和仪表元器件的开发,使主导产品达到和接近国外同类产品的先进水平;
以增加品种、提高质量和经济效益为主要目标,加速产业化,使国产传感器和仪表元器件的品种占有率达到70%“80%,高档产品达60%以上。
测控技术与仪器(仪表自动化)这个专业学的是什么?以后从事什么类型的工作
该专业是信息科学技术领域的一个重要分支,主要研究信息的获取和处理,信息的传输和应用,微机测控、工业过程检测与控制、虚拟仪器及传感技术等方面的技术与理论,是计算机与信息技术、电子、光学、精密仪器及机械多学科相互渗透而形成的一门高新技术密集型综合专业。主要培养与信息检测和控制工程领域有关的信息处理、工业检测、过程控制、智能仪器及传感技术、电、光、机一体化技术等方面的研究、开发、设计和制造的高级复合型工程技术人才。毕业生除攻读硕士学位外,主要在高新技术产业、研究机构、外资企业从事电子技术、计算机软硬件、智能仪器、系统测试、压力变送器 自动测控系统、通信系统、电光机一体化测量系统等方面的研究、设计开发以及管理和营销工作。
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电厂都能用到什么样的传感器、变送器及测控仪表类产品?
测量温度:热电偶,热电阻,双金属温度计,温度开关,温度变送器;测量压力:压力变送器,微压变送器,弹簧管压力表,压力开关,压力传感器;
测量差压:差压变送器,差压表,差压开关,微差压变送器;
测量液位,物位:差压变送器,超声波液位计,电容式液位计,重锤料位计,导波雷达液位计,电接点水位计,液位开关,磁翻板液位计;
测量流量:差压变送器,流量变送器,超声波流量计,质量流量计,电磁流量计,椭圆齿轮流量计,涡街流量计;
测量转速:磁阻探头,电涡流探头(汽机,给水泵上用)
测量位移,差胀:电涡流探头
测量绝对膨胀:差动变压器传感器。
变送器(transmitter)是把传感器的输出信号转变为可被控制器识别的信号(或将传感器输入的非电量转换成电信号同时放大以便供远方测量和控制的信号源)的转换器。传感器和变送器一同构成自动控制的监测信号源。不同的物理量需要不同的传感器和相应的变送器。变送器的种类很多,用在工控仪表上面的变送器主要有温度变送器、压力变送器、流量变送器、电流变送器、电压变送器等等。