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传感器设计论文范文1
关键词：测力传感器，应力集中，精度，灵敏度
一、概述
对于电阻应变片式测力传感器（以下简称“测力传感器”）来说，弹性体的结构形状与相关尺寸对测力传感器性能的影响极大。可以说，测力传感器的性能主要取决于其弹性体的形状及相关尺寸。如果测力传感器的弹性体设计不合理，无论弹性体的加工精度多高、粘贴的电阻应变片的品质多好，测力传感器都难以达到较高的测力性能。因此，在测力传感器的设计过程中，对弹性体进行合理的设计至关重要。
弹性体的设计基本属于机械结构设计的范围，但因测力性能的需要，其结构上与普通的机械零件和构件有所不同。一般说来，普通的机械零件和构件只须满足在足够大的安全系数下的强度和刚度即可，对在受力条件下零件或构件上的应力分布情况不必严格要求。然而，对于弹性体来说，除了需要满足机械强度和刚度要求以外，必须保证弹性体上粘贴电阻应变片部位（以下简称“贴片部位”）的应力（应变）与弹性体承受的载荷（被测力）保持严格的对应关系；同时，为了提高测力传感器测力的灵敏度，还应使贴片部位达到较高的应力（应变）水平。
由此可见，在弹性体的设计过程中必须满足以下两项要求：
（1）贴片部位的应力（应变）应与被测力保持严格的对应关系；
（2）贴片部位应具有较高的应力（应变）水平。
为了满足上述两项要求，在测力传感器的弹性体设计方面，经常应用“应力集中”的设计原则，确保贴片部位的应力（应变）水平较高，并与被测力保持严格的对应关系，以提高所设计测力传感器的测力灵敏度和测力精度。
二、改善应力（应变）不规则分布的“应力集中”原则
在机械零件或构件的设计过程中，通常认为应力（应变）在零件或构件上是规则分布的，如果零件或构件的截面形状不发生变化，不必考虑应力（应变）分布不规则的问题。其实，在机械零件或构件的设计中，对于应力（应变）不规则分布的问题并非不予考虑，而是通过强度计算中的安全系数将其包容在内了。
对于测力传感器来说，它是通过电阻应变片测量弹性体上贴片部位的应变来测量被测力的大小。若要保证贴片部位的应力（应变）与被测力保持严格的对应关系，实际上就是保证在测力传感器受力时，弹性体上贴片部位的应力（应变）要按照某一规律分布。在实际应用中，对于弹性体贴片部位应力（应变）分布影响较大的因素主要是弹性体受力条件的变化。
弹性体受力条件的变化是指当弹性体受力的大小不变时，力的作用点发生变化或弹性体与其相邻的加载构件和承载构件的接触条件发生变化。如果在弹性体结构设计时，未能考虑这一情况，就可能造成弹性体上应力（应变）分布的不规则变化。这方面最典型的实例是筒式测力传感器（见图1）。
当筒式测力传感器上、下端面均匀受力时，在弹性体贴片部位的整个圆周上应力（应变）的分布是均匀的。当上、下两个端面上受力情况发生变化后，力在两个端面的作用情况不再是均匀分布的，这时弹性体贴片部位圆周上应力（应变）的分布情况就难以预料了。如果筒式测力传感器弹性体的高度与直径之比足够大，弹性体贴片部位圆周上的应力（应变）基本上还是均匀分布。但是，在实际应用中，通常很少能为测力传感器提供较大的安装空间位置，因而筒式测力传感器弹性体的高度与直径之比很难做到足够大，弹性体贴片部位圆周上应力（应变）将不均匀分布，而且不均匀分布的情况随弹性体受力情况的变化而改变。在这样的条件下，弹性体贴片部位的应力（应变）与被测力不能保持严格的对应关系，将造成明显的测力误差。
为了减小由于弹性体受力条件的变化引起的测力误差，有些传感器设计者采取在筒式测力传感器弹性体上增加贴片数量的方法，尽可能将弹性体上贴片部位圆周上应力（应变）分布不均匀的情况测量出来。这样的处理方法有一定的效果，可以减小弹性体受力条件的变化引起的测力误差。但这种方法毕竟是一种被动的方法，增加的贴片数量总是有限的，还是很难把弹性体上贴片部位圆周上应力（应变）分布不均匀的情况全部测量出来，测力误差减小的程度不够显著。
由于弹性体受力条件的变化引起的测力误差的实质是弹性体贴片部位圆周上的应力（应变）的不规则分布，如果能使弹性体贴片部位圆周上的应力（应变）分布受到一定条件的约束，迫使贴片部位的应力（应变）按照某一规律分布，因而使得弹性体贴片部位的应力（应变）与被测力基本保持严格的对应关系，由此来减小因弹性体受力条件的变化引起的测力误差。
对于筒式测力传感器来说，在承载强度足够的条件下，如果将弹性体贴片部位圆周上不贴片的部位挖空（见图2），使得应力只能在未挖空的部位分布，大大改善了应力（应变）不规则分布的情况。或者说，应力（应变）的不规则分布仅仅限于未挖空的部位，并且其不规则分布的程度不会很大。因此，在未挖空的部位粘贴电阻应变片，就能使测得的应力（应变）与被测力基本保持严格的对应关系。
上述处理方法实际上出于这样一个原理：通过某种措施，使弹性体上的应力（应变）集中分布在便于贴片检测的部位，实现测得的应力（应变）与被测力基本保持严格的对应关系，以保证传感器的测力精度。
作者曾用上述方法对筒式测力传感器进行改进。改进前的普通筒式传感器测力误差大于1%F.S.，改进后（局部挖空）的筒式传感器测力误差为0.1~0.3%F.S.，测力精度明显提高。
三、提高应力（应变）水平的应力集中原则
若要测力传感器达到较高的灵敏度，通常应该使电阻应变片有较高的应变水平，即在弹性体上贴片部位应该有较高的应力（应变）水平。
实现弹性体上贴片部位达到较高应力（应变）水平有两种常用的方法：
（1）整体减小弹性体的尺寸，全面提高弹性体上的应力（应变）水平；
（2）在贴片部位附近对弹性体进行局部削弱，使贴片部位局部应力（应变）水平提高，而弹性体其它部位的应力（应变）水平基本不变。
以上两种方法都可以提高贴片部位的应力（应变）水平，但对弹性体整体性能而言，局部削弱弹性体的效果要远好于整体减小弹性体尺寸。因为局部削弱弹性体既能提高贴片部位的应力（应变）水平，又使得弹性体整体保持较高的强度和刚度，有利于提高传感器的性能和使用效果。
局部削弱弹性体提高贴片部位应力（应变）水平的原理是：通过局部削弱弹性体，造成局部的应力集中，使得应力集中部位的应力（应变）水平明显高于弹性体其它部位的应力水平，将电阻应变片粘贴于应力集中部位，就可以测得较高的应变水平。
局部应力（应变）集中的方法在测力传感器的设计中经常被采用，尤其在梁式测力传感器（如弯曲梁式和剪切梁式测力传感器）的弹性体设计中被广泛应用。局部应力（应变）集中方法应用较为成功的当数剪切梁式测力传感器。剪切梁式测力传感器是通过检测梁式弹性体上的剪应力（剪应变）实现测力的，其弹性体的结构如图3所示（为了便于说明问题，这里仅以一简支梁式的弹性体为例）。
由材料力学中有关梁的应力分布知识可知，当梁承受横向（弯曲）载荷时，在梁的中性层处剪应力（剪应变）最大。如果要检测梁上的剪应变，应该在梁的中性层处贴片。为了提高贴片处的剪应力（剪应变）水平，可将弹性体两侧各挖一个盲孔（见图3的2处），盲孔的中心应在中性层处。电阻应变片应该粘贴在盲孔的底面上，即图3中工字形断面（A－A剖面）的腹板上。
对于梁形构件来说，其弯曲强度是主要矛盾。在一个梁满足弯曲强度的情况下，剪切强度一般裕量较大。当在中性层附近挖盲孔后，该截面上腹板上的剪应力（剪应变）明显提高，然而该截面上的弯曲应力提高很小。因此，剪切梁式弹性体应用局部应力集中方案后，被检测的剪应变大大提高，使该测力传感器的灵敏度显著提高，而对整个梁的弯曲强度影响很小，使整个梁保持了良好的强度和刚度。
四、小结
在测力传感器的设计过程中，如能自觉地按照上述两种应力集中的原则，对弹性体进行结构设计，就能够收到提高测力传感器的测力精度和测力灵敏度的良好效果。灵活、恰当地运用应力集中的原则，对于设计和生产高性能的测力传感器具有重要的实用意义。
参考文献
[1].刘鸿文主编，《材料力学》，高等教育出版社，1979年
PrinciplesofConcentratingStressintheDesignofLoadCells
Abstract:Thispaperintroducestwoprinciplesofconcentratingstress,whichareusually
usedinthedesignofloadcells.Accordingtotheprinciplestheelasticbodiesofloadcells
传感器设计论文范文2
关键词：虚拟仪器，力传感器，标定
1 引言
力传感器是目前广泛使用的传感器，在长期使用过程中，由于使用环境、本身结构的变化，需要对其进行标定，以此保证测量的精度。近年来，随着虚拟仪器技术的出现和发展，越来越多的技术人员开始基于该技术来开发自动化测量设备。博士论文，标定。虚拟仪器是基于计算机的仪器。计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向[1]。而在众多的虚拟仪器开发平台中，美国国家仪器公司（NI）的LabVIEW应用最为广泛。本文主要介绍了基于LabVIEW的力传感器标定程序的设计。
2 标定的原理
所谓标定（或现场校准）[2]就是指用相对标准的量来确定测试系统电输出量与物理输入量之间的函数关系的过程。标定是测试中极其重要的一环。标定除了能够确定输入量和输出量之间的函数关系之外，还可以最大限度地消除测量系统中的系统误差。
传感器的校准采用静态的方法，即在静态标准条件下，采用一定标准等级（其精度等级为被较传感器的3~5倍）的校准设备，对传感器重复（不少于3次）进行全量程逐级加载和卸载测试，获得各次校准数据，以确定传感器的静态基本性能指标和精度的过程。为简化系统的设计，此处标准量采用砝码加载的方式获得。
3 系统组成
3.1硬件组成
系统的硬件组成如图1所示：
图1 系统硬件组成
由图可以看出，系统主要包括计算机、力传感器，数据采集卡、接线盒等。本系统中，力传感器采用电阻应变式压力传感器，四个应变片采用全桥的工作方式。数据采集卡采用NI公司的PCI-6221，该采集卡的主要参数如下：它具有16个模拟输入端口，2个模拟输出端口，24个数字输入输出端口，采样速率最高可达到250kS/s。接线盒采用NI公司的SC-2345，此接线盒直接与数据采集卡相连，接线盒上有SCC信号调理模块插座。SCC模块是NI公司提供的信号调理模块，其上面包含信号调理电路，可以将传感器处采集的信号转换成适合数据采集卡读取的信号。本系统所用的SCC模块为SCC-SG04，此模块适用于连接采用全桥工作方式的电阻应变式压力传感器。
3.2软件组成
本系统软件基于LabVIEW 8.2来开发。LabVIEW是一种图形化的编程语言。博士论文，标定。博士论文，标定。与其他开发工具不同，用LabVIEW编程的过程不是写代码，而是画“流程图”。这样可以使用户从烦琐的程序设计中解放出来，而将注意力集中在测量等物理问题本身。它主要针对各个领域的工程技术人员而设计，非计算机专业人员[1]。博士论文，标定。
因为所用的力传感器属于应变式电阻传感器，其电阻变化率与应变可以保持很好的线性关系，即输入与输出量之间呈线性关系，所以可以用一条直线对校准数据进行拟合。此直线就称为拟合直线，所求得的方程为拟合方程。图2所示为传感器标定程序的采样页面。
此程序采用LabVIEW的事件驱动编程技术进行编制的。事件[3]是对活动发生的异步通知。事件可以来自于用户界面、外部I/O或程序的其它部分。在LabVIEW中使用用户界面事件可使前面板用户操作与程序框图执行保持同步。事件允许用户每当执行某个特定操作时执行特定的事件处理分支。
图2 标定程序采样页面
图3 采样程序
直线拟合的方法[2]有很多种，比如最小二乘法、平均选点法、断点法等等。其中，最小二乘法精度比较高，此处利用它进行直线拟合。根据最小二乘法，假定是一组测量值，是相应的拟合值，mse为均方差，则拟合目标可以表达为，期望mse最小。
LabVIEW中的分析软件库提供了多种线性和非线性的曲线拟合算法，例如线性拟合、指数拟合、通用多项式拟合等等。本程序选择Linear Fit.Vi 来实现最小二乘法线性拟合。
标定子程序的工作流程如下：用户先通过多次采样，获得各个输入量对应的输出量，通过While循环的移位寄存器保存这些值。博士论文，标定。采样完成后，把这些值输入Linear Fit.Vi进行拟合，拟合的曲线在Graph控件中显示出来，同时该Vi自动求出方程y=ax+b中的斜率a和截距b，这样，输入输出量之间的函数关系就可以确定下来了，如图4所示。
图4 标定程序拟合前面板
4 小结
基于虚拟仪器的力传感器标定程序能够方便地对力传感器进行标定。博士论文，标定。该系统具有人机界面友好，灵活方便，自动化程度高等特点。
参考文献：
【1】.候国屏;王珅;叶齐鑫.LabVIEW7.1编程与虚拟仪器设计[M].清华大学出版社.2005
【2】.张迎新等.非电量测量技术基础[M].北京航空航天大学出版社，2001
【3】.NationalInstrumentsCorporation.LabVIEWHelp[CD].ni.com/china,2008
传感器设计论文范文3
关键词：虚拟仪器，地磁场监测，分布式测量，电子邮件
1、前言
地磁场的异常波动是发生地震的重要征兆，对地磁场异常的监测可以为地震预报研究提供重要的数据资料 [1]。
虚拟仪器技术是利用编程软件，按照测量原理,采用适当的信号分析与处理技术,编制具有测量功能的程序就可以构成相应的测试仪器[2],降低了仪器的开发和维护费用,缩短了技术更新周期，显著提高了仪器的柔性和性价比[3]。
2、硬件结构
分布式地磁场异常监测系统总体结构如图1所示。磁场传感器通过RS232串口将计算出的地磁场方位值前期数据发送给电脑1，电脑1上的虚拟仪器软件完成对信号的读取、计算、分析、显示、存储等并通过电子邮件将相关数据传送给远端的电脑2。
3、软件设计
3.1、软件的总体功能
如图2所示，监测系统主要有数据采集模块、显示模块、磁场异常报警模块、数据处理模块、数据保存模块、电子邮件发送模块等组成。
3.2、软件前面板
前面板如图3所示,主要分为3个模块:通信参数设置模块、监测结果显示及保存模块、异常报警模块等。论文参考，电子邮件。论文参考，电子邮件。设置的通信参数主要有与传感器通信时的波特率、数据位、数据文件保存的位置、软件异常及地磁异常时发送电邮的收发件人电子信箱地址等。论文参考，电子邮件。论文参考，电子邮件。
图2 软件总体功能框图
图3 软件前面板
3.3、地磁场方位值的计算
地磁场方位值计算模块如图4所示，将VISA读取控件缓冲区中的字符串数组读出，截取其中第9和第10个元素，进行数制、进制转换得到地磁场方位值，接到前面板进行显示。论文参考，电子邮件。论文参考，电子邮件。
图4 方位值计算模块
3.4异常报警
将当前时刻的方位值与正常方位值相比较，如果相差5度，即认为是地磁场的异常波动，报警指示灯亮，发出报警音，同时启动邮件发送模块。
3.5 数据保存模块
调用日期/时间字符串控件，读取windows日期时间，和地磁场方位值一起写入指定目录的txt文件中。当地磁场异常时，触发磁场异常逻辑为真，写入文件控件将从此时刻开始5秒内的时间值、地磁场方位值写入txt文件中。
图5 邮件发送第一帧
图6 邮件发送第二帧
3.6 邮件发送
4.实验
如图7所示，实验方法为:将传感器与电脑1串口相连，通过虚拟仪器软件监测地磁场的异常情况，当地磁发生异常或接收传感器数据异常时，电脑1上的监测软件报警，并把异常数据记录到数据文件中，同时通过电子邮件模块向指定信箱发送指定格式邮件，监测者在电脑2上查看相关异常邮件。做法是转动传感器使其与地磁场磁北指向夹角为200°，用一块磁铁沿着与传感器指向垂直的方向自远及近靠近后又自近及远离开传感器，记录下整个过程磁铁与传感器距离、地磁场方位值、异常情况及邮件接收情况。实验结果如表1所示。
反复实验表明，监测软件准确地记录下了磁铁靠近传感器的过程中该处磁场的变化情况，且当地磁异常时电脑2及时地接收到了相关异常数据邮件。
表 1模拟干扰地磁场实验
传感器设计论文范文4
一、传感器教学的现状
传感器是测控技术与仪器、电子信息工程、自动化、应用电子技术、工业自动化等弱电专业的一门必修专业课程，如何让学生学好这门课程，如何通过这门课程培养学生的动手能力、实践能力、创新能力，一直都是我们高校相关教师在思索的一个课题。我校传感器课程从开课至今历经了几次调整，但是在应用型人才培养方面的效果并不十分突出，究其原因主要有以下几点：
（一）传感器教学安排不够合理
在教学中，过分强调理论的指导性，把实验教学看成理论教学的附属品，表现为重理论、轻实践，重理论知识传授、轻动手能力培养。理论教学与当今传感器的实际应用联系也较少，教学中教师主体地位太明显，学生在实验教学中基本上是被动地按老师的演示方法或实验教材规定的步骤进行实验结果的验证，实验教师在教学中基本上也是按部就班，很少去考虑专业培养的发展需要以及培养对象的个人兴趣，致使学生基本处于一种被动学习的状况，扼制了学生学习的积极性、主动性和创造性，难以实现学生在教学活动中的主体地位和个性差异，不利于应用技能以及创新精神、创造能力等综合素质的培养。
（二）实验条件还不够完善，实验内容应用性、创新性不够
实验室建设不足，存在实验设备落后、实验条件有限等困难，开设和开发综合型和创新型实验项目受到相应的制约。
目前，我校采用的传感器实验装置是CSY3000型传感器系统实验仪，它所提供的实验项目大多为验证型实验，缺乏设计型、综合性；采用的传感器实验教材都是在厂家提供的仪器使用指南的基础编写的讲义，缺乏创新性、拓展性。实验模型基本确定，学生基本上是按教师和实验讲义要求的内容、步骤进行实验，学生处于被动学习和机械操作的状态，遏制了学生实验的逻辑思维和创造性思维。
（三）课程考核太过传统
我校该课程的考核主要传统的考试为主，实验部分也是以实验报告的完成情况和教师的印象为依据。学生被动性学习现象严重。此种教学模式严重影响了学生的学习积极性，让很多学生养成了一种上课混日子的现象。
二、传感器教学改革的几点思路
（一）优化理论课程教学
根据本课程的培养目标和培养定位，体现“工程应用型”人才培养的特点。
首先，建议对传感器教材进行优选。教材的选择对教学效果有着直接的影响。优选国内国家级规划教材，紧跟信息技术领域变化及学科发展。“传感器”教材的章节编排方法通常有两种：一种是按照工作原理；另一种是按照被测参数。前者适合于理论学习，后者适合于应用型学习，选择时应以“应用型”培养为参照。
其次，优选内容和方法。教师讲课时应合理安排章节内容，不能完全照本宣科地讲，要利用课外研读大量的相关参考书籍、应用类相关杂志，结合自己的理解，采取启发式和探究式的研究性教学方法，通过提出问题、学生参与讨论等互动方式，使学生融入课堂教学过程，培养其发现问题、解决问题的能力。
再次，增加实物展示环节及动画展示。教师在讲授理论知识的同时，展示相应的实物或者动画，能让学生的学习不那么空洞，增加其对知识的理解。
（二）优化实践教学
1、实验室基础建设的切实跟进
根据课程教学计划和课程教学大纲，加强传感器实验室建设。现有的设备大部分只能进行一些比较基础的验证型实验，以及一些简答的综合型实验。要引进一些符合目前传感器应用的、能开展综合型、设计型、拓展型实验的设备。
2、实验教材的切实跟进
作为实验教学中不可缺少的一环，实验教材体现了实验课程的教学方式、教学内容、教学思想等多方面，其重要性不言而喻。前面讲到目前使用的实验教材是在厂家提供的仪器使用指南的基础上所编写的，在新颖性和实用性方面有所缺乏，应根据目前高校实验教学状况和该学科地不断发展更新充实实验教学内容和方法，做到实验教材的切实跟进。
3、提升实验内容的多样性和设计性
目前我们沿用的基本上还是传统的传感器实验教学内容和方式，而传感器技术是一种综合性应用技术，随着新材料、新工艺以及各门类技术的发展，新型传感器不断涌现，为了体现实践教学的作用，培养学生理论用于实践的能力，原有基础上的大量验证型实验应有所改变，一方面要保留必要的基础验证型实验，如电阻式传感器、电涡流传感器、光电式传感器实验等，让学生通过这些实验，更进一步理解传感器的基本原理和特性，进一步消化教学内容；另一方面增加些设计型实验，如采用电容式传感器设计成粮食水分监测传感器，用电涡流式传感器设计厚度检测仪，以及用温度传感器测油温等，还可以在此基础上设计综合性实验，每学期提出几个方向让学生自主选择，以设计论文的形式设计一套测试系统方案，包括：可能采用的方法；自己设计的方案；实现该设计方案需要进行的实验内容及时间安排；希望得到的实验结果及可能得到的结果预测等方面。如有条件鼓励学生动手制作该测试系统的某些部分或者是全部。综合型实验比如有：变压器油温监控系统、居室环境舒适度监控系统、汽车安全气囊测控系统等等。通过设计型实验和综合型实验，可以培养学生的工程设计能力、解决实际问题能力，激发学生的学习热情和创新意识，并且为将来写论文打下基础。
4、教学过程中注重对学生的引导
作为目前主要的一种验证理论、应用理论、锻炼学生动手能力的教学方式，实验课应该具备引导学生、在教学中给学生启发的特点，故在实验教学的过程中，我们应该因材施教，采用启发式教学方法，而不是灌入式地让学生被动地进行试验，每个实验在任务给出后，让学生独立完成实验乃至设计，教师在必要时才给予提示，为了活跃学生的思路，可以大部分实验只提出实验任务和要求，而不规定具体的实验方法及步骤，这样一来，让每个学生都亲自动手完成实验的过程，这样不仅有利于提高学生的独立操作能力，更有利于增强实验教学的效果。
（三）制定适合应用型人才培养模式的考核方案
成绩是学生对该课程掌握情况的一个重要反馈，理论成绩和实验成绩的评定方法关乎学生对待课程的态度，我们要充分利用学生的这一心理特征来促进我们的传感器教学，既达到考察学生学习情况的目的，又能使学生强化自身的知识、实践能力以及创新能力。成绩的评定不应该仅仅是知识的掌握与否，还应该将操作过程情况和熟练程度、灵活运用知识程度、应用技能、创新性程度等纳入评定范畴。同时还引导学生在创新性思维和创新型设计的基础上，撰写设计论文，可锻炼学生的整体构想能力，为将来的科技论文打下基础。
传感器设计论文范文5
关键词：SCADA系统，Sunwayland组态，Siemens，s7-300，PLC可编程控制器，变频调速控制技术，语音电话报警
概述
一、系统介绍
SCADA(SupervisoryControl And Data Acquisition)系统，即数据采集与监视控制系统。SCADA系统的应用领域很广，它可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。SCADA系统是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。它可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。通过对上位机组态，根据中央空调系统制冷机房设备运行工艺流程对下位机进行程序编制，使制冷机房设备按照设计的工艺流程及精度要求自动运行，用户通过INTERNET可以从IE浏览器上远程访问Sunwayland的工程画面，实现24小时无人值守且保证中央空调科学节能运行，为客户提供舒适可靠高品质的冷负荷需求。论文参考网。
二、系统构成
1、上位机选用研祥工控机，安装国内知名组态软件Sunwayland WWW网络版6.1。
2、下位机控制核心选用多功能模块化的可编程控制器Siemens s7-300,选用CPU314、CP340通讯处理器（R485接口）、通过通讯的方式控制Siemens变频器MM430。
3、现场测量控制元件（如温度传感器、压力传感器、流量传感器、液位传感器、电动阀门等等）选用国际知名品牌如Siemens、Honeywell、Danfoss，通过开关量和模拟量输入模块采集现场设备运行状态及数据，通过开关量和模拟量输出模块控制现场执行设备。论文参考网。论文参考网。
4、SCADA系统结构共分四个层次如图所示：
三、系统软件、硬件部分清单
序号 监控中心设备名称 品牌型号 数量 单位 备注 1 STEP V5.4 SIEMENS 1 套 含驱动协议硬件狗 2 Sunwayland6.1 Sunwayland 1 套 WWW网络版 3 东进语音卡 DN081A 1 套
4 CPU314C-2DP SIEMENS 1 块
5 PS307(10A) SIEMENS 1 块
6 CP341(RS485) SIEMENS 2 块
7 Rail SIEMENS 0.83 米
8 128k存储器 SIEMENS 1 块
9 SM331 SIEMENS 2 块 8路 10 SM332 SIEMENS 1 块 8路 11 SM321 SIEMENS 1 块 32DI*24VDC 12 SM322 SIEMENS 1 块 32DO*24VDC/0.5A 13 工控机910B EVOC 1 台
14 MPI编程电缆 SIEMENS 2 件 USB口 15 打印机 HP 1 台 激光 16 控制柜柜体 RITTAL 1 套 玻璃门2.2*0.8*0.6 序号 现场设备名称 品牌型号 数量 单位 备注 1 冷水机组 YORK 2 台 MODBUS RTU,RS485 2 冷冻水泵 凯泉 3 台 变频MM430 3 冷却水泵 凯泉 3 台
4 冷却塔 联丰 2 台
5 冷冻定压补水装置 Flamac 1 台
6 电动开关阀 Danfoss 6 个
7 电动调节阀 Danfoss 3 个
传感器设计论文范文6
关键词 平面涡流传感器；提离值；机理分析
中图分类号O59 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）101-0136-02
0 引言
20世纪80年代，电涡流传感器在航空航天的快速发展中得到了广泛应用，但是工程人员发现由于设备器件等的特殊结构，传统的刚性传感器无法得到安装，因此传统的刚性传感器的应用也得到了极大限制。随着传感器技术的发展以及加工工艺技术水平的提高，柔性传感器的研究越来越受到重视。
随着传感器技术的发展以及加工工艺水平的提高，为了实现大面积的位移测量，提高测量精度、测试速度和效率，电涡流传感器阵列测试技术的研究和应用得到很大的发展。传统的电涡流传感器使用的敏感线圈形状为螺旋渐开线型，在线圈的中心和外侧引出两根测量线进行测量。本文提出一种矩形电涡流传感器，在相同的加工工艺水平下，与传统的涡流传感器线圈相比可以加工得更薄，灵敏度高、线性度更好。首先，设计并制作平面矩形并联型涡流传感器探头；其次，机理分析，即推导提离值与线圈固有参数及外加电流、频率的关系表达式；最后，搭建线圈测试平台，测试并分析传感器探头的特性。
1 矩形涡流传感器线圈设计
1.1 线圈的结构
矩形涡流传感器线圈是在柔性基底上加工制成的，线圈如图1所示，线圈的各圈为矩形，各圈之间为并联关系，从线圈中心引出两根测量线，制作工艺上较传统螺旋渐开线形线圈要更为简便。
1.2线圈制作
以多壁碳纳米管作为导电相，硫化硅橡胶作为基体相，以正己烷作为有机溶剂，以硅酸作为催化剂，硅酸乙酯作为交联剂，在机械搅拌作用下，辅以超声波分散处理，控制恒定的温度、超声功率和搅拌速度，室温保持24h以上，成型，得到碳纳米管填充硅橡胶复合材料试样，制作流程如图2所示。
2 线圈内任意一点磁感应强度分析
选圈数分别为33 、25、 17 、9的线圈进行提离特性试验，分别取不同的线圈圈数，测量其阻抗Z，阻抗提离特性如图4所示。表1为图4对应的分析表，由表1的分析可知随线圈圈数增大，线圈的阻抗、平均灵敏度增大。
4 结论
为了进行复杂曲面间隙的无损测量，提出矩形平面电涡流传感器线圈，从机理和实验数据分析上研究了电涡流传感器线圈的特性，论文的研究在工程应用上具有一定的指导意义。
参考文献
[1]李剑，丁天怀.差动结构电涡流式液位传感器性能改进与应用[J].仪表技术与传感器，2003（2）： 12-14.
[2]Hansen J，Peoples R B.Using eddy current testing to solve industrial problems [J].Mater Eval， 2006，64（5）： 543 - 546.
