時間：2023-03-27 16:39:41
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇傳感器技術(shù)論文，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
在通信中沒有穩(wěn)定通道，且在路由方面會出現(xiàn)極高延遲，無法保證網(wǎng)絡(luò)通信中的安全問題，例如一些重要信息可能會被攔截并對其泄露，因此網(wǎng)絡(luò)通信的安全性不夠強(qiáng)，則不能夠有效的保證信息安全的傳輸。
2.1破撞攻擊。在發(fā)包作用處于正常的節(jié)點中時，破壞方則會附帶的將另一個數(shù)據(jù)包進(jìn)行發(fā)送，使得破壞的數(shù)據(jù)由于出現(xiàn)數(shù)據(jù)的疊加無法有效的被分離開，從而嚴(yán)重的阻礙了正常情況下的網(wǎng)絡(luò)通信，并且破壞了網(wǎng)絡(luò)通信的安全性，即為碰撞攻擊。建立監(jiān)聽系統(tǒng)則是最好的防卸方法，它是利用糾錯系統(tǒng)來查找數(shù)據(jù)包的疊加狀況，并及時的對其進(jìn)行清除，從而確保數(shù)據(jù)安全的傳輸。
2.2擁塞攻擊。擁塞攻擊指就是破換方對網(wǎng)絡(luò)通信的頻率進(jìn)行深入的了解之后，通過通信頻率附近的區(qū)域的得知，來發(fā)射相應(yīng)的無線電波，從而進(jìn)行一步對干擾予以加大。對于這種狀況，則需要采用科學(xué)合理的預(yù)防方式，來將網(wǎng)絡(luò)節(jié)點裝換成另一個頻率，才能進(jìn)行正常的通信。
3加強(qiáng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的相關(guān)措施分析
3.1密鑰管理技術(shù)。通常在密鑰的管理中，密鑰從生成到完畢的這一過程所存在的不同問題在整個加密系統(tǒng)中是極其薄弱的一個環(huán)節(jié)，信息的泄漏問題尤為頻繁。目前我國對密鑰管理技術(shù)上最根本的管理是對稱密鑰機(jī)制的管理，其中包括非預(yù)共享的密鑰模式、預(yù)共享密鑰模式、概率性分配模式以及確定性分配模式。確定性分配模式為一個共享的密碼鑰匙，處于兩個需要進(jìn)行交換的數(shù)據(jù)節(jié)點間，且為一種非常確定的方式。而概率性分配則是將密碼鑰匙的共享得以實現(xiàn)，則要根據(jù)能夠進(jìn)行計算的合理概率，從而使得分配模式予以提出。
3.2安全路由技術(shù)。路由技術(shù)的實施就是想節(jié)省無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點所擁有能量，并最大程度體現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。但由于傳播的范圍較大，因此在傳輸網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息時常常不同程度的遭受攻擊，例如DD路由中最根本的協(xié)議，一些惡意的消息通過泛洪攻擊方式進(jìn)行攔截及獲取，并利用網(wǎng)絡(luò)將類似虛擬IP地址、hello時間以及保持時間這樣的HSRP信息的HSRP協(xié)議數(shù)據(jù)單元進(jìn)行寄發(fā)的方式，來對正常情況下的傳輸實行阻礙，使得網(wǎng)絡(luò)無法進(jìn)行正常且順利的通信流程。但通過HSRP協(xié)議和TESLA協(xié)議進(jìn)行有效結(jié)合所形成的SPINS協(xié)議，則可以有效的緩解且減少信息泄露的情況的出現(xiàn)，同時進(jìn)一步加強(qiáng)了對攻擊進(jìn)行預(yù)防的能力，從而保證無線傳感器網(wǎng)絡(luò)整體的系統(tǒng)具有安全性。
3.3安全數(shù)據(jù)相融合。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)就是通過豐富且復(fù)雜的數(shù)據(jù)所形成的一種網(wǎng)絡(luò)，其中的相關(guān)數(shù)據(jù)會利用融合以及剔除，來對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行傳送，因此在此過程中，必須謹(jǐn)慎仔細(xì)的對數(shù)據(jù)融合的安全性問題予以重視。同時數(shù)據(jù)融合節(jié)點的過程中，必須將數(shù)據(jù)具體的融合通過安全節(jié)點進(jìn)行開展，并且在融合之后，將一些有效的數(shù)據(jù)通過供基站予以傳送，才能進(jìn)一步對監(jiān)測的評價進(jìn)行開展，從而保證融合的結(jié)果具有真實性以及安全性。
3.4密碼技術(shù)。針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的一些極其不安全的特性，可通過密碼設(shè)置、科學(xué)化的密碼技術(shù)，從而進(jìn)一步保證網(wǎng)絡(luò)通信能夠安全的進(jìn)行。同時通過加大密碼中相關(guān)代碼以及數(shù)據(jù)的長度，來大大降低信息泄露的情況，從而可以有效的保證通信數(shù)據(jù)的安全性。由于出現(xiàn)的密鑰算法無法達(dá)到對稱性，其中所具備的保護(hù)因素較大，并且擁有簡單方便的密碼設(shè)置，從而廣泛、普遍的被人們運用到日常生活中。而在應(yīng)用不同的通信設(shè)備時，則需要將相應(yīng)的密碼技術(shù)進(jìn)行使用。
4結(jié)束語
本文所設(shè)計傳感器節(jié)點無線傳感網(wǎng)絡(luò)實時監(jiān)測系統(tǒng)可以分為3個部分：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)部分，廣域網(wǎng)（移動網(wǎng)絡(luò)或Internet）部分，遠(yuǎn)端用戶部分。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的各個節(jié)點被安置在每個冷藏箱內(nèi)，并組成通訊網(wǎng)絡(luò)。每個節(jié)點上集成了溫濕度、二氧化碳、乙烯、震蕩檢測器等傳感器。溫度是冷鏈運輸過程中最重要的參數(shù)，直接影響食物的保鮮時間，濕度能體現(xiàn)出食物的失水程度，二氧化碳能表現(xiàn)出食物內(nèi)部的代謝情況，乙烯能反映運輸過程中的果實成熟過程，震蕩檢測則能體現(xiàn)一些突況。各個傳感器受嵌入式CPU控制并將信息交給CPU處理，同時嵌入式CPU與Zigbee協(xié)議處理芯片通信已實現(xiàn)協(xié)議層面的各種操作。以此方式實現(xiàn)對傳感器采樣周期、工作狀態(tài)等的設(shè)置和調(diào)控。各節(jié)點將各種傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、壓縮并發(fā)送給上一級路由器，再由路由器發(fā)送到協(xié)調(diào)器。在協(xié)調(diào)器上，安裝有GPRS和WiFi空中接口，能夠根據(jù)具體環(huán)境選擇一種方式將各路由器發(fā)送到協(xié)調(diào)器的食品所處環(huán)境信息發(fā)送到廣域網(wǎng)中。
廣域網(wǎng)部分在本文系統(tǒng)中指移動服務(wù)器或者Internet。協(xié)調(diào)器將監(jiān)測到的環(huán)境信息發(fā)送到廣域網(wǎng)中，而廣域網(wǎng)則提供中轉(zhuǎn)的功能，便于物流管理者在遠(yuǎn)端獲取這些環(huán)境信息。遠(yuǎn)端用戶部分指物流管理者通過在PC上開發(fā)的用戶界面或者在手機(jī)上開發(fā)的相關(guān)應(yīng)用程序從廣域網(wǎng)獲取實時的冷鮮食品信息，并根據(jù)這些信息對出現(xiàn)的異常情況及時地做出判斷和調(diào)整。
由于終端節(jié)點是通過電池供電的，而在一次長途運送過程中無法更換電池，所以終端節(jié)點的功耗是在設(shè)計中需要考慮的重要問題。合理利用Zigbee協(xié)議棧中提供的節(jié)點睡眠功能將有效地優(yōu)化終端節(jié)點的能量利用效率。因為傳感器采集的環(huán)境信息將按照一定周期上傳給路由節(jié)點或協(xié)調(diào)器，所以在不需要發(fā)送信息時，可以將發(fā)送模塊以及嵌入式CPU中與發(fā)送有關(guān)的功能置于睡眠狀態(tài)，在需要發(fā)送數(shù)據(jù)時再由設(shè)置好的系統(tǒng)時鐘進(jìn)行喚醒。這樣通過軟件的編寫，控制各個模塊的工作時間，對能量進(jìn)行分時合理利用將大幅提高終端節(jié)點的電能使用時間，使整個傳感器節(jié)點網(wǎng)絡(luò)更加適用于實際的冷鮮食品物流監(jiān)控應(yīng)用。
2結(jié)語
關(guān)鍵詞：貝葉斯估計信息融合障礙探測智能駕駛
隨著傳感器技術(shù)、信息處理技術(shù)、測量技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，智能駕駛系統(tǒng)（輔助駕駛系統(tǒng)一無人駕駛系統(tǒng)）也得了飛速的發(fā)展。消費者越來越注重駕駛的安全性與舒適性，這就要求傳感器能識別在同一車道上前方行駛的汽車，并能在有障礙時提醒駕駛員或者自動改變汽車狀態(tài)，以避免事故訴發(fā)生。國際上各大汽車公司也都致力于這方面的研究，并開發(fā)了一系列安全駕駛系統(tǒng)，如碰撞報警系統(tǒng)（CW）、偏向報警系統(tǒng)（LDW）和智能巡游系統(tǒng)（ICC）等。國內(nèi)在這些方面也有一定的研究，但與國外相比仍存在較大的差距。本文將主要討論多傳感器信息融合技術(shù)在智能駕駛系統(tǒng)（ITS）中的應(yīng)用。
1ICC/CW和LDW系統(tǒng)中存在的問題
1.1ICC/CW系統(tǒng)中的誤識別問題
ICC/CW系統(tǒng)中經(jīng)常使用單一波束傳感器。這類傳感器利用非常狹窄的波束寬度測定前方的車輛，對于彎曲道路（見圖1（a）），前后車輛很容易駛出傳感器的測量范圍，這將引起智能巡游系統(tǒng)誤加速。如果前方車輛減速或在拐彎處另一輛汽車駛?cè)氡拒嚨溃鲎矆缶到y(tǒng)將不能在安全停車范圍內(nèi)給出響應(yīng)而容易產(chǎn)生碰撞。類似地，當(dāng)彎曲度延伸時（見圖1(b)），雷達(dá)系統(tǒng)易把鄰近道路的車輛或路邊的防護(hù)欄誤認(rèn)為是障礙而給出報警。當(dāng)?shù)缆凡黄教箷r，雷達(dá)傳感器前方的道路是斜向上，小丘或小堆也可能被誤認(rèn)為是障礙，這些都降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性?，F(xiàn)在有一些濾波算法可以處理這些問題并取得了一定效果，但不能徹底解決。
1.2LDW系統(tǒng)中存在的場景識別問題
LDW系統(tǒng)中同樣存在公共駕駛區(qū)場景識別問題。LDW系統(tǒng)依賴于一側(cè)的攝像機(jī)（經(jīng)常僅能測道路上相鄰車輛的位置），很難區(qū)分彎曲的道路和做到多樣的個人駕駛模式。LDW系統(tǒng)利用一個前向攝像機(jī)探測車輛前方道路的地理狀況，這對于遠(yuǎn)距離測量存在著精確性的問題，所有這些都影響了TLC（Time-to-Line-Crossing）測量的準(zhǔn)確性?，F(xiàn)常用死區(qū)識別和駕駛信息修訂法進(jìn)行處理，但并不能給出任何先驗知識去識別故障。
2多傳感器信息融合技術(shù)在ITS系統(tǒng)中的應(yīng)用
針對以上系統(tǒng)存在的一些問題，研究者們紛紛引入了多傳感器信息融合技術(shù)，并提出了不同的融合算法。基于視覺系統(tǒng)的傳感器可以提供大量的場景信息，其它傳感器（如雷達(dá)或激光等）可以測定距離、范圍等信息，對兩方面的信息融合處理后能夠給出更可靠的識別信息。融合技術(shù)可以采用Beaurais等人于1999年提出的CLARK算法（CombinedLikelihoodAddingRadar）和InstitudeNeuroinformatik提出的ICDA（IntegrativeCouplingofDifferentAlgorithms）算法等方法實現(xiàn)。
2.1傳感器的選擇
識別障礙的首要問題是傳感器的選擇，下面對幾種傳感器的優(yōu)缺點進(jìn)行說明（見表1）。探測障礙的最簡單的方法是使用超聲波傳感器，它是利用向目標(biāo)發(fā)射超聲波脈沖，計算其往返時間來判定距離的。該方法被廣泛應(yīng)用于移動機(jī)器人的研究上。其優(yōu)點是價格便宜，易于使用，且在10m以內(nèi)能給出精確的測量。不過在ITS系統(tǒng)中除了上文提出的場景限制外，還有以下問題。首先因其只能在10m以內(nèi)有效使用，所以并不適合ITS系統(tǒng)。另外超聲波傳感器的工作原理基于聲，即使可以使之測達(dá)100m遠(yuǎn)，但其更新頻率為2Hz，而且還有可能在傳輸中受到其它信號的干擾，所以在CW/ICC系統(tǒng)中使用是不實際的。
表1傳感器性能比較
傳感器類型優(yōu)點缺點
超聲波
視覺
激光雷達(dá)
MMW雷達(dá)價格合理，夜間不受影響。
易于多目標(biāo)測量和分類，分辨率好。
價格相合理，夜間不受影響
不受燈光、天氣影響。測量范圍小，對天氣變化敏感。
不能直接測量距離，算法復(fù)雜，處理速度慢。
對水、灰塵、燈光敏感。
價格貴
視覺傳感器在CW系統(tǒng)中使用得非常廣泛。其優(yōu)點是尺寸小，價格合理，在一定的寬度和視覺域內(nèi)可以測量定多個目標(biāo)，并且可以利用測量的圖像根據(jù)外形和大小對目標(biāo)進(jìn)行分類。但是算法復(fù)雜，處理速度慢。
雷達(dá)傳感器在軍事和航空領(lǐng)域已經(jīng)使用了幾十年。主要優(yōu)點是可以魯棒地探測到障礙而不受天氣或燈光條件限制。近十年來隨著尺寸及價格的降低，在汽車行業(yè)開始被使用。但是仍存在性價比的問題。
為了克服這些問題，利用信息融合技術(shù)提出了一些新的方法，利用這些方式可以得到較單一傳感器更為可靠的探測。
2.2信息融合的基本原理
所謂信息融合就是將來自多個傳感器或多源的信息進(jìn)行綜合處理，從而得出更為準(zhǔn)確、可靠的結(jié)論。多傳感器信息融合是人類和其它生物系統(tǒng)中普遍存在的一種基本功能，人類本地地具有將身體上的各種功能器官（眼、耳、鼻、四肢）所探測的信息(景物、聲音、氣味和觸覺)與先驗知識進(jìn)行綜合的能力，以便對其周圍的環(huán)境和正在發(fā)生的事件做出估計。由于人類的感官具有不同度量特征，因而可測出不同空間范圍的各種物理現(xiàn)象，這一過程是復(fù)雜的，也是自適應(yīng)的。它將各種信息（圖像、聲音、氣味和物理形狀或描述）轉(zhuǎn)化成對環(huán)境的有價值的解釋。
多傳感器信息融合實際上是人對人腦綜合處理復(fù)雜問題的一種功能模擬。在多傳感器系統(tǒng)中，各種傳感器提供的信息可能具有不同的特片：對變的或者非時變的，實時的或者非實時的，模糊的或者確定的，精確的或者不完整的，相互支持的或者互補的。多傳感器信息融合就像人腦綜合處理信息的過程一樣，它充分利用多個傳感器資源，通過對各種傳感器及其觀測信息的合理支配與使用，將各種傳感器在空間和時間上的互補與冗余信息依據(jù)某種優(yōu)化準(zhǔn)則結(jié)合起來，產(chǎn)生對觀測環(huán)境的一致性解釋或描述。信息融合的目標(biāo)是基于各種傳感器分離觀測信息，通過對信息的優(yōu)化組合導(dǎo)出更多的有效信息。這是最佳協(xié)同作用的效果，它的最終目的是利用多個傳感器共同或聯(lián)合操作的優(yōu)勢來提高整個系統(tǒng)的有效性。
2.3常用信息融合算法
信息融合技術(shù)涉及到方面的理論和技術(shù)，如信息處理、估計理論、不確定性理論、模式識別、最優(yōu)化技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和人工智能等。由不同的應(yīng)用要求形成的各種方法都是融合方法的個子集。表2歸納了一些常用的信息融合方法。
表2信息融合方法
經(jīng)典方法現(xiàn)代方法
估計方法統(tǒng)計方法信息論方法人工智能方法
加權(quán)平均法經(jīng)典推理法聚類分析模糊邏輯
極大似然估計貝葉斯估計模板法產(chǎn)生式規(guī)則
最小二乘法品質(zhì)因素法熵理論神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
卡爾曼濾波D-S證據(jù)決策理論遺傳算法
模糊積分理論
2.4智能駕駛系統(tǒng)中信息融合算法的基本結(jié)構(gòu)
由于單一傳感器的局限性，現(xiàn)在ITS系統(tǒng)中多使用一組傳感器探測不同視點的信息，再對這些信息進(jìn)行融合處理，以完成初始目標(biāo)探測識別。在智能駕駛系統(tǒng)中識別障礙常用的算法結(jié)構(gòu)如圖2所示。
3CLARK算法
CLARK算法是用于精確測量障礙位置和道路狀況的方法，它同時使用來自距離傳感器（雷達(dá)）和攝像機(jī)的信息。CLARK算法主要由以下兩部分組成：①使用多傳器融合技術(shù)對障礙進(jìn)行魯棒探測；②在LOIS（LikelihoodofImageShape）道路探測算法中綜合考慮上述信息，以提高遠(yuǎn)距離道路和障礙的識別性能。
3.1用雷達(dá)探測障礙
目前經(jīng)常使用一個雷達(dá)傳感器探測前方的車輛或障礙。如前面所分析，雷達(dá)雖然在直路上的性能良好，但當(dāng)?shù)缆窂澢鷷r，探測的信號將完全可靠，有時還會有探測的盲點或產(chǎn)生錯誤報警。為了防止錯誤報警，常對雷達(dá)的輸出進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)卡爾曼（Kalman）濾波，但這并不能有效解決探測盲點問題。為了更可靠地解決這類問題，可以使用掃描雷達(dá)或多波束雷達(dá)，但其價格昂貴。這里選用低價的視覺傳感器作為附加信息，視覺傳感器經(jīng)常能提供掃描雷達(dá)和多波束雷達(dá)所不能提供的信息。
3.2在目標(biāo)識別中融合視覺信息
CLARK算法使用視覺圖像的對比度和顏色信息探測目標(biāo)，使用矩形模板方法識別目標(biāo)。這個模板由具有不同左右邊界和底部尺寸的矩形構(gòu)成，再與視覺圖像對比度域匹配，選擇與雷達(dá)傳感器輸出最接近的障礙模板。
CLARK算法首先對雷達(dá)信號進(jìn)行卡爾曼濾波，用于剔除傳感器輸出的強(qiáng)干擾，這出下列狀態(tài)和觀測方程處理：
D（t）=R(t)+v(t)
式中，R（t）為前方障礙的真實距離（未知），R（t）是其速度（未知，）D（t）為距離觀測值，Δt為兩次觀測的問題時間，w（t）和v(t)為高斯噪聲。給定D（t），由Kalman濾波器估計R（t）和R（t）的值，并把估計值R(t)作為距離輸入值，使用R(t)和D（t）的差值確定所用矩形模板的偏差。由于使用雷達(dá)探測的位置與雷達(dá)作為補償。
使用上述算法可以有效提高雷達(dá)探測的可靠性，但當(dāng)圖像包含很強(qiáng)的邊緣信息或障礙只占據(jù)相平面一個很小的區(qū)域時，仍不能得到滿意的結(jié)果。因此，除對比度外，又引入視覺圖像的顏色域。
3.3相合似然法
在探測到障礙后，CLARK算法將這些信息整合到道路探測算法（LOIS）中。LOIS利用變形道路的邊緣應(yīng)為圖像中對比度的最大值部分且其方位應(yīng)垂直于道路邊緣來搜索道路。如果只是簡單地將兩個信息整合，則障礙探測部分的像素被隱藏，其圖像梯度值不會影響LOIS的似然性。這樣可以防止LOIS將汽車前方障礙的邊緣誤認(rèn)為是道路的邊緣來處理。但是當(dāng)?shù)缆返恼鎸嵾吘壏浅＝咏系K的邊緣時，隱藏技術(shù)則失效。
為了使隱藏技術(shù)有效，可以在障礙和道路探測之間采取折中的處理方法。這種折中的處理方法就是相合似然法。它將探測障礙固定的位置和尺寸參數(shù)變?yōu)榭梢栽谛》秶鷥?nèi)變化的參數(shù)。新的似然函數(shù)由LOIS的似然和小探測障礙的似然融合而成。它使用七維參數(shù)探測方法（三維用于障礙，四維用于道路），能同時給出障礙和道路預(yù)測的最好結(jié)果。其公式如下：
式中，Tb、Tl、Tw為相平面內(nèi)矩形模板的底部位置、左邊界和寬度的三個變形參數(shù)，[xr(t),xc(t)]為變形模板相平面的中心。[yr(t)，yc(t)]為由雷達(dá)探測并經(jīng)Kalman濾波的障礙在相平觀的位置。將地平面壓縮變化為相平面，的實時估計，為相平面內(nèi)一個路寬的值（3.2m）。tan-1的壓縮比率在相平面內(nèi)不小于Tmin（路寬的一半），不太于Tmax（路寬）。通過求解七維后驗pdfP（k'''',b''''LEFT，b''''RIGHT，vp，Tb，Tl,Tw|[yr(t),yc(t)],ObservedImage）的最大值獲得障礙和道路目標(biāo)。
3.4CLARK算法的局限性
1 多傳感器融合技術(shù)簡介
多傳感器融合技術(shù)可類比于人類邏輯系統(tǒng)中自然實現(xiàn)的基本功能，是用機(jī)器實現(xiàn)人類由感知到認(rèn)知過程的模仿。在人類對客觀事物的認(rèn)知過程中，首先使用來自人體中的傳感器（眼、耳、鼻、皮膚等）通過聽、嗅、視、觸、味五覺對客觀事物信息（景物、聲音、氣味等）進(jìn)行多方位、多種類的感知，從中獲得大量冗余和互補的信息。然后根據(jù)人腦的先驗知識去對這些信息進(jìn)行相關(guān)分析與處理，進(jìn)而估計、理解周圍環(huán)境和正在發(fā)生的事件，獲得對客觀事物統(tǒng)一與和諧的理解與認(rèn)識。這就是人的復(fù)雜的，同時也是自適應(yīng)的認(rèn)知過程。人類的感官由于具有各自不同的度量特征可以在不同空間范圍內(nèi)對各種事件進(jìn)行反應(yīng)。人腦把各種信息（圖像、聲音、氣味、形貌、上下文等）轉(zhuǎn)換成對事物有價值的一致性解釋，需要大量不同的智能處理，以及適用于解釋組合信息含義的知識庫。
傳感器可以類比于人的感知器官：通過不同的原理對自然界的光、熱、聲、磁等信號進(jìn)行捕捉，由換能器將其轉(zhuǎn)換成電信號，再數(shù)字化后經(jīng)通訊系統(tǒng)傳遞給計算機(jī)進(jìn)行處理。單傳感器系統(tǒng)只能從單個度量維度獲得片面的、局部的特征信息，信息量十分有限。同時單個傳感器本身的累計誤差對系統(tǒng)造成的影響也無法消除。[2]因此，想要獲得對事物的一致性準(zhǔn)確解釋，單一傳感器系統(tǒng)力有不足。
多傳感器融合技術(shù)把多個不同種類的傳感器集中于同一個感知系統(tǒng)中，將各個傳感器來的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，形成對[( dylw.NEt) 專業(yè)提供專業(yè)論文寫作和發(fā)表教育論文的服務(wù),歡迎光臨]被測事物更準(zhǔn)確認(rèn)識。它出現(xiàn)在20世紀(jì)70年代初期，最早應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，后于20世紀(jì)80年展起來。近年來隨著計算技術(shù)、遙感技術(shù)、通訊技術(shù)以及微電子制造業(yè)的迅猛發(fā)展，多傳感器信息融合技術(shù)成為了一個熱門的研究方向，獲得了更廣泛的應(yīng)用。例如，在人機(jī)交互領(lǐng)域，要實現(xiàn)人機(jī)交互所追求的最終目標(biāo)“自然人機(jī)交互”，對于人、環(huán)境的解讀尤為重要，[3]這正是多傳感器融合技術(shù)的優(yōu)勢所在。
2 多傳感器融合系統(tǒng)的基本組成及技術(shù)原理
多傳感器融合技術(shù)，雖然沒有一個嚴(yán)格的定義，但可以基本概括為： （1）充分利用多傳感器數(shù)據(jù)資源（來自不同時/空范圍）。 （2）在一定的規(guī)則下對多傳感器所得檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析。 （3）獲得一致性解釋并根據(jù)所設(shè)算法實現(xiàn)相應(yīng)的決策或估計，實現(xiàn)整個系統(tǒng)獲得比各單傳感器更加充分的信息。[4]多傳感器融合系統(tǒng)一般由如圖1所示的三個部分組成：傳感器部分（包括數(shù)據(jù)獲取及預(yù)處理）、數(shù)據(jù)融合部分、結(jié)果輸出部分。
多傳感器融合系統(tǒng)就像一個為了實現(xiàn)“對被測對象的一致性解釋或描述”而有機(jī)裝配而成的整體，可類比于人的身、腦綜合信息處理系統(tǒng)。其中多傳感器系統(tǒng)是整個系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)的硬件基礎(chǔ)和手段，所得多源信息成為數(shù)據(jù)融合的對象；融合是指對數(shù)據(jù)的協(xié)調(diào)優(yōu)化和綜合處理，也是聯(lián)系整個系統(tǒng)的核心。它無法用單一的技術(shù)來解決，而是多種跨學(xué)科技術(shù)、理論的綜合。
多傳感器融合系統(tǒng)同單傳感器系統(tǒng)相比，其系統(tǒng)的復(fù)雜性大大增加的同時從自然界所獲得的信息量也成倍增長。多個傳感器的存在從時間和空間的角度都擴(kuò)展了信息獲取的覆蓋范圍，[5]而傳感器之間的協(xié)同作業(yè)則提高了信息獲取的概率，對于某個傳感器不能顧及的檢測對象，可由其他傳感器完成工作。在某個傳感器出現(xiàn)故障、受干擾或不可用的情況下，系統(tǒng)仍有其他傳感器可以提供信息，不易受到破壞。
各傳感器在信息融合系統(tǒng)中所得的數(shù)據(jù)、信息具有不同的特征，可以是實時/非實時，快變/緩變，模糊/確定，相互支持/互補，相互矛盾/競爭等等。在系統(tǒng)中，這些復(fù)雜的數(shù)據(jù)不是孤立而是融合的，所得最終信息并不是各傳感器信息的簡單加和，需要根據(jù)各傳感器之間的邏輯關(guān)系依據(jù)智能算法進(jìn)行聯(lián)合、相關(guān)、組合推導(dǎo)出更多的信息。利用多個傳感器協(xié)同作業(yè)的多傳感器融合相比由它的各個傳感器分別構(gòu)成單獨系統(tǒng)再加和而成的系統(tǒng)集更有優(yōu)勢。
3 多傳感器融合技術(shù)在公共藝術(shù)設(shè)計中的應(yīng)用
利用多傳感器融合技術(shù)進(jìn)行公共藝術(shù)設(shè)計，將前沿科技與傳統(tǒng)藝術(shù)方式集成在一起，是一種全新的嘗試。從字面意思的理解來看，公共藝術(shù)分為公共和藝術(shù)兩個獨立的定義，可以理解為：具有“公共性”含義的藝術(shù)形式。其界定的核心原則就是“公共性”。“公共”就意味著公共藝術(shù)作品必須是能與民眾產(chǎn)生自由交流的一種藝術(shù)形式，要以公眾自主、自由參與到公共藝術(shù)中為前提，任何缺少與民眾之間自由評論和互動的藝術(shù)形式都不是公共藝術(shù)。[6]因此，公共藝術(shù)不能僅僅是“藝術(shù)家創(chuàng)作”的藝術(shù)，而是一種“公共互動”的藝術(shù)。如何讓公眾自主自由參與到藝術(shù)作品中，形成真正的“公共藝術(shù)”是藝術(shù)家們亟待解決的重要問題。完整的公共藝術(shù)作品必須是“表達(dá)”與“吸收”經(jīng)互動過程的完整呈現(xiàn)。“吸收”的是來自公眾的思想，由公眾的行為進(jìn)行表達(dá)，通過互動產(chǎn)生交流。因此，藝術(shù)家們需要考慮的一個重要問題是，如何由公眾的行為導(dǎo)向公眾思想的表達(dá)，形成有效的交互。在日本藝術(shù)家草間彌生（Yayoi Kusama）創(chuàng)造的作品The Obliteration Room中，草間彌生構(gòu)建了一個純白色的房間，每個參觀者都將被發(fā)放一張彩色波點貼紙，參觀者可以根據(jù)喜好將貼紙貼在房間中的任意位置?？臻g中的每一個彩色波點都是參觀者對此次參觀經(jīng)歷的一種表達(dá)。[7]
從參觀者的行為、思想的角度進(jìn)行考慮，人類對于思想的表達(dá)具有多樣性，有顯 式的主動動作、行為、語言等等，也有隱式的如表情、眼動、甚至氣味及生化物質(zhì)（如唾液、汗液、荷爾蒙等）的分泌。傳統(tǒng)的藝術(shù)作品（如圖2例）[( dylw.NEt) 專業(yè)提供專業(yè)論文寫作和發(fā)表教育論文的服務(wù),歡迎光臨]主要是從公眾顯式的主動作為中獲得表達(dá)形成交互，所受限制較大，參與門檻較高。將多傳感器融合系統(tǒng)應(yīng)用于公共藝術(shù)，首先拓寬了公眾思想的行為來源，降低了公眾參與的門檻。目前，在國內(nèi)外已出現(xiàn)了一些基于單傳感器的公共藝術(shù)作品，但單傳感器的單一數(shù)據(jù)來源、不可靠、易受干擾、不穩(wěn)定等技術(shù)局限性使其發(fā)展受到限制。隨著先進(jìn)傳感技術(shù)的飛躍，除了人類的主要信息來源聲音、光、力等自然信號之外，甚至在人傳感器力所不及的范疇如紅外、紫外等非可見光區(qū)域，次/超聲波區(qū)域，非揮發(fā)性痕量生化物質(zhì)等，我們也能夠通過先進(jìn)傳感技術(shù)獲得所需要的信息。通過多傳感器融合技術(shù)所帶來的巨大優(yōu)勢，科技比人類更懂得人類已經(jīng)不再是夢想。將多傳感器融合系統(tǒng)應(yīng)用于公共藝術(shù)，降低了公眾參與公共藝術(shù)的閾值。多傳感器融合系統(tǒng)對于公眾行為的捕捉不是被動的，而是主動地感知公眾的行為，將公眾“拉”入?yún)⑴c公共藝術(shù)的行為中，為公共藝術(shù)的設(shè)計提供了一種嶄新的思路。
以城市中某廣場為例，在人們進(jìn)入廣場時，形成參觀經(jīng)歷。假設(shè)給每個人分發(fā)一張彩色波點紙，通過張貼彩色波點紙的顯示行為進(jìn)行表達(dá)，即形成類似草間彌生潔凈之屋的效果。在沒有彩色波點紙的情況下，人們對其參觀經(jīng)歷產(chǎn)生隱式的表達(dá)。例如，不同的面部表情、走路的步長、速度、方向等等。公眾的這些隱式表達(dá)可以使用多傳感器融合系統(tǒng)進(jìn)行捕捉。使用彩色數(shù)字投影代替彩色波點紙，每一種顏色對應(yīng)多傳感器融合系統(tǒng)所得到的一致性結(jié)論。例如，紅色對應(yīng)熱情、綠色對應(yīng)平靜、不同程度的黑色對應(yīng)一些負(fù)面情緒如沮喪等，形成交互。此例的多傳感器融合系統(tǒng)中，使用攝像裝置及壓力感應(yīng)裝置對人群進(jìn)行檢測，即通過攝像裝置對公眾面部表情進(jìn)行捕捉、壓力傳感器對公眾步態(tài)進(jìn)行捕捉。二類傳感器所得數(shù)據(jù)需進(jìn)行時間、空間二個層面的融合。時間融合主要是將單傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，是指對不同時間點的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行融合?？臻g融合適用于多傳感器所得信息的一次融合處理，是指對不同位置、類型傳感器在同一時刻的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行融合。在融合過程中，需要結(jié)合圖像識別技術(shù)、步態(tài)分析對公眾的面部表情、步態(tài)行為進(jìn)行特征數(shù)據(jù)提取、分析，從而得出對該參與個體的一致性結(jié)論，并根據(jù)設(shè)計需求予以分類。此處可分為熱情、平靜、沮喪等類別，每一個類別對應(yīng)于一種顏色，由數(shù)字投影進(jìn)行表達(dá)。該“波點”設(shè)計的簡單模型如圖3所示。
隨著多傳感器融合系統(tǒng)中傳感器數(shù)量、種類的不斷增加，可根據(jù)歸屬將公共藝術(shù)裝置中使用的傳感器分為兩類：第一類傳感器從屬于裝置藝術(shù)本身，由藝術(shù)家根據(jù)藝術(shù)表達(dá)的需求進(jìn)行設(shè)計安裝。第二類傳感器從屬于公眾，來自公眾隨身攜帶的電子設(shè)備，藝術(shù)裝置提供數(shù)據(jù)接口，從中獲取數(shù)據(jù)。二類傳感器協(xié)同作業(yè)，通過融合中心進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，得到全方位多角度的“立體信息”。將多傳感器融合系統(tǒng)應(yīng)用于公共藝術(shù)裝置，是實現(xiàn)公共藝術(shù)公共性的有力保障。
從設(shè)計目的的層面考慮，根據(jù)馬斯洛的理論，將人的需求由低級層次到高級層次依次分為5個層次：生理、安全、社會、尊重以及自我實現(xiàn)。公共藝術(shù)的實質(zhì)就是滿足人的真正需求，而不是公共藝術(shù)裝置的物質(zhì)形態(tài)本身。多傳感器融合系統(tǒng)對所得多元數(shù)據(jù)進(jìn)行多種層次上的融合，實現(xiàn)對人腦綜合信息處理的高級模仿，深刻挖掘公眾[( dylw.NEt) 專業(yè)提供專業(yè)論文寫作和發(fā)表教育論文的服務(wù),歡迎光臨]表面行為背后的含義，幫助藝術(shù)家們分析、理解、滿足公眾的真正需求。隨著分布式計算、通訊、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)與多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)的共進(jìn)發(fā)展，多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)所能實現(xiàn)的功能也越來越強(qiáng)大。可以預(yù)見，隨著數(shù)字化進(jìn)程的進(jìn)一步深入，多傳感器融合技術(shù)與公共藝術(shù)的結(jié)合必將帶給我們更多的驚喜。
參考文獻(xiàn)：
[1] 付志勇.設(shè)計的重構(gòu)——論計算機(jī)對設(shè)計的變革[J].裝飾，1995（04）：46-47.
[2] 楊萬海.多傳感器數(shù)據(jù)融合及其應(yīng)用[M].西安電子科技大學(xué)出版社，2004.
[3] 王熙元.交互設(shè)計中的信息傳達(dá)研究[J].包裝工程，2010，31（12）：12-14.
[4] 劉同明，夏祖勛，解洪成.數(shù)據(jù)融合技術(shù)及其應(yīng)用[M].國防工業(yè)出版社，2000.
[5] 王祁，聶偉.分布式多傳感器數(shù)據(jù)融合[J].傳感器技術(shù)，1997，16（5）：8-10.
[6] 王峰，過偉敏.數(shù)字化城市公共藝術(shù)交互性內(nèi)涵研究[J].包裝工程，2010，31（24）：124-127.
關(guān)鍵詞：HMP45D，溫濕度傳感器，原理，維護(hù)
引言
HMP45D溫濕度傳感器是芬蘭VAISALA公司開發(fā)的具有HUMICAP技術(shù)的新一代聚合物薄膜電容傳感器，目前大連周水子國際機(jī)場空管氣象部門已投入業(yè)務(wù)運行的自動氣象站[1]，均采用該傳感器。論文范文，。由于該傳感器的測量部分總是要和空氣中的灰塵和化學(xué)物質(zhì)接觸，從而使傳感器在某些環(huán)境中產(chǎn)生漂移。論文范文，。而儀器的電氣參數(shù)會隨時間的推移、溫度變化及機(jī)械沖擊產(chǎn)生變化，因此傳感器需要進(jìn)行定期維護(hù)和校準(zhǔn)。
1.HMP45D溫濕度傳感器的結(jié)構(gòu)
HMP45D溫濕度傳感器應(yīng)安裝在其中心點離地面1.5米處。其中，溫度傳感器是鉑電阻溫度傳感器，濕度傳感器是濕敏電容濕度傳感器[2]，即HMP45D是將鉑電阻溫度傳感器與濕敏電容濕度傳感器制作成為一體的溫濕度傳感器，如圖1所示。
圖1 HMP45D溫濕度傳感器外型圖
2.HMP45D溫濕度傳感器的工作原理
2．1 溫度傳感器工作原理
HMP45D溫濕度傳感器的測溫元件是鉑電阻傳感器Pt100，其結(jié)構(gòu)如圖2。鉑電阻溫度傳
感器是利用其電阻隨溫度變化的原理制成的。標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻的復(fù)現(xiàn)可達(dá)萬分之幾攝氏度的精確度，在-259.34～+630.74范圍內(nèi)可作為標(biāo)準(zhǔn)儀器。鉑電阻材料具有如下特點：溫度系數(shù)較大，即靈敏度較大；電阻率交大，易于繞制高阻值的元件；性能穩(wěn)定，材料易于提純；測溫精度高，復(fù)現(xiàn)性好[3]。
圖2 鉑電阻溫度傳感器結(jié)構(gòu)圖
由于鉑電阻具有阻值隨溫度改變的特性，所以自動氣象站中采集器是利用四線制恒流源供電方式及線性化電路，將傳感器電阻值的變化轉(zhuǎn)化為電壓值的變化對溫度進(jìn)行測量[4]。鉑電阻在0℃時的電阻值R0是100Ω，以0℃作為基點溫度，在溫度t時的電阻值Rt為
(1)
式中：α，β為系數(shù)，經(jīng)標(biāo)定可以求出其值。由恒流源提供恒定電流I0流經(jīng)鉑電阻Rt，電壓I0Rt通過電壓引線傳送給測量電路，只要測量電路的輸入阻抗足夠大，流經(jīng)引線的電流將非常小，引線的電阻影響可忽略不計。所以，自動氣象站溫度傳感器電纜的長短與阻值大小對測量值的影響可忽略不計。論文范文，。測量電壓的電路采用A/D轉(zhuǎn)換器方式。
2．2 濕度傳感器工作原理
HMP45D溫濕度傳感器的測濕元件是HUMICIP180高分子薄膜型濕敏電容，濕敏電容具有感濕特性的電介質(zhì)，其介電常數(shù)隨相對濕度的變化而變化，從而完成對濕度的測量。濕敏電容主要由濕敏電容和轉(zhuǎn)換電路兩部分組成，其結(jié)構(gòu)如圖3所示。它由上電極(upper electrode)、濕敏材料即高分子薄膜(thin-film polymer)、下電極(lower electrode)、玻璃襯底(glass substrate)幾部分組成。
圖3 濕敏電容傳感器結(jié)構(gòu)圖
濕敏電容傳感器上電極是一層多孔膜，能透過水汽；下電極為一對電極，引線由下電極引出；基板是玻璃。整個傳感器由兩個小電容器串聯(lián)組成。濕敏材料是一種高分子聚合物，它的介電常數(shù)隨著環(huán)境的相對濕度變化而變化。當(dāng)環(huán)境濕度發(fā)生變化時，濕敏元件的電容量隨之發(fā)生改變，即當(dāng)相對濕度增大時，濕敏電容量隨之增大，反之減小，電容量通常在48～56pF。傳感器的轉(zhuǎn)換電路把濕敏電容變化量轉(zhuǎn)換成電壓量變化，對應(yīng)于濕度0～100%RH的變化，傳感器的輸出呈0～1V的線性變化。由此，可以通過濕敏電容濕度傳感器測得相對濕度。
3．HMP45D溫濕度傳感器的校準(zhǔn)和維護(hù)
對HMP45D 傳感器的維護(hù)，要注意定期清潔，對于溫度傳感器測量時要保證Pt100 鉑電阻表面及管腳的清潔干燥。論文范文，。在清洗鉑電阻時一定要將濕度傳感器取下，使用酒精或異丙酮進(jìn)行清洗。其具體步湊如下：
1） 旋開探頭處黑色過濾器，過濾器內(nèi)有一層薄薄的白色過濾網(wǎng)，旋出過濾網(wǎng)，用干凈的小毛刷刷去過濾網(wǎng)上的灰塵，然后用蒸餾水分別將它們清洗干凈。
2） 等保護(hù)罩和濾紙完全風(fēng)干之后，將其安裝到傳感器上。然后再將傳感器通過外轉(zhuǎn)接盒連接到采集器上，再和濕度標(biāo)準(zhǔn)傳感器一起放入恒濕鹽濕度發(fā)生器進(jìn)行對比。恒濕鹽容器的溫濕參數(shù)[4]如表1。
表1HMP45D校準(zhǔn)前后數(shù)據(jù)對比
關(guān)鍵詞：壓力傳感器，薄膜，敏感柵
隨著社會的發(fā)展，信息處理技術(shù)、微處理器和計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，都需要在傳感器的開發(fā)方面有相應(yīng)的進(jìn)展。現(xiàn)在非電物理量的測試與控制技術(shù)，已越來越廣泛地應(yīng)用于航天、航空、常規(guī)武器、船舶、交通運輸、冶金、機(jī)械制造、化工、輕工、生物醫(yī)學(xué)工程、自動檢測與計量、稱重等技術(shù)領(lǐng)域[1]，而且也正在逐步引入人們的日常生活中。免費論文參考網(wǎng)?？梢哉f測試技術(shù)與自動控制技術(shù)水平的高低，是衡量一個國家科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化程度的重要標(biāo)志。傳感器是信息采集系統(tǒng)的感應(yīng)單元，所以，它是自動化系統(tǒng)和控制設(shè)備的關(guān)鍵部件，作為系統(tǒng)中的一個結(jié)構(gòu)組成，在科技、生產(chǎn)自動化領(lǐng)域中的作用越來越重要[2]。
傳感器亦稱換能器，是將各種非電量（包括物理量，化學(xué)量，生物學(xué)量等）按一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成便于處理和傳輸?shù)牧硗庖环N物理量（一般為電量、磁量等）的裝置[3]，它能把某種形式的能量轉(zhuǎn)換成另一種形式的能量。傳感器一般由敏感元件、傳感元件和測量電路3部分組成，有時還需加上輔助電源。免費論文參考網(wǎng)。其原理如圖1所示。
其中：①敏感元件直接感受被測物理量，如在應(yīng)變式傳感器中為彈性元件；②傳感元件將感受到的非電量直接轉(zhuǎn)換成電量，是轉(zhuǎn)換元件，如固態(tài)壓阻式壓力傳感器；③測量電路是將傳感元件輸出的電信號轉(zhuǎn)換為便于顯示、控制和處理的有用電信號的電路，使用較多的是電橋電路。由于傳感器元件輸出的信號一般較小，大多數(shù)的測量電路還包括放大電路，有的還包括顯示器，直接在傳感器上顯示出所測量的物理量；④輔助電源是供給傳感元件和測量電路工作電壓和電流的器件。
國際電工委員會IEC則將傳感器定義為測量系統(tǒng)中的一種前置部件，它將輸入變量轉(zhuǎn)換成可供測量的信號[4]。傳感器是傳感器系統(tǒng)的一個組成部分，是被測量信號輸入的第一道關(guān)口。對傳感器在技術(shù)方面有一定的要求，而同時亦要考慮盡可能低的零點漂移、溫度漂移及蠕變等[5]。近年來，傳感器有向小型化、集成化、智能化、系列化 、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展的趨勢[6]。
電阻式傳感器的工作原理是將被測的非電量轉(zhuǎn)換成電阻值，通過測量此電阻值達(dá)到測量非電量的目的。這類傳感器大致分為兩類：電阻應(yīng)變式和電位計式。利用電阻式傳感器可以測量形變、壓力、力、位移、加速度和溫度等非電量參數(shù)。
壓力傳感器是將壓力這個物理量轉(zhuǎn)換成電信號的一種電阻應(yīng)變式傳感器。傳統(tǒng)的電阻應(yīng)變式壓力傳感器是一種由敏感柵和彈性敏感元件組合起來的傳感器[7]。如圖2所示，將應(yīng)變片用粘合劑粘貼在彈性敏感元件上，當(dāng)彈性敏感元件受到外施壓力作用時，彈性敏感元件將產(chǎn)生應(yīng)變，電阻應(yīng)變片將它們轉(zhuǎn)換成電阻變化，再通過電橋電路及補償電路輸出電信號。它是目前應(yīng)用較多的壓力傳感器之一，因具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、測量速度快等特點而廣泛應(yīng)用于航空、機(jī)械、電力、化工、建筑、醫(yī)學(xué)等諸多領(lǐng)域。
傳統(tǒng)的電阻應(yīng)變式壓力傳感器的電阻敏感柵是刻錄在一層絕緣脂薄膜上，而薄膜又通過粘結(jié)劑粘合到彈性基片上，由于彈性元件與粘結(jié)劑及絕緣脂膜之間的彈性模量不同，彈性元件的應(yīng)變不能直接傳遞給敏感柵，而是要通過粘結(jié)劑、絕緣脂膜才能到達(dá)敏感柵，從而產(chǎn)生較大的蠕變和滯后，影響傳感器的靈敏度、響應(yīng)度、線性度等性能。另外，由于粘結(jié)劑不能在高溫條件下使用，這也使它的應(yīng)用范圍受到限制。
為了消除絕緣薄膜層和粘結(jié)劑層對傳感器性能的影響，可以嘗試采用真空鍍膜方法及光刻技術(shù)，在彈性元件上直接刻錄敏感柵，彈性元件與敏感柵直接接觸，以克服常規(guī)工藝導(dǎo)致的滯后和蠕變大的缺陷。另外，如果彈性材料和結(jié)構(gòu)選擇恰當(dāng)，還可制成耐高溫、耐腐蝕的全隔膜式薄膜壓力傳感器。
一、器件研制
采用真空鍍膜技術(shù)在彈性基片上蒸鍍一層約300nm金屬柵材料的薄膜，用半導(dǎo)體光刻技術(shù)，在彈性基片上直接形成電阻敏感柵，最后利用耐高溫、耐酸堿腐蝕的環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑，將制作好的芯片封裝在工件中，組成壓力傳感器探頭。經(jīng)過熱老化、電老化，待封裝應(yīng)力趨于穩(wěn)定后，進(jìn)行電性能測試。
在制作薄膜電阻應(yīng)變式壓力傳感器中，采用的工藝流程如圖3所示。
關(guān)鍵詞：雙軸加速度傳感器，ADXL210E，三維鼠標(biāo)
一、引言
ADXL210E是美國模擬器件公司生產(chǎn)的含有用多晶硅表面微機(jī)械加工技術(shù)制作的傳感器的兩坐標(biāo)軸加速度計單片集成電路。論文寫作，ADXL210E。ADXL210E是一種低成本，低功耗，完整2軸加速度傳感器，該電路可以測量諸如振動這樣的動態(tài)加速度和重力之類的靜態(tài)加速度，測量范圍為±10g。ADXL210E的占空因數(shù)輸出在沒有A/D轉(zhuǎn)換器或膠著邏輯（Gluelogic）的情況下，可通過微處理器直接測量。論文寫作，ADXL210E。事實上，器件的占空因數(shù)（即脈沖寬度與周期之比值）正比于加速度。論文寫作，ADXL210E。ADXL210E常用于兩軸傾斜傳感器、信息家電、報警和移動探測器及汽車安全等領(lǐng)域。
其性能特點如下：
（1）利用3V～5.25V的單電源工作，電源電流低于0.6mA；
（2）集成了兩坐標(biāo)軸采用多晶硅精細(xì)機(jī)械加工技術(shù)制作的傳感器；
（3）經(jīng)占空因數(shù)輸出端可直接與低成本的微控制器接口；
（4）加速度計的帶寬可由引腳XFILT和引腳YFILT上的電容器（CX、CY）設(shè)定；（5）滿度測量范圍為±10g，在60Hz下的分辨力是2mg；
（6）占空因數(shù)周期T2由引腳2上的電阻器RSET設(shè)定（T2=RXET（Ω）/125MΩ）。（7）有專門設(shè)計的數(shù)字輸出，通過占空因數(shù)濾波或者利用引腳XFILT與引腳YFILT輸出，也可提供模擬輸出。
二、基本結(jié)構(gòu)與原理
ADXL210E采用尺寸為5mm×5mm×2mm的8引腳LCC型封裝，引腳排列如圖1所示。各個引腳的功能見表1。
圖1 ADXL210E引腳排列圖
表1 ADXL210E的引腳功能
關(guān)鍵詞：電子汽車衡，故障，維修
曹 鑫
延安市計量測試所
本文列舉了在實際操作中的一些實例以供大家參考書
隨著電子汽車衡的廣泛應(yīng)用，其維修工作隨之日漸需求，然而由于用戶難以得到完整詳細(xì)的技術(shù)資料，給維修工作帶來了困難，為我們將幾例故障現(xiàn)象及解決辦法整理出來，介紹如下：
1、故障現(xiàn)象：零點示值正負(fù)跳變，稱量示值也欠穩(wěn)定。
分析與處理：用稱重信號模擬器試驗，判斷出故障原因不在稱重儀表，故在接線調(diào)整盒中檢測，發(fā)現(xiàn)總絕緣電阻約為20MΩ,但分別檢測每個傳感器的絕緣電阻卻都能達(dá)到200 MΩ,因而臆斷接線調(diào)整盒中的印刷電路板受潮污絕緣下降。免費論文。對印刷電路板單獨測量，絕緣電阻只有30MΩ,左右，后用無水酒精擦洗，電吹風(fēng)吹干，再測其絕緣電阻正常。在拆卸各傳感器時，發(fā)現(xiàn)接線盒的接線端子螺釘有微微的松動現(xiàn)象，提示接觸不良可能也是儀表示值不穩(wěn)的隱蔽原因。經(jīng)上處理，零中心指示光標(biāo)亮，故障消失。
因接線盒內(nèi)電路板絕緣下降的故障，在幾臺不同的電子衡中均有發(fā)生。生產(chǎn)廠家一般都是把接線盒置于戶外稱臺磅坑內(nèi)，我們將其由戶外移至操作室內(nèi)，有效消除了接線盒受潮絕緣電阻下降的弊端。在遷移接線盒時，又有意識的去掉盒內(nèi)的連線端子，改螺絲連接為焊錫焊接，杜絕了接線螺絲松動造成的隱患，減少了故障點。
2、故障現(xiàn)象：稱重儀表（8142-0007）雷擊反儀表顯示：
“ ”
分析處理：檢查發(fā)現(xiàn)一只稱重傳感器輸入端呈開路狀態(tài)，激勵電壓加不上。更換一只新傳感器后，進(jìn)行高度調(diào)試標(biāo)定，儀表顯示數(shù)據(jù)基本正常，但在進(jìn)行偏載壓點檢測時，發(fā)現(xiàn)其中一有承重點示值比其余五個承重點示值少約200kg,反復(fù)調(diào)整無法達(dá)到6個承重點示值的一致性。機(jī)械傳力機(jī)構(gòu)方面也未發(fā)現(xiàn)異常，于是再測量各傳感器的Ri、R0、Rs,發(fā)現(xiàn)對應(yīng)于重量偏的傳感器Ri=420Ω、 R0=350Ω、Rs=200MΩ，而其余五只傳感器的Ri為380Ω-390Ω不等，R0為349Ω-350Ω，Rs＞2000Ω。兩者對比，主要是Ri相差30多歐，約為10%，從理論不難看出在同一個橋壓下，輸入電阻大的，輸出信號小。故再換一個稱重傳感器，經(jīng)設(shè)定調(diào)試，衡器順利通過檢定。
此例故障提示我們，多個稱重傳感器并聯(lián)使用，不僅要注意輸出電阻的一致性，還要注意輸入電阻的分散性不可太大，要小于5%為好。
3、故障處理舉例
（1）故障現(xiàn)象：一臺60電子汽車衡開機(jī)后有時能正常工作，重車上后顯示負(fù)超載，重新開機(jī)后又有時能恢復(fù)正常，這種現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。
故障分析：故障時有時無，秤臺部分和儀表部分都可能發(fā)生這種故障，經(jīng)模擬器判斷，故障發(fā)生在秤臺部分。按上表進(jìn)行故障分析，發(fā)現(xiàn)一個傳感器的信號線被老鼠咬破，造成線之間的接觸不良。
故障排除：重新焊接好傳感器信號線。免費論文。用膠密封后再用熱縮管密封。免費論文。開機(jī)后，汽車衡恢復(fù)正常。
（2）故障現(xiàn)象：一臺50t電子汽車衡在稱量約15t時，前后相差很多。
故障分析：這種故障發(fā)生的在秤臺部分，檢查發(fā)生其中一個傳感器的偏載測試時比標(biāo)準(zhǔn)少約700kg,相鄰的傳感器比標(biāo)準(zhǔn)少約200-400kg。估計誤差最大的傳感器壞損。
故障排除：用萬用表測量懷疑的傳感器輸入、輸出電阻、發(fā)現(xiàn)阻值異常。更換傳感器，汽車衡恢復(fù)正常。
4、故障處理舉例
（1）故障現(xiàn)象：一臺60t電子汽車衡，儀表顯示負(fù)號，清零不起作用。
但重車儀表有顯示，且示值顯示穩(wěn)定。
故障分析：這種故障有可能是傳感器輸出信號太小，也有可能是儀表調(diào)零電路出現(xiàn)故障，造成零點輸出很低超出接收范圍，經(jīng)模擬器判斷，故障發(fā)生在儀表部分。
故障排除：重新標(biāo)定，可以解決故障。否則，送專門技術(shù)部門維修或更換稱重顯示儀。
（2）故障現(xiàn)象：一臺30t電子汽車衡，示值顯示不穩(wěn)定。
故障分析：經(jīng)模擬器判斷，故障發(fā)生的儀表部分，按上表進(jìn)行故障分析，發(fā)現(xiàn)顯示儀損壞，可能是電源部分出現(xiàn)的故障，也有可能是放大器濾波電容損壞。
故障排除：更換電源部分濾波電容和放大器濾波電容，汽車衡恢復(fù)正常。
5、維護(hù)保養(yǎng)
（1）保持秤臺臺面清潔，經(jīng)常檢查限位間隙是否合理。
（2）經(jīng)常清理秤臺四周間隙，防止異物卡住秤體。
（3）連接件支承柱要注意檢查保養(yǎng)。
（4）保持接線盒內(nèi)干燥清潔、盒內(nèi)干燥劑定期更換。
（5）經(jīng)常檢查接地線是否牢固。
（6）排水通道應(yīng)及時清理、以防暴雨季節(jié)排水不通暢浸泡秤體。
（7）車輛應(yīng)低速駛?cè)氤优_，車速應(yīng)≤5km，然后緩慢剎車，停穩(wěn)后計量。
（8）禁止在沒有斷開輸出信號總線與穩(wěn)重顯示儀連接進(jìn)行電弧焊作業(yè)。
（9）操作人員要嚴(yán)格遵守操作規(guī)定，進(jìn)行日常維護(hù)。
參考文獻(xiàn)：
唐文炳：《電子衡器使用與維修》中國計量出版社2005年11月
