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隨著人們生活水平的不斷提高,汽車的市場(chǎng)需求不斷增加,但是由于生產(chǎn)廠家眾多,汽車行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)仍然十分殘酷。特別是近此年來(lái),隨著汽車電子技術(shù)的不斷發(fā)展,如今的汽車已成為集機(jī)械加工制造技術(shù)、電子技術(shù)和智能控制于一身的高科技的產(chǎn)物,提高汽車的智能化水平已成為各個(gè)汽車廠家的主要競(jìng)爭(zhēng)內(nèi)容。不過(guò)目前所使用的熱電耦傳感器輸出了較為微弱的電壓信號(hào),識(shí)別過(guò)程只有幾十毫伏內(nèi)的電壓,轉(zhuǎn)換AID時(shí)一定要進(jìn)行信號(hào)的調(diào)節(jié),再將電路的倍數(shù)放大到AID的轉(zhuǎn)換器上進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。傳感器是智能化系統(tǒng)中必不可少的部件,據(jù)統(tǒng)計(jì)如今的汽車所用的傳感器已經(jīng)達(dá)到了200個(gè)左右,由此可見(jiàn)傳感器對(duì)于汽車的重要性。
1、傳感器在汽車電子技術(shù)中發(fā)揮的作用
汽車控制系統(tǒng)的通常均為閉環(huán)控制系統(tǒng),反饋信號(hào)是該閉環(huán)控制系統(tǒng)中必不可少的一部分。傳感器的主要作用便是為汽車控制系統(tǒng)提供反饋信號(hào),其可將溫度、流量、速度、壓力、流量、聲音、光、濕度、電磁等非電信號(hào)轉(zhuǎn)換成能被控制系統(tǒng)有效識(shí)別的電信號(hào),控制系統(tǒng)在得到各種反饋信號(hào)之后便能采取相應(yīng)的動(dòng)作,從而使得汽車智能控制得以實(shí)現(xiàn)。傳感器是汽車的基石,沒(méi)有傳感器技術(shù)的支撐,汽車電子技術(shù)將成為空談。在使用熱電偶測(cè)溫時(shí),必須熟練運(yùn)用基準(zhǔn)端處理方法、安裝方法、測(cè)溫電路、測(cè)溫儀表和焊接技術(shù)對(duì)表面溫度進(jìn)行測(cè)量。對(duì)于汽車來(lái)說(shuō)這些傳感器配件就是它的“鼻子”、“眼睛”、“耳朵”和“皮膚”,傳感器將幫助其實(shí)現(xiàn)與用戶的信息交流,為用戶后續(xù)的操作提供強(qiáng)有力的信息支持。
集成系統(tǒng)設(shè)計(jì)
MEMS溫濕度傳感器集成系統(tǒng)包括三個(gè)傳感器配件部分:處理器芯片、溫濕度傳感器以及封裝結(jié)構(gòu)。其中溫濕度傳感器對(duì)溫濕度信號(hào)進(jìn)行測(cè)量,處理器將測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)與處理。傳感器是智能化系統(tǒng)中必不可少的部件,據(jù)統(tǒng)計(jì)如今的汽車所用的傳感器已經(jīng)達(dá)到了200個(gè)左右,由此可見(jiàn)傳感器對(duì)于汽車的重要性。溫濕度傳感器集成系統(tǒng)使用MEMS鉑電阻溫度傳感器和電容式濕度傳感器分別采樣待測(cè)環(huán)境的溫濕度。
1)MEMS溫度傳感器
MEMS微加工工藝制備的薄膜結(jié)構(gòu)鉑電阻傳感器。由于鉑的電阻率較高,靈敏度較好,因此經(jīng)常作為溫度傳感器的感溫材料。三、A/D轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)一般采用的是8位,12位,16位的模擬轉(zhuǎn)換器。鉑電阻溫度傳感器利用金屬鉑(PT)的電阻值隨溫度的變化而變化的物理特性制成溫度傳感器,在實(shí)際測(cè)量中,一般將電阻值轉(zhuǎn)換成電壓或電流等模擬信號(hào)的變化,再將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào), 后交由微處理器轉(zhuǎn)換成實(shí)際的溫度值。
2)MEMS濕度傳感器采用的濕度傳感器為電容濕度傳感器。兩側(cè)電極構(gòu)成電容極板,中間的電介質(zhì)采用濕度敏感材料。外界環(huán)境中的相對(duì)濕度對(duì)應(yīng)了空氣中的水分子的含量,當(dāng)待測(cè)環(huán)境中的相對(duì)濕度發(fā)生變化時(shí),空氣中的水汽分子含量也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。傳感器外殼二十一世紀(jì),農(nóng)業(yè)生產(chǎn)離不開(kāi)智能化農(nóng)業(yè)機(jī)械和設(shè)備,當(dāng)然,智能農(nóng)業(yè)裝備不能沒(méi)有現(xiàn)代的電子、通信和計(jì)算機(jī)信息技術(shù),沒(méi)有電子通訊和先進(jìn)的計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的支持,如智慧農(nóng)業(yè)機(jī)械水源。濕度敏感材料吸收水分子后的混合物的介電常數(shù)由于空氣中的水汽分子含量不同而變化,即混合介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)與待測(cè)環(huán)境中的相對(duì)濕度相對(duì)應(yīng)。
光纖溫度傳感器是一種我們經(jīng)常運(yùn)用的可以進(jìn)行測(cè)量的測(cè)量?jī)x器,它的應(yīng)用范圍可以說(shuō)十分廣泛。就光纖溫度傳感器來(lái)進(jìn)行一個(gè)定義:光纖溫度傳感器就是運(yùn)用高分子溫敏材料覆蓋在我們的光纖外面,但是這個(gè)高分子溫敏材料必須要與我們光纖的折射率有關(guān)。這種材料覆蓋在光纖外面后,就將我們的光從一根光纖輸入另一根光纖輸出,這種溫敏材料往往會(huì)受到溫度的影響,如果收到了不同的溫度其折射率也將會(huì)發(fā)生不同的變化,所以其輸出的光功率與我們的溫度存在著一個(gè)函數(shù)關(guān)系。它 基木的木質(zhì)就是運(yùn)用我們光纖中傳輸光波的振幅、相位、波長(zhǎng)等特征對(duì)外界的環(huán)境因素的敏感特性。比如對(duì)我們的溫度、壓力等的敏感特性。光纖溫度傳感器原理主要有物性型光纖傳感器原理和結(jié)構(gòu)型光纖傳感器原理。其物性型光纖傳感器原理就是運(yùn)用我們的光纖對(duì)當(dāng)前環(huán)境的感性變化進(jìn)行輸入,并且將我們輸入后的物理量等變?yōu)槲覀兊墓庑盘?hào),它的工作原理是基于我們的光纖光調(diào)制效應(yīng),它是利用的外界因素改變時(shí),其傳光的特性發(fā)生變化。在CPAP機(jī)、呼吸機(jī)及其他呼吸設(shè)備(比如睡眠呼吸機(jī))等醫(yī)用應(yīng)用中,能同時(shí)精準(zhǔn)地監(jiān)控和管理溫度以及濕度檢測(cè)。比如我們外界溫度的差異、壓力的差異、電場(chǎng)等實(shí)際情況。因此,如果能測(cè)出通過(guò)光纖的光相位、光強(qiáng)變化,就可以知道被測(cè)物理量的變化。這類傳感器又被稱為敏感元件型或功能型光纖傳感器。結(jié)構(gòu)型光纖傳感器是由光檢測(cè)傳感器配件與光纖傳輸回路及測(cè)量電路所組成的測(cè)量系統(tǒng)。其中光纖僅作為光的傳播媒質(zhì),所以又稱為傳光型或非功能型光纖傳感器。
一、人機(jī)交互的設(shè)計(jì)
人機(jī)界面將人與機(jī)器合理結(jié)合到一起,進(jìn)而設(shè)定裝置中的功能、控制數(shù)據(jù)和執(zhí)行命令,與此同時(shí)還可以控制好溫度顯 示。人機(jī)交互在單片機(jī)的應(yīng)用裝置中即是外部的設(shè)備,實(shí)現(xiàn)與外界的聯(lián)系。對(duì)于汽車來(lái)說(shuō)這些傳感器配件就是它的“鼻子”、“眼睛”、“耳朵”和“皮膚”,傳感器將幫助其實(shí)現(xiàn)與用戶的信息交流,為用戶后續(xù)的操作提供強(qiáng)有力的信息支持。此種應(yīng)用裝置可以更加靈活地實(shí)現(xiàn)交互功能,還可以展示出z 佳的狀態(tài),還可以進(jìn)行適合的人工干預(yù)。
二、顯 示接口的設(shè)計(jì)
在單片機(jī)的操作裝置中,通常使用的有LED以及LCD顯 示器。LED有動(dòng)靜態(tài)兩種顯 示方法,由于動(dòng)態(tài)顯 示方法可以節(jié)省更多的接口,正好適用于設(shè)計(jì)當(dāng)中,即選擇了動(dòng)態(tài)的顯 示方式。
三、溫度控制電路設(shè)計(jì)
基于傳輸過(guò)程達(dá)到對(duì)電爐的控制,建立電爐時(shí)基于了相應(yīng)性的數(shù)學(xué)模型。可控硅可以達(dá)到對(duì)爐溫的控制作用。如果單片機(jī)電平的輸出時(shí)為0時(shí),即可輸通光耦元件,使三極管達(dá)到需要的相應(yīng)性偏置,達(dá)到更好的輸通效果。外界環(huán)境中的相對(duì)濕度對(duì)應(yīng)了空氣中的水分子的含量,當(dāng)待測(cè)環(huán)境中的相對(duì)濕度發(fā)生變化時(shí),空氣中的水汽分子含量也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。可控硅的電壓在7v時(shí),當(dāng)發(fā)射極反向偏置時(shí),這時(shí)可控硅就輸通了,形成了對(duì)應(yīng)的交流通路,使電阻爐得以正常運(yùn)行。