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隨著人們生活水平的不斷提高,汽車的市場需求不斷增加,但是由于生產(chǎn)廠家眾多,汽車行業(yè)的競爭仍然十分殘酷。特別是近此年來,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汽車廠家的主要競爭內(nèi)容。不過目前所使用的熱電耦傳感器輸出了較為微弱的電壓信號,識別過程只有幾十毫伏內(nèi)的電壓,轉(zhuǎn)換AID時一定要進行信號的調(diào)節(jié),再將電路的倍數(shù)放大到AID的轉(zhuǎn)換器上進行實現(xiàn)。傳感器是智能化系統(tǒng)中必不可少的部件,據(jù)統(tǒng)計如今的汽車所用的傳感器已經(jīng)達到了200個左右,由此可見傳感器對于汽車的重要性。
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,其可將溫度、流量、速度、壓力、流量、聲音、光、濕度、電磁等非電信號轉(zhuǎn)換成能被控制系統(tǒng)有效識別的電信號,控制系統(tǒng)在得到各種反饋信號之后便能采取相應(yīng)的動作,從而使得汽車智能控制得以實現(xiàn)。傳感器是汽車的基石,沒有傳感器技術(shù)的支撐,汽車電子技術(shù)將成為空談。在使用熱電偶測溫時,必須熟練運用基準端處理方法、安裝方法、測溫電路、測溫儀表和焊接技術(shù)對表面溫度進行測量。對于汽車來說這些傳感器配件就是它的“鼻子”、“眼睛”、“耳朵”和“皮膚”,傳感器將幫助其實現(xiàn)與用戶的信息交流,為用戶后續(xù)的操作提供強有力的信息支持。
集成系統(tǒng)設(shè)計
MEMS溫濕度傳感器集成系統(tǒng)包括三個傳感器配件部分: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溫濕度信號進行測量,處理器將測量數(shù)據(jù)進行存儲與處理。傳感器是智能化系統(tǒng)中必不可少的部件,據(jù)統(tǒng)計如今的汽車所用的傳感器已經(jīng)達到了200個左右,由此可見傳感器對于汽車的重要性。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,在實際測量中,一般將電阻值轉(zhuǎn)換成電壓或電流等模擬信號的變化,再將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號, 后交由微處理器轉(zhuǎn)換成實際的溫度值。
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)境中的相對濕度對應(yīng)了空氣中的水分子的含量,當待測環(huán)境中的相對濕度發(fā)生變化時,空氣中的水汽分子含量也會發(fā)生相應(yīng)的變化。傳感器外殼二十一世紀,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)離不開智能化農(nóng)業(yè)機械和設(shè)備,當然,智能農(nóng)業(yè)裝備不能沒有現(xiàn)代的電子、通信和計算機信息技術(shù),沒有電子通訊和先進的計算機信息技術(shù)的支持,如智慧農(nóng)業(yè)機械水源。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)的相對介電常數(shù)與待測環(huán)境中的相對濕度相對應(yīng)。
光纖溫度傳感器是一種我們經(jīng)常運用的可以進行測量的測量儀器,它的應(yīng)用范圍可以說十分廣泛。就光纖溫度傳感器來進行一個定義:光纖溫度傳感器就是運用高分子溫敏材料覆蓋在我們的光纖外面,但是這個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受到溫度的影響,如果收到了不同的溫度其折射率也將會發(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函數(shù)關(guān)系。它 基木的木質(zhì)就是運用我們光纖中傳輸光波的振幅、相位、波長等特征對外界的環(huán)境因素的敏感特性。比如對我們的溫度、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用我們的光纖對當前環(huán)境的感性變化進行輸入,并且將我們輸入后的物理量等變?yōu)槲覀兊墓庑盘?,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,其傳光的特性發(fā)生變化。在CPAP機、呼吸機及其他呼吸設(shè)備(比如睡眠呼吸機)等醫(yī)用應(yīng)用中,能同時精準地監(jiān)控和管理溫度以及濕度檢測。比如我們外界溫度的差異、壓力的差異、電場等實際情況。因此,如果能測出通過光纖的光相位、光強變化,就可以知道被測物理量的變化。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傳感器配件與光纖傳輸回路及測量電路所組成的測量系統(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、人機交互的設(shè)計
人機界面將人與機器合理結(jié)合到一起,進而設(shè)定裝置中的功能、控制數(shù)據(jù)和執(zhí)行命令,與此同時還可以控制好溫度顯 示。人機交互在單片機的應(yīng)用裝置中即是外部的設(shè)備,實現(xiàn)與外界的聯(lián)系。對于汽車來說這些傳感器配件就是它的“鼻子”、“眼睛”、“耳朵”和“皮膚”,傳感器將幫助其實現(xiàn)與用戶的信息交流,為用戶后續(xù)的操作提供強有力的信息支持。此種應(yīng)用裝置可以更加靈活地實現(xiàn)交互功能,還可以展示出z 佳的狀態(tài),還可以進行適合的人工干預(yù)。
二、顯 示接口的設(shè)計
在單片機的操作裝置中,通常使用的有LED以及LCD顯 示器。LED有動靜態(tài)兩種顯 示方法,由于動態(tài)顯 示方法可以節(jié)省更多的接口,正好適用于設(shè)計當中,即選擇了動態(tài)的顯 示方式。
三、溫度控制電路設(shè)計
基于傳輸過程達到對電爐的控制,建立電爐時基于了相應(yīng)性的數(shù)學模型??煽毓杩梢赃_到對爐溫的控制作用。如果單片機電平的輸出時為0時,即可輸通光耦元件,使三極管達到需要的相應(yīng)性偏置,達到更好的輸通效果。外界環(huán)境中的相對濕度對應(yīng)了空氣中的水分子的含量,當待測環(huán)境中的相對濕度發(fā)生變化時,空氣中的水汽分子含量也會發(fā)生相應(yīng)的變化??煽毓璧碾妷涸?v時,當發(fā)射極反向偏置時,這時可控硅就輸通了,形成了對應(yīng)的交流通路,使電阻爐得以正常運行。