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摘 要:在科学技术飞速发展的今天,测控技术作为21世纪的新兴产业,以传感器技术、信息获取与处理技术、自动化精密机械以及智能仪器仪表为主要研究对象。融合了仪器科学与技术和控制科学与技术,具有很大的发展应用空间。而传感器技术也已经广泛应用于航天、航空、国防、科技和工农业生产等各个领域中。所以本文立足于现代测控技术的特征以及发展前景和领域应用分析来探讨现代测控技术在传感器方面的应用。
关键词:测控技术;传感器;应用
测控技术自古以来就都存在于人们的日常生活中。对测控的最初尝试都来源于人们的生活所需,日晷这个原始时钟就是来源于人们对时间的测控需要,在对空间的测控要求上人们有了点线面的观念。当今社会对测控的要求固然不会停留在这些低等级的阶段,由于科学技术的不断强大,测控技术进入了全新的篇章,在各个不同的方面都是重要的组成部分。
1 传感器的发展
传感器不像计算机那样复杂多样.如果这样人们肯定会记下它的发展历程,温度传感器是最早被发明,投入使用最广的一类传感器。美国一份数据显示,1990年,温度传感器的市场需求量远远高于其他类型的传感器。17世纪初伽利略发明了温度计,人们就开始依靠温度来测量一些数据。是1821年德国物理学家赛贝在真正意义上实现了把温度变成电信号的传感器技术,随后诞生的就是热电偶传感器。铂电阻温度计在50年之后被另一个德国人创造。科学家在半导体技术的支持下发明了半导体热电偶传感器、PN结温度传感器和集成温度传感器。与之相应,根据波与物质的相互作用规律,声学温度传感器、红外传感器和微波传感器也都被发明出来。
未来传感器的会变得更小,更集成,功能更多,更智能。总而言之人们对于微传感器、微执行器及信号和数据处理器总装集成的系统的关注度正在不断提升。
2 测控技术发展和前景
2.1发展
测控技术在现代工业技术中的扮演着不可或缺的角色, 在解放和发展生产力, 增强产品市场竞争力上发挥着决定性作用。在当今科技领域中,尤其是在尖端技术范畴中,各种研究成果和发现,与测控技术都是密切相关的。也就是说,没有测控技术, 就没有现代文明科学技术的飞速发展。21世纪各种科学技术都在飞速发展,诸如迅猛发展的计算机技术及微电子技术都渗透到测控和仪器仪表技术领域,就直接使测控技术得到了跨越式的发展。后来又出现了很多智能仪器,智能仪器、总线仪器和虚拟仪器等微机化仪器都增加和提升了很多功能和性能,比如测量功能和技术性能。
2.2前景
生活中各方面的应用都离不开融入了现代科技的现代测控技术,而且现代测控技术的发展也被现代科技所影响,直接使现代测控的发展方向趋向于微型化、集成化、远程化、网络化、虚拟化。同时现代测控在生活中有着非常广泛的应用,各种软件,硬件的应用设计,系统集成都可以看到它的影子,随着其在国防、工业、农业等领域的生产效率的提高、技术水平的改进都是现代测控技术做出巨大的贡献。这门涉及范围广的学科的发展趋势会越来越好,方向会越来越广。
3 传感器的应用
3.1 光纤传感器
传光型传感器和传感型传感器是传感器家族重的两大分类,它们是依据传感原理进行划分的。在传光型光纤传感器中,光钎就是光进行传播的媒介,它的各个功能原件用于对外界信息的捕捉。光纤在传光型传感器中是断断续续的,有敏感原件镶嵌在其中;传感型光纤传感器是把对外界信息捕获能力极强的光纤做为敏感元件,是一种把“传”和“感”很好的融为一体的传感器。在这类传感器中,光纤即传递了光还被做为调制器使用。因此,传感器中光纤是连续的,目前传光型光纤传感器在医学上用的比较广泛。传感型传感器主要又分为:强度调制型传感器和相位调制型传感器。
3.2 温度传感器
温度传感器指的是接收温度信息并转化为可用的输出信号的传感器。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类。这两类传感器都已经在煤矿业得到了广泛使用,在锅炉加热上,接触式温度计就使用的很多,为了监控和保护设备,一些高速运行的设备上已经安装了各种类型的温度传感器,为的是在机械加工过程中保持合适的环境温度,以确保工件加工所需要的温度和时间 。
3.3 集成化多功能传感器
传感器的集成化指的是相同功能的多元件并列还有功能上的一体化。前一种集成化使传感器能实现对“点、线、面、体”的多维检测,甚至能够附加上时序控制等软件,使检测由单参数到多参数变化;后一种集成化使传感器具有了放大、运算、补偿等多功能的传感器。在实际运用中,常把硬件与软件两者相结合比如传感系统硬件的集成;硬件與软件的集成;数据集成与融合等。
而多功能就体现在一个“多”,即一个传感器可以检测多个参数。这不仅节约了成本还大大提高了工作效率降低了工作难度。
4 总结
测控技术的发展方兴未艾,很明显在我国相关技术不断发展的同时,测控技术也会快速发展起来,在以后的各个领域都会被广泛应用,发挥其不可或缺的作用,它的发展研发对整个社会技术的进步和产业的升级,起到改造和推动提升的巨大作用。
参考文献:
[1] 贾伯年,俞朴.传感器技术[M].南京:东南大学出版社,1999.
[2] 张晓娜,胡孟谦.传感器与检测技术[M].北京:化学工业出版社,2014.
[3] 况迎辉,祝学云,陈建元.现代测控技术创新实践平台建设的探索与实践实验[J].技术与管理,2009,26(11).
[4]李欣国.浅谈现代测控技术及其应用[J].中小企业管理与科技,2010(16)谦.传感器与检测技术[M].北京:化学工业出版社,2014.
作者简介:
郑周宁(1995.8.14--) 男,浙江衢州人,本科,中国计量学院现代科技学院学生,职称:学生,研究方向:测控技术与仪器。
关键词:测控技术;传感器;应用
测控技术自古以来就都存在于人们的日常生活中。对测控的最初尝试都来源于人们的生活所需,日晷这个原始时钟就是来源于人们对时间的测控需要,在对空间的测控要求上人们有了点线面的观念。当今社会对测控的要求固然不会停留在这些低等级的阶段,由于科学技术的不断强大,测控技术进入了全新的篇章,在各个不同的方面都是重要的组成部分。
1 传感器的发展
传感器不像计算机那样复杂多样.如果这样人们肯定会记下它的发展历程,温度传感器是最早被发明,投入使用最广的一类传感器。美国一份数据显示,1990年,温度传感器的市场需求量远远高于其他类型的传感器。17世纪初伽利略发明了温度计,人们就开始依靠温度来测量一些数据。是1821年德国物理学家赛贝在真正意义上实现了把温度变成电信号的传感器技术,随后诞生的就是热电偶传感器。铂电阻温度计在50年之后被另一个德国人创造。科学家在半导体技术的支持下发明了半导体热电偶传感器、PN结温度传感器和集成温度传感器。与之相应,根据波与物质的相互作用规律,声学温度传感器、红外传感器和微波传感器也都被发明出来。
未来传感器的会变得更小,更集成,功能更多,更智能。总而言之人们对于微传感器、微执行器及信号和数据处理器总装集成的系统的关注度正在不断提升。
2 测控技术发展和前景
2.1发展
测控技术在现代工业技术中的扮演着不可或缺的角色, 在解放和发展生产力, 增强产品市场竞争力上发挥着决定性作用。在当今科技领域中,尤其是在尖端技术范畴中,各种研究成果和发现,与测控技术都是密切相关的。也就是说,没有测控技术, 就没有现代文明科学技术的飞速发展。21世纪各种科学技术都在飞速发展,诸如迅猛发展的计算机技术及微电子技术都渗透到测控和仪器仪表技术领域,就直接使测控技术得到了跨越式的发展。后来又出现了很多智能仪器,智能仪器、总线仪器和虚拟仪器等微机化仪器都增加和提升了很多功能和性能,比如测量功能和技术性能。
2.2前景
生活中各方面的应用都离不开融入了现代科技的现代测控技术,而且现代测控技术的发展也被现代科技所影响,直接使现代测控的发展方向趋向于微型化、集成化、远程化、网络化、虚拟化。同时现代测控在生活中有着非常广泛的应用,各种软件,硬件的应用设计,系统集成都可以看到它的影子,随着其在国防、工业、农业等领域的生产效率的提高、技术水平的改进都是现代测控技术做出巨大的贡献。这门涉及范围广的学科的发展趋势会越来越好,方向会越来越广。
3 传感器的应用
3.1 光纤传感器
传光型传感器和传感型传感器是传感器家族重的两大分类,它们是依据传感原理进行划分的。在传光型光纤传感器中,光钎就是光进行传播的媒介,它的各个功能原件用于对外界信息的捕捉。光纤在传光型传感器中是断断续续的,有敏感原件镶嵌在其中;传感型光纤传感器是把对外界信息捕获能力极强的光纤做为敏感元件,是一种把“传”和“感”很好的融为一体的传感器。在这类传感器中,光纤即传递了光还被做为调制器使用。因此,传感器中光纤是连续的,目前传光型光纤传感器在医学上用的比较广泛。传感型传感器主要又分为:强度调制型传感器和相位调制型传感器。
3.2 温度传感器
温度传感器指的是接收温度信息并转化为可用的输出信号的传感器。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类。这两类传感器都已经在煤矿业得到了广泛使用,在锅炉加热上,接触式温度计就使用的很多,为了监控和保护设备,一些高速运行的设备上已经安装了各种类型的温度传感器,为的是在机械加工过程中保持合适的环境温度,以确保工件加工所需要的温度和时间 。
3.3 集成化多功能传感器
传感器的集成化指的是相同功能的多元件并列还有功能上的一体化。前一种集成化使传感器能实现对“点、线、面、体”的多维检测,甚至能够附加上时序控制等软件,使检测由单参数到多参数变化;后一种集成化使传感器具有了放大、运算、补偿等多功能的传感器。在实际运用中,常把硬件与软件两者相结合比如传感系统硬件的集成;硬件與软件的集成;数据集成与融合等。
而多功能就体现在一个“多”,即一个传感器可以检测多个参数。这不仅节约了成本还大大提高了工作效率降低了工作难度。
4 总结
测控技术的发展方兴未艾,很明显在我国相关技术不断发展的同时,测控技术也会快速发展起来,在以后的各个领域都会被广泛应用,发挥其不可或缺的作用,它的发展研发对整个社会技术的进步和产业的升级,起到改造和推动提升的巨大作用。
参考文献:
[1] 贾伯年,俞朴.传感器技术[M].南京:东南大学出版社,1999.
[2] 张晓娜,胡孟谦.传感器与检测技术[M].北京:化学工业出版社,2014.
[3] 况迎辉,祝学云,陈建元.现代测控技术创新实践平台建设的探索与实践实验[J].技术与管理,2009,26(11).
[4]李欣国.浅谈现代测控技术及其应用[J].中小企业管理与科技,2010(16)谦.传感器与检测技术[M].北京:化学工业出版社,2014.
作者简介:
郑周宁(1995.8.14--) 男,浙江衢州人,本科,中国计量学院现代科技学院学生,职称:学生,研究方向:测控技术与仪器。