導語：如何才能寫好一篇傳感器技術論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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現在在各個領域當中都普遍的運用到了傳感器技術，集成化方向已經成為機電系統當中的傳感器技術的發展趨勢，集成化傳感器具有較強的穩定性、較輕的重量、較小的體積以及較高的可靠性等特點，同時還具有較低的生產成本，非常容易實現批量生產，因此具有非常廣闊的發展前景。

2傳感器技術在機電技術當中的應用

由于傳感器的電磁兼容性能比較強，因此具有較高的數據存儲技術可行性，同時還不容易丟失其中的模塊參數。智能濾波算法以及A/D轉換技術等先進的技術都在傳感器當中得到了應用，就算是滿量程的時候，傳感器仍然可以使穩定的輸出碼得到保證。傳感器的通訊接口屬于標準的接口，其能夠與計算機進行直接的連接，同時也可以連接標準的工業控制總線，具有十分靈活的使用方式。

2.1在機器人中傳感器技術的應用

作為典型的仿生裝置，機器人對傳感器技術進行了充分的應用。通過將感知到的物理量向電量進行轉化，機器人就可以實現信息輸出，在這個過程中對機器人傳感技術進行了充分的利用，其中包括兩方面的內容，也就是外部傳感器以及內部傳感器。外部傳感器需要通過檢測外部信息，從而對工作環境進行判別，為機器人提供必要的信息，使之能夠對操作對象進行準確的控制。而實施系統的控制是內部傳感器的主要功能，其能夠對機器人的狀態進行有效的檢測，保證機器人在工作的過程中能夠按照要求來進行。內部傳感器可以將具有價值的信息提供給外部傳感器，從而能夠使機器人對外部的環境產生有效的感知，并且將相應的動作做出。與此同時，在科技生產的過程中，還可以利用對機器人的操作從而能夠對反饋的意見進行獲取。

2.2在機械制造行業中傳感器技術的應用

由于在機械制造行業當中需要實施包括加工精度等在內的動態特性測量，因此要利用傳感器針對機械阻抗以及振動等相關部件當中的參數進行測量，從而對其動態特性進行檢驗。如果需要在線監測與控制超精加工中的零件尺寸的時候，就要利用傳感器將相關的信息提供出來。比如利用傳感器針對數控車床中車刀的位置進行檢測；由于工件的表面精度以及尺寸在很大程度上都會受到刀尖形狀的影響，可以采用在車刀上放置的振動傳感器對其鋒銳的程度進行檢驗。還可以利用液面傳感器針對液壓系統中的油量以及車床中的油進行監測。

2.3在環境當中傳感技術的應用

傳感器網絡在環境監測當中通常具有一系列的優點，其中包括無需專人現場維護、可以長期不用對電池進行更換、具有十分簡單的布置等?？梢岳脤濣c進行密集的布置，從而對微觀的環境因素進行觀察。在環境監測領域當中對傳感器網絡具有非常廣泛的應用，其中包括微觀觀測生物群落、森林火災報警、觀察氣象現象、觀測海島鳥類的生活規律等。

2.4在火災報警當中傳感器技術的應用

防災報警裝置是現代建筑必須要具備的，其中最為關鍵的就是火災報警系統。在發生火災的時候一般都會出現有害氣體、高溫、火光以及煙霧等。如果將傳感器運用到火災報警系統當中，就可以對異常的信號進行轉化，使之變成容易進行傳送的形式，然后就可以利用消防網絡向指揮中心提供火災地點的報告。

3結語

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    基于激光傳感器的船舶交通量觀測系統,以激光傳感器作為船舶數據的采集手段,實現船舶特征識別;以多激光傳感器在航船舶通行檢測系統為基礎,采用多源數據融合和機器學習方法實現船舶特征辨識和自適應誤差控制。

    由于系統中選用了兩臺不同型號的激光傳感器作為船舶特征信息的采集,它們采用的數據接口各異。因此,需選用不同的傳輸方式獲取其數據信息。通過對三種方案的實踐和比較,最終得到了合適的傳輸方案。

    激光傳感器數據的傳輸

    1、激光傳感器

    激光傳感器船舶交通量觀測系統由數據采集子系統、數據處理子系統和輔助子系統三個部分組成。數據采集子系統中的激光傳感器通過自身激光頭的旋轉,對物體進行短時間的線掃描,從而實現對被測物截面的二維掃描,可實時采集航道上的目標圖像。數據采集子系統主要由兩臺激光傳感器組成。

    2、激光傳感器數據的傳輸

    傳輸方案:

    傳輸方案:本方案為最初設計的傳輸方案,設計基于設備簡單、造價低廉、安裝方便的原則。 具體方案1號激光器采用以太網的無線傳輸,2號激光器由于沒有網絡接口,采用了通訊電纜RS422方式傳輸。

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關鍵詞：電磁矢量，非圓信號，DOA，估計方法

 

1 緒論

1.1課題背景波達方向（Direction Of Arrival，DOA）估計（常稱為DOA估計）是陣列信號處理領域內的主要研究方向之一。論文格式。陣列信號處理[1]是近幾十年來綜合陣列理論和數字信號處理理論與技術而發展起來的一門學科分支。它是將一組傳感器在空間的不同位置上按一定規則布置形成的傳感器陣列。盡管采用的傳感器類型可以不同，如天線、水聽器、聽地器、超聲探頭、X射線檢測器，但是傳感器陣列的功能是相同的，它是連信號處理器和感興趣的空間的紐帶，用傳感器陣列接收空間信號，獲得信號源的空間觀測數據并加以處理。陣列信號的處理目的是從這些觀測數據中提取信號場的有用特征，獲取信號源的屬性等信息。近些年，隨著微電子技術、數字信號處理技術、并行處理技術的迅猛發展，陣列信號處理的理論和實際應用也得到了迅速發展。

盡管空間譜估計的理論與技術日益成熟，但是需要或者值得研究的方向仍然很多。譬如近幾年來，如何利用非圓信號(non-circularsi gnals)的特征來提高算法估計性能己經成為信號處理理論界的一個研究熱點。

1.2對非圓信號的研究意義對非圓信號的研究有著現實意義，一方面，非圓信號是現代通信系統中常用信號;另一方面，在實際應用場合中經常會遇到由于用戶的高密集性而使得陣列的接收信號數要遠大于陣元數的情況，并且為了處理的實時性，不可能獲得很多的快拍數。因此研究處理信號個數多、運算量小的算法顯得尤為迫切。

2 電磁矢量傳感器陣列非圓信號模型2.1電磁矢量傳感器輸出信號模型電磁矢量傳感器由于其獨特的同點極化分集接收能力，使得隱含于信號結構中的微觀信息得到充分利用，受到了人們的廣泛關注。電磁矢量傳感器[3]陣列是一種極化敏感陣列，由若干個相同形式的電磁矢量傳感器組成。每個電磁矢量傳感器又可視為一個6元子陣，由相位中心重合的三個正交電偶極子和三個正交磁偶極子組成，可以同時感應入射電磁信號的3個電場分量和相應的3個磁場分量。

2.2電磁矢量傳感器陣列流行矢量特點關于電磁矢量傳感器的陣列流形矢量有幾個重要的特點。首先單個矢量傳感器測量產生一個6×1維的導向矢量，因此，單個矢量傳感器本身能夠等效表示一個六元陣列。第二，矢量傳感器的陣列流形沒有時間延遲相位，也就是說矢量傳感器陣列流形矢量不同于空間平移陣列，單電磁矢量傳感器的導向矢量與空間抽樣間隔以及入射信號的頻率無關，這種頻率無關性是由于組成矢量傳感器的六個分量傳感器在空間同點放置。論文格式。第三，電磁矢量傳感器陣列流形矢量是極化敏感的；這就意味著具有相同DOA方向但是有不同極化狀態的信號有不同的陣列流形矢量，因而可以基于他們的極化分集區分開來。第四，任意寬帶或者窄帶電磁波信號的電場矢量和磁場矢量相互正交，并且正交于信號的歸一化玻印廷矢量，信號單位傳播矢量的三個分量是沿著笛卡爾坐標的三個方向余弦。

3 改進的非圓信號DOA估計方法3.1相干源的分辨問題在實際情況中，常由于多徑傳輸或人為干擾的影響，陣列有時會收到來自不同方向上的相干信號，相干信號會導致接收信號協方差矩陣的秩虧損，從而使得信號子空間“擴散”到噪聲子空間中去。因此，MUSIC算法[2]的空間譜搜索就無法在波達方向上產生譜峰；ESPRIT算法也會由于秩虧損而無法求解出正確的來波方向。相干源的問題要從解決矩陣的秩虧損入手。論文格式。當個信號非相干時，一次快拍得到的是個信號線性組合的陣列向量，其協方差矩陣具有秩為的信號子空間。如果個信號中有兩個相干，即這兩個信號的相位關系保持不變，再多的快拍數也只能得到個非線性相關的陣列向量，使信號子空間的秩降為，也就是產生了秩虧損。

由以上分析可知，在相干信號源情況下正確估計信號方向（稱為解相干或去相干）的核心問題是如何通過一系列有效變換使得信號協方差矩陣的秩得到有效恢復，從而正確估計信號源的方向。本章將考慮基于電磁矢量陣列的非圓信號DOA估計問題，提出一種廣義相位平滑算法，這種方法不僅可以提高非圓信號的DOA估計精度，還可以有效處理相干信號的估計問題。

3.2廣義相位平滑MUSIC與MUSIC算法比較廣義相位平滑算法能較好的對兩個相干非圓信號解相干。不僅如此，廣義直接相位平滑算法和廣義平方相位平滑算法還可以對非相干非圓信號DOA估計精度有明顯的改進。

下面將通過仿真來比較這三種算法的性能。仿真中采用電磁矢量傳感器均勻線陣，由6個指向相同的電磁矢量傳感器組成，陣元間距為半波長。通過第2節電磁矢量傳感器輸出信號模型的建立和電磁矢量傳感器陣列流行矢量的特點分析進行比較。比較步驟如下：

1.通過計算信噪比與均方角度誤差的關系，信號為三個非相干的BPSK窄帶信號，入射角度為、和，初始相位為、和，極化狀態為、和，快拍數為200，所給結果為200次獨立實驗的平均；

2.快拍數與均方角度誤差的關系，信號步驟1相同，信噪比為-5dB；

3.在步驟1的基礎上將信號入射角度變為、和；

4.在步驟2的基礎上將信號入射角度變為、和。

通過比較，結果表明，在低信噪比和短快拍數兩種困難條件下廣義相位平滑算法對非相干的線極化非圓信號DOA估計精度有明顯的改善作用。

4 .總結本文主要研究了非圓信號的定義與性質；基于電磁矢量陣列的非圓信號DOA估計的數學模型；研究了一種改進的非圓信號DOA估計方法，即廣義相位平滑算法，并把它推廣到電磁矢量陣列。從而提高參數估計性能并且能估計多于陣元個數的信號。同時，廣義直接相位平滑算法和廣義平方相位平滑算法不僅可以很好的對兩個相干的非圓信號解相干，還對非相干的非圓信號DOA估計精度有明顯的改善作用。

【參考文獻】

[1]莊釗文等.極化敏感陣列信號處理[M].國防工業出版社，2006.

[2]Y Xu and Z Liu.Subspace-Based Single-Vector-Sensor Direction Finding for Two Coherent AcousticSources Having Real-Valued Constellations[C].in proc.IET internationalconference on wireless,Mobile&MultimediaNetworks,2006,HangzhouChina,994-997

[3] A. Nehorai andE. Paldi. Vector-sensor array processing for electromagnetic sourcelocalization. IEEE Trans. Signal Processing, Vol. 42, No. 2, 1994, pp. 376-398

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【關鍵詞】開關柜；特征氣體；診斷

高壓開關柜在電力系統中擔負著關合及斷開電力線路、保護系統安全的雙重功能，隨著電力系統向著高電壓、大機組、大容量的迅速發展，電網日益擴大以及變電站無人值班管理模式和綜合自動化的普及推廣，高壓開關柜的安全運行越來越重要。高壓開關柜內閘刀觸頭、電力電纜進出線的接頭接觸不良時，接觸電阻增大，在負載電流流過時會產生發熱現象，過熱會引起金屬材料的機械強度下降，絕緣材料老化并可能導致擊穿，形成事故。在高壓開關柜中，固體絕緣中的空穴、不同特性的絕緣層之間，以及金屬（或半導電）電極的尖銳邊緣處，由于氣體的擊穿場強比固體介質低得多，氣體中的電場又比固體介質中高，往往在氣隙的部位產生局部放電。這些局部放電會造成電介質絕緣強度逐步下降，最終導致絕緣的損壞。此外，高壓開關柜中還存在SF6氣體的泄漏，同樣會造成設備性能的下降。因此，測量和監視高壓開關柜內的運行狀態，是避免重大事故發生及控制故障惡化的有力手段，對于保證高壓開關柜的正常運行，提高電力系統的運行可靠性和自動化程度具有非常重要的意義。

目前已有的各個測試系統存在各種各樣的缺陷，并且各種方法只能實現對某一種故障的監測，還無法實現對高壓開關柜的運行狀態準確監測。針對于上述的情況，針對于上述的情況，對高壓開關柜在運行過程中各故障狀態下的氣體成分進行了分析，發現各種故障狀態下，高壓開關內部會產生不同的特征氣體。由此可見，采用變壓器油色譜測試的原理，通過對不同特征氣體的分析，可以實現對高壓開關柜運行狀態的監測。基于上述的原理，本論文介紹了基于故障氣體原理開發了便攜式開關柜故障探測裝置，該系統通過提取開關柜運行過程中所形成的氣體，采用氣敏傳感器對各種氣體成分進行分析，從而對開關柜的運行狀態做出可靠判斷，確保高壓開關柜的安全運行。

一、開關柜內部故障的特征氣體分析

對于采用SF6斷路器的小車式開關柜，最容易發生的異常是接頭發熱、SF6氣體泄漏和局部放電。下文將分別研究每種異常狀況的特征氣體特點。

1.接頭發熱

接頭發熱是一次設備的常見故障，對于常用的小車式開關設備，由于其斷路器小車經常被移進移出，斷路器的觸指和觸頭很容易受到撞擊等外力作用而變形，導致接觸不良而發熱，另外其電纜接頭也是發熱故障的高發部位，由于開關柜內部發熱幾乎不能早期發覺，接頭發熱故障對于開關柜的安全運行事關重大。接頭發熱產生的特征氣體比較復雜，各種氣體的組分和濃度隨發熱溫度和接頭材料的不同而不同，主要特征氣體有以下幾種：

a.烷烴和硫化氫——主要是接頭電力脂、脂、示溫蠟片中雜質受熱分解產生，由于斷路器觸頭無一例外地涂有脂，如果接頭發熱，凡士林融化導致內部少量碳原子數量較少的烷烴和硫化物等雜質氣化而分布在柜內的空氣中，由于各種氣體傳感器對于烷烴等可燃氣體靈敏度極高，因此很容易檢出。

b.單質銅和氧化銅顆?！绻麥囟冗^高，接頭的銅會逐步氧化發黑形成氧化銅，極少量的氧化銅和單質銅會升華進入空氣，并產生微量煙霧。

c.絕緣材料分解氣體——發熱接頭附近的絕緣材料（如環氧樹脂）受熱也會產生一定特殊氣體，另外接頭部位的灰塵受熱也會產生特殊氣體，主要有氫溴酸、胺類、腈類、酚類、烷烴、醛類、氮氧化物，多環芳烴、雜環族化合物、羥基化合物等。

2.局部放電

局部放電也是一次設備的常見故障，空氣中的放電現象會產生氮氧化合物、臭氧和負離子，因此對于空氣中的局部放電，如沿面放電等，可采用探測上述氣體的傳感器進行探測，對于固體介質內部的局部放電則沒有作用。

3.SF6泄漏

絕大部分的小車式開關柜均為裝設斷路器SF6壓力表或密度繼電器，如發生SF6泄漏，只有等到壓力低于報警或閉鎖值時，才能通過處罰壓力接點的方式用光子牌、指示燈間接顯示出來，如果壓力接點失靈，SF6氣體即使漏完運行人員也無法知道，如果此時操作斷路器可能導致設備爆炸的嚴重后果，因此采用另一種手段探測SF6泄漏也很有必要。由于現有的SF6氣體傳感器能檢測到0.1ppm以下濃度的SF6氣體，因此開關柜內部的SF6泄漏應該能很容易地檢出。

二、氣體傳感器設計

1.傳感器的選擇

通過對不同傳感器的性能比較，分析了各種傳感器在壽命、靈敏度、成本、加熱功耗和反應速度方面的優缺點，本論文提出了采用電化學可燃氣體傳感器+離子型煙霧傳感器+TGS型空氣質量傳感器”檢測接頭發熱、大氣型臭氧傳感器檢測局部放電、環境監測型SF6傳感器檢測SF6的方案。

接頭發熱采用電化學可燃氣體傳感器，該傳感器靈敏度很高，用其可滿意地檢出微量的硫化氫或其他可燃氣體；游離碳、游離狀氧化銅和單質銅用氣體傳感器較難檢出，為了提高檢測性能，又加上了離子型煙霧傳感器，這樣如果柜內有極少量的煙霧顆粒，也能及時檢出，通過聯合使用2種不同原理的氣體傳感器，就能較可靠地探測出開關柜內部發熱異常。局部放電和SF6泄漏的檢測分別采用O3/S-5型大氣監測用臭氧傳感器和SM-SF6型SF6氣體傳感器，該兩種傳感器的檢出靈敏度都在0.1ppm以下，足以探測開關柜內部的SF6氣體泄漏和表面局部放電現象。

2.氣體傳感器的典型應用電路

氣體傳感器是一種將特征氣體濃度量轉化為電量的傳感器，大部分氣體傳感器都采用電阻率變化的方式輸出信號，當環境中某種特征氣體含量較低時，傳感器電阻較大，當該氣體濃度增大后，傳感器電阻減小，大部分氣體傳感器的電阻在一定范圍內都能與氣體濃度成比例變化，具有較高的線性度。

典型的采用加熱方式工作的氣體傳感器電路如圖1所示，傳感器的1、2端口為加熱端口，3、4端口為輸出端口，R2為加熱端口的限流電阻，用以將加熱電流調整到傳感器所規定的電流值，R1為輸出端負載電阻，當傳感器啟動后，需要加熱一段時間，加熱完畢后即能工作，此時3、4端口的電阻值會隨著外界氣體濃度的變化而變化，從而使R1上的電流和輸出端的電壓變化，起到監測氣體濃度的作用。

三、系統結構設計

通過上述的研究，本論文對整個測試系統進行了設計，其整個原理如圖2所示。

從上述監測系統的結構框圖可以看出，整個系統由CPU控制系統、按鍵、液晶顯示屏、通信總線、A/D數據采集單元、局部放電探測單元、SF6泄漏探測單元和觸頭過熱探測單元所構成。整個系統的工作過程為：首先采用抽氣的方式，將開關柜內的運行氣體送入到各測量單元中，利用局部放電探測單元、SF6泄漏探測單元和觸頭過熱探測單元中的氣敏傳感器對各種故障的特征氣體進行測量，實現非電量向電量的轉換，接著將各測試信號傳到A/D數據采集單元，將模擬信號轉換成數字信號，最后將數字信號送入CPU控制單元中，對采集的數據進行歸類、統計分析，將測試結果和分析結果顯示在液晶屏中，其顯示的內容可通過按鍵進行更改。此外，整個系統還可以通過通信總線，將測試結果上傳至監控中心。

四、測試電路設計

針對于上述電路的框架，本論文對其的測量電路進行了設計，其原理如圖3所示。

從圖3中可以看出，整個測試電路由模擬開關、AD采樣電路和MCU組成，其工作原理：首先將測量信號（如熱信號、局部放電信號等）接入模擬開關，然后利用MCU控制模擬開關，實現對其分時控制，將模擬信號輸入AD采集單元中，接著MCU控制AD采集單元實現對其模擬量的數字轉換，從而實現對被測量的測量。

五、系統軟件設計

根據上述的測量電路，對其控制軟件進行了設計，其程序的流程框圖如圖4所示。從圖中可以看出，整個程序的流程為：首先對系統進行初始化，如接口的電平、寄存器初值的設定，中斷的關閉等，然后控制模擬開關，使模擬信號進入AD的輸入端，接著對其進行模數轉換，實現對模擬量的分時采樣，然后對所測量的數據進行分析，對高壓開關柜的運行狀態作出判斷。

六、樣機的效果測試

鑒于要尋找內部存在異常的運行開關柜比較困難，因此設計了一些模擬實驗，來驗證該樣機的實際效果，試驗結果如表1所示，圖4為測量程序流程圖。

七、結論

本文說明了空氣絕緣開關柜內部異常早期探測的必要性，提出一種通過檢測開關柜內空氣質量和特征氣體組分的方式，來探測空氣絕緣開關柜內部異常狀態的方法。通過理論分析和實驗證明了其具有較高的可行性和實用性，對于接頭發熱、表面放電和SF6泄漏異常具有較高的檢出率，能夠實現對高壓開關柜的監測。

參考文獻

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[5]彭軍.傳感器與檢測技術[M].西安：西安電子科技大學出版社，2003.

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一、傳感器教學的現狀

傳感器是測控技術與儀器、電子信息工程、自動化、應用電子技術、工業自動化等弱電專業的一門必修專業課程，如何讓學生學好這門課程，如何通過這門課程培養學生的動手能力、實踐能力、創新能力，一直都是我們高校相關教師在思索的一個課題。我校傳感器課程從開課至今歷經了幾次調整，但是在應用型人才培養方面的效果并不十分突出，究其原因主要有以下幾點：

（一）傳感器教學安排不夠合理

在教學中，過分強調理論的指導性，把實驗教學看成理論教學的附屬品，表現為重理論、輕實踐，重理論知識傳授、輕動手能力培養。理論教學與當今傳感器的實際應用聯系也較少，教學中教師主體地位太明顯，學生在實驗教學中基本上是被動地按老師的演示方法或實驗教材規定的步驟進行實驗結果的驗證，實驗教師在教學中基本上也是按部就班，很少去考慮專業培養的發展需要以及培養對象的個人興趣，致使學生基本處于一種被動學習的狀況，扼制了學生學習的積極性、主動性和創造性，難以實現學生在教學活動中的主體地位和個性差異，不利于應用技能以及創新精神、創造能力等綜合素質的培養。

（二）實驗條件還不夠完善，實驗內容應用性、創新性不夠

實驗室建設不足，存在實驗設備落后、實驗條件有限等困難，開設和開發綜合型和創新型實驗項目受到相應的制約。

目前，我校采用的傳感器實驗裝置是CSY3000型傳感器系統實驗儀，它所提供的實驗項目大多為驗證型實驗，缺乏設計型、綜合性；采用的傳感器實驗教材都是在廠家提供的儀器使用指南的基礎編寫的講義，缺乏創新性、拓展性。實驗模型基本確定，學生基本上是按教師和實驗講義要求的內容、步驟進行實驗，學生處于被動學習和機械操作的狀態，遏制了學生實驗的邏輯思維和創造性思維。

（三）課程考核太過傳統

我校該課程的考核主要傳統的考試為主，實驗部分也是以實驗報告的完成情況和教師的印象為依據。學生被動性學習現象嚴重。此種教學模式嚴重影響了學生的學習積極性，讓很多學生養成了一種上課混日子的現象。

二、傳感器教學改革的幾點思路

（一）優化理論課程教學

根據本課程的培養目標和培養定位，體現“工程應用型”人才培養的特點。

首先，建議對傳感器教材進行優選。教材的選擇對教學效果有著直接的影響。優選國內國家級規劃教材，緊跟信息技術領域變化及學科發展?！皞鞲衅鳌苯滩牡恼鹿澗幣欧椒ㄍǔＳ袃煞N：一種是按照工作原理；另一種是按照被測參數。前者適合于理論學習，后者適合于應用型學習，選擇時應以“應用型”培養為參照。

其次，優選內容和方法。教師講課時應合理安排章節內容，不能完全照本宣科地講，要利用課外研讀大量的相關參考書籍、應用類相關雜志，結合自己的理解，采取啟發式和探究式的研究性教學方法，通過提出問題、學生參與討論等互動方式，使學生融入課堂教學過程，培養其發現問題、解決問題的能力。

再次，增加實物展示環節及動畫展示。教師在講授理論知識的同時，展示相應的實物或者動畫，能讓學生的學習不那么空洞，增加其對知識的理解。

（二）優化實踐教學

1、實驗室基礎建設的切實跟進

根據課程教學計劃和課程教學大綱，加強傳感器實驗室建設。現有的設備大部分只能進行一些比較基礎的驗證型實驗，以及一些簡答的綜合型實驗。要引進一些符合目前傳感器應用的、能開展綜合型、設計型、拓展型實驗的設備。

2、實驗教材的切實跟進

作為實驗教學中不可缺少的一環，實驗教材體現了實驗課程的教學方式、教學內容、教學思想等多方面，其重要性不言而喻。前面講到目前使用的實驗教材是在廠家提供的儀器使用指南的基礎上所編寫的，在新穎性和實用性方面有所缺乏，應根據目前高校實驗教學狀況和該學科地不斷發展更新充實實驗教學內容和方法，做到實驗教材的切實跟進。

3、提升實驗內容的多樣性和設計性

目前我們沿用的基本上還是傳統的傳感器實驗教學內容和方式，而傳感器技術是一種綜合性應用技術，隨著新材料、新工藝以及各門類技術的發展，新型傳感器不斷涌現，為了體現實踐教學的作用，培養學生理論用于實踐的能力，原有基礎上的大量驗證型實驗應有所改變，一方面要保留必要的基礎驗證型實驗，如電阻式傳感器、電渦流傳感器、光電式傳感器實驗等，讓學生通過這些實驗，更進一步理解傳感器的基本原理和特性，進一步消化教學內容；另一方面增加些設計型實驗，如采用電容式傳感器設計成糧食水分監測傳感器，用電渦流式傳感器設計厚度檢測儀，以及用溫度傳感器測油溫等，還可以在此基礎上設計綜合性實驗，每學期提出幾個方向讓學生自主選擇，以設計論文的形式設計一套測試系統方案，包括：可能采用的方法；自己設計的方案；實現該設計方案需要進行的實驗內容及時間安排；希望得到的實驗結果及可能得到的結果預測等方面。如有條件鼓勵學生動手制作該測試系統的某些部分或者是全部。綜合型實驗比如有：變壓器油溫監控系統、居室環境舒適度監控系統、汽車安全氣囊測控系統等等。通過設計型實驗和綜合型實驗，可以培養學生的工程設計能力、解決實際問題能力，激發學生的學習熱情和創新意識，并且為將來寫論文打下基礎。

4、教學過程中注重對學生的引導

作為目前主要的一種驗證理論、應用理論、鍛煉學生動手能力的教學方式，實驗課應該具備引導學生、在教學中給學生啟發的特點，故在實驗教學的過程中，我們應該因材施教，采用啟發式教學方法，而不是灌入式地讓學生被動地進行試驗，每個實驗在任務給出后，讓學生獨立完成實驗乃至設計，教師在必要時才給予提示，為了活躍學生的思路，可以大部分實驗只提出實驗任務和要求，而不規定具體的實驗方法及步驟，這樣一來，讓每個學生都親自動手完成實驗的過程，這樣不僅有利于提高學生的獨立操作能力，更有利于增強實驗教學的效果。

（三）制定適合應用型人才培養模式的考核方案

成績是學生對該課程掌握情況的一個重要反饋，理論成績和實驗成績的評定方法關乎學生對待課程的態度，我們要充分利用學生的這一心理特征來促進我們的傳感器教學，既達到考察學生學習情況的目的，又能使學生強化自身的知識、實踐能力以及創新能力。成績的評定不應該僅僅是知識的掌握與否，還應該將操作過程情況和熟練程度、靈活運用知識程度、應用技能、創新性程度等納入評定范疇。同時還引導學生在創新性思維和創新型設計的基礎上，撰寫設計論文，可鍛煉學生的整體構想能力，為將來的科技論文打下基礎。

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論文關鍵詞：MPXV53GC6U，MSP430F149，單片機，便攜式，電子血壓計

 

0引言

血壓是人體重要的生理參數之一，對其進行精確測量，有利于早期發現和鑒別高血壓類型醫學檢驗論文，提出合理的治療建議。目前，臨床上對普通病人主要采用無創檢測的方法，它大致分為人工柯氏音法和示波法兩類，人工柯氏音法雖然比較準確，但操作困難，受主觀因素影響較大，而示波法雖然操作簡單醫學檢驗論文，但穩定性和個體適應性都比較差，不利于其在臨床應用上的普及和推廣。本文在示波法的基礎上，從硬件實現和軟件設計兩個方面，改進了原來的測量方法，并進行了比對測試

在研究國內外已有產品或設計構思的基礎上，使用先進的信號處理技術與智能控 制技術，盡量消除脈搏提取處理中的噪聲干擾與非線性失真醫學檢驗論文，提高血壓測量的準確性與穩定性，并提高了測量的自動化和智能化論文開題報告。

1系統的硬件設計

本設計采用Motorola公司的MPXV53GC6U硅壓式 傳感器和TI公司MSP430F149單片機為主要器件， 構成電子血壓計，系統構成如圖1。系統由MCU、 傳感器、LCD液晶顯示器、操作面板、充放氣控制電路、氣泵和氣閥、蜂鳴器、存貯器、電源等部分構成。

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關鍵詞：CC2530；SIM900A；云服務器；橋梁穩定性

中圖分類號：TP277.2 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2016）12-00-03

0 引 言

在橋梁工程領域，隨著各類自然及人為災害的增加，對橋梁穩定性監測和預警的要求也越來越高。目前，橋梁監測主要集中在橋面、橋墩等橋體的監測，而對于橋梁橋墩所在基質（基礎地質條件）的監測卻相對較少?；|是橋梁穩定的重要基礎，當基質經過流水沖刷，地質條件發生變化時，橋墩的穩定性會隨基質變化直接影響整個橋梁的穩定性。

本文設計了一個基于CC2530無線傳感網絡，利用GPRS通訊及云服務器的橋梁基質監測系統。實現了將監測所得的各橋墩基質高度數據上傳至云服務器處理并預警的功能。

1 系統簡介

系統設計包含物聯網層、承載網絡和應用層三個部分，其中物聯網層將CC2530作為基礎，設計監測基質高度的無線傳感器，每個橋墩都安裝一個傳感器作為ZigBee無線網絡的終端或中繼設備。協調器與SIM900A通過串口進行數據通訊，控制SIM900A連接GPRS，通過GPRS網絡發送數據至服務器或接收來自服務器的指令。系統基礎結構如圖1所示。

根據ZigBee網絡的特點[1]，網絡內使用短地址進行通訊，而重新組網后短地址可能會發生變化，系統設計使用CC2530的長地址（IEEE地址）作為區分唯一設備的ID，長地址為64位全球唯一識別碼，不會更改。服務器數據庫保存橋墩的長地址，每次終端注冊時數據庫更新長地址對應的短地址。物聯網層與服務器通訊簡圖如圖2所示。

系統設計一座橋只有一個協調器和GSM模塊，即一座橋只有一個確定的IP地址和端口。如圖2所示，系統要與某座橋的某個橋墩進行通訊的步驟為：查詢橋墩綁定的長地址――查詢長地址對應的IP、端口及短地址――往IP和端口發送包含短地址的數據――IP對應的GSM模塊收到數據――發送到協調器――通過短地址發送到終端。如此，系統即可實現服務器與多座橋不同橋墩傳感器之間的通訊。

2 系統硬件設計

2.1 基質監測傳感器設計

由于橋梁橋墩基質測量的特殊性，沒有現成的即方便又經濟的傳感器可以使用，論文以CC2530為核心芯片設計了一款綜合測量和無線通訊傳感器。傳感器采用磁環+普通的霍爾傳感器作為測量部分[2]，CC2530作為中控部分，磁環和塑料墊片相隔放置于一定長度的PVC管中，一個磁環和墊片的高度為5 mm，即測量的精度為5 mm。傳感器樣機如圖3所示。

圖中所示為橫向放置，正常安裝時為豎向安裝，傳感器底座和PVC管為一體，穿過CC2530電路板，兩者之間可以相互移動，當有位移時，電路板上的霍爾傳感器感應到變化則通知CC2530產生一次中斷，每產生一次中斷移動5 mm距離。傳感器在橋墩上安裝的示意圖如圖4所示。

由圖4可知，無線傳感器的CC2530部分與大鋼管為一體，安裝固定在橋墩上，底座、PVC管同小鋼管固定，PVC管穿過CC2530的感應器，小鋼管套入大鋼管內，底座沉入水底與基質接觸。當基質高度降低時，小鋼管跟隨降低，當降低高度達到分辨率5 mm時，CC2530產生一次中斷，系統監測到高度變化后，傳感器計算當前高度，將高度數據通過協調器發送到服務器。

2.2 協調器設計

協調器電路設計與常用CC2530電路設計類似，加入SIM900A模塊，利用串口與協調器通訊。其樣機如圖5所示。

2.3 供電設計

考慮到設備都在戶外運行，系統設計協調器和傳感器都采用太陽能板+蓄電池的供電模式。

3 CC2530程序設計

根據系統功能，程序設計分為協調器程序和無線傳感器程序兩個部分。無線傳感器可以作為終端或中繼使用。

3.1 協調器程序設計

協調器主要用于數據處理，組建ZigBee網絡，接收橋墩的監測數據并通過SIM900A發送到服務器，接收服務器的控制查詢數據并將數據下發至終端或中繼設備。程序主要分為組網、串口通訊、無線通訊三個模塊。

在組網程序方面，協調器運行Z-Stack協議棧與終端或中繼設備組網，該部分程序只需在Z-Stack協議棧[3]基礎上稍做修改即可。

串口程序的設計主要使用AT指令與SIM900A模塊進行通訊。通過程序設計，讓CC2530根據AT指令模式發送和接收數據并判斷命令類型，實現GPRS連接和數據傳輸。與服務器間的數據通訊通過UDP實現。

無線通訊程序主要接收處理橋墩終端上傳的數據，包括注冊、心跳、高度數據、報警等，將數據按照協議格式通過串口和GPRS發送至服務器。處理串口轉換過來的相關指令并發送至橋墩終端。協調器端程序流程圖如圖6所示。

3.2 終端傳感器程序設計

終端傳感器的主要功能包括與協調器組網通訊，接收協調器指令進行查詢、設置基質初始高度等，監測基質高度變化，并將變化后的高度數據發送至協調器。按照功能區分，將終端程序的設計分為組網程序、傳感器程序和無線接收處理三個模塊。傳感器端程序流程如圖7所示。

圖7 傳感器端程序流程

終端組網程序同樣使用Z-Stack協議棧，在協議棧的基礎上稍做修改，組網時讀取短地址和長地址并發送到協調器。

傳感器程序主要利用I/O口中斷，每中斷一次表明基質高度發生5 mm變化，程序根據初始設置高度值計算當前高度并上報至協調器，若短時間內高度變化過快則發送報警指令等。

無線數據處理模塊主要處理來自協調器的指令，包括查詢、設置高度等指令。程序接收到指令后，根據協議做相應的處理。此外，程序還設計了1分鐘定時向服務器發送心跳的功能，以表明設備在網，方便服務器處理。

4 云服務器功能設計

云服務器是系統運行的核心部分，論文所用系統將阿里云的云服務器作為基礎，設計數據庫和應用，實現橋梁基質的實時監測。云服務器主要包含數據庫設計，網絡通訊設計和應用層設計三個模塊。人機界面設計如圖8所示。

數據庫設計使用SQL Server2008進行數據管理，根據系統功能數據庫保存橋梁各橋墩傳感器的長地址和短地址，保存每座橋梁SIM900A的IP地址和端口及每個橋墩的高度數據等。

網絡通訊設計主要用于服務器跟橋梁和橋墩傳感器之間的通訊。論文使用UDP完成，根據設計的通信協議以及數據庫功能保證通訊正常進行。通訊指令包含注冊、心跳、高度數據、設置、報警等類型。

應用層設計主要是人機界面設計。論文采用地圖供應商提供的接口[4]，將監測的橋梁以地圖模式顯示，此外，還包括設備綁定、查詢、報警等功能。

圖中左側為各橋梁以及橋墩的信息，中間為當前橋梁的地圖位置，下方為橋梁各橋墩的基質高度信息。菜單包括綁定傳感器、設置等功能。

5 結 語

本文設計了一種監測橋墩基質高度變化的傳感器，利用ZigBee網絡+云服務器實現了實時監測橋梁橋墩基質高度變化的功能，系統設計友好的人機界面將監測數據進行直觀展現，系統無需人工值守即可實現遠程實時監測、報警等功能。目前，該系統已在麗水市宣平港大橋投入測試階段，測試期間系統穩定，各項功能均正常運行。

參考文獻

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[3]曾寶國.Z-STACK協議棧應用開發分析[J].物聯網技術，2011，1（3）：71-73.

[4]丁振中.利用百度地圖接口建立人社自助服務一體機導航地圖[J].電腦編程技巧與維護，2015（4）：88-90.

[5]林元乖.基于物聯網技術的休閑農業智能監測與培育系統[J].物聯網技術，2014，4（5）：78-79.

[6]吳昊，彭懋磊，張亦梅.基于STM32和ZigBee的臺站觀測環境監測系統設計[J].物聯網技術，2016，6（11）：54-56，60.

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關鍵詞：無線傳感器網絡，關鍵技術，傳感器節點

 

1 前言

環境保護越來越受到重視，環境監測是環境保護的基礎，其目的是為環境保護提供科學的依據。目前無線傳感器網絡在環境監測中發揮著越來越重要的作用。與傳統的環境監測手段相比，使用無線傳感器網絡進行環境監測有三個顯著優勢[1]：一是傳感器節點的體積很小且整個網絡只需要部署一次，因此部署傳感器網絡對被檢測環境的人為影響很小。二是傳感器節點數量大，分布密度高，每個節點可以采集到某個局部環境的詳細信息并匯總融合后傳到基站，因此傳感器網絡具有數據采集量大，探測精度高的特點。三是傳感器節點本身具有一定得計算能力和存儲能力，可以根據物理環境的變化進行較為復雜的檢測，傳感器節點還具有無線通信能力，可以在節點間進行協同監控。因為傳感器網絡節點對環境變化、傳感器網絡自身變化以及網絡控制指令做出及時反應，所以無線傳感器網絡適用于多種環境監測應用中。

2 環境監測應用中無線傳感器網絡節點的硬件設計

圖1節點硬件組成

微處理器采用TI公司的超低功耗的MSP430系列處理器，功能完善、集成度高，而且根據存儲容量的多少提供多種引腳兼容。

無線通信采用CC2420ZigBee芯片，CC2420ZigBee芯片通過SPI接口與MSP430相連接。

電源用電池供電，使用AA電池。

傳感器節點可以不在節點中包含模數轉化器，而是使用數字換能器接口。

3 無線傳感器網絡用于環境監測中的關鍵技術

3.1 節點部署

好的無線傳感器的節點部署必須同時考慮覆蓋和連通兩個問題。覆蓋要求在感知中的每個地方都能至少被一個節點監視到，而連通要求在網絡通信上不被分割。覆蓋受節點的敏感度影響，而連通受到節點的通信距離影響。

因監測環境的復雜性和監測環境對于外來設備的敏感性、為了獲得周圍環境的確切參數和為了延長傳感器網絡部署的有效時間、增強傳感器網絡的實用性，所以用于環境監測的傳感器節點需要滿足體積小、精度高、生命周期長的要求。

選擇可替換、高精度的傳感器對于環境監測來說至關重要。一般來說，同類的傳感器測得數據之間誤差應不超過3%，這樣通過一定得補償機制可以將誤差控制在1%之內。選擇傳感器的另一個重要因素是傳感器的啟動時間。在啟動時間內傳感器需要一個持續的電流作用，因此需要采用啟動時間較短的傳感器以節省能量。

3.2 能量管理

目前的傳感器節點大多使用兩節AA電池供電，這樣的電力在3V情況下大約是2200mAh。如果需要持續工作9個月，每個節點平均每天只有8.148mAh的電量。表列出了傳感器節點常用操作消耗的能量。實際應用中需要仔細地在本地計算、數據采集和通信之間分配能量

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【關鍵詞】激光三角法 可控型水龍頭 光電轉換

微電子技術和傳感器已經成為二十一世紀信息社會的重要標志。隨著激光傳感器的廣泛應用及新型光電掃描與光電探測技術的不斷提高，工業、農業、家庭、軍事、醫學等應用領域的傳統方法得到了改善。激光傳感可控型水龍頭將激光位移傳感器與電子信號處理技術結合，應用在了水資源節約領域。市場上的傳統插卡式熱水龍頭在使用時難以估定水瓶內的水位，存在著極大的安全隱患和水資源浪費問題。該項日利用激光位移傳感技術檢測并定位水的高度，經過數字信號處理器將信號反饋到電子電路，自動切斷電源。和傳統插卡式熱水龍頭相比，基于激光位移傳感器的可控節約型水龍頭具有測量精度高、可靠性好、非接觸、自動化、安全等突出優點，有極重要的現實和環保意義。在前期的推廣中，這項技術先應用于學校水房保溫瓶水位的測試。隨著后期技術的成熟和市場的開發，可推廣向工廠水箱水位測定等更廣的領域，發揮更大的經濟和應用價值。

一、激光位移傳感器的研究現狀

現今光電技術的發展、微機的控制、數據的處理及PSD、CCD、四象限位移探測器的改善，使傳統的三角測量法有了廣泛的應用。具體包括質量的檢測、設備的維護、機械和生產自動化、流程和設備的監控等各個領域。

目前在國內，激光位移傳感的主要應用包括：對靈敏度和精確度的分析，如何提高其使用范圍以及位移、角度、同軸度的非接觸測量和校準領域。不過，我國對激光位移傳感器的研究仍處于實驗階段。國外很多專家對其做了大量的研究并取得成果。西班牙的研究者在三角激光位移傳感器的系統中，發現周圍的雜光對測量的精度有影響，并給出了相應的消除方法。目前，國內外有很多這樣的產品，廣泛地應用在軍事技術、航空航天、檢測技術等諸多領域。美國研制出紅外測溫傳感器，使其在惡劣的環境下仍能測量出飛行器各部分的溫度；城市的交通管理也運用紅外光電傳感器進行路段事故檢測和故障排除的指揮?？傮w來說，國外傳感器的測量范圍大，線性度好，分辨率高，穩定性好。國內對激光位移傳感器的研究雖不及一些歐美國家，但是卻在研究的種類上屢創新奇。

二、激光三角測量技術的原理

激光三角測量法是指從光源發射一束光線到被測物體表面，在另一方向通過成像觀察反射光點的位置，成像位移和實際位移存在一定的換算關系，通過這個關系式可以計算出被測物體表面的實際位移。由于入射光和反射光構成一個三角形光路，因此被稱為三角測量法。按照入射光線與被測物表面法線的關系，可分為直射式和斜射式。本項研究采用的是直射式激光三角測量法。

如圖l所示，激光發射器發射出一束光線到熱水瓶水面形成光斑，光線在表面發生反射后，從另一個方向通過成像透鏡，光斑成像在CCD位置傳感器上。隨著熱水瓶水面高度的變化，反射光的角度在發生變化，光斑成像也隨之發生位移。設光斑在CCD成像面上相對位移為X’，被測表面（即水面高度）的實際位移為X，則兩者關系如下式：

在傳感器的選擇上，本項研究選用的是CCD激光位移傳感器。目前應用于激光三角法測距的光接收元件包括：CCD（Charge-c.oupled Device，光電耦合器件）和PSD（Position Sensitive Detector，位置敏感元件）。PSD是基于橫向光電效應來實現光能、位置的轉換，CCD是一種新型光電轉化元件，主要由光敏單元、信號輸入單元和信號輸出單元組成。CCD以電荷作為信號，實現電荷的存儲、轉移和檢測。與PSD相比，CCD具有輕便、體積小、耗能小、精度高、穩定性好、時效性高等特點?；谏鲜隹紤]，最終選定了CCD激光位移傳感器。

三、基于激光位移傳感器的可控型水龍頭系統結構

本項目研究的激光位移傳感器硬件系統包括：激光電源、半導體激光器、線陣CCD驅動電路、輸出信號的處理系統、單片機測量系統和水龍頭閥門控制系統。如圖2所示為激光位移傳感器的可控型水龍頭系統的總框圖。

3.1 光源的選擇

激光器有很多種：氣體激光器、固體激光器、半導體激光器等，氣體激光器單色性和方向性好，但體積和重量大，需要外部高壓電源，不易安裝在小型光學測頭上。半導體激光器具有超小型、高效率、電壓低、電能轉換率高、便于安裝等優點。激光光束在傳播中存在散射，當測量目標越遠，光能量分布不均勻，從而導致誤差出現，半導體激光位移傳感器可以進行體積小的短距離測量。

3.2 線陣CCD驅動電路

目前，應用于激光三角測距系統的光接受元件主要有兩種：CCD――光電耦合器件和PSD――位置敏感元件。本測距系統設計中采用精度高、穩定性好的光電耦合器件CCD作為光電探測器，根據被測物體的移動距離，間接進行測量。

3.3 輸出信號的處理系統

圖像采集后，CCD輸出的信號疊加了較大的干擾噪聲，所以要先經過預處理電路后在進行二值化處理。預處理即是將CCD輸出進行前置放大后進行濾波處理，放大電路將微弱的信號放大同時干擾的噪聲信號也得到了放大。

所以經過低通濾波器將放大電路處理后信號中的高頻成分濾除，常用低通濾波器包括：三角濾波法、高斯低通濾波器、中值濾波器等不。最后將輸出的信號送入電壓比較器進行二值化處理得到穩定的數字信號。最后將數字信號送到單片機系統進行脈沖計數就能得到像點位置信息。系統將計算后的結果顯示在顯示器界面上。

3.4 水龍頭閥門控制系統

在理想條件下，熱水瓶的高度為H，由上述系統測出水面高度為X，當x的值接近L時，系統通過反饋電路來控制水龍頭的閥門。

四、結束語

激光三角法采用非接觸測量，以其實時性強、精度高、對被測物體表面沒有特殊要求等優點得以廣泛應用，本論文利用直射式激光三角法，對系統的結構參數和所選器件做出了合理的設計和選擇。論文的主要工作包括以下幾個方面：

（1）通過對激光測距系統在國內外的發展現狀研究，并結合本系統情況，確定了本系統的測量原理。

（2）數據采集：令熱水瓶的高度是定值H，從光源發射一束激光到被測物體（上升水面）表面，在另一方向通過成像觀察反射光點的位置。通過線陣CCD對光電信號進行采集，從而計算出水面到瓶口的距離X。

（3）信號處理將采集到的數據經過濾波放大電路處理，然后將輸出的結果由模擬信號轉化為數字信號，最后將信號送人單片機系統。

（4）數據結果輸出：通過單片機的計算被測物體的位移量，當X-H趨近于零時，將其距離顯示在顯示器界面上，通過電路控制水龍頭閥門的關閉。

后期工作展望：

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關鍵詞：皮帶秤，移動式裝船機，精度，計量管理，設計安裝

 

0.前言

我公司是以煤炭中轉為主要業務，是江蘇省能源儲運基地，主要承擔著北煤、西煤南運的重任。我公司有一臺伸縮移動式裝船機，專門用于塊煤、焦炭的裝船。原來的裝船計量主要是通過汽車衡計量，存在精度低，裝船工藝流程繁瑣等缺點。為優化工藝流程、提高計量精度和管理水平，我公司決定在塊煤裝船機上安裝電子皮帶秤。

電子皮帶秤是一種對散狀物料作動態連續稱重的計量設備，它是通過稱重傳感器和速度傳感器打住皮帶所載物料的張力和運行速度，經顯示控制器的微處理器進行精確數學處理來完成輸送物料的稱重。它具有快速、準確、自動稱量和即時打印等優點。裝船計量是對外貿易依據，要求皮帶秤要長期穩定、可靠、準確，再加上安裝在移動裝船機上，因此對電子皮帶秤的造型、技術設計、安裝提出了更高的要求。為此，經過論證，我們選擇安裝ISC-14型電子皮帶秤（以下簡稱皮帶秤）。

1.皮帶秤設計安裝的技術要求

1.1秤體結構設計。免費論文。

由于裝船機桁架長度有限，秤體的結構設計應具備結構簡單、便于安裝、抗偏載性能好、力值傳遞準確、限位可靠等特點。免費論文。由于皮帶秤安裝在移動機架上，應嚴格限制稱量段和過渡段托輥的徑向跳動量和外母線的不圓度，以防止出現脈動的沖擊載荷，保證秤體的穩定而不產生振動。

1.2對傳感器的要求。

皮帶秤的傳感器有稱重傳感器和測速傳感器，傳感器一般由專業廠家提供。經過反復考評，并根據公司應用經驗，我們提出，稱重傳感器必須具備抗疲勞性能好、高阻抗、高供橋電壓、高靈敏度、高分辨率的特點，測速傳感器采用脈沖數字式。由于稱量結果是重量與速度的乘積，速度信號的準確性與重量信號同等重要，測速滾筒要非常靈活、可靠性要高，確保速度信號的準確性。

1.3對顯示控制器要求。

顯示控制器是電子皮帶秤的心臟部分，要求其準確度和穩定性要高，具有報警、自動校零、校量程、定量輸出、溫度補償、自診斷、模擬標定、斷電保護等功能。

1.4對皮帶秤的精確度要求

由于皮帶秤是作為煤炭出港計量的依據，精確的準確度是港口與客戶雙方利益的根本保證。根據最新國家標準GB/T7721-95標準規定和作業現場特點，選擇準確度為±0．25％的電子皮帶秤。

1.5對皮帶秤的安裝要求

①對安裝位置的要求。由于電子皮帶秤的精確度對安裝位置要求較高，安裝的位置既不能離落料口太近，又不能離電機和皮帶張力變化較大的頭部?；谶@種原因，秤重橋架應安裝在距離落料點不小于7米處，距離裝船機頭部不得小于9米。

②對皮帶機架及環境的要求。在稱重系統設計中，下列的撓曲量應考慮進去，它們是載荷傳感器的撓曲，秤架和稱重橋系統的撓曲，以及輸送機支承結構的撓曲，極重要的是這些撓曲不宜過大。在皮帶秤的制造中，對載荷傳感器，秤架及秤重橋系統的撓曲量作好控制，只有輸送機支承結構的撓曲是個可變量。因此，支撐著皮帶秤及其前后各四組托輥的輸送機縱梁應有足夠的剛度，如需要,應增加支撐，以使＋4到－4托輥間的相對撓曲不超過0.4mm。安裝皮帶秤的部位，輸送機不應有伸縮、接頭或縱梁的拼接。由于皮帶秤是安裝在移動的裝船機上，固定皮帶秤的輸送機機架必須具有足夠的強度。稱重誤差大小還受風、雨雪及外界環境的影響，又要盡量安裝在相對濕度較小、防風雨侵蝕及日曬的地方。為此，必須對安裝皮帶秤的機架進行加固，并采取防風防雨雪措施。

③帶有凹形線段的皮帶輸送機。與凹形曲線部分相切的那一點（向上升的）至少應該距皮帶秤12米遠，如果皮帶秤安裝在有凹形曲線段的皮帶輸送機上而又不能考慮上述尺寸界限時，則秤應該裝在輸送機的直線段并在整個裝料區外，皮帶秤的前、后則至少有四組托輥與皮帶接觸。

④帶有凸形線段的皮帶輸送機。在曲線段相比較，皮帶輸送機的水平段稱重條件較好，但如果皮帶秤一定要在曲線段上，則應在垂直方向上不應有弧形的地方，弧形段必須在稱量段托輥之外6米或五倍托輥間距的地方。

⑤對卸料器的要求。在任何一個稱重精度較為重要的裝置里，稱量系統均不應該裝在安有可移動卸料器的皮帶輸送機上，如果皮帶秤必須安裝在有卸料器的皮帶輸送機上，那么對帶有凹式曲線段皮帶秤的安裝要求也適用這種情況，可將卸料器移到頭，保證上文中所提出的距離。還應特別注意的是，各種卸料器的配置形式，均應能保證皮帶在稱量段的中心運行。免費論文。

⑥勻的皮帶荷載。在應用過程中，皮帶秤可以在30～100%的變化范圍里準確地工作，但是它希望皮帶載荷應盡可能地均勻，為了減少皮帶載荷量的波動，可在料倉出口處裝一個高度可調整的插板。

由于在使用過程中皮帶秤的準確度會下降，選擇合適的標定周期(或叫檢定周期)是皮帶秤準確的保證。如何確定標定周期，較可靠的做法是按實際情況，經多次標定比較，統計計算出標定周期。我們的作法是，一般情況下一到兩個月標定一次較為合適。

2.皮帶秤的調試和應用效果

在安裝應用皮帶秤的初期，我們也碰到了不少問題，主要表現在皮帶秤的精度不穩定，達不到設計要求。經過多次與廠家的技術溝通、現場考察、重新調試后，發現問題的主要原因是裝船機機架振動明顯、皮帶跑偏等。

2.1裝船機架振動問題

這是影響電子皮帶秤精度的最主要原因。裝船機架在伸縮移動時產生的振動較大，特別是在負載狀態下，振動尤其明顯。為此，我們采取增加伸縮機架支撐輪的辦法，從而有效解決伸縮機架的振動問題。

2.2皮帶跑偏問題

在檢查、調試中發現，皮帶秤兩側托輥的水平偏差較大，按照皮帶秤的安裝標準進行重新標定，發現偏差大的地方相差28mm，以致使皮帶機產生最大跑偏幅度達62mm。為此，我們對前后偏差較大四組托輥進行調整、墊高，并反復校正，減少相鄰托輥間的高度差，從而解決了皮帶跑偏問題。

在反復調試并經過鏈碼標定和實物標后，最終得出的計量數據達到設計要求。經過近兩年的實際應用，證明完全滿足港口的生產要求。皮帶秤在伸縮移動式裝船的應用，有效提高了港口計量精度和管理水平，進一步優化了裝船作業工藝。

3.結束語

皮帶秤是企業經濟核算的關鍵設備，在設計時，合理地選用部件配置，提高適應現場環境的能力。使用皮帶秤裝置，應注意提高操作管理人員的技術水平，正確地選擇、安裝調試和維護保養，以提高電子皮帶秤的應用準確度。