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在遠(yuǎn)程位置操作的無(wú)人值守泵總是存在失效的風(fēng)險(xiǎn)。幾年前,可能已經(jīng)安裝了一個(gè)遠(yuǎn)程傳感器來(lái)識(shí)別它是否正在運(yùn)行熱或甚至失敗?,F(xiàn)在,也可以監(jiān)控同一個(gè)泵的振動(dòng),排氣化學(xué),軸承噪音以及周圍的外部條件。預(yù)定程序可以使傳感器融合控制器能夠關(guān)閉泵或者甚至使其操作循環(huán)直到技術(shù)人員可以到達(dá)。系統(tǒng)還會(huì)事先知道是否可能必須更換整個(gè)泵或僅僅是一個(gè)部件。在這里,傳感器融合解決方案可以消除停機(jī)時(shí)間以及昂貴的緊急服務(wù)呼叫,甚至可以收集數(shù)據(jù)來(lái)分析泵加班的情況。同樣的一般想法適用于監(jiān)控飛行中的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)。
傳感器融合技術(shù)已經(jīng)成熟,并且恰好可以利用傳感器,無(wú)線通信和其他技術(shù)的發(fā)展。除了先進(jìn)的政府實(shí)驗(yàn)室以外的所有實(shí)驗(yàn)室都無(wú)法使用,該技術(shù)現(xiàn)已開始供貨,價(jià)格甚至適合許多消費(fèi)產(chǎn)品的BOM預(yù)算。
現(xiàn)在,與移動(dòng)技術(shù)和低成本數(shù)字傳感器的快速發(fā)展密切相關(guān),傳感器融合有望實(shí)現(xiàn)增長(zhǎng)。對(duì)于設(shè)計(jì)工程師來(lái)說(shuō),現(xiàn)在是應(yīng)用一些創(chuàng)造性思維并開始實(shí)驗(yàn)的好時(shí)機(jī)!
CCD是由許多個(gè)光敏像元按一定規(guī)律排列組成的。每個(gè)像元就是一個(gè)MOS電容器(大多為光敏二極管),它是在P 型Si襯底表面上用氧化的辦法生成1層厚度約為1000A~1500A的SiO2,再在SiO2表面蒸鍍一金屬層(多晶硅),在襯底和金屬電極間加上1個(gè)偏置電壓,就構(gòu)成1個(gè)MOS電容器。當(dāng)有1束光線投射到MOS電容器上時(shí),光子穿過透明電極及氧化層,進(jìn)入P型Si襯底,襯底中處于價(jià)帶的電子將吸收光子的能量而躍入導(dǎo)帶。光子進(jìn)入襯底時(shí)產(chǎn)生的電子躍遷形成電子-空穴對(duì),電子-空穴對(duì)在外加電場(chǎng)的作用下,分別向電極的兩端移動(dòng),這就是信號(hào)電荷。這些信號(hào)電荷儲(chǔ)存在由電極形成的“勢(shì)阱”中。
由于CMOS傳感器的每個(gè)感光二極管都需搭配一個(gè)放大器,而放大器屬于模擬電路,很難讓每個(gè)放大器所得到的結(jié)果保持一致,因此與只有一個(gè)放大器放在芯片邊緣的CCD傳感器相比,CMOS傳感器的噪聲就會(huì)增加很多,影響圖像品質(zhì)。例如,市面上CMOS傳感器可達(dá)到210萬(wàn)象素的水平(OmniVision的 OV2610,2002年6月推出),其尺寸為1/2英寸,象素尺寸為4.25μm,但在2002年12月推出了ICX452,其尺寸與 OV2610相差不多(1/1.8英寸),但分辨率卻能高達(dá)513萬(wàn)象素,象素尺寸也只有2.78μm的水平。