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電容觸控壓力傳感器在汽車上的應(yīng)用
制動踏板測試:日本一家車企在汽車制動踏板的研究過程中采用靜態(tài)測試的方法。汽車制造商在壓力曲線系統(tǒng)中運(yùn)用電容觸控壓力傳感器技術(shù),將制動器摩擦塊分為兩部分,并在接合處粘附電容式壓力傳感器。通過這一方法,汽車制造商發(fā)現(xiàn),在施加相同的制動力后,停止車輛中的制動壓力分布與其運(yùn)動過程中的制動壓力分布情況完全不同。這是由于車輛在運(yùn)動/靜止?fàn)顟B(tài)下,離心轉(zhuǎn)子施加在制動卡鉗上的扭矩不同造成。與電阻式傳感器不同(基于熱量),電容式壓力傳感器是基于外力工作的,也就是說,其在工作時能夠比電阻式傳感器承受更大的剪切應(yīng)力。根據(jù)這一特性,電容壓力傳感器能夠安裝在實(shí)車中進(jìn)行進(jìn)一步測試。毋庸置疑,實(shí)車測試獲取的數(shù)據(jù)更有價值,不過隨之而來產(chǎn)生了一個新的問題。研究者發(fā)現(xiàn)隨著制動卡鉗溫度上升,將無法獲取正確的測試數(shù)據(jù),因?yàn)槊總€傳感器都有一定的熱敏感性。其在電容傳感器的熱電偶中心嵌入一個熱量補(bǔ)償系統(tǒng)解決這一問題。
胎壓檢測:從制動踏板測試和胎面性能檢測中,我們可以看出,電容觸控壓力傳感器技術(shù)在汽車檢測中的廣泛應(yīng)用。但除此以外,其還能直接讓消費(fèi)者受益,例如當(dāng)其運(yùn)用于胎壓檢測時。在車庫或車輛安全檢測站均可配置采用電容觸控壓力感應(yīng)的設(shè)備。當(dāng)一輛車駛過相應(yīng)的感應(yīng)設(shè)備時,系統(tǒng)通過輪胎與設(shè)備接觸時的壓力分布計算出胎壓是否正常。當(dāng)胎壓過篙時,感應(yīng)設(shè)備中部的傳感器將承受更大的壓力,而當(dāng)胎壓過低時,兩端的傳感器稱重傳感器則承受更大壓力。在車輛的四輪定位中也能看到相關(guān)的技術(shù)應(yīng)用。無論是胎壓檢測還是定位檢測,其jing確與否與車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性都有著直接關(guān)系,而車主也將受其影響。以上三個例子均表明,電容觸控壓力傳感器技術(shù)在汽車中的應(yīng)用將帶來很大收益。
關(guān)于壓力傳感器零點(diǎn)漂移補(bǔ)償
關(guān)于壓力傳感器的零點(diǎn)漂移補(bǔ)償問題,國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)做了大量研究,并發(fā)表了一系列補(bǔ)償技術(shù)和算法。從整體上來分,可以分為硬件補(bǔ)償和軟件補(bǔ)償兩大方向。
1 、硬件零點(diǎn)補(bǔ)償方法
對壓力傳感器而言,硬件補(bǔ)償方法有在橋臂上串、并聯(lián)恰當(dāng)恒定電阻法,橋臂熱敏電阻補(bǔ)償法,橋外串、并聯(lián)熱敏電阻補(bǔ)償法,雙電橋補(bǔ)償技術(shù)、三極管補(bǔ)償技術(shù)等。
2、 軟件補(bǔ)償零點(diǎn)漂移方法
在信號采集過程中,在觸發(fā)信號未發(fā)生到觸發(fā)采集以及在采集結(jié)束后的這些時間段里,輸入的信號為零,輸出的信號不為零,這種采集到的輸出數(shù)據(jù)以隨機(jī)噪聲的形式存在,對于數(shù)據(jù)的計算與處理是沒有意義的,我們定義這段時間里采集到的信號值稱之為零點(diǎn)漂移。
3、多項(xiàng)式擬合規(guī)范化法
由于在實(shí)際測量中。壓力傳感器所測量的溫度、壓力等物理量不會與輸出值是嚴(yán)格的線性關(guān)系,因此其函數(shù)關(guān)系常常是多項(xiàng)式形式。多項(xiàng)式可用于非線性信號的擬合,關(guān)鍵在于求解其各項(xiàng)系數(shù)。
4、RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法
基本原理:通常零點(diǎn)溫度補(bǔ)償軟件算法中公式法較復(fù)雜,切擬合jing度常會受到限制。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法具有使用的樣本數(shù)少,算法簡單、具有任意函數(shù)逼近能力,應(yīng)用前景良好。
此外軟件法還包括查表法、插值法等,還有一些廠家從傳感器本身的特點(diǎn)出發(fā),采用特殊技術(shù),如改變摻雜濃度等,或者采用自校準(zhǔn)技術(shù)來解決零點(diǎn)漂移的問題,但這些方法補(bǔ)償jing度不篙,效果遠(yuǎn)沒有上述三種方法好,因此這里就不一一列舉。
結(jié)論
總的來說,上述硬件補(bǔ)償、軟件補(bǔ)償方法,均可實(shí)現(xiàn)溫度引起的傳感器零點(diǎn)漂移,都是行之有效的途徑。但較國外發(fā)展情況來看,我們做的還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,前方的路還很長。借鑒國內(nèi)外傳感器生產(chǎn)廠家零點(diǎn)補(bǔ)償、零點(diǎn)溫度補(bǔ)償工藝,積累經(jīng)驗(yàn),自主開發(fā)研制。硬件補(bǔ)償固然重要有其優(yōu)勢所在,但畢竟信息技術(shù)在發(fā)展,儀器設(shè)備微型化、智能化是不言而喻的大趨勢,所以我們必須加緊其補(bǔ)償方法的研究,尤其是在軟件補(bǔ)償方面,利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法補(bǔ)償更顯得尤為重要。
溫度壓力傳感器常用的探頭有哪三種?
溫度壓力傳感器常用的探頭如下三種:
刺入/浸入式探頭:用于測量液體及固體的溫度,探頭的前端設(shè)計為針狀刺入式。使用時如果測量探頭的溫度比被測物體低,根據(jù)能量守恒原理,熱能會從被測物體熱導(dǎo)至探頭上;如果測量探頭的溫度比被測物體較高,同理熱能則從探頭傳導(dǎo)至被測物體。這就意味著被測物體被加熱升溫,所測得的溫度是加溫之后的物體溫度,在此測量情況,探頭與介質(zhì)的比值必須考慮,因?yàn)樘筋^與介質(zhì)的比值越好,越能更精準(zhǔn)的測得物體獲取的能量,由于能量轉(zhuǎn)移的原因會導(dǎo)致測量時產(chǎn)生誤差。
表面探頭,用來測量物體的表面溫度??諝鉁囟忍筋^和表面探頭使用進(jìn)行表面溫度測量時,探頭的前端必須垂直于被測物體,與被測物體充分完全的接觸。必須注意的是探頭與被測物的接觸面必須平坦,否則在測量時則會影響測量結(jié)果。
空氣溫度探頭,用來測量空氣溫度,例如冷庫、冷柜、空調(diào)室(調(diào)溫)、通風(fēng)場所(通風(fēng)/排風(fēng))等,空氣探頭的傳感器裸鹿,因此示值很容易受氣流所影響,蕞佳的解決方法是在氣流為2-3m/s時,順流輕移探頭,使溫度達(dá)成平衡穩(wěn)定。
溫度探頭采用接觸方法,主要應(yīng)用在食品的抽樣檢查、食品運(yùn)輸過程中的溫度監(jiān)控、煙道中流動煙氣中心溫度測量、不同點(diǎn)溫差測量、電子焊接時通過表面溫度測量檢測預(yù)熱狀況、在化學(xué)反應(yīng)過程時通過浸入式測量化學(xué)溶液的溫度、在機(jī)械制造行業(yè),測量軸承與齒輪的表面溫度,用以維護(hù)及檢修等等方面。
壓力傳感器在yi療應(yīng)用中能夠發(fā)揮出哪些作用效果
隨著社會科技得到了迅速的發(fā)展,如今的壓力傳感器在yi療行業(yè)也都是起著很大的效果!接下來為大家簡單分析如下三點(diǎn):
1.磁性傳感器在yi療領(lǐng)域中的應(yīng)用,盡管規(guī)模要小于工業(yè)領(lǐng)域,但是足夠挽救生命以及提高眾多生命的質(zhì)量。主要用于使用換向壓力傳感器的yi療設(shè)備之中,用于電機(jī)控制,比如呼吸機(jī)方面的應(yīng)用;輸液、胰島素和zhu射器泵;或勝臟透析機(jī)。
傳感器在yi療領(lǐng)域應(yīng)用的另一個例子是用于準(zhǔn)備樣本的簡單離心機(jī)。傳感器用于幫助控制小型電機(jī),使其變得更加安靜和可靠。
開關(guān)同樣是一個比較突出的應(yīng)用,被用于可以安全操作的藥柜之中,或者病床調(diào)整和助聽器。在助聽器領(lǐng)域,巨磁阻傳感器IC(GMR)與霍爾及簧pian開關(guān)競爭。
2.霍尼韋爾提供一系列傳感器用于各種醫(yī)院診斷用器械,包括血液分析儀、血細(xì)胞分析儀、mian疫測定分析儀、臨床化學(xué)分析儀、質(zhì)譜儀、色譜儀(氣相、液相、篙效液相)和實(shí)驗(yàn)室自動系統(tǒng)等。
3. 傾角模塊在shou術(shù)床的橫滾和俯仰運(yùn)動應(yīng)該還會使用位置傳感器(微動開關(guān),紅外傳感器,霍爾傳感器),也可能在shou術(shù)床體上安裝傾角模塊進(jìn)行運(yùn)動到位的檢測.