一晚上一本书。
今天,一个人静静地喝杯暖茶,听一听美妙的音乐,再读一读美好的文章。即使只有这些,今天也算是成功的一天。
在这处处谨小慎微、龌蹉不堪的人生中,我们不妨为自己设计一个梦想;如果无法找到这样的人,那就让我成为别人心中的这种人吧。即使在现实生活中,我们也常常与世沉浮、随波逐流,根本无法思考自己是谁,但如果从未有过这样的梦想,那我们的人生是不是有些悲哀呢?
今天,一个人静静地喝杯暖茶,听一听美妙的音乐,再读一读美好的文章。即使只有这些,今天也算是成功的一天。
在这处处谨小慎微、龌蹉不堪的人生中,我们不妨为自己设计一个梦想;如果无法找到这样的人,那就让我成为别人心中的这种人吧。即使在现实生活中,我们也常常与世沉浮、随波逐流,根本无法思考自己是谁,但如果从未有过这样的梦想,那我们的人生是不是有些悲哀呢?
带有各种选项已经成为了现今NBA合同的常态,大多数明星球员都会把自己合同的最后一年设为球员选项,这样他们就能得到更多的灵活性。去年夏天,莱昂纳德就在与快船签订合同时加上了最后一年球员选项。各支球队当然也渴望能在球员合同中加上球队选项,但这种想法在面对明星级球员时通常都是妄想。
决定一位球员是否执行球员选项总是个棘手的难题,这个决定涉及到许多因素。今年的情况格外麻烦,因为新冠疫情,本赛季的比赛已进入无限期暂停,随之而来的经济损失会让球员们在决定自己未来时变得更为头疼。在目前时段,我们尚不清楚联盟到底会损失多少,也不清楚他们会采取什么措施应对,但几乎可以肯定是的下赛季以及未来几年的工资帽都会受到影响。那些手握球员选项的明星们是时候好好盘算一下未来了。
工资帽降低的影响,简单来说,无论如何分配,总会有些球员和球队的收入会发生损失。其中受影响最大的群体是今夏的自由球员们(包含合同最后一年含选项的球员)。在赛季暂停前,只有六支球队被认为今夏拥有足够薪金空间签下大牌:老鹰、尼克斯、活塞、黄蜂、太阳和热火。其中五支球队正处于重建期。那些想要在今年拿到大合同的老将们现在面临了一个艰难的时刻,工资帽降低是否会让拥有薪金空间的球队进一步减少?答案几乎是肯定的。按目前的状况,老将们基本无法在今夏获得原先预期的合同。他们接下去该怎么做,是执行球员选项在原地再待一年,静候明年的变化?还是在今年果断出击以免后患?
然而,经济问题往往不是决定球员去向的全部因素。我们曾看到过一些球员放弃了更为丰厚的年薪,转而选择一份年限更长但均薪更低的合同。我们也见过有球员为了去到或留在自己心仪的球队,从而选择接受一份明显低于其身价的合同。2020年的自由市场本就相对疲软,今夏既缺少令人兴奋的大牌球员,也缺少能豪掷千金的大空间球队。在球员们举棋不定的同时,各支球队也正在盘算,是否保留薪金待来年向那些大牌们全力出击。
考虑到种种可能性,我今天想分析一下今夏几位最受瞩目的球员选项球星,他们也是受疫情影响最大的一批人。
在本赛季开始前,没人会怀疑海沃德是否会执行该选项。海沃德那时刚刚从伤病中恢复,几乎不可能获得比这份工资更高的新合同。但今年海沃德的状态却令人眼前一亮,他的表现反弹明显,人们看到了一些他在受伤前的影子。
按照目前的情况,海沃德还是更可能会执行选项,毕竟疫情影响了市场。但如果那些重建球队,诸如太阳、老鹰和黄蜂认为海沃德能成为球队领袖并率队前进,那么海沃德的机会就来了,一旦他跳出合同,就会成为今夏最大牌的球员之一。
海沃德今年在凯尔特人的体系下打得如鱼得水,他看起来在波士顿待得十分愉快。而且绿军的阵容目前除了内线稍弱,各方面都充满了希望。出于对成绩的渴望,海沃德也可能会选择跳出合同然后与绿军续下一份长约,虽然这份合同的金额会比他在其他地方能得到的要少得多。但可能性依然存在,许多球员会把总冠军看得比金钱更重。
德罗赞本来几乎可以确定会跳出合同并离开马刺,然而工资帽的大幅下降或许会迫使他选择留下。尽管德罗赞的效率一直很高,但他并不适合那些拥有大量薪金空间的重建球队,因为事实证明德罗赞并不适合成为一支球队的当家球员。
考虑到德罗赞的年龄和一向不靠谱的三分能力,他的下份合同几乎肯定会减薪。除非德罗赞真的已经到了一天都在圣安东尼奥都待不住的地步,否则很难想象他会选择跳出合同。
庄神的情况扑朔迷离,复杂无比。他的数据很棒,按道理来说他理应得到一份大合同,即便不是顶薪也应该相差无几。然而,市场的真实情况却截然相反,在活塞四处寻找买家想将其送走时,几乎没有球队给出报价,最终他只为活塞换回了一个未来次轮签和配平薪金的垃圾合同。事实证明,庄神的下份合同或许会远低于2540万美元。目前的行情并不适合庄神,各支拥有薪金的球队都不需要他这个类型的内线。庄神目前的处境很尴尬,无论选择留守骑士再待来年,还是选择跳出合同与骑士或其他球队续下长约以避免个人价值继续下滑,这两个选项的所得都会和他此前对未来合同薪金的预期相去甚远。
小哈达威的生涯是南橘北枳的最好注解,在作为添头加入波尔津吉斯交易时,他的合同被外界普遍认为是垃圾合同。然而,在加入独行侠后,他今年已经成为了东契奇、波神之后的队内第三号得分手。在经历了一个爆发性的赛季后,小哈达威已引起了联盟中一些球队的兴趣和注意。1770万美元很多,在一年之前,小哈达威几乎完全不可能放弃它。但现在的情况有所变化,他获得了选择未来的权力,但有许多球员都会在合同年打出生涯的最佳表现,各支球队会在为他豪掷千金前冷静考虑。同时,小哈达威今年在独行侠过得很愉快,达拉斯的球风和生活都非常适合他。再加上联盟目前正受疫情影响,小哈达威极有可能会选择再留一年明年再做打算。
与庄神不同,富尼耶是最适合目前联盟风格的球员之一,他具备所有球队都需要的技能——能投篮。处于风口的富尼耶很可能会选择今夏跳出合同,为自己争取一份长约。本赛季他的场均得分为生涯新高(18.8分),三分命中也达到了生涯的顶峰(40%),如果他进入市场一定不会缺少追求者,而且他几乎一定会跳出合同,疫情对他的影响只在于合同金额的多少。
决定一位球员是否执行球员选项总是个棘手的难题,这个决定涉及到许多因素。今年的情况格外麻烦,因为新冠疫情,本赛季的比赛已进入无限期暂停,随之而来的经济损失会让球员们在决定自己未来时变得更为头疼。在目前时段,我们尚不清楚联盟到底会损失多少,也不清楚他们会采取什么措施应对,但几乎可以肯定是的下赛季以及未来几年的工资帽都会受到影响。那些手握球员选项的明星们是时候好好盘算一下未来了。
工资帽降低的影响,简单来说,无论如何分配,总会有些球员和球队的收入会发生损失。其中受影响最大的群体是今夏的自由球员们(包含合同最后一年含选项的球员)。在赛季暂停前,只有六支球队被认为今夏拥有足够薪金空间签下大牌:老鹰、尼克斯、活塞、黄蜂、太阳和热火。其中五支球队正处于重建期。那些想要在今年拿到大合同的老将们现在面临了一个艰难的时刻,工资帽降低是否会让拥有薪金空间的球队进一步减少?答案几乎是肯定的。按目前的状况,老将们基本无法在今夏获得原先预期的合同。他们接下去该怎么做,是执行球员选项在原地再待一年,静候明年的变化?还是在今年果断出击以免后患?
然而,经济问题往往不是决定球员去向的全部因素。我们曾看到过一些球员放弃了更为丰厚的年薪,转而选择一份年限更长但均薪更低的合同。我们也见过有球员为了去到或留在自己心仪的球队,从而选择接受一份明显低于其身价的合同。2020年的自由市场本就相对疲软,今夏既缺少令人兴奋的大牌球员,也缺少能豪掷千金的大空间球队。在球员们举棋不定的同时,各支球队也正在盘算,是否保留薪金待来年向那些大牌们全力出击。
考虑到种种可能性,我今天想分析一下今夏几位最受瞩目的球员选项球星,他们也是受疫情影响最大的一批人。
在本赛季开始前,没人会怀疑海沃德是否会执行该选项。海沃德那时刚刚从伤病中恢复,几乎不可能获得比这份工资更高的新合同。但今年海沃德的状态却令人眼前一亮,他的表现反弹明显,人们看到了一些他在受伤前的影子。
按照目前的情况,海沃德还是更可能会执行选项,毕竟疫情影响了市场。但如果那些重建球队,诸如太阳、老鹰和黄蜂认为海沃德能成为球队领袖并率队前进,那么海沃德的机会就来了,一旦他跳出合同,就会成为今夏最大牌的球员之一。
海沃德今年在凯尔特人的体系下打得如鱼得水,他看起来在波士顿待得十分愉快。而且绿军的阵容目前除了内线稍弱,各方面都充满了希望。出于对成绩的渴望,海沃德也可能会选择跳出合同然后与绿军续下一份长约,虽然这份合同的金额会比他在其他地方能得到的要少得多。但可能性依然存在,许多球员会把总冠军看得比金钱更重。
德罗赞本来几乎可以确定会跳出合同并离开马刺,然而工资帽的大幅下降或许会迫使他选择留下。尽管德罗赞的效率一直很高,但他并不适合那些拥有大量薪金空间的重建球队,因为事实证明德罗赞并不适合成为一支球队的当家球员。
考虑到德罗赞的年龄和一向不靠谱的三分能力,他的下份合同几乎肯定会减薪。除非德罗赞真的已经到了一天都在圣安东尼奥都待不住的地步,否则很难想象他会选择跳出合同。
庄神的情况扑朔迷离,复杂无比。他的数据很棒,按道理来说他理应得到一份大合同,即便不是顶薪也应该相差无几。然而,市场的真实情况却截然相反,在活塞四处寻找买家想将其送走时,几乎没有球队给出报价,最终他只为活塞换回了一个未来次轮签和配平薪金的垃圾合同。事实证明,庄神的下份合同或许会远低于2540万美元。目前的行情并不适合庄神,各支拥有薪金的球队都不需要他这个类型的内线。庄神目前的处境很尴尬,无论选择留守骑士再待来年,还是选择跳出合同与骑士或其他球队续下长约以避免个人价值继续下滑,这两个选项的所得都会和他此前对未来合同薪金的预期相去甚远。
小哈达威的生涯是南橘北枳的最好注解,在作为添头加入波尔津吉斯交易时,他的合同被外界普遍认为是垃圾合同。然而,在加入独行侠后,他今年已经成为了东契奇、波神之后的队内第三号得分手。在经历了一个爆发性的赛季后,小哈达威已引起了联盟中一些球队的兴趣和注意。1770万美元很多,在一年之前,小哈达威几乎完全不可能放弃它。但现在的情况有所变化,他获得了选择未来的权力,但有许多球员都会在合同年打出生涯的最佳表现,各支球队会在为他豪掷千金前冷静考虑。同时,小哈达威今年在独行侠过得很愉快,达拉斯的球风和生活都非常适合他。再加上联盟目前正受疫情影响,小哈达威极有可能会选择再留一年明年再做打算。
与庄神不同,富尼耶是最适合目前联盟风格的球员之一,他具备所有球队都需要的技能——能投篮。处于风口的富尼耶很可能会选择今夏跳出合同,为自己争取一份长约。本赛季他的场均得分为生涯新高(18.8分),三分命中也达到了生涯的顶峰(40%),如果他进入市场一定不会缺少追求者,而且他几乎一定会跳出合同,疫情对他的影响只在于合同金额的多少。
一文带你入门传感器
传感器(transducer/sensor)是一种检测装置,能感受到被测量的信息(例如:温度,血压,湿度,速度等),并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
常用的传感器
一、选择传感器的标准
选择传感器时,必须考虑某些功能。它们如下所示:
1.准确性
2.环境条件–通常对温度/湿度有限制
3.范围–传感器的测量极限
4.校准–对于大多数测量设备来说必不可少,因为读数会随时间变化
5.分辨率–传感器检测到的最小增量
6.费用
7.重复性–在相同环境下重复测量变化的读数
二、传感器分类
传感器可按以下标准进行分类:
1.主要输入量(被测量者)
2.转导原理(利用物理和化学作用)
3.材料与技术
4.性能
5.应用
转导原理是有效方法所遵循的基本标准。通常,材料和技术标准由开发工程小组选择。
基于属性的分类如下:
·温度–热敏电阻,热电偶,RTD,IC等。
·压力–光纤,真空,弹性液体压力计,LVDT,电子。
·流量–电磁,压差,位置位移,热质量等
·液位传感器–压差,超声波频率,雷达,热位移等
·接近和位移-LVDT,光电,电容,磁性,超声波。
·生物传感器–共振镜,电化学,表面等离子体共振,光可寻址电位。
·图像–电荷耦合器件,CMOS
·气体和化学物质-半导体,红外,电导,电化学。
·加速度–陀螺仪,加速度计。
·其他–湿度,湿度传感器,速度传感器,质量,倾斜传感器,力,粘度。
来自生物传感器组的表面等离子体共振和光可寻址电位是基于光学技术的新型传感器。与电荷耦合器件相比,CMOS图像传感器的分辨率较低。CMOS具有体积小,价格便宜,功耗低的优点,因此可以更好地替代电荷耦合器件。加速度计由于在未来的应用中(如飞机,汽车等)以及在视频游戏,玩具等领域中的重要作用而被独立分组。磁强计是那些测量磁通强度B(以Tesla或As/m2为单位)的传感器。
根据应用分类如下:
·工业过程控制,测量和自动化
·非工业用途–飞机,医疗产品,汽车,消费电子产品以及其他类型的传感器。
可以根据传感器的电源或能源需求对传感器进行分类:
·有源传感器–需要电源的传感器称为有源传感器。示例:LiDAR(光检测和测距),光电导电池。
·无源传感器–不需要电源的传感器称为无源传感器。例如:辐射计,胶片摄影。
在当前和将来的应用中,传感器可以分为以下几类:
·加速度计–基于微机电传感器技术。它们用于患者监测,包括起搏器和车辆动态系统。
·生物传感器–这些传感器基于电化学技术。它们用于食品测试,医疗设备,水测试和生物战剂检测。
·图像传感器–这些基于CMOS技术。它们用于消费电子,生物识别,交通和安全监控以及PC成像。
·运动检测器-这些检测器基于红外,超声波和微波/雷达技术。它们用于视频游戏和模拟,灯光激活和安全检测。
三、了解主要的传感器类型
一些常用的传感器及其原理和应用说明如下:
1.温度传感器
该设备从源收集有关温度的信息,并转换为其他设备或人可以理解的形式。温度传感器的最佳例证是玻璃温度计中的汞。玻璃中的汞根据温度的变化而膨胀和收缩。外部温度是温度测量的来源。观察者观察汞的位置以测量温度。温度传感器有两种基本类型:
接触式传感器–这种类型的传感器需要与被检测的物体或介质直接物理接触。它们可以在很宽的温度范围内监控固体,液体和气体的温度。
非接触式传感器–这种类型的传感器不需要与被检测的物体或介质发生任何物理接触。它们监控非反射性固体和液体,但由于具有自然透明性,因此不适用于气体。这些传感器使用普朗克定律测量温度。该法则处理从热源辐射的热量以测量温度。
不同类型的温度传感器的工作以及示例:
(i)热电偶–它们由两条线(每条线均使用不同的均质合金或金属)制成,并通过一端的连接形成测量结。该测量结对被测元件开放。导线的另一端端接到测量设备,在此形成参考结。由于两个结点的温度不同,电流流过电路。测量所得的毫伏电压以确定结点的温度。热电偶示意图如下所示。
显示热电偶温度传感器的图像
(ii)电阻温度检测器(RTD)–这些类型的热敏电阻被制造用来随着温度的变化而改变电阻。它们比任何其他温度检测设备都非常昂贵。电阻温度检测器的示意图如下所示。
(iii)热敏电阻–它们是另一种热敏电阻,其电阻的大变化与温度的小变化成比例。
2.红外传感器
该设备发射和/或检测红外辐射以感测环境中的特定相。通常,热辐射是由红外光谱中的所有对象发出的。所述红外线传感器检测到这种类型的辐射是不人眼可见的。
优点:
·易于接口
·市场上现货供应
缺点:
·受到周围噪声(例如辐射,环境光等)的干扰。
工作中:
基本思想是利用IR LED将红外波发送到对象。另一个相同类型的IR二极管将用于检测来自物体的反射波。该图如下所示。
当红外接收器受到红外光照射时,导线之间会产生电压差。几乎无法检测到产生的电压,因此使用运算放大器(Op-amps)来准确检测低压。
测量物体与接收器传感器的距离:红外传感器组件的电气特性可用于测量物体的距离。当IR接收器受到光线照射时,导线之间会产生电位差。
应用领域:
·热成像法–根据黑体辐射定律,可以使用热成像法查看有无可见照明的环境
·加热-红外线可用于烹饪和加热食物。它们可以从飞机机翼上带走冰块。它们在诸如印染,成型塑料和塑料焊接的工业领域中很流行。
·光谱学–该技术用于通过分析组成键来识别分子。该技术使用光辐射来研究有机化合物。
·气象–如果气象卫星配备了扫描辐射计,则可以计算云高,计算陆地和地表温度。
·光生物调节-用于癌症患者的化学疗法。这用于治疗抗疱疹病毒。
·气候学–监视大气与地球之间的能量交换。
·通信–红外激光为光纤通信提供光。这些辐射还用于手机和计算机外围设备之间的短距离通信。
3.紫外线传感器
这些传感器测量入射紫外线的强度或功率。这种形式的电磁辐射的波长长于X射线,但仍短于可见辐射。一种称为多晶金刚石的活性材料正用于可靠的紫外线感应。紫外线传感器可以发现环境对紫外线的照射。
选择紫外线传感器的标准:
·紫外线传感器可以检测的波长范围(纳米)。
·工作温度
·精度
·重量
·功率范围
工作中:
UV传感器接受一种类型的能量信号并传输不同类型的能量信号。
为了观察和记录这些输出信号,将它们定向到电表。要创建图形和报告,输出信号将被传输到模数转换器(ADC),然后传输到带有软件的计算机。
示例包括:
·紫外线光电管是对辐射敏感的传感器,可监控紫外线空气处理,紫外线水处理和太阳辐照度。
·光线传感器可测量入射光的强度。
·紫外线光谱传感器是科学摄影中使用的电荷耦合器件(CCD)。
·紫外线光探测器。
·杀菌紫外线探测器。
·光稳定性传感器。
应用领域:
·测量紫外线光谱中会灼伤人体皮肤的部分
·药房
·汽车
·机器人技术
·印刷业用于溶剂处理和染色工艺
·化学工业,用于生产,储存和运输化学药品
阅读有关紫外线传感器及其工作原理的更多信息。
4.触摸传感器
根据触摸的位置,触摸传感器充当可变电阻器。如下图所示。
该图显示了触摸传感器用作可变电阻器
触摸传感器由以下材料制成:
·完全导电的物质,例如铜
·绝缘间隔材料,例如泡沫或塑料
·部分导电材料
原理与工作:
部分导电的材料与电流相反。线性位置传感器的主要原理是,当电流必须通过的这种材料的长度更大时,电流的流动会更加相反。结果,通过改变材料与完全导电的材料接触的位置来改变材料的电阻。
通常,将软件连接到触摸传感器。在这种情况下,软件将提供内存。他们可以记住停用传感器时的“最后触摸位置”。一旦激活传感器,他们就可以记住“首次触摸位置”并了解与之相关的所有值。此操作类似于如何移动鼠标并将其定位在鼠标垫的另一端,以将光标移动到屏幕的另一端。
应用领域:
触摸传感器既经济又耐用,可用于许多应用,例如
·商业–医疗,自动售货,健身和游戏
·电器–烤箱,洗衣机/干衣机,洗碗机,冰箱
·运输-车辆制造商之间的驾驶舱制造和精简控制
·液位传感器
·工业自动化–位置和液位感应,自动化应用中的人为触摸控制
·消费电子产品–在各种消费产品中提供新的感觉和控制级别
5.接近传感器
接近传感器检测是否存在几乎没有任何接触点放置的物体。由于传感器和被测物体之间没有接触,并且缺少机械部件,因此这些传感器具有较长的使用寿命和较高的可靠性。不同类型的接近传感器包括电感式接近传感器,电容式接近传感器,超声波接近传感器,光电传感器,霍尔效应传感器等。
接近传感器会发射电磁场或静电场或电磁辐射束(例如红外线),并等待返回信号或磁场的变化。被检测到的物体称为接近传感器的目标。
电感式接近传感器–它们具有振荡器作为输入,通过导电介质的接近来改变损耗电阻。这些传感器是金属目标的首选。
电容接近传感器–它们转换检测电极和接地电极两侧的静电电容变化。这是通过以振荡频率的变化接近附近的物体而发生的。为了检测附近的物体,将振荡频率转换成直流电压,该直流电压与预定的阈值进行比较。这些传感器是塑料目标的首选。
应用领域:
·在自动化工程中用于定义过程工程工厂,生产系统和自动化工厂中的操作状态
·在窗口中使用,并在窗口打开时激活警报
·用于机器振动监控,以计算轴与支撑轴承之间的距离差
原理:
批准了不同的定义来区分传感器和传感器。传感器可以定义为一种以某种形式的能量进行感应以产生相同或另一种形式的能量变化的元素。换能器使用换能原理将被测量体转换为所需的输出。
根据获得和创建的信号,可以将原理分为以下几类:电气,机械,热,化学,辐射和磁。
让我们以超声波传感器为例。
超声波传感器用于检测物体的存在。它是通过从设备头发出超声波,然后从相关对象接收反射的超声波信号来实现的。这有助于检测物体的位置,存在和移动。
超声波传感器的图形解释原理
由于超声波传感器依靠声音而不是光进行检测,因此它被广泛用于测量水位,医学扫描程序以及汽车工业。超声波可以使用其反射传感器检测透明物体,例如透明薄膜,玻璃瓶,塑料瓶和平板玻璃。
超声波的运动因介质的形状和类型而异。例如,超声波在均匀的介质中笔直移动,并在不同介质之间的边界处反射和传输回去。空气中的人体会引起大量反射,因此很容易检测到。
理解以下内容可以最好地解释超声波的传播:
1.多重反射
当波在传感器和检测对象之间多次反射时,就会发生多次反射。
2.极限区域
可以调整最小感应距离和最大感应距离。这称为极限区域。
3.探测区
未检测区域是传感器头表面与由于检测距离调整而导致的最小检测距离之间的间隔。该图如下所示。
未检测区域是指靠近传感器的区域,由于传感器头的配置和混响,无法进行检测。由于传感器和物体之间的多次反射,可能会在不确定区域中进行检测。
应用领域:
传感器用于多种应用,例如:
·震动检测
·机器监控应用
·车辆动力学
·低功耗应用
·结构动力学
·医疗航空航天
·核仪器仪表
·作为手机“触摸键盘”中的压力传感器
·触摸底座时变亮或变暗的灯
·触摸电梯中的敏感按钮
传感器(transducer/sensor)是一种检测装置,能感受到被测量的信息(例如:温度,血压,湿度,速度等),并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
常用的传感器
一、选择传感器的标准
选择传感器时,必须考虑某些功能。它们如下所示:
1.准确性
2.环境条件–通常对温度/湿度有限制
3.范围–传感器的测量极限
4.校准–对于大多数测量设备来说必不可少,因为读数会随时间变化
5.分辨率–传感器检测到的最小增量
6.费用
7.重复性–在相同环境下重复测量变化的读数
二、传感器分类
传感器可按以下标准进行分类:
1.主要输入量(被测量者)
2.转导原理(利用物理和化学作用)
3.材料与技术
4.性能
5.应用
转导原理是有效方法所遵循的基本标准。通常,材料和技术标准由开发工程小组选择。
基于属性的分类如下:
·温度–热敏电阻,热电偶,RTD,IC等。
·压力–光纤,真空,弹性液体压力计,LVDT,电子。
·流量–电磁,压差,位置位移,热质量等
·液位传感器–压差,超声波频率,雷达,热位移等
·接近和位移-LVDT,光电,电容,磁性,超声波。
·生物传感器–共振镜,电化学,表面等离子体共振,光可寻址电位。
·图像–电荷耦合器件,CMOS
·气体和化学物质-半导体,红外,电导,电化学。
·加速度–陀螺仪,加速度计。
·其他–湿度,湿度传感器,速度传感器,质量,倾斜传感器,力,粘度。
来自生物传感器组的表面等离子体共振和光可寻址电位是基于光学技术的新型传感器。与电荷耦合器件相比,CMOS图像传感器的分辨率较低。CMOS具有体积小,价格便宜,功耗低的优点,因此可以更好地替代电荷耦合器件。加速度计由于在未来的应用中(如飞机,汽车等)以及在视频游戏,玩具等领域中的重要作用而被独立分组。磁强计是那些测量磁通强度B(以Tesla或As/m2为单位)的传感器。
根据应用分类如下:
·工业过程控制,测量和自动化
·非工业用途–飞机,医疗产品,汽车,消费电子产品以及其他类型的传感器。
可以根据传感器的电源或能源需求对传感器进行分类:
·有源传感器–需要电源的传感器称为有源传感器。示例:LiDAR(光检测和测距),光电导电池。
·无源传感器–不需要电源的传感器称为无源传感器。例如:辐射计,胶片摄影。
在当前和将来的应用中,传感器可以分为以下几类:
·加速度计–基于微机电传感器技术。它们用于患者监测,包括起搏器和车辆动态系统。
·生物传感器–这些传感器基于电化学技术。它们用于食品测试,医疗设备,水测试和生物战剂检测。
·图像传感器–这些基于CMOS技术。它们用于消费电子,生物识别,交通和安全监控以及PC成像。
·运动检测器-这些检测器基于红外,超声波和微波/雷达技术。它们用于视频游戏和模拟,灯光激活和安全检测。
三、了解主要的传感器类型
一些常用的传感器及其原理和应用说明如下:
1.温度传感器
该设备从源收集有关温度的信息,并转换为其他设备或人可以理解的形式。温度传感器的最佳例证是玻璃温度计中的汞。玻璃中的汞根据温度的变化而膨胀和收缩。外部温度是温度测量的来源。观察者观察汞的位置以测量温度。温度传感器有两种基本类型:
接触式传感器–这种类型的传感器需要与被检测的物体或介质直接物理接触。它们可以在很宽的温度范围内监控固体,液体和气体的温度。
非接触式传感器–这种类型的传感器不需要与被检测的物体或介质发生任何物理接触。它们监控非反射性固体和液体,但由于具有自然透明性,因此不适用于气体。这些传感器使用普朗克定律测量温度。该法则处理从热源辐射的热量以测量温度。
不同类型的温度传感器的工作以及示例:
(i)热电偶–它们由两条线(每条线均使用不同的均质合金或金属)制成,并通过一端的连接形成测量结。该测量结对被测元件开放。导线的另一端端接到测量设备,在此形成参考结。由于两个结点的温度不同,电流流过电路。测量所得的毫伏电压以确定结点的温度。热电偶示意图如下所示。
显示热电偶温度传感器的图像
(ii)电阻温度检测器(RTD)–这些类型的热敏电阻被制造用来随着温度的变化而改变电阻。它们比任何其他温度检测设备都非常昂贵。电阻温度检测器的示意图如下所示。
(iii)热敏电阻–它们是另一种热敏电阻,其电阻的大变化与温度的小变化成比例。
2.红外传感器
该设备发射和/或检测红外辐射以感测环境中的特定相。通常,热辐射是由红外光谱中的所有对象发出的。所述红外线传感器检测到这种类型的辐射是不人眼可见的。
优点:
·易于接口
·市场上现货供应
缺点:
·受到周围噪声(例如辐射,环境光等)的干扰。
工作中:
基本思想是利用IR LED将红外波发送到对象。另一个相同类型的IR二极管将用于检测来自物体的反射波。该图如下所示。
当红外接收器受到红外光照射时,导线之间会产生电压差。几乎无法检测到产生的电压,因此使用运算放大器(Op-amps)来准确检测低压。
测量物体与接收器传感器的距离:红外传感器组件的电气特性可用于测量物体的距离。当IR接收器受到光线照射时,导线之间会产生电位差。
应用领域:
·热成像法–根据黑体辐射定律,可以使用热成像法查看有无可见照明的环境
·加热-红外线可用于烹饪和加热食物。它们可以从飞机机翼上带走冰块。它们在诸如印染,成型塑料和塑料焊接的工业领域中很流行。
·光谱学–该技术用于通过分析组成键来识别分子。该技术使用光辐射来研究有机化合物。
·气象–如果气象卫星配备了扫描辐射计,则可以计算云高,计算陆地和地表温度。
·光生物调节-用于癌症患者的化学疗法。这用于治疗抗疱疹病毒。
·气候学–监视大气与地球之间的能量交换。
·通信–红外激光为光纤通信提供光。这些辐射还用于手机和计算机外围设备之间的短距离通信。
3.紫外线传感器
这些传感器测量入射紫外线的强度或功率。这种形式的电磁辐射的波长长于X射线,但仍短于可见辐射。一种称为多晶金刚石的活性材料正用于可靠的紫外线感应。紫外线传感器可以发现环境对紫外线的照射。
选择紫外线传感器的标准:
·紫外线传感器可以检测的波长范围(纳米)。
·工作温度
·精度
·重量
·功率范围
工作中:
UV传感器接受一种类型的能量信号并传输不同类型的能量信号。
为了观察和记录这些输出信号,将它们定向到电表。要创建图形和报告,输出信号将被传输到模数转换器(ADC),然后传输到带有软件的计算机。
示例包括:
·紫外线光电管是对辐射敏感的传感器,可监控紫外线空气处理,紫外线水处理和太阳辐照度。
·光线传感器可测量入射光的强度。
·紫外线光谱传感器是科学摄影中使用的电荷耦合器件(CCD)。
·紫外线光探测器。
·杀菌紫外线探测器。
·光稳定性传感器。
应用领域:
·测量紫外线光谱中会灼伤人体皮肤的部分
·药房
·汽车
·机器人技术
·印刷业用于溶剂处理和染色工艺
·化学工业,用于生产,储存和运输化学药品
阅读有关紫外线传感器及其工作原理的更多信息。
4.触摸传感器
根据触摸的位置,触摸传感器充当可变电阻器。如下图所示。
该图显示了触摸传感器用作可变电阻器
触摸传感器由以下材料制成:
·完全导电的物质,例如铜
·绝缘间隔材料,例如泡沫或塑料
·部分导电材料
原理与工作:
部分导电的材料与电流相反。线性位置传感器的主要原理是,当电流必须通过的这种材料的长度更大时,电流的流动会更加相反。结果,通过改变材料与完全导电的材料接触的位置来改变材料的电阻。
通常,将软件连接到触摸传感器。在这种情况下,软件将提供内存。他们可以记住停用传感器时的“最后触摸位置”。一旦激活传感器,他们就可以记住“首次触摸位置”并了解与之相关的所有值。此操作类似于如何移动鼠标并将其定位在鼠标垫的另一端,以将光标移动到屏幕的另一端。
应用领域:
触摸传感器既经济又耐用,可用于许多应用,例如
·商业–医疗,自动售货,健身和游戏
·电器–烤箱,洗衣机/干衣机,洗碗机,冰箱
·运输-车辆制造商之间的驾驶舱制造和精简控制
·液位传感器
·工业自动化–位置和液位感应,自动化应用中的人为触摸控制
·消费电子产品–在各种消费产品中提供新的感觉和控制级别
5.接近传感器
接近传感器检测是否存在几乎没有任何接触点放置的物体。由于传感器和被测物体之间没有接触,并且缺少机械部件,因此这些传感器具有较长的使用寿命和较高的可靠性。不同类型的接近传感器包括电感式接近传感器,电容式接近传感器,超声波接近传感器,光电传感器,霍尔效应传感器等。
接近传感器会发射电磁场或静电场或电磁辐射束(例如红外线),并等待返回信号或磁场的变化。被检测到的物体称为接近传感器的目标。
电感式接近传感器–它们具有振荡器作为输入,通过导电介质的接近来改变损耗电阻。这些传感器是金属目标的首选。
电容接近传感器–它们转换检测电极和接地电极两侧的静电电容变化。这是通过以振荡频率的变化接近附近的物体而发生的。为了检测附近的物体,将振荡频率转换成直流电压,该直流电压与预定的阈值进行比较。这些传感器是塑料目标的首选。
应用领域:
·在自动化工程中用于定义过程工程工厂,生产系统和自动化工厂中的操作状态
·在窗口中使用,并在窗口打开时激活警报
·用于机器振动监控,以计算轴与支撑轴承之间的距离差
原理:
批准了不同的定义来区分传感器和传感器。传感器可以定义为一种以某种形式的能量进行感应以产生相同或另一种形式的能量变化的元素。换能器使用换能原理将被测量体转换为所需的输出。
根据获得和创建的信号,可以将原理分为以下几类:电气,机械,热,化学,辐射和磁。
让我们以超声波传感器为例。
超声波传感器用于检测物体的存在。它是通过从设备头发出超声波,然后从相关对象接收反射的超声波信号来实现的。这有助于检测物体的位置,存在和移动。
超声波传感器的图形解释原理
由于超声波传感器依靠声音而不是光进行检测,因此它被广泛用于测量水位,医学扫描程序以及汽车工业。超声波可以使用其反射传感器检测透明物体,例如透明薄膜,玻璃瓶,塑料瓶和平板玻璃。
超声波的运动因介质的形状和类型而异。例如,超声波在均匀的介质中笔直移动,并在不同介质之间的边界处反射和传输回去。空气中的人体会引起大量反射,因此很容易检测到。
理解以下内容可以最好地解释超声波的传播:
1.多重反射
当波在传感器和检测对象之间多次反射时,就会发生多次反射。
2.极限区域
可以调整最小感应距离和最大感应距离。这称为极限区域。
3.探测区
未检测区域是传感器头表面与由于检测距离调整而导致的最小检测距离之间的间隔。该图如下所示。
未检测区域是指靠近传感器的区域,由于传感器头的配置和混响,无法进行检测。由于传感器和物体之间的多次反射,可能会在不确定区域中进行检测。
应用领域:
传感器用于多种应用,例如:
·震动检测
·机器监控应用
·车辆动力学
·低功耗应用
·结构动力学
·医疗航空航天
·核仪器仪表
·作为手机“触摸键盘”中的压力传感器
·触摸底座时变亮或变暗的灯
·触摸电梯中的敏感按钮
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