物聯(lián)網(wǎng)感知層技術教學課件

人的差異在于業(yè)余時間物聯(lián)網(wǎng)感知層技術物聯(lián)網(wǎng)概論物聯(lián)網(wǎng)感知層技術傳感器是各種信息處理系統(tǒng)獲取信息的一個重要途徑。在物聯(lián)網(wǎng)中傳感器的作用尤為突出,是物聯(lián)網(wǎng)中獲得信息的主要設備。作為物聯(lián)網(wǎng)中的信息采集設備,傳感器利用各種機制把被觀測量轉(zhuǎn)換為定形式的電信號,然后由相應的信號處理裝置來處理,并產(chǎn)生響應的動作。21常見傳感器簡介常見的傳感器包括溫度,壓力,濕度,光電,霍爾磁性傳感器,等等2.1.1溫度傳感器常見的溫度傳感器包括熱敏電阻,半導體溫度傳感器,以及溫差電偶。敏電阻主要是利用各種材料電阻率的溫度敏感性,根據(jù)材料的不同熱敏電阻可以用于設備的過熱保護,以及溫控報警等等半導體溫度傳感器利用半導體器件的溫度敏感性來測量溫度,具有成本低廉,線性度好等優(yōu)點溫差電偶則是利用溫差電現(xiàn)象,把被測端的溫度轉(zhuǎn)化為電壓和電流的變化;由不同金屬材料構成的溫差電偶,能夠在比較大的范圍內(nèi)測量溫度例如-200℃~2000℃。半導體溫度電阻日傳感器Mea|A《絲溫差電偶Metale(全m下面介紹鉑電阻溫度傳感器的原理與特性鉑電阻溫度傳感器是一種用途廣泛的高精度溫度傳感器具有溫度敏感性,其外觀以及典型電阻-溫度特性如下圖所示Pt100如上圖中的電阻-溫度特性曲線所示,鉑電阻在很寬的溫度范圍內(nèi),其電阻與溫度具有良好的線性特性,非常適合作為溫度傳感器來使用。對于PT100系列鉑電阻溫度傳感器,在0~850℃范圍內(nèi),電阻阻值與溫度的關系為R()=R,(1+at+bt其中R。=10092,A=3.9083×10-/C,B=-5.775×10/C2.1.2壓力傳感器常見的壓力傳感器在受到外部壓力時會產(chǎn)生一定的內(nèi)部結構的變形或位移,進而轉(zhuǎn)化為電特性的改變,產(chǎn)生相應的電信號內(nèi)部結構圖外殼值直口TempCompensaton種車用電容式壓力傳感器體(量口)Honeywell!24PC壓力傳感器及其內(nèi)部結構2.1.3濕度傳感器濕度傳感器主要包括電阻式和電容式兩個類別電阻式濕度傳感器也成為濕敏電阻,利用氯化鋰,碳,陶瓷等材料的電阻率的濕度敏感性來探測濕度電容式濕度傳感器也稱為濕敏電容,利用材料的介電系數(shù)的濕度敏感性來探測濕度A1:O兩瓷種電阻式陶瓷濕敏傳感器結構圖一種電容式濕敏傳感器結構圖幾種濕度傳感器2.1.4光傳感器光傳感器可以分為光敏電阻以及光電傳感器兩個大類光敏電阻主要利用各種材料的電阻率的光敏感性來進行光探測。光電傳感器主要包括光敏二極管和光敏三極管,這兩種器件都是利用半導體器件對光照的敏感性。光敏二極管的反向飽和電流在光照的作用下會顯著變大,而光敏三極管在光照時其集電極、發(fā)射極導通,類似于受光照控制的開關。此外,為方便使用,市場上出現(xiàn)了把光敏二極管和光敏三極管與后續(xù)信號處理電路制作成一個芯片的集成光傳感器。光傳感器的不同種類可以覆蓋可見光,紅外線(熱輻射),以及紫外線等波長范圍的傳感應用世兵基房光敏電阻結構圖與實物光敏三極管集成光傳感器2.1.5霍爾(磁性)傳感器霍爾傳感器是利用霍爾效應制成的一種磁性傳感器。霍爾效應是指:把個金屬或者半導體材料薄片置于磁場中,當有電流流過時,由于形成電流的電子在磁場中運動而收到磁場的作用力,會使得材料中產(chǎn)生與電流方向垂直的電壓差?？梢酝ㄟ^測量霍爾傳感器所產(chǎn)生的電壓的大小來計算磁場的強度命耍霍爾效應霍爾傳感器霍爾傳感器結合不同的結構,能夠間接測量電流,振動,位移,速度,加速度,轉(zhuǎn)速等等,具有廣泛的應用價值。霍爾轉(zhuǎn)速傳感器霍爾液位傳感器原邊磁邊補償線圈霍爾器伴螺旋組件邊補償電沉測量輸由清體進口→□基于霍爾器件的精密電流傳感器霍爾流速傳感器22微機電()傳感器微機電系統(tǒng)的英文名稱是Micro-Electro-MechanicalSystems,簡稱MEMS,是一種由微電子、微機械部件構成的微型器件,多采用半導體工藝加工。目前已經(jīng)岀現(xiàn)的微機電器件包括壓力傳感器、加速度計、微陀螺儀、墨水噴咀和硬盤驅(qū)動頭等等。微機電系統(tǒng)的出現(xiàn)體現(xiàn)了當前的器件微型化發(fā)展趨勢。221微機電壓力傳感器某輪胎壓力傳感器的內(nèi)部結構以及外觀如下圖所示。該壓力傳感器利用了傳感器中的硅應變電阻在壓力作用下發(fā)生形變而改變了電阻來測量壓力測試時使用了傳感器內(nèi)部集成的測量電橋。MEMS壓力傳感器結構傳感器中集成的測量電橋傳感器外形222微機電加速度傳感器微機電加速度傳感器主要通過半導體工藝在硅片中加工出可以在加速運動中發(fā)生形變的結構,并且能夠引起電特性的改變,如變化的電阻和電容。SiliconCap質(zhì)量Oxide/NitrideN-SIlicon應變電阻式MEMS加速度傳感器的平面與刨面結構圖CapacitorPlate電容式MEMS加速度傳感器CapacitorPlat的結構圖CapPlate31、只有永遠躺在泥坑里的人，才不會再掉進坑里?！诟駹?/p>

32、希望的燈一旦熄滅，