傳感控制

傳感技術是實現自動化的關健技術之一。傳感器已廣泛地應用到了工業、農業、環境保護、交通運輸、國防以及日常工作與生活等各個領域中。傳感器是測量裝置，能完成檢測任務它的輸入量是某一種被測量，可能是物理量，也可能是化學量、生物量等。它的輸出量是某種物理量，這種量應便於傳輸、轉換、處理、顯示等等，這種量不一定是電量，還可以是氣壓、光強等物理量，但主要是電物理量。輸出與輸入之間有確定的對應關係，且能達到一定的精度。

按照用途，傳感器可分為位移傳感器、壓力傳感器、振動傳感器、温度傳感器、速度傳感器等。根據輸出量，又可分為位移、速度、力、力矩、壓力、真空、流速、液麪、温度、濕度、光、熱、電壓、電流、射線、氣體成分、粘度、濃度等。

傳感控制中傳感信號的一般處理流程如圖1所示。首先通過運算放大器放大所採集的信號，然後通過A/D轉換器實現數模數轉換；或者通過比較器，整形電路，將模擬信號轉變為數字信號。最後，將處理後的信號送入MCU(微處理器)中，通過編程實現特定功能的控制。

傳感器的選擇主要依據以下幾點：

1.測試要求和條件。測量目的、被測物理量選擇、測量範圍、輸入信號最大值和頻帶寬度、測量精度要求、測量所需時間要求等。

2.傳感器特性。精度、穩定性、響應速度、輸出量性質、對被測物體產生的負載效應、校正週期、輸入端保護等。

3.使用條件。安裝條件、工作場地的環境條件(温度、濕度、振動等)、測量時間、所需功率容量、與其它設備的連接、備件與維修服務等。

線性化處理與補償

在機電一體化測控系統中，特別是需對被測參量進行顯示時，總是希望傳感器及檢測電路的輸出和輸入特性呈線性關係，使測量對象在整個刻度範圍內靈敏度一致，以便於讀數及對系統進行分析處理。

傳感器的標定

傳感器的標定，就是利用精度高一級的標準量具對傳感器進行定度的過程，從而確定其輸出量和輸入量之間的對應關係，同時也確定不同使用條件下的誤差關係。傳感器使用前要進行標定，使用一段時間後還要定期進行校正，檢查精度性能是否滿足原設計指標。

抗干擾措施

傳感器大多要在現場工作，而現場的條件往往是不可預料的，有時是極其惡劣的。各種外界因素要影響傳感器的精度和性能，所以在檢測系統中，杭干擾是非常重要的，尤其是在微弱輸入信號的系統中。常採用的杭干擾措施有屏蔽、接地、隔離和濾波等。

1)屏蔽：屏蔽就是用低電隊材料或磁性材料把元件、傳輸導線、電路及組合件包圍起來，以隔離內外電磁或電場的相互干擾.屏蔽可分為三種，即電場屏蔽、磁場屏蔽及電磁屏蔽。

2)接地：電路或傳感器中的地指的是一個等電位點，它是電路或傳感器的基準電位點，與基準電位點相連接，就是接地。

3)隔離：當電路信號在兩端接地時，容易形成地環路電流，引起噪聲干擾。這時，常採用隔離的方法，把電路的兩端從電路上隔開。隔離的方法主要採用變壓器隔離和光電輻合器隔離。

4)濾波：雖然採取了上述的一些杭干擾措施，但仍會有一些噪聲信號混雜在檢測信號中，因此檢測電路中還常設置濾波電路，對由外界干擾引入的噪聲信號加以濾除。

光控電路（利用常暗型光敏傳感器）

光控電路如圖2所示。將光敏電阻RG接到2、3兩端，調節微調電阻RP在光暗時（用手或黑套筒遮住光敏電阻），光敏電阻阻值較大，VT基極電位較低，使VT截止，LED剛好不亮；而當光線照射光敏電阻RG時，由於其阻值下降，VT基極電位上升，可達近1V左右，促使晶體管VT飽和導通，LED發光。若同時配合音響器，可以進行聲光報警。

温控電路（利用熱敏傳感器）

温控電路如圖3所示。用導線將1、3兩端相連，3、4兩端接温度控制探頭ST（温控開關KSD201）。用電烙鐵靠近探頭，當達到設定温度時，温度開關斷開，VT基極電位上升，三極管VT飽和導通，發光管LED發光。取不同温控值的探頭，可以在不同温度下控制電路通斷或工作與否。

另一種温控電路如圖4所示。在2、3兩端接上熱敏電阻RT（UEI310），調節微調電阻RP剛好使LED燈熄滅，用手觸摸熱敏電阻或者將熱敏電阻在手掌心中握住時，熱敏電阻R阻值減小，VT基極電流增大，逐漸進入飽和狀態，LE會D由暗逐漸變亮。如果將LED換成相應的電流表頭，可以更加直觀的觀測電流變化反映温度變化。 ^[1]