承载传感器测量系统
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毕业设计题目基于电容传感器的微小位移测试系统的设计学院机械工程学院专业机械工程及自动化班级机自0702学生王云海学号20070403206指导教师马玉真二〇一一年五月三十日1前言1.1选题的意义近几年的机械发展从传统化向科技化发展,以致是无论在试验室测试还是机械工业生产应用中,其生产要求的提高,使得人们对物体测量位移尺寸的要求也变得越来越高,甚至在必要时要精确到微米级甚至是纳米级,但传统的测量工具已经逐渐的落伍,如皮卷尺、直尺和千分尺都已经不能满足要求,一些大型实验室的精密仪器可以测量,但是价格昂贵,不能普及。
随着现代科学技术的发展,针对位移特别是微小位移的测量方法应时代的发展,如雨后春笋般出现,基本上现在的位移测量和信号分析大多是靠电子仪器来实现的。
对于这种情况,本课题寻求的是设计一种结构简单且廉价的微位移测量系统。
随着机械工业的迅猛需要,在大位移的测量逐渐满足不了测量要求的时候,这就促使着测量技术逐渐的向微小位移测量的方向发展。
其测量方式也发生着本质性的改变,由以前粗略的纯手工测量转变为较为精准的系统化标准测量,而测量方法也由单纯的机械测量衍化为更为先进的光电技术参与的复杂测量。
当前技术水平下的传感器系统正迈入飞速发展阶段,并且开始向着多功能化、微小型化、和系统化的方向发展。
今后,随着CAD技术、单片机技术、信息理论及数据分析算法的继续成熟发展,未来的传感器系统必将变得更加多功能化、普遍化、微型化、智能化和系统化。
在各种新兴科学技术大肆发展、并应用于现实的当今社会,作为现代科学最为有力并应用最为广泛的传感器技术,并且是作为人们可以更快的获取并分析利用有效的各种信息的基础,传感器技术必将会进一步得到社会各界的广泛关注并注定会承载着其在未来需要发挥的作用。
传感器的市场必将在未来的发展中更加壮大、也会显现出它在各个领域的威力。
伴随着电子技术进入的黄金发展期,现在的科学技术也解决了电容式传感器曾经存在的许多技术问题,完善了电容式传感器的功能与应用,传感器的应用意义可以说是无与伦比,工业生产、信息探索…都有着传感器的身影。
电子万能试验机1.电子万能试验机是一种常用于材料力学性能测试的仪器。
它能够通过施加力和测量变形来评估材料的强度、硬度、延展性等性能指标。
本文将介绍电子万能试验机的原理、结构和应用。
2. 原理电子万能试验机的工作原理基于材料的应力应变关系。
通过加载试样,电子万能试验机可以测量受力试样的载荷和变形,然后计算应力和应变值。
利用材料的力学性质,可以评估其强度、韧性、刚度等指标。
电子万能试验机通常由加载系统、测量系统和控制系统组成。
2.1 加载系统加载系统是电子万能试验机的核心部分,负责施加力于试样。
常见的加载系统包括液压系统和电子负荷传感器系统。
液压系统通常由液压缸和液压泵组成,通过施加液压力将力传递到试样上。
液压系统具有较大的加载范围和较高的加载精度。
电子负荷传感器系统使用电子传感器直接测量施加到试样上的力。
该系统具有更高的测量精度和快速响应速度。
2.2 测量系统测量系统用于测量试样的变形。
常用的测量包括应变计、位移传感器、力传感器等。
应变计测量试样的应变,通过伸缩应变计可以准确测量试样的应变值。
位移传感器用于测量试样的位移,可以得到试样的变形信息。
力传感器测量施加在试样上的力,可以得到试样的载荷信息。
2.3 控制系统控制系统用于控制加载系统施加的力和测量系统记录的变形。
通过控制系统可以设定测试条件和加载,实现自动化测试。
控制系统通常由电子控制器和计算机组成。
电子控制器用于控制加载系统和测量系统的工作,计算机用于数据记录和分析。
3. 结构电子万能试验机具有复杂的结构,由下列部件组成:•框架:承载加载系统和测量系统的主体部分。
•上下夹具:用于夹持试样。
•传动系统:将力传递到试样上。
•温控系统:控制试验环境温度,保证测试精度。
•控制面板:操作和控制试验机的界面。
•数据显示屏:显示测试过程和结果。
4. 应用电子万能试验机广泛应用于多个领域,包括材料科学、机械工程、航空航天等。
在材料科学领域,电子万能试验机用于评估材料力学性能,如强度、硬度、韧性等。
TECHNOLOGY AND INFORMATION156 科学与信息化2023年1月下基于无线传感器网络的体温测量系统的设计李卓东1,2 何文劼21. 清华大学 北京 100084;2. 成都凡米科技有限公司 北京 100084摘 要 体温是衡量机体状况的重要指标,目前医院采用水银体温计测量无法满足对住院患者体温高精度监测的需求。
无线传感器网络是21世纪最有影响力的技术之一,综合计算机信息技术等可感知物理世界。
本文利用无线传感器网络技术构建测温系统,该系统主控部分采用Sug-1G芯片,并通过中心计算机对监测人员体温数据进行分析存储,完成数据上传应急处理等功能,实验表明该系统具有低功耗、高精度等特点。
关键词 无线传感器网络;体温测量系统;设计Design of Body Temperature Measurement System Based on Wireless Sensor Network Li Zhuo-dong 1,2, He Wen-jie 21. Tsinghua University, Beijing 100084, China;2. Chengdu Fanmi Technology Co., Ltd., Beijing 100084, ChinaAbstract Body temperature is an important indicator to measure the condition of the body, and the measurement of mercury thermometer currently used in hospitals cannot meet the needs of high-precision monitoring of body temperature of inpatients. Wireless sensor network is one of the most influential technologies in the 21st century, it can integrate with computer information technology to have a perception of physical worlds. In this paper, the wireless sensor network technology is used to construct a temperature measurement system, the main control part of the system adopts Sug-1G chip, and the body temperature data of the monitors is analyzed and stored through the central computer, and the functions of data upload and emergency treatment are completed, and the experiments show that the system has the characteristics of low power consumption and high precision.Key words wireless sensor network; temperature measurement system; design引言体温能反映身体健康状况,包括体内血液循环畅通,测量结果对个性化指导治疗用药具有重要参考价值。
起重机结构应力在线监测与诊断系统研究专业班:控制工程101班姓名:钱凯学号:104972103556 任课教师:刘红丽指导教师:徐沪萍目录第1章绪论 (3)第2章应力在线检测设计 (4)2.1电阻应变计结构 (4)2.2基于应变电测法的应力在线监测方法 (6)第3章无线局域网络通信技术及检测应用 (1)3.1无线局域网络通信协议标准 (1)3.2无线局域网通信技术在起重设备监测中的应用 (3)第4章监测系统硬件设计 (1)4.1测点应力数据处理单元 (1)4.1.1STC12C5410AD单片机结构 (1)4.1.2模数转换程序模块 (2)4.1.3串口转发数据程序模块 (4)4.2无线数据收发单元 (5)4.3硬件抗干扰分析 (6)第5章监测系统上位机软件设计 (7)5.1软件开发平台 (7)5.2系统软件流程设计 (7)结论 (1)参考文献 (2)摘要起重机作为一种装卸设备,广泛应用于工厂、货场、港口等场所,而且也朝着大型化、重型化和高速化发展,在货运行业发挥着重要的作用。
作为起重机械的金属结构承受着机构传动部分的自重及外载荷,其工作状态直接关系到整机的工作性能、安全性和可靠性,一旦发生故障会带来巨大的直接和间接损失。
状态监测和故障诊断自上世纪60年代问世以来,其迅速的发展速度和研究规模取得了令人鼓舞的成果,目前在各行业中都有着广泛的应用,大型机械设备的结构状态监测与故障诊断愈来愈引起重视。
但起重机结构应力在线监测的研究方面发展较为缓慢,因此对起重机结构应力进行在线监测的研究具有广阔的前景和巨大的潜力。
本文就是在此背景下展开研究的。
本文从起重机金属结构的特点出发,结合起重机的具体工作条件,对起重机结构应力在线的监测进行研究,以现代机械测试与试验技术为研究手段,利用传感元件和无线数据传输原理及相关知识,来设计起重机结构应力在线监测与诊断系统。
关键词:起重机电阻应变式传感器在线监测无线局域网可视化程序语言AbstractCrane as a handling equipment, widely used in factories, the freight yard, ports and other places, and it becoming larger, heavier and faster accordingly; plays an important role in the cargo industry. As a frame of crane machinery, metal structure is enduring the weight of transmission mechanism itself and other load. Metal structure’s working condition relates directly to the whole machine’s operation perfor mance, safety and reliability. Malfunctions could cause great direct and indirect loss.Condition monitoring and fault diagnosis since the advent of the last century since the 60's, the rapid pace of development and study of the size of the encouraging res ults, the current in the industry have a wide range of applications, the structure of large-scale machinery and equipment condition monitoring and fault diagnosis more and more attention. However, the mechanical structure of online monitoring of crane stress research in the development of relatively slow, so the stress on the mechanical structure of crane-line monitoring of the research carried out there are broad prospects and great potential. This article is in this context of the study.This article from crane characteristics of the metal structure, combined with the specific crane working conditions, stress on the mechanical structure of the crane to monitor the online study to investigate the mechanical testing of modern technology for research and experimental means, the use of sensors and wireless data transfer theory and related knowledge to design the structure of online monitoring and diagnosis system of crane stress.Key words:Crane Resistance strain gauge sensor Online monitor Wireless LAN Visual Basic第1章绪论调研和文献检索显示,目前国内外对大型机械设备,特别是起重机金属结构应力在线监测与诊断的实验研究比较少,本课题以起重机为研究对象,针对金属结构应力监测中动态数据采集、无线数据传输、专家诊断系统等理论与应用进行系统而深入的研究。
车载智慧称重系统设计方案一、方案概述车载智慧称重系统是一种通过传感器测量车辆载重情况的系统,能够实时获取车辆的重量信息,并通过数据传输方式将数据传送到计算机或移动设备上,方便对车辆载重进行管理和监控。
该系统可以广泛应用于物流运输、公路执法等领域,具有较高的实用性。
二、系统组成及工作原理1.主控设备:主控设备通常由一台计算机或移动设备组成,用于接收和处理传感器采集的数据,同时负责数据的存储与管理。
主控设备可以通过数据线或者无线方式与传感器进行通信。
2.传感器:传感器是车载智慧称重系统的核心部件,其作用是测量车辆的实时重量。
传感器通常采用负载传感器或压力传感器的形式,安装在车辆的悬挂系统或承载平台上。
传感器采集到的数据通过数据线或者无线方式传送到主控设备。
3.数据传输方式:数据传输方式可以采用有线或者无线方式。
有线方式通常采用USB或者RS485接口进行数据传输;无线方式通常采用无线传感网络技术(例如蓝牙、Wi-Fi 或者ZigBee)进行数据传输。
4.软件应用:主控设备上安装有相应的软件应用,用于接收和处理传感器传送的数据,并将数据显示在界面上,同时可以对数据进行存储和管理,并提供相应的查询和统计功能。
系统工作流程如下:1.传感器采集车辆载重数据,并通过无线或有线方式传输给主控设备;2.主控设备接收到传感器采集的数据;3.主控设备上的软件应用对接收到的数据进行处理和存储,并在界面上显示相关信息;4.用户通过计算机或移动设备可以查询和查看车辆载重信息,实现对车辆载重情况的监控和管理。
三、设计要点和难点1.传感器选择:传感器是系统的核心组件,设计时需要选择合适的传感器类型和规格,以保证测量的准确性和可靠性。
2.数据传输方式选择:数据传输方式需要根据实际情况选择,有线方式相对稳定可靠,无线方式则可以提高系统的灵活性和便利性。
3.主控设备的选择和处理能力:主控设备需要具备较强的计算和存储能力,同时要考虑能够支持相应的软件应用和数据传输方式。
测量系统分析报告解读1. 简介测量系统分析报告是对测量系统进行评估和分析的重要工具,通过对测量系统的性能和准确性进行分析,可以帮助企业或组织识别系统中潜在的问题,并采取相应的措施进行改进。
本文将对一份测量系统分析报告进行解读,以便更好地理解报告的结果和含义。
2. 报告概述报告以总体概述的形式开头,对测量系统进行了整体评估,并提供了关键指标和总体结论。
在本次分析中,测量系统主要包括传感器、采集设备和数据处理软件。
3. 传感器准确性分析报告中对传感器的准确性进行了详细分析。
传感器是测量系统的核心组成部分,对数据的准确性有着关键影响。
通过测量和比较传感器的输出值和标准值,可以评估其准确性。
分析结果显示,传感器的准确性良好,误差范围在可接受范围内。
然而,报告还指出了一些潜在的因素可能会影响传感器的准确性,如温度和湿度的变化。
4. 采集设备稳定性分析报告还对采集设备的稳定性进行了分析。
稳定性是评估测量系统可靠性的一个重要指标。
通过对采集设备连续采集同一样品的数据,可以评估其稳定性。
分析结果显示,在一段时间内,采集设备的输出值变化范围较小,具有良好的稳定性。
然而,报告也指出了一些潜在的因素可能会对采集设备的稳定性产生影响,如电源稳定性和仪器的老化。
5. 数据处理软件精度分析报告中还对数据处理软件的精度进行了评估。
数据处理软件负责对采集的数据进行处理和分析,对测量结果的准确性有着重要影响。
通过比较软件处理的结果和标准值,可以评估其精度。
分析结果显示,数据处理软件的精度较高,与标准值的误差范围在可接受范围内。
然而,报告也指出了一些潜在的因素可能会影响数据处理软件的精度,如输入数据的质量和算法的选择。
6. 总体结论和建议基于对测量系统各组成部分的详细分析,报告给出了总体结论和建议。
总体结论是对测量系统性能和准确性的综合评估,而建议是根据分析结果提出的改进措施。
在本次分析中,报告得出的总体结论是测量系统具有良好的准确性和稳定性,并且数据处理软件的精度较高。
测量系统分析报告1. 引言在科学研究、工业生产和日常生活中,测量系统被广泛应用。
测量系统是通过采集、处理和分析数据来获取物理量的系统。
在本文中,我们将对一个特定的测量系统进行分析,探讨其性能、优缺点以及可能的改进方向。
2. 测量系统概述2.1 系统结构该测量系统由传感器、信号调理器、数据采集器和数据处理器组成。
传感器负责将待测量的物理量转化为电信号,传输给信号调理器进行放大和滤波处理。
处理后的信号被传输到数据采集器,再由数据处理器通过算法对数据进行分析和存储。
2.2 主要功能该测量系统的主要功能包括测量和记录待测量物理量的数值、实时监测系统状态、提供数据分析报告等。
该系统在工业领域常用于质量控制、生产过程监测以及数据分析。
3. 系统性能分析3.1 精度和准确度精度是指测量系统输出的结果与真实值之间的偏差,而准确度是指多次测量系统输出结果的一致性。
通过对该测量系统进行测试,我们发现其精度较高,相对误差不超过0.5%。
然而,系统的准确度有待进一步提升,存在一定的重复性误差。
3.2 响应时间测量系统的响应时间是指系统从输入变化到输出反应的时间间隔。
经过测试,该系统的响应时间较短,可以满足实时监测的需求。
然而,在特殊情况下,系统响应时间会略有延迟,这可能对某些应用场景造成影响。
3.3 稳定性和可靠性稳定性是指测量系统输出结果的波动程度,而可靠性是指系统在长时间运行中的稳定性能。
经过持续运行测试,该系统表现出较好的稳定性和可靠性,输出结果波动较小且系统在连续运行中未出现故障情况。
4. 优缺点分析4.1 优点该测量系统具有以下几个优点:•高精度:系统输出结果的精度较高,满足大多数测量需求。
•快速响应:系统响应时间短,适用于需要实时监测的场景。
•稳定可靠:系统表现出良好的稳定性和可靠性,长时间运行无故障。
4.2 缺点然而,该测量系统也存在以下几个缺点:•准确度待提高:系统输出结果的准确度有待进一步提升,特别是在重复性误差方面。
什么是传感器最广义地来说,传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。
国际电工委员会的定义为:“传感器是测量系统中的一种前置部件,它将输入变量转换成可供测量的信号”。
按照GoPEl等的说法是:“传感器是包括承载体和电路连接的敏感元件”,而“传感器系统则是组合有某种信息处理(模拟或数字)能力的传感器”。
传感器是传感器系统的一个组成部分,它是被测量信号输入的第一道关口。
传感器是接收信号或刺激并反应的器件,能将待测物理量或化学量转换成另一对应输出的装置。
用于自动化控制、安防设备等。
一个传感器的输入对输出的影响被称为传感系数或灵敏度(sensitivity)。
当一个传感器的输入和输出完全成线性关系的时候,这个传感器就是一个理想传感器。
同时,理想传感器还应该遵守以下原则:1.只受被测因素的影响;2.不受其他因素的影响;3.传感器本身不会影响被测因素。
传感器是一种物理装置或生物器官,能够探测、感受外界的信号、物理条件(如光、热、湿度)或化学组成(如烟雾),并将探知的信息传递给其他装置或器官。
“传感器”在新韦式大词典中定义为:“从一个系统接受功率,通常以另一种形式将功率送到第二个系统中的器件”。
根据这个定义,传感器的作用是将一种能量转换成另一种能量形式,所以不少学者也用“换能器-Transducer”来称谓“传感器-Sensor”。
传感器分类按技术分类超声波传感器、温度传感器、湿度传感器、气体传感器、气体报警器、压力传感器、加速度传感器、紫外线传感器、磁敏传感器、磁阻传感器、图像传感器、电量传感器、位移传感器。
按应用分类压力传感器、温湿度传感器、温度传感器、流量传感器、液位传感器、超声波传感器、浸水传感器、照度传感器、差压变送器、加速度传感器、位移传感器、称重传感器。
电子式传感器IR红外线近接/测距循线循迹Sensor超音波距离检测雷射区域距离测量仪室内定位系统碰撞传感器紧急/保护带状开关可挠曲传感器压力传感器温湿度传感器表面温度量测器数位电子罗盘(方向)GPS卫星定位模组计数&PWM产生器陀螺仪与加速度计倾斜仪与定向计Piezo压电震动传感器RFID Reader模组PIR物体移动检知TSL230 光To 频率霍尔效应传感器气体侦测器在医疗器械市场,小型化、低功耗和液媒兼容性高等传感器产品特点已成为全球性的发展趋势。
传感器在温度测量系统中的应用(一)传感器在温度测量系统中的应用1. 家用温度计•家用温度计是传感器在家庭中最常见的应用之一。
•传感器测量环境温度,并将数据显示在设备上,供用户参考。
•家用温度计通常采用数字温度传感器,如DS18B20,它具有高精度和快速响应的特点。
2. 工业温度控制系统•在工业生产中,温度是一个重要的参数,需要进行精确的控制。
•传感器在温度控制系统中扮演着关键的角色,用于测量和监控温度。
•温度传感器将实时温度数据反馈给控制器,控制器通过控制执行器(如加热器或冷却器)来维持温度在预定范围内。
3. 冷链物流•在冷链物流过程中,温度的监测是确保产品质量和安全的关键因素。
•传感器在冷链物流中被用于实时监测货物的温度,并记录数据以供追溯和分析。
•传感器可以预警温度异常,帮助运输人员及时采取措施保证货物的质量。
4. 医疗设备•温度传感器在医疗设备中被广泛应用,如体温计、血压计和手术设备等。
•通过测量患者的体温,医疗人员可以及时判断患者的病情。
•温度传感器也可以在手术设备中监测温度,确保手术环境的安全。
5. 空调系统•空调系统中的温度传感器用于监测室内温度,并根据设定的温度范围来调节空调的工作。
•温度传感器可以将室内温度数据传输给控制器,控制器根据设定的温度来控制空调的开关状态和风速。
6. 汽车温度监测•汽车中的温度传感器被用于监测发动机、制动系统和空调系统等部件的温度。
•通过实时监测温度数据,驾驶员可以及时发现并解决可能出现的故障,提高汽车的性能和安全性。
7. 农业温室•温室农业需要维持一定的温度范围,以提供适合植物生长的环境。
•温度传感器被应用于温室中,通过实时监测温度变化,帮助农民调节温室内的温度和湿度,保证植物的健康生长。
8. 环境监测•温度传感器在环境监测中发挥重要作用。
•传感器可以用于测量室内外温度,帮助人们了解环境的变化并采取相应的措施。
•在城市规划和气候研究中,温度传感器也被广泛应用于监测大范围的温度分布和变化情况。
称重系统原理
称重系统是一种利用传感器测量物体重量的装置,它在工业生产、商业交易、
科学研究等领域都有着广泛的应用。
称重系统的原理主要包括传感器测量、信号处理和显示控制三个方面。
首先,传感器测量是称重系统的核心。
传感器通常采用应变片、电子称、压力
传感器等多种形式,通过受力变形或电信号变化来实现对物体重量的测量。
在传感器测量过程中,需要考虑到环境因素对测量结果的影响,如温度、湿度、震动等因素都可能对称重系统的准确度造成影响,因此在设计和使用称重系统时需要对环境因素进行有效的控制和补偿。
其次,传感器测量的信号需要经过信号处理模块进行处理。
信号处理模块通常
包括放大、滤波、AD转换等环节,用于将传感器测量的微弱信号转换为数字信号,并对信号进行增强和去噪处理,以提高测量的准确度和稳定性。
信号处理模块的设计和优化对称重系统的性能至关重要,它直接影响着称重系统的测量精度和响应速度。
最后,经过信号处理的数据需要通过显示控制模块进行显示和控制。
显示控制
模块通常包括数码显示屏、控制按钮、通信接口等组成,用于将测量结果以数字或图形的形式显示出来,并提供零位校准、单位切换、数据传输等功能。
显示控制模块的设计应考虑到用户操作的便捷性和系统的稳定性,保证用户能够方便地获取测量结果,并对系统进行操作和管理。
综上所述,称重系统的原理主要包括传感器测量、信号处理和显示控制三个方面。
在实际应用中,称重系统需要综合考虑这三个方面的因素,进行系统设计和优化,以满足不同领域对称重系统的需求。
同时,随着科技的不断发展,称重系统的原理也在不断创新和完善,以适应不断变化的应用场景和需求。
起重机轨道测量方法和技术发展*许海翔 吴峰崎 任立新上海市特种设备监督检验技术研究院 上海 200062摘 要:传统的起重机轨道测量存在精度低、劳动强度高、安全性较差等缺陷,近年来国内外有很多学者及检验机构针对这一问题展开了深入研究,提出了各种方案,并研制了相应的起重机轨道测量装置,有力推动了轨道测量技术的发展。
文中选取几种典型的起重机轨道测量装置及相关技术进行了探讨,分别阐述了基于全站仪及激光准直系统的测量装置和原理,对不同类型测量装置的特点进行了对比分析。
在轨道测量相关技术中,介绍了基于机器视觉的架构式轨道检测系统及基于Bertrand 模型的图像亚像素边缘定位算法。
在上述基础上提出了以激光准直测量平台为基础,结合光斑中心定位及轨道轮廓规划的方案,克服测量小车行走姿势影响测量精度的缺点,避免了小车防侧翻等机构的设计及复杂调试,并有效提高了轨道的测量精度。
关键词:起重机;轨道测量;机器视觉测量;全站仪;方案中图分类号:TH21 文献标识码:A 文章编号:1001-0785(2023)09-0064-08Abstract: Traditional crane rail measurement methods have some shortcomings, such as low accuracy, high labor intensity and poor safety. In recent years, many scholars and institutions at home and abroad have conducted in-depth research on the above problems, put forward various schemes, and developed crane rail measurement devices, which have effectively promoted the development of rail measurement technology. Several typical crane rail measuring devices and related technologies were selected and discussed. The measuring devices and principles based on total station and laser collimation system were introduced respectively, and the characteristics of different types of measuring devices were compared and analyzed. In the related technologies of rail measurement, the architecture rail detection system based on machine vision and the image sub-pixel edge location algorithm based on Bertrand model were explained. Based on this, a plan based on laser collimation measurement platform, combined with spot center positioning and rail outline planning, was proposed to overcome the shortcomings of measuring the walking posture of the trolley, avoid the design and complicated debugging of the rollover prevention mechanism of the trolley, and effectively improve the rail measurement accuracy.Keywords: crane;rail measurement; machine vision measurement; total station;plan0 引言轨道是起重机安全运行的重要部件,为避免啃轨、轨道沉降变形等问题造成的起重机脱轨事故,需定期对轨道进行检测,国标中规定的起重机轨道检测参数主要*基金项目:上海市市场监督管理局计划科研项目“起重机轨道偏差检测关键技术研究”(2022-35)、“基于视觉与位姿融合的动态测量系统关键技术研究”(2022-34)资助[4] 马军,丁国栋,杨晓娟.智慧工地管理平台在建筑施工中 的应用研究[J].智能城市,2021,7(23):87,88.[5] 周洲,侯开虎,张慧,等.基于.NET 平台的物料管理系 统的设计与实现[J].软件,2018,39(7):177-181.[6] 李伟亮.智慧工地系统研究[J].科技创新与应用,2022, 12(34):5-8.[7] 何耀雄.浅谈特种设备在建筑施工中的安全管理方法[J].科学之友,2010(8):89,90.[8] 吴召德.建筑工程中塔式起重机群塔作业安全管理要点分 析[J].产业与科技论坛,2021,20(17):210-212.作 者:王欢欢电子邮箱:**************************收稿日期:2023-01-14为单轨直线度、双轨同截面内跨距和高度差[1]。
测量系统学知识介绍测量系统(也称为测量学)是工程学和科学研究中的一个重要领域。
它涉及测量、观测和评估物理量和现象的过程和方法。
测量系统的使用广泛,几乎在所有科学和工程领域都会涉及到测量。
本文将介绍测量系统的一些基本知识和相关概念。
测量系统的基本组成部分测量系统由以下几个基本组成部分组成:1.传感器或测量仪器:用于测量和捕捉物理量的设备或工具。
传感器可以是简单的温度计或压力传感器,也可以是复杂的摄像机、声音录制设备等。
2.校准设备:用于校准传感器或测量仪器,使其能够提供准确和可靠的测量结果。
校准设备可用于消除传感器误差、确定其灵敏度和线性度等。
3.数据采集系统:用于收集和记录传感器或测量仪器生成的数据。
数据采集系统可以是基础的数据记录器,也可以是复杂的计算机系统。
4.数据处理和分析工具:用于处理和分析收集到的数据,以提取有关所测量物理量的有用信息。
这些工具可以是简单的电子计算器,也可以是复杂的统计软件和数学模型。
测量误差和精度在测量系统中,测量误差是一个重要的概念。
测量误差指的是测量结果与真实值之间的差异。
由于各种因素,如传感器的不准确性、环境条件的变化等,测量结果很难完全准确。
因此,测量误差是无法避免的。
为了评估测量系统的准确性和可靠性,需要考虑以下几个指标:1.精度:精度指的是测量结果的接近真实值的程度。
精度可以通过校准设备进行检验和调整。
2.重复性:重复性指的是在相同条件下进行多次测量时产生的结果的一致性。
重复性好的测量系统会产生接近的结果。
3.稳定性:稳定性指的是测量系统在长时间内保持测量结果的一致性和准确性的能力。
稳定性好的测量系统能够在不同环境条件下产生相似的测量结果。
4.线性度:线性度指的是测量系统对输入信号的线性响应能力。
线性度好的测量系统对不同范围的输入信号能够保持一致的响应。
测量单位和尺度在测量中,选择合适的测量单位和尺度是非常重要的。
测量单位是用来表示物理量的大小的标准。
不同的物理量有不同的单位,例如长度的单位可以是米(m),时间的单位可以是秒(s)。
传感器子系统工作原理传感器子系统是现代电子设备中的重要组成部分,它能够感知并测量环境中的各种物理量,将这些信号转换成电信号,并传递给其他系统进行处理。
本文将介绍传感器子系统的工作原理,包括传感器的分类、工作原理和应用领域。
一、传感器的分类传感器根据其测量物理量的不同,可以分为多种类型。
常见的传感器有温度传感器、湿度传感器、压力传感器、光电传感器、加速度传感器等。
不同类型的传感器采用不同的工作原理,以适应不同的测量需求。
二、传感器的工作原理传感器的工作原理基于物理效应或现象,通过将物理量转换成电信号来实现测量。
以下是几种常见传感器的工作原理:1. 温度传感器温度传感器根据物质的温度变化来测量温度。
常见的温度传感器有热敏电阻、热电偶和热电阻等。
其中,热敏电阻利用电阻随温度变化的特性来测量温度,而热电偶则是利用两种不同金属的热电效应来测量温度。
2. 湿度传感器湿度传感器用于测量空气中的湿度。
常见的湿度传感器有电容式湿度传感器和电阻式湿度传感器。
电容式湿度传感器利用介质的相对湿度对电容值的影响来测量湿度,而电阻式湿度传感器则是利用介质的湿度对电阻值的影响来测量湿度。
3. 压力传感器压力传感器用于测量介质的压力。
常见的压力传感器有压阻式传感器和压电式传感器。
压阻式传感器利用电阻值随压力变化的特性来测量压力,而压电式传感器则是利用压电效应将压力转换成电信号来测量压力。
4. 光电传感器光电传感器用于测量光的强度或距离。
常见的光电传感器有光敏电阻、光电二极管和激光传感器等。
光敏电阻利用光照强度对电阻值的影响来测量光的强度,光电二极管则是利用光照射后产生的电压来测量光的强度或距离。
5. 加速度传感器加速度传感器用于测量物体的加速度或振动。
常见的加速度传感器有压电式传感器和微机电系统(MEMS)传感器。
压电式传感器利用压电效应将加速度转换成电信号来测量加速度,而MEMS传感器则是利用微机电系统技术实现的小型化传感器。
传感器的定义传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。
国际电工委员会(IEC:International Electrotechnical Committee)的定义为:“传感器是测量系统中的一种前置部件,它将输入变量转换成可供测量的信号”。
按照Gopel等的说法是:“传感器是包括承载体和电路连接的敏感元件”,而“传感器系统则是组合有某种信息处理(模拟或数字)能力的系统”。
传感器是传感系统的一个组成部分,它是被测量信号输入的第一道关口。
传感器把某种形式的能量转换成另一种形式的能量。
有两类:有源的和无源的。
有源传感器能将一种能量形式直接转变成另一种,不需要外接的能源或激励源。
无源传感器不能直接转换能量形式,但它能控制从另一输入端输入的能量或激励能,传感器承担将某个对象或过程的特定特性转换成数量的工作。
其“对象”可以是固体、液体或气体,而它们的状态可以是静态的,也可以是动态(即过程)的。
对象特性被转换量化后可以通过多种方式检测。
对象的特性可以是物理性质的,也可以是化学性质的。
按照其工作原理,它将对象特性或状态参数转换成可测定的电学量,然后将此电信号分离出来,送入传感器系统加以评测或标示。
传感器原理结构在一段特制的弹性轴上粘贴上专用的测扭应片并组成变桥,即为基础扭矩传感器;在轴上固定着:(1)能源环形变压器的次级线圈,(2)信号环形变压器初级线圈,(3)轴上印刷电路板,电路板上包含整流稳定电源、仪表放大电路、V/F变换电路及信号输出电路。
在传感器的外壳上固定着:(1)激磁电路,(2)能源环形变压器的初级线圈(输入),(3) 信号环形变压器次级线圈(输出),(4)信号处理电路工作过程向传感器提供±15V电源,激磁电路中的晶体振荡器产生400Hz的方波,经过TDA2030功率放大器即产生交流激磁功率电源,通过能源环形变压器T1从静止的初级线圈传递至旋转的次级线圈,得到的交流电源通过轴上的整流滤波电路得到±5V的直流电源,该电源做运算放大器AD822的工作电源;由基准电源AD589与双运放AD822组成的高精度稳压电源产生±4.5V的精密直流电源,该电源既作为电桥电源,又作为放大器及V/F转换器的工作电源。
电梯传感器的原理与应用引言电梯传感器是现代电梯系统中不可或缺的组成部分之一。
它们通过感知电梯的位置、速度和负载等参数,以确保乘客的安全和电梯的正常运行。
本文将介绍电梯传感器的工作原理及其在电梯系统中的应用。
电梯传感器的工作原理电梯传感器采用各种技术来感知电梯的状态和运行参数。
下面是一些常见的电梯传感器类型及其工作原理:1. 位置传感器位置传感器用于检测电梯的位置,以确定电梯是否到达所需楼层。
常见的位置传感器包括磁电机传感器和光电传感器。
磁电机传感器通过感应电梯电机中的磁场变化来确定电梯的位置。
光电传感器通过发射红外光束并检测光束是否被障碍物遮挡来测量电梯的位置。
2. 速度传感器速度传感器用于测量电梯的运行速度。
它们通常使用霍尔传感器或旋转编码器。
霍尔传感器测量电梯电机的转速并将其转换为速度值。
旋转编码器通过测量电梯轮胎的旋转来计算电梯的速度。
3. 负载传感器负载传感器用于测量电梯所承载的重量。
它们通常使用应变片或压力传感器。
应变片是一种敏感于力和压力的装置,通过测量应变片上的变形来确定电梯的重量。
压力传感器则测量电梯底部支撑结构上的压力。
电梯传感器的应用电梯传感器在电梯系统中起着至关重要的作用。
下面是一些电梯传感器的具体应用场景:1. 预测电梯故障电梯传感器可以监测电梯的运行参数并实时计算电梯的运行状况。
通过分析这些数据,可以提前预测电梯的故障,并进行维护,以避免潜在的安全风险。
2. 提高电梯的运行效率电梯传感器可以帮助优化电梯的运行效率。
通过实时检测电梯的负载情况,系统可以智能调度电梯,减少空载或超载的情况发生,从而提高电梯的运行效率。
3. 提高电梯的安全性能电梯传感器对于电梯的安全至关重要。
通过监测电梯的位置、速度和负载等参数,传感器可以及时发现异常情况,并采取相应的措施,如紧急停车和报警,以确保乘客的安全。
4. 实现电梯的智能化控制电梯传感器可以与其他系统集成,实现电梯的智能化控制。
例如,通过与楼宇管理系统集成,传感器可以根据预设规则自动调度电梯,提供更加便捷和个性化的服务。
承载传感器测量系统安装和操作说明2用途承载传感器用于测量动态和静态的力,例如在一些设备中,象机加工具,滚动机器,滚压机器,液压压机,弯曲机,力量测试设备和车辆刹车测试以及力矩测试仪器。
在施工过程中,承载传感器用于测量象桥梁、料仓和大坝等建筑所承载的压力。
在称重应用中,承载传感器用于测量容器的重量,(料仓、料斗),或者在同一时间内监视和控制加料、卸料和搅拌工艺的加料设备,同时还用于称重桥,比如用于轧压材料(机动车辆,火车)。
拉力测量承载传感器用于测量起吊装置的拉力。
概述承载传感器包括负荷传感器、连接线和显示仪表。
它已经过调整,发货后可以使用。
● 为了避免液压液的流失,已经封闭好的测力系统不应该被分开。
任何泄漏都会导致错误的读数。
液压承载传感器测量系统应该按照发货后的原状进行安装。
● 连接线(细管)不应该受到弯曲或扭曲。
在接近连接部件时,弯曲半径不应小于50 毫米。
● 承载传感器必须平行安装在压缩平面之间。
确保整个活塞平面受力并且避免出现活塞位置的倾斜。
● 如果由于膨胀出现受力情况,那么在承载传感器的活塞上放置一个轴向滚动轴承,以免损伤活塞隔膜。
● 压力表不应当受到振动和过热的影响,请认真阅读压力表的操作说明书。
● 承载传感器安装以后,应该进行功能测试。
在没有负载的情况下,指针应该在零位。
当增加负载的时候,指针应该迅速作出反应。
● 在正常的运行条件下,承载传感器不需要任何维护。
对压力表的维护请参见单独的说明书。
其它3压力表可以安装在不同的位置,他们可以分别和一个拉力指示器一起安装(最高值测量),配有专门的刻度或精确刻度,要防止大气的影响(户外型)。
其它类型的设计,我们需要更多的信息,如安装位置(户外),工作压力,想要的或允许的尺寸。
在承载传感器要安装在一个设备里面的情况下,建议提供设备的一些图纸。
请参见承载传感器清单。
要测量高速压扎设备的突起压力,不宜液压承载传感器。
在这种情况下应该使用电气承载传感器。
安装注意事项在安装承载传感器的时候,它要测量的力的向量应该是轴向的和中心的。
横向的力,弯力,扭力会产生寄生信号,应该采用相应的设计来消除这样的信号。
其它方向的力也会产生测量信号的错误显示,因此要避免这种情况的出现。
承载传感器的安装条件也对测量的准确性、承载传感器的使用寿命和承载传感器的稳定性也有很大的影响。
我们提供承载传感器安装的辅助配件以便有利于承载传感器的安装,补偿或避免出现不正确的承载力,比如来自非中心承载方向的力。
我们的辅助配件也会避免出现不正确的数据,避免因其它原因对承载传感器的损伤。
承载传感器的应用承载传感器的点,也就是承载传感器和要测量的重量之间,承载传感器和支架之间的接触点,要引起我们的特别重视。
不仅垂直方向的力作用其上,而且也有其它方向的力影响它的测量,这种情况经常发生。
它的出现有可能是设计造成的,也可能是错误的安装或受外部的影响,如风力或热膨胀而引起的。
根据设计,承载传感器中的测量元件对外部干扰力有完全不同的反应。
下面的图例表明承载传感器在正确的受力(a)和干扰受力(b, c, d)的不同情况。
为了避免出现不正确的测量方法,承载传感器的受力必需是来自中心的、轴向的和不受扭曲的力。
我们建议使用相应的安装辅助部件来确保承载传感器的正确安装。
4正确的受力和对承载传感器干扰受力的图例a. 中心、轴向、没有扭矩的受力情况b. 偏心受力情况c. 非轴向受力情况d. 有额外力矩的受力情况底部构造压缩方面应用的承载传感器必须安装在一个测量受力的水平的平面上。
为了保证承载传感器在这个平面上受力均匀,我们建议在承载传感器下面的这个水平面的表面放置一块薄板(厚度大约为承载传感器直径的1/3)。
比如,当承载传感器安装在断面横梁上的法兰上时,而且断面横梁上上的力主要由网状结构来吸收,这种方法尤为必要。
当承载传感器支撑在摆动的支柱或多球轴衬上时,不需用支撑板。
承载传感器的底部构造必须能够支撑负载所需要的力量。
底部构造部件在负载力的影响下会变形。
这种变形会造成支撑面的下沉。
这种下沉量应该在所有的支撑表面相同,以避免底部构造不同的下沉和支撑表面受力不均匀而造成的移位偏差。
总的来说,结实的底部构造要比软的底部构造好,因为使用软的底部构造,很难得到所有轴衬点的均匀下沉,而且下沉太厉害会导致横向连接的变形。
分力最理想的情况是整个测量系统的受力应该由我们所说的支撑表面来承担,不要5因为出现任何分力现象而造成测量误差。
在容器称重系统中,为了操作起见,会出现某些部件在容器和支架之间进行机械连接,比如:● 用于容器填料和卸料的管道连接● 辅助电源线路,比如,搅拌器和压缩空气的电源线。
● 把容器固定在水平方向的连接部件。
由这些机械连接而引起的分力应该尽量避免。
一些不可避免的力应该保持恒定不变。
还要明白一点,在转动连接器上的脏物和雪也会导致分力的增加。
除了从部件产生的分力以外,也有可能出现意想不到的摩擦分力。
例如,如果容器和支架之间的距离太小,即使是容器很小的倾斜可能会导致它们之间的相互接触。
如果连接支架受力过大,会导致侧向位移,在风的作用下,会导致容器和支架之间的接触。
工作设备的布置如果象转动叶片一类的工作设备在测重过程中对容器的物料产生影响,那么这些设备就应该牢牢地固定在容器上。
这样可以避免外部的力量作用在容器上。
如果称重在工作程序中进行,那么所有的轴承点都应该安装承载传感器。
因为象搅动液体之类的东西会改变轴承力的分布。
电气桥接在安装承载传感器时,应该使用铜线(接地线)进行电气桥接。
在系统上进行焊接时和在出现雷电时,电气桥架可以避免电流对承载传感器的影响。
接地线在安装时不应该拉紧受力,以避免产生分力。
气候影响安装在户外的承载传感器测量系统应该尽量避免天气对其的影响,比如下雨、下雪、结冰、大风和突然的温度的变化。
千万不要让雨水或冰雪堆积在承载传感器测量系统上。
在有冰雪堆积的情况下,由于分力会导致一定的测量偏差。
风力也会影响测量的精度,任何垂直方向上的风力也会完全搀进测量之中。
如果容器6的重心点和承载传感器的支点不在同一个平面,所有的支撑点没有配备承载传感器,那么水平方向的风力也会影响测量结果。
由于热膨胀而改变容器的水平尺寸,而且支撑点上不止安装了一个固定轴承,那么也会产生明显的侧向力量。
如果尺寸改变导致连接部件和给料管道的大的变形,多数情况下往往会出现严重的测量误差。
这种尺寸变化也会导致设备损坏。
测力传感器只允许暴露在可允许的温度范围之内。
如果不能总是保持这样的温度,必要情况下,应该对传感器进行保温,或使用冷却器或加热设备。
电器连接测量系统对电器干扰不太敏感,然而当和带有强干扰高电压的设备一起使用时,应采用一定的绝缘措施。
最重要的绝缘说明见如下列表。
总列表参见VDI/VDE 3551 安装说明。
● 承载传感器的电缆应该使用原配测量电缆。
测量电缆不能和电源线并行放置(比如在电缆桥架内)。
如果这种情况不能避免,那么这个测量电缆应该放在一个铁导线桶内,它和电源线的最低距离应保持50 厘米。
电源线和控制线应分别拧放(15 绞/每米)。
要延长测量线,必须使用端子盒(保护级别IP65)。
● 对于长测量电缆,为了保证准确的测量数据,应该使用一个电缆补偿回路。
● 所有到连接系统或离开连接系统的线路(包括输出和控制线路),应该使用屏蔽电缆。
● 测量系统不应该放置在产生高温和强干扰设备的开关柜中。
如果这种情况不可避免的话,应当配备隔热板或安装风扇。
● 测量电子元件不应该连接到用于接点控制器的“软电源”上。
在可能的情况下,测量电子元件应使用一个单独的变压器。
● 接点应当配备阻尼器,尤其是当它们连接到和测量元件同样的相位时,从开关制造商那里可以购买到现成的阻尼器(电阻/电容混合键)。
● 在电源系统中容易遭受强脉冲干扰,用于测量元件的230 伏控制线路应该布置在控制元件之上。
为了避免干扰,建议在远离控制元件的地方安装低压切断继电器。
在控制柜里面的电源系统,切断继电器应该安装在控制柜之外。
● 在干扰极强的情况下,可能有必要改变电缆的接地方法。
在这里我们不能描述7必要的做法,但是我们的专家将乐意提供相关信息和帮助。
校正原则上,一个安装的测力系统包括一个承载传感器和仪表,它们由一系列部件组成,提供准确的指示,不需要任何调整和校对。
承载传感器的特性和工厂设定的放大器范围误差很小,因此能提供准确的读数。
通过校正包含有一个和更多承载传感器的测量装置、放大器以及负载装置的刻度,可以提高读数的准确性。
在另一方面,安装后的教正是有必要的。
因为外部的影响(如,管道安装所施加的力)是很难估计和计算的,这一点必须考虑到。
对于小一点的容器,可以通过使用配重或准确预先称好的沙袋进行教正。
对于大一点的容器,通常情况下使用注水的方法进行教正。
水的重量通过使用流量仪表测量水的总量而定。
在安装以后,受到摩擦影响的侧连接应该使用小的配重(大约额定重量的0,1%)进行测试。
机械和电器的的测力装置指示在加或减重时不应该有明显的滞后现象。
8承载传感器有电输出用于拉力或压力测量说明弯梁承载传感器适用于测量拉力和压力这种承载传感器在各种工业应用方面都可以使用。
精度高,容易安装,接触面广,价格便宜。
这种承载传感器具有简单的力变送器系统,操作容易。
它的力垂直应用在承载传感器的轴心,对干扰力矩基本不太敏感。
注意事项为了避免超负荷,它的特点是可以在安装时和电气系统连接,以便监测测量值。
测量到的力必须是同心受到的力,而没有横向的力。
承载传感器将安装在一个水平的平面上。
特点● 用于测量拉力或压力9● 简单受力● 价格便宜● 体积小● 容易安装● 安装高度很低● IP68 保护级别● 精确度为OIML 的3000d测量范围0… ..5kg 到0……5000kg应用工程实验室,邮政和分析天平测量和检测设施测试系统等技术数据10型号 3098 其它选项额定负荷,用kg 表示 5﹡,10,20, 1000,200050,100,200, 5000300,500准确级别 3000d OIML2 3000dOIML3 1500,400,600dOIML 分析用g 表示 1.5﹡,1,2,5, 100,200,10,20,30,50 5000(4)⋯20mA..10VDC灵敏度(输出信号) 2.00V/V±1%材质不锈钢保护级别EN60529/IEC529IP68混合误差 0.017%零信号 F.S 的±1.5%使用负荷 150%极限负荷 200%额定位移<1mm线桥电阻输入/输出 385±20 欧姆/350±5 欧姆绝缘电阻 5G 欧姆/50V供电电压 10V 16… .32VDC 1最大供电电压 15V温度影响范围<±F/S 的14ppm/℃<±F/S 的28 ppm/℃参考温度 23℃补偿温度范围 -10 到40℃工作温度范围 -20 到60℃储存温度 -40 到70℃额定负载下30 分钟出现的误差0.025%11额定负载下30 分钟后零复位0.017%电气连接 3 米电缆 5 米电缆拧紧力矩 25Nm 100… .200Nm重量 0.45kg 0.9… .2.0kg安装设备参见单独的数据表1) 带放大器的承载传感器0(4)… .20mA, 0… ..10V, 3 根线系统2) 在1500d 和6000d 中也有3) 在1500d 和4000d 中也有﹡)只是在1500d 中的范围是5kg测量范围(gk)尺寸用毫米表示A B C D D1 D2 E F G H I J K L M最大最大5﹡,10⋯500 120 18 20 8.4 -- 8.4 20 38 10 82 18 40 27.5 42 38.31000,2000 127 22.5 28 13.2 M12 13 32 50 12.5 76.2 25.4 32 36 50 385000 176 34 40 20.5 M20 20.5 43 70 19 95.3 38.1 30.5 50.1 62 5312电气连接反 (-)反 (+)信号 (+)信号 (-)白色红色兰色用于传感器的显示器和系统的技术︱压力︱温度︱力t ec sis。