傳感器調(diào)研報(bào)告

時(shí)間：2022-07-22 16:50:27 調(diào)研報(bào)告我要投稿

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傳感器調(diào)研報(bào)告

　　在當(dāng)下這個(gè)社會(huì)中，報(bào)告的適用范圍越來(lái)越廣泛，報(bào)告具有語(yǔ)言陳述性的特點(diǎn)。那么什么樣的報(bào)告才是有效的呢？以下是小編幫大家整理的傳感器調(diào)研報(bào)告，歡迎大家分享。

傳感器調(diào)研報(bào)告

傳感器調(diào)研報(bào)告1

　　纖傳感器的分類(lèi)

　　光纖傳感器具有多種分類(lèi)方式，根據(jù)傳感原理可分為功能型傳感器和非功能型傳感器。功能型光纖傳感器也叫傳感型光纖傳感器，光纖直接作為敏感元件；非功能型光纖傳感器也叫傳光型光纖傳感器，光纖只作為傳輸光信號(hào)的媒介，需要利用其它的光敏元件來(lái)感知外界環(huán)境的變化。

　　纖傳感技術(shù)的發(fā)展

　　型光纖傳感器

　　當(dāng)環(huán)境介質(zhì)的折射率發(fā)生變化（如振動(dòng)或溫度變化等引起），傳感光纖經(jīng)過(guò)此處時(shí)的光波相位會(huì)發(fā)生變化。對(duì)傳感光纖中的相干光進(jìn)行相位調(diào)制，檢測(cè)段處就可以觀察到外界環(huán)境變化帶來(lái)的干涉結(jié)果的變化，這就是干涉型光纖傳感器的工作原理。目前最常用的干涉型光纖傳感器有：邁克爾遜（Michelson）干涉型光纖傳感器、馬赫-曾德（Mach-Zehnder）干涉型光纖傳感器、法布里-珀羅（Fabry-Perot干涉型光纖傳感器、薩格納克（Sagnac）干涉型光纖傳感器。

　　與傳統(tǒng)光纖干涉儀傳感器相比，全光纖M-Z干涉x傳感器的結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單。在同一根光纖上制作兩個(gè)相隔一定距離的光纖結(jié)構(gòu)，使不同模式之間形成干涉，構(gòu)成光纖內(nèi)的M-Z干涉儀，因不需要耦合器，具有制作簡(jiǎn)單，成本低，尺寸小，靈敏度和穩(wěn)定性高等顯著的優(yōu)點(diǎn)。

　　Hu Liang等人[一段液體填充的光子晶體光纖熔接到單模光纖上，構(gòu)成了一種M-Z干涉儀，其溫度和力傳感的'靈敏度分別為m/°C和-nm/N。Hui Ding等人[過(guò)在單模光纖尾端熔接一小段光子晶體光纖，制成一種光纖F-P型溫度傳感器，在°C范圍內(nèi)溫度響應(yīng)靈敏度達(dá)到-/°C。

　　光纖光柵傳感器

　　根據(jù)光纖光柵周期的長(zhǎng)短，將光柵分為光纖布拉格光柵和長(zhǎng)周期光纖光柵。光纖布拉格光柵的光譜是向前傳輸?shù)墓馀c反射回來(lái)的光，即傳輸方向相反的模式之間發(fā)生耦合。長(zhǎng)周期光纖光柵的光譜是同向傳輸?shù)睦w芯基模與包層中的高階模之間的耦合，因而也叫透射光柵。光纖光柵的布拉格波長(zhǎng)可以表示為，有效折射率neff和柵格周期？撰受溫度和應(yīng)變的影響，布拉格波長(zhǎng)會(huì)隨溫度？姿Beagg=ff？撰和應(yīng)變的變化產(chǎn)生漂移，這就是光纖光柵傳感器的原理

　　Yan Feng等人[作了光纖光柵溫度傳感器，實(shí)驗(yàn)表明在度段，溫度響應(yīng)靈敏度為°C。Xinpu Zhang等人[用多模光纖光柵多峰的特點(diǎn)，解決了在光纖傳感領(lǐng)域一直困擾大家的溫度、折射率等多物理量的交叉敏感問(wèn)題。

　　光纖SPR傳感器

　　光纖表面等離子體共振（Surface Plasmon Resonance，SPR）傳感器是一種將光纖作為激發(fā)SPR效應(yīng)基體的新型傳感器。傳統(tǒng)光纖SPR傳感方式主要有在線傳輸式和終端反射式，光纖傳輸模式的能量基本集中在纖芯區(qū)域，為保證 SPR效應(yīng)的產(chǎn)生，無(wú)論采用哪種方式，都需要去除其部分包層，在纖芯表面鍍上金屬薄膜。利用光在纖芯-包層界面發(fā)生全內(nèi)反射時(shí)產(chǎn)生的SPR效應(yīng)，通過(guò)傳輸損耗譜的峰值變化來(lái)分析待測(cè)樣品的參數(shù)變化。

　　紀(jì)代，新型光子晶體光纖（Photonic Crystal Fiber，PCF）[開(kāi)始進(jìn)入科研人員的視野。Hassani 等人提出了兩種基于PCF的SPR傳感器[在 PCF的第二層空氣孔內(nèi)壁鍍上金屬膜�？諝饪字刑畛涞拇郎y(cè)液體與金屬膜激發(fā)的表面等離子體模式發(fā)生耦合，仿真結(jié)果表明這種傳感器的分辨率能達(dá)到U。

　　纖傳感器的應(yīng)用

　　由于具有體積小、質(zhì)量輕、靈敏度高、耐腐蝕、電絕緣性好、抗電磁干擾等諸多優(yōu)點(diǎn)，光纖傳感器已經(jīng)在很多領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。

　　工程中的應(yīng)用

　　光纖傳感器能對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行無(wú)損傷實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，因此光纖溫度、壓力傳感器被廣泛應(yīng)用于橋梁，隧道的裂縫、錯(cuò)層以及水利大壩的滲漏和邊坡變形監(jiān)測(cè)，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除安全隱患。

　　系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　我國(guó)地域廣闊，各地地理環(huán)境和溫度差異很大，光纖電流傳感器和電功率傳感器形成陣列網(wǎng)格排列，對(duì)錯(cuò)綜復(fù)雜的線路實(shí)現(xiàn)分布式監(jiān)控，監(jiān)測(cè)電力傳輸網(wǎng)絡(luò)中的溫度、電壓和電流等參數(shù)，保證電力傳輸?shù)姆€(wěn)定性以及安全性。

　　工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

　　光纖傳感器的耐水性、電絕緣性好，耐腐蝕、抗電磁干擾，特別適合在易燃易爆及強(qiáng)電磁干擾等惡劣環(huán)境下使用，因此可以應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)中的井下氣體濃度監(jiān)測(cè)及油氣井開(kāi)采過(guò)程中油、水、氣等生產(chǎn)參數(shù)的動(dòng)態(tài)檢測(cè)。

　　醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

　　光纖傳感器有不受射頻和微波的干擾，絕緣性好等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)對(duì)生物體有著良好的親和性，因此光纖溫度、壓力傳感器被應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的PH值測(cè)量、血液流速測(cè)量、醫(yī)用圖像傳輸?shù)确矫妗?/p>

傳感器調(diào)研報(bào)告2

　　調(diào)研內(nèi)容：發(fā)動(dòng)機(jī)各部位溫度傳感器的工作原理、種類(lèi)、特性參數(shù)、使用方法以及相應(yīng)配套的顯示儀表的有關(guān)信息。

　　調(diào)研時(shí)間：20xx年2月23日至4月3日。

　　調(diào)研方式：網(wǎng)上檢索，市場(chǎng)調(diào)研，查閱書(shū)籍文獻(xiàn)等。

　　調(diào)研人員：吉林大學(xué)汽車(chē)工程學(xué)院楊益。

　　簡(jiǎn)要目錄：

　�。ㄒ唬┌l(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器種類(lèi)簡(jiǎn)要介紹。

　�。ǘ囟葌鞲衅鞯墓ぷ髟�。

　　（三）發(fā)動(dòng)機(jī)各部位與溫度傳感器主要性能參數(shù)、傳感器的選擇及安裝。

　　（四）常用發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)溫度傳感器的市場(chǎng)價(jià)格。

　�。ㄎ澹┌l(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)溫度傳感器相對(duì)應(yīng)的顯示儀表。

　�。┱{(diào)研小結(jié)。

　　（一）溫度傳感器種類(lèi)簡(jiǎn)要介紹

　　溫度傳感器是指能感受溫度并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的傳感器。按測(cè)量方式可分為接觸式和非接觸式兩大類(lèi)，按照傳感器材料及電子元件特性分為熱電阻和熱電偶兩類(lèi)。熱電阻主要有分度號(hào)為Pt100，Pt10，Cu50，Cu100的熱電阻等。熱電偶按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)主要分為分度號(hào)為S、B、E、K、R、J、T七種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶。（國(guó)際上還有分度號(hào)N，其中B,E,R為鉑系熱電偶。）

　　熱電阻溫度傳感器主要有：鉑電阻溫度傳感器，半導(dǎo)體熱敏電阻溫度傳感器（NTC型），PN結(jié)溫度傳感器等。

　　熱電偶溫度傳感器主要有：分度號(hào)為S、B、E、K、R、J、T、N等的各種熱電偶。

　�。ǘ囟葌鞲衅鞴ぷ髟頍犭娮铚囟葌鞲衅鞴ぷ髟恚�

　　熱電阻大都由純金屬材料制成，熱電阻的測(cè)溫原理是基于導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化這一特性來(lái)測(cè)量溫度及與溫度有關(guān)的參數(shù)。因此，只要測(cè)量出感溫?zé)犭娮璧淖柚底兓�，就可以測(cè)量出溫度。目前主要有金屬熱電阻和半導(dǎo)體熱敏電阻兩類(lèi)。金屬熱電阻和半導(dǎo)體熱敏電阻各自具有阻值隨溫度變化的函數(shù)。

　　金屬熱電阻：（以Pt100熱電阻為例）

　　R(t)=R(0)[1+At+Bt^2+C(t－100℃)t^3](－200～0℃)

　　R(t)=R0(1+At+Bt^2) (0～850℃)

　　式中，R（t）為溫度t時(shí)的阻值；R（t0）為溫度t0（通常為0攝氏度時(shí)溫度）時(shí)對(duì)應(yīng)電阻值；A,B,C為材料溫度系數(shù)，實(shí)驗(yàn)確定。

　　半導(dǎo)體熱敏電阻: R(t)=Aexp(B/t)式中Rt為溫度為t時(shí)的阻值；A、B取決于半導(dǎo)體材料的結(jié)構(gòu)的常數(shù)。

　　熱電偶溫度傳感器工作原理：熱電偶測(cè)溫的基本原理是兩種不同成份的`材質(zhì)導(dǎo)體組成閉合回路，當(dāng)兩端存在溫度梯度時(shí)，回路中就會(huì)有電流通過(guò)，此時(shí)兩端之間就存在電動(dòng)勢(shì)——熱電動(dòng)勢(shì)，這就是所謂的塞貝克效應(yīng)。兩種不同成份的均質(zhì)導(dǎo)體為熱電極，溫度較高的一端為工作端，溫度較低的一端為自由端，自由端通常處于某個(gè)恒定的溫度下。根據(jù)熱電動(dòng)勢(shì)與溫度的函數(shù)關(guān)系，制成熱電偶分度表；分度表是自由端溫度在0℃時(shí)的條件下得到的，不同的熱電偶具有不同的分度表。在熱電偶回路中接入第三種金屬材料時(shí)，只要該材料兩個(gè)接點(diǎn)的溫度相同，熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢(shì)將保持不變，即不受第三種金屬接入回路中的影響。其中，直接用作測(cè)量介質(zhì)溫度的一端叫做工作端（也稱(chēng)為測(cè)量端），另一端叫做冷端（也稱(chēng)為補(bǔ)償端）；冷端與顯示儀表或配套儀表連接，顯示儀表會(huì)指出熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢(shì)。因此，在熱電偶測(cè)溫時(shí)，可接入測(cè)量?jī)x表，測(cè)得熱電動(dòng)勢(shì)后，即可知道被測(cè)介質(zhì)的溫度。

　　（三）發(fā)動(dòng)機(jī)各部位與溫度傳感器主要性能參數(shù)、傳感器的選擇、安裝方法

　　1：進(jìn)氣溫度、機(jī)油溫度通常用熱電阻或熱敏電阻傳感器來(lái)進(jìn)行測(cè)量。熱敏電阻主要性能參數(shù)有溫度范圍、熱時(shí)間常數(shù)、耗散系數(shù)、熱敏電阻B常數(shù)、置入深度等。列舉以下幾種常用型號(hào)及其參數(shù)。

　　M系列NTC傳感器主要性能參數(shù)：

　�、贉囟确秶汗ぷ鞣秶鸀�-40~200℃。

　�、跓釙r(shí)間常數(shù)：>=20s。

　　③耗散系數(shù)：>=17.0mW/℃。

　　MF11、MF12系列NTC傳感器主要性能參數(shù)：

　�、贉囟确秶汗ぷ鞣秶鸀�-55~125℃。

　�、跓釙r(shí)間常數(shù)：<=30s。

　�、酆纳⑾禂�(shù)：>=6mW/℃。

　　MF54系列高精度NTC傳感器主要性能參數(shù)：

　�、贉囟确秶汗ぷ鞣秶鸀�-55~250℃。