传感器外文翻译文献
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译文：
传感器的基础知识
传感器是一种将能量转化为光的、机械的或者更为普遍的电信号，这种能量转换发生的过程称之为换能作用。
按照能量转换的复杂程度和控制方式，传感器被分为不同的等级，用来测量位移的电阻式传感器被分类为电阻式位移传感器，其他的分类诸如压力波纹管、压力膜和压力阀等。
1、传感器元件
大多数的传感器是由感应元件，转换元件、控制元件、当然也有例外，例如：震动膜、.波纹管、应力管和应力环、低音管和悬臂都是敏感元件。对物理量作出反应，将物理的压力和力转换为位移，这些转换量可以被用作电参数，如电压、电阻、电容或者感应系数。机械式和电子式元件合并形成机电式传感设备或传感器。相
似量的结合可以作为能量输入例如：热的、光的、磁的、化学的相互结合产生的热电式、光电式、电磁式和电化学式传感器。
2、传感器灵敏度
通过校正测量系统获得的被测物理量和传感器输出信号的关系叫做传感器
灵敏度K1=输出信号增量∕被测量的增量，实际上，传感器的灵敏度是已知的通过测量输出信号，输入量由下式决定，输入量=输出信号的增量∕k1。
3、理想传感器的性能特点：
a)高保真性：传感器的输出波形式对被测量的真实展现，并且失真很小。
b)被测量干扰最小，任何情况下传感器的精度不能改变。
c)尺寸：必须将传感器正确的放在所需要的场所。
d)被测量和传感器信号之间要有线性关系。
e)传感器对外部变换由很小的灵敏度,例如：压力传感器常常受到外部震动和环境温度的影响
f)传感器的固有频率应能够避开被测量的频率和谐波。
4、电传感器
电传感器由很多理想特性，它们不仅实现远程测量和显示，还能提供高灵敏度。电传感器可分为如下两大类。这些传感器依靠外界电压刺激来工作。
A、变参数型包括：
ⅰ）电阻式
ⅱ）电容式
ⅲ）感应式
ⅳ）自感应式
ⅴ）互感应式
B、自激型包括:
ⅰ)电磁式；
ⅱ）热电式
ⅲ）光栅式；
ⅳ）压电式。
这些传感器都是自己产生输出电压来反映被测量的输入并且这些过程是可逆的;例如，一般的电子传感器通常能产生出输出电压来反映晶体材料的性能，.然而，如果在材料上加一个自变电压，传感器可以通过变形或与变电压同频率的振动来体现可逆效应。
5、电阻式传感器分类：
ⅰ）那些表现为大电阻变化的物理量可通过分压方式进行测量，电位器就属于此类。
ⅱ）那些表现为小电阻变化的物理量可以通过电桥电路的方式来测量，这一类包括应变仪和电阻温度计。
5.1、电位器
绕线式电位器由许多绕在非导体骨架的电阻丝以及滑行在线圈上的触头组成。结构原理如图，触头能够转动、直线式运动或者两运动合成的螺旋式运动。
如果测量设备的电阻比电位器的电阻大，那么电压既可以是交流也可以是直流，且输出电压与输入运动成正比。这种电位器受到分辨率和电噪声的影响，电噪声被定义为能检测到的输入量的最小的变化，电噪声分辨率大小取决于线圈与滑动触头围成的面积因此，输出电压为触头从一端移到另一端时一系列阶跃。
电子噪声可以通过接触电阻的振动、触头摩擦形成的机械磨损以及从敏感元件传出的触头振动产生。另外，测得的运动量可以通过惯性和电位器中移动元件的摩擦获得较大的机械载荷。触头表面的磨损将电位器的寿命限制为多少转。通常指的是生产商在说明书中提及的“寿命转数”，一个典型值为20*1000000转,空载电位器电路的输出电压V0由下式决定：设电阻R1= xi/at *Rat，其中xi为输入位移，at为最大可能位移，Rat为电位器的电阻。那输入电压为V*R1/(R1+( Rt-R1))=V*R1/Rt=V*xi/at*Retort=V*xi/it 上式表明，对于空载电位器输出电压和输入位移呈直线关系,通过提高激励电压V可以获得高的灵敏度,但是，V的最大值由电位器线圈金属丝的功率损耗P决定，即V=(Part)1/2。
5.2、电阻应变仪
电阻应变仪是由机械应变产生电阻变化的传感器。它们是耦合或者非耦合的。a）耦合应变仪运用黏合剂可将应变仪与被检测的结构或部件的表面粘合或粘牢。耦合应变仪分为：
ⅰ)粘合在绝缘纸背后的金属细丝仪
ⅱ）在环氧树脂上粘贴导电箔片的光栅
ⅲ）在环氧树脂上粘贴铜或镍的半导体丝
电阻应变仪可作为单个元件仅在一个方向测量应力，或者几个元件的组合体可在几个方向同时进行测量。
b）非耦合应变仪：
典型应变仪表明细电阻丝在悬臂弹簧偏差作用下改变电阻丝张力进而改变电阻丝的阻值。商业上通常在力、负载、压力传感器上运用此方法。
5.3、电阻温度传感器分类：
a)金属（如铂、铜、钨、镍）的阻值会随着温度的升高而增大，即有一个正温度电阻系数。
b)半导体，如用锰、钴、铬或镍的氧化物制成的电热调节器，其阻值变化与温度变化存在一个非线性关系，即通常有一个负温度电阻系数。
c)金属电阻温度传感,在窄温度变化范围内，此类传感器取决于以下关系：R1=R0[1+a(b1-b0)]，式中，a阻抗系数，R0为b0=0°时C的电阻。
d)电热调节器（半导体）电阻温度传感器。
电热调节器为感温电阻器，其阻值变化与温度变化呈非线性关系。通常此类传感器有一负温度系数。对于小的温度增量，阻值的变化大体呈线性，但是如果存在大的温差，测量电路需运用特定线性化技术生成电阻随温度变化的线性关系。
电热调节器通常被制成附有玻璃质釉的半导体圆盘形状，由于电热调节器可以小到1mn，所以响应的时间非常快。
5.4、光敏元件
光敏元件采用光敏半导体材料做成。当照射在半导体上的光强度增大，金属电极间的阻抗就会降低。光敏元件常用的半导体材料有硫化镉、硫化铅和铜锗化合物。
频率的有效范围由所用材料决定。硫化镉主要适用于可见光，硫化铅在红外线区有峰值响应，所以最适合于光故障检测以及温度测量。
5.5、放射性光元件
当光照射到放射性光元件的阴极时，电子就会获取足够能量到达阴极。阴极就会吸收这些电子产生一个通过电阻R的电流，从而形成一输出电压V。产生的光电压V=I.R式中，I为光发射电流，I=K.B且为灵敏度，B输入照度（lm），尽管输出电压能够表示照明的强度，这类元件却更多的应用于计算或调节，这里照射到阴极的光可被中断。
6、电容式传感器
电容量随着相对介电常数、截面面积、或者极板间的距离的变化而变化。电容的特征曲线表明，在空间的一段范围内，截面面积和相对介电常数的变化与电容量变化成线性关系。不象电位器，变极距型电容传感器有无限的分辨率，这最适合测量微小的位移增量的位移。
7、电感式传感器
电感可以通过改变电感电路的阻抗来调节,电容式和电感式传感器的测量技术：
a）用差分式电容或电感作为交流电桥。
b）用交流电位计电路做动态测量。
c）用直流电路为电容器提供正比于容值变化的电压。
d）采用调频法，C或者L随着振荡电路频率的变化而改变电容式和电感式传感器的一些重要特性如下：
ⅰ)分辨率无限
ⅱ）精确到满量程的+-0.1%
ⅲ）位移范围从25*10-6m到10-3m
ⅳ）上升时间小于50us
典型的被测量是位移、压力、振动量、声音和液位。
8、线性调压器
9、压电式传感器
10、电磁式传感器
11、热电式传感器
12、光电管
13、机械式传感器及敏感元件
Basic knowledge of transducers
A transducer is a device which converts the quantity being measured into an optical, mechanical, or-more commonly-electrical signal. The energy-conversion process that takes place is referred to as transduction.
Transducers are classified according to the transduction principle involved and the form of the measured. Thus a resistance transducer for measuring displacement is classified as a resistance displacement transducer. Other classification examples are pressure bellows, force diaphragm, pressure flapper-nozzle, and so on.
1、Transducer Elements
Although there are exception ,most transducers consist of a sensing element and a conversion or control element. For example, diaphragms bellows strain tubes and rings, bourdon tubes, and cantilevers are sensing elements which respond to changes in pressure or force and convert these physical quantities into a displacement. This displacement may then be used to change an electrical parameter such as voltage, resistance, capacitance, or inductance. Such as combination of mechanical and electrical elements form electromechanical transduction devices or transducers. Similar combination can be made for other energy input such as thermal. Photo, magnetic and chemical giving thermoelectric, photoelectric electromagnetic and electrochemical transducers respectively.
2、Transducer Sensitivity
The relationship between the measured and the transducer output signal is usually obtained by calibration tests and is referred to as the transducer sensitivity K1= output-signal increment / measured increment . In practice, the transducer sensitivity is usually known, and, by measuring the output signal, the input quantity is determined from input= output-signal increment / K1.
3、Characteristics of an Ideal Transducer
The high transducer should exhibit the following characteristics
a) high fidelity-the transducer output waveform shape be a faithful reproduction of the measured; there should be minimum distortion.
b) There should be minimum interference with the quantity being measured; the presence of
the transducer should not alter the measured in any way.
c) Size. The transducer must be capable of being placed exactly where it is needed.
d) There should be a linear relationship between the measured and the transducer signal.
e) The transducer should have minimum sensitivity to external effects, pressure transducers for example are often subjected to external effects such vibration and temperature.
f) The natural frequency of the transducer should be well separated from the frequency and harmonics of the measured.
4、Electrical Transducers
Electrical transducers exhibit many of the ideal characteristics. In addition they offer high sensitivity as well as promoting the possible of remote indication or measurements. Electrical transducers can be divided into two distinct groups:
a) variable-control-parameter types, which include:
I) resistance
ii)capacitance
iii)inductance
iv) mutual-inductance types
These transducers all rely on external excitation voltage for their operation.
b) self-generating types, which include
I) electromagnetic
ii) thermoelectric
iii) photo emissive
IV)piano-electric types
these all themselves produce an output voltage in response to the measured input and their effects are reversible. For example, a piano-electric transducer normally produces an output voltage in response to the deformation of a crystalline material; however, if an alternating voltage is applied across the material, the transducer exhibits the reversible effect by deforming or vibrating at the frequency of the alternating voltage.
5、Resistance Transducers
Resistance transducers may be divided into two groups, as follows:
I) Those which experience a large resistance change, measured by using potential-divider methods. Potentiometers are in this group.
ii) Those which experience a small resistance change, measured by bridge-circuit methods. Examples of this group include strain gauges and resistance thermometers.
5.1 Potentiometers
a linear wire-wound potentiometer consists of a number of turns resistance wire wound around a non-conducting former, together with a wiping contact which travels over the barbwires. The construction principles are shown in figure which indicate that the wiper displacement can be rotary, translational or a combination of both to give a helical-type motion. The excitation voltage may be either act. Or deco. And the output voltage is proportional to the input motion, provided the measuring device has a resistance which is much greater than the potentiometer resistance.
Such potentiometers suffer from the linked problem of resolution and electrical noise. Resolution is defined as the smallest detectable change in input and is dependent on the cross-sectional area of the windings and the area of the sliding contact. The output voltage is thus a serial of steps as the contact moves from one wire to next.
Electrical noise may be generated by variation in contact resistance, by mechanical wear due to contact friction, and by contact vibration transmitted from the sensing element. In addition, the motion being measured may experience significant mechanical loading by the inertia and friction of the moving parts of the potentiometer. The wear on the contacting surface limits the life of a potentiometer to a finite number of full strokes or rotations usually referred to in the manufacture’s specification as the ‘number of cycles of life expectancy’, a typical value being 20*1000000 cycles.
The output voltage V0 of the unload potentiometer circuit is determined as follows. Let resistance R1= xi/ox *Rat where xi = input displacement, at= maximum possible displacement, Rat total resistance of the potentiometer. Then output voltage V0= V* R1/ (R1+ (Rt-R1)) =V*R1/Rt=V*xi/at*Retort=V*xi/it. This shows that there is a straight-line relationship between output voltage and input displacement for the unloaded potentiometer.
It would seen that high sensitivity could be achieved simply by increasing the excitation voltage V. however, the maximum value of V is determined by the maximum power dissipation P of the fine wires of the potentiometer winding and is given by V=(Part)1/2 .
5.2 Resistance Strain Gauges
Resistance strain gauges are transducers which exhibit a change in electrical resistance in response to mechanical strain. They may be of the bonded or unbounded variety.
a) Bonded strain gauges
using an adhesive, these gauges are bonded, or cemented, directly on to the surface of the body or structure which is being examined.
Examples of bonded gauges are
I) fine wire gauges cemented to paper backing
ii) photo-etched grids of conducting foil on an epoxy-resin backing
iii) a single semiconductor filament mounted on an epoxy-resin backing with copper or nickel leads.
Resistance gauges can be made up as single elements to measuring strain in one direction only, or a combination of elements such as rosettes will permit simultaneous measurements in more than one direction.
b) Unbounded strain gauges
a typical unbounded-strain-gauge arrangement shows fine resistance wires stretched around supports in such a way that the deflection of the cantilever spring system changes the tension in the wires and thus alters the resistance of wire. Such an arrangement may be found in commercially available force, load, or pressure transducers.
5.3 Resistance Temperature Transducers
The materials for these can be divided into two main groups:
a) metals such as platinum, copper, tungsten, and nickel which exhibit and increase in resistance as the temperature rises; they have a positive temperature coefficient of resistance.
b) Semiconductors, such as thermostats which use oxides of manganese, cobalt, chromium, or nickel. These exhibit large non-linear resistance changes with temperature variation and normally have a negative temperature coefficient of resistance.
a) Metal resistance temperature transducers
these depend, for many practical purpose and within a narrow temperature range, upon the relationship R1=R0*[1+a*(b1-b2)] where a coefficient of resistance in ℃-1, and R0 resistance in ohms at the reference temperature b0=0℃ at the reference temperature range ℃. The international practical temperature scale is based on the platinum resistance thermometer, which covers the temperature range -259.35℃ to 630.5℃.
b) Thermostat resistance temperature transducers
Thermostats are temperature-sensitive resistors which exhibit large non-liner resistance changes with temperature variation. In general, they have a negative temperature coefficient. For small temperature increments the variation in resistance is reasonably linear; but, if large temperature changes are experienced, special linear zing techniques is used in the measuring circuits to produce a linear relationship of resistance against temperature.
Thermostats are normally made in the form of semiconductor discs enclosed in glass vitreous
enamel. Since they can be made as small as 1mm, quite rapid response times are possible.
5.4 Photoconductive Cells
The photoconductive cell, uses a light-sensitive semiconductor material. The resistance between the metal electrodes decreases as the intensity of the light striking the semiconductor increases. Common semiconductor materials used for photo-conductive cells are cadmium supplied, lead supplied, and copper-doped germanium.
The useful range of frequencies is determined by material used. Cadmium sapphire is mainly suitable for visible light, whereas lead supplied has its peak response in the infra-red region and is, therefore, most suitable for flame-failure detection and temperature measurement.
5.5 Photo emissive Cells
When light strikes the cathode of the photo emissive cell are given sufficient energy to arrive the cathode. The positive anode attracts these electrons, producing a current which flows through resistor R and resulting in an output voltage V.
Photo electrically generated voltage V=Purl
Where Imp=photoelectric current(A),and photoelectric current Imp=Kat’s
Where Kt=sensitivity (A/imp),and B=illumination input (lumen)
Although the output voltage does give a good indication of the magnitude of illumination, the cells are more often used for counting or control purpose, where the light striking the cathode can be interrupted.
6、Capacitive Transducers
The capacitance can thus made to vary by changing either the relative permittivity, the effective area, or the distance separating the plates. The characteristic curves indicate that variations of area and relative permittivity give a linear relationship only over a small range of spacing’s. Thus the sensitivity is high for small values of d. Unlike the potentiometer, the variable-distance capacitive transducer has an infinite resolution making it most suitable for measuring small increments of displacement or quantities which may be changed to produce a displacement.
7、Inductive Transducers
The inductance can thus be made to vary by changing the reluctance of the inductive circuit.
Measuring techniques used with capacitive and inductive transducers:
a) A.C. excited bridges using differential capacitors inductors.
b）A.C. potentiometer circuits for dynamic measurements.
中英文对照资料外文翻译文献 附件1：外文资料翻译译文 传感器新技术的发展 传感器是一种能将物理量、化学量、生物量等转换成电信号的器件。输出信号有不同形式，如电压、电流、频率、脉冲等，能满足信息传输、处理、记录、显示、控制要求，是自动检测系统和自动控制系统中不可缺少的元件。如果把计算机比作大脑，那么传感器则相当于五官，传感器能正确感受被测量并转换成相应输出量，对系统的质量起决定性作用。自动化程度越高，系统对传感器要求越高。在今天的信息时代里，信息产业包括信息采集、传输、处理三部分，即传感技术、通信技术、计算机技术。现代的计算机技术和通信技术由于超大规模集成电路的飞速发展，而已经充分发达后，不仅对传感器的精度、可靠性、响应速度、获取的信息量要求越来越高，还要求其成本低廉且使用方便。显然传统传感器因功能、特性、体积、成本等已难以满足而逐渐被淘汰。世界许多发达国家都在加快对传感器新技术的研究与开发，并且都已取得极大的突破。如今传感器新技术的发展，主要有以下几个方面： 利用物理现象、化学反应、生物效应作为传感器原理，所以研究发现新现象与新效应是传感器技术发展的重要工作，是研究开发新型传感器的基础。日本夏普公司利用超导技术研制成功高温超导磁性传感器，是传感器技术的重大突破，其灵敏度高，仅次于超导量子干涉器件。它的制造工艺远比超导量子干涉器件简单。可用于磁成像技术，有广泛推广价值。 利用抗体和抗原在电极表面上相遇复合时，会引起电极电位的变化，利用这一现象可制出免疫传感器。用这种抗体制成的免疫传感器可对某生物体内是否有这种抗原作检查。如用肝炎病毒抗体可检查某人是否患有肝炎，起到快速、准确作用。美国加州大学巳研制出这类传感器。 传感器材料是传感器技术的重要基础，由于材料科学进步，人们可制造出各种新型传感器。例如用高分子聚合物薄膜制成温度传感器；光导纤维能制成压力、流量、温度、位移等多种传感器；用陶瓷制成压力传感器。
DS18B20单线温度传感器 一．特征：ucts DS18B20 data sheet 2012 ●独特的单线接口，只需1个接口引脚即可通信 ●每个设备都有一个唯一的64位串行代码存储在ROM上 ●多点能力使分布式温度检测应用得以简化 ●不需要外部部件 ●可以从数据线供电，电源电压范围为3.0V至5.5V ●测量范围从-55 ° C至+125 ° C（-67 ° F至257 ° F），从-10℃至+85 °C的精 度为0.5 °C ●温度计分辨率是用户可选择的9至12位 ●转换12位数字的最长时间是750ms ●用户可定义的非易失性的温度告警设置 ●告警搜索命令识别和寻址温度在编定的极限之外的器件（温度告警情况） ●采用8引脚SO（150mil），8引脚SOP和3引脚TO - 92封装 ●软件与DS1822兼容 ●应用范围包括恒温控制工业系统消费类产品温度计或任何热敏系统二．简介 该DS18B20的数字温度计提供9至12位的摄氏温度测量，并具有与非易失性用户可编程上限和下限报警功能。信息单线接口送入DS18B20或从DS18B20 送出，因此按照定义只需要一条数据线与中央微处理器进行通信。它的测温范围从-55°C到+125°C，其中从-10 °C至+85 °C可以精确到0.5°C 。此外，DS18B20可以从数据线直接供电（“寄生电源”），从而消除了供应需要一个外部电源。 每个DS18B20 的有一个唯一的64位序列码，它允许多个DS18B20的功
能在同一总线。因此，用一个微处理器控制大面积分布的许多DS18B20是非常简单的。此特性的应用范围包括HV AC、环境控制、建筑物、设备或机械内的温度检测以及过程监视和控制系统。 三．综述 64位ROM存储设备的独特序号。存贮器包含2个字节的温度寄存器，它存储来自温度传感器的数字输出。此外，暂存器可以访问的1个字节的上下限温度告警触发器（TH和TL）和1个字节的配置寄存器。配置寄存器允许用户设置的温度到数字转换的分辨率为9，10，11或12位。TH，TL和配置寄存器是非易失性的，因此掉电时依然可以保存数据。 该DS18B20使用Dallas的单总线协议，总线之间的通信用一个控制信号就可以实现。控制线需要一个弱上拉电阻，因为所有的设备都是通过3线或开漏端口连接（在DS18B20中用DQ引脚）到总线的。在这种总线系统中，微处理器（主设备）和地址标识上使用其独有的64位代码。因为每个设备都有一个唯一的代码，一个总线上连接设备的数量几乎是无限的。单总线协议，包括详细的解释命令和“时间槽”，此资料的单总线系统部分包括这些内容。 DS18B20的另一个特点是：没有外部电源供电仍然可以工作。当DQ引脚为高电平时，电压是单总线上拉电阻通过DQ引脚供应的。高电平信号也可以充当外部电源，当总线是低电平时供应给设备电压。这种从但总线提供动力的方法被称为“寄生电源“。作为替代电源，该DS18B20也可以使用连接到VDD 引脚的外部电源供电。 四．运用——测量温度 该DS18B20的核心功能是它是直接输出数字信号的温度传感器。该温度传
中英文资料对照外文翻译 基于网络共享的无线传感网络设计 摘要：无线传感器网络是近年来的一种新兴发展技术，它在环境监测、农业和公众健康等方面有着广泛的应用。在发展中国家，无线传感器网络技术是一种常用的技术模型。由于无线传感网络的在线监测和高效率的网络传送，使其具有很大的发展前景，然而无线传感网络的发展仍然面临着很大的挑战。其主要挑战包括传感器的可携性、快速性。我们首先讨论了传感器网络的可行性然后描述在解决各种技术性挑战时传感器应产生的便携性。我们还讨论了关于孟加拉国和加利 尼亚州基于无线传感网络的水质的开发和监测。 关键词：无线传感网络、在线监测 1.简介 无线传感器网络，是计算机设备和传感器之间的桥梁，在公共卫生、环境和农业等领域发挥着巨大的作用。一个单一的设备应该有一个处理器，一个无线电和多个传感器。当这些设备在一个领域部署时，传感装置测量这一领域的特殊环境。然后将监测到的数据通过无线电进行传输，再由计算机进行数据分析。这样，无线传感器网络可以对环境中各种变化进行详细的观察。无线传感器网络是能够测量各种现象如在水中的污染物含量，水灌溉流量。比如，最近发生的污染涌流进中国松花江，而松花江又是饮用水的主要来源。通过测定水流量和速度，通过传感器对江水进行实时监测，就能够确定污染桶的数量和流动方向。 不幸的是，人们只是在资源相对丰富这个条件下做文章，无线传感器网络的潜力在很大程度上仍未开发，费用对无线传感器网络是几个主要障碍之一，阻止了其更广阔的发展前景。许多无线传感器网络组件正在趋于便宜化（例如有关计算能力的组件），而传感器本身仍是最昂贵的。正如在在文献[5]中所指出的，成功的技术依赖于
多路温度采集系统外文翻译文献 多路温度采集系统外文翻译文献 (文档含中英文对照即英文原文和中文翻译) 译文： 多路温度传感器 一温度传感器简介 1.1温度传感器的背景 在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色。无论你生活在哪里，从事什么工作，无时无刻不在与温度打着交道。自 18 世纪工业革命以来，工业发展对是否能掌握温度有着绝对的联系。在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等等行业，可以说几乎%80 的工业部门都不得不考虑着温度的因素。温度对于工业如此重要，由此推进了温度传感器的发展。
1.2温度传感器的发展 传感器主要大体经过了三个发展阶段：模拟集成温度传感器。该传感器是采用硅半导体集成工艺制成，因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。此种传感器具有功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等，适合远距离测温、控温，不需要进行非线性校准，外围电路简单。它是目前在国内外应用最为普遍的一种集成传感器，典型产品有AD590、AD592、TMP17、LM135 等；模拟集成温度控制器。模拟集成温度控制器主要包括温控开关、可编程温度控制器，典型产品有LM56、AD22105 和 MAX6509。某些增强型集成温度控制器(例如 TC652/653)中还包含了A/D 转换器以及固化好的程序，这与智能温度传感器有某些相似之处。但它自成系统，工作时并不受微处理器的控制，这是二者的主要区别；智能温度传感器。能温度传感器(亦称数字温度传感器)是在20世纪90年代中期问世的。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶。智能温度传感器内部都包含温度传感器、A/D 转换器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央控制器(CPU)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。智能温度传感器的特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器(MCU)；并且它是在硬件的基础上通过软件来实现测试功能的，其智能化程度也取决于软件的开发水平。温度传感器的发展趋势。进入21世纪后，温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。 1.3单点与多点温度传感器 目前市场主要存在单点和多点两种温度测量仪表。对于单点温测仪表，主要采用传统的模拟集成温度传感器，其中又以热电阻、热电偶等传感器的测量精度高，测量范围大，而得到了普遍的应用。此种产品测温范围大都在-200℃~800℃之间，分辨率12位，最小分辨温度在0.001~0.01 之间。自带LED显示模块，显示4位到16位不等。有的仪表还具有存储功能，可存储几百到几千组数据。该类仪表可很好的满足单个用户单点测量的需要。多点温度测量仪表，相对与单点的测量精度有一定的差距，虽然实现了多路温度的测控，但价格昂贵。针对目前市场的现状，本课题提出了一种可满足要求、可扩展的并且性价比高的单片机多路测温系统。通过温度传感器 DS18B20采集，然后通过C51 单片机处理并在数码管上显示，可以采集室内或花房中四处不同位置的温度，用四个数码管来显示。第一个数码管显示所采集的是哪一路，哪个通道；后三个数码管显示所采
常用温度传感器解析，温度传感器的原理、分类及应用 温度传感器（temperature transducer）是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。 温度传感器的分类接触式 接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触，又称温度计。 温度计通过传导或对流达到热平衡，从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。一般测量精度较高。在一定的测温范围内，温度计也可测量物体内部的温度分布。但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差，常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。它们广泛应用于工业、农业、商业等部门。在日常生活中人们也常常使用这些温度计。 随着低温技术在国防工程、空间技术、冶金、电子、食品、医药和石油化工等部门的广泛应用和超导技术的研究，测量120K以下温度的低温温度计得到了发展，如低温气体温度计、蒸汽压温度计、声学温度计、顺磁盐温度计、量子温度计、低温热电阻和低温温差电偶等。低温温度计要求感温元件体积小、准确度高、复现性和稳定性好。利用多孔高硅氧玻璃渗碳烧结而成的渗碳玻璃热电阻就是低温温度计的一种感温元件，可用于测量 1.6～300K范围内的温度。 非接触式 它的敏感元件与被测对象互不接触，又称非接触式测温仪表。这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速（瞬变）对象的表面温度，也可用于测量温度场的温度分布。 最常用的非接触式测温仪表基于黑体辐射的基本定律，称为辐射测温仪表。辐射测温法包括亮度法（见光学高温计）、辐射法（见辐射高温计）和比色法（见比色温度计）。各类辐
压力传感器 合理进行压力传感器的误差补偿是其应用的关键。压力传感器主要有偏移量误差、灵敏度误差、线性误差和滞后误差，本文将介绍这四种误差产生的机理和对测试结果的影响，同时将介绍为提高测量精度的压力标定方法以及应用实例。 目前市场上传感器种类丰富多样，这使得设计工程师可以选择系统所需的压力传感器。这些传感器既包括最基本的变换器，也包括更为复杂的带有片上电路的高集成度传感器。由于存在这些差异，设计工程师必须尽可能够补偿压力传感器的测量误差，这是保证传感器满足设计和应用要求的重要步骤。在某些情况下，补偿还能提高传感器在应用中的整体性能。 本文以摩托罗拉公司的压力传感器为例，所涉及的概念适用于各种压力传感器的设计应用。 摩托罗拉公司生产的主流压力传感器是一种单片压阻器件，该器件具有 3 类： 1.基本的或未加补偿标定； 2.有标定并进行温度补偿； 3.有标定、补偿和放大。 偏移量、范围标定以及温度补偿均可以通过薄膜电阻网络实现，这种薄膜电阻网络在封装过程中采用激光修正。 该传感器通常与微控制器结合使用，而微控制器的嵌入软件本身建立了传感器数学模型。微控制器读取了输出电压后，通过模数转换器的变换，该模型可以将电压量转换为压力测量值。传感器最简单的数学模型即为传递函数。该模型可在整个标定过程中进行优化，并且模型的成熟度将随标定点的增加而增加。 从计量学的角度看，测量误差具有相当严格的定义：它表征了测量压力与实际压力之间的差异。而通常无法直接得到实际压力，但可以通过采用适当的压力标准加以估计，计量人员通常采用那些精度比被测设备高出至少 10 倍的仪器作为测量标准。 由于未经标定的系统只能使用典型的灵敏度和偏移值将输出电压转换为压 力，测得的压力将产生如图 1 所示的误差。 这种未经标定的初始误差由以下几个部分组成： a.偏移量误差。由于在整个压力范围内垂直偏移保持恒定，因此变换器扩散和激光调节修正的变化将产生偏移量误差。 b.灵敏度误差，产生误差大小与压力成正比。如果设备的灵敏度高于典型值，灵敏度误差将是压力的递增函数（见图 1）。如果灵敏度低于典型值，那么灵敏度误差将是压力的递减函数。该误差的产生原因在于扩散过程的变化。
分辨率可编程单总线数字温度传感器—— DS18B20 1 概述 1.1 特性： ?独特的单总线接口，只需一个端口引脚即可实现数据通信 ?每个器件的片上ROM 都存储着一个独特的64 位串行码 ?多点能力使分布式温度检测应用得到简化 ?不需要外围元件 ?能用数据线供电，供电的范围3.0V～5.5V ?测量温度的范围：-55℃～+125℃（-67℉～+257℉） ?从-10℃～+85℃的测量的精度是±0.5℃ ?分辨率为9-12 位，可由用户选择 ?在750ms 内把温度转换为12 位数字字（最大值） ?用户可定义的非易失性温度报警设置 ?报警搜索命令识别和针对设备的温度外部程序限度（温度报警情况） ?可采用8 引脚SO（150mil）、8引脚μSOP和3引脚TO-92 封装 ?软件兼容DS1822 ?应用范围包括：恒温控制、工业系统、消费类产品、温度计和任何的热敏系统
图1 DS18B20引脚排列图 1.2 一般说明 DS18B20数字温度计提供9至12位的摄氏温度测量，并具有非易失性的用户可编程触发点的上限和下限报警功能。DS18B20为单总线通信，按定义只需要一条数据线（和地线）与中央微处理器进行通信。DS18B20能够感应温度的范围为-55~+125℃，在-10~+85℃范围内的测量精度为±0.5℃，此外，DS18B20 可以直接从数据线上获取供电（寄生电源），而不需要一个额外的外部电源。 每个DS18B20都拥有一个独特的64位序列号，因此它允许多个DS18B20作用在一条单总线上，这样,可以使用一个微处理器来控制许多DS18B20分布在一个大区域。受益于这一特性的应用包括HAVC 环境控制、建筑物、设备和机械内的温度监测、以及过程 监测和控制过程的温度监测。
Basic knowledge of transducers A transducer is a device which converts the quantity being measured into an optical, mechanical, or-more commonly-electrical signal. The energy-conversion process that takes place is referred to as transduction. Transducers are classified according to the transduction principle involved and the form of the measured. Thus a resistance transducer for measuring displacement is classified as a resistance displacement transducer. Other classification examples are pressure bellows, force diaphragm, pressure flapper-nozzle, and so on. 1、Transducer Elements Although there are exception ,most transducers consist of a sensing element and a conversion or control element. For example, diaphragms,bellows,strain tubes and rings, bourdon tubes, and cantilevers are sensing elements which respond to changes in pressure or force and convert these physical quantities into a displacement. This displacement may then be used to change an electrical parameter such as voltage, resistance, capacitance, or inductance. Such combination of mechanical and electrical elements form electromechanical transducing devices or transducers. Similar combination can be made for other energy input such as thermal. Photo, magnetic and chemical,giving thermoelectric, photoelectric,electromaanetic, and electrochemical transducers respectively. 2、Transducer Sensitivity The relationship between the measured and the transducer output signal is usually obtained by calibration tests and is referred to as the transducer sensitivity K1= output-signal increment / measured increment . In practice, the transducer sensitivity is usually known, and, by measuring the output signal, the input quantity is determined from input= output-signal increment / K1. 3、Characteristics of an Ideal Transducer The high transducer should exhibit the following characteristics a) high fidelity-the transducer output waveform shape be a faithful reproduction of the measured; there should be minimum distortion. b) There should be minimum interference with the quantity being measured; the presence of the transducer should not alter the measured in any way. c) Size. The transducer must be capable of being placed exactly where it is needed.
毕业设计(论文)外文资料翻译 学院（系）：机电一体化 专业：电气自动化专业 姓名： 学号： 外文出处：http：//https://www.doczj.com/doc/5d10048535.html, (用外文写) 2012年4月5日 附件： 1.外文资料翻译译文；2.外文原文。
附件1：外文资料翻译译文 DS18B20 单线温度传感器 1．特征： ●独特的单线接口，只需 1 个接口引脚即可通信 ●每个设备都有一个唯一的64位串行代码存储在光盘片上 ●多点能力使分布式温度检测应用得以简化 ●不需要外部部件 ●可以从数据线供电，电源电压范围为3.0V至5.5V ●测量范围从-55 ° C至+125 ° C（-67 ° F至257 ° F），从-10℃至 +85 ° C的精度为0.5 °C ●温度计分辨率是用户可选择的9至12位 ●转换12位数字的最长时间是750ms ●用户可定义的非易失性的温度告警设置 ●告警搜索命令识别和寻址温度在编定的极限之外的器件（温度告警情况） ●采用8引脚SO（150mil），8引脚SOP和3引脚TO - 92封装 ●软件与DS1822兼容 ●应用范围包括恒温控制工业系统消费类产品温度计或任何热敏系统 2．简介 该DS18B20的数字温度计提供9至12位的摄氏温度测量，并具有与非易失性用户可编程上限和下限报警功能。信息单线接口送入 DS1820 或从 DS1820 送出，因此按照定义只需要一条数据线（和地线）与中央微处理器进行通信。它的测温范围从-55 °C到 +125 ° C，其中从-10 °C至+85 °C可以精确到0.5°C 。此外，DS18B20可以从数据线直接供电（“寄生电源”），从而消除了供应需要一个外部电源。 每个 DS18B20 的有一个唯一的64位序列码，它允许多个DS18B20s的功能在同一 1-巴士线。因此，用一个微处理器控制大面积分布的许多DS18B20s是非常简单的。此特性的应用范围包括 HVAC、环境控制、建筑物、设备或机械内的温度检测以及过程监视和控制系统。
温度传感器报告
温度传感器是指能感受温度并能转换成可用输出信号的传感器。温度是和人类生活环境有着密切关系的一个物理量，是工业过程三大参量（流量、压力、温度）之一，也是国际单位制（SI）中七个基本物理量之一。温度测量是一个经典而又古老的话题，很久以来，这方面己有多种测温元件和传感器得到普及，但是直到今天，为了适应各工业部门、科学研究、医疗、家用电器等方面的广泛要求，仍在不断研发新型测温元件和传感器、新的测温方法、新的测温材料、新的市场应用。要准确地测量温度也非易事，如测温元件选择不当、测量方法不宜，均不能得到满意结果。 据有关部门统计，2009年我国传感器的销售额为327亿元人民币，其中温度传感器占整个传感器市场的14％，主要应用于通信电子产品、家用电器、楼宇自动化、医疗设备、仪器仪表、汽车电子等领域。 温度传感器的特点 作为一个理想的温度传感器，应该具备以下要求：测量范围广、精度高、可靠性好、时漂小、重量轻、响应快、价格低、能批量生产等。但同时满足上述条件的温度传感器是不存在的，应根据应用现场灵活使用各种温度传感器。这是因为不同的温度传感器具有不同的特点。 ● 不同的温度传感器测量范围和特点是不同的。 几种重要类型的温度传感器的温度测量范围和特点，如表1所示。 ● 测温的准确度与测量方法有关。 根据温度传感器的使用方法，通常分为接触测量和非接触测量两类，两种测量方法的特点如 ● 不同的测温元件应采用不同的测量电路。 通常采用的测量电路有三种。“电阻式测温元件测量电路”，该测量电路要考虑消除非线性误差和热电阻导线对测量准确度的影响。“电势型测温元件测量电路”，该电路需考虑线性化和冷端补偿，信号处理电路较热电阻的复杂。“电流型测温元件测量电路”，半导体集成温度传感器是最典型的电流型温度测量元件，当电源电压变化、外接导线变化时，该电路输出电流基本不受影响，非常适合远距离测温。 温度测量的最新进展 ● 研制适应各种工业应用的测温元件和温度传感器。 铂薄膜温度传感器膜厚1μm，可置于极小的测量空间，作温度场分布测量，响应时间不超过1ms，偶丝最小直径25μm，热偶体积小于1×10-4mm3，质量小于1μg。 多色比色温度传感器能实时求出被测物体发射率的近似值，提高辐射测温的精
中国嵌入式温度传感器市场现状及未来发展趋势 恒州博智(QYResearch) 2020年
2019年中国嵌入式温度传感器市场规模达到了XX亿元，预计2026年可以达到XX亿元，未来几年年复合增长率(CAGR)为XX%。 本报告研究中国市场嵌入式温度传感器的生产、消费及进出口情况，重点关注在中国市场扮演重要角色的全球及本土嵌入式温度传感器生产商，呈现这些厂商在中国市场的嵌入式温度传感器销量、收入、价格、毛利率、市场份额等关键指标。本文也同时研究中国本土生产企业的嵌入式温度传感器产能、产量、产值及市场份额。此外，针对嵌入式温度传感器产品本身的细分增长情况，如不同嵌入式温度传感器产品类型、价格、产量、产值，不同领域嵌入式温度传感器的市场销量等，本文也做了深入分析。历史数据为2015至2019年，预测数据为2020年至2026年。 主要厂商包括： Honeywell International NXP Semiconductors Panasonic Corporation Siemens ABB STMicroelectronics Emerson Electric Microchip Technology TE Connectivity OMRON Corporation
Amphenol Advanced Sensors Maxim Integrated Infineon Technologies TDK-Micronas OMEGA Engineering ON Semiconductor CODICO 按照不同产品类型，包括如下几个类别：非接触式 接触式 按照不同应用，主要包括如下几个方面：化学制品 石油和天然气 能源与电力 卫生保健 食物和饮料 消费类电子产品 航空航天与国防 其他 国内重点关注如下几个地区: 华东地区 华南地区
Sensor technology A sensor is a device which produces a signal in response to its detecting or measuring a property ,such as position , force , torque , pressure , temperature , humidity , speed , acceleration , or vibration .Traditionally ,sensors (such as actuators and switches )have been used to set limits on the performance of machines .Common examples are (a) stops on machine tools to restrict work table movements ,(b) pressure and temperature gages with automatics shut-off features , and (c) governors on engines to prevent excessive speed of operation . Sensor technology has become an important aspect of manufacturing processes and systems .It is essential for proper data acquisition and for the monitoring , communication , and computer control of machines and systems . Because they convert one quantity to another , sensors often are referred to as transducers .Analog sensors produce a signal , such as voltage ,which is proportional to the measured quantity .Digital sensors have numeric or digital outputs that can be transferred to computers directly .Analog-to-coverter(ADC) is available for interfacing analog sensors with computers . Classifications of Sensors Sensors that are of interest in manufacturing may be classified generally as follows: Machanical sensors measure such as quantities as positions ,shape ,velocity ,force ,torque , pressure , vibration , strain , and mass . Electrical sensors measure voltage , current , charge , and conductivity . Magnetic sensors measure magnetic field ,flux , and permeablity . Thermal sensors measure temperature , flux ,conductivity , and special heat . Other types are acoustic , ultrasonic , chemical , optical , radiation , laser ,and fiber-optic . Depending on its application , a sensor may consist of metallic , nonmetallic , organic , or inorganic materials , as well as fluids ,gases ,plasmas , or semiconductors .Using the special characteristics of these materials , sensors covert the quantity or property measured to analog or digital output. The operation of an ordinary mercury thermometer , for example , is based on the difference between the thermal expansion of mercury and that of glass. Similarly , a machine part , a physical obstruction , or barrier in a space can be detected by breaking the beam of light when sensed by a photoelectric cell . A proximity sensor ( which senses and measures the distance between it and an object or a moving member of a machine ) can be based on acoustics , magnetism , capacitance , or optics . Other actuators contact the object and take appropriate action ( usually by electromechanical means ) . Sensors are essential to the conduct of intelligent robots , and are being developed with capabilities that resemble those of humans ( smart sensors , see the following ). This is America, the development of such a surgery Lin Bai an example, through the screen, through a remote control operator to control another manipulator, through the realization of the right abdominal surgery A few years ago our country the
中英文对照外文翻译文献(文档含英文原文和中文翻译)
外文翻译： Thermocouple Temperatur sensor Introduction to Thermocouples The thermocouple is one of the simplest of all sensors. It consists of two wires of dissimilar metals joined near the measurement point. The output is a small voltage measured between the two wires. While appealingly simple in concept, the theory behind the thermocouple is subtle, the basics of which need to be understood for the most effective use of the sensor. Thermocouple theory A thermocouple circuit has at least two junctions: the measurement junction and a reference junction. Typically, the reference junction is created where the two wires connect to the measuring device. This second junction it is really two junctions: one for each of the two wires, but because they are assumed to be at the same temperature (isothermal) they are considered as one (thermal) junction. It is the point where the metals change - from the thermocouple metals to what ever metals are used in the measuring device - typically copper. The output voltage is related to the temperature difference between the measurement and the reference junctions. This is phenomena is known as the Seebeck effect. (See the Thermocouple Calculator to get a feel for the magnitude of the Seebeck voltage). The Seebeck effect generates a small voltage along the length of a wire, and is greatest where the temperature gradient is greatest. If the circuit is of wire of identical material, then they will generate identical but opposite Seebeck voltages which will cancel. However, if the wire metals are different the Seebeck voltages will be different and will not cancel. In practice the Seebeck voltage is made up of two components: the Peltier
温度传感器 一、简介 温度传感器是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。 二、主要分类 1、接触式 接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触，又称温度计。 温度计通过传导或对流达到热平衡，从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。一般测量精度较高。在一定的测量范围内，温度计也可测量物体内部的温度分布。但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差，常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。它们广泛应用于工业、农业、商业等部门。在日常生活中人们也常常使用这些温度计。随着低温技术在国防工程、空间技术、冶金、电子、食品、医药和石油化工等部门的广泛应用和超导技术的研究，测量120K以下温度的低温温度计得到了发展，如低温气体温度计、蒸气压温度计、声学温度计、顺磁盐温度计、量子温度计、低温热电阻和低温温差热电偶等。低温温度计要求感温元件体积小、精确度高、复现性和稳定性好。利用多孔高硅氧玻璃渗碳少杰而成的渗碳玻璃热电阻就是低温温度计的一种感温元件，可用于测量1.6-300K范围内的温度。 2、非接触式 它的敏感元件与被测对象互不接触，又称非接触式测温仪表。这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速（瞬变）对象的表面温度，也可用于测量温度场的温度分布。 最常用的非接触式测温仪表基于黑体辐射的基本定律，称为辐射测温仪表。辐射测温法包括亮度法（见光学高温计）、辐射法（见辐射高温计）和比色法（见比色温度计）。各类辐射测温方法只能测出对应的光度温度、辐射温度或比色温度。只有对黑体（吸收全部辐射并不反射光的物体）所测温度才是真实温度。如欲测定物体的真实温度，则必须进行材料表面发射率的修正。而材料表面发射率不仅取决于温度和波长，而且还与表面状态、涂膜和微
温度传感器的发展现状、原理及应用 摘要： 近年来，中国工业现代化进程和电子信息产业的持续快速发展，推动了传感器市场的快速崛起。温度传感器是一类重要的传感器，占传感器总需求量的40%以上。温度传感器是一种半导体器件，利用NTC电阻随温度变化的特点，将非电物理量转化为电量，从而实现精确的温度测量和自动控制。温度传感器广泛应用于温度测量和控制、温度补偿、流量和风速测量、液位指示、温度测量、紫外和红外测量、微波功率测量等领域，广泛应用于彩电领域。电脑彩色显示，开关电源，热水器，冰箱，厨房设备，空调，汽车等领域。近年来，汽车电子和消费电子行业的快速增长推动了中国对温度传感器需求的快速增长。 关键词：温度传感器；发展现状；应用
目录 一、温度传感器的发展现状 (3) 二、温度传感器的原理 (3) （一）热电偶温度传感器原理 (4) （二）金属热电阻温度传感器原理 (4) （三）集成温度传感器原理 (4) 三、温度传感器的应用 (4) （一）在汽车中的应用 (5) （二）在家用电器中的应用 (5) （三）生物医学中的应用 (6) （四）工业中的应用 (6) （五）太空中的应用 (6) 四、结论 (6) 参考文献 (8)
一、温度传感器的发展现状 温度传感器是通过物体随温度变化而改变某种特性来间接测量的[1]。不少材料、元件的特性都随温度的变化而变化，所以能作温度传感器的材料相当多。温度传感器随温度而引起物理参数变化的有：膨胀、电阻、电容、而电动势、磁性能、频率、光学特性及热噪声等等。随着生产的发展，新型温度传感器还会不断涌现。 由于工农业生产中温度测量的范围极宽，从零下几百度到零上几千度，而各种材料做成的温度传感器只能在一定的温度范围内使用。温度是一个和人们生活环境有着密切关系的物理量，也是一种在生产、科研、生活中需要测量和控制的重要物理量，是国际单位制七个基本量之一。其测量控制一般产用各式各样形态的温度传感器。 表1.1当前市面上温度传感器分类统计表[2] 分类特征传感器名称 测量范围 超高温用1500℃以上光学高温计、辐射传感器 中高温用1000℃ -1500℃ 光学高温计、辐射传感器、热电偶 中温用500℃-1000℃光学高温计、辐射传感器、热电 低温用-250℃-0℃晶体管、热敏电阻、压力式玻璃温度计极低温用-270℃ --250℃ BaSrTi03陶瓷 现如今，在集成数字智能温度传感器领域，国内相关的设计和研究尚处于交 际处的阶段。目前市场上流行的同类温度传感器诸如DS18B20，AD7416，AD7417，AD7418，AD590等F，大国都是出自国外一些比较大的公司。就目前来说，国内的很多公司往往温度传感器产品比较少，并且已申请到的相关专利也非常少，处理厦门大学等高校申请专利外，还有香港应用科技研究院、苏州纳芯微电子、背景中电华大电子设计、上海贝岭等少数研究机构或企业的专利，虽然其专利名称比较大，但是技术涉及点并不全面。因此，在集成数字温度传感器方面，我国尚有较大的发展空间。