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1.1 传感器在自动测量中的作用
如果把人的行为动作的控制与计算机自动控制过程进行比较,那么计算机相当于人的大脑,而传感器则相当于人的感觉器官,人体系统与自动化测控系统的对应关系如图1.1所示。因此,传感器是实现自动检测和自动控制的首要环节和关键器件。
图1.1 人体系统与自动化测控系统的对应关系
图1.2展示的是大型桥梁——武汉长江大桥的安全状况实时监测系统。桥身安装了光纤光栅传感器,通过光纤光栅传感器可以将温度、称重、斜拉索的索力、应变、线型、位移等多种反映桥梁安全状态的信号检测出来,通过数据层、信息层处理分析,可得到具有巨大商业价值的应用层信息。没有传感器,就无法获取数据和信息层,也就无法掌握桥梁的安全状态。
图1.2 武汉长江大桥的安全状况实时监测系统
传感器除了广泛应用于航空航天、国防、海洋开发以及工业自动化等尖端科学与工程领域,也与人们的生活领域密切相关。例如,一辆中档轿车上装有50多个传感器,一辆高档豪华轿车上装有100多个传感器,这些传感器主要分布在发动机控制系统、底盘控制系统和车身控制系统、音响系统和导航系统中,包括压力传感器、位置和转速传感器、加速度传感器、距离传感器、陀螺仪和车速传感器、方向盘转角传感器等。其中,加速度传感器、振动传感器、速度传感器是汽车运动测量中的3种主要传感器。图1.3所示是汽车中应用的主要传感器。
图1.3 汽车中应用的主要传感器
此外,在家用电器、在生物工程、医疗卫生、环境保护、安全防范、智能家居等领域,传感器的应用也非常广泛,新型的传感器层出不穷,方便和丰富着我们的生活。