傳感器概述

1、211傳感器2111傳感器概述傳感器是能感受規(guī)定的被測量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置。通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。傳感器技術(shù)在當(dāng)代科技領(lǐng)域中占有十分重要的地位。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，信息處理技術(shù)也在不斷發(fā)展完善。但作為提供信息的傳感器，它的發(fā)展相對于計(jì)算機(jī)的信息處理功能來說就落后了。這使得自動檢測技術(shù)受到影響，也直接影響到多種技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展?；谏鲜鲈?，愈來愈多的科技工作者對傳感器技術(shù)予以了高度的重視，促使傳感

2、器技術(shù)加速發(fā)展，以適應(yīng)信息處理技術(shù)的需要。傳感器有電位計(jì)式、應(yīng)變式、電容式、電感式、壓電式、磁電式、光敏式、霍爾式等，以及比較新型的傳感器，如光纖式、氣敏式、濕敏式和智能式等。傳感器輸出信號有很多形式，如電壓、電流、頻率、脈沖等，輸出信號的形式由傳感器的原理確定。112傳感器的組成一般講傳感器由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。但是由于傳感器輸出信號一般都很微弱，需要有信號調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)換電路將其放大或轉(zhuǎn)換為容易傳輸、處理、記錄和顯示的形式。隨著半導(dǎo)體

3、器件與集成技術(shù)在傳感器中的應(yīng)用，傳感器的信號調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)換電路可能安裝在傳感器的殼體里或與敏感元件一起集成在同一芯片上。因此，信號調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)換電路以及所需電源都應(yīng)作為傳感器組成的一部分。常見的信號調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)換電路有放大器、電橋、振蕩器、電荷放大器等，它們分別與相應(yīng)的傳感器相配合。2113傳感器技術(shù)的發(fā)展動向傳感器技術(shù)所涉及的知識非常廣泛，但是它們的共性是利用物理定律和物質(zhì)的物理、化學(xué)和生物特性，將非電量轉(zhuǎn)換成電量。傳感器技術(shù)的發(fā)展動向有以下幾方

4、面：發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象開發(fā)新材料采用微細(xì)加工技術(shù)研究多多功能集成傳感器智能化傳感器新一代航天傳感器研究仿生傳感器研究2114光電式傳感器光電式傳感器是能將光能轉(zhuǎn)換為電能的一種器件，簡稱光電器件。它的物理基礎(chǔ)是光電效應(yīng)。在現(xiàn)代測量與控制系統(tǒng)中，應(yīng)用非常廣泛。用光電器件測量非電量時，首先要將非電量的變化轉(zhuǎn)換為光量的變化，然后通過光電器件的作用，就可以將非電量的變化轉(zhuǎn)換為電量的變化了。本設(shè)計(jì)中檢測I0.6的傳感器是對射式傳感器，對射式傳感器首先將接收

5、器設(shè)置在所需的位送，按用戶指定的刷新速度傳送這些數(shù)據(jù)。㈤診斷功能CPU的診斷系統(tǒng)智能化，可以連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯誤和特殊系統(tǒng)事件（如超時、模塊更換等）。㈥口令保護(hù)多級口令保護(hù)可以使用戶高度、有效地保護(hù)其技術(shù)機(jī)密，防止未經(jīng)允許的復(fù)制和修改。㈦操作方式選擇開關(guān)操作方式選擇開關(guān)像鑰匙一樣可以拔出，當(dāng)拔出時，就不能改變操作方式，從而防止非法地刪除或改寫用戶程序。12S7300系統(tǒng)的基本組成S7——300系統(tǒng)包括一個負(fù)載電源模塊，一

6、個S7300CPU模塊，一個信號模塊，和一臺PC機(jī)或編程器。一個完整的S7300系統(tǒng)主要包括：⑴中央處理器單元（CPU）SIMATICS7300提供了多種性能不同的CPU模塊，包括CPU312IFM、CPU313、CPU314、CPU314IFM、CPU315CPU3152DP、CPU3162DP和CPU3182DP等，以滿足用戶不同的要求。CPU模塊除執(zhí)行用戶程序處，還為S7300背板總線提供5V電源，在MPI（多點(diǎn)接口）網(wǎng)絡(luò)中，通過

7、MPI與其他PLC或編程設(shè)備進(jìn)行通信。⑵信號模塊（SM）SM使不同級的過程信號電平和S7300的內(nèi)部信號電平相匹配。用于數(shù)字量和模擬量輸入輸出。對于每個模塊都配有自編碼的螺緊型前連接器，外部的過程信號可以很方便地連在信號模塊的前連接器上。⑶通信處理器（CP）用于連接網(wǎng)絡(luò)和點(diǎn)對點(diǎn)連接，減少CPU的通信任務(wù)。例如，CPU3425DP與ProfibusDP的連接。⑷功能模塊（FM）用于實(shí)時性要求高、存儲器容量要求大的過程信號處理任務(wù)，如高速記

8、數(shù)、定位操作（開環(huán)和閉環(huán)定位）和閉環(huán)控制。⑸負(fù)載電源模塊（PS）用于將AC120V230V轉(zhuǎn)換為DC24V的工作電壓，為S7300和DC24V負(fù)載電路提供電源。⑹接口模塊（IM）用于多機(jī)架配置時連接主機(jī)架（CR）和擴(kuò)展機(jī)架（ER）。S7300通過分布式的主機(jī)架（CR）和3個擴(kuò)展機(jī)架（ER），可以操作多達(dá)32個模塊。13S7300的系統(tǒng)配置⑴S7300是模塊化的組合結(jié)構(gòu)。用戶按照實(shí)際需求選取的各種模塊可以直接安裝在機(jī)架（導(dǎo)軌）上，通過背板

9、總線的方式把這些模塊連接起來。在機(jī)架上安裝模塊按順序依次是：電源模塊、CPU模塊、功能模塊通信處理器、IO信號模塊。電源模塊安裝在0號機(jī)架的1號槽上，2號槽安裝CPU，IO接口模塊安裝在4號槽。⑵在一個機(jī)架上的配置應(yīng)符合以下規(guī)定：①模塊的數(shù)量。除電源模塊、CPU模塊、接口模塊外，一個機(jī)架上最多安裝模塊不得超過8個。②背板總線電流值的限制。裝在一個機(jī)架上的全部模塊都要受到S7300背板總線提供的總電流值的限制。所有S7300模塊從一個機(jī)架