智能傳感與檢測技術(shù)徐小華課后參考答案

填空題1.金屬半導體2.機械電阻值3.對臂阻值乘積相等4.兩兩5.電壓二、綜合題1.導體或半導體在外力作用下產(chǎn)生機械變形時，其電阻值也發(fā)生相應的變化。2.半橋的輸出電壓是惠斯通電橋的兩倍，全橋的輸出是板橋的兩倍。相同點是都與電源電壓和應變片的應變成正比。3.氣敏元件在高溫下靈敏度大幅提高，它能燒去氣敏元件附著的油污、塵埃等，起到清洗作用，并加速被測氣體的吸附、脫出過程。4.氣敏電阻是一種半導體敏感器件，它利用半導體材料對氣體的吸附而使自身電阻率發(fā)生變化的機理進行測量的元件。5.濕敏電阻的特點是在基片上覆蓋一層用感濕材料制成的膜，當空氣中的水蒸氣吸附在感濕膜上時，元件的電阻率和電阻值都發(fā)生變化，利用這一特性即可測量濕度。一、1、電容器電壓電流頻率2、極板相互遮蓋面積介電常數(shù)極距3、變遮蓋面積型、變極距型、變介電常數(shù)型二、1、電容量與、、三個參量有關，當改變、、三個參量中的任意一個，都會引起電容量的變化，若保持其中任意兩個參量不變，只改變另一個參量，那么該參量的變化就能轉(zhuǎn)換為電容量的變化。這就是電容式傳感器的基本原理。2、優(yōu)點：溫度穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)簡單，適應性強、動態(tài)響應好、可以實現(xiàn)非接觸測量，具有平均效應、靈敏度、分辨力高。缺點：輸出阻抗高，負載能力差、寄生電容影響大、邊緣效應帶來的輸出特性非線性三、1、0.19pF2、39.3mV一、填空題1.電感式傳感器是利用電磁感應把被測物理量的變化轉(zhuǎn)換成線圈的的變化，再由電路轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化量輸出，實現(xiàn)非電量到電量的轉(zhuǎn)換。2.自感式傳感器是由鐵芯、線圈和銜鐵構(gòu)成的，是將直線或角位移的變化轉(zhuǎn)換為線圈電感量變化的傳感器。3.金屬導體置于變化的磁場中或在磁場中作切割磁力線運動時，導體內(nèi)將產(chǎn)生呈漩渦狀流動的感應電流，稱之為電渦流，這種現(xiàn)象稱為電渦流效應。二、綜合題簡述變氣隙式自感傳感器的測量原理。答：變氣隙式自感傳感器的測量原理是：鐵芯和銜鐵由導磁材料如硅鋼片或鐵鎳合金制成，在鐵芯和銜鐵之間有氣隙，氣隙厚度為，傳感器的運動部分與銜鐵相連。當銜鐵移動時，氣隙厚度發(fā)生改變化，引起磁路總磁阻變化，從而導致電感線圈的電感值變化，因此只要能測出這種電感量的變化，就能確定銜鐵位移量的大小和方向。列舉電渦流式傳感器的應用場合。答：（1）、電渦流式傳感器可制成開關量輸出的檢測元件，這時可使測量電路大為簡化。目前，應用比較廣泛的有接近傳感器，也可用于技術(shù)金屬零件的計數(shù)（見圖3-9）；（2）、電渦流式傳感器可用于測量轉(zhuǎn)速。在一個旋轉(zhuǎn)體上開一條或數(shù)條槽，或者將其加工成齒輪狀，旁邊安裝一個電渦流式傳感器。當旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動時，傳感器將周期性地改變輸出信號，此電壓信號經(jīng)過放大整形后，可用頻率計指示出頻率值，算出轉(zhuǎn)速；（3）、電渦流式傳感器還可用于測量振幅第4章壓電式傳感器填空題1.壓電元件一般有三類：第一類是石英晶體；第二類是壓電陶瓷；第三類是高分子壓電材料。2.壓電效應可分為正壓電效應和逆壓電效應。3.將超聲波（機械振動波）轉(zhuǎn)換成電信號是利用壓電材料的壓電效應；蜂鳴器中發(fā)出“嘀…嘀…”聲的壓電片發(fā)聲原理是利用壓電材料的逆壓電效應。4.在實驗室作檢驗標準用的壓電儀表應采用sio2壓電材料；能制成薄膜，粘貼在一個微小探頭上、用于測量人的脈搏的壓電材料應采用PVDF。5.使用壓電陶瓷制作的力或壓力傳感器可測量動態(tài)的力或壓力。6.動態(tài)力傳感器中，兩片壓電片多采用并聯(lián)接法，可增大輸出電荷量；在電子打火機和煤氣灶點火裝置中，多片壓電片采用串聯(lián)接法，可使輸出電壓達上萬伏，從而產(chǎn)生電火花。7.用于厚度測量的壓電陶瓷器件利用了逆壓電效應原理。綜合題1.簡述壓電式加速度傳感器的結(jié)構(gòu)及原理。壓電式加速度傳感器一般由殼體及裝在殼體內(nèi)的彈簧、質(zhì)量塊、壓電元件和固定安裝的基座組成。壓電元件一般由兩片壓電片組成，并在壓電片的兩個表面鍍銀，輸出端由銀層或兩片銀層之間所夾的金屬塊上引出，輸出端的另一根引線就直接和傳感器的基座相連。在壓電片上放置一個質(zhì)量塊，然后用硬彈簧對質(zhì)量塊預加載荷，然后將整個組件裝在一個基座的金屬殼體內(nèi)。為了隔離基座的應變傳遞到壓電元件上去，避免產(chǎn)生假信號輸出，增加傳感器的抗干擾能力，基座一般要加厚或者采用剛度較大的材料制造。

使用時，將傳感器基座與試件剛性固定在一起，當其感受振動時，由于彈簧的剛度相當大，質(zhì)量塊的質(zhì)量相對較小，可以認為質(zhì)量塊的慣性很小。因此可以認為質(zhì)量塊感受到與傳感器基座相同的振動，并受到與加速度方向相反的慣性力作用，這樣，質(zhì)量塊就有一個正比于加速度的作用力作用在壓電片上。通過壓電片的壓電效應，在壓電片的表面上就會產(chǎn)生隨振動加速度變化的電壓，當振動頻率遠低于傳感器的固有頻率時，傳感器輸出的電壓與作用力成正比，即與傳感器感受到的加速度成正比。將此電壓輸入到前置放大器后就可以用普通的測量儀器測出加速度，如在放大器中加適當?shù)姆e分電路，就可以測出振動速度和位移。2.舉例說明壓電式傳感器的應用。1）共振型壓電式爆燃傳感器共振型壓電式爆燃傳感器。主要由插頭、插接器、壓電元件等組成。傳感器中的壓電元件緊密的貼合在振蕩片上，振蕩片固定在傳感器的基座上。工作原理：振蕩片隨發(fā)動機的振蕩而振蕩，壓電元件隨振蕩片的振蕩而發(fā)生變形，進而在其上產(chǎn)生一個電壓信號。當發(fā)動機爆燃時，氣缸的振動頻率與傳感器振蕩片的固有頻率相符合，此時振蕩片產(chǎn)生共振，壓電元件將產(chǎn)生最大的電壓信號。2）壓電式雨滴傳感器。主要由振動板、壓電元件、放大器、殼體及阻尼橡膠構(gòu)成。振動板的作用是接收雨滴沖擊能量，按自身固有的振動頻率進行彎曲振動，并將振動傳遞給內(nèi)側(cè)壓電元件上，壓電元件把從振動板傳遞來的變形轉(zhuǎn)換成電壓信號。當壓電元件上出現(xiàn)機械變形時，在兩側(cè)的電極上就會產(chǎn)生電壓。當雨滴滴落在振動板上時，壓電元件上就會產(chǎn)生電壓，電壓大小與加到板上的雨滴的能量成正比，一般是0.5~300mV。放大器將壓電元件上產(chǎn)生的電壓信號放大后再輸入到刮水器放大器中。第五章思考題與習題填空題熱電偶作為溫度傳感器，測得與溫度相應的熱電動勢，由儀表顯示出溫度值。熱電偶傳感器廣泛用來測量-200℃~1800℃范圍內(nèi)的溫度，特殊情況下，可測至2800℃的高溫或4K的低溫。2.熱電偶冷端0℃恒溫法是指在實驗室及精密測量中，通常把冷端放入0℃恒溫器或裝滿冰水混合物的容器中，以使冷端溫度保持0℃。3.集成溫度傳感器將溫敏晶體管與相應的輔助電路集成在同一芯片上，它能直接給出正比于絕對溫度的理想線性輸出，一般用于-50℃～±150℃之間的溫度測量。二、簡答題1.什么是熱電效應？將兩種不同材料的導體A和B串接成一個閉合回路，當兩個接點1和2的溫度不同時，如T＞T0，在回路中就會產(chǎn)生熱電動勢，并在回路中有一定大小的電流，此種現(xiàn)象稱為熱電效應。2.熱電偶分哪幾種類型？熱電偶的冷端溫度補償有哪些方法？根據(jù)熱電極的材料，熱電偶可分為難熔金屬熱電偶、貴金屬熱電偶、廉金屬熱電偶、非金屬熱電偶等；根據(jù)測溫范圍，熱電偶可分為高溫熱電偶、中溫熱電偶、低溫熱電偶；根據(jù)工業(yè)標準化的情況，又分為標準化熱電偶和非標準化熱電偶。熱電偶需要采取一定的措施進行冷端溫度補償，消除冷端溫度變化和不為0℃時所引起的溫度誤差。常用的補償措施有補償導線法、冷端0℃恒溫法、電橋補償法等。3.簡述熱電阻測溫原理，常用熱電阻有哪些？他們的性能特點是什么？熱電阻傳感器是利用導體或半導體的電阻值隨溫度的變化來測量溫度的元件，它由熱電阻體（感溫元件），連接導線和顯示或紀錄儀表構(gòu)成。溫度升高，金屬內(nèi)部原子晶格的振動加劇，從而使金屬內(nèi)部的自由電子通過金屬導體時的阻礙增大，宏觀上表現(xiàn)出電阻率變大，電阻值增加，我們稱其為正溫度系數(shù)，即電阻值與溫度的變化趨勢相同。熱電阻按感溫元件的材質(zhì)分金屬與半導體兩類。金屬導體有鉑、銅、鎳、銠鐵及鉑鈷合金等，在工業(yè)生產(chǎn)中大量使用的有鉑、銅兩種熱電阻;

半導體有鍺、碳和熱敏電阻等。按準確度等級分為標準電阻溫度計和工業(yè)熱電阻。按結(jié)構(gòu)分為繞線型、薄膜型和厚膜型等。(1)鉑熱電阻鉑的物理化學性能極為穩(wěn)定，并有良好的工藝性。以鉑作為感溫元件具有示值穩(wěn)定，測量準確度高等優(yōu)點，其使用范圍是-200～850℃。除作為溫度標準外，還廣泛用于高精度的工業(yè)測量。(2)銅熱電阻銅熱電阻的使用范圍是-50～150℃，具有電阻溫度系數(shù)大，價格便宜，互換性好等優(yōu)點，但它固有電阻太小，另外銅在250℃以上易氧化。銅熱電阻在工業(yè)中的應有逐漸減少。

4.什么是熱敏電阻？熱敏電阻的主要特點？熱敏電阻是一種電阻值隨其溫度成指數(shù)變化的半導體熱敏元件。廣泛應用于家電、汽車、測量儀器等領域。優(yōu)點如下：電阻溫度系數(shù)大，靈敏度高，比一般金屬電阻大10～100倍；結(jié)構(gòu)簡單，體積小，可以測量“點”溫度；電阻率高，熱慣性小，適宜動態(tài)測量；功耗小，不需要參考端補償，適于遠距離的測量與控制。缺點是阻值與溫度的關系呈非線性，元件的穩(wěn)定性和互換性較差。除高溫熱敏電阻外，不能用于350℃以上的高溫。第6章思考題與習題一、填空題1.光電傳感器通常是指能敏感檢測到由紫外線到紅外線光的光能量，并能將光能轉(zhuǎn)化成電信號的器件。其工作原理是基于一些物質(zhì)的光電效應。2.光照射到物體表面后產(chǎn)生的光電效應分為三類：外光電效應、內(nèi)光電效應、光生伏特效應。3.熱釋電紅外傳感器由探測元件、場效應管匹配器和干涉濾光片組成。4.光纖傳感器主要包括光纖、光源、光探測器和信號處理電路四個重要部分。二、綜合題1.光電傳感器在工業(yè)上的應用有哪幾種形式的工作方式？由于光電測量方法靈活多樣，可測參數(shù)眾多，一般情況下又具有非接觸、高精度、高分辨率、高可靠性和相應快等優(yōu)點,加之激光光源、光柵、光學碼盤、CCD器件、光導纖維等的相繼出現(xiàn)和成功應用，使得光電傳感器在檢測和控制領域得到了廣泛的應用。按其接收狀態(tài)可分為模擬式光電傳感器和脈沖光電傳感器。光電傳感器在工業(yè)上的應用可歸納為吸收式、遮光式、反射式、輻射式四種基本形式。簡述光纖傳感器的原理及其應用實例。光纖傳感器一般由三個環(huán)節(jié)組成，即信號的轉(zhuǎn)換、信號的傳輸、信號的接收與處理。信號的轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，將被測參數(shù)轉(zhuǎn)換成為便于傳輸?shù)墓庑盘?。信號的傳輸環(huán)節(jié)，利用光導纖維的特性將轉(zhuǎn)換的光信號進行傳輸。信號的接收與處理環(huán)節(jié)，將來自光導纖維的信號送入測量電路，由測量電路進行處理并輸出。光纖傳感器可以制造成傳感各種不同物理信息（位置、聲、磁、溫度、旋轉(zhuǎn)等）的器件，如：光纖位移傳感器、光纖液位傳感器等。第7章思考題與習題填空題霍爾傳感器是一種磁敏傳感器，它是把磁學物理量轉(zhuǎn)換成電信號的裝置，廣泛應用于自動控制、信息傳遞、電磁測量、生物醫(yī)學等各個領域。它的最大特點是非接觸測量。2.霍爾電勢UH與輸入電流I及磁感應強度B成正比，其靈敏度KH與霍爾系數(shù)RH成正比而與霍爾片厚度d成反比。所以，為了提高靈敏度，霍爾元件常制成薄片形狀。3.霍爾元件的結(jié)構(gòu)很簡單，它通常由霍爾片、引線和殼體組成。4.半導體材料的電阻率隨磁場強度的增強而變大，這種現(xiàn)象稱為磁阻效應，利用磁阻效應制成的元件稱為磁敏電阻。二、簡答題1.簡述你理解中的霍爾效應。1879年，美國物理學家霍爾（E.H.Hall）經(jīng)過大量的實驗發(fā)現(xiàn)：如果讓一恒定電流通過一金屬或半導體薄片，并將薄片置于強磁場中，在金屬薄片的另外兩側(cè)將產(chǎn)生與磁場強度成正比的電動勢，這個現(xiàn)象后來被人們稱為霍爾效應。假設霍爾元件為N型半導體薄片，薄片厚度為d，磁感應強度為B的磁場方向垂直于薄片。在薄片前后兩端通以控制電流I，那么半導體中的載流子（電子）將沿著與電流I相反的方向運動。由于外磁場B的作用，使電子受到洛侖茲力FL而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，結(jié)果在半導體的右端面上電子積累帶負電，而左端面缺少電子帶正電，在半導體的左右端面間形成電場。該電場產(chǎn)生的電場力FE阻止電子繼續(xù)偏轉(zhuǎn)。當FE和FL相等時，電子積累達到動態(tài)平衡。這時在半導體左右兩端面之間（即垂直于電流和磁場方向）建立電場，稱為霍爾電場EH，相應的電勢UH稱為霍爾電勢。2.制成霍爾元件常用的材料有哪些？1948年以后，由于半導體技術(shù)迅速發(fā)展，人們找到了霍爾效應比較明顯的半導體材料，并制成了銻化銦、砷化鎵、砷化銦、硅、鍺等材料的霍爾元件。目前常用的霍爾元件材料是N型硅，它的靈敏度、溫度特性、線性度均較好。3.簡述集成霍爾傳感器的分類、特點及應用場合。集成霍爾傳感器的輸出是經(jīng)過處理的霍爾輸出信號。其輸出信號快，傳送過程中無抖動現(xiàn)象，且功耗低，對溫度的變化是穩(wěn)定的，靈敏度與磁場移動速度無關。按照輸出信號的形式，可以分為開關集成霍爾傳感器和線性集成霍爾傳感器兩種類型。線性集成霍爾傳感器線性集成霍爾傳感器主要由霍爾元件、恒流源、放大電路組成，由恒流源提供穩(wěn)定的激勵電流，霍爾電勢輸出接入放大電路，輸出電壓較高，應用廣泛。集成電路的輸出電壓與霍爾元件感受的磁場變化近似呈線性關系。它主要用于對被測數(shù)據(jù)進行線性測量的場合，如角位移、壓力、電流等的測量。開關集成霍爾傳感器開關集成霍爾傳感器是利用霍爾效應與集成電路技術(shù)制成的一種傳感器，以開關信號形式輸出?；魻栭_關集成器件具有使用壽命長、無觸電磨損、元火花干擾、工作頻率高、溫度特性好及能適應惡劣環(huán)境等優(yōu)點。常用的開關集成霍爾傳感器由霍爾元件、放大電路、施密特觸發(fā)器等部分組成。穩(wěn)壓電路可使傳感器在較寬的電源電壓范圍內(nèi)工作，開關輸出可使該電路方便地與各邏輯電路連接。4.簡述磁敏二極管的工作原理。當磁敏二極管未受到外界磁場作用，且外加如圖7-16a所示的正偏壓時，則有大量的空穴從P區(qū)通過I區(qū)進入N區(qū)，同時也有大量電子注入P區(qū)而形成電流。只有一部分電子和空穴在I區(qū)復合掉。當磁敏二極管受到如圖7-16b所示的外界磁場H+（正向磁場）作用時，電子和空穴受到洛侖茲力的作用而向r區(qū)偏轉(zhuǎn)。由于r區(qū)的電子和空穴復合速度比光滑面I區(qū)快，所以，內(nèi)部參與導電的載流子數(shù)目減少，因此，外電路電流減小。磁場強度越強，電子和空穴受到洛侖茲力就越大，單位時間內(nèi)進入r區(qū)復合的電子和空穴數(shù)量就越多，外電路的電流就越小。a)不受磁場作用時b)受正向磁場作用時c)受反向磁場作用時圖7-16磁敏二極管工作原理當磁敏二極管受到如圖7-16c所示的外界磁場片H-（反向磁場）作用時，則電子和空穴受到洛侖茲力作用而向I區(qū)偏移；則外電路的電流比不受外界磁場作用時大。利用磁敏二極管的正向?qū)娏麟S磁場強度的變化而變化的特性，即可實現(xiàn)磁電轉(zhuǎn)換。三、綜合應用題1.圖7-22是利用霍爾傳感器構(gòu)成的一個自動供水裝置，請分析其工作原理。圖7-22利用霍爾傳感器的自動供水裝置鍋爐中的水由電磁閥控制流出與關閉。電磁閥的打開與關閉，則受控于控制電路。打水時，需將鐵制的取水卡從投放口投人，取水卡沿非磁性物質(zhì)制作的滑槽向下滑行，當滑行到磁傳感部位時，傳感器輸出信號經(jīng)控制電路驅(qū)動電磁閥打開，讓水從水龍頭流出。延時一定時間后，控制電路使電磁閥關閉，水流停止。2.設計一種霍爾式液位控制器，要求：①當液位高于某一設定值時，水泵停止運轉(zhuǎn)。②儲液罐是密閉的，只允許在儲液罐的玻璃連通器外壁和管腔內(nèi)確定磁路和安裝霍爾元件。③畫出磁路和霍爾元件及水泵的設置圖；畫出控制電路原理框圖；簡要說明該檢測、控制系統(tǒng)的工作過程。霍爾元件及水泵的設置圖：檢測、控制系統(tǒng)的工作過程：液位測量原理是利用漂浮在被測液面的浮子的位置來判斷液面高度的。浮子漂浮在液面上，隨液位高低上下浮動；浮子內(nèi)裝有環(huán)形磁鐵，磁鐵產(chǎn)生了沿不銹鋼保護管軸向的穩(wěn)定磁場；浮球是泡沫材料，可以在液體的浮力作用下隨液位的升高或下降而升降。當上升到液位控制器UGN3020調(diào)定好的位置時，控制開關便發(fā)出控制信號。工作原理:首先閉合隔離開關Q，220V電源經(jīng)過降壓、整流、濾波和穩(wěn)壓后得到12V直流電壓供給控制電路?？刂齐娐钒l(fā)出的信號驅(qū)動繼電器kM，然后控制注液電動機啟停。1、液位上升

當液面上升時，液體浮力使浮球浮起，霍爾元件的磁場強度隨之增大，當浮球（磁鐵）移動到距離霍爾元件UGN3020幾毫米時，霍爾UGN3020接近開關輸出低電平變?yōu)楦唠娖?，?jīng)驅(qū)動電路使繼電器KM放，使電動機停止運轉(zhuǎn)，液位停止上升。

2、液位下降

當液位下降時，浮球隨之下降，霍爾元件UGN3020接近開關輸出低電平，經(jīng)驅(qū)動電路使繼電器KM合，電動機運轉(zhuǎn)，液位重新上升。思考題與習題填空題當超聲波由一種介質(zhì)入射到另一種介質(zhì)時，由于在兩種介質(zhì)中傳播速度不同，在介質(zhì)面上會產(chǎn)生反射、折射和波形轉(zhuǎn)換等現(xiàn)象。超聲波探頭按其工作原理可分為壓電式、磁致伸縮式、電磁式等，而以壓電式最為常用。壓電式超聲波探頭常用的材料是壓電晶體和壓電陶瓷。二、綜合題1．圖8-7是汽車倒車防碰裝置的示意圖。請根據(jù)學過的知識，分析該裝置的工作原理。并說明該裝置還可以有其它哪些用途？圖8-7習題二（1）圖超聲波傳感器在汽車中主要用于倒車提醒，使得駕駛員可以安全地倒車。其原理是，利用超聲波探測倒車路徑上或附近存在的任何障礙物，并及時發(fā)出提示。超聲波測距雖然目前在測距量程上能達到百米，但測量的精度往往只能達到厘米數(shù)量級。該裝置還可以用在自動化流水線工件檢測。2.上網(wǎng)查閱電視機和汽車門遙控器的原理，說明除了超聲波外，還可以采用哪些方法來進行遙控？各有哪些優(yōu)缺點？實現(xiàn)遙控的方式很多，比如紅外線、電磁波等，鼓勵學生上網(wǎng)查閱。第9章參考答案一、填空題1.A/D轉(zhuǎn)換模塊、\t"/item/%E6%95%B0%E5%AD%97%E4%BC%A0%E6%84%9F%E5%99%A8/_blank"放大器、\t"/item/%E6%95%B0%E5%AD%97%E4%BC%A0%E6%84%9F%E5%99%A8/_blank"A/D轉(zhuǎn)換器、\t"/item/%E6%95%B0%E5%AD%97%E4%BC%A0%E6%84%9F%E5%99%A8/_blank"微處理器（\t"/item/%E6%95%B0%E5%AD%97%E4%BC%A0%E6%84%9F%E5%99%A8/_blank"CPU）、\t"/item/%E6%95%B0%E5%AD%97%E4%BC%A0%E6%84%9F%E5%99%A8/_blank"存儲器2.位移的方向性、位移的放大作用3.增量式光電編碼器、絕對式光電編碼器4.直線式、旋轉(zhuǎn)式5.定尺、滑尺、線位移二、簡答題1.如果把兩塊柵距W相等的光柵面平行安裝，且讓它們的刻痕之間有較小的夾角θ，這時光柵上會出現(xiàn)若干條明暗相間的條紋，這種條紋稱為莫爾條紋。2.磁柵位移傳感器和其他類型的位移傳感器相比，具有結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，動態(tài)范圍大（1～20m）和磁信號可以重新錄制等優(yōu)點，其缺點是需要屏蔽和防塵。3.當滑尺任意繞組加交流激磁電壓時，由于電磁感應作用，在定尺繞組中必然產(chǎn)生感應電壓，該感應電壓取決于滑尺和定尺的相對位置。定尺滑A尺B241位C221置D243E2EAV2MN正弦繞組余弦繞組距離BDCOPBCDE如果滑尺處于A位置，即滑尺繞組與定尺繞組完全對應重合，定尺繞組線圈中穿入的磁通最多，則定尺上的感應電壓最大。隨著滑尺相對定尺做平行移動，穿入定尺的磁通逐漸減少，感應電壓逐漸減小。當滑尺移到圖中B點位置，與定尺繞組剛好錯開1/4節(jié)距時，感應電壓為零。再移動至1/2節(jié)距處，即圖中C點位置時，定尺線圈中穿出的磁通最多，感應電壓最大，但極性相反。再移至3/4節(jié)距，即圖中D點位置時，感應電壓又變?yōu)榱悖斠苿右粋€節(jié)距位置如圖中E點，又恢復到初始狀態(tài)，與A點相同。顯然，在定尺移動一個節(jié)距的過程中，感應電壓近似于余弦函數(shù)變化了一個周期，如圖9-13中ABCDE。感應同步器就是利用感應電勢的變化，來檢測在一個節(jié)距W內(nèi)的位移量，為絕對式測量。設滑尺繞組的節(jié)距為2，它對應的感應電勢按余弦函數(shù)規(guī)律將變化2。若滑尺的移動距離為x，則對應于感應電勢以余弦函數(shù)將變化θ：三、綜合應用題1.感應同步器就是利用感應電勢的變化，來檢測在一個節(jié)距W內(nèi)的位移量，為絕對式測量。設滑尺繞組的節(jié)距為2，它對應的感應電勢按余弦函數(shù)規(guī)律將變化2。若滑尺的移動距離為x，則對應于感應電勢以余弦函數(shù)將變化θ：因θ＝180°，2τ=2mm，故滑尺移動距離x=1mm。2.光柵傳感器獲得的四路原始信號，經(jīng)差分放大器放大、移相電路分相、整形電路整形、倍頻電路細分、辨向電路辨向進入可逆計數(shù)器計數(shù)，由顯示器顯示讀出。第10章思考題與習題一、填空題1.智能傳感器與人類智能相類似，其傳感器相當于人類的感知器官，其微處理器相當于人類的大腦，可進行信息處理、邏輯思維與推理判斷。2.科學和生產(chǎn)工藝的發(fā)展大大促進了傳感器技術(shù)的發(fā)展，傳感器技術(shù)、通信技術(shù)和計算機技術(shù)共同構(gòu)成了現(xiàn)代信息技術(shù)的三大支柱。3.按照像素排列方式的不同，CCD又可分為線陣與面陣兩大類。4.生物傳感器是一種利用生物活性物質(zhì)的分子識別功能，將感受到的被測物質(zhì)的特征量轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的傳感器。二、綜合題1.簡述智能化傳感器的特點。智能傳感器已具備了人類的某些智能思維與行為。人類通過眼睛、鼻子、耳朵和皮膚感知獲得外部環(huán)境多重傳感信息，這些傳感信息在人類大腦中歸納、推理并積累形成知識與經(jīng)驗；當再次遇到相似外部環(huán)境時，人類大腦根據(jù)積累的知識、經(jīng)驗對環(huán)境進行推理判斷，做出相應反應。智能傳感器精度高、響應快、穩(wěn)定性好，可靠性高，還要求其具有數(shù)據(jù)存儲與處理、自校準、自診斷、自補償和遠程通信等功能。2.圖像傳感器主要分為哪三種？圖像傳感器產(chǎn)品主要分為CCD(ChargeCoupledDevice，電荷耦合器件）、COMS（ComplementaryMetatal-oxideSemiconductoor，互補金屬氧化物半導體）以及CIS(ContactImageSensor，接觸式圖像傳感器）三種。3.CCD有幾個工作過程？分別是什么？在CCD中，CCD的信號為電荷信號，電荷注入的方法有很多，歸納起來，可分為光注入和電注入兩類。CCD工作過程的第一步是電荷的產(chǎn)生。CCD可以將入射光信號轉(zhuǎn)換為電荷輸出，依據(jù)的是半導體的內(nèi)光電效應（也就是光生伏特效應）。CCD工作過程的第二步是信號電荷的存儲收集，是將入射光子激勵出的電荷收集起來使其形成信號電荷包的過程。CCD工作過程的第三步是信號電荷包的傳輸轉(zhuǎn)移，是將所收集起來的電荷包從一個像元轉(zhuǎn)移到下一個像元，直到全部電荷包輸出完成的過程。通過按一定的時序在電極上施加高低電平，可以實現(xiàn)光電荷在相鄰勢阱間的轉(zhuǎn)移。CCD的信號電荷讀出方法有輸出二極管電流法和浮置柵MOS放大器電壓法兩種。CCD工作過程的第四步是電荷的檢測，是將轉(zhuǎn)移到輸出級的電荷轉(zhuǎn)化為電流或者電壓的過程。輸出類型主要有以下三種。電流輸出。浮置柵放大器輸出。浮置擴散放大器輸出。4.簡述CCD圖像傳感器和CMOS圖像傳感器的區(qū)別。CCD圖像傳感器與CMOS圖像傳感器是被普遍采用的兩種圖像傳感器，兩者都是利用光電二極管進行光電轉(zhuǎn)換，將圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)據(jù)的。CCD圖像像傳感器與CMOS圖像傳感器器的主要差異是數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞讲煌?。CCD圖像傳感器中每一行中每一個像素的電荷數(shù)據(jù)都會依次傳送到下一個像素中，由最底端部分輸出，再經(jīng)由傳感器邊緣的放大器進行放大輸出。而在CMOS圖像傳感器中，每個像素都會鄰接一個放大器及A/D轉(zhuǎn)換電路，用類似內(nèi)存電路的方式將數(shù)據(jù)輸出。CCD圖像傳感器與CM0S圖像傳感器另一個主要差異是電荷讀取方式不同。對于CDD,光通過光電二極管轉(zhuǎn)換為電荷，然后電荷通過傳感器芯片傳遞到轉(zhuǎn)換器，最終信號被放大，因此電路較為復雜，速度較慢。對于CMOS,光通過電極二極管的光電轉(zhuǎn)換后直接產(chǎn)生電壓信號，信號電荷不需要轉(zhuǎn)移，因此CMOS圖像傳感器集成度高，體積小。綜上所述，CCD圖像傳感器在靈敏度、分辨率、噪聲控制等方面都優(yōu)于CMOS圖像傳感器，而CMOS圖像傳感器則具有低成本、低功耗以及整合度高的優(yōu)點。不過，隨著CCD與CMOS傳感器技術(shù)的進步，兩者的差異有逐漸縮小的態(tài)勢。例如：CCD圖像傳感器一直在功耗上做改進，以應用于移動通信市場；CMOS圖像傳感器則在改善分辨率與靈敏度方面的不足，以應用于更高端的圖像產(chǎn)品。5.簡述智能生物傳感器的應用場合。從20世紀60年代Clark和Lyon提出生物傳感器的設想開始，生物傳感器的發(fā)展已經(jīng)距今已有幾十年的歷史了。作為一門在生命科學和信息科學之間發(fā)展起來的交叉學科，生物傳感器在發(fā)酵工藝、環(huán)境監(jiān)測、食品工程、臨床醫(yī)學、軍事及軍事醫(yī)學等方面得到了深度重視和廣泛應用。隨著社會的進一步信息化，生物傳感器必將獲得越來越廣泛的應用。近年來，受生物科學、信息科學和材料科學發(fā)展的推動，智能生物傳感器技術(shù)飛速發(fā)展。未來的智能生物傳感器將進一步應用在醫(yī)療保健、疾病診斷、食品檢測、環(huán)境監(jiān)測、發(fā)酵工業(yè)等各個領域。6.什么是生物芯片？進入21世紀，電子技術(shù)和生物技術(shù)相結(jié)合，誕生了生物芯片。生物芯片由研究DNA分子或蛋白質(zhì)分子的識別技術(shù)開始，已形成獨立學科，成為生命科學領域中迅速發(fā)展起來的一項高新技術(shù)。生物芯片原名稱為“核酸微陣列”，是通過微加工技術(shù)和微電子技術(shù)，在一塊1cm2大小的硅片、玻璃片、凝膠或尼龍膜上，構(gòu)建成密集排列的生物分子微陣列。7.簡述模糊傳感器的概念。模糊傳感器是在傳統(tǒng)傳感器數(shù)值測量數(shù)據(jù)的基礎上，經(jīng)過模糊推理與知識集成，以自然語言符號的形式來描述輸出結(jié)果的智能傳感器。所以，模糊傳感器具有智能傳感器感知、學習、推理，通信等基本功能，其中學習功能是模糊傳感器特殊而重要的功能，例如，檢測天氣舒適度的模糊傳感器需結(jié)合溫度、濕度、風速等氣象要素對人體綜合作用，表征人體在大氣環(huán)境中舒適程度。8.簡述多傳感器數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)有應用場合。多傳感器數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)包含多傳感器融合和數(shù)據(jù)融合。多傳感器融合是指多個基本傳感器空間和時間上的復合設計和應用，常稱多傳感器復合。多傳感器融合能在極短時間內(nèi)獲得大量數(shù)據(jù)，實現(xiàn)多路傳感器的資源共享，提高系統(tǒng)的可靠性和寬容性。數(shù)據(jù)融合也稱信息融合，是指利用計算機對獲得的多個信息源信息，在一定準則下加以自動分析、綜合，以完成所需的決策和評估任務而進行的信息處理技術(shù)。數(shù)據(jù)融合已經(jīng)應用到智能機器人、遙感、醫(yī)療等領域，在軍用領域，數(shù)據(jù)融合已經(jīng)應用到對空防御、電子對抗、指揮系統(tǒng)等。這些是目前數(shù)據(jù)融合應用得較為成熟的領域，另外還有很多其他新的領域均會應用到多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)。9.簡述MEMS傳感器的應用領域。微傳感器具有空間占有率小、靈敏度高、響應速度快、便于集成化和多功能化、可靠性高、消耗電力小、價格低廉、適于批量化生產(chǎn)等優(yōu)點。因此MEMS傳感器已經(jīng)非常廣泛的應用于航空航天、汽車工程、生物醫(yī)學與健康領域中。MEMS壓力傳感器在汽車上主要用于測量氣囊壓力、燃油壓力、發(fā)動機機油壓力、進氣管道壓力及輪胎壓力等。第11章機器視覺技術(shù)思考題與習題填空題機器視覺是使機器具有像人一樣的視覺，從而實現(xiàn)各種檢測、判斷、識別等功能。2.圖像邊緣是圖像最基本的特征，圖像邊緣存在于目標、背景和區(qū)域之間，3.圖像邊緣大致可以分為:階梯狀邊緣、脈沖狀邊緣和屋頂狀邊緣。二、綜合題1.描述典型的工業(yè)機器視覺系統(tǒng)包括哪幾個組成部分？典型的工業(yè)機器視覺系統(tǒng)組成包括：圖像采集單元：\t"/item/%E6%9C%BA%E5%99%A8%E8%A7%86%E8%A7%89/_blank"光源、\t"/item/%E6%9C%BA%E5%99%A8%E8%A7%86%E8%A7%89/_blank"鏡頭、視覺傳感器（包括\t"/item/%E6%9C%BA%E5%99%A8%E8%A7%86%E8%A7%89/_blank"CCD和COMS）、采集卡等。圖像處理分析單元：工控主機、圖像處理軟件、圖形交互界面等。執(zhí)行單元：接受數(shù)據(jù)和指令，通過電力、液壓、氣壓實現(xiàn)運動的執(zhí)行機構(gòu)，如機械手或機械臂等執(zhí)行機構(gòu)。視覺傳感器按照芯片類型主要分為電荷耦合器件(ChargeCoupledDevice，CCD)和互補金屬氧化物半導體(ComplementaryMetalOxideSemiconductor，CMOS)兩大類，按照鏡頭和布置方式的不同又分為單目視覺傳感器、多目視覺傳感器和環(huán)視視覺傳感器。2.數(shù)字圖像處理分為哪些層次？如何理解各圖像處理層次？數(shù)字圖像處理的層次分為圖像處理、圖像分析、圖像理解，如圖11-3所示。圖像處理指對圖像進行各種加工以改善圖像的視覺效果，提取有用信息，便于機器自動識別，或通過編碼以減少對其所需存儲空間、傳輸時間或傳輸帶寬的要求。圖像處理是對圖像之間進行的變換，輸入的是圖像，輸出的也是圖像。圖像分析是對圖像中感興趣的目標進行檢測和測量，以獲得它們的客觀信息，從而建對圖像中目標的描述，是一個從圖像到數(shù)據(jù)的過程。圖像分析輸入的是圖像，輸出的是數(shù)據(jù)。圖像理解在圖像分析的基礎上，進一步研究圖像中各目標的性質(zhì)和相互聯(lián)系，得出對圖像內(nèi)容的理解(對象識別)及對原來客觀場景的解釋(機器視覺)，從而指導相關的動作執(zhí)行。圖像理解借助機器視覺，通過知識、經(jīng)驗和機器學習來理解整個客觀世界。圖像理解輸入的是數(shù)據(jù)，輸出的是理解。3.圖像邊緣檢測的基本思想是什么？如何實現(xiàn)圖像的邊緣檢測？圖像邊緣是圖像最基本的特征，是指其像素灰度急劇變化的像素集合。邊緣存在于目標、背景和區(qū)域之間，邊緣是位置的標志，也是圖像匹配的重要特征。圖像邊緣檢測的基本思想是：先檢測圖像中的邊緣點，再按照策略或思路將邊緣點連接成輪廓。邊緣是所要提取目標和背景的分界線，所以邊緣檢測對于數(shù)字圖像處理十分重要。圖像邊緣大致可以分為:階梯狀邊緣、脈沖狀邊緣、屋頂狀邊緣。階梯狀邊緣兩邊像素的灰度值明顯不同，邊緣位置容易檢測；脈沖狀邊緣處于灰度值由小到大再到小的突變位置；屋頂狀邊緣處于灰度值由小到大再到小的逐漸變化轉(zhuǎn)折點位置。實現(xiàn)圖像的邊緣檢測，就是要用離散化梯度逼近函數(shù)根據(jù)二維灰度矩陣梯度向量來尋找圖像灰度矩陣的灰度躍變位置，然后在圖像中將這些位置的點連起來，構(gòu)成圖像邊緣。第12章思考題與習題一、填空題1.機器人的技術(shù)主要包括：傳感技術(shù)、智能技術(shù)、控制技術(shù)等。機器人傳感器可分為內(nèi)部檢測傳感器和外部檢測傳感器兩大類。2.機器人外界檢測傳感器通常包括觸覺、接近覺、視覺、聽覺、嗅覺和味覺等傳感器。接近覺傳感器主要檢測傳感器與對象物之間的接近程度。接近覺傳感器有電磁感應式、光電式、電容式、氣壓式、超聲波式、紅外式以及微波式等多種類型。4.傳感器作為汽車電控系統(tǒng)的關鍵部件，它直接影響汽車的技術(shù)性能的發(fā)揮。汽車傳感器主要分布在發(fā)動機控制系統(tǒng)、底盤控制系統(tǒng)和車身控制系統(tǒng)中。5.手機的攝像頭一般都采用CMOS圖像傳感器，目前很多手機廠商采用多攝像頭方案。6.中國工業(yè)企業(yè)所關注的相關技術(shù)包括工業(yè)軟件、傳感器技術(shù)、通信技術(shù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析等。二、綜合題1.你怎樣理解機器人的“大腦”和執(zhí)行機構(gòu)的自由度？智能機器人之所以叫智能機器人，這是因為它有相當發(fā)達的“大腦”，即\t"/item/%E6%99%BA%E8%83%BD%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA/_blank"中央處理器。機器人的“大腦”叫做中央處理器（CPU）。中央處理器就是一個超大規(guī)模的集成電路，接收到傳感器傳回來的數(shù)據(jù)后，根據(jù)內(nèi)部預先設定好的算法程序解析各個信號所代表的真實意義。伺服電機是機器人常用的執(zhí)行機構(gòu)，相當于人體的肌肉系統(tǒng)，一旦接收到來自“大腦”的控制信號則完成相應的動作。在機器人系統(tǒng)里，每個伺服電機都相當于一個人體關節(jié)，比如，一個機器人的手臂有7個不同方向的伺服電機，就代表這個機械手臂可以向7個不同方向轉(zhuǎn)動，也可以說成有7個自由度，由此可見一個機器人自由度越多，就說明這個機器人得動作就越靈活。2.汽車發(fā)動機中主要有哪些傳感器？發(fā)動機用傳感器主要包括空氣流量傳感器、進氣壓力傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器、進氣與冷卻液溫度傳感器、氧傳感器、爆燃傳感器等3.簡述汽車電子點火系統(tǒng)的工作原理。汽車電腦ECU電子點火系統(tǒng)主要包括各種傳感器、ECU和執(zhí)行器（點火器、點火線圈、火花塞）。傳感器主要有：曲軸位置傳感器、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、冷卻液溫度傳感器、車速傳感器、爆燃傳感器以及空調(diào)開關信號等。汽車電腦（ECU）接收到曲軸位置傳感器發(fā)出的曲軸位置（G）信號，并根據(jù)空氣流量信號（或進氣歧管壓力信號）和發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號，確定基本點火時刻（基本點火提前角）。與此同時，ECU接收其他各傳感器發(fā)出的信號，對點火提前角進行修正。如發(fā)動機冷車起動時，由于發(fā)動機怠速控制裝置的作用，運轉(zhuǎn)速度較正常怠速時高，應增大點火提前角；暖機過程中，隨著冷卻液溫度的升高，發(fā)動機轉(zhuǎn)速逐漸降低，點火提前角應隨之減小。4.簡述第五代移動通信技術(shù)（5G）的特點。5G呈現(xiàn)出低時延、高可靠、低功耗的特點，已經(jīng)不再是一個單一的無線接入技術(shù)，而是多種新型無線接入技術(shù)和現(xiàn)有無線接入技術(shù)（4G后向演進技術(shù)）集成后的解決方案總稱。5G將大大增強數(shù)百萬智能手機用戶的移動體驗。除此之外5G還給我們帶來物聯(lián)網(wǎng)(I0T)和人工智能（AI）等領域全新的體驗。在基礎級技術(shù)領域，5G將提供比4G更快的數(shù)據(jù)速度，更高的數(shù)據(jù)容量，更好的覆蓋范圍，更低的延遲或更快的響應時間。這些優(yōu)勢的組合將超越提高智能手機使用體驗，5G的誕生，將進一步改變我們的生活。5.智能手機中主要有哪些傳感器？1.光線傳感器2.距離傳感器3.重力傳感器4.加速度傳感器5.磁阻傳感器6.陀螺儀7.GPS8.近場通信（NFC）傳感器9.霍爾感應器10.氣壓傳感器11.心率傳感器12.血氧傳感器13.紫外線傳感器6.簡述電容指紋傳感器的原理。電容指紋傳感器原理是：手指構(gòu)成電容的一極，另一極是硅晶片陣列，通過人體帶有的微電場與電容傳感器間形成微電流，指紋的波峰波谷與感應器之間的距離形成電容高低差，從而描繪出指紋圖像。美國Veridicom公司生產(chǎn)的FPS100固態(tài)指紋傳感器是一種直接接觸的指紋采集器件，它是一種低功耗、低價格、高性能的電容式指紋傳感器。芯片集成有二維金屬電極陣列傳感器，其中金屬電極是電容的一個極，而接觸的手指作為另一個極，表面鈍化層是中間的電介質(zhì)。由于手指上紋路及深淺的存在，導致電容陣列的各個電容值的不同，通過測量并記錄各點傳感單元電容上的電壓值就可以獲得具有灰度級的指紋圖象。7.簡述陀螺儀工作原理。原理：角動量守恒，一個正在高速旋轉(zhuǎn)的物體（陀螺），它的旋轉(zhuǎn)軸沒有受到外力影響時，旋轉(zhuǎn)軸的指向是不會有任何改變的。陀螺儀就是以這個原理作為依據(jù)，用它來保持一定的方向。三軸陀螺儀可以替代三個單軸陀螺儀，可同時測定6個方向的位置、移動軌跡及加速度。陀螺儀則可以對轉(zhuǎn)動、偏轉(zhuǎn)的動作做很好的測量。這樣，就可以精確分析判斷出使用者的實際動作，從而根據(jù)動作對手機做出相應的操作。8.簡述智能制造的實現(xiàn)需要哪些技術(shù)產(chǎn)品的支持。智能制造實現(xiàn)需要多個層次上技術(shù)產(chǎn)品支持，主要包括傳感器技術(shù)、工業(yè)機器人、3D打印、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云計算、工業(yè)大數(shù)據(jù)、知識工作自動化、工業(yè)網(wǎng)絡安全、虛擬現(xiàn)實和人工智能等，這些技術(shù)產(chǎn)品中會產(chǎn)生無數(shù)的商機和上市公司。中國工業(yè)企業(yè)智能制造五大部署重點都包括什么內(nèi)容？中國工業(yè)企業(yè)智能制造五大部署重點依次為：數(shù)學化工廠（63%）、設備及用戶價值深挖（62%）、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（48%）、重構(gòu)生態(tài)及商業(yè)模式（36%）以及人工智能（21%）、從相關技術(shù)來看，受訪企業(yè)所關注的相關技術(shù)包括工業(yè)軟件、傳感器技術(shù)、通信技術(shù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析等。10.簡述《中國制造2025》提出的實現(xiàn)制造強國的戰(zhàn)略目標?！吨袊圃?025》提出，通過“三布走”實現(xiàn)制造強國的戰(zhàn)略目標：第一步，到2025年邁入制造強國行列；第二步，到2035年我國制造業(yè)整體達到世界制造強國陣營中等水平；第三步，到新中國成立一百年時，我國制造業(yè)大國地位更加鞏固，綜合實力進入世界制造強國前列。第13章思考題與習題填空題1.物聯(lián)網(wǎng)是指通過各種信息傳感器、\t"/item/%E7%89%A9%E8%81%94%E7%BD%91/_blank"射頻識別技術(shù)、\t"/item/%E7%89%A9%E8%81%94%E7%BD%91/_blank"全球定位系統(tǒng)、\t"/item/%E7%89%A9%E8%81%94%E7%BD%91/_blank"紅外感應器、激光掃描器等信息傳感設備，采集物品的聲、光、熱、電、力學、化學、生物、信息，按約定的協(xié)議，把物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)對物品和過程的智能化感知、識別、定位和管理。2.無線傳感器網(wǎng)絡是由大量移動或靜止傳感器節(jié)點，通過無線通信方式組成的網(wǎng)絡。3.無線傳感器網(wǎng)絡由傳感器節(jié)點、匯聚節(jié)點、移動通信或衛(wèi)星通信網(wǎng)、數(shù)據(jù)管理中心、終端用戶組成。二、綜合題1.簡述無線傳感器網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)及組成部分。無線傳感器網(wǎng)絡(WirelessSensorNetwork,WSN)是由大量移動或靜止的傳感器節(jié)點，通過無線通信方式組成的網(wǎng)絡。無線傳感器網(wǎng)絡是集分布式信息采集、信息傳輸和信息處理技術(shù)于一體的網(wǎng)絡信息系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)正是通過遍布在各個角落和物體上的各種不同的傳感器以及由它們組成的無線傳感器網(wǎng)絡來感知物質(zhì)世界。無線傳感器網(wǎng)絡由傳感器節(jié)點、匯聚節(jié)點、移動通信或衛(wèi)星通信網(wǎng)、數(shù)據(jù)管理中心、終端用戶組成。2.簡述無線射頻識別裝置的工作原理裝有天線的RFID閱讀器在工作過程中持續(xù)地發(fā)出一定頻率的射頻信號，當裝有電子標簽的物體接近射頻信號所覆蓋的區(qū)域時，根據(jù)查詢信號中的命令要求，將存儲在標簽中的數(shù)據(jù)信息反射回閱讀器。閱讀器接收到電子標簽反射回的信號后，經(jīng)解碼處理即可將電子標簽中的識別代碼等信息分離出來。這些信息被傳送到后臺中央信息系統(tǒng)，后臺系統(tǒng)根據(jù)運算，針對不同的設定做出相應的處理和控制。3.簡述網(wǎng)絡傳感器的概念及發(fā)展趨勢網(wǎng)絡傳感器是指在現(xiàn)場級實現(xiàn)了TCP/IP協(xié)議的傳感器，這種傳感器讓現(xiàn)場測控數(shù)據(jù)能就近登錄網(wǎng)絡，在網(wǎng)絡所能及的范圍內(nèi)實時發(fā)布和共享。具體地說，網(wǎng)絡傳感器是采用標準的網(wǎng)絡協(xié)議，同時采用模塊化結(jié)構(gòu)將傳感器和網(wǎng)絡技術(shù)有機地結(jié)合在一起的智能傳感器。網(wǎng)絡化智能傳感器使傳感器由單一功能、單一檢測向多功能和多點檢測發(fā)展；從孤立元件向系統(tǒng)化、網(wǎng)絡化發(fā)展；從就地測量向遠距離實時在線測控發(fā)展。因此，網(wǎng)絡化智能傳感器代表了傳感器技術(shù)的發(fā)展方向。4.智慧校園的核心的特征是什么？智慧校園指的是以物聯(lián)網(wǎng)為基礎的智慧化的校園學習、工作和生活一體化環(huán)境，這個一體化環(huán)境以各種應用服務系統(tǒng)為載體，將教學、科研、管理和校園生活進行充分融合。智慧校園的核心的特征：一是為廣大師生提供一個全面的智能感知環(huán)境和綜合信息服務平臺，提供基于角色的個性化定制服務；二是將基于計算機網(wǎng)絡的信息服務融入學校的各個應用與服務領域，實現(xiàn)互聯(lián)和協(xié)作；三是通過智能感知環(huán)境和綜合信息服務平臺，為學校與外部世界提供一個相互交流和相互感知的接口。舉例說明物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧城市建設中的應用。智慧農(nóng)業(yè)智慧醫(yī)療智慧校園智能工廠供電供水智慧交通智慧停車……13章習題答案一、填空題1.初級智能化、中級智能化和高級智能化2.被測信息流、內(nèi)部控制信息流3.軟件4.前面板、程序框圖、圖標/連接器5.輸入、顯示輸出6.工具模板、控件模板、函數(shù)模板7.前面板、程序框圖窗口二、簡答題1.何謂智能檢測？答：智能檢測是檢測設備模仿人類智