测控概论2__ 小太阳传

许多家用电器中都使用传感器以增强其功能， 许多家用电器中都使用传感器以增强其功能，如： 温度传感器：空调、冰箱、热水器、 温度传感器：空调、冰箱、热水器、豆浆机等 压力传感器： 压力传感器：电子血压计等 液位传感器： 液位传感器：太阳能热水器等 空气质量流量传感器： 空气质量流量传感器：电扇和真空吸尘器 加速度和坡度传感器： 加速度和坡度传感器：电烫斗 气体传感器(人造鼻) 自动焙烧控制、 气体传感器(人造鼻)：自动焙烧控制、烟雾报警等 光电传感器（如红外）： ）：家庭防盗 光电传感器（如红外）：家庭防盗 CCD、CMOS）：数码相机、摄像机、 ）：数码相机 图像传感器（CCD、CMOS）：数码相机、摄像机、安防等 电压、电流传感器： 电压、电流传感器：充电等保护应用 重力传感器： 重力传感器：电子秤等 速度传感器：健身器（跑步机、按摩椅等） 速度传感器：健身器（跑步机、按摩椅等）
1．智能燃烧自动控制系统 欧盟成员国已发布了新的通过减少污染物排放 来保护环境的规章， 来保护环境的规章，加热设备厂家及其用户开始意 识到需要新传感器控制的燃烧器产品。 识到需要新传感器控制的燃烧器产品。使用传感器 监控燃烧状态主要有3种方法 种方法。 监控燃烧状态主要有 种方法。
(1) 在煤气和空气混合燃烧前测量温度、流速和可燃气体 在煤气和空气混合燃烧前测量温度、 成分(计算它们的发热量和所需的空气供应量 计算它们的发热量和所需的空气供应量)。 成分 计算它们的发热量和所需的空气供应量 。 (2) 监测可能的反应区。离子数和一些无负载原子团的数 监测可能的反应区。 目能够在反应发生时给出状态信息， 目能够在反应发生时给出状态信息，获取这一信息最简单的 方法就是测量可燃气体中生成物的数量。例如，如果知道0 方法就是测量可燃气体中生成物的数量。例如，如果知道 2 的体积分数， 的体积分数，就有可能推断出是该调整煤气还是空气的供应 量。 (3) 燃烧状态可以通过检测废气中 2、N0x和C0的数量来 燃烧状态可以通过检测废气中C0 的数量来 确定。 确定。由选定探头的变化与燃烧特性变化之间的关系可以建 立一种可靠的控制系统。此外， 立一种可靠的控制系统。此外，在选择合适的传感器时还应 考虑以下几个方面：低成本、高可靠性、 考虑以下几个方面：低成本、高可靠性、长期的稳定性和高 灵敏度。 灵敏度。
日本东陶公司研制出一种“ 日本东陶公司研制出一种“电脑医学计测 把它与马桶连接在一起， 器”，把它与马桶连接在一起，以便对人进行快 速健康检查。当早晨起床后， 速健康检查。当早晨起床后，尿液在便器中回旋 而下时，由电子传感器检测尿液中的尿糖、 而下时，由电子传感器检测尿液中的尿糖、尿蛋 白、红白血球以及酮(肝新陈代谢的一种指标，可 红白血球以及酮(肝新陈代谢的一种指标， 以检查肝脏是否有病) 只需5min 5min， 以检查肝脏是否有病)等，只需5min，就可将化验 结果及经过电脑分析的结论送到显示屏上。 结果及经过电脑分析的结论送到显示屏上。只要 将一只手指伸进脸盆的装置中，就可测出脉搏、 将一只手指伸进脸盆的装置中，就可测出脉搏、 血压和体温；只要人一坐到马桶上， 血压和体温；只要人一坐到马桶上，就可测出体 这些数据会自动记录并存储起来， 重。这些数据会自动记录并存储起来，而且能自 动送到主治医生那里。 动送到主治医生那里。若是发现有什么病症苗头 或疑问，医生就会请你去复查。 或疑问，医生就会请你去复查。
1、家电传感器
家电传感器的正确选择和使用， 家电传感器的正确选择和使用，不仅给人们 带来便利，还可以避免出现诸如火灾、失窃、 带来便利，还可以避免出现诸如火灾、失窃、损坏 等灾害；家电生产商通过合理选择制造产品， 等灾害；家电生产商通过合理选择制造产品，又可 以节水、节电、省气、防灾和清洁环境， 以节水、节电、省气、防灾和清洁环境，从而为社 会进步做出贡献。 会进步做出贡献。 家用电器在电子市场中占据相当大一部分。 家用电器在电子市场中占据相当大一部分。许 多简单的传感器和微系统产品， 多简单的传感器和微系统产品，如温度传感器和液 位传感器早已应用于家电领域，而先进的传感器正 位传感器早已应用于家电领域， 以惊人的速度抢占市场。 以惊人的速度抢占市场。带有智能控制系统的现代 传感器的运用成为区别不同产品和厂进步，抽水马桶越来越高级， 随着技术的进步，抽水马桶越来越高级，现 在也采用了高新技术。 在也采用了高新技术。
其主要功能有： 其主要功能有：
1)便座加热功能：有多档温度调节功能。 1)便座加热功能：有多档温度调节功能。 便座加热功能 2)温水冲洗功能 水温设多档可调。 温水冲洗功能： 2)温水冲洗功能：水温设多档可调。 3)瞬间即热式 在启动30s后加热至设定温度。 瞬间即热式： 30s后加热至设定温度 3)瞬间即热式：在启动30s后加热至设定温度。 4)超强的喷头自洁功能 超强的喷头自洁功能。 4)超强的喷头自洁功能。 5)耐高水压水路系统 耐高水压水路系统。 5)耐高水压水路系统。 6)热风烘干功能 冲洗结束后即可进行热风烘干， 热风烘干功能： 6)热风烘干功能：冲洗结束后即可进行热风烘干，有 冷风、温风、热风三档可选择。 冷风、温风、热风三档可选择。 7)触媒除臭功能 触媒除臭功能。 7)触媒除臭功能。 8)可靠的安全保护功能 可靠的安全保护功能： 8)可靠的安全保护功能：整机电源通过漏电保护插头 引入，确保用电安全。 引入，确保用电安全。水箱加热系统设置可靠的防 止过热及防止干烧的保护装置； 止过热及防止干烧的保护装置；暖座系统及暖风烘 干系统均设置防过热装置。 干系统均设置防过热装置。 9)遥控功能 由座便器上的红外线接收口， 遥控功能： 9)遥控功能：由座便器上的红外线接收口，接收来自 遥控器的信号。 遥控器的信号。
可以采用调节空燃比的方法来控制锅炉燃烧， 可以采用调节空燃比的方法来控制锅炉燃烧， 更多的方法是控制空气总流量。 更多的方法是控制空气总流量。通常用一个电离探 头来确定燃烧质量， 头来确定燃烧质量，一个专用检测系统对电离信号 进行精确探测和分析(它的内部装有一台计量仪表， 进行精确探测和分析(它的内部装有一台计量仪表， 可以提供一个矩形电源电压， 可以提供一个矩形电源电压，从而确保获得非常准 确的电离信号) 在一个全面的测试程序中， 确的电离信号)。在一个全面的测试程序中，电离 电流、最初空燃比、 电流、最初空燃比、风扇电源电压的特殊函数被集 合到一起，在此基础上设计一个闭环控制系统： 合到一起，在此基础上设计一个闭环控制系统：包 括电器开启、 括电器开启、校准以及适当的动态设定点和调解器 控制。 控制。这样最终形成了一个可以调节最初空燃比的 闭环控制系统， 闭环控制系统，无论可燃气体的组分和电器的热负 荷如何，系统都能保证长期的低污染物排放。 荷如何，系统都能保证长期的低污染物排放。
选择家用煤气用具中使用的传感器应考虑： 选择家用煤气用具中使用的传感器应考虑： 必须认真选择检测器的温度情况； 必须认真选择检测器的温度情况； 要考虑传感器的交叉敏感性、准确性、量程、 要考虑传感器的交叉敏感性、准确性、量程、 尺寸和其响应时间； 尺寸和其响应时间； 生产和维修的费用必须低。 生产和维修的费用必须低。 适用于控制燃烧过程的传感器有：电容式(测 适用于控制燃烧过程的传感器有：电容式( 0)、光学式(可测C C0、CH4、NO、 CO2、H20)、光学式(可测C2O、C0、CH4、NO、N02、 热导式( CH4)、热敏传感器( S02)、热导式(测H2、CH4)、热敏传感器(测可燃性 气体的“反应热” 液体电解质电化电池(可测H2 H2、 气体的“反应热”)、液体电解质电化电池(可测H2、 CO、CH4、NO、 以及其他气体) CO、CH4、NO、N02、S02、02以及其他气体)、固体 电解质电化电池(可测H CO)、 电解质电化电池(可测H2、02、CO)、半导体传感器 可测H CO、CH4、 (可测H2、02、CO、CH4、N02)等。
测控技术应用举例： 测控技术应用举例：大众生活
现代测控系统已不仅仅应用于国防与工业领域， 现代测控系统已不仅仅应用于国防与工业领域， 而是包括在科学研究、农业、医学和日常生活等各 而是包括在科学研究、农业、 个领域中均有应用，涉及人类生活的方方面面。 个领域中均有应用，涉及人类生活的方方面面。许 多测控系统是一些设备中的核心， 智能洗衣机、 多测控系统是一些设备中的核心，如：智能洗衣机、 空调和数字电视机中的控制系统等。
家用电器主要包括以下几类： 家用电器主要包括以下几类： 1)大型家电。洗衣机、烘干机和洗衣烘干一体机； 1)大型家电。洗衣机、烘干机和洗衣烘干一体机； 大型家电 洗碗机；炉灶(包括燃炉、电炉、烤箱、 洗碗机；炉灶(包括燃炉、电炉、烤箱、抽油烟机和 微波炉) 制冷设备(包括冰柜、 微波炉)；制冷设备(包括冰柜、冷藏室和立式柜式冷 冻室一体的电冰箱) 家居环境设备(包括热水器、 冻室一体的电冰箱)；家居环境设备(包括热水器、空 调与制冷设备、气体加热器、家庭自动化系统、 调与制冷设备、气体加热器、家庭自动化系统、空气 过滤器、真空吸尘器、厨房水蒸汽排放系统、 过滤器、真空吸尘器、厨房水蒸汽排放系统、空气调 节系统) 节系统)等。 2)小型家电 地板清洁器、熨斗、咖啡机、 小型家电。 2)小型家电。地板清洁器、熨斗、咖啡机、搅拌 电动牙刷、剃须刀、血压计和电子体温计等。 机、电动牙刷、剃须刀、血压计和电子体温计等。 3)加热及温度控制 供热系统、热水锅炉、 加热及温度控制。 3)加热及温度控制。供热系统、热水锅炉、温度 调节系统等。 调节系统等。 4)安全及保障设施 入侵报警、安全系统、 安全及保障设施。 4)安全及保障设施。入侵报警、安全系统、火警 检测系统(所带传感器用于检测温度、C0和 检测系统(所带传感器用于检测温度、C0和C02等有害 气体和烟尘的排放、 气体和烟尘的排放、CH4和C2H6可燃性气体的燃烧检 空气质量监测等。 测)、空气质量监测等。
一、居家生活
随着人们生活水平的不断提高， 随着人们生活水平的不断提高，家用电器已成 为百姓生活中不可缺少的一部分。微电子、 为百姓生活中不可缺少的一部分。微电子、光电技 单片机、嵌入式系统和测控技术的发展， 术、单片机、嵌入式系统和测控技术的发展，使得 家电向智能化发展。 家电向智能化发展。 无论是欧美还是我国， 无论是欧美还是我国，家用电器都有相当高的 普及率，每个人和家用电器都日夜相伴， 普及率，每个人和家用电器都日夜相伴，家用电器 的重要作用日益体现。近年， 的重要作用日益体现。近年，随着城市居民家庭经 济收入的增长，人们的生活水平普遍提高， 济收入的增长，人们的生活水平普遍提高，尤其是 居住条件和水、 气等配套设施的改善， 居住条件和水、电、气等配套设施的改善，为种类 繁多的家用电器进入千家万户创造了条件， 繁多的家用电器进入千家万户创造了条件，同时也 给家用电器的生产提供了难得的发展机遇。 给家用电器的生产提供了难得的发展机遇。家电产 包括家用医疗仪器)向系列化、智能化、 品(包括家用医疗仪器)向系列化、智能化、美观化 方向发展，功能趋向于能为人们的健康生活提供更 方向发展， 更好的帮助。 多、更好的帮助。