详解地磁感应器原理-应用及优缺点
详解地磁感应器原理/应用及优缺点
地磁感应器既是地磁传感器，地磁传感器的工作原理是当驾驶员将车辆停在车位上，地磁传感器将自动感应车辆的停车时间，将时间传送到中继
站进行计费，市民直接用银行卡在POS机上缴费。同时利用该设备摄像功能，不交费的车辆进行拍照，并将这些车辆信息录入有关网站，对逃费车辆采取
一定措施。
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优点
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一．安装、维修方便，不必封闭车道、对路面破坏小，当在检测点吊架或侧面安装时不用破坏路面，维修时只需检查地磁传感器即可；检测点不
易遭到破坏，不受路面移动影响；
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二．地磁传感器是利用地球磁场在铁磁物体通过时的变化来检测，所以它不受气候的影响；
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三．通过对灵敏度的设置可以识别铁磁性物体的大小，可以大致判断出车辆的类型；
交通检测器的种类及其优缺点
交通检测器的种类及其优缺点 检测器的概述 目前国内外在交通检测系统或交通信息采集系统中，大量应用了电磁传感技术、超声传感技术、雷达探测技术、视频检测技术、计算机技术、通信技术等高新科学技术。相应地，交通信息检测器主要有：电感环检测器（环型感应线圈）、超声波检测器、红外检测器、雷达检测器、视频检测器等。 交通检测器以车辆为检测目标，检测车辆的通过或存在状况，对于异常交通流信息如拥堵、事故等也能进行实时监测，也检测路上车流的各种参数，如车流量、车速、车型分类、占有率、排队等，其作用是为控制系统提供足够的信息以便进行最优的控制。 检测器的分类 检测器种类很多，其工作原理大致可分为两类：○ 1检测能使某种开关触点闭合的机械力；○ 2检测因车辆的运动或存在引起的能量变化。压力检测器就是利用机械力检测的例子，而利用能量变化进行检测则有环形线圈检测器超声波检测器等等。 按照能否检测静止车辆来分，检测器可分为两类。有些检测器如环形线圈、磁强计检测器能检测存在于检测区域的静止或运动的车辆，这类检测器称为存在型检测器；而另一类检测器只能检测运动通过检测区域的车辆，这类检测器称作通过型检测器。 检测器还可以检测和交通有关的环境条件，以便在出现有害的环境条件时能够对交通进行控制或提出警告。 常用检测器的原理及优缺点介绍 超声波检测器 工作原理:根据光沿直线传播的原理，当光遇到障碍物时就会被反射回来，同理当超声波遇到障碍物(车辆)时就会产生一反射波，反射波传送回接收端，根据时间差就可以判断是否有车辆通过。正常情况下，没有车辆时超声波返回到超声波检测器用的时间比有车辆通过时用的时间要长，当接收到反射波的事件变短就可以判断出车辆通过。 超声波车辆检测器的工作原理可分为两种：传播时间差法和多普勒法。 （1） 传播时间差法 这是一种将超声波分割成脉冲射向路面并接收其反射波的方法。当有车辆时，超声波会经车辆提前返回，检测出超前于路面的反射波，就表明车辆存在或通过。 如图3-3a 所示，若超声波探头距地面高度为H ，车辆高度为h ，波速v ，发自探头的超声波脉冲的反射波从路面和车辆返回的时间分别为t 和t ’，则： t =v H 2 t ’=()v h H -2（3-13） 可见时间t ’与车辆高度h 向对应。这个特点即用来判别车辆存在，也可用于估计车高。从图3-3b 还可看出，调整启动脉冲的启动时间和宽度，能够限制输出信号发生的时间t ’的
霍尔传感器工作原理
半导体薄片置于磁感应强度为 B 的磁场中，磁场方向垂直于薄片，如图所示。当有电流 I 流过薄片时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势 EH ，这种现象称为霍尔效应，该电动势称为霍尔电势，上述半导体薄片称为霍尔元件。 原理简述如下：激励电流 I 从 a 、 b 端流入，磁场 B 由正上方作用于薄片，这时电子 e 的运动方向与电流方向相反，将受到洛仑兹力 FL 的作用，向内侧偏移，该侧形成电子的堆积，从而在薄片的 c 、 d 方向产生电场 E 。电子积累得越多， FE 也越大，在半导体薄片 c 、 d 方向的端面之间建立的电动势 EH 就是霍尔电势。 由图可以看出，流入激励电流端的电流 I 越大、作用在薄片上的磁场强度B 越强，霍尔电势也就越高。磁场方向相反，霍尔电势的方向也随之改变，因此霍尔传感器能用于测量静态磁场或交变磁场。 半导体薄片置于磁感应强度为 B 的磁场中，磁场方向垂直于薄片，如图所示。当有电流 I 流过薄片时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势 EH ，这种现象称为霍尔效应，该电动势称为霍尔电势，上述半导体薄片称为霍尔元件。 原理简述如下：激励电流 I 从 a 、 b 端流入，磁场 B 由正上方作用于薄片，这时电子 e 的运动方向与电流方向相反，将受到洛仑兹力 FL 的作用，向内侧偏移，该侧形成电子的堆积，从而在薄片的 c 、 d 方向产生电场 E 。电子积累得越多， FE 也越大，在半导体薄片 c 、 d 方向的端面之间建立的电动势 EH 就是霍尔电势。 由图可以看出，流入激励电流端的电流 I 越大、作用在薄片上的磁场强度B 越强，霍尔电势也就越高。磁场方向相反，霍尔电势的方向也随之改变，因此霍尔传感器能用于测量静态磁场或交变磁场。
地磁车辆检测器安装(参考指南)说明书V1.0
地球磁场型车辆检测器/车位探测器安装说明书 参考指南（V1.0） 概述 地磁车辆检测器安装方式有两种： 一、埋入路面下安装。埋入路面下安装优点：车辆距离检测器安装固定后，其离车辆地 盘距离可控制在某个范围内（一般0.5米以内），需要埋设设备和牵引电缆线，要对路面挖掘安装空和引线槽。但工程量相对埋设线圈是很少的。另外灵敏度调节和其他参数设置可离线设置，相对占用车道时间也是很短的。所以该方式并不会在施工方面带来特别大的困扰。 二、道路侧（路）边安装。 也可选择路边安装。特别适合某些不能破坏路面或路面比较松软（安装后无法保证检测器位置长期不发生位移的）场合。这种场合下，能够在道路侧边安装仍能实现车辆检测，且综合考虑价格、性能因素，地磁检测器某种意义上将是唯一的有性价比的产品选择了。另外车道较窄，宽度不超过3~4米，可选择侧边安装方式，道路两侧各安装一个检测器，就可非常方便的检测每一侧车辆；如高速公路出入口匝道，一般很窄，就可直接将检测器安装在护栏上，非常方便，高速公路收费站的出入口，也可选择侧边安装（在收费亭上）。 安装方式一：埋入路面下安装
图一检测器埋设安装示意图 图一为车辆检测器在路面下安装示意图， 安装步骤如下： 1、在路面上挖掘或钻一个安装孔，宽度以能放入检测器为适宜，深度为0.2~0.6米。 2、在路面挖掘引线槽。 3、将套好（地磁检测器的）电缆线的PVC管放入槽中。 4、调节电缆线，将地磁检测器放入孔中，调整好距离地面高度H=0.2~0.4米。电缆线 要出于松弛状态。 5、往地磁检测器与安装孔间隙处填充固化且防水材料。 6、将电缆线连接到客户控制系统。 材料与安装要点： 1、PVC管选择不要太粗，比电缆线直径稍大，能套入电缆线为妥。 2、电缆线在PVC管中应处于适当松弛状态（不可处于紧绷状态），避免PVC管变形， 拉断电缆电气线。PVC与电缆出入口出要填充防水材料。 3、同样的，装PVC管的引线槽宽度以能埋下PVC槽为合适。 4、引线槽深度不能太浅，太浅，容易被车轮压塌该槽，并影响到其中的电缆性能，甚至 会压断。 5、安装孔与检测器间隙的填充材料可选用水泥或环氧树脂，沥青等，视情况而定。 参数调试： 1、参数预设置： 预固定好检测器（只要确实保证检测器不会移动，）。然后，根据参数设置步骤设置背景参数，灵敏度，反应设置，恢复设置等，可按参考下表。 表1 反应设置数恢复设置数灵敏度 小于5 小于5 30~200 高速100公里/小时 较高速60~100公里/小时 5~30 5~30 30~200 中速40~80公里/小时 20~30 20~30 30~200 大于30 大于30 30~200 低速10~40公里/小时 设置后，按规定速度范围，通过一辆汽车，应能被检测到，否则要检查检测器与安装孔是否有问题。 2、固化安装，如果预调通过，说明安装高度基本合适，检测器没有故障，可填入防水、 固化材料，进行防水和加固。 安装方式二：道路侧边安装 道路侧边安装是本检测器不同与线圈型检测器的鲜明特点，它由于这种特点，它可为客户提供更高的性价比，最小的施工量。
地磁感应
利用地球磁场进行车辆检测的地磁传感器 地磁传感器可用于检测车辆的存在和车型识别。这种利用车辆通过道路时对地球磁场的影响来完成车辆检测的传感器与目前常用的地磁线圈（又称地感线圈）检测器相比，具有安装尺寸孝灵敏度高、施工量孝使用寿命长，对路面的破坏小（有线安装只需要在路面开一条5毫米宽的缝，无线安装只需要在路面打一个直径55毫米深150毫米的洞，当在检测点吊架或侧面安装时不用破坏路面）等优点，在智能交通系统的信息采集中必将起到非常重要的作用。 1.车辆检测传感器的现状 随着经济的飞速发展，基础设施的投资力度越来越大，表现之一就是道路建设。但是由于道路建设周期一般较长，其增长远远跟不上车辆的急剧增长，使得交通状况日益恶化，这几乎成为所有城市的通玻改变目前这种交通现状的有效解决办法就是在城市交通管理部门建立完善的交通监控系统。交通监控系统的主要目标是适应动态交通状况的变化。即通过采集交通数据并将其传输到交通管理中心，在中心进行分析，根据分析结果，中心通过控制车辆出入和信号灯，从而更好地管制交通；中心还可以利用这些数据在发生交通事故时迅速采取措施。同时管理中心可把采集的交通数据传给司机，这有助于减缓交通拥挤，优化行车路线。运用交通监控系统可以提高现有道路的通行能力，协调处理突发性交通事件，缓和交通阻塞，从而改善交通状况。数据采集系统在交通监控系统中起着非常重要的作用，所以研究有更高应用价值的数据采集系统是必要的。车辆检测传感器是数据采集系统的关键部分，传感器的性能对数据采集系统的准确性起决定作用。传统的交通数据采集是通过在路面上铺设地感线圈传感器，这种方法有以下缺点： 一、是线圈在安装或维护时必须直接埋入车道，这样交通会受到阻碍； 二、是埋置线圈的切缝软化了路面，容易使路面受损； 三、是工程施工时，出于无意或由于需要切断线圈的现象也会发生，结果常常使线圈无法使用； 四、是感应线圈易受到冰冻、盐碱或繁忙交通的影响； 五、是感应线圈寿命一般为二年，之后要破坏路面，重新铺设等。其它传感器如超声波传感器容易受环境的影响，当风速6级以上时，反射波产生漂移而无法正常检测；探头下方通过的人或物也会产生反射波，造成误检；红外传感器工作现场的灰尘、冰雾会影响系统的正常工作。 而且，以上几种传感器都是根据车长来识别车辆的类型，无法识别载重车辆。 在未来的智能交通运输系统中，交通数据采集器将大范围覆盖街道和公路，从而发挥数据采集的优势。传感器的检测准确度对区域监控方案的产生非常重要，所以用一种先进的、稳定准确的传感系统代替现有的落后的传感系统就成为一个亟待解决的问题。 另外，由于建设高速公路的投资较大，贷款筑路、收费还贷的政策早已深入人心。但是高速公路上的收费站大大地降低了高速公路的通行能力。国外已有实行不停车收费的例子。在国内内，不停车收费也是这种收费制式的发展方向。在不停车收费中，需要数据采集器自动识别车型以便根据不同的车型收取相应的费用。这就要求数据采集器不仅能检测车流，而且还要准确识别出过往车辆的类型。现有的数据采集系统通常都是根据车长来识别车型，无法识别载重车辆，更不能满足收费系统中根据车重来收费的要求。 2.地磁传感技术及其优点 地球的磁场在几公里之内基本上是恒定的，但大型的铁磁性物体会对地球磁场产生巨大的扰动，地磁传感器可以分辨出地球磁场6000分之1的变化，而当车辆通过时对地磁的影
光电式液位传感器的优点缺点
光电式液位传感器的优点、缺点 光电式液位感器的主要功能是侦测液位，可以实现缺水保护、无水报警、防水过多溢出等功能，广泛应用于各个行业。那么光电式液位传感器存在什么缺点什么优点呢？ 光电式液位传感器的优点： 1.响应时间短 光本身为高速，并且传感器的电路都由电子零件构成，所以不包含机械性工作时间，响应时间非常短。可快速、精准的检测液位，实现电器缺水保护、防水满溢出功能 2.液位检测精度高 污垢、液体中的杂物、沉淀物等都不会影响光电式液位传感器的检测精度，不同于浮球式液位传感器的液位控制精度在±3mm，而如能点的光电式液位传感器可以达到±0.5mm的精确度。 可检测多类型的液体 由于光电式液位传感器以光学反射未检测原理，所以并不像浮球式液位传感器那样受液体杂物、粘稠性限制，它可对净水、具有杂质的污水、具有腐蚀性的清洗液、黏稠的柴油机油等各类液体进行检测。 可实现非接触式的检测 使用分离式光电液位传感器，液体容器与机器是可分离的，可以不接触液体也能检测液位。水箱可移动，可更加方便清洗、且更卫生。
可多方位安装 在光电式液位传感器的采集方法中，安装是不会影响它的正常工作的。因此光电式液位传感器可以朝上、朝下安装；侧面安装、斜向安装等，因此水箱或其他容器的不规则形状并不会限制它的使用。 光电式液位传感器的缺点： 1. 不可在阳光直射下使用 可以采用更改安装的方式避免，或者是采用遮光罩等方式避免。 2.水汽、水蒸气等导致的探头上有水珠会影响传感器检测
在经过程序调整后，在程序中把这一因素计算在内可以解决此问题。 3.液面波动导致液位传感器误判。 可以采用在程序中加入防抖逻辑的方式，解决液面波动这一因素的影响。
问卷调查法的优缺点
现在使用问卷进行调查的同行越来越多了，互联网也给问卷调查带来更多的机会。许多公司已经吧问卷调查作为最常规的了解用户的手段。本打算直接写问卷调查注意事项，后来琢磨一下，今天还是先聊聊问卷调查的优缺点，了解一些基本背景，后面我们再用实例谈谈问卷的具体设计，会更好一些。 问卷调查法的优点 问卷法节省时间、经费和人力，这是为什么经常采用问卷法的原因。 问卷法调查结果容易量化。 问卷调查是一种结构化的调查，其调查问题的表达形式、提问的顺序、答案的方式与方法都是固定的，而且是一种文字交流方式，因此，任何个人，无论是研究者，还是调查员都不可能把主观偏见代入调查研究之中。其调查的统计结果一般都能被量化出来。 由于问卷调查结果便于统计处理与分析。 现在有大量的相关统计分析软件可以帮助我们进行数据分析，有些甚至能直接帮助我们设计问卷。方便实施和分析。 也方便进行数据挖掘。 现在的电子问卷克服了纸质问卷的一些缺点，方便实施与调整。 虽然他不可能取代面对面的问卷调查，但由于成本更低，更容易及时调整问卷设计上的不足，越来越多的问卷采用电子问卷的形式，可以通过网站，e－mail进行发布与回收。数据直接使用数据库记录，方便筛选与分析。 问卷调查法可以进行大规模的调查。 无论研究者是否参与了调查，或者参与的多少，都可以从问卷上了解被访者的基本态度与行为。这种方式是其他任何方法也不可能做到的，而且问卷调查可以周期的进行而不受调查研究人员变更的影响,可以跟踪某些问题用户的变化。 问卷法的缺点 面向设计的问题问卷调查比较难 面向未来的调查（为设计进行的调查）很多时候需要了解用户的意图、动机和思维过程。问卷调查这类问题往往效果不佳，或者说问题设计比较难。而开放式的问题，回收质量、分析和统计等工作也会受影响。 我个人经验不是很丰富，自己总结有两条：第一，做问卷之前要做许多的其他调查活动，如：访谈、观察、出声思考等等。第二、问卷调查过去和现在的行为方式比较合适，不能指望通过问卷获得更多。 调查问卷设计难
T-11-V5-多目标追踪微波车辆检测器技术方案
微波交通检测器应用方案——T-11 V5 多目标追踪雷达 江苏志德华通信息技术有限公司 编辑者：高志鹏
1．Tracteh T-11 V5多目标追踪微波车辆检测器简介 1．1功能概述 ●Tractech T-11 V5多目标追踪微波车辆检测器（以下简称T-11 V5），是利用二维主动扫描式阵列雷达 微波检测技术，对路面发射微波，以每秒20次的扫描频率可靠地检测路上每一车道的目标，准确区分机动力、非机动力、行人等，可同时识别及跟踪最多64个目标对象。 ●可同时测量每车道的流量、平均速度、占有率、85%位速率、车头时距、车间距等交通数据，以及排队 长度、逆行、超速、ETA等报警信息，并可准确地测量区域内每个目标的位置坐标（X,Y）与速度（Vx, Vy）。 ●能进行大区域检测，沿来车方向正常检测区域至少可达160米，能同时检测至少6个车道，其中中间的 4个车道每条车道可以有4个精确的检测点，4条车道就可以配置16个精确的检测点。每个检测点就是一条线，这条线与路交叉成90度夹角，也就是垂直于路的方向。这些垂直于路的方向的检测线，就可以作为雷达的检测点，可以非常精确检测车辆接近并经过这些检测点时的状态 ●自动检测交通流的运行方向，进行车辆逆行检测统计。 ●采用前向安装的方式，可方便地利用既有杆件：信号灯杆、电警杆横臂、任一标志标牌、路灯杆上，具 有安装维护方便，不破坏路面，不影响交通，技术先进，成本低等特点。 ●可在全天候环境下工作，外壳达到IP67防护标准，并具有自校准以及故障自诊断功能。 ●可视化的图形化操作界面能实时显示每个目标在检测区域内被跟踪情况以及车辆即时速度、车辆长度等 实时信息。 1．2应用场合 T-11 V5 是一款革命性的通用交通管理雷达，可以用在交通管理领域的很多方面： 公路和交通管理系统
基于地磁传感器的车位检测系统设计
基于地磁传感器的车位检测系统设计 摘要：针对近年来兴起的开放式停车场技术，文章 利用三轴地磁传感器HMC5883检测车位中的车辆停放状况，并将传感器的检测数据送至stc12c1052ad单片机，利用动 态波形特征提取算法运算处理，从而确定车辆的停放状态，通过无线发送模块将数据传送到管理终端。管理终端接收的数据通过stc89c52芯片运算整合，将车位状态显示在液晶 屏上，极大的方便了停车场的管理。 关键词：地磁传感器；车位检测；无线传感器网络 1 系统方案设计 1.1 地磁传感器原理 地磁场是一个磁场强度随位置和时间变化而变化的弱 磁场，平均感应强度为50000-60000nT。在没有外部磁场干扰时，传感器内部磁阻电流密度矢量[2]一般呈直线状态；当外部磁场扰动时，电流密度矢量因霍尔效应会与电场方向偏离一定角度，因此，电流的大小和方向将变化，电阻值变化。 设计采用霍尼韦尔公司的三轴地磁传感器HMC5883，HMC5883可以同时感应水平和垂直三个方向的地磁强度。 仅需要判断车位中是否有车辆停放，不必知道车辆停放的空间姿态，所以只使用到了其中的X轴，而另外两轴可以为其
他功能的扩展提供用途，如通过三个轴的磁场感应强度计算出车辆的空间位置状态，从而实现帮助驾驶员规范停车等功能。检测停车位是否有车辆，HMC5883地磁传感器放置如图1，车辆沿x轴的负方向进入停车位，当车辆进入停车位时，x轴产生的磁场变化最大，因此只需读取x轴的变化便可判断车辆的有无，Y轴和z轴均与x轴垂直，z轴指向天空，Y轴与车辆行驶方向垂直，因此几乎不受影响。 1.2 系统结构设计 系统主要由车位检测小板，网络节点，管理终端组成[3]。由安装在车位中的检测小板检测车位数据，通过无线网络将数据发送到管理终端运算处理，显示车位信息，并将数据存入数据库。 2系统硬件电路设计 地磁车位检测小板的检测与发送装置的电路，主要由芯片STC12C1052、霍尼韦尔HMC5883、315MHz无线收发模块，tps61070电源模块等组成，实现对地面磁感线疏密度的检测功能，当车辆停止在检测板上方时，会对该处的地球磁场产生扰动，影响HMC5883内部的铁镍合金的电阻率改变，进而将磁场变动的信号发送给STC12C1052，由 STC12C1052运算处理，再控制315MHz发射模块发送信息给管理终端。检测发送装置的原理设计电路如图3所示。 3 系统软件设计
智能交通数据采集--地磁检测器技术资料
地磁检测器技术资料1.1地磁车辆检测器（型号：FDC-003） 1.1.1产品尺寸示意图 1-1产品尺寸示意图 1.1.2产品外观
图1-2 地磁检测器图 1.1.3产品特性 1. 通信频率，470MHz，符合无线通信标准，无需申请； 2. 通信距离最大100米，大部分路口不需要加装中继器； 3. 聚丙烯（PPR）材料外壳，提高使用寿命，防止出现裂纹、老化等现象； 4. 检测器小巧(φ50mm×H100mm)，对路面破坏小； 5. 电量实时监测； 6. 强度实时检测； 7. 磁场感应强度可分为5级可调； 8. 自适应，自学习能力； 9. 检测灵敏度高；
10. 安装简单方便：无线传输，无电源线，无数据线，用水钻（通用工具）在路面钻一圆洞埋入即可； 11. 环境适应性强，能够全天候，全时段运行； 12. 自主研发，算法独特，抗干扰能力强； 13. 设置便捷，维护简便。 1.1.4地磁设备特色 1、安装施工方便 路面施工极其方便，不封闭车道，不挖开路面，不布线，不用电源，只需钻小孔（直径50毫米，高度130毫米）植入即可，对路面破坏小。 2、全天候检测，使用寿命长，维护简单 不受天气的影响，环境温度-20℃至70℃，24小时不间断工作。 外形小巧，实现隐蔽安装，无需承载车辆压力，检测点不易遭到破坏，内置电池可使用5年。几乎不需要平时的维护。 3、多维数据收集为实施监控提供依据 可以获取地点时间、通过时间、时距、占有率、车流量、平均车速、车型、状态(通过、刹车、起步)、刹车时间、起步时间、停车时间等数据。 4、网络负荷最小化 车流信息已在地磁检测器计算完成，上传结果数据，对网络负荷极小，与其它交通系统轻松对接。即使是用GPRS也可以轻松
传感器主要知识点
1.传感器 定义 传感器是一种以一定的精确度把被测量转化为与之有确定对应关系的、便于精确处理和应用的另一种量的测量装置或系统。 静态特性 指传感器在输入量的各个值处于稳定状态时的输出与输入的关系，即当输入量是常量或变化极慢时，输出和输入的关系。 动态特性 输入量随时间动态变化时，传感器的输出也随之变化的回应特性。 扩展 一阶环节 微分方程为 a1dt dy +a0y=b0x 令τ=a1／a0为时间常数，K=b0／a0为静态灵敏度 即（τs+1）y=Kx 频率特性y （j ω）／x （j ω）=K ／（j ωτ+1）.课后习题1-10 2.金属的电阻应变效应：导体或半导体在受到外力的作用下，会产生机械形变，从而导致其电阻值发生变化的现象。 应变式电阻传感器主要由电阻应变计、弹性元件和测量转换电路三部分构成；被测量作用在弹性元件上，弹性元件作为敏感元件，感知由外界物理量（力、压力、力矩等）产生相应的应变。 3.实际应用中对应变计进行温度补偿的原因，补偿方法及其优缺点 原因：由于环境温度所引起的附加的电阻变化与试件受应变所造成的电阻变化几乎在相同的数量级上，从而产生很大的测量误差。 补偿方法：A 自补偿法a 单丝自补偿法 优点是结构简单，制造使用方便，成本低，缺点是只适用于特定的试件材料，温度补偿范围也狭窄。b 组合式补偿法 优点是能达到较高精度的补偿，缺点是只适用于特定的试件材料。B 线路补偿法a 电桥补偿法 优点是结构简单，方便，可对各种试件材料在较大温度范围内进行补偿。缺点是在低温变化梯度较大的情况下会影响补偿效果。b 热敏电阻补偿法 补偿良好。C 串联二极管补偿法 可补偿应变计的温度误差。 4.变隙式电感传感器的结构、工作原理、输出特性及其差动变隙式传感器的优点 由线圈、铁芯和衔铁构成；在线圈中放入圆柱形衔铁当衔铁上下移动时，自感量将相应变化，构成了电感式传感器 输出函数为L=ω2μ0S0／2δ 其中μ0为空气的磁导率，S0为截面积，δ为气隙厚度。优点 可以减小气隙厚度带来的误差。 5.电感式传感器和差动变压器传感器的零点残余误差产生原因，如何消除 原因①两个电感线圈的等效参数不对称，使其输出的基波感应电动势的幅值和相位不同，调整磁芯位置时也不能达到幅值和相位同时相同； ②传感器的磁芯的磁化曲线是非线性的，所以在传感器线圈中产生高次谐波。而两个线圈的非线性不一致使高次波不能相互抵消。 措施 ⑴在设计和工艺上，要求做到磁路对称、线圈对称，磁芯材料要均匀，特性要一致；两个线圈要均匀，紧松一致。 ⑵采用拆圈的试验方法，调整两线圈的等效参数，使其尽量相同。 ⑶在电路上进行补偿。 6.改善单组式变极距型电容式传感器的非线性 传感器输出特性的非线性随相对位移△δ／δ0的增加而增加，为了保证线性度，应限制相对位移的大小。 一般采用差动式结构，使之在结构上对称，减小非线性误差。 电容式传感器工作原理：两平行极板组成的电容器，不考虑边缘效应，其电容C=εS ／δ式中ε 极板间介质的介电常数 S 极板的遮盖面积 δ 极板间的距离 当被测量的变化使式中的εδS 任一参量发生变化时，电容C 也随之变化。
调查研究法特点
（二）调查研究法的特点 1.调查对象的广泛性 教育调查研究的对象，可以是某一个人、某一个班级或某一所学校，也可以是某一市、某一省、或某一国家的教育情况，甚至可以是国际性的教育发展情况。调查对象的广泛性还表现在，教育调查研究是以活动形态或现实存在形态的教育问题、教育现状为研究内容的，它们广泛存在于教育的各个领域之中，因此从理论上说，一切教育现象都可以作为教育调查研究的对象。 2．调查手段的多样性 在进行教育调查研究时，可以采用多种多样的调查手段和方法。如问卷、访谈、测量等，其中每一种方法，在不同的情况下可以表现出不同的方式。在具体研究过程中，研究者可以根据课题的大小和性质以及研究者自身的情况选择适当的方法。 3.调查方法的可操作性和实用性 在进行教育调查研究时，要设计详细、具体的调查方案。在调查方案中，有各种研究变量的操作指示，有根据各种调查方法设计出的调查工具，如问卷、访谈提纲、测量表及试卷，也有供分析资料用的整理信息和统计的方法，等等。这样，在开展调查研究时，调查者就可以依据调查方案进行具体操作，且具有较强的可操作性。另外，教育调查研究法在设备条件的控制环境上没有太多的要求。特别是对于数据资料的收集，可以在较大的范围内进行，从而在较短的时间内收集到大量的数据资料，因此有较大的实用性。 4.调查结果的延时性 利用教育调查手段和方法获得的结果，一般是通过书面或口头语言等形式表达出来的关于事实的报告，具有延时性的特点。相对来说，其所得资料的信度、效度不及观察研究所得的资料。 1、概念 调查研究法是在科学方法论和教育理论的指导下，通过运用问卷、访谈、测量等科学方式，有目的、有计划地搜集有关教育问题或教育现状的资料，从而获得关于教育现象的科学事实，并形成关于教育现象的科学认识的一种研究方法。
GMR磁场传感器的工作原理
GMR磁场传感器的工作原理 巨磁电阻（GMR）效应是1988年发现的一种磁致电阻效应，由于相对于传统的磁电阻效应大一个数量级以上，因此名为巨磁电阻(Giant Magnetoresistanc)，简称GMR。 1. 巨磁电阻（GMR）原理，见图一。 巨磁电阻（GMR）效应来自于载流电子的不同自旋状态与磁场的作用不同，因而导致的电阻值的变化。这种效应只有在纳米尺度的薄膜结构中才能观测出来。赋以特殊的结构设计这种效应还可以调整以适应各种不同的性能需要。 2. 巨磁电阻（GMR）传感器原理，见图二。 巨磁电阻（GMR）传感器将四个巨磁电阻（GMR）构成惠斯登电桥结构，该结构可以减少外界环境对传感器输出稳定性的影响，增加传感器灵敏度。工作时图中“电流输入端”接5V~20V的稳压电压，“输出端”在外磁场作用下即输出电压信号。
3. 巨磁电阻（GMR）传感器性能，见图三，表一。 图三所示为巨磁电阻（GMR）传感器在外场中的性能曲线，表明该传感器在±200Oe的磁场范围类有较好的线性。 表一所示为国际上各公司生产的巨磁电阻（GMR）传感器的性能对照，表中标注有（库万军）处为本公司产品。对比表明本公司的产品无论灵敏度或线性范围都有较大的优越性，而且本公司产品性能仍在不停的丰富和完善过程中。更为重要的是，本公司产品采用特殊的结构，适宜于采用半导体集成化规模生产，因此生产成本低。
3. 产品使用说明 a.巨磁电阻（GMR）传感器作为一种有源器件，其工作必须提供5~20V的直流电源。而且该 电源的稳定性直接影响传感器的测试精度，因此要求以稳压电源提供；使用中也应避免过电压供电； b.巨磁电阻（GMR）传感器作为一种高精度的磁敏传感器，对使用磁环境也有一定的要求， 其型号选用应根据使用环境的磁场大小来决定； c.巨磁电阻（GMR）传感器对磁场的灵敏度与方向有关。其外形结构上标注的敏感轴为传感 器对磁场最为灵敏的方向，参见图四。当不平行时，灵敏度降低，其关系为 Sθ=S0COSθ 其中Sθ为磁场方向与传感器敏感轴间的夹角为θ时的灵敏度，S0为磁场方向与传感器敏感轴平行时的灵敏度。 图4 巨磁电阻（GMR）传感器外形结构及接线图 d.对于输出特性相对于外磁场为偶函数时，则将传感器作为测量使用时需要外加偏置磁场。理想情况偏置磁 场的大小为传感器保持线性范围磁场的1/2。
地磁车辆检装置实验报告
一、测试目的 1. 熟悉无线地磁车辆检测装置的操作。 2. 测试无线地磁检测器能否检测车辆的存在。 二、测试工具 软件工具：Flash Program 硬件工具：CC2530仿真器、含铁量较高的物体 三、测试步骤 1.烧写地磁检测器和接收单元的hex文件 a.在PC上安装CC2530仿真器驱动及烧写工具Flash Program。(详见《地磁车辆检测装置软件开发环境搭建》文档) b.用CC2530仿真器将板子和PC机相连，在PC端打开Flash Program， 然后分别烧写地磁检测器和接收单元的hex文件。 2.地磁检测器系统功耗测试 检测器在完成一次采集之后进入PM3模式，在PM3模式中CC2530能量消耗的最少。检测器的唤醒是通过HMC5883L的中断引脚周期唤醒CPU，两 次中断的间隔时间约为33.3ms。具体操作步骤如下： a.先将外接5V电源稳压成3.3V给检测器供电,然后串联一个阻值较小的 电阻(约2欧)，用示波器测试并记录电阻两端的波形。 b.通过波形数据，分别计算出一个周期内检地磁检测器工作模式时的 电流(mA)和时间(Ms)、PM3模式时的电流(mA)和时间(Ms)。 c.确定检测器持续工作一年的电池电量。假如计算公式如下： 平均电流=(工作模式时间x工作模式电流)+(PM3模式时间xPM3模式电流 ))/33.3ms 所以检测单元工作一年所需电量约为： Energy = 平均电流 x 24(小时) x 365(天) 3.设置模块ID
a.将接收单元8位拨码开关拨到相应的数值。拨码开关前4位(二进制)表 示接收单元ID，后四位(二进制)表示地磁检测器ID。例如拨码开关的 值为10101110，则接受单元ID为1010 = 0x0A，检测单元ID为1110=0x0E。接收单元和检测器ID范围均为0x00~0 x0F。 b.设置好接收单元拨码开关的数值后，连续按3下KEY2，同时RUN指示灯 闪烁，系统将进入设置模式。 c.将含有铁的物体距离一定高度从地磁检测器上方经过,若地磁检测 器指 示灯闪烁一下(约500MS)，则表明设置ID成功。 4.检测器的磁场校准及使用 检测器上电后,首先会对环境磁场进行采样并以当前环境磁场建立基准,此时LED灯会快速的连续闪烁,当基准磁场建立后进入检测状态， LED灯熄灭。如果环境磁场不稳定或者自身的位置在不断变化,产品将 无法确定基准磁场而一直处于基准磁场采样及判断状态。产品在启动 前要首先固定好,并确认没有交流磁场的干扰。当传感器位置变化,或 者有固定磁场干扰而无法正常工作时,需要重新启动传感器,建立新的 磁环境基准。 5.检测车辆的存在性 a.用串口助手模拟信号机发送查询指令，指令格式如下：0xFD+0xC2+接 受单元ID+0x01+校验和。 b.将含铁的物体距离一定高度从地磁检测器上方经过,若对应的某一个L ED灯闪烁，则表明有车经过。 c.读取串口助手收到的指令，其格式为0xFB+0xC2+接收单元ID+0x01+红 灯和车辆信息(1字节，高4位表示红灯信息，低4位表示车辆信息)。 根据红绿灯状态(如0x23，2表示INR3为红灯，3表示第四车道有车) ，如此可推断出车辆是否是在红灯状态下经过；红绿灯状态可以模 拟，将接收单元的INR1~INR8接入220V电压即可。
三轴地磁传感器封装新思路 解决高温可靠性问题
三轴地磁传感器封装新思路解决高温可靠性问题 三轴磁传感器，又称电子罗盘，在无人机、智能手表、导航设备中广泛普及和应用。针对需要侦测物体运动变化情况，三轴磁传感器承载着至关重要的绝对指向作用，为稳定飞行、辅助导航等多样化功能保驾护航。也正如此，三轴磁传感器的可靠性是这些装置稳定运作的基石。 不过，现今一般市场上常见的三轴磁传感器，多采用一个直立式Z轴配合一个水平XY轴感测的结构。这种传感器采用多芯片封装，通过Epoxy封装材料和焊接方式，将一个水平、一个垂直的传感器，和一个负责感应X、Y轴两个维度的磁场水平传感器透过金线或焊接固定在一起，垂直传感器负责感应Z轴维度磁场大小。直立式Z轴传感器因为感应片自身结构直观，设计也较为简单。但是，由于直立式Z轴结构在封装较复杂而形成结构弱点，例如因热涨冷缩而线路断裂或接点的结构变化，引发一些常见的使用及售后的弊端。 直立式Z轴传感器容易出现线路断裂、封装材料挤进焊接点等问题 对于使用直立式Z轴结构地磁传感器的厂商、用户而言，最大的顾虑就是它相对稳定定较差。例如在生产过程中，返工或小量手工生产需要使用热风枪焊接，在焊接过程中容易出现因高温引起的传感器损坏问题，例如线路断裂、封装材料挤进焊接点等。除直接损坏之外，高温焊接过程还可能导致传感器数值偏离，因此在批量生产过程中，常常发生10%或更高比率的不良品，需要返工重修，这无疑增加了厂商的生产成本和时间成本。直立式Z 轴传感器结构出现故障的情况屡见不鲜，而该种传感器又大抵只能够支持Reflow两到三次，因此对于芯片使用者而言，可预见的使用风险是存在的。 此外，在用户使用过程中，由于直立式Z轴传感器对环境温度比较敏感，在遭遇极端天气抑或较大温度变化时，容易不定期出现传感器失灵的情况，导致无人机操控失灵甚至坠机，这同样也会增加用户的售后维护成本。 那么，如何解决以上问题，打造一款真正耐用的三轴磁传感器产品呢？近期，全球领先的磁传感器公司iSentek爱盛科技给予了行业全新的思路。
问卷调查法的优缺点
随着现在社会的日益发展，在满足市场竞争的严峻考验下，如何做好资源信息的采集和处理无疑是极其重要的环节，大到国家，小到个人，在采集信息的众多方法中，问卷调查常常是其中的主角，纸质问卷、电子邮件问卷等等，我们不能说哪个更好，但我们可以知道相互间的优缺点，以下是我通过综合比较后得出的结论： 问卷调查法的优点 ?问卷法节省时间、经费和人力，这是为什么经常采用问卷法的原因。 ?问卷法调查结果容易量化。 问卷调查是一种结构化的调查，其调查问题的表达形式、提问的顺序、答案的方式与方法都是固定的，而且是一种文字交流方式，因此，任何个人，无论是研究者，还是调查员都不可能把主观偏见代入调查研究之中。其调查的统计结果一般都能被量化出来。 ?由于问卷调查结果便于统计处理与分析。 现在有大量的相关统计分析软件可以帮助我们进行数据分析，有些甚至能直接帮助我们设计问卷。方便实施和分析。也方便进行数据挖掘。 ?现在的电子问卷克服了纸质问卷的一些缺点，方便实施与调整。 虽然他不可能取代面对面的问卷调查，但由于成本更低，更容易及时调整问卷设计上的不足，越来越多的问卷采用电子问卷的形式，可以通过网站，e－mail进行发布与回收。数据直接使用数据库记录，方便筛选与分析。 ?问卷调查法可以进行大规模的调查。 无论研究者是否参与了调查，或者参与的多少，都可以从问卷上了解被访者的基本态度与行为。这种方式是其他任何方法也不可能做到的，而且问卷调查可以周期的进行而不受调查研究人员变更的影响,可以跟踪某些问题用户的变化。 问卷法的缺点 ?面向设计的问题问卷调查比较难 面向未来的调查（为设计进行的调查）很多时候需要了解用户的意图、动机和思维过程。问卷调查这类问题往往效果不佳，或者说问题设计比较难。而开放式的问题，回收质量、分析和统计等工作也会受影响。 我个人经验不是很丰富，自己总结有两条：第一，做问卷之前要做许多的其他调查活动，如：访谈、观察、出声思考等等。第二、问卷调查过去和现在的行为方式比较合适，不能指望通过问卷获得更多。
智能交通数据采集--地磁检测器安装说明
地磁检测器安装说明 1.1现场布局俯视图 以单向4车道为例，监测点的现场布局示意图如下： 图1-1 现场布局俯视图 考虑到有的车辆为逃避抓拍走S形路线绕过地磁，为防止此种情况发生，根据现场情况来选择现场布局。同时地磁检测灵敏度可调节，扩大检测范围。 1.2硬件设备配置原则 1．每1条车道配置1个地磁车辆检测器，用于采集行驶车辆数据；2．每个检测点配置1台控制主机，用于信息的收集、统计、发送。
1.3设备安装施工 1.3.1检测器安装 1.3.1.1施工流程 地磁检测器安装的施工流程为： 放样→打安装孔→清空孔内杂物→将孔底垫料压实→放入地磁检测器→用混泥土填充检测器周围缝隙。地磁检测器安装示意图5-2如下图所示： 1-2地磁检测器安装示意图 具体安装步骤如下： 1)封闭待安装的车道，按照设计图进行施工放样，在指定位置上
定出地磁检测器安装孔位，孔位在车道中心位置，并在每 个孔位上定出标志。需要的工具：皮尺、粉笔或油漆。 2)根据设计图的要求开始打安装孔，孔的尺寸和深度：φ50mm ×H130mm，并清空孔内杂物；需要的工具：水钻、孔深标尺。 3)将钻好的孔内的杂物清除、水吸干。 4)将碎填料垫入孔底，并夯实压平。需要的工具：压实工具。 5)将检测器放入孔内，正面（有标识的一面）朝上，地磁顶部指 示箭头指向东(E)，检测器顶部必须与路面相差1CM便于顶部 填充。 6)用填料填充检测器周围缝隙，并与周围路面齐平。需要工具： 快干水泥或沥青及搅拌工具等。 1.3.1.2施工要点 1)放样时要保证施工的美观，根据要求保证同一断面上的地磁 检测器在一条直线上。 2)打安装孔，水钻头必须垂直进入地面。孔深误差不能太大， 以免安装填充过多。 3)用填料垫底时要尽量压实压平，保证地磁检测器顶部与路面 相差1CM，保持水平不能出现倾斜现象。 4)把正面（有标识的一面）朝上，将指南针水平放在地磁旁， 找准指南针的正东方向(E)，地磁顶部指示箭头指向指南针的 正东方向(E)。
MEMS陀螺仪与地磁传感器
尽管2009年全球经历了空前的经济危机，但是MEMS市场并没有受到影响，市场总值几乎与2008持平，出货量比2008年同期增长大约10%，这些数据表明，MEMS在消费电子市场的渗透率正在不断提高。据市调机构iSuppli的最近一份市场研究报告显示，2010年以及以后的MEMS市场前景光明，预计2010年MEMS市场重新回到的两位数增幅，2009-2013期间的总年复合增长率达到12.2%。 事实上，MEMS传感器是消费电子实现创新应用不可或缺的关键元器件。近年来，从游戏机到手机，从笔记本电脑到白色家电，很多消费电子产品利用低g加速计，实现了运动控制的用户界面和增强型保护系统。现在该轮到MEMS陀螺仪和地磁感应计发挥作用，推动新一波令人兴奋的创新应用高速增长。 有关能够测量线性加速度的MEMS加速计的技术文章已经很多，因此，本文基本上不涉及加速传感器，把更多的笔墨留给陀螺仪、地磁感应计等具有多个自由度检测功能的元器件。 MEMS陀螺仪 陀螺仪能够测量沿一个轴或几个轴运动的角速度，是补充MEMS加速计功能的理想技术。事实上，如果组合使用加速计和陀螺仪这两种传感器，系统设计人员可以跟踪并捕捉三维空间的完整运动，为最终用户提供现场感更强的用户使用体验、精确的导航系统以及其它功能。 ST在MEMS市场的份额正在快速增长。作为全球公认的消费电子和手机市场最大的MEMS传感器供应商，ST最近推出了30款以低功耗和小封装为特色的高性能陀螺仪。 ST陀螺仪的核心元件是一个微加工机械单元，在设计上按照一个音叉机制运转，利用科里奥利原理把角速率转换成一个特定感应结构的位移。 我们以一个单轴偏航陀螺仪为例，探讨最简单的工作原理（图1）。两个正在运动的质点向相反方向做连续运动，如蓝色箭头所示。只要从外部施加一个角速率，就会出现一个科里奥利力，力的方向垂直于质点运动方向，如黄色箭头所示。产生的科里奥利力使感应质点发生位移，位移大小与所施加的角速率大小成正比。因为传感器感应部分的运动电极（转子）位于固定电极（定子）的侧边，上面的位移将会在定子和转子之间引起电容变化，因此，在陀螺仪输入部分施加的角速率被转化成一个专用电路可以检测的电参数。 图1:单轴MEMS偏航陀螺仪
地磁传感器_磁感应计_电子罗盘(compass)原理
内容 MID中的传感器 1 加速计 2 陀螺仪 3 地磁传感器 4
MID中的传感器——已商用的传感器 ◆触摸屏 ◆摄像头 ◆麦克风（ST：MEMS microphones……） ◆光线传感器 ◆温度传感器 ◆近距离传感器 ◆压力传感器（ALPS：MEMS气压传感器……） ◆陀螺仪（MEMS） ◆加速度传感器（MEMS） ◆地磁传感器（MEMS）
集成电路（Integrated Circuit，IC） 把电子元件/电路/电路系统集成到硅片（或其它半导体材料）上。 微机械（Micro-Mechanics） 把机械元件/机械结构集成到硅片（或其它半导体材料）上。 微机电系统（Micro Electro Mechanical Systems，MEMS）MEMS = 集成电路+ 微机械
陀螺仪（Gyroscope） ?测量角速度 ?可用于相机防抖、视频游戏动作感应、汽车电子稳定控制系统（防滑）加速度传感器（Accelerometer） ?测量线加速度 ?可用于运动检测、振动检测、撞击检测、倾斜和倾角检测 地磁传感器（Geomagnetic sensor） ?测量磁场强度 ?可用于电子罗盘、GPS导航
陀螺仪+加速计+地磁传感器 ?电子稳像(EIS: Electronic Image Stabilization)?光学稳像(OIS: Optical Image Stabilization)?“零触控”手势用户接口 ?行人导航器 ?运动感测游戏 ?现实增强
1、陀螺仪（角速度传感器）厂商： 欧美：ADI、ST、VTI、Invensense、sensordynamics、sensonor 日本：EPSON、Panasonic、MuRata、konix 、Fujitsu、konix、SSS 国产：深迪 2、加速度传感器（G-sensor）厂商： 欧美：ADI、Freescale、ST、VTI、Invensense、Sensordynamics、Silicon Designs 日本：konix、Bosch、MSI、Panasonic、北陆电气 国产：MEMSIC（总部在美国） 3、地磁传感器（电子罗盘）厂商： 欧美：ADI、Honeywell 日本：aichi、alps、AsahiKASEI、Yamaha 国产：MEMSIC（总部在美国）
七大类常用气体传感器优缺点对比
七大类常用气体传感器优缺点对比 一、半导体传感器和电化学传感器的区别 半导体传感器因其简单低价已经得到广泛应用，但是又因为它的选择性差和稳定性不理想目前还只是在民用级别使用气体探测器。而电化学传感器因其良好的选择性和高灵敏度被广泛应用在几乎所有工业场合。 二、半导体型气体传感器的优缺点 自从1962年半导体金属氧化物陶瓷气体传感器问世以来，半导体气体传感器已经成为当今应用最普遍、最实用的一类气体传感器。它具有成本低廉、制造简单、灵敏度高、响应速度快、寿命长、对湿度敏感低 和电路简单等优点。不足之处是必须在高温下工作、对气体或气味的选择性差、元件参数分散、稳定性不 理想、功率高等方面。 三、接触燃烧式气体传感器 接触燃烧式气体传感器只能测量可燃气体。又分为直接接触燃烧式和催化接触燃烧式，原理是气敏材料在通电状态下，可燃气体在表面或者在催化剂作用下燃烧，由于燃烧使气敏材料温度升高从而电阻发生变化。后者因为催化剂的关系具有广普特性应用更广，如KG2100A系列，KG100A系列，KG2100B系列， 和KG100B系列等。 四、固态电解质气体传感器 顾名思义，固态电解质就是以固体离子导电为电解质的化学电池。它介于半导体和电化学之间。选择性，灵敏度高于半导体而寿命又长于电化学，所以也得到了很多的应用，不足之处就是响应时间过长。 五、电化学气体传感器的工作原理 电化学气体传感器是通过检测电流来检测气体的浓度，分为不需供电的原电池式以及需要供电的可控电位电解式，目前可以检测许多有毒气体和氧气，后者还能检测血液中的氧浓度。电化学传感器的主要优点 是气体的高灵敏度以及良好的选择性。不足之处是有寿命的限制一般为两年，但深安旭传感技术公司研发 的DH7系列产品多数已经达到3年使用寿命。 六、光学式气体传感器 光学式气体传感器主要包括红外吸收型、光谱吸收型、荧光型等等，主要以红外吸收型为主。由于不同气体对红外波吸收程度不同，通过测量红外吸收波长来检测气体。目前因为它的结构关系一般造价颇高。 七、半导体传感器需要加热的原因 半导体传感器是利用一种金属氧化物薄膜制成的阻抗器件气体探测器，其电阻随着气体含量不同而变化。气体分子在薄膜表面进行还原反应以引起传感器电导率的变化。为了消除气体分子达到初始状态就必须发 生一次氧化反应。传感器内的加热器可以加速氧化过程，这也是为什么有些低端传感器总是不稳定，其原 因就是没有加热或加热电压过低导致温度太低反应不充分。