弱信号检测论文

弱信号检测论文

2FSK Signal, Modulation and Modem
二进制频移键控信号, 调制和解调

Does a communication signal have fingerprint characters? This paper discusses the existence probability of fingerprint characters of communication signals, then analyses fingerprint characters of 2FSK signals,and extracts partial fingerprint characters of 2FSK signals.
人有表示个体属性的指纹特征 ,无线电通信信号 (下称信号 )是否存在描述个体电台的电子“指纹”特征 (下称“指纹”特征 )呢 ?文中分析了信号“指纹”特征存在的可能性 ,并以 2FSK信号为例 ,论述了 2FSK信号应具有的“指纹”特征 ,同时提取了其中部分“指纹”特征。

According to the characteristics of 2FSK signal and 2PSK signal, a new method based on weak signal detection by Duffing chaotic oscillator to detect 2FSK signal and 2PSK signal is presented.
根据Duffing混沌振子微弱信号检测方法进行研究的基础上,根据2FSK信号和2PSK 信 号的特点,提出了一种2FSK、2PSK信号的检测的新方法。

To acquire the information of railway binary frequency-shift keying(2FSK)signal s upper and down side frequencies and base low-frequency with high accuracy in real time,a novel frequency detection algorithm compatible with China-made system and France UM71 system was proposed.
为实时高精度获取铁道二进制频移键控信号的上、下边频和基带低频信息,提出一种 可兼容国产制式和法国UM71制式的频率检测新方法。

The target of the communication system flat is modeling and calculating to modulation and demodulation of seven kinds of signals:AM,FM,SSB,2ASK,2FSK, 2PSK,2QPSK.
通信仿真平台的任务是对调幅、调频、单边带、二进制振幅键控、二进制频移键控、二进制相移键控、正交相移键控等七种通信信号的调制和解调进行建模和计算。

It emphasizes on 2FSK modem of locking phase loop frequency mixing, hardware and software of addressing control of single-chip computer-AT89C51.
介绍了一种基于单片机寻址控制的有线电视收费系统,重点对系统应用锁相频率合成技术的2FSK调制和解调、单片机AT89C51寻址控制的硬件和软件进行了分析,还对系 统利用PIN管宽带工作特点对高频电视信号进行关断和系统的抗干扰措施进行了一定的介绍。

The 308 MHz/315 MHz/418 MHz/433.92 MHz low power FSK Superheterodyne Receiver adopts high integrated,low power,CMOS Superheterodyne RF receiver chips in MAX7042,with a sensibility range from-110 dBm to-109 dBm,receiving a FSK data which speed up to 66 kbps(NRZ)(33 kbps Manchester code).
所设计的308 MHz/315 MHz/418 MHz/433.92 MHz低功耗FSK超外差式接收电路,采用MAX7042高集成度、低功耗,CMOS型超外差式射频(RF)接收芯片,灵敏度为-110~-109 dBm,接收频移键控(FSK)数据速率可达66 kbps(NRZ)(33kbps曼彻斯特编码);

Through the experiments with two systems,which based on two kinds of the binary system frequency shift keying(2FSK) modems,the algorithm's validity is tested.
以两种二进制频移键控(binary system frequency shift keying,2FSK)调制 解调器搭建系统进行实验,验证了该方法的有效性。

The working principle,algorithm analysis and software design method of a simplified V.23 2FSK modem based on DSP which is a kind of programmable chip are introduced in this article.
介绍了简易V.23二进制频移键控(2FSK) 调制解调器的工作原理、算法分析以及基于可编程器件DSP的软件设计方法。

The automatic fire alarm system is discussed which consists of a iron-type smoke detector NC14468, a microcontroller 8051 and a radio frequency transceiver nRF401. Because of nRF401 being introduced into which adopts the radio communication technology and the FSK technology , the system is improved increasingly in the performances , such as real-time function and high responsibility.
讨论了用 MC14468 离子型烟雾检测报警器、单片机 8051、nRF401 单片射频收发器构成的火灾自动报警系统。 由于引入了无线通信技术和 FSK(频移键控) 调制解调技术为核心的 nRF401 射频收发器,使系统的性能大大提高,尤其是使系统报警更具实时性和可靠性。

Through the experiments with two systems,which based on two kinds of the binary system frequency shift keying(2FSK) modems,the algorithm's validity is tested.
以两种二进制频移键控(binary system frequency shift keying,2FSK)调制解调器搭建系统进行实验,验证了该方法的有效性。

This dissertation, basing on simulation, makes a deep research on simulating signal of GMSK (Gaussian filtered Minimun Frequency Shift Keying) baseband modulation and demodulation in AIS (Automatic Identification System) equipment.
The technology related in the following makes the modulation and demodulation of baseband signal into realization by TI DSP, at the same time, provides a key technique to develop AIS system inland.
着重对自动识别系统(AIS-Automatic Identification System)设备的高斯滤 波最小频移键控(GMSK-Gaussian filtered Minimum Frequency Shift Keying)基带 调制解调信号进行了仿真研究,并在仿真的基础上,在TI的DSP上实现了基带信号的调 制解调,为国内研制AIS系统储备了关键技术。

Moreover,based on the designed fiber grating and the technology of wavelength division multiplexing,a frequency shift keying radio-over-fiber communication system is suggested,and the proposed scheme may be taken as one of the candidates for the next generation high-speed and large-capability radio-over-fiber system.
同时基于所设计的光纤光栅和波分复用技术,提出了一种频移键控光纤无线通信系统Radio Over Fiber系统,为下一代的高速大容量的光纤无线通信系统系统提供一种可行的备选解决方案。

By using the service work that the telecommunication bureau provides caller information to subscriber (inserts caller number and other relevant information between the first and the second ringing of the subscriber terminal) , this scheme sets up a platform using binary frequency shift keying (FSK) decode technique on the subscriber side, receives the caller (reporting side) telephone number, then through the data base in the service equipment, finds the caller (reporting side) material and information, and chooses the corresponding police action plan.
利用电信局对用户提供主叫信息的服务业务 (在对用户终端的第一次和第二次振铃之间 ,插入主叫方号码以及其他有关信息 ) ,在用户终端设置一种采用二进制频移键控 (FSK)解码技术的平台 ,接收主叫 (报警方 )电话号码 ,并通过服务器里 的数据库 ,查询到主叫(报警方 )的资料 ,然后做出相应的处警方案评价 添加词条 短句来源

For the conventional modulation and demodulation of Minimum Frequency Shift Keying(MSK), the new models for modu-lation and demodulation on digital MSK based on VHDL are developed.
针对传统的最小频移键控(MSK) 的调制解调方式,提出一种基于甚高速硬件描 述语言(VHDL)的数字式MSK调制解调模型。

The conception,classification,research status and system structure are presented in this paper,also it presents a new space-time coded cooperation based on space-time frequency keying,and finally analyzes its performance.
介绍了协作分集技术的基本概念、分类、研究现状以及系统结构,提出了由空时频移键控设计的空时编码协作分集方式,并分析了其性能。

Combining the advantages of space-time block codes and frequency keying, space-time frequency keying (ST-FSK), which did not require any channel state information at the transmitter and the receiver, could adopt the non-coherent ML detector under the Rayleigh fading channels [1].
空时频移键控(ST- FSK)结合了空时分组码和频移键控的优点,在瑞利衰落信道条件下无需信道信息,可采用非相干的最大以然(ML)检测器。

In the scheme, FSK-FDM technique is used in sub-carrier modulation, and the EDFA’s supervisory information is transmitted by optical intensity modulation.
该方案利用频移键控 频分复用 (FSK FDM)技术进行声频副载波调制 ,通过光强度调制实现远程在线EDFA监控信息随主信号的传输。

There are three basic types of digitally modulated signal: MASK, MPSK and MFSK.
数字调制信号分三种基本类型：多进制幅度键控MASK、多进制相移键控MPSK和多进制频移键控MFSK。

For improving the baud rate of system, this text adopts the GMSK (Gauss in Filtered Minimum Shift Keying) modulation method to replace ASK (Amplitude Shift Keying) modulation method of current IFCNSS.
为提高系统的传输速率,本文采用GMSK(Gaussian Filtered Minimum Shift Keying高斯滤波最小频移键控)调制方式来代替目前“安全通信网”中的ASK(Amplitude Shift
Keying幅移键控)调制方式。

生物医学信号处理方法论文

生物医学信号处理方法论文

生物医学信号处理是指据生物医学信号特点，应用信息科学的基本理论和方法，研究如何从扰和噪声淹没的观察记录中提取各种生物医学信号中所携带的信息，并对它们进步分析、解释和分类。以下是我精心准备的生物医学信号处理方法论文，大家可以参考以下内容哦！

摘 要： 生物医学信号是人体生命信息的集中体现，深入进行生物医学信号检测与处理的理论与方法的研究对于认识生命运动的规律、探索疾病预防与治疗的新方法都具有重要的意义。

关键词： 生物医学信号 信号检测 信号处理

1 概述

1。1 生物医学信号及其特点

生物医学信号是一种由复杂的生命体发出的不稳定的自然信号，属于强噪声背景下的低频微弱信号，信号本身特征、检测方式和处理技术，都不同于一般的信号。生物医学信号可以为源于一个生物系统的一类信号，这些信号通常含有与生物系统生理和结构状态相关的信息。生物医学信号种类繁多，其主要特点是：信号弱、随机性大、噪声背景比较强、频率范围一般较低，还有信号的统计特性随时间而变，而且还是非先验性的。

1。2 生物医学信号分类

按性质生物信号可分为生物电信号（Bioelectric Signals），如脑电、心电、肌电、胃电、视网膜电等;生物磁信号（Biomagnetic Signals），如心磁场、脑磁场、神经磁场;生物化学信号（Biochemical Signals），如血液的pH值、血气、呼吸气体等;生物力学信号（Biomechanical Signals），如血压、气血和消化道内压和心肌张力等;生物声学信号（Bioacoustic Signal），如心音、脉搏、心冲击等。

按来源生物医学信号可大致分为两类：（1）由生理过程自发产生的主动信号，例如心电（ECG）、脑电（EEG）、肌电（EMG）、眼电（EOG）、胃电（EGG）等电生理信号和体温、血压、脉博、呼吸等非电生信号;（2）外界施加于人体、把人体作为通道、用以进行探查的被动信号，如超声波、同位素、X射线等。

2 生物医学信号的检测及方法

生物医学信号检测是对生物体中包含的生命现象、状态、性质和成分等信息进行检测和量化的技术，涉及到人机接口技术、低噪声和抗干扰技术、信号拾取、分析与处理技术等工程领域，也依赖于生命科学研究的进展。信号检测一般需要通过以下步骤（见图1）。

①生物医学信号通过电极拾取或通过传感器转换成电信号;②放大器及预处理器进行信号放大和预处理;③经A/D转换器进行采样，将模拟信号转变为数字信号;④输入计算机;⑤通过各种数字信号处理算法进行信号分析处理，得到有意义的结果。

生物医学信号检测技术包括：（1）无创检测、微创检测、有创检测;（2）在体检测、离体检测;（3）直接检测、间接检测;（4）非接触检测、体表检测、体内检测;（5）生物电检测、生物非电量检测;（6）形态检测、功能检测;（7）处于拘束状态下的生物体检测、处于自然状态下的生物体检测;（8）透射法检测、反射法检测;（9）一维信号检测、多维信号检测;（10）遥感法检测、多维信号检测;（11）一次量检测、二次量分析检测;（12）分子级检测、细胞级检测、系统级检测。

3 生物医学信号的处理方法

生物医学信号处理是研究从扰和噪声淹没的信号中提取有用的生物医学信息的特征并作模式分类的方法。生物医学信号处理的目的是要区分正常信号与异常信号，在此基础上诊断疾病的存在。近年来随着计算机信息技术的飞速发展，对生物医学信号的处理广泛地采用了数字信号分析处理方法：如对信号时域分析的相干平均算法;对信号频域分析的快速傅立叶变换算法和各种数字滤波算法;对平稳随机信号分析的功率谱估计算法和参数模型方法;对非平稳随机信号分析的短时傅立叶变换、时频分布（维格纳分布）、小波变换、时变参数模型和自适应处理等算法;对信号的非线性处理方法如混沌与分形、人工神经网络算法等。下面介绍几种主要的处理方法。

3。1 频域分析法

信号的频域分析是采用傅立叶变换将时域信号x（t）变换为频域信号X（f），从而将时间变量转变成频率变量，帮助人们了解信号随频率的变化所表现出的特性。信号频谱X（f）描述了信号的频率结构以及在不同频率处分量成分的大小，直观地提供了从时域信号波形不易观察得到频率域信息。频域分析的'一个典型应用即是对信号进行傅立叶变换，研究信号所包含的各种频率成分，从而揭示信号的频谱、带宽，并用以指导最优滤波器的设计。

3。2 相干平均分析法

生物医学信号常被淹没在较强的噪声中，且具有很大的随机性，因此对这类信号的高效稳健提取比较困难。最常用的常规提取方法是相干平均法。相干平均（Coherent Average）主要应用于能多次重复出现的信号的提取。如果待检测的医学信号与噪声重叠在一起，信号如果可以重复出现，而噪声是随机信号，可用叠加法提高信噪比，从而提取有用的信号。这种方法不但用在诱发脑电的提取，也用在近年来发展的心电微电势（希氏束电、心室晚电位等）的提取中。

3。3 小波变换分析法

小波分析是传统傅里叶变换的继承和发展，是20世纪80年代末发展起来的一种新型的信号分析工具。目前，小波的研究受到广泛的关注，特别是在信号处理、图像处理、语音分析、模式识别、量子物理及众多非线性科学等应用领域，被认为是近年来在工具及方法上的重大突破。小波分析有许多特性：多分辨率特性，保证非常好的刻画信号的非平稳特征，如间断、尖峰、阶跃等;消失矩特性，保证了小波系数的稀疏性;紧支撑特性，保证了其良好的时频局部定位特性;对称性，保证了其相位的无损;去相关特性，保证了小波系数的弱相关性和噪声小波系数的白化性;正交性，保证了变换域的能量守恒性;所有上述特性使小波分析成为解决实际问题的一个有效的工具。小波变换在心电、脑电、脉搏波等信号的噪声去除、特征提取和自动分析识别中也已经取得了许多重要的研究成果。

3。4 人工神经网络

人工神经网络是一种模仿生物神经元结构和神经信息传递机理的信号处理方法。目前学者们提出的神经网络模型种类繁多。概括起来，其共性是由大量的简单基本单元（神经元）相互广泛联接构成的自适应非线性动态系统。其特点是：（1）并行计算，因此处理速度快;（2）分布式存贮，因此容错能力较好;（3）自适应学习（有监督的或无监督的自组织学习）。

参考文献

[1] 邢国泉，徐洪波。生物医学信号研究概况。咸宁学院学报（医学版），2006，20：459～460。

[2] 杨福生。论生物医学信号处理研究的学科发展战略。国外医学生物医学工程分册，1992，4（15）：203～212。

北理刘越虚拟现实研究生怎么样

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　　 姓 名：刘越

所在单位：北京理工大学光电学院

联系电话：68912565-17

E-mail：liuyue#

学科专业一
光学工程

研究方向一
虚拟现实与增强现实、微弱光电信号处理、计算机视觉
学科专业二

社会兼职
中国图象图形学会青年工作委员会委员 中国光学学会光电技术专业委员会委员 中国仪器仪表学会高级会员 中国仪器仪表学会光机电技术与系统集成分会理事
个人概况

1992年9月进入吉林工业大学电子系通信与电子系统专业攻读硕士学位，硕士论文题目是塑膜彩色套印自动对版系统及其控制算法的研究。1997年3月进入吉林大学信息工程学院通信与信息系统专业攻读博士学位，博士论文题目是极低信噪比条件下正弦信号参量估计算法及其性能的研究。2000年12月进入北京理工大学博士后流动站，主要从事虚拟现实和增强现实人机交互与跟踪注册技术方面的研究工作。2002年10月作为引进人才进入北京理工大学光电工程系光电信息技术与颜色工程研究所工作，2005年7月获得研究员专业技术职务任职资格。

　　 讲授本科生学位课波动光学，本科生选修课虚拟现实技术，研究生学位课虚拟现实与增强现实技术，研究生选修课微弱信号检测技术，作为项目负责人主持包括国家自然科学基金项目虚拟现实中手部跟踪技术的研究、高精度姿态测量系统及其自动校正技术研究、国家重点研究基础发展计划(973计划)子课题、军队863项目、中国博士后科学基金项目、装甲兵装备技术研究所武器装备国防重点实验室建设项目、空军第三飞行学院、总装备部轻武器论证研究所、海军航空工程学院委托项目等在内的十余项国家和省部级课题，科研经费充足。作为导师指导硕士研究生16名，有两名已毕业的硕士研究生的学位论文被评为北京理工大学优秀硕士学位论文。

　　 主要研究方向包括虚拟现实与增强现实系统人机交互技术、摄像机位置和姿态的准确跟踪、环境特征标志的准确提取、三维立体图形的生成与显示、摄像机标定技术、微弱光电信号检测技术、医学图像处理与手术导航系统跟踪技术等，近年来共发表论文50余篇，其中6篇已被SCI检索、21篇已被EI检索，已申请专利5项(作为第一发明人已获得2项授权)，获2002年度国家安全部科技进步二等奖一项。

　　

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免责声明
　　

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传感器技术论文范文

　　传感器(英文名称：transducer/sensor)是直接作用于被测量、并能按一定规律将其转化为同种或别种量值输出的器件。这是我为大家整理的传感器技术论文 范文 ，仅供参考!

　　传感器技术论文范文篇一
　　传感器及其概述
　　摘 要

　　传感器(英文名称：transducer/sensor)是直接作用于被测量、并能按一定规律将其转化为同种或别种量值输出的器件。目前，传感器转换后的信号大多是电信号，因而从狭义上讲，传感器是把外界输入的非电信号转换为电信号的装置。

　　【关键词】传感器 种类 新型

　　1 前言

　　传感器是测试系统的一部分，其作用类似于人类的感觉器官，也可以认为是人类感官的延伸。人们借助传感器可以去探测那些人们无法用或不便用感官直接感知的事物，如用热电偶可以测量炽热物体的温度;用超声波换能器可以测海水深度;用红外遥感器可从高空探测地面形貌、河流状态及植被的分布等。因此，可以说传感器是人们认识自然界事物的有力工具，是测量仪器与被测量物体之间的接口。通常情况下，传感器处于测试装置的输入端，是测试系统的第一个环节，其性能直接影响着整个测试系统，对测试精度有很大影响。

　　2 传感器的分类

　　按被测物理量的不同，可以分为位移、力、温度、流量传感器等;按工作的基础不同，可以分为机械式传感器、电气式传感器、光学式传感器、流体式传感器等;按信号变换特征可以分为物性型传感器和结构型传感器;根据敏感元件与被测对象直接的能量关系，可以分为能量转换型传感器与能量控制型传感器。

　　3 常见传感器介绍

　　3.1 电阻应变式传感器

　　电阻应变式传感器又叫电阻应变计，其敏感元件是电阻应变。应变片是在用苯酚，环氧树脂等绝缘材料浸泡过的玻璃基板上，粘贴直径为0.025mm左右的金属丝或金属箔制成。敏感元件也叫敏感栅。其具有体积小、动态响应快、测量精度高、使用简单等优点。在航空、机械、建筑等各行业获得了广泛应用。电阻应变片的工作原理是基于金属的应变效应，即金属导体在外力作用下产生机械形变，其电阻值随机械变形的变化而变化。其可以分为：金属电阻应变片和半导体应变片式两类。金属应变片有金属丝式、箔式、薄膜式之分。半导体应变片具有灵敏度高(通常是丝式、箔式的几十倍)、横向效应小等优点。它们的主要区别在于：金属电阻应变片式是利用导体形变引起电阻变化，而半导体应变片式则是利用电阻率变化引起电阻的变化。

　　3.2 电容式传感器

　　电容式传感器是将被测物理量转换成电容量变化的装置，它实质是一个具有可变参数的电容器。由于电容与极距成反比，与正对面积和介质成正比，因此其可以分为极距变化型、面积变化型和介质变化型三类。极距变化型电容传感器的优点是可进行动态非接触式测量，对被测系统的影响小，灵敏度高，适用于较小位移的测量，但这种传感器有非线性特性，因此使用范围受到一定限制。面积变化型传感器的优点是输出与输入成线性关系，但与极距型传感器相比，灵敏度较低，适用于较大的直线或角位移的测量。介质变化型则多用于测量液体的高度等场合。

　　3.3 电感式传感器

　　电感式传感器是将被测物理量，如力、位移等，转换为电感量变换的一种装置，其变换是基于电磁感应原理。电感式传感器种类很多，常见的有自感式，互感式和涡流式三种。

　　电感式传感器具有以下特点：结构简单，传感器无活动电触点，因此工作可靠寿命长。灵敏度和分辨力高，能测出0.01微米的位移变化。传感器的输出信号强，电压灵敏度一般每毫米的位移可达数百毫伏的输出。线性度和重复性都比较好，在一定位移范围(几十微米至数毫米)内，传感器非线性误差可达0.05%～0.1%。同时，这种传感器能实现信息的远距离传输、记录、显示和控制，它在工业自动控制系统中广泛被采用。但不足的是，它有频率响应较低，不宜快速动态测控等缺点。

　　3.4 磁电式传感器

　　磁电式传感器是把被测物理量转换为感应电动势的一种传感器，又称电磁感应式或电动力式传感器。其工作原理是一个匝数为N的线圈，当穿过它的磁通量变化时，线圈产生了感应电动势。磁通量的变化可通过多种方式来实现，如磁铁与线圈做切割磁力线运动、磁路的磁阻变化、恒定磁场中线圈面积的变化，因此可制造出不同类型的传感器用于测量速度、扭矩等。

　　3.5 压电式传感器

　　压电式传感器是一种可逆传感器，是利用某些物质的压电效应进行工作的器件。最简单的压电式传感器是在压电晶片的两个工作面上进行金属蒸镀，形成金属膜，构成两个电极。当晶片受压力时，两个极板上聚集数量相等而极性相反的电荷，形成电场。因此压电传感器可以看成是电荷发生器，又可以看作电容器。

　　4 新型传感器

　　4.1 生物传感器

　　生物传感器是用生物活性材料(酶、蛋白质、DNA、抗体、抗原、生物膜等)与物理化学换能器有机结合的一门交叉学科，是发展生物技术必不可少的一种先进的检测 方法 与监控方法，也是物质分子水平的快速、微量分析方法。各种生物传感器有以下共同的结构：包括一种或数种相关生物活性材料(生物膜)及能把生物活性表达的信号转换为电信号的物理或化学换能器(传感器)，二者组合在一起，用现代微电子和自动化仪表技术进行生物信号的再加工，构成各种可以使用的生物传感器分析装置、仪器和系统。生物传感器的原理：待测物质经扩散作用进入生物活性材料，经分子识别，发生生物学反应，产生的信息继而被相应的物理或化学换能器转变成可定量和可处理的电信号，再经二次仪表放大并输出，便可知道待测物浓度。

　　4.2 激光传感器

　　激光传感器：利用激光技术进行测量的传感器。它由激光器、激光检测器和测量电路组成。激光传感器是新型测量仪表，它的优点是能实现无接触远距离测量，速度快，精度高，量程大，抗光、电干扰能力强等。激光传感器原理：激光传感器工作时，先由激光发射二极管对准目标发射激光脉冲。经目标反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到传感器接收器，被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器，因此它能检测极其微弱的光信号，并将其转化为相应的电信号。

　　5 结束语

　　随着科技的飞速发展，人们不断提高着自身认知世界的能力。传感器在获取自然和生产领域中发挥着巨大上的作用。目前，传感器技术在发展经济、推动社会进步方面起到重要的推动作用。相信未来，传感器技术将会出现一个飞跃。

　　作者简介

　　杨天娟(1991-)，女，河北省邯郸市人。现为郑州大学本科生，主要研究方向为机械工程及自动化。

　　作者单位

　　郑州大学机械工程学院 河南省郑州市 450001
　　传感器技术论文范文篇二
　　温度传感器

　　摘 要：温度传感器是最早开发、也是应用最广泛的一种传感器。据调查，早在1990年，温度传感器的市场份额就大大超出了 其它 传感器。从17世纪初，伽利略发明温度计开始，人们便开始了温度测量。而真正把温度转换成电信号的传感器，是1821年德国物理学家赛贝发明的，也就是我们现在使用的热电偶传感器。随后，铂电阻温度传感器、半导体热电偶温度传感器、PN结温度传感器、集成温度传感器相继而生。也使得温度传感器更加广泛的应用到我们的生产和生活中。本文主要介绍了温度传感器的分类、工作原理及应用。

　　关键词：温度传感器;温度;摄氏度

　　中图分类号：TP212 文献标识码：A 文章 编号：1674-7712 (2014) 02-0000-01

　　温度传感器(temperature transducer)，利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为可用输出信号。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类。现代的温度传感器外形非常得小，这样更加让它广泛应用在生产实践的各个领域中，也为我们的生活提供了无数的便利和功能。

　　一、温度的相关知识

　　温度是用来表征物体冷热程度的物理量。温度的高低要用数字来量化，温标就是温度的数值表示方法。常用温标有摄氏温标和热力学温标。

　　摄氏温标是把标准大气压下，沸水的温度定为100摄氏度，冰水混合物的温度定为0摄氏度，在100摄氏度和0摄氏度之间进行100等份，每一等份为1摄氏度。热力学温标是威廉汤姆提出的，以热力学第二定律为基础，建立温度仅与热量有关而与物质无关的热力学温标。由于是开尔文 总结 出来的，所以又称为开尔文温标。

　　二、温度传感器的分类

　　根据测量方式不同，温度传感器分为接触式和非接触式两大类。接触式温度传感器是指传感器直接与被测物体接触，从而进行温度测量。这也是温度测量的基本形式。其中接触式温度传感器又分为热电偶温度传感器、热电阻温度传感器、半导体热敏电阻温度传感器等。

　　非接触式温度传感器是测量物体热辐射发出的红外线，从而测量物体的温度，可以进行遥测。

　　三、温度传感器的工作原理

　　(一)热电偶温度传感器。热电偶温度传感器结构简单，仅由两根不同材料的导体或半导体焊接而成，是应用最广泛的温度传感器。

　　热电偶温度传感器是根据热电效应原理制成的：把两种不同的金属A、B组成闭合回路，两接点温度分别为t1和t2，则在回路中产生一个电动势。

　　热电偶也是由两种不同材料的导体或半导体A、B焊接而成，焊接的一端称为工作端或热端。与导线连接的一端称为自由端或冷端，导体A、B称为热电极，总称热电偶。测量时，工作端与被测物相接触，测量仪表为电位差计，用来测出热电偶的热电动势，连接导线为补偿导线及铜导线。

　　从测量仪表上，我们观测到的便是热电动势，而要想知道物体的温度，还需要查看热电偶的分度表。

　　为了保证温度测量结果足够精确，在热电极材料的选择方面也有严格的要求：物理、化学稳定性要高;电阻温度系数小;导电率高;热电动势要大;热电动势与温度要有线性或简单的函数关系;复现性好;便于加工等。根据我们常用的热电极材料，热电偶温度传感器可分为标准化热电偶和非标准化热电偶。铂铑-铂热电偶是常用的标准化热电偶，熔点高，可用于测量高温，误差小，但价格昂贵，一般适用于较为精密的温度测量。铁-康铜为常用的非标准化热电偶，测温上限为600摄氏度，易生锈，但温度与热电动势线性关系好，灵敏度高。

　　(二)电阻式温度传感器。热电偶温度传感器虽然结构简单，测量准确，但仅适用于测量500摄氏度以上的高温。而要测量-200摄氏度到500摄氏度的中低温物体，就要用到电阻式温度传感器。

　　电阻式温度传感器是利用导体或者半导体的电阻值随温度变化而变化的特性来测量温度的。大多数金属在温度升高1摄氏度时，电阻值要增加0.4%到0.6%。电阻式温度传感器就是要将温度的变化转化为电阻值的变化，再通过测量电桥转换成电压信号送至显示仪表。

　　(三)半导体热敏电阻。半导体热敏电阻的特点是灵敏度高，体积小，反应快，它是利用半导体的电阻值随温度显著变化的特性制成的。可分为三种类型：(1)NTC热敏电阻，主要是Mn，Co，Ni，Fe等金属的氧化物烧结而成，具有负温度系数。(2)CTR热敏电阻，用V，Ge，W，P等元素的氧化物在弱还原气氛中形成烧结体，它也是具有负温度系数的。(3)PTC热敏电阻，以钛酸钡掺和稀土元素烧结而成的半导体陶瓷元件，具有正温度系数。也正是因为PTC热敏电阻具有正温度系数，也制作成温度控制开关。

　　(四)非接触式温度传感器。非接触式温度传感器的测温元件与被测物体互不接触。目前最常用的是辐射热交换原理。这种测温方法的主要特点是：可测量运动状态的小目标及热容量小或变化迅速的对象，也可用来测量温度场的温度分布，但受环境温度影响比较大。

　　四、温度传感器的应用举例

　　(一)温度传感器在汽车上的应用。温度传感器的作用是测量发动机的进气，冷却水，燃油等的温度，并把测量结果转换为电信号输送给ECU.对于所有的汽油机电控系统，进气温度和冷却水温度是ECU进行控制所必须的两个温度参数，而其他的温度参数则随电控系统的类型及控制需要而不尽相同。进气温度传感器通常安装在空气流量计或从空气滤清器到节气门体之间的进气道或空气流量计中，水温传感器则布置在发动机冷却水路，汽缸盖或机体上上的适当位置.可以用来测量温度的传感器有绕线电阻式，扩散电阻式，半导体晶体管式，金属芯式，热电偶式和半导体热敏电阻式等多种类型，目前用在进气温度和冷却水温度测量中应用最广泛的是热敏电阻式温度传感器。

　　(二)利用温度传感器调节卫生间的温度。温度传感器还能调节卫生间内的温度，尤其是在洗澡的时候，能自动调节卫生间内的温度是很有必要的。通过温湿度传感器和气体传感器就能很好的控制卫生间内的环境从而使我们能够拥有一个舒适的生活。现在大部分旅馆和一些公共场所都实现了自动调节，而普通家庭的卫生间都还是人工操作，尚未实现自动调节这主要是一般客户不知道能够利用传感器实现自动化，随着未来人们的进一步了解，普通家庭的卫生间也能实现自动调节。

　　参考文献：

　　[1]周琦.集成温度传感器的设计[D].西安电子科技大学，2007.