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7. 微型传感器应用示例
磁阻传感器： 磁性传感器通常又称为磁力计，当它探测出磁场 发生变化时，会产生一个阻抗变化值，同时会改变 电压输出值。 磁阻传感器的用途较多，最典型的应用是用于车 辆探测。如车轮速度、车辆出现和运动方向等。
磁阻传感器用于车辆探测
运动车辆的每个部分都会产 生一个可重复的对地球磁场的扰 动，不管车辆向哪个方向行驶， 这个特征都会被可靠地检测到。
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3. 传感器接口
传感器接口技术是非常实用和重要的技术。各种物理量 用传感器将其变成电信号，经由诸如放大、滤波、干扰抑 制、多路转换等信号检测和预处理电路，将模拟量的电压 或电流送A/D转换，变成数字量，供计算机或者微处理器 处理。
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4. 传感器的主要性能参数
了解传感器性能参数是在选用传感器时保证正 确、不失真测量的首要环节。
压电式、磁电式和热电式传感器等。
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常见传感器类型
光敏传感器
用于检测光线强弱。随着光强度的变化，光敏探头 内的电阻值会发生变化。
气、湿敏传感器
气敏传感器可将探测到的气体成分和浓度转换为电 信号。常用于可燃气体的探测和报警。
智能传感器
将敏感元件、测量电路、处理器、存储器等集成在 一快芯片上的传感器。
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传感器的定义和作用
传感器是生物体感官的工程模拟物；反过来，生物体的感官又可 以看作是天然的传感器。随着数字化和信息技术与机械装置的融合， 传感器和执行器已经开始实现数据共享、功能控制和参数控制一体 化，并通过现场总线与外部连接。随着基础自动化控制功能的重新 分配，许多计算机控制功能下放到传感器和执行器中完成，如参数 检测、控制、诊断和维护管理等。
差。
线性度：
满量程 输出
e L max 100%
L
y
FS
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（4）精度
表示测量结果和“真值”的靠近程度。 精度表示：
传感器在规定条件下，允许的最大绝对误差相对传 感器满量程输出的百分数
精度 A y 100% FS
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（5）分辨率（力）
分辨力是指能检测出的输入量的最小变化量，即传感器能检测到的 最小输入增量。在输入零点附近的分辨力称为阈值，即产生可测输出 变化量时的最小输入量值。下图中的x0表示可以开始检测的的最小输 出值。
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（2）响应特性
传感器的动态性能是对于随时间变化的输入量的 响应性能，即：
传感器的输出值能真实再现变化着的输入量的能力反 映。
响应特性越好，表示输出信号和输入信号随时间 的变化曲线越接近。
一般地，利用物理特性的传感器（光电效应，压 电效应）的响应特性比结构型传感器（电感、电 容传感器等）要好。
主要性能指标
灵敏度 频率响应特性 线性范围 精度 分辩力（率） 稳定性
…
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（1）灵敏度
指传感器达到稳定工作状态时，输出变化量与 引起变化的输入变化量之比。
K=输出变化量/输入变化量
传感器的灵敏度越高，意味着传感器感应微弱 信号的能力越强。
但一般来讲，灵敏度越高，测量范围越窄，稳 定性越差。
度要求即可。
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6. 常见传感器类型
能量控制型传感器
将被测非电量转换成电参量，工作过程中无换能作 用，需外供辅助能源，又称作无源传感器。如：
电阻式、电容式、电感式均属这一类型。
能量转换型传感器
在感受外界机械量变化后，输出电压、电流或电荷 量。可直接输出或放大后输出信号，本身相当于一 个电压源或电流源，又叫做有源传感器。如：
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主要内容
一 微型传感器基本知识 二 物理层概述 三 MAC协议 四 路由协议
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一、微型传感器
1. 传感器的定义和作用
传感器网络的终端探头通常代表了用户的功能 需求，是实现信息测量、网络互通和融合的关 键。提高终端传感器的探测功能，是WSN实 用化的重要手段。
传感器的一般定义：
能够把特定的被测量信息（物理量、化学量、生物 量等）按一定规律转换成某种可用信号（电信号、 光信号等）的器件或装置，我们把它称为传感器。
数字式传感器一般用分辨率表示，分辨率=分辨力/满量程输入值。
5. 传感器的选型原则
选择传感器通常需要考虑的因素包括：
测量对象和环境
量程，传感器体积，价格，。。
灵敏度
频率响应特性
传感器的频率响应越高，则可测的信号频率范围就越宽
线性范围
线性范围越宽，则它的量程就越大。
稳定性
精度
精度越高，价格越昂贵。因此，只要满足整个测量系统的精
通常传感器结点的通信覆盖范围只有几十米到几百 米，人们要考虑如何在有限的通信能力条件下，完成 探测数据的传输。无线通信是传感器网络的关键技术 之一。
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通信与组网
物理层 通信技术 MAC层
组网技术
网络层 传输层
解决如何实现点到点或 点到多点的数据传输
解决如何建立可靠且有 严格功耗预算的网络通 信体系
传感器的作用类似于人的感觉器官，是实现测试与控制的首要环 节。
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2. 传感器的组成
传感器一般由敏感元件、转换元件和基本转换电路组成。
被测量 敏感元件
转换元件
基本转换电路
感受或响 应被测量
辅助电源
将被测量转换成适 于传输或测量的信 号（一般指电信号）
对获得的微弱 电信号进行放 大、运算调制
随着半导体器件与集成技术在传感器中的应用，传感器的基本转换 电路可安装在传感器壳体里或与敏感元件一起集成在同一芯片上，构 成集成传感器。如ADI公司的AD22100模拟集成温度传感器。
第二部分 传感器网络的通信与组网技术
做到目视千里、耳听八方是人类长久的梦想，现代 卫星技术的出现虽然使人们离这一目标前进了很多，但 卫星高高在上，洞察全局在行，明察细微就勉为其难了。 将பைடு நூலகம்量的传感器结点遍撒指定区域，数据通过无线电波 传回监控中心，监控区域内的所有信息就会尽收观察者 的眼中了。这就是人们对无线传感器网络技术应用的美 好展望，它的实现依赖于优秀的数据传输方法，需要新 型的网络通信技术。
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（3）线性范围
任何传感器都有一定的线性范围，在线性范围内它的输 出与输入成比例关系。线性范围越宽，则表明传感器的 工作量程越大。
传感器工作在线性范围内，是保证测量精确度的基本条 件。例如：
机械式传感器中的弹性元件，它的材料弹性极限是决定测力量
程的基本因素。当超过弹性极限时，传感器就将产生非线性误