CMOS图像传感器结课论文
CMOS图像传感器的工作原理及应用
摘要：随着集成电路制造工艺技术的发展和集成电路设计水平的不断提高，基于CMOS集成电路工艺技术制造的CMOS图像传感器由于其自身的优势，目前在诸多领域中得到了广泛的应用，市场前景广阔，所以对CMOS图像传感器的研究与开发有非常高的市场价值。本文首先介绍了CMOS传感器的工作原理及应用现状，随后叙述了CMOS图像传感器的像元、结构及工作原理，着重说明了成像原理和图像信号的读取和处理过程，以及在数字摄像机，数码相机，拍照手机中的应用方式。
关键词：CMOS图像传感器、工作原理及应用现状
The principle and application of CMOS image sensor Abstract:With the development of integrated circuit manufacturing technology and the continuous improvement of integrated circuit design level, based on CMOS integrated circuit manufacturing technology of CMOS image sensor due to its own advantages, the current has been widely used in many fields, wide prospect of market, so for CMOS image sensor research and development has a very high market value. At first, this paper introduces the working principle of CMOS sensor and application present situation, then describes the CMOS image sensor as yuan, structure and working principle, emphasize the imaging principle and image signal reading and processing, as well as in digital cameras, digital cameras, camera phones, the application of the way.
Keywords: CMOS image sensor, the working principle and application status
1引言
CMOS图像传感器是一种典型的固体成像传感器，与CCD有着共同的历史渊源。CMOS 图像传感器通常由像敏单元阵列、行驱动器、列驱动器、时序控制逻辑、AD转换器、数据总线输出接口、控制接口等几部分组成这几部分通常都被集成在同一块硅片上。其工作过程一般可分为复位、光电转换、积分、读出几部分。
在CMOS图像传感器芯片上还可以集成其他数字信号处理电路，如AD转换器、自动曝光量控制、非均匀补偿、白平衡处理、黑电平控制、伽玛校正等，为了进行快速计算甚至可以将具有可编程功能的DSP器件与CMOS器件集成在一起，从而组成单片数字相机及图像处理系统。
目前，新型CMOS图像传感器不仅应用在数码相机，并且这项技术也广泛应用在中高端智能手机中，与我们的生活息息相关
2 CMOS图像传感器相关技术
2.1 像元结构和工作原理
CMOS图像传感器的光电转换原理与CCD基本相同，其光敏单元受到光照后产生光生电子。而信号的读出方法却与CCD不同，每个CMOS源像素传感单元都有自己的缓冲放大器，而且可以被单独选址和读出。
图2-1上部给出了MOS三极管和光敏二极管组成的相当于一个像元的结构剖面，在光积
分期间，MOS三极管截止，光敏二极管随入射光的强弱产生对应的载流子并存储在源极的P．N 结部位上[1]。当积分期结束时，扫描脉冲加在MOS三极管的栅极上，使其导通，光敏二极管复位到参考电位，并引起视频电流在负载上流过，其大小与入射光强对应。图2-1下部给出了-个具体的像元结构，由图可知，MOS三极管源极P．N结起光电变换和载流子存储作用，当栅极加有脉冲信号时，视频信号被读出。
图2-l 光敏二极管和CMOS三极管组成的光电转换及光电存储元件和开关模型
2.2 CMOS图像传感器阵列结构
图2-2所示的是CMOS像敏元阵列结构，它由水平移位寄存器、垂直移位寄存器和CMOS像敏元阵列组成。图2-3是CMOS摄像器件的原理框图。如前所述，各MOS晶体管在水平和垂直扫描电路的脉冲驱动下起开关作用。水平移位寄存器从左至右顺次地接通起水平扫描作用的MOS晶体管，也就是寻址列的作用，垂直移位寄存器顺次地寻址列阵的各行。每个像元由光敏二极管和起垂直开关作用的MOS晶体管组成，在水平移位寄存器产生的脉冲作用下顺次接通水平开关，在垂直移位寄存器产生的脉冲作用下接通垂直开关，于是顺次给像元的光敏二极管加上参考电压(偏压)。被光照的二极管产生载流子使结电容放电，这就是积分期间信号的积累过程。而上述接通偏压的过程同时也是信号读出过程。在负载上形成的视频信号大小正比于该像元上的光照强弱。（1一垂直移位寄存器：2一水平移位寄存器；3一水平扫描开关；4一垂直扫描开关；5一像敏元阵列；6一信号线；7一像敏元）
图2-2 CMOS像敏元列阵结构图2-3 CMOS摄像器件原理框图
2.3 CMOS图像传感器的功能结构及工作原理
主要论述CMOS图像传感器采集图像的过程及CMOS图像传感器的读出电路。如图2-4所示，给出了CMOS图像传感器结构框图信号流程图，首先，景物通过成像透镜聚焦到图像传感器阵列上，而图像传感器阵列是一个二维的像素阵列，每一个像素上都包括一个光敏二极管，每个像素中的光敏二极管将其阵列表面的光强转换为电信号，然后通过行选择电路和列选择电路选取希望操作的像素，并将像素上的电信号读取出来，放大后送相关双采样CDS电路处理，相关双采样是高质量器件用来消除一些干扰的重要方法，其基本原理是由图像传感器引出两路输出，一路为实时信号，另外一路为参考信号，通过两路信号的差分去掉相同或相关的干扰信号，这种方法可以减少KTC噪声、复位噪声和固定模式噪声FPN(Fixed Pattern Noise)，同时也可以降低1／f噪声，提高了信噪比[12] 13]，此外，它还可以完成信号积分、放大、采样、保持等功能。然后信号输出到模拟／数字转换器上变换成数字信号输出。
图2-4 CMOS图像传感器结构及信号流程图
3 CMOS图像传感器应用实例
3.1 数字摄像机
现在市场上数字摄像机的品种已经很多了，多数使用CMOS彩色图像传感器制成，可以是线型图像传感器，也可以是面型图像传感器。其结构图如图3-1所示。
图3-1 数字摄像机基本结构
我们知道，对变化的外界景物连续拍摄图片，只要拍摄速度超过24幅／s，再按同样的速度播放这些图片，可以重现变化的外界景物，这是利用了人眼的视觉暂留原理。外界景物通过镜头照射到COMS彩色图像传感器上，CMOS彩色图像传感器在扫描电路的控制下，可将变化的外界景物以25幅／s图像的速度转换为串行模拟脉冲信号输出。该串行模拟脉冲信号经A／D转换器转换为数字信号，由于信号量很大，所以还要进行信号数据压缩。压缩后的信号数据可存储在存储卡上，日本松下最新推出的P2存储卡容量可达64GB，也可以存储在专用的数码录像磁带上。数字摄像机使用2／3in 57万像素(摄像区域为33万像素)的高精度CMOS彩色图像传感器芯片。
3.2 数码相机
数码相机的结构与数字摄像机相似，只不过数码相机拍摄的是静止图像。数码相机的基本结构如图3-2所示。
图3-2 数码相机基本结构
变化的外界景物通过镜头照射到CMOS彩色图像传感器上，当使用者感到图像满意时，可由取景器电路发出信号锁定，再由CMOS彩色图像传感器转换为串行模拟脉冲信号输出。该串行模拟脉冲信号由放大器放大，再由A／D转换器转换为数字信号，存储在PCMCIA卡(个人电脑存储卡国际接口标准)上。该存储卡上的图像数据可送微型计算机显示和保存。A ／D转换器输出的数字图像信号也可由串行口直接送微型计算机显示和保存。
3.3 彩信手机
彩信手机也叫拍照手机．目前大都采用CMOS彩色图像传感器。彩信手机的照相机功照由相机模组(摄像头)实现。相机模组组成如图3-3所示。
图3-3 彩信手机相机模组组成框图
相机模组属于有彩信功能的手机的基本配置，镜头和闪光灯安放在翻盖表面上。开启面板上的照相功能键后，就可进行拍照。
被摄景物通过镜头照射到CMOS彩色图像传感器上。CMOS彩色图像传感器将图像转换，为串行模拟脉冲信号，经A／D转换，送DSP数字信号处理器处理。处理后的数字图像信号以YUV422的亮度和色度信号比例，送液晶屏显示。用(OK)按键选定并拍照，图像数据存入存储器。按(发送)键，该图像数据输送到手机的基带信号电路，与语音信号一样，调制到射频频率上发送到对方手机。CMOS传感器被认为是拍照手机的理想解决方案，它的优点是制造成本I较CCD更低，功耗也低得多(手机可接受的功耗为80。lOOmW)，速度快。只是CMOS摄像头对光源的要求要高一些，也无法达到CCD那样高的分辨率，但对640×480像素分辨率(35万像素)的手机摄像头来说，CMOS已足以应付。
日本东京Y Media公司将高分辨率与低噪声技术相结合，已推出YM-3170A型CMOS传感器，该CMOS传感器基于0．251um技术设计规范，在1／2in大小的感光面积中总共有2056×1544像素阵列(其中实际有效像素为2048×1536)，每个像素的大小为3．3u m×3．3 um。连拍速度最高能够达到120张／s。
用手机拍照，应注意景物光线必须充足。最近500万像素的CMOS拍照手机也已投入市场，但用手机发送照片时会因数据量大，增加发送和接收时间。
随着科技的进步，CMOS图像传感器的不断发展，4100万像素的手机也已经面世，目前的移动设备主流像素水平普遍在1300万像素，相信在不久的将来，移动设备，智能手机也将取代专业的数码相机，成为大家拍照的首选。
4结束语
CMOS 图像传感器正在向高灵敏度、高分辨率、高动态范围、集成化、数字化、智能化的“片上相机”解决方案方向发展。芯片加工工艺不断发展, 从 0.5 μm→0.35 μm→
0.25 μm→0.18 μm, 接口电压也在不断降低, 从 5 V→3.3 V→2.5 V/3.3 V→
1.8 V/3.3 V。研究人员致力于提高 CMOS 图像传感器的综合性能, 缩小单元尺寸, 调整 CMOS 工艺参数, 将数字信号处理电路、图像压缩、通讯等电路集成在一起, 并制作滤色片和微透镜阵列, 以实现低成本、低功耗、低噪声、高度集成的单芯片成像微系统。随着数字电视、可视通讯产品的增加,CMOS 图象传感器的应用前景一定会更加广阔。关于CMOS 图像传感器，已经形成了国际标准，而在各国的各个领域中，对CMOS图像传感器的应用也是十分的广泛，所以在CMOS图像传感器方面是很有发展前途的。
参考文献
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[5] 陈慧敏，栗平，张英文等．CMOS图像传感器的研究新进展．半导体光电，2006
中国CMOS图像传感器行业研究-行业发展概况
中国CMOS图像传感器行业研究-行业发展概况 （一）行业发展概况 1、集成电路行业 2010年以来，以智能手机、平板电脑为代表的新兴消费电子市场的兴起，以及汽车电子、工业控制、仪器仪表、智能照明、智能家居等物联网市场的快速发展，带动整个半导体行业规模迅速增长。2017年，全球半导体行业整体销售额达到4,122亿美元，同比增长21.63%，增速创七年来新高。 数据来源：全球半导体贸易协会（WSTS）
根据全球半导体贸易协会（WSTS）预测，2018年全球半导体市场规模将达到4,512亿美元，同比增长9.5%。 数据来源：全球半导体贸易协会（WSTS）
2、CMOS图像传感器行业 （1）图像传感器行业概况 图像传感器为物联网感知层众多传感器中最重要的一种核心传感器。图像传感器主要采用感光单元阵列和辅助控制电路获取对象景物的亮度和色彩信号，并通过复杂的信号处理和图像处理技术输出数字化的图像信息。图像传感器中的感光单元一般采用感光二极管（Photodiode）实现光电信号的转换。感光二极管在接受光线照射之后能够产生电流信号，电流的强度与光照的强度成正比例关系。每个感光单元对应图像传感器中的一个像元，像元也被称为像素单元（Pixel）。 图像传感器主要分为CCD图像传感器和CMOS图像传感器两大类。CCD和CMOS 都是利用感光二极管进行光电转换，将图像转换为数字信号，但二者在感光二极管的周边信号处理电路和感光单元产生的电信号的处理方式不同。 CCD和CMOS的感光元件在接受光照之后直接输出的电信号都是模拟信号。在CCD传感器中，每一个感光元件都不对此作进一步的处理，而是将它直接输出到下一个感光元件的存储单元，结合该元件生成的模拟信号后再输出给第三个感光元件，依次类推，直到结合最后一个感光元件的信号才能形成统一的输出。由于感光元件生成的电信号非常微弱，无法直接进行模数转换工作，因此这些输出数据必须做统一的放大处理。由于CCD本身无法将模拟信号直接转换为数字信号，因此还需要一个专门的模数转换芯片进行处理，最终以数字图像矩阵的形式输出给专门的图像处
无线传感器网络结课论文
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一.无线传感器网时间同步技术综述 <一>引言 无线传感器网络( Wireless Sensors Network，WSN) 是一种在一定区域内投放大量的传感器节点，通过无线通信形成的一个单跳或多跳的自组织式的网络系统，它通常采集和处理监测区域中被感知目标的信息，并通过网络发送给主机端以提高人类对物理环境的远端监视和控制能力。无线传感网络技术在交通、国防、医学、农业等方面有着重要的运用。无线传感器网络由大量的节点构成，通常包括传感器节点、汇聚节点和任务管理节点。大量体积小、精度高的传感器节点随机部署在监测区域内，通过自组织的方式构成网络。传感器节点将监测到的数据传输给其它传感器节点，经过多跳后路由到汇聚节点，最后通过互联网或卫星到达任务管理节点。用户则通过任务管理节点发布监测任务以及收集监测数据，对无线传感器网络进行管理。 无线传感器网络是许多领域里的关键技术之一，而时间同步则是无线传感器网络中的关键技术之一。简而言之，在检测与监视某对象的过程中，目标定位和追踪、协同数据处理、能量管理等都对物理时间的精确度都有着敏感的需求。因此，无线传感器网络的应用通常需要一个适应性比较好的时间同步服务，以保证数据的一致性和协调性。此外，数据融合、通信信道复用等也都需要时间同步的保障。所以，如何根据无线传感器网络的特点对物理时间进行同步是一个重要的问题。 目前，学术界和业界对无线传感器网络的时间同步技术进行了一定的研究，本章节描述了无线传感器网络时间同步技术的研究现状，对3种不同时间同步机制的经典算法进行分析和比较。 <二>同步技术研究现状 时间同步技术相对于计算机网络的相关技术而言尚为年轻，自从2002年学术会议Hot Nets上首次提出了时间同步这一研究课题后，到目前为止，无线传感器网络的时间同步技术也取得了一定进展，同时也开发出了多种极其有价值时间同步的算法。 目前，对于单跳网络的同步研究已趋于成熟，但由于同步误差的累积，导致单跳网络的同步技术难以扩展到多跳网络，使得多跳网络的同步技术研究较为薄弱。若再考虑节点的移动性，则会极大增加同步技术的研究难度。因此，无线传感器网络的时间同步技术还有很大的研究空间。
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方案经济评价、项目可行性研究、设备更新、方案选择、技术创新、价值工程等生产实践问题。由于该课程涉及许多定量分析，对于经管类学生学习难度较大，因此单纯应用传统的教学模式很难收到良好的效果，我们尝试引进实验教学的方式，通过Excel 软件的应用解决课程中的应用难题，以有效地提高该课程的教学效果[2]。 一、经管类专业设置技术经济学实验教学的意义 (1)课程定量分析方法教学的内在要求。著名教育学家陶行知曾经说过:行是知之始，知是行之成。有效运用课堂理论知识解决实际问题是我们开设这项实验教学的主要目的。对于经管类专业学生来说，技术经济学课程教学中对投资项目的市场预测、经济评估指标分析均涉及相当多复杂的手工计算，投资者以外的其他经济主体对于投资项目的经济分析结论的验证也相当费时，因此如何解决理论知识的应用问题便成了本课程亟待解决的难题。Office软件是办公中最常使用的工具，其中Excel是其重要成员，是一个强大的表格制作和数据处理软件。借助Excel各种编辑操作、财务数据分析方法、函数和图标等高级工具的综合应用，学生在不需要掌握复杂的编程和较难的数学推导情况下，就可以处理学习中遇到的常见的数据分析问题，并能解决学习中遇到的大部分量化问题。因此，开设本实验的意义在于使学生熟练掌握运用Excel进行函数模型及技术经济分析的计算，以期进一步提高学生对课堂理论知识的理解和解决实际问题的能力。(2)实验
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五、光电传感器的应用 (23) 5.1光电传感器的优点 (23) 5.2光电传感器的具体应用举例 (23) 六、我对光电传感器的看法 (26) 七、结论 (28) 一、绪论 1.1光电传感器概述 （1）定义 光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。它首先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点，而且可测参数多，传感器的结构简单，形式灵活多样，因此,光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。（2）光电传感器的分类 光电元件有光敏电阻、光电二极管、光电三极管、发光二极管（LED）、光电倍增管、光电池、光电耦合器件等。由光通量对光电元件的作用原理不同所制成的光学测控系统是多种多样的，按光电元件（光学测控系统）输出量性质，光电式传感器可分二类，即模拟式光电传感器和脉冲（开关）式光电传感器；模拟式光电传感器按被测量（检测目标物体）方法又可分为透射（吸收）式、漫反射式、遮光式（光束阻挡）三大类。 1．槽开光电开关把一个光发射器和一个接收器面对面地装在一个槽的两侧的是槽形光电。2．对射式光电开光若把发光器和收光器分离开，就可使检测距离加大。由一个发光器和一个收光器组成的光电开关就称为以射分离式光电开光，简称对射式光电开关。 3．反光板反射式光电开关把发光器和收光器装入同一个装置内，在它的前方装一块反光板，利用反射原理完成光电控制作用的称为反光板反射式（或反射镜反射式）光电开关。 4．扩散反射式光电开关它的检测头里也装有一个发光器和一个收光器，但前方没有反光板。正常情况下发光器发出的光收光器是收不到的；当检测物通过时挡住了光，并把光部分反射回来，收光器就收到光信号，输出一个开关控制信号。 光纤式光电开关把发光器发出的光用光纤引导到检测点，再把检测到的光信号用光纤引导到光接收器就组成光纤式光电开关。按动作方式的不同，光纤式光电开关也可分成对射式、反光板反射式、扩散反射式等多种类型。 （3）光电传感器的作用
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1.1.7研究工作概况 在此介绍本次可行性研究工作的工作计划以及相关部署，从人员安排到时间日程都需要详细解释。 1.2可行性研究结论 1.2.1市场预测和项目规模 既然是一家饭馆，那么它所经营的食品在当今的大众品味中受到欢迎、也就是相应的市场预测是必不可少的。同时一家饭馆的规模大小也决定着各方面预算等问题的，所以也需要写出。 1.2.2原材料、燃料和动力供应 开设饭馆，除了正常运营之后的食材原材料之外，还应注意到建设饭馆时的建筑原料、手续申办的费用等等，包括运营之后的燃料费用（天然气、煤等），在此注明。 1.2.3厂址 饭馆的具体位置。 1.2.4项目工程技术方案 饭馆建立时期的建筑技术，以及饭馆经营食品的关键技术。 1.2.5环境保护 作为饭馆，对于周边的环境因素还是会有一定的影响。所以在这里注明相应的环境保护方法。 1.2.6工厂组织及劳动定远 说明饭馆的人员组成和管理层名单。 1.2.7项目建设进度 做出饭馆经营的时间推进表，一方面给予银行信任我们的机会，同时也督促自身完成项目建设。 1.2.8投资估算和资金 对于本次开设饭馆的相关投资预算。 1.2.9项目财务和经济评论 对本次工程建设财务报表的审核评论意见。 1.2.10项目综合评价结论 1.3主要技术经济指标表 通过表格罗列主要的技术经济参数，作为技术经济的指标。 1.4存在问题及建议
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摘要：在人类进入信息时代的今天，人们的一切社会活动都是以信息获取与信息转换为中心的，传感器作为信息获取与信息转换的重要手段，是信息科学最前端的一个阵地，是实现信息化的基础技术之一。在工程科学与技术领域里，可以认为：传感器是人体“五官”的工程模拟物。 当前，我国传感器产业正处于由传统型向新型传感器发展的关键阶段，它体现了新型传感器向微型化、多功能化、数字化、智能化、系统化和网络化发展的总趋势。我国在传感器生产产业化过程中，应该兼顾引进国外和自主创新两方面。在引进国外先进技术中，可以提高自己的技术，同时也满足了国内市场的需求，形成了传感器生产产业规模。发现新效应，开发新材料、新功能；研研究生物感官、开发仿生传感器等为主要寻求传感器技术发展的新途径。 关键词：信息获取信息转换信息化关键趋势 Abstract:In the information age in human today, people of all social activities are based on information acquisition and information conversion as the center, sensor information acquisition and information conversion as the important means of information science is the same a position, is the foundation to realize the information technical one. In the engineering science and technology field, can think: sensor is human body \"facial features,\" engineering simulation objects. At present, our country sensors from the traditional industry is in the key of the development of new sensors stage, it reflects the new sensor to miniaturization, muti_function change, digital, intelligent, systematic and network the general trend of development. Our country in the sensor in the process of industrialization of production, should give consideration to the introduction of foreign and independent innovation two aspects. In introducing foreign advanced technology, can improve their technology, but also meet the demand of the domestic market, formed the sensor manufacturing industry scale. Find new effects, the development of new materials, new function; Research on biological research, develop bionic sensors senses as the main seek sensor technology development new way. Keywords: information acquisition information conversion informatization key trend
CMOS图像传感器的研究进展_李继军.
. net 光学制造 1内蒙古工业大学理学院, 内蒙古呼和浩特 0100512北京师范大学遥感与 GIS 研究中心遥感科学国家重点实验室, 北京 10087! " 5 Li Jijun 1 Du Yungang 1Zhang Lihua 1, 2 Liu Quanlong 1Chen Jianrui 1 1School of Science, Inner Mongolia University of Technology , Hohhot, Inner Mongolia 010051, China, 2State Key Laboratory of Remote Sensing Science, Research Center of Remote Sensing &GIS, Beijing Normal University ,Beijing 100875, China #$$$$$$$$$$$% &’ ’ ’ ’ ’ ’ ’ ’ ’ ’ ’ ( 摘要 20世纪 90年代以来, 随着超大规模集成 (VLSI 技术的发展, CMOS 图像传感器显示出强劲的发展势头。简要介绍了 CMOS 图像传感器的结构及工作原理, 详细比较了 CMOS 图像传感器与 CCD 的性能特点, 讨论了 CMOS 图像传感器的关键技术问题,并给出了相应的解决途径,综述了 CMOS 图像传感器的国内外研 究现状, 最后对 CMOS 图像传感器的发展趋势进行了展望。 关键词光电子学; 传感器; CMOS 图像传感器; CCD ; 关键技术问题 Abstract
Since the 1990s, with the development of very large scale integration (VLSI,CMOS image sensors have been developed rapidly. The structure and working principle of CMOS image sensors are introduced. The performances between CMOS image sensor and CCD are compared in detail. The key technical problems of CMOS image sensors are discussed, and the related solving ways are given. The development situation of CMOS image sensors at home and abroad is reviewed, and the development trends of CMOS image sensors are prospected. Key words optoelectronics; sensor; CMOS image sensor; CCD; key technical problem 中图分类号 O436 doi :10.3788/LOP20094604.0045 1引言 CMOS 图像传感器的研究始于 20世纪 60年代末, 受当时工艺技术的限制, 发展和应用有限。直到 20世纪 90年代初,随着大规模集成电路设计技术和信号处理技术的提高, CMOS 图像传感器才日益受到重视 [1~3], 成为固体图像传感器的研发热点。近几年来, 随着集成电路设计技术和工艺水平的长足进步 , CMOS 图像传感器的一些性能指标已接近甚至超过CCD 图像传感器 [4~6]。 本文简要介绍了 CMOS 图像传感器的结构及工作原理,详细比较了 CMOS 图像传感器与 CCD 的性 能特点,讨论了 CMOS 图像传感器的关键技术问题, 并给出了相应的解决途径, 综述了 CMOS 图像传感器的国内外研究现状, 最后对 CMOS 图像传感器的发展趋势进行了展望。 2结构及工作原理 CMOS 图像传感器的总体结构如图 1所示
传感器课程设计论文
激发不同层次的学生学习传感器的兴趣 电气工程与自动化系王文川 论文摘要：本文结合传感器教学改革实践的经验，笔者提出了一种适合当前成都市技师院校传感器实践教学的新思路，突出“能力为本”的思想，打破“学科为本”的模式，激发学生学习的积极性，培养学生的工程意识、分析问题和解决问题的能力，针对不同层次的学生，直升学生、三高学生、五高学生、预备技师学生等，作出相应的教学方案和教案及教学方法，并针对学生是否实训，作出具体的学习方案，因此提高学生的创新能力和综合素质。 前言 21世纪是信息科学与技术全新发展的时代，信息技术已经成为社会发展一股新的强大推动力。传感器技术作为信息技术和产业的重要组成部分，因此受到了国家和社会各个行业的高度重视，并且迅速发展。在《传感器技术》这门课程中我们了解了各种各样的传感器，如：电阻式传感器变磁阻式传感器，电容式传感器，磁电式传感器，压电式传感器，热电式传感器，光电式传感器，光纤式传感器，数字式传感器，化学传感器，生物传感器等，还有更多的传感器新技术。传感器技术是以传感器为核心论述其内涵、外延的学科，也是一门涉及测量技术、功能材料、微电子技术、精密与微细加工技术、信息处理技术和计算机技术等相互结合形成的密集型综合技术。当今的传感器是一种能把非电输入信息转换成电信号输出的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。 传感器未来的发展主要朝着以下四个方面：⑴发现新效应，开发新材料、新功能；新的效应和现象的发现，是新的敏感材料的开发的重要途径，而新的敏感材料的开发是新型传感器出现的重要基础。⑵
传感器的多功能集成化和微型化；所谓集成化就是在同一芯片上，或将众多同类型的单个传感器件集成为一维，二维或三维阵列型传感器，或将传感器件与调理、补偿等处理电路集成一体化。微型传感器是朝着微米/纳米技术领域发展，其显著特征就是体积小、重量很轻，这种传感器一般应用于航空航天，环境保护，生物医学和工业自动化等高科技领域。⑶传感器的数字化、智能化和网络化；传感器的数字化提高传感器本身的多种性能。智能化是指传感器具有一种或多种敏感功能，不仅能实现信息的探测、处理、逻辑判断和双向通讯，而且具有自检测、自校正、自补偿、自诊断等多功能的器件或装置。传感器网络是一种由众多随机分布的一组同类或异类传感器节点与网关节点构成的无线网络。⑷研究生物感官，开发仿生传感器；利用仿生学、生物遗传工程和生物电子学技术研究它们的机理，研究仿生传感器，也是一个十分引人注目的方向。 所以学习与掌握各种传感器的应用对于我们电气工程与自动化类专业显得尤为重要。也是把握科技最新前沿的一条途径。也就是说，学会传感器的应用技术，好的就业在等你。本次课程设计主要是传感器在测位移方面应用的研究，对不同的传感器测位移原理的特性比较和研究，自己设计3种以上位移传感器，写出设计方案，针对不同层次的学生，直升学生、三高学生、五高学生、预备技师学生等，写出不同的教学方案，并对每种位移传感器原理、测量电路、输出特性、灵敏度、精度进行分析。比较每一种传感器的优缺点及改善方法，最后做出总结。此次课程设计可以更好的帮助我们掌握所学的知识。
无线传感器网络技术与应用现状的研究毕业论文 精品
1 绪论 1.1 课题背景和研究意义 无线传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术等多种先进技术。其主体是集成化微型传感器，这些微型传感器具有无线通信、数据采集和处理、协同合作的功能。无线传感器网络就是由成千上万的传感器节点通过自组织方式构成的网络，它通过这些传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息，通过嵌入式系统对信息进行处理，并通过随机自组织无线通信网络以多跳中继方式将所感知信息传送到用户终端，使用户完全掌握监测区域的情况并做出反应[1]。 无线传感器网络的自组织性和容错能力使其不会因为某些节点在恶意攻击中的损坏而导致整个系统的崩溃，所以传感器网络非常适合应用于恶劣的战场环境，包括监控我军兵力、装备和物资状态；监视冲突区域，侦察敌方地形和布防，定位攻击目标；评估损失，侦察和探测核、生物及化学攻击等。在战场上，铺设的传感器将采集相应的信息，并通过汇聚节点将数据送至数据处理中心，再转发到指挥部，最后融合来自各战场的数据，形成我军完备的战区态势图。也可以更隐蔽的方式近距离地观察敌方的布防，或直接将传感器节点撒向敌方阵地，在敌方还未来得及反应时迅速收集有利于作战的信息。在生物和化学战中，利用传感器网络，可及时、准确地探测爆炸中心，这会为我军提供宝贵的反应时间，从而最大可能地减小伤亡。 无线传感器网络是继因特网之后，将对21世纪人类生活方式产生重大影响的IT 热点技术。如果说因特网改变了人与人之间交流、沟通的方式，那么无线传感器网络则将逻辑上的信息世界与真实物理世界融合在一起，将改变人与自然交互的方式[2][3]。无线传感器网络是新兴的下一代传感器网络，最早的代表性论述出现在1999年，题为“传感器走向无线时代”。随后在美国的移动计算和网络国际会议上，提出了无线传感器网络是下一个世纪面临的发展机遇。2003年，美国《技术评论》杂志论述未来新兴十大技术时，无线传感器网络被列为第一项未来新兴技术。同年，美国《商业周刊》又在其“未来技术专版”中发表文章指出，传感器网络是全球未来四大高技术产业之一，将掀起新的的产业浪潮。美国《今日防务》杂志更认为无线传感器网络的应用和发展，将引起一场划时代的军事技术革命和未来战争的变
最新技术经济学课程设计模板
技术经济学课程设计 模板
《技术经济学》 课程设计报告 课程设计题目：新硬盘式MP3播放器配件项目院系： 专业（班 级）： 组别： 姓名： 学号： 序号： 指导教师： 技术经济学课程设计任务书
一、项目名称 新硬盘式MP3播放器配件项目，其可行性研究已完成工艺技术方案、环境保护、工厂组织和劳动定员以及项目实施规划诸方面的研究论证和多方案比较。在此基础上对该项目进行财务可行性评价。 二、基础数据 （一）生产规模 根据市场预测情况，该项目建成后设计生产规模为年产30万件。 （二）实施进度 该项目拟二年建成，第三年投产，当年生产负荷达到设计生产能力的70%，第四年达到90%，第五年达到100%。运营期按10年计算，项目寿命期为12年。 （三）建设投资估算 经估算，该项目建设投资总额为7000万元（不含建设期利息），其中：预计形成固定资产5800万元，无形资产400万元，其他资产800万元。 （四）流动资金估算 该项目的流动资金（正常生产年份）估算总额为1200万元。 （五）投资使用计划与资金来源 建设投资分年使用计划按第一年投入3500万元，第二年投入3500万元；流动资金从投产第一年开始按生产负荷进行安排。该项目的资本金为2800万元，其中用于建设投资2100万元，其余用于流动资金。建设投资缺口部分由中国建设银行贷款解决，年利率为6%，建设期利息由自有资金支付，于第3年末开始还本，方式为等额本金法，5年还清；流动资金缺口部分由中国工商银行贷款解决，年利率为4%，每年付息，项目寿命期末还本。 （六）销售收入和销售税金及附加估算 根据市场分析，预计产品的市场售价（不含税）为590元／件。本产品采用价外计税，增值税税率为17%，城市维护建设税和教育费附加的税率分别为7%和3%。 （七）产品总成本估算 1.该项目正常年份的外购原材料、燃料动力费（不含税）为2350万元； 2.据测算，该项目的年工资及福利费估算为1450万元； 3.固定资产折旧费按平均年限法计算，折旧年限为10年，残值率为5%； 4.无形资产按10年摊销，其他资产按5年摊销； 5.修理费按折旧费的40%计取； 6.年其他费用为1150万元； 7.项目在生产经营期间的应计利息全部计入财务费用。建设投资借款在生产经营期按全年计息；流动资金当年借款按全年计息。 （八）利润测算 1.所得税率按25%考虑；
传感器与检测技术论文
2301436245 传感器与检测技术论文 1、传感器的定义、组成、分类及基本特征。 传感器源自“感觉”一词。人类的“五官”可以说就是最原始的传感器。 它是一种能够感受被测量信息同时又能够将感受到的被测量信息按照一定的规律转换或电、信号或其他所需形式的信号输出，以达到便于传输、处理、显示和控制等目的的检测装置。 从各行各业到日常生活，传感器几乎是无处不在，无处不用，其主要作用就是信息的采集和获取。在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。因此可以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。 传感器也称为变换器、换能器、变松器、发送器与探测器等，由于传感器元件的输出信号往往都非常微弱，传感器在除敏感元件两大组成部分之外，所以还必须加入转换电路以便对弱小的信号进行放大。另外，还应有辅助电源，以供传感器和转换电路工作。随着集成电路技术在传感器应用中的深入，传感器的各个组成部分可以集成在同一半导体芯片上，构成集成传感器。 传感器种类众多，原理各异分类方式也不尽相同。按输入被测量进行分类，一般可分为速度传感器、温度传感器、位移传感器、压力传感器等。这种分类方法直接反应了检测的目的；按输出量形式可分为数字传感器与模拟传感器两类；按工作机理可分为结构型和物性型；按转换原理可分为电阻式、电容式、电感式、压电式、光电式、热点式传感器等；按信息的传递方式可分为能量转换传感器与能量控制型传感器两类。 随着计算机辅助设计，辅助制造技术，集成电路技术和微机械电子系统技术等新技术以及新工艺、新材料的应用，出现了精度更高，性能更优、用途更广的现代传感器。现代化传感器正在向智能化、集成化、多功能化方向发展。 传感器有其基本特性，可分为静态特性和动态特性。静态特性是指静态信号作用下的输出输入关系特性，而所谓动态特性是指动态信号下的输入输出关系特性。衡量传感器其静态特性优劣的重要性能指标线是性灵敏度、迟滞、重复性、分辨率与稳定性。 传感器它是一种能够感受被测量信息的，在检测系统中传感器有着广泛的应用，现代自动检测是以计算机技术为核心，以传感器技术为基础构成的。 检测系统的各个组成部分是以信息流的过程进行划分的。传感器处于整个系统的第一个环节，其作用是将直接感受到的被测量转换为容易进行测试的电信号或其他所需形式的信号。检测技术是科学实验中必不可少的手段。任何一项现代自然科学成就或技术发明，总是通过检测技术获取大量准确的数据。检测技术能够涉及的测量范围与能够达到的测量精度，很大程度上决定着现代科技进步的深度与广度。如在国防科技中，没有检测技术，导弹发射与卫星上天是不可能的。利用检测技术处理获取的数据信息，能对产品的质量和性能做出客观的评价，为工艺人员进行制造工艺提供依据。在现在大工业生产中，如果没有检测技术，新设备的研制以及复杂工艺流程的具体实现是不可能的。 传感器的应用作为自动检测的首要环节，进行正确的选用是首先要考虑的。在选用传感器时，不能片面追求其线性度好、灵敏度高、迟滞小、重复性优、分辨力强，而是应该根据检测的具体要求和条件，保证主要性能指标满足要求即可，即选用时应遵循下列几项原则：考虑检测系统内部的要求；考虑检测系统外部的条件；考虑传感器自身的技术指标。 传感器作为感知、获取和检测信息的窗口，提供着人类赖以进行判断、决策与处理所必
传感器论文
沈阳工学院 结课论文设计验收报告题目：车类电机转速测量的设计 院系：信息与控制学院 专业：电子信息工程 班级学号： 12309129 学生姓名：宋明亮 指导教师：付丽华 成绩： 年月日
1 需求分析 (3) 2 设计方案要求 (4) 2.1 功能及技术要求 (4) （1）测速范围 (4) 2.2 测速及倒车提示系统设计方案论证 (4) 3 硬件电路的设计 (7) 3.1 超声波测距电路 (7) 3.1.2方案二：光电传感器 (9) 4. 转速检测电路 (11) 4.2数码管显示电路 (13) 4.3 直流电机控制电路 (15) 5结束语 (10)
1 需求分析 随着人们生活水平的不断提高，汽车已经成为生活中主导的交通工具，汽车产业蓬勃发展。为保障汽车驾驶时的舒适性和安全性世界各国对汽车防撞技术的研究和发展投入了大量的人力、物力和财力，据统计，危机情况时，如果能给驾驶员半秒钟的预处理时间，则可分别减少追尾事故的30%，路面相关事故的50%，迎面撞车事故的60%，所以现在汽车安装各类测距系统以保障行车安全。 针对我国高速公路交通安全的需要，以及国内外汽车电子技术的应用现状和发展趋势，综合汽车电子技术、通讯技术和控制技术等多学科理论，从必要性、可行性、实用性和经济性等角度出发，提出开发研制汽车测速及倒车提示系统。目的在于当行车处于高速及倒车状态时，提醒驾驶员或自动采用相应措施，从而减少或避免高速公路碰撞事故的发生。
2 设计方案要求 2.1 功能及技术要求 （1）测速范围 测速范围分为四档：第一档速0—130cm/s，第二档速130—200cm/s，第三档速200—260cm/s，第四档速260—300cm/s。 （2）倒车测距范围。 该模拟系统的测量范围在2—3米之间。当距离小于20cm时，电机自动停止，或者说在大于20cm时，也可以通过按键使电机停止。 （3）按键功能如表2-1所示。 表2-1 按键功能表 按键名称 K1 倒转键 K2 减速键 K3 加速键 K4 正转键 K5 复位键 S1 S2 进入倒车状态 （4）显示功能。 该系统具备显示功能，显示内容有正常运行的转速及倒车状态时障碍物与汽车尾部的距离，其显示精度为1cm。 2.2 测速及倒车提示系统设计方案论证 2.2.1发射与接收模块 方案一：采用后视摄像进行倒车 这种方法可以获得障碍物的直观图像，但无法测得准确的距离；虽然其可靠性高但是价格较高，得不到普遍的推广使用；这种方法还存在一些其他的缺陷，如其在夜间会受到影响，无法重现图像，使其在晚间如同虚设，不仅如此，它还会受到天气的影响，在阴雨、雾雪天气，后视摄像这种方法同样起不到效果。
技术经济学课程实习报告
《技术经济学》课程设计任务书 一、题目 项目可行性研究报告（财务评价部分） 二、原始资料 1、项目建设期2年，生产期8年，营业税以销售收入的5％计。所得税税率为33％。基准折现率为12％。 2、投资估算及资金来源： 建筑工程费600万元，设备费2400万元，综合折旧率12％，固定资产残值为固定资产投资的4％，无形资产及开办费500万元（第一年投入），生产期内均匀摊入成本费用。资金投入计划下表 3、经营成本第3年1682万元，第4年2360万元，第5－10年为3230万元。第3年产销量57万件，第4年产销量85.5万件，第5－10年为114万件。产品价格为40元/件。 4、还款方式 建设期借款利率为10％，借款当年计半年利息，还款当年及全年利息，投产后（即第3－10年）按等额本金偿还，建设期利息用自有资金偿还。流动资金借款利率8％，每年付利息，借款当年和还款当年均即全年利息，项目期末还本。 三、设计任务 1、作借款还本付息表；
2、作成本表； 3、作损益表； 4、作全投资现金流量表，计算静态投资回收期、动态投资回收期、NPV、IRR； 5、作自有资金现金流量表，计算静态投资回收期、动态投资回收期、NPV、IRR； 6、分别就产品价格、经营成本、建设投资在正负20％范围内，对项目全投资净现值作敏感性分析。 7、在以上分析基础上给本项目做结论和建议。 四、报告格式（详见经济与管理系课程设计要求） 1、封面：按经济与管理系课程设计报告统一封面要求编制 2、目录 3、正文 4、参考文献 2010-3-1 分组方式： 1班：第1组产品价格35元，第2组产品价格45元，第3组建设投资增加10%，第4组建设投资减少10%，第5组产销量增加10%，第6组经营成本增加5% 2班：第1组所得税25%，第2组基准折现率10%，第3组经营成本降低5%，第4组建设期借款还款方式为等额摊还，第5组产销量增加5%，第6组产销量减少5%，第7组流动资金增加5%
传感器与检测技术论文
课程论文 课程名传感器与检测技术 专业：机电一体化 姓名：贺涛 学号：0951101253324 二Ｏ一一年六月十六日数字温度传感器DS18B20简介、
传感器源自“感觉”一词。人类的“五官”可以说就是最原始的传感器。 它是一种能够感受被测量信息同时又能够将感受到的被测量信息按照一定的规律转换或电、信号或其他所需形式的信号输出，以达到便于传输、处理、显示和控制等目的的检测装置。 从各行各业到日常生活，传感器几乎是无处不在，无处不用，其主要作用就是信息的采集和获取。在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。因此可以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。随着人们生活水平的不断提高, 传感器与检测技术、单片机控制技术无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中基于数字温度传感器DS18B20设计的数字温度计就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为人们工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。 传感器也称为变换器、换能器、变松器、发送器与探测器等，由于传感器元件的输出信号往往都非常微弱，传感器在除敏感元件两大组成部分之外，所以还必须加入转换电路以便对弱小的信号进行放大。另外，还应有辅助电源，以供传感器和转换电路工作。随着集成电路技术在传感器应用中的深入，传感器的各个组成部分可以集成在同一半导体芯片上，构成集成传感器。 传感器种类众多，原理各异分类方式也不尽相同。按输入被测量
CMOS图像传感器结课论文
CMOS图像传感器的工作原理及应用 摘要：随着集成电路制造工艺技术的发展和集成电路设计水平的不断提高，基于CMOS集成电路工艺技术制造的CMOS图像传感器由于其自身的优势，目前在诸多领域中得到了广泛的应用，市场前景广阔，所以对CMOS图像传感器的研究与开发有非常高的市场价值。本文首先介绍了CMOS传感器的工作原理及应用现状，随后叙述了CMOS图像传感器的像元、结构及工作原理，着重说明了成像原理和图像信号的读取和处理过程，以及在数字摄像机，数码相机，拍照手机中的应用方式。 关键词：CMOS图像传感器、工作原理及应用现状 The principle and application of CMOS image sensor Abstract:With the development of integrated circuit manufacturing technology and the continuous improvement of integrated circuit design level, based on CMOS integrated circuit manufacturing technology of CMOS image sensor due to its own advantages, the current has been widely used in many fields, wide prospect of market, so for CMOS image sensor research and development has a very high market value. At first, this paper introduces the working principle of CMOS sensor and application present situation, then describes the CMOS image sensor as yuan, structure and working principle, emphasize the imaging principle and image signal reading and processing, as well as in digital cameras, digital cameras, camera phones, the application of the way. Keywords: CMOS image sensor, the working principle and application status 1引言 CMOS图像传感器是一种典型的固体成像传感器，与CCD有着共同的历史渊源。CMOS 图像传感器通常由像敏单元阵列、行驱动器、列驱动器、时序控制逻辑、AD转换器、数据总线输出接口、控制接口等几部分组成这几部分通常都被集成在同一块硅片上。其工作过程一般可分为复位、光电转换、积分、读出几部分。 在CMOS图像传感器芯片上还可以集成其他数字信号处理电路，如AD转换器、自动曝光量控制、非均匀补偿、白平衡处理、黑电平控制、伽玛校正等，为了进行快速计算甚至可以将具有可编程功能的DSP器件与CMOS器件集成在一起，从而组成单片数字相机及图像处理系统。 目前，新型CMOS图像传感器不仅应用在数码相机，并且这项技术也广泛应用在中高端智能手机中，与我们的生活息息相关 2 CMOS图像传感器相关技术 2.1 像元结构和工作原理 CMOS图像传感器的光电转换原理与CCD基本相同，其光敏单元受到光照后产生光生电子。而信号的读出方法却与CCD不同，每个CMOS源像素传感单元都有自己的缓冲放大器，而且可以被单独选址和读出。 图2-1上部给出了MOS三极管和光敏二极管组成的相当于一个像元的结构剖面，在光积