第3章_智能器件-zhang
基于STM32的智能指纹门禁系统设计
第37卷第1期2021年3月Vol.No.#2021金陵科技学院学报JOURNAL OF JINLING INSTITUTE OF TECHNOLOGYDOI：10.16515#911站.32-1722/11.202101010基于STM32的智能指纹门禁系统设计顾姗姗，杨宇航，杨忠，陈维娜(金陵科技学院智能科学与控制工程学院，江苏南京211169)摘要：随着科学技术的不断发展，人们生活水平的不断提高，门禁系统的安全性越来越受到重视。
设计了一种智能指纹识别门禁系统，以STM32F103RCT6为主控芯片，由AS608指纹模块识别和存储采集到的指纹信息,由STM32主控制程序处理指纹信息,最后将处理结果传送到TFT-LCD液晶屏幕显示。
实际测试表明：设计的智能指纹识别门禁系统性能稳定,效果良好°关键词：智能门禁系统；STM32；指纹识别；指纹管理中图分类号：TP273文献标识码:A文章编号"672-755X(2021)01-0051-04Design of Intelligent Fingerprint Access System Based on STM32GU Shan-shan,YANG Yu-hang,YANG Zhong,CHEN Wei-na(Jinling Institute of Technology,Nanjing211169,China)Abstract:With the development of science and technology,and the improvement of people's living standards,more and more attention has been paid to the security of access system.An inteligentfingerprintindentificationacesssystemisdesignedinthispaper9ST:32F103RCT6 ischosenasthemaincontrolchip.Thecolectedfingerprintinformationisidentifiedandstored by the AS608fingerprint module.The fingerprint information is processed by STM32main controlprogram.FDnaly!theresultsaretransmDtedtoTFT-LCDscreenfordDsplay.Theac-tual test shows that intelligent fingerprint identification access system designed in this paper hasstableperformanceandgoodefect.Key words：intelligent access system；STM32；fingerprint identification；fingerprint management门禁系统是一种现代化安全管理系统。
数字逻辑 (第四版) (欧阳星明 于俊青 著) 华中科技大学出版社 课后答案 第三章 khdaw
图3
（2）实现 F = A + B 的CMOS电路图如图4所示。
图4 （3）实现 F = A ⋅ B + 11. 出下列五种逻辑门中哪几种的输出可以并联使用。
(1) TTL集电极开路门； (2) 普通具有推拉式输出的TTL与非门；
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6. TTL与非门有哪些主要性能参数? 解答
TTL与非门的主要外部特性参数有输出逻辑电平、开门电平、关门电平、 扇入系数、扇出系数、平均传输时延、输入短路电流和空载功耗等8项。
7.OC门和TS门的结构与一般TTL与非门有何不同?各有何主要应 用?
解答
OC门: 该电路在结构上把一般TTL与非门电路中的T3、D4去掉，令T4的
图8 信号波形及电路 解答 根据给定输入波形和电路图，可画出两个触发器Q端的输出波形QD、QT如图9所示。
集电极悬空，从而把一般TTL与非门电路的推拉式输出级改为三极管集电极 开路输出。OC门可以用来实现“线与”逻辑、电平转换以及直接驱动发光二极 管、干簧继电器等。
TS门: 该电路是在一般与非门的基础上，附加使能控制端EN和控制电路 构成的。在EN有效时为正常 工作状态，在EN无效时输出端被悬空，即处于高阻状态。TS门主要应用于
第三章
1．根据所采用的半导体器件不同，集成电路可分为哪两大类?各 自的主要优缺点是什么? 解答
基于STM32的智能风扇系统设计
收稿日期：2020-11-25 基金项目：江苏省高校自然科学研究面上项目（19KJB520015）；泰州学院校级科研课题（TZXY2019YBKT002） 作者简介：张彬（1991—），男，江苏泰州人，助教，硕士研究生，研究方向：模式识别；宋振宇（1986—），男，江苏扬州人，讲师，博士研
究生，研究方向：智能计算；黄兴平（1979—），男，广东兴宁人，讲师，博士研究生，研究方向：云计算；杨舒畅（1997—），男， 江苏徐州人，学士，研究方向：物联网。
2.3 OLED 显示屏
屏幕选用的是 4 针 9.6 寸 OLED 屏幕，这是一种新型的屏幕 技术，拥有自发光的特性，具有可视角度大、功耗低、对比度高 等优势。对比 lcd 屏屏幕，OLED 显示效果更好、功耗更低、适合 小系统。OLED 屏幕支持 3.3V ~5V 供电，所以不用修改模块电 路。OLED 屏幕包含 4 个引脚分别是 GND、VCC、SCL 和 SDA。
2.2 DS18B20 温度传感器
为了实现对周围温度的检测该系统选用的是 DS18B20 可 编程数字温度传感器，它具有抗干扰能力强、价格便宜、使用方 便等优势[5]。传感器测温结果是通过其内部精密晶振振动频率 随温度变化的特性得到的。传感器内部独立包含一个独立的 测量芯片，芯片内置存储单元，包含 64 位的 ROM 和 9 字节的 RAM，64 位 ROM 用于存放产品编码，9 字节 RAM 的前两字节用 于保存温度信息。温度传感器 DS18B20 的高度集成化，大大降 低了外接放大转换等电路的误差因素，测量出的温度误差很 小[6]。检测到的温度数值可以在器件内部转换成数字量直接输 出，这样方便了系统程序设计。温度传感器的详细参数如下：
的打开与关闭，在夜晚可以提供照明；睡眠定时功能：用户根据 需要选择相应的定时时间，定时结束后风扇自动关闭。
电子元器件行业智能制造与质量控制策略
电子元器件行业智能制造与质量控制策略第1章引言 (5)1.1 智能制造背景与意义 (5)1.2 质量控制的重要性 (5)1.3 研究方法与结构安排 (5)第二章：介绍电子元器件行业智能制造的技术体系、关键技术和发展趋势。
(5)第三章：分析电子元器件行业质量控制的现状、问题及其成因。
(5)第四章：从智能制造角度，提出针对性的质量控制策略，并探讨其在电子元器件行业的应用。
(5)第五章：通过案例分析，验证质量控制策略的有效性，为企业提供参考。
(5)第六章：总结全文，并对未来电子元器件行业智能制造与质量控制的发展提出展望。
(5)第2章电子元器件行业概述 (6)2.1 行业发展现状与趋势 (6)2.1.1 行业规模 (6)2.1.2 技术发展 (6)2.1.3 市场竞争 (6)2.2 行业主要质量问题与挑战 (6)2.2.1 质量问题 (6)2.2.2 挑战 (6)2.3 智能制造在电子元器件行业的应用 (7)2.3.1 智能制造技术 (7)2.3.2 应用案例 (7)2.3.3 发展前景 (7)第3章智能制造技术体系 (7)3.1 智能制造技术概述 (7)3.2 关键使能技术 (7)3.2.1 传感器技术 (7)3.2.2 与自动化技术 (7)3.2.3 机器视觉技术 (8)3.2.4 数据分析与人工智能技术 (8)3.3 智能制造系统集成 (8)3.3.1 系统架构 (8)3.3.2 系统集成方法 (8)3.3.3 系统实施与优化 (8)第4章质量控制理论和方法 (8)4.1 质量控制基本概念 (8)4.1.1 质量定义 (8)4.1.2 质量控制 (9)4.2 质量控制策略与方法 (9)4.2.1 统计过程控制（SPC） (9)4.2.2 零缺陷管理 (9)4.2.3 全面质量管理（TQM） (9)4.3.1 质量管理体系标准 (9)4.3.2 质量管理组织结构 (9)4.3.3 质量管理流程 (9)4.3.4 质量改进 (9)4.3.5 质量培训与教育 (9)4.3.6 供应商管理 (10)4.3.7 客户满意度调查与反馈 (10)第5章智能设计与仿真 (10)5.1 智能设计方法 (10)5.1.1 参数化设计 (10)5.1.2 人工智能辅助设计 (10)5.1.3 虚拟现实技术在设计中的应用 (10)5.2 仿真技术在电子元器件中的应用 (10)5.2.1 电路仿真 (10)5.2.2 电磁场仿真 (10)5.2.3 热仿真 (10)5.3 智能设计与仿真在质量控制中的作用 (11)5.3.1 设计与仿真在质量预防控制中的作用 (11)5.3.2 设计与仿真在质量过程控制中的应用 (11)5.3.3 设计与仿真在质量改进中的应用 (11)5.3.4 设计与仿真在供应链质量控制中的作用 (11)第6章智能制造过程控制 (11)6.1 制造过程参数优化 (11)6.1.1 参数优化的重要性 (11)6.1.2 参数优化方法 (11)6.1.3 参数优化应用案例 (11)6.2 在线监测与实时控制 (11)6.2.1 在线监测技术 (12)6.2.2 实时控制策略 (12)6.2.3 在线监测与实时控制系统的构建 (12)6.3 数据驱动的质量控制方法 (12)6.3.1 数据采集与预处理 (12)6.3.2 质量控制模型构建 (12)6.3.3 质量控制应用案例 (12)第7章供应链协同管理 (12)7.1 供应链管理概述 (12)7.2 智能供应链构建与优化 (13)7.2.1 智能供应链体系架构：分析电子元器件行业智能供应链的总体架构，包括信息流、物流、资金流等方面的协同与整合。
【全文】智能传感器PPT课件 (1)
7
10.1
智能传感器及无线传感器网络
第10章 1) 研究与开发传感器的自由度大。 (2) 精度高。 (3) 具有一定的可编程自动化能力。 (4) 输出形式多。 (5) 功能价格比大。
8
10.1
智能传感器及无线传感器网络
第10章 智能传感器
• 近几年发展起来的无线传感器网络是智能传感器 的又一深层次研究，是又一个新的飞跃。
22
10.3
智能传感器的结构框图
第10章 智能传感器
10.3.1 μP主机模板
• 因此，在智能传感器设计时，应参照如下原则来选择 μP。
• (1) 根据任务选机型。
• 根据所研制的智能传感器是用于数据处理完成某些测 量任务，还是用于某种系统控制，对于不同的任务， 应选择不同的机型。
23
10.3
智能传感器的结构框图
24
10.3
智能传感器的结构框图
10.3.2 模拟量输入模板
第10章 智能传感器
• 传感器的输出一般为毫伏数量级模拟量。要满足A ／D转换电路的要求，还必须经过模拟量输入模板 上有关电路的放大、处理，再经A／D转换电路传 输到主机板上。
25
10.3
智能传感器的结构框图
10.3.3 IEEE-488标准总线模板
3
第10章 智能传感器
• 迅速发展的微处理机技术推动和影响着其他技术
10.1
领智域能的传变感革器。及把无微线处传理感机器技网术络引入传感器，可以
使传感器实现过去实现不了的功能，具有智能本
领，这就是新一代的传感器——智能传感器
(Intelligent Sensor或Smart Sensor)。
• “Intelligent Sensor”是英国人对智能传感器 的称谓，而“Smart Sensor”是美国人对智能传 感器的俗称。
智能光电器件的研究与应用
智能光电器件的研究与应用近年来，智能光电器件的研究与应用成为了光电领域的重要研究方向。
随着科技的不断进步，智能光电器件实现了越来越多的创新，应用范围也越来越广泛。
在本文中，我们将讨论智能光电器件的研究与应用，以及其对现代社会的意义。
一、智能光电器件的发展历程智能光电器件起源于20世纪50年代初期，当时只是一些简单的光敏器件，用于控制光源开关等简单的应用。
到了20世纪70年代，声光开关器、光电隔离器、光耦合器等新型光电器件的出现，使得智能光电器件的应用进一步推进。
随着微型化技术的发展，光电器件的体积缩小到了很小的规模，这也是智能光电器件大规模应用的必要条件之一。
1990年代末期至21世纪初期，光电器件得到了一些重要的突破，包括光开关阵列、光纤陀螺仪、光子晶体和生物传感器等。
光开关阵列可以实现多路光信号的复用和解复用，从而实现高速光通信。
光纤陀螺仪能够利用光信号测量角速度和加速度，在飞行界、导航等领域有重要的应用。
光子晶体则利用自然界的相位延迟、自聚集等现象，制造出自然界中没有的新材料。
生物传感器则利用微生物的特性，对环境中有害物质进行感知和监测。
二、智能光电器件的应用智能光电器件已经广泛应用于各个领域，如通讯、医疗、环保、航空、军事等。
下面将具体介绍智能光电器件的应用：1、光纤通讯随着宽带和高速网络的普及，光纤通讯成为了主流。
智能光电器件在光纤通讯领域发挥了重要作用。
光纤通讯中广泛使用的激光器、光开关器、光纤陀螺仪、光电二极管等都是智能光电器件的代表。
这些器件能够实现信号的传输、复用、解复用、检测等重要功能，从而使得光纤通讯获得更高速度、稳定性、可靠性。
2、医疗器械智能光电器件还被广泛应用于医疗器械领域。
如MRI、心电图、医用超声等。
医用超声应用了微机电系统和光纤传感技术，利用超声波来探测人体内部的疾病，发挥了医疗诊断和治疗的重要作用。
3、环保现在，全球环保成为了愈来愈重要的话题，智能光电器件在环保领域也发挥了积极的作用。
可编程逻辑器件
结构基于SRAM查找表，采用RAM“数据”查找的方式，用
SRAM(静态随机存储器) 来构成逻辑函数发生器。
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3.1 可编程逻辑器件概述 Nhomakorabea一个N输入查找表（LUT）可以实现N个输入变量的任何逻辑功
能，如N输入“与”、N输入“异或”等。图3-2所示为4输入LUT，
其内部结构如图3-3所示。
Altera是著名的PLD生产器件厂商，多年来一直占据着行业领先的
地位。Altera公司可编程逻辑器件具有高性能、高集成度和高性价比的
优点，此外它还提供功能全面地开发工具和丰富的IP核、宏功能库等。
因此Altera的产品获得了广泛的应用。
Altera公司的可编程逻辑器件产品有多个系列。按照推出的先后顺
序依次为Classic系列、MAX（Multiple Array Matrix）系列、FLEX
（Flexible Logic Element Matrix）系列、APEX（Advanced Logic
Element Matrix）系列、ACEX系列、APEXⅡ系列、Cyclone系列、
Stratix系列、MAXⅡ系列、CycloneⅡ系列和StratixⅡ系列。
1）熔丝（Fuse）型器件。早期的PROM器件就是采用熔丝结构的， 编程过程就是根据设计的熔丝图文件来烧断对应的熔丝，达到编程的目 的。
2）反熔丝（Antifuse）型器件。对熔丝技术的改进，在编程处通过 击穿漏层使得两点之间获得导通，这与熔丝烧断获得开路正好相反。某 些FPGA器件采用了此种编程方式，如Xilinx公司的XC5000系列器件和 Actel的FPGA器件。
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3.2 Altera公司系列器件简介
人工智能在电子元器件领域的应用报告
人工智能在电子元器件领域的应用报告引言：随着科技的迅猛发展，人工智能（Artificial Intelligence，AI）已经成为现代社会不可或缺的一部分。
它的存在和应用，为各行各业带来了巨大的改变和便利。
本篇报告将聚焦于人工智能在电子元器件领域的应用，探讨其对于电子元器件的设计、制造和测试等环节所带来的积极影响。
一、人工智能在电子元器件设计中的应用1.1 人工智能在电子元器件参数优化中的应用电子元器件的设计过程中，参数的选取往往是一个繁琐而耗时的任务。
然而，通过使用人工智能技术，设计工程师可以借助算法和模型，快速确定最佳的参数组合。
例如，利用机器学习算法和模型，可以根据特定的电子元器件需求，自动调整电阻、电容、电感等元器件的数值，以达到最佳性能。
这样的应用不仅提高了设计效率，同时也降低了因参数选择不当而引起的错误。
1.2 人工智能在电子元器件布局设计中的应用电子元器件的布局设计对于整个电路板的性能和稳定性至关重要。
而传统的布局设计需要设计师凭借经验进行手动调整，容易造成设计上的瑕疵和缺陷。
通过引入人工智能技术，可以利用图像识别和优化算法来帮助设计师预测和优化布局设计。
例如，通过深度学习算法和模型，可以自动识别电子元器件的类型和尺寸，从而自动生成合理的布局方案。
这种应用不仅提高了设计精度，还节省了设计时间。
二、人工智能在电子元器件制造中的应用2.1 人工智能在电子元器件质量检测中的应用在电子元器件的制造过程中，质量检测是必不可少的一环。
然而，传统的质量检测方法往往局限于人工的目视检查，效率低下且易出错。
而利用人工智能技术，可以开发出基于图像处理和模式识别的质量检测系统。
这种系统可以通过机器学习算法，对电子元器件的外观、焊接质量等进行自动识别和评估，大大提高了检测精度和效率。
2.2 人工智能在电子元器件生产过程控制中的应用电子元器件的生产过程需要复杂的参数控制和调整，而传统的控制方法常常依赖于人工的经验和感觉。
基于K-Means聚类和Boosting算法的配电网线损计算方法
设计应用技术Boosting算法的配电网线损计算方法马芳，张晨晖（国网陕西省电力公司榆林供电公司，陕西传统线损计算方法所需电气参数较多且计算过程烦琐，导致配电网线损计算结果精度较低，因此提出了算法的配电网线损计算方法。
先采用功电量、线路负荷无功电量、线路长度及线路负载率等电气特征指标，再将电气特征指标作为测模型的输入数据，经过模型训练完成配电网线损的预测计算。
实验结果表明，该设计方法的线损计算值与真实值4.27%，具有较高的配电网线损计算精度。
算法；配电网线损；线损计算Distribution Network Line Loss Calculation Method Based on K-Means Clustering andBoosting AlgorithmMA Fang, ZHANG Chenhui(State Grid Shaanxi Electric Power Company Yulin Electric Power Supply Company, YulinAbstract: Due to the large number of electrical parameters required by traditional line loss calculation methods聚类算法主要以欧氏距离为指标度量各运行数据之间的相似度，先进行初始化，个数据作为初始聚类中心，然后分别计算原始配电网运行数据各个样本点和初始聚类中心之间的欧式距离，计算公式为（1）、Xjk到k为配电网运行数根据各样本个体与各聚类中心之间的欧氏距离个簇，然后求取新簇的样本均值作为新的聚类中心，再按式（1）重新划分样本新聚类中心，以此类推，直至聚类中心）所求目标函数值收敛电网线损和线损计算需求，引入计算预测模型。
据分类算法，属于机器学习领域，泛化能力极强。
利用Boosting线损计算精度。
树。
基于配电网线损计算的特性，选择引进策树，主要采用信息增益作为节点的分割标准。
面向6G的智能反射面无线通信
2022年12月25日第39卷第24期· １２１ ·通信技术ＤＯＩ：１０．１９３９９／ｊ．ｃｎｋｉ．ｔｐｔ．２０２２．２４．０４０面向6G 的智能反射面无线通信张全君1，王 浩1，吴阿沛2（1.广州海格通信集团股份有限公司，广东 广州 510000；2.蓝鸽集团有限公司，广东 广州 510000）摘要：5G 逐渐在世界范围内实现了商业化，对社会发展和人们的日常活动产生了深远影响。
虽然5G 处在商业化初期，有待进一步改进和完善，但考虑到未来信息时代对通信的需求，应在5G 基础上实现扩容，加强对6G 的研究，以建设未来的信息化通信。
关键词：6G；智能反射面；无线通信The Wireless Communication of Intelligent Reflector for 6GZHANG Quanjun 1, WANG Hao 1, WU Apei 2(1. Guangzhou Haige Communication Group Co., Ltd., Guangzhou 510000, China; 2. Blue Pigeon Group Co., Ltd., Guangzhou510000, China)Abstract: 5G has gradually become commercialized worldwide, which has a profound impact on social development and people's daily activities. Although 5G is in the early stage of commercialization and needs to be further improved and perfected, considering the demand for communication in the future information age, capacity expansion should be realized on the basis of 5G, and research on 6G should be strengthened to build future information communication.Keywords: 6G; intelligent reflective surface; wireless communication0 引 言5G 包括多输入多输出（Multiple Input Multiple Output ，MIMO ）系统、毫米波通信以及超密集组网等核心技术。
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对电磁干扰不敏感； 可沿着单线多路复用； 光纤很细，对基体材料强度影响很小，无闪光放电现象； 频率响应高； 能进行数据传输； 光纤熔点高，而且不腐蚀，可以在高低温及有害环境下 工作等。
张光磊：智能材料与结构
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1.1.1光纤传感器
1、光纤传感器的结构原理 光纤传感器是一种把被测量的状态转变为可测得 光信号的装置 ，由光发送器、敏感元件（光纤或 非光纤的）、光接受器、信号处理系统以及光纤 构成，见图3-1。
0.1~104 1.016 通用 应变，压力 加速度，超声波 柔韧性好，耐腐 蚀，密度低，厚 度可以做到十几 微米，可制成任 意形状和尺寸 使用温度范围很 小，与基体结构 之间的结合强度 不高
0.1~104 1.016 通用 应变，温度 速度，振动 抗电磁干扰能力强，对基 体强度影响小，频带宽， 灵敏度高，能进行数据传 输，能够用于分布测量， 可在高低温及有害坏境下 工作 稳定性和重复性需提高， 设备成本高、费用大
使用温度范围 小
张光磊：智能材料与结构
16
主要内容：
1.1.1光纤传感器 1.1.2电阻应变丝 1.1.3压电传感器 1.1.4疲劳寿命计 1.1.5碳纤维水泥石压敏传感器 1.1.6半导体传感元件
张光磊：智能材料与纤是最先应用于智能结构的传感元件 。 光导纤维是利用两种介质面上光的全反射原理制 成的光导元件。 优点：
0~104 2.032 通用 应变，压力
0~104 0.762 通用 应变，压力， 加速度，温度， 光电信号 能够制成与基 体材料融为一 体薄片，尺寸 小，易模块化
主要特点
性能稳定，技 术成熟，价格 低，埋入基体 材料对结构强 度影响小 输出信号小， 易受干扰，使 用温度范围较 小
存在问题
脆性大，抗 冲击能力差， 易受电磁干 扰
光源 光纤 信号处理 光电器件 敏感元件
张光磊：智能材料与结构
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1.1.1光纤传感器
由光发送器发出的光经光纤引导至敏感元件，在 这里，光的某一性质受到被测量的调制，已调光 经接受光纤耦合到光接受器，使光信号变为电信 号，最后经信号处理系统处理得到我们所期待的 被测量。
张光磊：智能材料与结构
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了解驱动元件的功能、研究内容、 性能要求和种类。掌握压电陶瓷 驱动器、形状记忆合金驱动器、 电致伸缩传动器等驱动元件的结 构原理与应用。 了解控制元件的功能与典型应用
相关知识
传感元件
传感器
驱动元件
驱动器
控制元件
控制器，调节器， 继电器
3
张光磊：智能材料与结构
学时安排
建议学时：6学时
1 传感元件（2学时） 2 驱动元件（ 2学时）
3 控制元件（ 2学时）
张光磊：智能材料与结构
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1.智能器件
智 能 点 钞 机
张光磊：智能材料与结构
5
1.智能器件
台 凌 智 能 变 频 器
张光磊：智能材料与结构
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1.智能器件
智能功率器件
张光磊：智能材料与结构
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1.智能器件
智能型干式电容器
张光磊：智能材料与结构 8
1.智能器件
1.1 传感元件 1.2 驱动元件 1.3 控制元件
电流 磁场
FF
偏振
法拉第效应
石英系玻璃
铅系玻璃
电流50~1200A(精度0.24%)
磁场强度0.8~1800A/m(精度 2%) 最小检测磁场强度 8×105A/m(1~10kHz)
相位
磁致伸缩效 应
镍68碳莫合金
NF
电压 电场 FF
偏振
偏振
法拉第效应
Pockols效应
YIG系强磁体 FR5铅系玻璃
1.1.1光纤传感器 2、光纤传感器的分类及其应用 根据光纤在传感器的作用，可以分为：
功能型光纤传感器，又称FF光纤传感器； 内部光纤传感器或全光纤型传感器； 非功能型光纤传感器，又称NF光纤传感器； 外部光纤传感器或传光型光纤传感器。
张光磊：智能材料与结构
21
1.1.1光纤传感器
张光磊：智能材料与结构
9
触摸屏是怎么感知的？ 1.1传感元件
张光磊：智能材料与结构
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摇晃你的手机
使用者翻动手机选择“响铃” 或“震铃”； 传感器 摇晃手机变换不同的铃声和 游戏； 音乐和壁纸随着人们的动作 而变化。
张光磊：智能材料与结构
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身边的传感器
CCD
热敏电阻
温控器
张光磊：智能材料与结构
传声器
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温度开关
力传感器
张光磊：智能材料与结构
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实验室的
传感器
张光磊：智能材料与结构
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1.1传感元件
对传感元件的要求是：
(1)尺寸要小，而且薄，不影响结构的外形； (2)应和原结构材料能很好耦台，对原结构材料强度的 影响较小； (3)性能稳定可靠； (4)传感的覆盖面要宽 (5)频率响应要宽； (6)能和结构上其他电气设备兼容； (7)受外界干扰要小， (8)能在结构的使用温度及湿度范围内正常工作。
智能器件
1
【本章学习目标】
掌握：
典型传感元件、驱动元件和控制元件的结构原
理、分类与应用。
了解：
传感元件、驱动元件和控制元件的功能、性能 指标与特点。
张光磊：智能材料与结构
2
【本章教学要点】
知识要点 能力要求 了解传感元件的功能、性能指标与 特点，掌握光纤传感器，压电传 感器和电阻应变丝等典型传感元 件的结构原理、分类与应用
根据光受被测对象调制形式，可以分为
强度调制型光纤传感器； 偏振调制光纤传感器； 相位调制光纤传感器； 频率调制光纤传感器； 颜色调制光纤传感器。
张光磊：智能材料与结构
22
1.1.1光纤传感器
2、光纤传感器的分类
表3-2 光纤传感器分类
被测 物理量 测量 类型 光的 调制 物理效应 材料 主要性能
亚硝基苯胺
磁场强度0.08~160A/m(精度 0.5%)
相位
电致伸缩效 应 Pockols效应
陶瓷振子压电元件
张光磊：智能材料与结构 15
1.1传感元件
表3-1 常用传感材料的部分性能指标及特点
类型项目 灵敏度/(mV/106) 频带/Hz 标距/µm 辅助设备 测量参数 压电陶瓷 20 压电薄膜 10 光纤 电阻应变元件 0.03 半导体元件 1
0.1~104 1.016 通用 应变，压力 加速度，超 声波 灵敏度高， 频响特性好， 线性度好， 性能稳定