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传感器设计制作中单片机的运用探析

时间:2019-11-12 10:28作者:熊伟
本文导读:这是一篇关于传感器设计制作中单片机的运用探析的文章,单片机技术应用到传感器中有着极为广阔的发展前景,其能够在提升传感器运行稳定性的同时,传感器功能的增加以及性能的提升同样离不开单片机技术。

  摘    要: 本文简述了单片机提高传感器稳定性的作用,并就单片机减少传感器干扰的效果具体分析了传感器发展方向的运用。

  关键词: 单片机; 传感器; 设计与应用;

  传感器的应用范围极广,在传感器的使用过程中,人们也逐渐发现了其较多的特性,并采取一系列方式增加其功能,以提升其应用效果。单片机技术在传感器设计中的应用就是提升传感器应用效果的一种方式,从实际效果来看,应用单片机技术后的传感器大大提高了传感器性能。人们在将单片机技术应用到传感器设计过程中时,应以传感器智能化与标准化输出作为设计的基本要求。由于单片机的成本较低,因此将其应用到传感器中并不会额外增加过多的成本,反而会因其运算优势提升传感器的功能效果。

  1、 传感器概述

  传感器能够对各类精密仪器的质量、性能以及功能性进行检查,主要目的是为了保证仪器的正常运转。传感器的类型较多,无论是光敏传感器还是声敏传感器,都具有不同的功能,合理利用其特性能够提升其检验效果,是决定精密仪器使用功能的关键。

  2、 单片机提高传感器稳定性的作用

  对于传感器来说,最重要的就是保证其在运转过程中的稳定性,稳定性是决定检验仪器效果的关键点。由于不同传感器的性能、效果以及类型等都不相同,因此会因为各种原因影响到其在运转过程中的稳定性,继而影响到检验仪器的效果以及出现检测数据失真的情况[1]。为了避免这一情况的发生,需要采取一定措施解决稳定性问题,而单片机拥有的诸多特性使得其在应用后能够大大提升传感器的工作效果。传感器若是长时间处于工作状态,就会因为元件磨损或是外界环境原因影响到传感器的正常功能,产生线性误差是最为常见的现象,影响到了数据的精准性。但若是在其中应用单片机技术,就能够在单片机的特性作用下修整原有的线性误差,进而提升传感器运行的稳定性。

  3、 单片机减少传感器干扰的效果

  外界因素是影响传感器工作效果的重要原因,想要保证传感器的运用稳定性,就需要从根本上解决外界因素对传感器的运行影响。保证在传感器在复杂环境中的精度,是传感器的应用目标。传感器的应用范围不是固定的,其经常会在恶劣的天气下工作,这时外界的干扰就会达到最大,并会因为传感器的灵敏性影响到传感器的使用效果。传感器在完成对仪器的检测后,会产生一个信号输出为检测人员提供对应的检测数据。外界环境的复杂化会影响这一过程,导致信号输出不及时,也会影响到仪器检验效果[2]。这种情况下,若是应用单片机技术就能够避免外界因素的影响,单片机在运行过程中会在软件与硬件的配合作用下消除外界的干扰因素,实现传感器稳定运行的效果。
 

传感器设计制作中单片机的运用探析
 

  4、 传感器发展方面的应用

  传感器的种类以及规格多样化传感器使得其设计以及制作过程没有统一,再加上传感器的多种功能对制作工艺的要求较高,因此无论是设计图纸还是电路板组装过程都需要有一定专业水平的企业承担制作过程。也正是因为此种情况,目前还没有一个统一的标准化设计以及制作规则,制作过程不规范、不标准已经成为了行业内的普遍现象,不仅会对未来很长一段时间内的传感器应用效果有极大影响,也会制约传感器的未来发展。

  单片机经过多年的发展已经逐渐实现了产业化与标准化,其制作成本也在不断下降,功能性也在不断的实践中得到增强,性能较比以往的传统产品有了极大地提升。无论是算力、使用寿命还是便携性,都在发展过程中得到了进一步优化,这也为后续单片机技术应用到传感器设计过程中打下了基础[3]。单片机在传感器中的应用能够有效提升传感器的应用效果,是促使传感器发展的必要条件。传感器发展的标准化、规范化以及成熟化工作随着人们逐渐认识到了传感器应用的重要性后在逐渐展开,这一过程效果的实现需要有单片机的参与,单片机奠定了传感器制作过程以及应用效果标准化的基础。

  由于单片机已经率先实现了产业化以及标准化,在应用单片机技术时只需要直接应用在传感器中即可,只需要掌握结合以及协调运行的方式即可推进传感器的发展进程。同时,由于单片机的价格较为低廉,因此将其应用在传感器后并不会明显增加传感器的制造成本。尽量降低传感器的成本,并保证其应用效果是目前以及未来传感器的发展方向。为了实现这一目标,首先需要制定一套标准化的传感器制造以及应用标准。首先,在传感器进行信号传输过程中,会根据其传输特点制定科学合理的标准,这样在传感器制作完成后就可以以正常数据作为比较标准判断传感器是否符合相关要求;其次,是增加传感器温度补偿的功能。以往在传感器长时间运行时,会因为过热影响到传感器输出数据的精度,加入这一功能的目的正是为了避免出现输出信号有误的情况;第三,为了排除环境因素对传感器的干扰,会在单片机技术应用的基础上延伸出标准化的校正技术,以减少数据误差[4];第四,需要增添独立连接功能,以独立处理上一环节的操作。传感器应用与发展的四项内容都与单片机技术的应用有密切关系,因此单片机的后续发展会促进传感器应用效果的进一步提升。

  5、 结束语

  综上所述,单片机技术应用到传感器中有着极为广阔的发展前景,其能够在提升传感器运行稳定性的同时,传感器功能的增加以及性能的提升同样离不开单片机技术。单片机技术的发展是保证传感器可持续发展的关键项点,其技术的应用也是未来传感器的主要方向。

  参考文献

  [1]韩泽坤.单片机技术在传感器设计中的应用探析[J].信息化建设,2016(5):324.
  [2] 刘宝兵.探析单片机技术在传感器网络设计中的运用[J].企业文化(中旬刊),2016(7):290-290.
  [3] 米曾真,陈鸿雁,邢德周,等.电子设计竞赛引导下的传感器与单片机课程融合方法研究[J].教育界,2017(19):74-75.
  [4]欧祖常.传感器教学演示开发板的研制[J].电子世界,2018(16):40-41.

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