欢迎来到个人简历网!永久域名:gerenjianli.cn (个人简历全拼+cn)
当前位置:首页 > 范文大全 > 实用文>浅谈传感器的现状以及发展趋势论文

浅谈传感器的现状以及发展趋势论文

2023-03-28 07:57:18 收藏本文 下载本文

“成濑慎司”通过精心收集,向本站投稿了10篇浅谈传感器的现状以及发展趋势论文,下面小编给大家整理后的浅谈传感器的现状以及发展趋势论文,欢迎阅读与借鉴!

浅谈传感器的现状以及发展趋势论文

篇1:浅谈传感器的现状以及发展趋势论文

浅谈传感器的现状以及发展趋势论文

1 微型化(Micro)

为了能够与信息时代信息量激增、要求捕获和处理信息的能力日益增强的技术发展趋势保持一致,对于传感器性能指标(包括精确性、可靠性、灵敏性等)的要求越来越严格;与此同时,传感器系统的操作友好性亦被提上了议事日程,因此还要求传感器必须配有标准的输出模式;而传统的大体积弱功能传感器往往很难满足上述要求,所以它们已逐步被各种不同类型的高性能微型传感器所取代;后者主要由硅材料构成,具有体积小、重量轻、反应快、灵敏度高以及成本低等优点。

1.1 由计算机辅助设计(CAD)技术和微机电系统(MEMS)技术引发的传感器微型化

目前,几乎所有的传感器都在由传统的结构化生产设计向基于计算机辅助设计(CAD)的模拟式工程化设计转变,从而使设计者们能够在较短的时间内设计出低成本、高性能的新型系统,这种设计手段的巨大转变在很大程度上推动着传感器系统以更快的速度向着能够满足科技发展需求的微型化的方向发展。

对于微机电系统(MEMS)的研究工作始于20世纪60年代,其研究范畴涉及材料科学、机械控制、加工与封装工艺、电子技术以及传感器和执行器等多种学科,是一个极具前景的新兴研究领域。MEMS的核心技术是研究微电子与微机械加工与封装技术的巧妙结合,期望能够由此而制造出体积小巧但功能强大的新型系统。经过几十年的发展,尤其最近十多年的研究与发展,MEMS技术已经显示出了巨大的生命力,此项技术的有效采用将信息系统的微型化、智能化、多功能化和可靠性水平提高到了一个新的高度。在当前技术水平下,微切削加工技术已经可以生产出来具有不同层次的3D微型结构,从而可以生产出体积非常微小的微型传感器敏感元件,象毒气传感器、离子传感器、光电探测器这样的以硅为主要构成材料的传感/探测器都装有极好的敏感元件[1],[2]。目前,这一类元器件已作为微型传感器的主要敏感元件被广泛应用于不同的研究领域中。

1.2 微型传感器应用现状

就当前技术发展现状来看,微型传感器已经对大量不同应用领域,如航空、远距离探测、医疗及工业自动化等领域的信号探测系统产生了深远影响;目前开发并进入实用阶段的微型传感器已可以用来测量各种物理量、化学量和生物量,如位移、速度/加速度、压力、应力、应变、声、光、电、磁、热、PH值、离子浓度及生物分子浓度等

2 智能化(Smart)

智能化传感器(Smart Sensor)是20世纪80年代末出现的另外一种涉及多种学科的新型传感器系统。此类传感器系统一经问世即刻受到科研界的普遍重视,尤其在探测器应用领域,如分布式实时探测、网络探测和多信号探测方面一直颇受欢迎,产生的影响较大。

2.1 智能化传感器的特点

智能化传感器是指那些装有微处理器的,不但能够执行信息处理和信息存储,而且还能够进行逻辑思考和结论判断的传感器系统。这一类传感器就相当于是微型机与传感器的综合体一样,其主要组成部分包括主传感器、辅助传感器及微型机的硬件设备。如智能化压力传感器,主传感器为压力传感器,用来探测压力参数,辅助传感器通常为温度传感器和环境压力传感器。采用这种技术时可以方便地调节和校正由于温度的变化而导致的测量误差,而环境压力传感器测量工作环境的压力变化并对测定结果进行校正;而硬件系统除了能够对传感器的弱输出信号进行放大、处理和存储外,还执行与计算机之间的通信联络。

通常情况下,一个通用的检测仪器只能用来探测一种物理量,其信号调节是由那些与主探测部件相连接着的模拟电路来完成的;但智能化传感器却能够实现所有的功能,而且其精度更高、价格更便宜、处理质量也更好。与传统的传感器相比,智能化传感器具有以下优点:

1.智能化传感器不但能够对信息进行处理、分析和调节,能够对所测的数值及其误差进行补偿,而且还能够进行逻辑思考和结论判断,能够借助于一览表对非线性信号进行线性化处理,借助于软件滤波器滤波数字信号。此外,还能够利用软件实现非线性补偿或其它更复杂的环境补偿,以改进测量精度。

2.智能化传感器具有自诊断和自校准功能,可以用来检测工作环境。当工作环境临近其极限条件时,它将发出告警信号,并根据其分析器的输入信号给出相关的诊断信息。当智能化传感器由于某些内部故障而不能正常工作时,它能够借助其内部检测链路找出异常现象或出了故障的部件。

3.智能化传感器能够完成多传感器多参数混合测量,从而进一步拓宽了其探测与应用领域,而微处理器的介入使得智能化传感器能够更加方便地对多种信号进行实时处理。此外,其灵活的配置功能既能够使相同类型的传感器实现最佳的工作性能,也能够使它们适合于各不相同的工作环境。

4.智能化传感器既能够很方便地实时处理所探测到的大量数据,也可以根据需要将它们存储起来。存储大量信息的目的主要是以备事后查询,这一类信息包括设备的历史信息以及有关探测分析结果的索引等;

5.智能化传感器备有一个数字式通信接口,通过此接口可以直接与其所属计算机进行通信联络和交换信息。此外,智能化传感器的信息管理程序也非常简单方便,譬如,可以对探测系统进行远距离控制或者在锁定方式下工作,也可以将所测的数据发送给远程用户等。

2.2 智能化传感器的发展与应用现状

目前,智能化传感器技术正处于蓬勃发展时期,具有代表意义的典型产品是美国霍尼韦尔公司的ST-3000系列智能变送器和德国斯特曼公司的二维加速度传感器,以及另外一些含有微处理器(MCU)的单片集成压力传感器、具有多维检测能力的智能传感器和固体图像传感器(SSIS)等。与此同时,基于模糊理论的新型智能传感器和神经网络技术在智能化传感器系统的研究和发展中的重要作用也日益受到了相关研究人员的极大重视。

指出的一点是:目前的智能化传感器系统本身尽管全都是数字式的,但其通信协议却仍需借助于4~20 mA的标准模拟信号来实现。一些国际性标准化研究机构目前正在积极研究推出相关的通用现场总线数字信号传输标准;不过,在眼下过渡阶段仍大多采用远距离总线寻址传感器(HART)协议,即Highway Addressable Remote Transducer。这是一种适用于智能化传感器的通信协议,与目前使用4~20mA模拟信号的系统完全兼容,模拟信号和数字信号可以同时进行通信,从而使不同生产厂家的产品具有通用性。

能化传感器多用于压力、力、振动冲击加速度、流量、温湿度的测量,如美国霍尼韦尔公司的ST3000系列全智能变送器和德国斯特曼公司的二维加速度传感器就属于这一类传感器。另外,智能化传感器在空间技术研究领域亦有比较成功的应用实例[6]。

发展中,智能化传感器无疑将会进一步扩展到化学、电磁、光学和核物理等研究领域。可以预见,新兴的智能化传感器将会在关系到全人类国民生的各个领域发挥越来越大作用。

3 多功能传感器(Multifunction)

如前所述,通常情况下一个传感器只能用来探测一种物理量,但在许多应用领域中,为了能够完美而准确地反映客观事物和环境,往往需要同时测量大量的物理量。由若干种敏感元件组成的多功能传感器则是一种体积小巧而多种功能兼备的新一代探测系统,它可以借助于敏感元件中不同的物理结构或化学物质及其各不相同的表征方式,用单独一个传感器系统来同时实现多种传感器的功能。随着传感器技术和微机技术的飞速发展,目前已经可以生产出来将若干种敏感元件综装在同一种材料或单独一块芯片上的一体化多功能传感器。

3.1 多功能传感器的执行规则和结构模式

概括来讲,多功能传感器系统主要的执行规则和结构模式包括:

(1) 多功能传感器系统由若干种各不相同的敏感元件组成,可以用来同时测量多种参数。譬如,可以将一个温度探测器和一个湿度探测器配置在一起(即将热敏元件和湿敏元件分别配置在同一个传感器承载体上)制造成一种新的传感器,这样,这种新的传感器就能够同时测量温度和湿度。

(2) 将若干种不同的敏感元件精巧地制作在单独的一块硅片中,从而构成一种高度综合化和小型化的多功能传感器。由于这些敏感元件是被综装在同一块硅片中的,它们无论何时都工作在同一种条件下,所以很容易对系统误差进行补偿和校正。

(3)借助于同一个传感器的不同效应可以获得不同的信息。以线圈为例,它所表现出来的电容和电感是各不相同的。

(4)在不同的激励条件下,同一个敏感元件将表现出来不同的特征。而在电压、电流或温度等激励条件均不相同的情况下,由若干种敏感元件组成的一个多功能传感器的特征可想而知将会是多么的`千差万别!有时候简直就相当于是若干个不同的传感器一样,其多功能特征可谓名副其实。

3.2 多功能传感器的研制与应用现状

多功能传感器无疑是当前传感器技术发展中一个全新的研究方向,日前有许多学者正在积极从事于该领域的研究工作。如将某些类型的传感器进行适当组合而使之成为新的传感器,如用来测量流体压力和互异压力的组合传感器。又如,为了能够以较高的灵敏度和较小的粒度同时探测多种信号,微型数字式三端口传感器可以同时采用热敏元件、光敏元件和磁敏元件;这种组配方式的传感器不但能够输出模拟信号,而且还能够输出频率信号和数字信号.

从目前的发展现状来看,最热门的研究领域也许是各种类型的仿生传感器了,而且在感触、刺激以及视听辨别等方面已有最新研究成果问世。从实用的角度考虑,多功能传感器中应用较多的是各种类型的多功能触觉传感器,譬如人造皮肤触觉传感器就是其中之一,这种传感器系统由PVDF材料、无触点皮肤敏感系统以及具有压力敏感传导功能的橡胶触觉传感器等组成。据悉,美国MERRITT公司研制开发的无触点皮肤敏感系统获得了较大的成功,其无触点超声波传感器、红外辐射引导传感器、薄膜式电容传感器、以及温度、气体传感器等在美国本土应用甚广。

与其它方面的研究成果相比,目前在人工嗅觉方面的研究还似乎远远不尽人意。由于嗅觉元件接收到的判别信号是非常复杂的,其中总是混合着成千上万种化学物质,这就使得嗅觉系统处理起这些信号来异常错综复杂。

人工嗅觉传感系统的典型产品是功能各异的Electronic nose(电子鼻),近10多年来,该技术的发展很快,目前已有数种商品化的产品在国际市场流通,美、法、德、英等国家均有比较先进的电子鼻产品问世。

“电子鼻”系统通常由一个交叉选择式气体传感器阵列和相关的数据处理技术组成,并配以恰当的模式识别系统,具有识别简单和复杂气味的能力,主要用来解决一般情况下的气味探测问题。根据应用对象的不同,“电子鼻”系统传感器阵列中传感器的构成材料及配置数量亦有所不同,其中,构成材料包括金属氧化物半导体、导电聚合物、石英晶振等,配置数量则从几个到数十个不等。总之,“电子鼻”系统是气体传感器技术和信息处理技术进行有效结合的高科技产物,其气体传感器的体积很小,功耗也很低,能够方便地捕获并处理气味信号。气流经过气体传感器阵列进入到“电子鼻”系统的信号预处理元件中,最后由阵列响应模式来确定其所测气体的特征。阵列响应模式采用关联法、最小二乘法、群集法以及主要元素分析法等方法对所测气体进行定性和定量鉴别。美国Cyranosciences公司生产的Cyranose 320电子鼻是目前技术较为先进、适用范围也比较广的嗅觉传感系统之一,该系统主要由传感器阵列和数据分析算法两部分组成,其基本技术是将若干个独特的薄膜式碳-黑聚合物复合材料化学电阻器配置成一个传感器阵列,然后采用标准的数据分析技术,通过分析由此传感器阵列所收集到的输出值的办法来识别未知分析物。据称,Cyranose 320电子鼻的适用范围包括食品与饮料的生产与保鲜、环境保护、化学品分析与鉴定、疾病诊断与医药分析以及工业生产过程控制与消费品的监控与管理等。

4 无线网络化(wireless networked)

无线网络对我们来说并不陌生,比如手机,无线上网,电视机。传感器对我们来说也不陌生,比如温度传感器、压力传感器,还有比较新颖的气味传感器。但是,把二者结合在起来,提出无线传感器网络(Wireless Sensor Networks)这个概念,却是近几年才发生的事情。

这个网络的主要组成部分就是一个个可爱的传感器节点。说它们可爱,是因为它们的体积都非常小巧。这些节点可以感受温度的高低、湿度的变化、压力的增减、噪声的升降。更让人感兴趣的是,每一个节点都是一个可以进行快速运算的微型计算机,它们将传感器收集到的信息转化成为数字信号,进行编码,然后通过节点与节点之间自行建立的无线网络发送给具有更大处理能力的服务器

4.1 传感器网络

传感器网络是当前国际上备受关注的、由多学科高度交叉的新兴前沿研究热点领域。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、分布式信息处理技术等,能够通过各类集成化的微型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。从而真正实现“无处不在的计算”理念。传感器网络的研究采用系统发展模式,因而必须将现代的先进微电子技术、微细加工技术、系统SOC(system-on-chip)芯片设计技术、纳米材料与技术、现代信息通讯技术、计算机网络技术等融合,以实现其微型化、集成化、多功能化及系统化、网络化,特别是实现传感器网络特有的超低功耗系统设计。传感器网络具有十分广阔的应用前景,在军事国防、工农业、城市管理、生物医疗、环境监测、抢险救灾、防恐反恐、危险区域远程控制等许多领域都有重要的科研价值和巨大实用价值,已经引起了世界许多国家军界、学术界和工业界的高度重视,并成为进入 年以来公认的新兴前沿热点研究领域,被认为是将对二十一世纪产生巨大影响力的技术之一。

4.2 传感器网络研究热点问题和关键技术

传感器网络以应用为目标,其构建是一个庞大的系统工程,涉及到的研究工作和需要解决的问题在每一个层面上都很多。对无线传感器网络系统结构及界面接口技术的研究意义重大。如果我们把传感器网络按其功能抽象成五个层次的话,将会包括基础层(传感器集合)、网络层(通信网络)、中间件层、数据处理和管理层以及应用开发层。

其中,基础层以研究新型传感器和传感系统为核心,包括应用新的传感原理、使用新的材料以及采用新的结构设计等,以降低能耗、提高敏感性、选择性、响应速度、动态范围、准确度、稳定性以及在恶劣环境条件下工作的能力。

4.3 传感器网络的应用研究

传感器网络有着巨大的应用前景,被认为是将对21 世纪产生巨大影响力的技术之一。已有和潜在的传感器应用领域包括:军事侦察、环境监测、医疗、建筑物监测等等。随着传感器技术、无线通信技术、计算技术的不断发展和完善,各种传感器网络将遍布我们生活环境,从而真正实现“无处不在的计算”。以下简要介绍传感器网络的一些应用。

(1)军事应用

传感器网络研究最早起源于军事领域,实验系统有海洋声纳监测的大规模传感器网络,也有监测地面物体的小型传感器网络。现代传感器网络应用中,通过飞机撒播、特种炮弹发射等手段,可以将大量便宜的传感器密集地撒布于人员不便于到达的观察区域如敌方阵地内,收集到有用的微观数据;在一部分传感器因为遭破坏等原因失效时,传感器网络作为整传感器网络体仍能完成观察任务。传感器网络的上述特点使得它具有重大军事价值,可以应用于如下一些场景中:

监测人员、装备等情况以及单兵系统:通过在人员、装备上附带各种传感器,可以让各级指挥员比较准确、及时地掌握己方的保存状态。通过在敌方阵地部署各种传感器,可以了解敌方武器部署情况,为己方确定进攻目标和进攻路线提供依据。

监测敌军进攻:在敌军驻地和可能的进攻路线上部署大量传感器,从而及时发现敌军的进攻行动、争取宝贵的应对时间。并可根据战况快速调整和部署新的传感器网络。

评估战果:在进攻前后,在攻击目标附近部署传感器网络,从而收集目标被破坏程度的数据。

核能、生物、化学攻击的侦察:借助于传感器网络可以及早发现己方阵地上的生、化污染,提供快速反应时间从而减少损失。不派人员就可以获取一些核、生、化爆炸现场的详细数据。

(2)环境应用

应用于环境监测的传感器网络,一般具有部署简单、便宜、长期不需更换电池、无需派人现场维护的优点。通过密集的节点布置,可以观察到微观的环境因素,为环境研究和环境监测提供了崭新的途径传感器网络研究在环境监测领域已经有很多的实例。这些应用实例包括:对海岛鸟类生活规律的观测;气象现象的观测和天气预报;森林火警;生物群落的微观观测等

洪灾的预警:通过在水坝、山区中关键地点合理地布置一些水压、土壤湿度等传感器,可以在洪灾到来之前发布预警信息,从而及时排除险情或者减少损失。

农田管理:通过在农田部署一定密度的空气温度、土壤湿度、土壤肥料含量、光照强度、风速等传感器,可以更好地对农田管理微观调控,促进农作物生长。

(3)家庭应用

建筑及城市管理各种无线传感器可以灵活方便地布置于建筑物内,获取室内环境参数,从而为居室环境控制和危险报警提供依据。

智能家居:通过布置于房间内的温度、湿度、光照、空气成分等无线传感器,感知居室不同部分的微观状况,从而对空调、门窗以及其他家电进行自动控制,提供给人们智能、舒适的居住环境[16]。

建筑安全:通过布置于建筑物内的图像、声音、气体检测、温度、压力、辐射等传感器,发现异常事件及时报警,自动启动应急措施。

智能交通:通过布置于道路上的速度、识别传感器,监测交通流量等信息,为出行者提供信息服务,发现违章能及时报警和记录[17]。反恐和公共安全通过特殊用途的传感器,特别是生物化学传感器监测有害物、危险物的信息,最大限度地减少其对人民群众生命安全造成的伤害。

(4)结论

无线传感器网络有着十分广泛的应用前景,它不仅在工业、农业、军事、环境、医疗等传统领域有具有巨大的运用价值,在未来还将在许多新兴领域体现其优越性,如家用、保健、交通等领域。我们可以大胆的预见,将来无线传感器网络将无处不在,将完全融入我们的生活。比如微型传感器网最终可能将家用电器、个人电脑和其他日常用品同互联网相连,实现远距离跟踪,家庭采用无线传感器网络负责安全调控、节电等。无线传感器网络将是未来的一个无孔不入的十分庞大的网络,其应用可以涉及到人类日常生活和社会生产活动的所有领域。但是,我们还应该清楚的认识到,无线传感器网络才刚刚开始发展,它的技术、应用都还还远谈不上成熟,国内企业应该抓住商机,加大投入力度,推动整个行业的发展。

无线传感器网络是新兴的通信应用网络,其应用可以涉及到人类生活和社会活动的所有领域。因此,无线传感器网络将是未来的一个无孔不入的十分庞大的网络,需要各种技术支撑。目前,成熟的通信技术都可能经过适当的改进和进一步发展,应用到无线传感器网络中,形成新的市场增长点,创造无线通信的新天地。

5 结语

当前技术水平下的传感器系统正向着微小型化、智能化、多功能化和网络化的方向发展。今后,随着CAD技术、MEMS技术、信息理论及数据分析算法的继续向前发展,未来的传感器系统必将变得更加微型化、综合化、多功能化、智能化和系统化。在各种新兴科学技术呈辐射状广泛渗透的当今社会,作为现代科学“耳目”的传感器系统,作为人们快速获取、分析和利用有效信息的基础,必将进一步得到社会各界的普遍关注。

微波传感器依靠微波的很多优点,将广泛地用于微波通讯、卫星发送等无线通讯,和雷达、导弹诱导、遥感、射电望远镜中。并且在一些非接触式的监测和控制中也有很好的应用。

篇2:湿度传感器的发展趋势

湿度传感器的发展趋势

摘要:介绍湿敏元件的特性,重点阐述集成湿度传感器、单片智能化湿度/温度传感器的性能特点及产品分类,最后给出集成湿度传感器典型产品的技术指标。

关键词:集成湿度传感器 单片智能湿度/温度传感器 校准 补偿

在工农业生产、气象、环保、国防、科研、航天等部门,经常需要对环境湿度进行测量及控制。但在常规的环境参数中,湿度是最难准确测量的一个参数。用干湿球湿度计或毛发湿度计来测量湿度的方法,早已无法满足现代科技发展的需要。这是因为测量湿度要比测量温度复杂的多,温度是个独立的被测量,而湿度却受其他因素(大气压强、温度)的影响。此外,湿度的标准也是一个难题。国外生产的湿度标定设备价格十分昂贵。

近年来,国内外在湿度传感器研发领域取得了长足进步。湿敏传感器正从简单的湿敏元件向集成化、智能化、多参数检测的方向迅速发展,为开发新一代湿度/温度测控系统创造了有利条件,也将湿度测量技术提高到新的水平。

1 湿敏元件的特性

湿敏元件是最简单的湿度传感器。湿敏元件主要电阻式、电容式两大类。

1.1 湿敏电阻

湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜,当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时,元件的电阻率和电阻值都发生变化,利用这一特性即可测量湿度。湿敏电阻的种类很多,例如金属氧化特湿敏电阻、硅湿敏电阻、陶瓷湿敏电阻等。湿敏电阻的优点是灵敏度高,主要缺点是线性度和产品的互换性差。

1.2 湿敏电容

湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的,常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亚胺、酷酸醋酸纤维等。当环境湿度发生改变时,湿敏电容的介电常数发生变化,使其电容量也发生变化,其电容变化量与相对湿度成正比。湿敏电容的主要优点是灵敏度高、产品互换性好、响应速度快、湿度的滞后量小、便于制造、容易实现小型化和集成化,其精度一般比湿敏电阻要低一些。国外生产湿敏电容的主厂家有Humirel公司、Philips公司、Siemens公司等。以Humirel公司生产的SH1100型湿敏电容为例,其测量范围是(1%~99%)RH,在55%RH时的电容量为180pF(典型值)。当相对湿度从0变化到100%时,电容量的变化范围是163pF~202pF。温度系数为0.04pF/℃,湿度滞后量为±1.5%,响应时间为5s。

除电阻式、电容式湿敏元件之外,还有电解质离子型湿敏元件、重量型湿敏元件(利用感湿膜重量的变化来改变振荡频率)、光强型湿敏元件、声表面波湿敏元件等。湿敏元件的线性度及抗污染性差,在检测环境湿度时,湿敏元件要长期暴露在待测环境中,很容易被污染而影响其测量精度及长期稳定性。

表1 集成湿度传感器的主要技术指标

产品型号测量范围/(%RH)测量精度/(%RH)电源电压/V电源电流μA输出范围或

输出形式工作温度范围/℃

主要特点

HIH-36020~100±24~5.82000.8V~3.9-40~+85线性电压输出线,

HIH-3610的性能最好,

抗污染能力最强HIH-36050~100±24~5.82000.8V~3.9V-40~+85HIH-36100~100±24~5.82000.8V~3.9V-40~+85HM15000~100±354001V~4V-30~+60线性电压输出式,

互换性好,不怕水浸。

HM1520特别适合测量低温度HM15200~20±254001V~1.6V-30~+60线性频率输出式HF322310~95±55100

9650Hz~8030Hz

-40~+85频率/温度输出线,带NTC热敏电阻测量温度HTF322310~95±551009650Hz~8030Hz,还能输出代表-30℃~+80℃温度的电阻值-40~+85SHT1110~95±3.52.45.528μA(12位)串行数据-40~+120温度/温度输出式,

单片智能化,适配μPSHT1510~95±22.45.5串行数据-40~+120

2 集成湿度传感器的性能特点及产品分类

目前,国外生产集成湿度传感器的主要厂家及典型产品分别为Honeywell公司(HIH-3602、HIH-3605、HIH-3610型),Humirel公司(HM1500、HM1520、HF3223、HTF3223型),Sensiron公司(SHT11、SHT15型)。这些产品可分成以下三种类型:

2.1 线性电压输出式集成湿度传感器

典型产品有HIH3605/3610、HM1500/1520。其主要特点是采用恒压供电,内置放大电路,能输出与相对湿度呈比例关系的伏特级电压信号,响应速度快,重复性好,抗污染能力强。

2.2 线性频率输出集成湿度传感器

典型产品为HF3223型。它采用模块式结构,属于频率输出式集成湿度传感器,在55%RH时的输出频率为8750Hz(型值),当上对湿度从10%变化到95%时,输出频率就从9560Hz减小到8030Hz。这种传感器具有线性度好、抗干扰能力强、便于配数字电路或单片机、价格低等优点。

2.3 频率/温度输出式集成湿度传感器

典型产品为HTF3223型。它除具有HF3223的功能以外,还增加了温度信号输出端,利用负温度系数(NTC)热敏电阻作为温度传感器。当环境温度变化时,其电阻值也相应改变并且从NTC端引出,配上二次仪表即可测量出温度值。

3 单片智能化温度/温度传感器

Sensiron公司在世界上率先研制成功SHT11、SHT15型智能化温度/温度传感器,其外形尺寸仅为7.6(mm)×5(mm)×2.5(mm),体积与火柴头相近。出厂前,每只传感器都在温度室中做过精密标准,标准系数被编成相应的程序存入校准存储器中,在测量过程中可对相对湿度进行自动校准。它们不仅能准确测量相对温度,还能测量温度和露点。测量相对温度的范围是0~100%,分辨力达0.03%RH,最高精度为±2%RH。测量温度的'范围是-40℃~+123.8℃,分辨力为0.01℃。测量露点的精度<±1℃。在测量湿度、温度时A/D转换器的位数分别可达12位、14位。利用降低分辨力的方法可以提高测量速率,减小芯片的功耗。SHT11/15的产品互换性好,响应速度快,抗干扰能力强,不需要外部元件,适配各种单片机,可广泛用于医疗设备及温度/湿度调节系统中。

芯片内部包含相对湿度传感器、温度传感器、放大器、14位A/D转换器、校准存储器(E2PROM)、易失存储器(RAM)是、状态寄存器、循环冗余校验码(CRC)寄存器、二线串行接口、控制单元、加热器及低电压检测电路。其测量原理是首先利用两只传感器分别产生相对湿度、温度的信号,然后经过放大,分别送至A/D转换器进行模/数转换、校准和纠错,最后通过二线串行接口将相对湿度及温度的数据送至μC。鉴于SHT11/15输出的相对湿度读数值与被测相对湿度呈非线性关系,为获得相对湿度的准确数据,必须利用μC对读数值进行非线性补偿。此外当环境温度TA≠+25℃时,还需要对相对湿度传感器进行温度补偿。

芯片内部有一个加热器。将状态寄存器的第2位置“1”时该加热器接通电源,可使传感器的温度大约升高5℃,电源电流亦增加8mA(采用+5V电源)。使用加热器可实现以下三种功能:①通过比较加热前后测出的相对湿度值及温度值,可确定传感器是否正常工作;②在潮湿环境下使用加热器,可避免传感器凝露;③测量露点时也需要使用加热器。

露点也是湿度测量中的一个重要参数,它表示在水汽冷却过程中最初发生结露的温度。为了计算露点,Sensirion公司还向用户提供一个测量露点的程序“SHT xdp.bsx”。利用该程序可以控制内部加热器的通、断,再根据所测得的温度值及相对湿度值计算出露点。在命令响应界面上运行此程序时,计算机屏幕上就显示提示符“>”。用户首先从键盘上输入字母“S”,然后输入相应的数字,即可获得下述结果:

输入数字“1”时,测量并显示出摄氏温度dgC=xx.x;

输入数字“2”时,测量并显示出相对湿度%RH=xx.x;

输入数字“3”时,打开加热器,使传感器温度升高5℃;

输入数字“4”时,关闭加热器,使传感器降温;

输入数字“5”时,显示露点温度dpC=xx.x。

4 集成湿度传感器典型产品的技术指标

集成湿度传感器典型产品的主要标详见表1。由表可见,集成湿度传感器的测量范围一般可达到0~100%。但有的厂家为保证精度指标而将测量范围限制为10%~95%。设计+3.3V低压供电的湿度/温度测试系统时,可选用SHT11、SHT15传感器。这种传感器在测量阶段的工作电流为550μA,平均工作电流为28μA(12位)或2μA(8位)。上电时默认为休眠模式(Sleep Mode),电源电流仅为0.3μA(典型值)。测量完毕只要没有新的命令,就自动返回休眠模式,能使芯片功耗降至最低。此外,它们还具有低电压检测功能。当电源电压低于+2.45V±0.1V时,状态寄存器的第6位立即更新,使芯片不工作,从而起到了保护作用。

篇3:数控技术现状与发展趋势探讨论文

引言

数控技术主要是通过数字信息来达到机械运动与工作行程相关操作做对应的操控技术,这种技术是将传统机械制造人工相关技术、现代操控技术、计算机技术、传感检测技术、光机电技术与网络通信技术得到高度结合后产生的现代性的制造业技术,其操作具有较高的精确性、高效性、智能化等特点,因此可以达到制造业操控的更高水平。数控技术在一定程度上是实现自动化制造的基础条件,同时也是现代制造业发展的关键之处,对于一个国家与企业的工业现代化水平而言,可以通过其数控技术相关水平与装备数量做对应衡量。

1我国数控技术发展现状

当下我国数控相关产业基地已经形成,例如华中数控与航天数控都属于当下具有相当规模的大批量生产的数控系统厂商,在相关研究结果与技术的商品化发展之上构建了大量的数控厂。相关生产厂家构成了我国当下的数控产业生产研发基地,数控技术的发展在我国当下已经初具规模。同时对于数控技术而言,大部分技术已经掌握,同时已经做好了商业化、产业化开发利用的状态,为企业与相关产业的发展赢得了利润与发展动力。整体的产业发展已经进入一种常规的商业运作的循环状态。

2我国数控技术发展问题

2.1数控系统与功能部件水平落后

当下数控技术相关产业的发展受到数控系统与功能部件水平落后的现状而出现发展前进的强大制约。国产中档型数控系统在国内的整体市场中占比为35%,高档型占比95%,其他需要进口来有效支持。功能部件在国内市场中的总体份额占比为30%,中高档型占比相对更低,台湾产占比50%,欧盟与日本等占比20%。

2.2高档数控机床技术有待提升

高速、复合、智能与高精等典型性的高档数控机床技术在一定程度上虽然获得的一定的发展,相关新产品与技术也得到了推进,但是与国际高水平对比,目前我国的高档数控机床技术仍旧处于较为滞后的状态,部分高精尖技术仍旧没有得到充分地掌握,而多数掌握的技术都属于较为基础的技术。对于动态综合补偿技术、高速高精运动控制技术、智能技术、复合加工技术与高精度直驱技术等都存在技术水平的较大差异,与产业化发展仍旧有较大距离。同时也没有建立起以企业为主题、市场为导向以及产学研用一体的研发体系,相关行业自主创新发展仍旧没有高新技术作支撑。

2.3缺乏自主开发与自主品牌竞争力

当下我国数控机床骨干技术的研发条件较为薄弱,资金运用率较低,可持续性的投入能力缺乏,没有关键性的技术与技术突破做支撑,人才结构配置不科学,零部件支撑能力相对较弱,没有形成较为完善的产业研发体系。

3我国数控技术未来发展趋势

3.1高速与高精尖技术与装备发展

为了提升企业与相关产业在国内与国际市场上的竞争力,优化产业结构,提升产业所带来的实际经济效益与社会效益,需要不断地缩短技术装备生产周期,进而有效地提升产业与企业在市场中的竞争实力。其操作主要是通过提升产品所在的档次与质量来完成,高速与高精性加工技术可以在一定程度上有效地提升生产效率。

3.2智能化、开放性与网络化的发展

虽然当下的数控技术已经逐步朝着智能化、网络化等趋势发展,但是在一定程度上其技术运用的广泛性与深度性还有待加强。产业与企业自身为了获取更高的利润,在先进技术的'运用上仍旧处于滞后状态。其原因在于先进技术的运用所节省的成本远远低于其采用传统人力成本更高。特别是先进技术使用所带来的设备采购成本与日常技术维护保养成本,并不能达到更优于传统人工操作成本效益。智能化、网络化与开放性所带来的实际作用远远高于当下我国数控技术发展的水平。相关的研发也是市场所需的必然趋势,虽然目前应用尚且不广泛,但是也不能否定其发展的未来价值。智能化系统主要是包括智能诊断、监控等技术方面,可以有效地便于系统的诊断与维修保养。智能化自动变成与人机界面等技术,可以有效地将变成与操作更加的智能化;驱动性与使用连接也能达到智能化操作;在加工效率与质量水平上也可以通过智能化来有效控制生成。开放式数控技术主要是在系统的开发上可以放在统一性的运行平台上操作,可以达到一定特性的品牌产品。开放性可以在变化、扩充与裁剪数控功能等方面展开对机床厂家与客户端用户的服务,完成系列化与快速,达到不同品种与档次开放式数控系统的展现,可以依据用户个性化应用与技术诀窍做有效集合来生成其控制系统。网络化主要是可以有效地达到生产线、制造系统与制造企业在信息集成方面的需要。在国外著名相关单位已经得到了有效的应用,已经形成一定未来发展趋势。

4结语

数控技术当下在我国发展水平较低,需要充分依据实际情况,做产业结构的调整,注重高精尖技术的开发运用,提升生产效率与质量,从而获得市场的认可。

参考文献:

[1]李国巍,王盼,孙凯旋,等.数控技术现状与发展趋势[J].黑龙江科学,,7(7):14-15.

[2]刘文瑞.浅析数控技术现状及发展趋势[J].电子制作,(6):269.

篇4:农业经济管理现状和发展趋势论文

摘要:随着科技的发展,整个世界都在进步。伴随着整个经济全球化的不断地普及,各国的经济的联系也越来越紧密,并且作为农业大国的,我国的一举一动都受到世界的瞩目。作为世界经济的重要组成部分,我国的经济对于世界的经济发展有着非常重要的影响。农业经济在我国的国民经济中占据着主题地位,因此,农业发展直接影响着我国的整体经济的发展,农业经济管理是农业经济可以合理的发展的基本保证,所以国家要对农业经济进行合理的管理策略,加农业经济的管理力度,从而增加农业经济的产值。本文主要对于农业经济管理的现状进行了简要的分析,并且还对其未来的发展趋势进行了预测。

篇5:农业经济管理现状和发展趋势论文

随着我国的经济发展在不断地发展,各行各业的经济管理都发生了不同的变化。在我国的经济体中,尤其是以农业为主要的经济,并且农业所占的比重也是最大的。尽管工业的发展进步很大,但是我国的农业在经济中的影响力的地位依旧是不可动摇的。自从改革开放以来,国家大力的支持着农业经济的发展和建设。并且随着科技的不断进步,农业的生产模式也随着形势发生了变革。为了促使经济全球化下的农业经济能够更好的发展,需要对于农业经济管理的现状进行分析,善于发现问题并解决问题才能更好的促进我国的经济的发展。

1.目前中国农业经济管理的现状

1.1没有符合现在的农业现状的管理体制

目前,虽然我国农业经济占据我国经济体制的主导地位,但是我国的经济的构成种类还是多张多样的。由于我国的经济成分的复杂性和多样性,到目前为止,我国在农业经济的管理层面上,还是不具有一个配套的完整的农业经济管理体制,而传统的农业经济管理体制却无法满足农业经济的飞速发展所需要的要求,所以在目前的农业经济管理体系中,传统的方法并不适用。除此之外,现在的农业经管理体制无法与基本的经济体制相和谐。所以,在这一系列的因素的影响条件下,导致了整个农业的经济发展的步伐变得非常的缓慢,严重的影响到整个国家的经济水平的进一步的发展。因此,在农业经济管理的方面,急需制定一套适合现代发展的、系统的、符合现状的现代农业市场的经济管理体系的改进方案,从而可以更好的促进农业发展,增强我国的经济建设。

1.2相关的管理人员对于农业经济的知识并不了解

想要对于国家的农业经济有更加良好的建设,除了要顺应时代,制定符合现在经济变化的农业管理制度,还需要有一批对于农业专业的知识非常了解的专业人员进行相关工作的管理和指导,这样才能使得国家的农业可持续化发展,并且生命力会越来越顽强。但是从目前的情况来看,相关的从业人员对于农业的管理知识不够了解也是导致农业发展迟缓的主要因素之一。一方面,很多的专业的农业管理人员依旧继续沿用着传统的农业经济管理理念,而不愿意丢弃一些对于现在的社会来讲并不适用的一些管理方法,并且还不愿意接受新的管理方法和管理理念,一些管理人员的拒绝与时俱进的做法,非常严重的影响到了农业经济的发展,限制了更多的农业进步的机会。除此之外,一些农业部门的相关的管理人员对于国家出台的有关农业的保护政策和相关的法律法规没有给予足够的重视,对于党和政府制定的一些有关农业的措施并不会放在心上。因此,这种不在乎的心理,就会导致他们在处理一些农业方面的经济事务的时候,并不会按照既定的规章制度办事,完全是看心情或者是仅仅就敷衍了事,这种情况下的决断都会出现执行力不足,或者是一些办法并不能够很好的起到作用,这就会使得农业的经济管理的效果大打折扣。与此同时,一些部门的管理人员的相关的知识储备不够充分,缺乏实际的工作经验,所以他们在工作的时候态度不够端正,整体的员工的专业素质偏低,加上有些农业的管理部门并不能够对这些工作人员进行充分的专业知识的培训,所以他们对于自己从事的部门的相关的知识不够了解,所以他们的工作效率并不能满足这个市场对于农业的要求,这就会使得管理的效果大打折扣。所以,要是想要提高农业经济管理力度,改善农业经济管理的现状,就必须要对相关的从业人员进行培训,加强管理人员对于农业知识的了解程度,提高他们对于农业工作的重视。

1.3有关农业经管理存在技术上的不足

随着科技的发展,我国的有很多个方面都在技术上有了质的飞跃。但是在农业发展的过程中,却并没有利用到现代的信息科技的优势,没有将先进的现代化的技术运用到农业经济管理中,对于目前最受各大行业欢迎的网络技术这一先进的方法应用到农业经济管理当中去,在促进农业经济管理的方面无法发挥其原有的价值,所以,在农业经济管理上的.技术应用和技术创新的加强,是非常有必要的。

2.对于农业经济管理的未来的发展的展望

2.1农业经济发展会更加的产业化

农业经济的产业化不但能够促进经济的快速发展,也能够带动农业产品的基础建设的发展。所以在进行农业的生产模式的改革的时候,要以利益为主要的出发点。通过利益这一刻纽带,将农业经济产业化机制联合在一起,进而可以提高农民的总的收入,并且提高农业经济的市场化程度,从而提高农业管理的经济效益。

2.2寻求先进的管理理念

随着时代的不断发展,一切都变化的非常快,所以,要是想要提高农业经济的管理,那么对于农业经济管理的理念就要跟得上时代的变化。在促进农业经济发展的同时,首先要在思维上进行合理的改变,对以往的落后的管理理念要适时地丢掉,并且要坚持对于农业经济管理的重视,要根据现代化制定更加合适的管理理念,不断更新管理意识,从而解决管理体制与农业经济发展之间的矛盾,只有更加先进的管理理念才能促进农业经济管理的良好的发展。

3结语

农业经济的发展直接关系到我国整个国民经济的发展,更关心到农民的利益。所以,加强我国的农业经济的管理,是非常必要的。

参考文献:

[1]冀海燕.新农村建设背景下的农业经济管理[J].商场现代化.(15).

[2]高月平,刘淑华.基于信息化角度下的农业经济管理探究[J].中国农业信息,2013(21).

[3]张东兴.中国农业农村经济现状及发展趋势[J].科技创新与应用.(6).

篇6:建筑砌块的现状和发展趋势论文

建筑砌块的现状和发展趋势论文

一、建筑砌块行业的现状

1.企业概况

据初步了解,我省现有建筑砌块生产厂有200余个,其年生产能力约200万立方米,实际年产量在100万立方米左右,单线生产规模在5000~10000立方米,最大年产量为10万立方米,其设备为国外引进,主要生产普通混凝土小砌块,生产厂在大庆和哈市,轻集料小砌块主要采用中小型设备,以小型设备居多,随着墙改的深入,中型设备也在发展。

2.轻集料混凝土小型空心砌块现状

近年来,随着墙材革新与建筑节能的深入以及高层建筑的发展,轻集料混凝土小型空心砌块(下称轻集料小砌块),由于其重量轻、保温性能好、装饰贴面粘贴强度高、设计灵活、施工方便、砌筑速度快、增加使用面积、综合工程造价等优点,特别在哈尔滨地区发展速度相当快,仅几年的时间,陶粒小砌块厂已有100个,这个发展速度已成为取代实心粘土砖很有竞争优势的新型墙体材料。特别在高层建筑作为外围护结构深受设计、施工、使用单位的好评。超轻陶粒小砌块已占主导地位。近年来,随着高强陶粒的发展以及“禁实”的深入和建筑节能的严格要求,哈、齐、牡等地区,已重视发展轻集料承重保温节能小砌块,应用于多层建筑的工程上,收到了良好的经济效益和社会效益。

用堆积密度不大于1100千克/立方米的轻粗集料与轻砂、普通砂或无砂配制成干表观密度不大于1950千克/立方米轻集料混凝土制作的小砌块称为轻集料混凝土小砌块。轻集料小砌块的分类按轻集料种类分为:人造轻集料(页岩陶粒、粘土陶粒、粉煤灰陶粒、大颗粒膨胀珍珠岩)、天然轻集料(浮石、火山渣)、工业废料轻集料(自然煤矸石、煤渣等)配制的混凝土小砌块。按用途分为保温型、承重保温型、承重型轻集料小砌块。按砌块孔的排列分为实心、单排孔、多排孔小砌块。也有在轻粗集料中掺入适量的普通粗集料干表观密度小于或等于2300kg/m3的混凝土配制的小砌块,称为次轻混凝土小砌块。

3.普通混凝土小砌块的现状

普通混凝土小砌块年产10万立方米以上的生产线在我省已有4条,其中大油田由哥伦比亚引进两条,大庆市镇从德国引进一条,哈尔滨工大集团从美国引进一条,还有省内县镇年产5000~万立方米中小型生产线约7~8条。我省建成的大规模生产线,在我国其它省市还是少有。截止,大庆油田已建成砌块节能建筑住宅457栋,对推动墙改和建筑节能起了积极作用。哈尔滨在~20阿继科技园建了两栋10~18层混凝土小砌块节能建筑,总建筑面积49506平方米,为砌块建筑在严寒地区中高层节能建筑应用,树立了榜样,开辟新途径。

二、存在问题和分析

1.轻集料小砌块

(1) 在陶粒小砌块中大量掺入煤渣

轻集料小砌块厂近年来像雨后春笋般地发展起来,特别在寒冷地区发展更快,仅哈尔滨市几年来拥有100多家砌块厂,其中陶粒小砌块占80%以上。厂家多了就出现竞争,相互压价。厂方为赚钱,原材料采用愈便宜愈好,以获取暴利,从而促使产品质量迅速下降。主要原因为:陶粒砌块中掺入大量的民用锅炉煤渣,最多达80%以上;煤渣与陶粒每立方米的比价相差约10倍,煤渣特别是北方采暖地区的民用锅炉煤渣,因燃烧不充分,含碳量较高,造成小砌块吸水率大都超过15%,有的高达35%.由于吸水率大,冻胀破坏力大,造成砌块抗冻性差,25次冻融即出现严重缺棱掉角,强度损失达30%以上,严重影响了产品质量与工程质量。

(2)小砌块养护不到期即出厂

有的厂方为了增加产量获取利润,小砌块自然养护7~10天即出厂,出厂前砌块无防雨和排水措施,因此,相对含水率超标,上墙后干缩裂缝,这是造成墙体开裂的重要原因。为了防止砌块上墙干缩裂缝,在有条件的地方砌块养护必须保证28天才能出厂,最好养护到40天。

(3)缺棱掉角较多,外观质量不良

有的工厂陶粒径太大,超过20毫米,级配不合理;水泥用量较少,保温砌块水泥用量仅80~100千克/立方米,抗压强度不达标,直接影响外观质量。

(4)砌块块型不合理

目前黑龙江省一般采用290毫米厚三排孔小砌块,孔宽在50毫米左右。但有的厂家为了节省材料,降低质量,不顾保温性能要求,或不懂这个技术要求,将240毫米厚三排孔宽40毫米的小砌块改为单排孔孔宽为180毫米,其保温性能明显下降。使用这种砌块在哈尔滨就会出现整个墙体结霜和装饰贴面材料脱落的不良后果,因此在寒冷地区必须采取多排孔砌块才能达到热工要求。

(5)有的生产线不适应生产发展的需要

一般生产外围护结构的轻集料小砌块都是土法生产线简易作坊,工厂没有质量保证体系,产品质量低、离散性大。

为了更好地贯彻墙改政策和保证产品质量必须加强对小砌块的质量管理,严把砌块进场关,不合格产品禁止进入施工现场和上墙。产品价格应合理,不得任意压价,影响产品质量;应该加强对小砌块的行业管理,全面提高企业素质,支持企业上规模、上水平,提高砌块产品的科技含量。

2.普通混凝土小砌块

(1)普通混凝土小砌块在严寒地区单独使用在外墙,由于保温性能不如粘土砖,只能用在围墙、内墙但用量较少,因此县镇小砌块厂没有很好的发展起来。

(2)普通混凝土小砌块用在外墙必须与高效保温材料复合使用,如采用夹心外保温,必须要使用连接钢筋,为了防止裂缝,钢筋用量较多,成本较高,也影响其推广使用,现正在逐步改进中。

(3)采用外保温做法,可解决保温和钢筋用量多的问题,但我省应用还不多 (除大庆外),其原因主要是人们对普通混凝土小砌块还存在一定的认识问题,还缺乏综合技术经济分析和相关的扶持政策,也影响了推广应用。

三、发展趋势和展望

1.市场需求量预测

随着墙改的发展和实心粘土砖的'禁止使用,展望我省建筑砌的发展前景,形势喜人。根据有关专家猜测到全国各类砌块总产量将达到9200万平方米左右,将取代约600亿块实心粘土砖,我省也不例外。建筑砌块也是取代粘土实心砖的主要产品。据了解我省主要城市统计,使用墙体材料约128亿块标砖,若用砌块取代30%,尚需583万立方米,目前我省仅年产100万m3左右,要适应墙改的需要应以每年40万m3递增,还需要9~时间。随着房产开发的快速发展,将为建筑砌块的发展提供有利条件。

2.因地制宜加速发展保温承重轻集料小砌块

随着墙改的深入,摆在我们面前的任务是,在多层建筑中如何以新墙材取代实心黏土砖,除了使用普通混凝土砌块外,迫切需要研制开发保温承重的轻集料小砌块。据了解,在我国目前的居住建筑中60%~70%为多层建筑,一般不采取框架结构,也不采用预制空心楼板内墙承重,而采用整浇楼板,因此外墙砌块必须要承受一部分重量,由此可见,要因地制宜大力发展承重保温高强陶粒小砌块、煤矸石小砌块、浮石火山渣小砌块、次轻混凝土小砌块,以及生活垃圾废渣小砌块、建筑垃圾小砌块等。

3.轻集料小砌块节能达标的有效途径和应注意的问题ニ孀殴家一系列建筑节能政策的出台,对建设、设计、施工、工程质检、建设行政主管部门执行节能标准提出了严格的要求,对轻集料混凝土小砌块也提出新的要求。为此,各地根据本地的节能标准要求,提出来了相应的轻集料的小砌块节能达标的有效途径。主要有以下5种:

(1)单一超轻陶粒混凝土小砌块节能达标。采用单一材料节能达标若严寒地区用在外围护结构,其施工方便、效率高、比较理想。但首先必须生产当地需要的密度等级的超轻陶粒,配制相应的超轻陶粒混凝土小砌块,用它制造单一材料墙体达到外墙节能标准要求,是一条行之有效的途径。

(2)轻集料小砌块外保温复合墙体。对采用轻集料小砌块外保温墙体可利用小砌块本身的保温性能,减少保温层厚度,同时满足住户任意钉排的装修需要,在寒冷地区比较受欢迎。由于外保温性能好,可减小热桥的影响,是目前应用比较广泛的方法。去年建设部发布了《膨胀聚苯薄抹灰外墙外保温系统》JC149-行标,对外墙外保温墙体有了统一的标准,对推动外保温墙体的发展将起到促进作用。但当前市场上的聚苯板、粘结剂质量变化较大,应特别注意质量管理,融将直接影响工程质量。

(3)轻集料小砌块交替组砌夹心苯板节能达标。有用轻集料小砌块复合聚苯板,根据各地节能标准要求,采用不同密度等级的小砌块复合不同厚度的苯板达到节能标准要求。为了不用或少用连接钢筋,采用砌块交替组砌,可防止水平、垂直无缝产生的“热桥”,可以满足平均传热系数,达到节能达标要求。

(4)轻集料小砌块空心内填聚苯板等高效节能材料节能达标。为了充分利用现有生产厂家的生产设备,将砌块空心内填入聚苯板等高效保温材料,以达到节能标准要求,同时还可减薄墙体厚度,增加有效使用面积。为防止垂直灰缝产生的“热桥”影响墙体保温性能,应采取交替组砌,但水平缝必须采取保温砂浆,以保证平均传热系数的要求。

若采用小于18kg/m3的聚苯板,吸湿后保温性能会明显下降。若空心内填入稀湿混合保温材料,不仅本身的水分不易排除,还要增加冷凝水的影响,增加含湿量,保温效果将显著下降。因此,建议对市场销售的聚苯颗粒混凝土填入空心内的砌块,应测试不同环境下的实际传热系数,以检验真实的保温效果。

(5)承重保温轻集料小砌块外墙采用芯和夹心途径达标。为了保证承重保温轻集料小砌块墙体既能满足砌块强度要求,又能达到节能指标要求,因此采取空心内部分填芯,砌块间的空腔内必须插入苯板交替组砌,既可达标又防止垂直、水平灰缝出现“热桥”,同时排孔上、下采取孔壁相对,普通砂浆砌筑,以保证砌体强度,经试验和使用效果很好。

4.大力宣传推广普通混凝土砌块节能住宅建筑体系

普通混凝土小砌块多层节能建筑,大庆已总结了成套的经验,应大力宣传推广应用。能过哈市阿继科技园的两栋节能砌块楼的应用,收效显著,创下了我国普通混凝土小砌块中高层节能砌块建筑之最,节能达到50%,并可以节约钢筋用量,加快施工速度,降低工程总造价,取得了较好的经济效益,也应推广应用。

5.提高小砌块的装备水平,扩大生产规模

随着市场需求的扩大和建筑施工逐渐规范以及新标准和新的技术规程的颁发实施、使用、施工、质检等单位对建筑砌块的质量要求日趋严格,对当前单线生产能力规模小、生产装配水平低、技术力量薄弱、产品质量不稳定的小型企业,必须进行改造,扩大规模,完善质量保证体系,不能改造的小企业要逐渐淘汰。要鼓励发展自动化程度高、配套设施齐全单线年生产能力≥2万立方米的生产线,以产品的质量优、功能多、产量大、生产成本低等优势适应市场的需求。

篇7:光纤通信技术现状与发展趋势论文

摘要:1970年,美国康宁公司成功研制出损耗为20dB的石英光纤,证明光纤作为通信传输介质是可行的。同年,GaAIAs异质结半导体激光器在常温下实现连续工作,为光纤通信提供了光源。从此,光纤通信时代进入高速发展期。我国从1974年开始研究光纤通信技术,因光纤体积小、重量轻、传输频带极宽、传输距离远、电磁干扰抗性强以及不易串音等优点,发展十分迅速。目前,光纤通信在邮电通信系统等诸多领域发展迅猛,光纤通信优越的性能及强大的竞争力,很快代替了电缆通信,成为电信网中重要的传输手段。从总体趋势看,光纤通信必将成为未来通信发展的主要方式。

关键词:光纤通信技术;特点;发展趋势

1光纤通信技术概念

光纤通信技术是以光信号作为信息载体、以光纤作为传输介质的通信技术。在光纤通信系统中,因光波频率极高以及光纤介质损耗极低,故而光纤通信的容量极大,要比微波等通信方式带宽大上几十倍。光纤主要由纤芯、包层和涂敷层构成。纤芯由高度透明的材料制成,一般为几十微米或几微米,比一根头发丝还细;外面层称为包层,它的折射率略小于纤芯,包层的作用就是确保光纤它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路问题;涂敷层的作用是保护光线不受水气侵蚀及机械擦伤,同时增加光线的柔韧性;在涂敷层外,往往加有塑料外套。光纤的内芯非常细小,由多根纤芯组成光缆的直径也非常小,用光缆作为传输通道,可以使传输系统占极小空间,解决目前地下管道空间不够的问题。

2光纤通信技术现状

2.1单模光纤

单模光纤是目前主要应用的一种光纤。80年代后,光纤通信已逐步从短波长的多模光纤转向长波长的单模光纤应用。随着光通信系统的发展,最早实用化的常规单模光纤G.652光纤在降低损耗提升带宽性能方面还有进一步提升空间,而在1.55μm窗口实现最低损耗的色散位移单模光纤G.653实现了这样的改进。90年代后,密集波分复用(DWDM)技术迅速发展,使光纤传输容量极大提高,而四波混频会引起复用信道间串扰,严重影响WDM系统性能,为适应需要,非零色散位移光纤G.655应运而生。

2.2波分复用(WDM)技术

波分复用(WDM)技术是一项90年代在通信网中扮演重要角色的技术。波分复用技术是将一系列载有信息的不同波长的光信号合成一束,让其沿着单根光纤传输;在接收端再将各个不同波长的光信号分开的通信技术。利用该技术大大增加光纤传输容量,降低成本;节省光纤及光中继器,达到对已建成系统扩容目的。2.3光纤接入技术随着社会发展,通信信息量在不断增加,业务的种类也不断丰富,传统的语音业务、短信业务已不能满足人们的信息需求,高速、高保真音视频等多媒体业务越来越受到人们的青睐。光纤接入技术大幅提升了信息传输速度,满足了人们对信息高速传输的需求。光纤接入技术通过主干传输网络和用户接入两部分实现光纤入户,利用光调制解调器,让用户享受到高速带宽资源。

篇8:光纤通信技术现状与发展趋势论文

3.1多年来,人们对高速率及大容量的追求不断推进着光纤通信技术的发展

如何最大化的拓展光纤带宽,成为各国不断研究目标。目前国际上利用波分复用(WDM)和光时分复用(OTDM)技术提升光纤系统容量。为了提高光纤通信系统的传输容量,光波长分割复用技术经历了三个阶段,即波分复用(WDM)、密集波分复用(DWDM)和光频分复用(OFDM)技术,系统传输容量随着技术的发展成千倍提升,目前容量1.6Tbit/s的波分复用系统已得到大量商用,全光传输的距离也在大幅提升。另一种提升传输容量的方式是采用光时分复用(OTDM)技术,不同于WDM技术通过增加光纤传输信道数量来提升容量,OTDM技术是通过提升信道传输速率来提高容量,其单信道最高速率已达640Gbit/s。利用波分复用技术,把多个OTDM信号进行复用,WDM/OTDM混合传输系统可以进一步提高光纤通信系统的传输容量。偏振复用(PDM)技术可以大幅减弱信道间的相互作用,将频谱效率提高一倍。利用占空较小的归零(RZ)编码信号,降低了光纤通信系统对色散管理分布的要求,且RZ编码适应性较强,因此现在的超大容量WDM/OTDM通信系统通常采用RZ编码作为传输方式。

3.2光孤子通信

在光纤反常色散区,由于色散和非线性效应相互作用而产生光学孤子。孤子是一种特别的'波,它可以传输很长距离不变形,特别适用超长距离、超高速的光纤通信系统。光孤子通信就是以光孤子作为载体的通信方式,它实现信号波长在长距离传输过程中无畸变,在零误码的情况下信息可传递万里。光孤子通信未来的前景是利用传输速度方面优势进行超长距离的高速通信,通过时域和频域的超短脉冲控制技术,使现行速率提高十倍以上;利用重定时、整形、再生技术,同时减少ASE,增大传输距离,使传输距离提高到十万公里以上;获得低噪声高输出性能。虽然目前光孤子通信技术仍存在许多难题,但已取得很大进展,人们相信光孤子通信在大容量、超长距、高速、的全光通信中有着巨大的发展前景。

3.3全光通信网

随着人类社会信息化速度加快,人们对通信容量和带宽的需求也呈现加速增长的趋势,通信网两大组成部分,即传输和交换,都在不断发展和革新。随着波分复用技术的成熟,传输系统容量的增长给交换系统的发展带来压力和动力。未来交换系统运行速率会越来越高,而目前电子交换和信息处理网络能力已接近极限,无法满足要求,在交换系统中引入光子技术,实现光交换、光交叉连接和光分叉复用势在必行,未来的高速通信网将是全光网。全光网是光纤通信技术发展的理想阶段,传统的光网络只是实现了节点之间的全光化,但在网络结点处仍采用电器件,从而限制了通信网总容量的提升,真正的全光网已成为科研机构的一个重要课题。目前,全光网络处于初期发展阶段,但它的发展前景是不可估量的。未来光通信发展的趋势是形成一个真正的以WDM技术与光交换技术为主的光网络系统,消除电光瓶颈,建立纯粹的全光网络,这将是通信技术发展的理想阶段。

4结语

随着人类社会信息化程度的不断提高,随着Internet业务和多媒体应用的不断发展,网络的业务量正在以指数级的速度迅速膨胀,光纤通信系统作为信息数据的重要支撑平台,在未来信息社会中起到十分重要的作用。目前,光纤通信系统做为一种最主要的信息传输平台,为人们提供着各类数据信息,保障着人们的生产生活。光纤通信技术的发展也在不断的提升。从现代通信的发展趋势来看,光纤通信技术的发展在不断提升,光纤通信必将成为未来通信发展的主流,真正的全光网络的时代也会在人类科技水平不断地提升下如愿到来。

参考文献:

[1]顾畹仪,李国瑞.光纤通信系统[M].北京:北京邮电大学出版社,,(11).

篇9:我国数控车床的现状和发展趋势论文

我国数控车床的现状和发展趋势论文

我国数控车床的现状和发展趋势论文通过对我国数控车床的现状以及发展趋势进行研究,为我国数控车床发展提出相关性的建议。

我国数控车床的现状和发展趋势论文【1】

摘要:数控车床和数控技术在整个机械加工工业中已占有举足轻重的作用,也代表着机械工业的发展水平。

关键词:数控车床;现状;发展趋势

引言

车床是机械加工中加工量大而面广的重要设备,而传统车床普遍存在车削加工工步长,辅助时间多,利用率低等问题。

随着数控技术的发展,数控装置为数控车床的开发进入全盛时代奠定了基础。

数控车床的普及和应用,打破了传统的车床类界限,将普通车床、六角车床、单轴自动车床等多种车床的全部或部分工序工作融为一体。

极大提高了加工精度,其极强的适应能力也深受用户欢迎。

数控车床和数控技术在整个机械加工工业中已占有举足轻重的作用,也代表着机械工业的发展水平。

一、我国数控车床的现状

数控车床是机电一体化的典型产品,是集机床、计算机、电机及其拖动、自动控制、检测等技术为一身的自动化设备。

目前我国的机床制造技术呈现出品种多样化、功能专门化、结构模块化等技术趋势,这与数字控制器功能的发展和机床自身机构、制造工艺以及加工精度等方面的改进密切相关。

同时,数控机床的发展也在逐步适应环境保护和安全方面的发展要求。

如今数控技术已被世界各国制造业广泛采用,大力发展以数控技术为核心的车床制造也已成为各国加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。

20世纪30年代,世界上第一台电子计算机产生,随着新技术革命的开始,数控车床也随之诞生。

1952年美国研制出第一台数控机床,几年后日本成功研制出第一台数控车床。

此后,车床产业步入了数控化。

我国数控车床的发展始于20世纪70年代初。

通过30多年的发展,由国内生产的经济型卧式数控车床成为我国当前的主流产品,以其实惠的价格和较少的设备投入费用,赢得了国内企业的信赖。

除此之外,2轴控制的卧式数控车床和立式数控车床等国产产品也受到了用户的认可,基本能满足用户的需要。

目前,国产数控车床的品种、规格较为齐全,质量基本稳定可靠,已步入全面发展阶段。

但是,毕竟我国的数控车床产业与国外相比还不够成熟,一些较为先进的车床品种的开发与制造与较成熟的国家相比还存在很大差距。

因此,我国各大机床厂家则采取与国外著名机床厂家合作、合资、技术引进、样机消化吸收等措施来提高我国的机床制造水平。

于是,对于车削中心等3轴控制以上的中高档数控车床,国内用户大部分选用进口产品或合资、独资企业所生产的产品。

经过以上各种发展方式,近几年,我国在数控技术与装备的发展方面进行高度重视,取得了较大进步。

在通用微机数控领域,特别是以PC平台为基础的国产数控系统走入了世界的前列。

同时也开发了多个中高档数控车床新品种。

纵观我国数控车床的发展历程,尽管取得了不少成绩,但同时也存在不少问题。

主要问题有:科技基础薄弱、自主创新能力不强;低档产品产能过剩,高档产品产能不足;产品质量以及可靠性服务能力不足,功能部件发展滞后等。

总的来说,目前我国数控车床技术产业大而不强,需要加大机床主机以及重要元器件的创新力度,同时加大数控系统的开发力度,不断完善和提高机床加工精度和自动化效率,努力追赶世界先进水平。

二、我国数控车床未来发展趋势

随着数控系统集成度的增强以及网络化技术和信息化技术的不断发展,我国数控车床产业呈现出以下发展趋势。

(一) 高速化与高精度化

高速化、高精度化主要体现在主轴转速、进给率、运算速度及换刀速度的高效率。

目前一些欧洲的高速加工中心主轴转速已经达到60000r/min,而转速高达160000r/min的超高速主轴也在研制开发中。

因为高速、高精加工技术可极大地提高效率、产品质量和档次,同时缩短生产周期,从而提高市场竞争能力。

(二) 高性能

随着数控技术的不断完善,数控车床也实现多台集中控制,甚至远距离遥控。

利用计算机技术和网络通信技术,机床制造商可以建立机床远程技术支持体系,实现工况信息的传输、存储、查询和显示以及远程智能诊断。

为了扩大机床的使用范围、提高效率,应实现一机多用、一机多能,进一步提高机床的生产效率。

(三) 多轴联动加工和复合加工

高速高精加工的实现需要配套功能部件的同步支持。

因此电主轴、直线电机等也需快速发展。

采用5轴联动对三维曲面零件的加工,可用刀具最佳几何形状进行切削,可大幅度提高效率。

当前电主轴的出现使得5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化,制造难度和成本大幅降低,数控系统的价格差距缩小。

从而促进了复合主轴头类型机床的发展。

(四) 高柔性化

柔性是指数控设备适应加工对象变化的能力。

我国数控车床将向自动化程度更高的方向发展,将管理、物流及各相应辅机集成柔性制造系统。

我国的数控车床对加工对象的变化适应能力强,在提高单机柔性化的同时,朝着系统柔性化方向发展。

从点(数控单机、加工中心和数控复合加工机床)、线(FMC、FMS、FTL、FML)向面(工段车间独立制造岛、FA)、体(CIMS、分布式网络集成制造系统)的方向发展。

如出现了PLC控制的可调组合机床、多轴数控加工中心、换刀换箱式加工中心。

此外,还应兼顾应用性和经济性方向发展。

(五) 绿色化

随着人类环境保护意识的逐步加强,各行各业在经济和效益发展的同时也密切关注着其对环境的影响。

因此,当下的`数控车床发展必须把环保和节能纳入考虑范畴,即要实现切削工艺的绿色化。

为了节约资源,减少对环境的破坏,近年来出现了不用或少用冷却液的干切削或半干切削的数控车床,这类产品节能环保,不仅为用户所欢迎,更赢得了社会各界的认可。

因此,绿色制造是数控车床发展的大趋势,抓住这一方向,将使我国节能环保车床发展迅速并占领更多国际市场。

结语

篇10:我国高速公路服务区现状和发展趋势浅议论文

高速公路服务区是高速公路重要组成部分,是衡量高速公路配套设施是否完善的重要标志,对高速公路功能发挥起到重要作用。

一、高速公路服务区的重要性

1.经济发展的需要高速公路服务区对于高速公路来说是必不可少的环节,为过往高速公路的车辆和人员提供各种服务,满足不同层次、不同类型的需求。对高速公路经营者来说,高速公路服务区所提供的是一种产品,高速公路服务区的建设对提高高速公路的社会效益和经济效益的作用是不能低估的。它同时也带动周边经济的发展,为高速公路服务区发展提供了前所未有的广阔前景。

2.安全的需要

高速公路的特点是高速连续行驶,驾驶员必须保持精力高度集中,然而道路线形单调,使得精神疲劳不可避免。为了解除连续行驶的疲劳和紧张,满足驾驶员生理上的要求,同时给予车辆以必要的`供给和维护,同时安排适当的休息设施等,是保证安全的重要条件。

3.满足司乘人员需求的需要

环境优美、设施齐备的高速公路服务区能够提升对旅行生活的兴奋点和满意度,对于当地旅游资源的宣传起到了积极的作用。高速公路服务区的设置、选址应依托当地环境,与地区环境相辅相成,或与周边旅游景点形成交通结合点,服务与环境互为依托。可以说,合理、完备、美观的设计,使得高速公路服务区景观规划设计更为人性化。

4.社会发展的需求

随着社会经济的快速发展,高速公路与人们的现代化办公生活紧密结合的程度应不断提高;人们的生活办公方式越来越多样化,要求符合现代化生活方式的硬件设施也应不断提高,高速公路服务区应设立自动化办公专用场所及设施,同时汽修服务应引起现代4S店模式的经营服务方式。餐饮以突出地方特色,满足司乘人员既能吃好,又能吃快的需求,如有条件客房可分为几个档次,以及钟点房间。

二、我国高速公路服务区未来发展建议

1.进一步明确高速公路服务区的功能深刻认识和理解高速公路服务区是高速公路附属配套设施的真正意义,业主单位要从满足高速公路使用者和车辆正常运行需求的观点出发,完成高速公路服务配套设施的建设工作。高速公路服务区应为道路使用者提供必需的停车、休息、加油、检修、餐饮、如厕等服务功能,服务区的拓展功能包括货物中转、客运中转、信息服务站、旅游休闲及现代化办公等,以满足道路使用者的基本需求,同时缓解司乘人员的疲劳、紧张状况,相应地要求建设比较完善的服务设施。

2.强化管理,科学发展

提高管理水平、强化管理手段是实现高速公路服务区科学发展的重要途径。应该注重以下几个方面:一是要制定有关高速公路服务区建设与管理的指导意见,同时加大管理力度;二是需要积极组织高速公路管理单位交流、推广先进经验。三是要充分认识到区域发展的不平衡和建设环境的差别,要高度重视规模与质量的统一,合理使用资源,注重土地节约,有效保护环境;四是要加强人力资源管理的改革,培养和引进专业化管理人才,提高广大员工工作积极主动性,同时为引进人才建立良好的环境空间。

3.高速公路服务区的设计还应注重的细节。

第一,场地设施的定位要在早期设计阶段展开,这些设施应成为高速公路服务区主要功能设计的先提条件,在满足实用性的同时应注重良好的视觉观感,体现出高速公路服务区的灵活性设计。第二,在功能间设立时特别注意符合有关职能管理部门的要求,如消防、食品卫生方面、水源、污水处理等要提前征询相关部门的意见,取得消防、环评等方面的审批手续。第三,高速公路服务区最基本的服务设备包括饮用水设施、休息场所、垃圾处理设备、付费电话、餐桌等,同时高速公路服务区也可开发多元化服务功能。

三、我国高速公路服务区发展趋势

1.高速公路服务区除具备现有功能外,还将成为商贸流通的重要平台高速公路服务区一般占地较大,具备一定的堆存能力,具有建设物流仓库和配送中心的土地资源。随着物流业的配送中心向高速公路服务区转移,高速公路服务区内连锁经营单位也将实施分区统一配送,规范服务标准,提高服务水平。另外,随着高速公路服务区的发展和服务质量的提高,高速公路对司乘人员的吸引力将会不断提高,从而也促进整个高速公路的经营能力和盈利水平。

2.高速公路服务区将与旅游业密切联系高速公路服务区可以给沿途旅游资源的开发,提供良好机遇。同时高速公路服务区景观规划设计也是与当地的旅游业相互依托的,高速公路服务区完全可以利用地方的风景资源或地方特色,将高速公路服务区作为旅游传播的载体,进行专业的旅游策划,推出特色服务和商品。

3.融合保护文化与建立新文化于一体作为文化载体的高速公路服务区通过自身的形象建立来维系保护文化。高速公路服务区自身的形象应被视为新的文化特征,体现传统型和现代性,集中展示其时代特征。同时,作为高速公路服务区自身的景观形象,不仅可以树立地标,对外展现地方文化的传统性和时代性,还应注意其文化延续和保护的作用。

4.提高服务质量,树立良好形象

随着高速公路服务区在经营管理上的不断成熟和管理人才的积聚,其企业特征愈加明显,在此基础上利用自身形象、信誉和资源优势为依托,逐步走向社会,参与社会经济活动,投资或成立相关的经济实体,使高速公路服务区的经济收入多元化,进一步增强经济实力,并利用这种实力不断更新、升级高速公路服务区的服务设施,向司乘人员提供超值的服务,进而形成不断发展、相互促进的良性循环。

总之,在经济飞速发展的今天,高速公路服务区作为高速公路上重要的服务设施,为经济、生活的高效、快速运转,提供了有力的保障。我国的高速公路服务区的建设应从选址到景观规划设计以及功能、设施、布局都充分体现着科学、美观、实用的原则,以保证高速公路运营的安全、快速和舒适。

参考文献:

[1]刘东.高速公路服务区建设和运营情况调研报告[R].北京:交通部规划研究院,2007.

[2]梁小平.高速公路服务区环境管理体系探讨[J].中外公路,2004(2).

【浅谈传感器的现状以及发展趋势论文】相关文章:

1.传感器论文

2.国际清洁能源技术现状与发展趋势

3.国内外电信技术与传输技术的现状和发展趋势论文

4.柴油机技术发展趋势论文

5.浅议我国资源科学研究现状与发展趋势

6.门传感器工作原理的论文

7.日常生活电气自动化发展趋势论文

8.新时期电气自动化发展趋势论文

9.高压变频调速技术应用现状与发展趋势

10.经济管理现状分析论文

下载word文档
《浅谈传感器的现状以及发展趋势论文.doc》
将本文的Word文档下载到电脑,方便收藏和打印
推荐度: 评级1星 评级2星 评级3星 评级4星 评级5星
点击下载文档

文档为doc格式

  • 返回顶部