電子傳感器在電子設(shè)備監(jiān)測中的應(yīng)用

王警儀

摘要隨著時代的發(fā)展，電氣設(shè)備已經(jīng)逐漸應(yīng)用到我們的生活與工作中，在推動我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中發(fā)揮了非常重要的作用。電子傳感器是一種檢測位置，在高中物理知識中能夠?qū)W習(xí)與了解到傳感器的基本原理。電子傳感器是對各種元件進(jìn)行充分的利用來感受被監(jiān)測的物體，然后將收集到的信息轉(zhuǎn)化成對應(yīng)的形式來進(jìn)行輸出。對電子傳感器的應(yīng)用，直觀來說就是讓物體可以“發(fā)聲”，利用電子傳感器對電氣設(shè)備實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，能夠?qū)㈦娮釉O(shè)備中每一個原件的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)更加準(zhǔn)確的反映出來，進(jìn)而為電子設(shè)備更加穩(wěn)定的運(yùn)行提供更多有利的參加依據(jù)。本文從電子傳感器以及應(yīng)用的特征入手，并介紹了電子傳感器在電子設(shè)備監(jiān)測中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞電子傳感器；電子設(shè)備；監(jiān)測

電氣設(shè)備是電力系統(tǒng)中非常重要的一個組成部分，為了保障電力系統(tǒng)更加穩(wěn)定、安全的運(yùn)行，電子設(shè)備中的監(jiān)測系統(tǒng)就必須扮演重要的角色，電子設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)中，電子傳感器是整個監(jiān)測系統(tǒng)的主要部件。電子傳感器能夠?qū)惓Ｐ盘栟D(zhuǎn)換從橫電信號進(jìn)行傳輸，同時利用電子傳感器的原理，還能夠?qū)?yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理，從而將其準(zhǔn)確的顯示出來，為電子設(shè)備穩(wěn)定的運(yùn)行提供有力的參考依據(jù)。因此，要加強(qiáng)電子傳感器在電子設(shè)備監(jiān)測中的具體應(yīng)用研究，不僅能夠掌握這部分物理知識，將理論知識與實(shí)踐充分結(jié)合，不斷提升自己的綜合素質(zhì)。

1電子傳感器

高中物理教材中對傳感器的原理進(jìn)行了介紹，傳感器就是按照一定的規(guī)律將溫度、光、聲、化學(xué)成分等等非電學(xué)量，轉(zhuǎn)化成為電流、電壓等等電學(xué)量，或者根據(jù)一定的規(guī)律將這些非電學(xué)量轉(zhuǎn)化成為電路中的通斷元件，這些統(tǒng)稱為傳感器。傳感器的優(yōu)點(diǎn)是將一些非電學(xué)量成功轉(zhuǎn)化為電學(xué)量之后，便可以根據(jù)電學(xué)量的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與方式方法進(jìn)行傳輸、測量、處理，在實(shí)際應(yīng)用中非常方便快捷。例如：光敏電阻，基于光照條件下，電阻變化的原因。一些物質(zhì)，如硫化鎘這種半導(dǎo)體的材料，沒有具備光照條件時，載流子會非常少，這種情況導(dǎo)電性能也不佳。如果光照條件非常優(yōu)越，載流子便會隨之增多，導(dǎo)電性也會越來越好。因此，光照越強(qiáng)，光敏電阻的阻值就會越來越小?，F(xiàn)實(shí)中，我們經(jīng)常遇到的熱敏電阻、金屬熱電阻等等，這些設(shè)備都能將溫度這種熱學(xué)量成功轉(zhuǎn)化成為電阻，電阻電學(xué)量在金屬熱電阻的轉(zhuǎn)化下穩(wěn)定性很強(qiáng)，而且測溫的范圍也很大，但是實(shí)際操作過程中靈敏度比較低。從我國電子傳感器在電子監(jiān)測設(shè)備監(jiān)測中的實(shí)際應(yīng)用現(xiàn)狀來分析，可以這樣理解，電子傳感器其實(shí)就是仿生學(xué)當(dāng)中衍生的產(chǎn)品。電子傳感器的原理是利用生物對外界信號的反應(yīng)，并且根據(jù)反應(yīng)研究更多新的設(shè)備，直觀理解就是對外界環(huán)境變化進(jìn)行準(zhǔn)確響應(yīng)的一種功能，通常電子傳感器將非電學(xué)量轉(zhuǎn)化成為數(shù)字信號、電子信號，同時在中心設(shè)備上將這些信號顯示出來，并且讓核心系統(tǒng)進(jìn)行理解與分析，然后通過處理分配到各種設(shè)備，從而完成對更多設(shè)備的控制。電子傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

在電子傳感器中，敏感元件是最關(guān)鍵的一個部分，敏感元件能夠?qū)⒈槐O(jiān)測的對象轉(zhuǎn)化成語電子通信相關(guān)的信號，例如：電容量、電阻量、電感量等等，然后在輔助電路的支撐下，將其轉(zhuǎn)化成為可以進(jìn)行監(jiān)測并且有規(guī)律變化的電量信號。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)揮發(fā)展與更新，電子傳感器的種類也越來越多，而電子傳感器的特殊功能，讓電子傳感器在電子系統(tǒng)中的具體應(yīng)用更加出色。首先，基于目前計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所使用的AD/DA轉(zhuǎn)化器，電子傳感器可以利用自身特性很好的與這類轉(zhuǎn)化電路結(jié)在一起，而且所展現(xiàn)出來的數(shù)字特性也能夠讓電子傳感器與互聯(lián)相互結(jié)合起來。從某種角度來說，也推動了電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，尤其是推動了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研發(fā)與推廣。其次，電子傳感器最大的特點(diǎn)是運(yùn)行過程中的穩(wěn)定，使用期限比較長，發(fā)生故障的幾率也比較低。目前，電子傳感器在很多重要的領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用，例如：核能、軍事、航天等領(lǐng)域，這些領(lǐng)域?qū)﹄娮觽鞲衅鞯囊筇貏e高，但是電子傳感器的穩(wěn)定性與安全性是其他設(shè)備是無法比擬的，這也是電子傳感器能夠在重要領(lǐng)域得到重視并應(yīng)用的主要原因。另外，電子傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域不僅僅只有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，在數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)顯示、圖像分析、圖像顯示等方面也有很多的使用。由此可見，電子傳感器作用大、種類較多，而且使用的期限較長，加之高強(qiáng)度的靈敏性與分辨率，目前電子傳感器在電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)得到推廣與應(yīng)用。

2電子傳感器在電子設(shè)備監(jiān)測中的具體應(yīng)用

2.1攝像監(jiān)控方面的具體應(yīng)用

電氣設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)中攝像監(jiān)控主要是負(fù)責(zé)圖像視頻監(jiān)控。電氣設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)的前段，需要安裝攝像監(jiān)控的主要部件，例如：圖像采集器、視頻攝像機(jī)等等，因此，攝像監(jiān)控是整個系統(tǒng)信號源的輸入。但是，攝像監(jiān)控圖像采集器或者視頻攝像機(jī)的經(jīng)過固定之后，所能監(jiān)控的范圍就非常受限制，要解決這個問題就需要對這些部件進(jìn)行轉(zhuǎn)向，通過變焦的方式讓攝像監(jiān)控的范圍更加廣闊，同時也能提升捕捉影像的分辨率，進(jìn)一步保障電氣設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)中信息源的收集。將電子傳感器應(yīng)用到攝像監(jiān)控方面，針對電氣設(shè)備的監(jiān)測方面，能夠進(jìn)一步改善圖像視頻的監(jiān)控方式，能夠讓整個電氣設(shè)備全面獲得圖像信息，更加重要的是能夠在極短的時間之內(nèi)進(jìn)行傳輸，通過遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)完成監(jiān)測。及時地發(fā)現(xiàn)異常情況，在最短的時間將其修復(fù)，為電氣設(shè)備監(jiān)測與維護(hù)實(shí)現(xiàn)自動化控制系統(tǒng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，電子傳感器在攝像監(jiān)控方面的應(yīng)用，在整個電氣設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)的完善之下，與互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)全面結(jié)合在一起，通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠?qū)﹄姎庠O(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測與控制，逐步提升電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備的監(jiān)測實(shí)效性。

2.2數(shù)據(jù)傳輸方面的具體應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，無論是無線通信技術(shù)，還是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都有了前所未有的發(fā)展，但是無論怎么進(jìn)步，數(shù)據(jù)信息的傳輸是基礎(chǔ)。而電氣設(shè)備的監(jiān)測系統(tǒng)中，需要涉及到的信號特別多，例如：數(shù)字信號、電子信號、聲音信號、圖像信號等這些信號種類的傳輸。在整個傳輸系統(tǒng)中，或者整個傳輸網(wǎng)絡(luò)中，每一個重要的環(huán)節(jié)都需要設(shè)置電子傳感器。然后充分發(fā)揮電子傳感器的功能，將各類信息準(zhǔn)確無語的傳輸?shù)街贫ǖ暮诵奶幚硐到y(tǒng)當(dāng)中?；陔娮觽鞲衅鞯膬?nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟾纳齐娮觽鞲衅鞯膬?nèi)部結(jié)構(gòu)，能夠更好地提升各類信號傳輸?shù)膶?shí)效性。例如：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人工智能時代已經(jīng)逐漸被人所熟知，而人工智能也是利用電子傳感器的原理對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸與處理來實(shí)現(xiàn)的。人工智能系統(tǒng)需要電子傳感器對傳輸信息進(jìn)行判斷、校準(zhǔn)、處理、決策等方面的操作，并且提升數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)挠行院椭悄苄?，進(jìn)一步為人工智能系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)智能傳輸與處理部件打下堅(jiān)實(shí)的發(fā)展基礎(chǔ)。

2.3信息顯示方面的具體應(yīng)用

電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備信息顯示也非常重要，信息顯示能夠直觀監(jiān)測各種設(shè)備的運(yùn)作過程。而將電子傳感器運(yùn)用到電力系統(tǒng)電氣設(shè)備的信息顯示方面，能夠加強(qiáng)監(jiān)測的實(shí)效性。例如：信息顯示方面主要涉及到各種DLP大屏顯示器、液晶顯示器等，將電子傳感器設(shè)置在這些顯示器的重要部件當(dāng)中，便能夠?qū)崿F(xiàn)各種有效的操作的指令，將不同的電氣設(shè)備實(shí)際運(yùn)作的狀態(tài)準(zhǔn)確無誤，及時的傳輸給信息顯示器，例如：維護(hù)信號燈、報(bào)警信息、狀態(tài)信息。傳輸?shù)男畔⒌倪^程中主要是利用無線通信網(wǎng)絡(luò)，或者根據(jù)實(shí)際需求設(shè)置專用的高速網(wǎng)絡(luò)通道，加強(qiáng)信號的傳輸。在特有的網(wǎng)絡(luò)通道中將這些信號進(jìn)行轉(zhuǎn)碼，通過分析與處理，再全部傳輸?shù)斤@示屏的顯示器中進(jìn)行正確的顯示。

2.4自動化控制方面的具體應(yīng)用

在自動化控制系統(tǒng)中，電子傳感器是使用最為廣泛的一個領(lǐng)域。隨著時代的進(jìn)步，電力系統(tǒng)設(shè)備的管理、保養(yǎng)、維護(hù)等方面，基本上在科學(xué)技術(shù)的支撐下都是由電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)來進(jìn)行管理的。電子傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)實(shí)時監(jiān)控，能夠及時將電氣設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況傳輸?shù)街行奶幚硐到y(tǒng)中，中心處理系統(tǒng)根據(jù)控制指令對電氣設(shè)備運(yùn)行的情況進(jìn)行分析，然后通過對應(yīng)的指令進(jìn)行判斷并且利用電氣設(shè)備系統(tǒng)中的驅(qū)動裝置頒布對應(yīng)的任務(wù)，對電氣設(shè)備進(jìn)行操作、管理與控制，這就是電氣設(shè)備自動化管理。我們?nèi)粘Ｉ钪兴褂玫目照{(diào)，尤其是最近幾年變頻空調(diào)的盛行，變頻空調(diào)也是根據(jù)電子傳感器的原理來進(jìn)行操作的，變頻空調(diào)內(nèi)部的電子傳感器能夠感應(yīng)周圍環(huán)境的溫度，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與判斷之后，然后電子傳感器進(jìn)行科學(xué)合理的運(yùn)作。以這樣的方式對空調(diào)運(yùn)作的頻率進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)增高或者減低，也就進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了自動化減排的最終目標(biāo)。

3結(jié)論

對于一個高中生來說，學(xué)好物理就是為了能夠更好地將物理知識運(yùn)用到現(xiàn)實(shí)生活中、工作中。而高中物理中，電子傳感器方面的知識對于我們來說并不陌生。要想真正掌握這些知識，就一定要加強(qiáng)研究知識在實(shí)際生活中的應(yīng)用。例如：電子傳感器在電氣設(shè)備監(jiān)測中的運(yùn)用，從電子傳感器的原理出發(fā)，一層層分析，發(fā)現(xiàn)物理知識對我們生活的重要性。電子傳感器無非就是將自然界中各種模擬信號，經(jīng)過電子傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的敏感元件，將這些信號轉(zhuǎn)化成為我們想要的信號。以此為基礎(chǔ)，加強(qiáng)周邊的研究能夠讓電子傳感器應(yīng)用到各行各業(yè)，尤其是電氣設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測中。隨著時代的發(fā)展，電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備對國家用電有著非常重要的意義，因此，學(xué)好物理知識加強(qiáng)研究電子傳感器在電氣設(shè)備監(jiān)測中的應(yīng)用，在很大程度上能夠提高國家用電的穩(wěn)定性，促進(jìn)國家穩(wěn)定和諧的發(fā)展。