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接触过传感器整合到嵌入式系统的人都知道,连接和获取来自传感器的数据并不总是直线前进或那么容易,以下有5个技巧以协助缓解工程师与传输接口到传感器的第一次战争。[b]方法1:先从总线工具开始[/b]第一步,工程师应当采取首次介接到传感器时,是透过一个总线工具的方式以限制未知。一个总线工具连接一台个人计算机(PC),然后到传感器的I2C、 SPI或其他可让传感器可以“说话”的协议。与总线工具相关的PC应用程序,提供了一个已知与工作来源用以发送和接收数据,且不是未知、未经认证的嵌入式微控制器(MCU)驱动程序。在总线工具的工作环境下,开发人员可以传送和接收讯息以得到该部分如何运作的理解,在试图于嵌入式等级操作之前。[b]方法2:Python编写传输接口码[/b]一旦开发者已尝试使用总线工具的传感器,下一步就是为传感器编写应用程序代码。并非直接跳到微控制器的代码,而是在Python编写应用程序代码。许多总线 工具在编写脚本(writing scripts)配置了插件(plug-in)和范例码,Python通常是随着.NET中可用的语言之一。在Python编写应用程序是快速且容易的, 其并提供一个方法已在应用程序中测试传感器,这个方式并未如同在嵌入式环境测试的复杂。拥有高层级的代码,将使非嵌入式工程师易于挖掘传感器的脚本及测 试,而不需要一个嵌入式软件工程师的照看。[b]方法3:以Micro Python测试传感器[/b]在Python写下第一段应用程序代码的其中一个优势是,透过调用Micro Python,应用程序调用到总线工具应用程序编程接口(API)可易于进行更换。Micro Python运作在实时嵌入式软件内,其中有许多传感器可供工程师来了解其价值,Micro Python运作在一个Cortex-M4处理器,且其是一个很好的环境,以从中为应用程序代码除错。不仅是简单的,这里也不需要去写I2C 或SPI驱动程序,因为它们已被涵盖在Micro Python的函式库中。[b]方法4:利用传感器供货商代码[/b]任何可以从传感器制造商“搜括”到的范例码,工程师需要走一段很长的路才能了解传感器如何工作的原理。不幸的是,许多传感器供货商并非嵌入式软件设计的专家,因此不要期待可以发现一个可投入生产的漂亮架构和优雅的例子。就使用供货商代码,学习这部分如何运作,之后重构的挫折感将出现,直到它可以被干净利索地整合到嵌入式软件。它可能如“意大利面条般(spaghetti)”开始,但利用制造商对其传感器如何运作的理解,在产品推出之前,将有助于减少许多得被毁掉的周末时间。[b]方法5:使用一个传感器融合函式库[/b]机会是,传感器的传输接口并不是太新,且先前没有人这么做过。已知的所有函式库,如由许多芯片制造商提供的“传感器融合函式库”,以协助开发人员快速掌握、 甚至更好,更可避免他们陷入重新开发或大幅修改产品架构的轮回。许多传感器可以被整合至一般类型或类别,而这些类型或类别将使驱动程序顺利被开发,若处理得当,几乎是普遍或是少可重复使用。寻找这些传感器融合函式库,并学习它们的优点和短处。[b]写在最后[/b]感测器被整合至嵌入式系统时,有许多方式可以帮助提高设计时程和易用性。开发者在开始设计时,透过一个高层次抽象概念,以及在把传感器整合进一个较低等级的 系统之前,学习传感器如何运作,就绝对不会“走错路”。今天存在的众多资源将可协助开发人员“旗开得胜”,而无须从头开始。
[align=center][font=宋体][font=宋体]色谱仪器常用传感器[/font] [font=宋体]气敏传感器[/font][/font][/align][align=center][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font='Times New Roman'][font=宋体]概述[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体]气敏传感器是用来检测气体类别、浓度和成分的传感器,对于环境保护和安全监督方面起着极重要的作用。气敏传感器可鉴别和检测的气体种类繁多,型号和工作原理差异也比较大。气敏传感器的应用主要有:酒后驾驶的现场速测、一氧化碳气体的检测、瓦斯气体的检测、煤气的检测、氟利昂([/font][font=Times New Roman]R11[/font][font=宋体]、[/font][font=Times New Roman]R12[/font][font=宋体])的检测、人体口腔口臭的检测等。[/font][/font][font='Times New Roman'] [/font][align=center][font=宋体]简介[/font][/align][font=宋体]气敏传感器又称气体传感器,是将气体成分与浓度变化等信息转变成相对应的电信号,以此达到对气体成分与浓度测量的设备。气敏传感器是传感器领域的非常重要的一个方向,在大气环境、气体监测、航天航空、工业生产、汽车排放监控、食品安全等诸多领域有着广泛的应用。[/font][font=宋体]由传感器的组成及其工作特性,可以将气体传感器分成:半导体型气体传感器、接触燃烧型气体传感器、固体电解质型气体传感器、表面声波型气体传感器、光学型气体传感器、石英型振荡型气体传感器、电化学型气体传感器等。[/font][font=宋体][font=宋体]气敏传感器需要直接接触待测的气体环境,外观特征较为明显,一般情况下带有金属网格外壳以利于气体流通和感知,如图[/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体]所示。[/font][/font][align=center][img=,207,112]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211300831065877_198_1604036_3.jpg!w672x363.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]1 [/font][font=宋体]气敏传感器外观[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体]气敏传感器允许温度环境较低,一般不高于[/font][font=Times New Roman]150[/font][font=宋体]℃。色谱工作者或者维修员,可以在某些型号的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱仪[/color][/url]柱温箱中找到此部件。[/font][/font][font=宋体]常规[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱仪[/color][/url]模块的漏液检测,经常采用热敏电阻传感器。当色谱系统泄漏的液体流动相接触传感器表面,由于液体流动相的蒸发,热敏电阻阻值发生变化,色谱系统感知到此电阻变化即确认系统泄漏。对于柱温箱,热敏电阻的检测方式不太适用,如果柱温较高,泄漏的少量流动相可能会较快气化,不能接触热敏电阻表面,而采用气敏传感器可以良好解决这一问题。[/font][font=宋体]对于工作在一定温度下的柱温箱,少量的有机溶剂渗漏和蒸发,都可以迅速被气敏传感器感知到,并发出报警,提醒色谱工作者进行检查和处理。[/font][font=宋体]但是需要注意气敏传感器对于不同化学组成的流动相泄漏,其检测敏感程度不同。一般挥发性较强的有机流动相,气敏传感器的灵敏度较高,水相检测灵敏度相对较低。[/font][font='Times New Roman'] [/font][align=center][font=宋体]小结[/font][/align][font=宋体]简单说明气敏传感器的基本原理。[/font]
[align=center][font=宋体][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]常用传感器[/font][font=宋体]——磁敏传感器[/font][/font][/align][align=center][font=宋体]概述[/font][/align][font=宋体]磁敏传感器可以接收磁场信号,将其转换为相应的电信号或者电参量。磁敏传感器可以实现无接触测量,内部结构简单、体积小、动态性能好和寿命长,可以用于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]机械系统部件的位移测量。[/font][align=center][font=宋体]简介[/font][/align][font=宋体][font=宋体]磁敏传感器种类繁多,按作用原理可以分为电磁感应式、半导体[/font][font=宋体]PN结磁敏特性式、洛伦兹力和霍尔效应、磁致伸缩效应等。[/font][/font][font=宋体]1 霍尔传感器[/font][font=宋体][font=宋体]处于磁场中的静止载流导体,当它内部的电流方向与磁场方向不同时,载流导体平行于磁场和电流方向的两个平面之间会产生电动势,这种现象称为霍尔效应,该电动势称为霍尔电势。如图[/font][font=宋体]1所示,载流导体中的电流使其内部自由电子做定向移动,期间收到洛伦兹力f[/font][/font][sub][font=宋体][font=宋体]L[/font][/font][/sub][font=宋体]的作用,结果使载流导体的两个侧面积累电子和正电荷,从而形成霍尔电势。[/font][align=center][img=,327,176]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/07/202307142252575886_7215_1604036_3.jpg!w690x372.jpg[/img][font=宋体] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=宋体]1 霍尔效应的原理[/font][/font][/align][font=宋体]霍尔元件可以用来测定磁场强度或者测定带有磁性物体的位移。例如某些型号[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的柱箱门或者进样针的识别线路中采用了磁敏传感器,用于感知柱箱门的开关和进样针。[/font][font=宋体]CTC Analysis公司的PAL系列自动进样器中使用霍尔元件阵列识别进样针的有无和不同的型号,某些厂家的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]或[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱仪[/color][/url]的柱箱门也采用了类似的传感器。利用霍尔元件制作的接近开关,称为霍尔型接近开关。当磁性物体(铁质的柱箱门或者门中内嵌的磁铁)接近霍尔元件时,由于霍尔效应的云因,使得检测线路的输出信号发生变化,系统可以感知磁性物体的位移。这种接近开关的检测对象必须是具有磁性的物体。[/font][align=center][img=,307,140]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/07/202307142253064558_9407_1604036_3.jpg!w690x314.jpg[/img][font=宋体] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=宋体]2 霍尔感应接近开关结构[/font][/font][/align][font=宋体]与常见的微动开关式接近开关、光电式接近开关相比,霍尔式接近开关的[/font][font=宋体]内部结构简单、体积小、动态性能好和寿命长。[/font][font=宋体]2 其他磁敏传感器[/font][font=宋体][font=宋体]其他磁敏传感器包括半导体磁阻器件、[/font][font=宋体]PN结型磁敏器件、铁磁性磁阻器件、压磁式传感器等。[/font][/font][font=宋体]当半导体收到与电流方向垂直的磁场作用时,不仅产生霍尔效应,还出现电流密度下降、电阻率上升的现象,此现象称为磁阻效应。[/font][font=宋体][font=宋体]利用半导体工艺制作特殊结构的[/font][font=宋体]P-N结,在洛伦兹力作用下,可以感知磁场的强度和方向的传感器为PN结型磁敏器件,例如磁敏二极管和磁敏三极管。[/font][/font][font=宋体] [/font][align=center][font=宋体]小结[/font][/align][font=宋体]简介[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]分析系统常用的磁敏传感器原理。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font]