压电式传感器的发展百年前,居里兄弟在研究石英时探测到了压电现象。在研究热电性与晶体对称的时候,居里兄弟发现了正负电荷并且其电荷密度是和压力大小存在正比关系。压电传感技术的发展可认为有三个时间段。一、60~70年代,此时传感器以电荷输出为主;二、80~90年代中期,在当时出现了被称为低阻抗电压输出的传感器:IEPE(In Electronics Piezoelectricity)传感器,;三、90年代中期至今,新型即插即用的智能TEDS混合模式借口传感器。49727
国内发展现状
在我国,压电传感器的研究与应用暂时还在努力的追赶世界先进水平,压电传感器的利用主要是为了满足科技发展的需要。改革开放后,我国引用了国外的先进技术,在国民经济的快速发展的今天,随着现代测量技术的蓬勃发展,压电测量也引起了重视。然而不可否认的是,传感器技术相比国外发达国家的研究与应用压电传感器测量技术是新技术,我们现在仍然较弱,一般水平的压电传感器仍处于发展阶段,需要我们研究和攻克的难题有还有很多。
中科院合肥智能机械研究所传感器技术国家重点实验室(国家“863”计划资助项目:安徽省自然科金资助项目;中国博士后科学基金资助项目);中国科技大学电子科学自动化系;北京大学计算机科学技术系(国家“863”计划资助项目)等是国内进行智能传感器研究的主要单位。通过几年的努力,都在网络化测控系统、智能传感器开发平台的研究中取得了出色的成就。
国外发展现状
传感器技术在国外经过多年的发展与积累,美国MEAS公司开发出了一种压电薄膜交通传感器。得益于该传感器准确、详细的数据获取性能,如准确的速度信号、触发信号和分类信息信号以及长期反馈交通信息统计数据等。使这种传感器在出现后被广泛应用到了车轴数检测、轴距以及车速监控、车型分类、动态称重(WIM)、闯红灯记录拍照、停车区域范围监控、交通信息采集(道路监控)以及机场跑道监控等各种现代集成系统之中。
压电传感器的一个重要应用就是测度测量。在每一个车道上安装了压电传感器之后,就可以收集各车道的数据信息。在双传感器计算车辆速度的过程中,当轮胎通过其中一个传感器时,电子时钟被启动,轮胎通过下一个传感器时,时钟终止,两传感器一般间距为3米左右(需根据实际需要进行设定)。那么传感器间距固定,通过传感器的时间可由两传感器的测量数据进行计算,进而可以计算出车辆通过的速度,得出结论。根据德国PTB的报告,在车辆以200公里/小时的速度匀速前进时,传感器的测量精度可达到惊人的1%。
发展趋势
目前,道路的使用年限将延长,在修复受损道路的数量将增加,监测的道路将变得越来越严重-源^自,优尔<文.论(文]网>www.youerw.com,由于公路建设在我国正处于起步阶段。大多数管理部门将重点集中在收费(特别是在停车费)标准制定和系统的技术问题,这在目前是必需的,但随着交通流量的增加,道路负荷的加重,交通事故将增加,道路拥堵。
如果网络技术、视频技术和嵌入式用在实现短时间的交通信息,交通,数量的车轴,速度和轴距,车辆分类,负载和信息收集和分析,由路面荷载的自动交通信息系统提供维修计划,同时也为公路规划,设计,维护决策和提供了信息和全面的数据,加拿大四百多个高速公路交通管理系统是一个典型的例子。
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