压力测量的历史:
1594 伽利略出生在比萨(意大利),他获得了用泵将河水抽到陆地灌溉的这种机器的专利。泵的核心是一个注射qi。伽利略发现,水在抽水机中能上升到10米,但为何会产生这种现象不得其解,此后,许多科学家都致力于找出产生这种现象的原因。
1656 奥托·冯·格里克出生在德国的马德堡。托里切利的真空或“虚无”的结论与“大自然厌恶真空”(即自然界不存在真空)的教义相悖,因此受到了教会的抨击。格里克研发出新的抽气机(活塞式抽气机)以抽空更大的容量,在马德堡上演了一场戏剧性的试验,他使用了凡士林将两个金属半球拼在一起,再将中间的空气抽尽,各用八匹马向两侧拉动都不能将它们分开。
1661 盎格鲁爱尔兰化学家罗伯特·波义耳,使用一端封闭的“j”形管研究压力和定量气体体积之间的关系,并提出px v = k定律(p:压力,v:气体体积,k:常量)。这就意味着,如果一个已知在规定的压力下气体的体积,在定量定温的条件下,如果气体的体积发生改变,则可算出压力。
光纤传感器的优点
无论采用何种调制方法,光纤传感器与传统传感器相比有一系列独特的优点:
(1)抗电磁干扰:一般电磁辐射的频率比光波低许多,所以在光纤中传输的光信号不受电磁干扰的影响。
(2)电绝缘性能好,安全可靠:光纤本身是由电介质构成的,适宜于在易燃易爆的油、气、化工生产中使用。
(3)传感器端无需供电,是无源器件,将传输与传感集合到一体。
(4)耐腐蚀,化学性能稳定:由于制作光纤的材料——石英具有极高的化学稳定性,因此光纤传感器适宜于在较恶劣环境中使用。
(5)体积小、重量轻,几何形状可塑。
(6)传输损耗小,传输容量大:可实现远距离遥控监测和多点分布式测量。
(7)测量精度可以很高。有些光纤传感器(如干涉型)可以达到非常高的测量精度和分辨率。
(8)传感器能够复用,甚至实现分布式测量,一台测量仪器可以实现大规模的传感器测量。
(9)测量范围广;可测量温度、压强、应变、应力、流量、流速、电流、电压、
液位、液体浓度成分等,可以说光纤传感器能测量几乎所有物理量和很多化学量。
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。
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