 |
Твой путь к знаниям |
| Курсы | Обучение | Школа | Магазин | Общение | Новости | Помощь | |
|
|
|
|
|||||||
|
 |
поддержка курса
Интеллектуальные сенсоры
Авторы: И.Д. Войтович, В.М. Корсунский | ISBN: 978-5-9963-0124-9
Информация о курсе
На рубеже тысячелетий родилось новое поколение сенсоров, в состав которых входит микрокомпьютер. Их называют "интеллектуальными" сенсорами (ИС) за способность к глубокой и сложной обработке полученных сигналов, к учету нелинейностей и посторонних влияний, к извлечению из них ценной информации более высоких уровней, к рациональному изменению режимов работы в зависимости от обстоятельств, к самоконтролю и общению с компьютерной сетью. В курсе описаны разные классы ИС, раскрыты методы и подходы к их разработке и проектированию с учетом собственного опыта авторов. Показана значительная польза, приносимая ИС, и высказана мысль о том, что их создание является одним из признаков новой "информационной" стадии развития общества. Этот курс лекций – об устройствах, поставляющих объективную информацию об окружающем мире, о том, как добывается эта ценная информация. О том, как и благодаря чему сенсоры становятся "разумными", "интеллектуальными". Уточнены понятия "сенсор" и "интеллектуальный сенсор", описаны функциональные схемы простых и интеллектуальных сенсоров, приведена их классификация. Рассмотрены различные виды механических, акустических, электрических, электромагнитных, электрохимических и оптических простых и интеллектуальных сенсоров, объясняются физические принципы их действия. Приведены многочисленные примеры их применения. Изложены подходы к проектированию интеллектуальных сенсоров, даны практические рекомендации по разработке их программного обеспечения, раскрыты принципы построения и важнейшие технические характеристики их основных конструктивных узлов, описаны способы селекции полезных сигналов. Очерчены направления дальнейшего развития интеллектуальных сенсоров.
Дополнительные курсы
Записаться на обучение
1.
Уточняются понятия "сенсор" и "интеллектуальный сенсор". Описаны функциональные схемы простых (пассивных и активных) и интеллектуальных сенсоров, сенсорно-компьютерных систем. Обоснована и приведена классификация сенсоров по физической природе первичных информационных сигналов.
2.
Указаны различные виды механических сенсоров. Кратко описаны современные микросистемные технологии (МСТ) и показаны примеры МСТ-изделий. Рассмотрены основные деформационные чувствительные элементы и некоторые интеллектуальные сенсоры с их применением.
3.
Кратко описаны устройство и работа глобальной системы ориентирования, а также интеллектуальные сенсоры GPS. Рассмотрены основные виды чувствительных элементов и сенсоров линейного и углового перемещения.
4.
Рассмотрены принципы построения акселерометров и гироскопов, в т. ч. с применением МСТ. Рассказано, как действуют химические и биологические сенсоры на кантилеверах, современные виброметры, устройства жидкостной, газовой и других видов хроматографии, интеллектуальные хроматографы.
5.
Даются минимально необходимые для понимания раздела сведения из физической акустики. Описаны основные виды приемников акустических сигналов и примеры интеллектуальных акустических сенсоров: диктофоны, звукоанализаторы, беспроводная гарнитура, гидроакустический телефон и другие.
6.
Описаны принципы работы современных тонометров, гидролокаторов и портативных эхолотов для любителей рыбалки. Объясняется, почему современные гидролокаторы работают с ультразвуковыми волнами разных диапазонов и используют многопучковые акустические антенны. Приведены многие примеры.
7.
Рассказано о современных УЗ-сенсорах для измерения расстояний и дефектоскопии металлоизделий, для медицинских УЗ-исследований. Описаны принципы работы сенсоров на поверхностных акустических волнах и метод спектрально-сейсморазведочного профилирования. Приведены примеры применения.
8.
Объясняется принцип классификации электрических сенсоров. Описаны основные типы резистивных, емкостных, импедансных электрических сенсоров и принципы их функционирования. Приведены примеры их применения как самостоятельных сенсоров, а также в качестве трансдьюсеров.
9.
Рассмотрены основные типы вольтаических сенсоров: термопары, пьезоэлементы, датчики Холла — и их применение. Объяснены физические основы работы и режимы использования фотодиодов и фототранзисторов для измерения температуры и радиоактивных излучений
10.
Описаны устройство и физика работы полевых транзисторов, их применение в черно-белых и цветных светочувствительных КМДП-матрицах. Объяснены физические основы работы приборов с отрицательными участками ВАХ и газоразрядных сенсоров для измерения температуры, радиоактивных излучений и т. д.
11.
Описаны примеры современных интеллектуальных электрических сенсоров: цифровых фотоаппаратов, цифровых камер видеозаписи и видеонаблюдения в видимом и инфракрасном свете, цифровых тепловизоров и дактилоскопических сенсоров, которые считаются настоящими чудесами современной техники.
12.
Изложены физические основы работы электромагнитных сенсоров. Описаны принципы построения магнитных и индуктивных сенсоров, магнитометров на сквидах и интеллектуальных сенсоров на их основе (сенсоров для магнитодиагностики, магнитокардиографов, сканирующих сквид-микроскопов и т. д.).
13.
Представлены современные аналоговые и цифровые радиоприемники. Описаны принципы работы, возможности применения мобильных телефонов и радиосенсоров Bluetooth, различные виды современных радиолокаторов, в т. ч. доплеровские, широкополосные, пикосекундные и нелинейные
14.
Изложены принципы работы телевизоров, тюнеров, ресиверов, аналоговых, цифровых и компьютерных кабельных модемов. Рассказано о возможностях и преимуществах цифрового, полиэкранного и интерактивного телевидения, о мультимедийных персональных компьютерах, смартфонах и коммуникаторах.
15.
Изложен принцип работы электрохимического элемента. Дана классификация электрохимических сенсоров. Описаны методы повышения их селективности. Рассказывается о промышленно выпускаемых гальванических электродах и потенциометрических сенсорах, а также о потенциометрических биосенсорах.
16.
Изложены принципы работы электрохимических биосенсоров, химически чувствительных полевых транзисторов, кондуктометрических (импедансных) и амперометрических (кулонометрических) сенсоров. Описаны примеры и преимущества таких сенсоров и сферы их применения.
17.
Описаны принципы вольтамперометрии, полярографии, "циклической вольтамперометрии", хроноамперометрии, их варианты и отмечена высокая информативность этих методов. Приведены примеры ряда интеллектуальных электрохимических сенсоров, указаны их достоинства и сферы применения
18.
Дана классификация оптических сенсоров. Описаны принципы спектрофотометрии, фотоплетизмографии, оксиметрии и пульсоксиметрии. Приведены примеры ряда соответствующих интеллектуальных спектрофотометрических сенсоров, указаны их возможности и сферы применения
19.
Описаны современные представления об обратном рассеянии света человеческим телом. Сформулированы требования к спектрофотометрии в обратно рассеянном свете. Описаны принципы работы и возможности применения гемоглобиномеров, сенсоров кровенаполнения и микроциркуляторного русла крови
20.
Описаны принципы построения неинвазивных спектрофотометрических сенсоров для измерения концентрации глюкозы в крови человека и содержания хлорофилла в листьях растений. Показаны сложности, с которыми сталкиваются разработчики таких сенсоров, и некоторые способы их преодоления
21.
Приведены общие сведения о люминесценции. Описан метод индукции флуоресценции хлорофилла и принципы построения хронофлуорометров. Сделан обзор современных хронофлуорометров и предоставляемых ими возможностей наблюдения за здоровьем и развитием растений, за состоянием окружающей среды
22.
Описаны принципы работы сенсора для определения квантового выхода фотосинтеза, сенсоров с люминесцентными маркерами, биолюминесцентных и сцинтилляционных сенсоров. Указаны их достоинства, возможности и области применения
23.
Раскрыты принципы поверхностного плазмонного резонанса и применения этого явления в сенсорах. Проанализированы факторы, от которых зависит физическая разрешающая способность таких сенсоров. Описаны наиболее интересные интеллектуальные ППР-сенсоры, выпускаемые промышленностью
24.
Показано, что для массовых анализов перспективной является технология съемных рецепторных чипов, и даны рекомендации относительно реализации такой технологии. Описаны ППР-сенсоры Spreeta, а также волоконно-оптические ППР-сенсоры. Приведен пример ППР-иммуносенсора (для выявления лейкоза коров)
25.
Рассмотрены принципы построения и приведены важнейшие технические характеристики некоторых основных узлов интеллектуальных сенсоров: операционных, дифференциальных и радиоусилителей, мостовых схем, АЦП и микрокомпьютеров. Описаны методы борьбы с собственными и привнесенными шумами
26.
Рассмотрены принципы построения и приведены важнейшие технические характеристики таких узлов интеллектуальных сенсоров, как ЖКИ, пленочные и силиконовые клавиатуры, сенсорные экраны, микросхемы оперативной, репрограммируемой, постоянной, флеш-памяти и внешнего интерфейса
27.
Описаны способы селекции полезных сигналов и возможные подходы к проектированию интеллектуальных сенсоров. Указаны типичные ошибки на стадии исследовательского проектирования интеллектуальных сенсоров. Даны практические рекомендации по разработке их программного обеспечения
28.
Описаны направления развития интеллектуальных сенсоров. На примере пилюль с видеокамерой иллюстрируется разработка новых видов сенсоров, на примере интеллектуальных зданий и интеллектуального транспорта — создание сенсорных систем и сенсорных сетей. Приведены заключительные замечания
Дополнительные материалы
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||
|
|||
|
Курсы |
Учебные программы |
Учебники |
Вопросы и Ответы |
Форум |
Новости |
Помощь
Телефон: +7 (499) 253-9312, 253-9313, факс: +7 (499) 253-9310, email: info@intuit.ru © INTUIT.ru::Интернет-Университет Информационных Технологий - дистанционное образование, 2003-2011 |
|
Проект Издательства "Открытые Системы". Партнеры: РМ Телеком, KRAFTWAY COMPUTERS. |
|
RSS