２Ｑ！ ： （ ２ 工业技术 Ｃｈｉｎａ Ｎｅｗ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ａｎｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ 浅析单片机技术在传感器设计中的应用 徐爱明 （广东省高级技工学校，广东惠州５１６１００） 摘要：现如今，在高精技术的发展中，离不开传感器的应用。通过运用传感器，就可以判断出当前设备是否达到预期要求， 是否具有高精度性。而传统的传感器由于稳定性不够、可靠性差、体积大等缺陷，影响了对设备测量。基于此，本文探 讨了基于单片机技术的传感器设计应用，通过两者的结合，使传感器的性能更加稳定。 关键词：单片机技术；传感器设计；应用 中图分类号：ＴＨ８２ 文献标识码：Ａ 在工业水平进步的推动下，我国制 单片机是利用电路芯片进行自动 造业正在不断缩小与发达国家之间的差 控制的微机系统，在这个芯片上集成了 距，在航空航天中的技术已经超越了西方 ＣＰＵ、存储器、Ｉ／Ｏ口等各个功能模块， 先进水平。在航空航天设计研究中，离不 共同组成小型化的微机控制系统。在单片 开精密仪器的制造，而精密仪器是否符合 机的硬件方面来讲，它不仅具备半导体硅 设计要求则需要通过传感器来检测分析。 片的光、热等特性，还由于集成度高的特 图２修正非线性误差原理图 而在检测过程中，传感器本身的稳定程度 点，使单片机的体积大幅度减小。 会对仪器的测量造成影响。而单片机的出 目前单片机的使用已经非常普遍， 干扰能力，使得可以在复杂的环境下依然 能够正常工作。此外，传感器属于灵敏元 现可以有效的解决稳定性、可靠性等问题， 从计算机系统到航空航天的研究，都体现 件，虽然转动轴可以保持不转动，但由于 将制造业的水平向更高层次提升。单片机 着单片机技术的应用。在不断的使用中， 技术具有很好的灵活性、较强的控制性、 也将我国工业技术推向前进。虽然将单片 轴表面材料的不均匀性，就会造成传感器 便于扩展等优势，很好的弥补了传感器的 机应用于传感器中是近些年才发展起来 上仍有电压量的输出，这也会影响到测量 缺陷。 的，但应用的效果十分明显，而且由于半 的精度。当加入单片机技术后，传感器每 １传感器基本知识介绍 导体硅材料的使用，使得单片机与传感器 转动一周，便会对输出特性曲线进行修正， 传感器简单来讲就是一种能够用来 的结合更加紧密。 这样，就保证了测量的准确性。 ３．３在推动传感器发展演变上的应用 检测物体的装置，它是依据确定的精确度 ３单片机技术在传感器设计上的应用 将被测物体的基本参数转化为有相应关系 随着工业设备的技术提高，设备精 由于传感器的类型越来越多，规格 的测量装置。传感器与人类的感觉器官类 度要求也越来越高，对传感器也提出了更 也大不相同，其输入输出信号也不同，导 似。光敏传感器就好比人类的视觉，对光 高的要求。当前的传感器中，普遍具有稳 致对传感器的标准化一时难以实现。相反， 的变化十分敏感；气敏传感器与人类的嗅 定度不够、可靠性差、成本高和体积大的 单片机由于其超强的运算能力、微型化的 觉相似，根据气味的变化作出反应；声敏 缺点，给当前的系统测量带来了不小的误 体积、更低的成本，极大的推动了以单片 传感器就好似人类的听觉，通过声音的振 差。而单片机的运算能力强、控制性好、 机技术为基础的传感器的标准化。因而也 动变化来传递信息；温控传感器就好比人 成本低、小型化等特点，正好弥补了传感 对未来智能化传感器提出了以下要求（１） 类的触觉，当物体表面发生变化时就会做 器本身的缺陷。 信号输出标准化；（２）能够实现温度补偿； 出回应。传感器有时候会对某一项性能具 ３．１单片机技术对提高传感器的稳定 （３）可以线性校正误差；（４）信号存储 有特殊要求，例如温控开关传感器，温度 性分析 功能；（５）信号处理功能；（６）可以与 的细微变化就是该传感器的性能体现。如 传感器的稳定性越好，测量精度也 其他控制单元连接。 下图１所示，是某种类型的传感器在工业 就越高。在测量时首先要保证其稳定性， 结语 中的应用实例。 这也是检验传感器工作能力的重要标志。 综上所述，单片机技术在传感器设 ２单片机技术及其应用 目前传感器的缺陷在于不稳定性、可靠 计中的应用，是两者在技术优势上的结合， 度低，因而严重影响了被测物体的精度， 既弥补了传统传感器的缺陷，又增强了基 而这个精度的误差可以通过单片机实现修 于单片机的传感器的性能，大大提高了传 正。 感器测量的稳定性和可靠性，降低了外界 如图２所示，是单片机对误差进行 环境对传感器的干扰，提升了传感器的测 修正的过程原理框图。在测量时，被测物 量精度。 体的信号ｘ通过传感器接收并输出Ｙ信号， 参考文献 接着信号Ｙ通过接口电路输出信号Ｙ，再 【１】梁凯淋．单片机技术的发展及应用Ⅱ】 ＿将由Ａ／Ｄ转换器处理后的ｘ信号与单片 中小企业管理与科技，２００９． 机接手的数字信号Ｙ进行对比修正处理， 『２ｌ赵世平，王赛．ＳＴＣ：１２Ｃ２０５２ＡＤ单片 便可得到标准输出信号Ｙｃ。 机在智能传感器开发中的应用Ⅱ】． 软件导刊，２００８． ３．２单片机技术在传感器抗干扰方面 ｆ３】王乐．单片机技术在传感器设计中的 的应用分析 在测量过程中，往往会由于现场环 应用『ｌ１＿科技之友，２００９． ●艘涮愈鹱镧Ｉ内 境复杂性而影响到传感器的测量精度要 ｆ４１曹永涛．谈对传感器设计原则的分析 求，因而这也就要求传感器提高自身的抗 中小企业管理与科技，２００８． 图１工业传感器应用实例 中国新技术新产品 一１３１—
