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开题报告 高压电力系统在线温度检测 07电信** *** ********* 指导老师：**** 【摘 要】【关键词】引 言(1)向微型化发展； (2)应用新的物理现象、化学反应、生物效应作为传感器原理； (3)使用新型材料； (4)向微功耗及无源化发展； (5)采用新的加工技术(如化学微腐技术、微机械加工技术)； (6)向高可靠性、宽温度范围发展 集成智能传感器四大热点 1.物理转化机理 由于集成智能传感器可以很容易对非线性的传递函数进行校正，得到一个线性度非常好的输出结果，从而消除了非线性传递对传感器应用的制约，所以一些科研工作者正在对这些稳定性好、精确度高、灵敏度高的转换机理或材料进行研究 例如，谐振式传感器具有高稳定性、高精度、准数字化输出等许多优点，但传统的传感器频率信号检测需要较复杂的设备，限制了谐振式传感器的应用和发展，现在利用同一硅片上集成的智能检测电路，可以迅速提取频率信号，使得谐振式微机械传感器成为国际上传感器领域的一个研究热点 2.数据融合适论 数据融合是集成智能传感器理论的重要领域，也是各国研究的热点，数据融合技术，简言之，即对多个传感器或多源信息进行综合处理，从而得到更为准确、可靠的结论对于多个传感器组成的阵列，数据融合技术能够充分发挥各个传感器的特点，利用其互补性、冗余性，提高测量信息的精度和可靠性，延长系统的使用寿命 数据融合是一种数据综合和处理技术，是许多传统学科和新技术的集成和应用，如通信、模式识别、决策论、不确定性理论、信号处理、估计理论、最优化技术、计算机科学、人工智能和神经网络等近年来，不少学者又将遗传算法、小波分析技术、虚拟技术引入数据融合技术中 3.CMOS工艺兼容 目前，国外在研究二次集成技术的同时，集成智能传感器在工艺上的研究热点集中在研制与CMOS工艺兼容的各种传感器结构及制造工艺流程，探求在制造工艺和微机械加工技术上有所突破 目前，利用CMOS工艺兼容的集成湿度传感器将敏感电容和处理电路集成在一块硅片上，通过Coventor模拟得到全量程总的敏感湿敏电容变化值，同时提高了可靠性并降低了成本，随着微机械加工技术的逐步发展，使得以CMOS工艺技术制造的集成湿度传感器已经成为当前研究的热点图像传感器在CMOS工艺兼容基础上使得其动态范围扩展技术有所进步 4.传感器的微型化 集成智能传感器的微型化决不仅仅是尺寸上的缩微与减少，而是一种具有新机理、新结构、新作用和新功能的高科技微型系统，并在智能程度上与先进科技融合其微型化主要基于以下发展趋势：尺寸上的缩微和性质上的增强性；各要素的集成化和用途上的多样化；功能上的系统化、智能化和结构上的复合性 图1 温度测量部分原理框图 图2 温度接收显示部分原理图 4．1 收发模块的传感器的选择[3] 4.11 本设计的无线收发模块的传感器采用射频收发芯片nrf2401。它工作于2.4～2.5GHz ISM 频段，芯片内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器和调制器等功能模块，输出功率和通信频道可通过程序进行配置。它与其他传感器相比有以下几个优点：可用2.4G的不同频道或用相同频道但不同地址，扫描接收或定时扫描接收，按频道或地址区分发射源。 Nrf2401的功能模块如图3所示： 引脚说明如表1所示： 表1 Nrf2401引脚说明 4.12 工作模式[4] Nrf2401有四种工作模式：收发模式、配置模式、空闲模式和关机模式。它的工作模式由三个引脚决定，见表2。 工作模式 Pwr-up Ce Cs 收发模式 1 1 0 配置模式 1 0 1 空闲模式 1 0 0 关机模式 0 X X 表2 nrf四种工作模式 直接发送模式 接口引脚为CE、DATA A. 当微控制器有数据要发送时，把CE 置高； B. nRF2401 射频前端被激活； C. 所有的射频协议必须在微控制器程序中进行处理(包括字头、地址和CRC 校验码)。 直接接收模式 接口引脚为CE、CLK1 和DATA A. 一旦nRF2401 被配置为直接接收模式，DATA 引脚将根据天线接收到的信号开始高低变化(由于噪声的存在)； B. CLK1 引脚也开始工作； C. 一旦接收到有效的字头，CLK1 引脚和DATA 引脚将协调工作，把射频数据包以其被发射时的数据从 DATA 引脚送给微控制器； D. 这头必须是8 位； E. DR 引脚没用上，所有的地址和CRC 校验必须在微控制器内部进行。 5. 软件设计 5.1 下位机（温度测量）程序流程图5