内容正文:
专题14 传感与控制及网络应用软件开发
2023
知识要点1
传感与控制
1.信息系统与外部世界的联系
传感技术负责将采集到的外部世界的各种信息输入到信息系统;
控制技术则实现信息系统对外部世界的控制。
信息系统通过执行器,可以作用于外部世界。
执行器是指在控制系统中接收控制信息并对受控对象施加控制作用的装置
外界信息
信息系统
外部世界
传感技术
控制技术
(1)载体依附性:即信息必须依附于载体存在,不存没有载体的信息。
(2)时效性:信息(的内容或价值)会随着时间的推移发生变化
(3)共享性:信息可以共享,且在传播的过程中不产生损耗。
(4)可加工处理性、真伪性:信息是可以进行加工的,加工后的信息具有真伪性
(5)价值性:信息的价值包括显性价值和隐形价值两个方面,同时价值的高低具有相对性
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知识要点1
传感与控制
2.传感器
输出电信号
敏感元件
转换元件
辅助电源
信号调节与转换电路
被测量
弱
信
号
传感器的结构示意图
传感器(输入设备)
敏感元件:感受和检出被测对象的待测信息
转换元件:将信息转换成有用信号
辅助元件:信号调节和电源
组成
常见传感器:热敏、光敏、力敏、磁敏、湿敏、声敏、
色敏和味敏
传感器信息获取:无线网络、蓝牙、串口(COM)
(1)载体依附性:即信息必须依附于载体存在,不存没有载体的信息。
(2)时效性:信息(的内容或价值)会随着时间的推移发生变化
(3)共享性:信息可以共享,且在传播的过程中不产生损耗。
(4)可加工处理性、真伪性:信息是可以进行加工的,加工后的信息具有真伪性
(5)价值性:信息的价值包括显性价值和隐形价值两个方面,同时价值的高低具有相对性
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传感与控制
3.移动终端上的常见传感器及其功能
(1)光线传感器:自动调节屏幕背光的亮度;
(2)距离传感器:检测手机是否贴在耳朵上打电话,以便自动调暗屏幕;
(3)重力传感器:手机横竖屏智能切换、拍照照片朝向转换;
(4)加速度传感器:计步、检测睡眠;
(5)指纹传感器:加密、解锁、电子支付;
(6)霍尔传感器:翻盖自动解锁、合盖自动锁屏;
(7)磁场传感器:电子指南针、电子金属探测器;
(8)光学心率传感器:检测用户心率;
(9)皮电反应传感器:检测用户的运动状态;
(1)载体依附性:即信息必须依附于载体存在,不存没有载体的信息。
(2)时效性:信息(的内容或价值)会随着时间的推移发生变化
(3)共享性:信息可以共享,且在传播的过程中不产生损耗。
(4)可加工处理性、真伪性:信息是可以进行加工的,加工后的信息具有真伪性
(5)价值性:信息的价值包括显性价值和隐形价值两个方面,同时价值的高低具有相对性
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知识要点1
传感与控制
4.控制技术
信息系统中的控制机制包含控制器、执行器、受控对象、传感器。
根据控制论,控制的基础是信息,一切信息传递都是为了控制,任何控制又以信息反馈来实现。信息反馈就是由控制系统将信息输送出去,又把作用结果返回来,并影响下次信息输出,起到控制的作用,以达到预期目的
(1)载体依附性:即信息必须依附于载体存在,不存没有载体的信息。
(2)时效性:信息(的内容或价值)会随着时间的推移发生变化
(3)共享性:信息可以共享,且在传播的过程中不产生损耗。
(4)可加工处理性、真伪性:信息是可以进行加工的,加工后的信息具有真伪性
(5)价值性:信息的价值包括显性价值和隐形价值两个方面,同时价值的高低具有相对性
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知识要点1
传感与控制
5.射频识别
射频识别(RFID)通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无须在特定目标与识别系统之间建立机械或光学接触。射频识别至少需要两大基本元素:发射端(RFID标签,也称电子标签),接收端(RFID读写器)。
无源标签的射频识别过程
(1)读写器天线发射向外发射电磁波
(2)无源标签被激活,内置芯片向外发送自身携带信息
(3)读写器通过天线读取标签发送的信息,经过解码后传输到信息系统进行下一步操作
(1)载体依附性:即信息必须依附于载体存在,不存没有载体的信息。
(2)时效性:信息(的内容或价值)会随着时间的推移发生变化
(3)共享性:信息可以共享,且在传播的过程中不产生损耗。
(4)可加工处理性、真伪性:信息是可以进行加工的,加工后的信息具有真伪性
(5)价值性:信息的价值包括显性价值和隐形价值两个方面,同时价值的高低具有相对性
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传感与控制
5.射频识别
电子标签的组成和特点。
电子标签由芯片与天线(线圈)组成,每个标签具有唯一的电子编码。
能量供给
有源(主动式)
无源(被动式)
工作频率
低频(LF)
高频(HF)
超高频(UHF)
微波频段(MW)
特点:有电池、通信距离远