感測 器原理

1. 逢甲大學101學年度第二學期自動控制工程學系大學部專題研製逢甲大學101學年度第二學期自動控制工程學系大學部專題研製 智慧型靜電感測陣列與自動危險消除系統 Smart electrostatic sensing arrays with an automatic hazard elimination device 指導教授：張興政 學生 : 吳靜婷 吳治皜 陳揚 此專題是利用電荷放大器經由電荷量的變化造成電流流動的原理製作感測器，特點是能使其輸出電壓與輸入電荷成正比，輸出電壓為： 感測器原理 實驗裝置 系統架構 完整量測系統展示 介面顯示 註1.持續讀取量測數值 註2.資料顯示並供儲存分析 註3.靜電壓數值 註4.危險層級判斷 • 感測器電路：使用可動電容式結構與電荷放大器原理製作，量測靜電壓大小。 • 訊號處理電路：以60 Hz陷波濾波器與19 Hz低通濾波器濾除雜訊，用截波與反相器分辨正負電壓。 • 單晶片監控單板：使用多工器將訊號分成8個陣列，應用Arduino將類比訊號轉為數位訊號，並做誤差校正與陣列判斷，感測電壓以無線模組傳至人機介面。 • 監控人機介面：以VB程式撰寫，顯示量測之靜電壓，並判斷危險層級，適時啟動靜電消除系統。 • 靜電消除器：以增濕除電設計消除靜電。 系統規格 量測與討論 • 由圖可推導出感測模組經由實驗得出的測量電壓換算成靜電壓的公式為： • 其中x為感測電壓(V)，y為靜電壓(V)，靜電靈敏度為1956.2(V/V)。 智慧型系統架構方塊圖 感測電壓與靜電壓之響應關係圖 結論 • 本專題研製振動電容式靜電感測器，可即時量測靜電與自動判斷危險層級，並透過無線傳輸至人機介面分析；結合靜電消除模組，消除靜電累積，以防止靜電損害，提升工作環境的安全。 • 未來發展馬達驅控系統達到可控連續量測之靜電微感測陣列與系統，並增加靜電消除系統之特性與功能，降低電路程式複雜度。 自動化微光機電實驗室