在远程位置操作的无人值守泵总是存在失效的风险。几年前,可能已经安装了一个远程传感器来识别它是否正在运行热或甚至失败。现在,也可以监控同一个泵的振动,排气化学,轴承噪音以及周围的外部条件。预定程序可以使传感器融合控制器能够关闭泵或者甚至使其操作循环直到技术人员可以到达。系统还会事先知道是否可能必须更换整个泵或仅仅是一个部件。在这里,传感器融合解决方案可以消除停机时间以及昂贵的紧急服务呼叫,甚至可以收集数据来分析泵加班的情况。同样的一般想法适用于监控飞行中的飞机发动机。
电荷祸合器件CCD的基本原理是在一系列MOS电容器金属电极上,加以适当的脉冲电压,排斥掉半导体衬底内的多数载流子,形成“势阱”的运动,进而达到信号电荷(少数载流子)的转移。如果所转移的信号电荷是由光像照射产生的,则CCD具备图像传感器的功能;若所转移的电荷通过外界注入方式得到的,则CCD还可以具备、信号处理、数据存储以及逻辑运算等功能。
假设电荷存储在电极①(加有10V电压)下面的势阱中,如图2(a)所示,加在CCD所有电极上的电压,通常都要保持在高于某一临界值电压Vth,Vth称为CCD阈值电压,设Vth=2V。所以每个电极下面都有一定深度的势阱。显然,电极①下面的势阱深,如果逐渐将电极②的电压由2V增加到10V,这时,①、②两个电极下面的势阱具有同样的深度,并合并在一起,原先存储在电极①下面的电荷就要在两个电极下面均匀分布,(b)和(c)所示,然后再逐渐将电极下面的电压降到2V,使其势阱深度降低,(d)和(e)所示,这时电荷全部转移到电极②下面的势阱中,此过程就是电荷从电极①到电极②的转移过程。如果电极有许多个,可将其电极按照1、4、7…,2、5、8…和3、6、9…的顺序分别连在一起,加上一定时序的驱动脉冲,即可完成电荷从左向右转移的过程。用3相时钟驱动的CCD称为3相CCD。
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