如果你也在 怎样代写传感器Sensor AUT121这个学科遇到相关的难题，请随时右上角联系我们的24/7代写客服。传感器Sensor是一种产生输出信号的设备，其目的是感知一种物理现象。在最广泛的定义中，传感器是一个设备、模块、机器或子系统，它检测其环境中的事件或变化，并将信息发送到其他电子产品，通常是计算机处理器。传感器总是与其他电子产品一起使用。
传感器Sensor被用于日常用品，如触摸式电梯按钮（触觉传感器）和通过触摸底座而变暗或变亮的灯，以及大多数人从未意识到的无数应用中。随着微型机械和易于使用的微控制器平台的进步，传感器的用途已经超出了温度、压力和流量测量的传统领域，例如，扩展到MARG传感器。模拟传感器，如电位计和力敏电阻仍然被广泛使用。它们的应用包括制造业和机械、飞机和航空航天、汽车、医学、机器人和我们日常生活的许多其他方面。还有其他广泛的测量材料化学和物理特性的传感器，包括用于测量折射率的光学传感器，用于测量流体粘度的振动传感器，以及用于监测流体pH值的电-化学传感器。
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物理代写|传感器代写Sensor代考|At the Origin of Uncertainty: Thermal Agitation
Errors are differences from observed results from what we expect. One of the primary sources of error is noise, arising from random physical processes (Chapter 6), so that it is one of the main limiting factors of the sensing process. As discussed, noise limits the resolution of the electronic interfaces (Chapter 7); thus, the amount of information conveyed into the sensor.
If we look at Fig. 1.10, we can see a simple mechanical force transducer (Chapter 11). One end of a cantilever is anchored to a firm reference while a variable force is exerted on the other free end. On the cantilever’s upper side, a laser beam is reflected toward a surface or a position-sensitive optical sensor (Chapter 9). Therefore, the position of the cantilever beam is proportional to the input force, realizing a force meter.
What is the limit of discrimination of this “sensor”? In principle, we can sense any slight variation of the input. If it is hard to distinguish variations on the screen, we can move the screen to a greater distance than the original one to look at variations clearer. In principle, this sensor has an “infinite” capability of discrimination (down to fundamental physical limits).
Unfortunately, nature made things a more complex way, and we know that any mechanical system is at a microscopic level subject to molecular agitation. In thermal equilibrium, any atom of the cantilever and any molecule of the surrounding gas is subject to a natural thermal agitation where the mean kinetic energy of any particle of the system is a microscopic expression of the temperature.
物理代写|传感器代写Sensor代考|Basic Constraints of Electronic Sensor Design
Looking back to all the examples of this chapter, we can devise several basic interdependences and constraints to be taken into account in sensor design.
- Resolution-bandwidth tradeoff. We can increase the resolution (i.e., reduce the uncertainty) by averaging the readouts by following the law of large numbers, as in the force sensor example. However, we must assume that the input force shall be stable during the averaging. This means that averaging is limited by signal bandwidth, and we cannot follow input signals that are faster than the averaging time. Therefore, the higher the resolution, the lower the bandwidth.
- Resolution-power consumption tradeoff. Depending on the complexity of the information to be extracted, we need to use higher amounts of power due to the larger computation requirements to gain higher information (resolution).
- Bandwidth-power consumption tradeoff. Since the computation requires energy consumption in real systems, the elaboration of higher information in a shorter time implies higher power consumption.
A block diagram of the foregoing relationships is shown in Fig. 1.11. The diagram shows the basic constraints of the sensor design divided into three main areas (Chapters 2 and 3). The first is related to the information constraint related to the amount of information conveyed by the sensing system, which is represented by the dynamic range. The dynamic range is in turn determined by the operating range and the input-referred resolution of the system. A second area is related to the system’s time constraint, that is, the bandwidth. A third area is related to the energy constraint, which is represented by the power consumed by the sensing system.
A given electronic technology or architecture allows us to determine figures of merit (Chapter 3) relating and trading off the three areas mentioned above. Therefore, once we have two out of the three constraints set, we can determine the remaining. For example, once we have the required bandwidth and dynamic range for a given figure of merit, we can determine the minimum required power consumption for a given technology. Alternatively, we can determine the dynamic range for a given power budget and bandwidth, that is, its maximum achievable resolution.
传感器代写
物理代写|传感器代写传感器代考|在不确定性的起源:热搅动
误差是观察到的结果与我们预期的结果之间的差异。误差的主要来源之一是由随机物理过程产生的噪声(第6章)，因此噪声是传感过程的主要限制因素之一。如前所述，噪声限制了电子接口的分辨率(第7章);因此，传递到传感器的信息量。
如果我们看一下图1.10，我们可以看到一个简单的机械力传感器(第11章)。悬臂的一端被固定在一个固定的参考点上，而另一端被施加一个可变的力。在悬臂的上部，激光束被反射到一个表面或位置敏感的光学传感器(第9章)，因此，悬臂梁的位置与输入的力成正比，实现了一个力计
这个“传感器”的辨别极限是什么?原则上，我们可以感知输入的任何轻微变化。如果很难区分屏幕上的变化，我们可以将屏幕移动到比原来更远的地方，以更清楚地看到变化。原则上，该传感器具有“无限”的识别能力(直到基本物理极限)
不幸的是，大自然使事情变得更加复杂，我们知道，任何机械系统都是在微观层面受分子搅动的影响。在热平衡中，悬臂上的任何原子和周围气体的任何分子都受到自然热搅动的影响，其中系统中任何粒子的平均动能是温度的微观表达式
物理代写|传感器代写Sensor代考|电子传感器设计的基本约束
回顾本章的所有例子，我们可以设计出在传感器设计中需要考虑的几个基本的相互依赖和约束条件
- 分辨率-带宽折衷。我们可以增加分辨率(即，减少不确定性)，通过遵循大数定律平均读数，就像在力传感器的例子中一样。但是，我们必须假设在求平均过程中输入的力是稳定的。这意味着平均受到信号带宽的限制，我们不能跟踪比平均时间快的输入信号。因此，分辨率越高，带宽越低。
- 分辨率-功耗权衡。根据要提取的信息的复杂性，我们需要使用更高的功率，因为计算需求更大，以获得更高的信息(分辨率)。
- 带宽-功耗权衡。由于在实际系统中计算需要消耗能量，在更短时间内细化更高的信息意味着更高的功耗。
上述关系的框图如图1.11所示。该图显示了传感器设计的基本约束，分为三个主要领域(第2章和第3章)。第一个是与传感系统所传递的信息量相关的信息约束，用动态范围表示。动态范围又由系统的工作范围和输入参考分辨率决定。第二个方面与系统的时间限制有关，即带宽。第三个领域与能量约束有关，它由传感系统消耗的功率表示
一种特定的电子技术或结构使我们能够确定与上述三个领域相关的优点(第3章)。因此，一旦我们确定了三个约束中的两个，我们就可以确定剩下的两个。例如，一旦我们有了给定性能值所需的带宽和动态范围，我们就可以确定给定技术所需的最小功耗。或者，我们可以确定给定功率预算和带宽的动态范围，即其可达到的最大分辨率
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微观经济学代写
微观经济学是主流经济学的一个分支，研究个人和企业在做出有关稀缺资源分配的决策时的行为以及这些个人和企业之间的相互作用。my-assignmentexpert™ 为您的留学生涯保驾护航 在数学Mathematics作业代写方面已经树立了自己的口碑, 保证靠谱, 高质且原创的数学Mathematics代写服务。我们的专家在图论代写Graph Theory代写方面经验极为丰富，各种图论代写Graph Theory相关的作业也就用不着 说。
线性代数代写
线性代数是数学的一个分支，涉及线性方程，如：线性图，如：以及它们在向量空间和通过矩阵的表示。线性代数是几乎所有数学领域的核心。
博弈论代写
现代博弈论始于约翰-冯-诺伊曼（John von Neumann）提出的两人零和博弈中的混合策略均衡的观点及其证明。冯-诺依曼的原始证明使用了关于连续映射到紧凑凸集的布劳威尔定点定理，这成为博弈论和数学经济学的标准方法。在他的论文之后，1944年，他与奥斯卡-莫根斯特恩（Oskar Morgenstern）共同撰写了《游戏和经济行为理论》一书，该书考虑了几个参与者的合作游戏。这本书的第二版提供了预期效用的公理理论，使数理统计学家和经济学家能够处理不确定性下的决策。
微积分代写
微积分，最初被称为无穷小微积分或 “无穷小的微积分”，是对连续变化的数学研究，就像几何学是对形状的研究，而代数是对算术运算的概括研究一样。
它有两个主要分支，微分和积分；微分涉及瞬时变化率和曲线的斜率，而积分涉及数量的累积，以及曲线下或曲线之间的面积。这两个分支通过微积分的基本定理相互联系，它们利用了无限序列和无限级数收敛到一个明确定义的极限的基本概念 。
计量经济学代写
什么是计量经济学？
计量经济学是统计学和数学模型的定量应用，使用数据来发展理论或测试经济学中的现有假设，并根据历史数据预测未来趋势。它对现实世界的数据进行统计试验，然后将结果与被测试的理论进行比较和对比。
根据你是对测试现有理论感兴趣，还是对利用现有数据在这些观察的基础上提出新的假设感兴趣，计量经济学可以细分为两大类：理论和应用。那些经常从事这种实践的人通常被称为计量经济学家。
MATLAB代写
MATLAB 是一种用于技术计算的高性能语言。它将计算、可视化和编程集成在一个易于使用的环境中，其中问题和解决方案以熟悉的数学符号表示。典型用途包括：数学和计算算法开发建模、仿真和原型制作数据分析、探索和可视化科学和工程图形应用程序开发，包括图形用户界面构建MATLAB 是一个交互式系统，其基本数据元素是一个不需要维度的数组。这使您可以解决许多技术计算问题，尤其是那些具有矩阵和向量公式的问题，而只需用 C 或 Fortran 等标量非交互式语言编写程序所需的时间的一小部分。MATLAB 名称代表矩阵实验室。MATLAB 最初的编写目的是提供对由 LINPACK 和 EISPACK 项目开发的矩阵软件的轻松访问，这两个项目共同代表了矩阵计算软件的最新技术。MATLAB 经过多年的发展，得到了许多用户的投入。在大学环境中，它是数学、工程和科学入门和高级课程的标准教学工具。在工业领域，MATLAB 是高效研究、开发和分析的首选工具。MATLAB 具有一系列称为工具箱的特定于应用程序的解决方案。对于大多数 MATLAB 用户来说非常重要，工具箱允许您学习和应用专业技术。工具箱是 MATLAB 函数（M 文件）的综合集合，可扩展 MATLAB 环境以解决特定类别的问题。可用工具箱的领域包括信号处理、控制系统、神经网络、模糊逻辑、小波、仿真等。