《传感器概述》课件.ppt

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1、第一节第一节 传感器的重要性传感器的重要性第二节第二节 传感器的定义及组成传感器的定义及组成第三节第三节 传感器的分类传感器的分类第四节第四节 传感器的发展趋势传感器的发展趋势第三章第三章 传感器概述感器概述 当今世界是以信息技术为特征的新技术革命时代，传当今世界是以信息技术为特征的新技术革命时代，传感器技术是现代信息技术的重要支柱。感器技术是现代信息技术的重要支柱。一个国家、一项工程设计中传感器应用的数量和水平直一个国家、一项工程设计中传感器应用的数量和水平直接标志着其技术先进的程度。接标志着其技术先进的程度。传感器技术当今被广泛地应用在各种先进的设备和系统传感器技术当今被广泛地应用在各种先

2、进的设备和系统中。如中。如“阿波罗阿波罗”运载火箭采用的传感器达运载火箭采用的传感器达2077个；宇宙飞个；宇宙飞船部分的传感器达船部分的传感器达1218个；一架波音飞机所用的传感器达个；一架波音飞机所用的传感器达上千只。上千只。第一节第一节 传感器的重要性感器的重要性 高高高高级轿车级轿车需要用需要用需要用需要用传传感器感器感器感器对对温度、温度、温度、温度、压压力、位置、距离、力、位置、距离、力、位置、距离、力、位置、距离、转转速、加速度、湿度、速、加速度、湿度、速、加速度、湿度、速、加速度、湿度、电电磁、光磁、光磁、光磁、光电电、振、振、振、振动动等等等等进进行行行行实时实时准确的准确的

3、准确的准确的测测量，一般需要量，一般需要量，一般需要量，一般需要30303030100100100100种种种种传传感器。感器。感器。感器。定定义：能感受能感受规定的被定的被测量并按一定量并按一定规律律转换成可用成可用输出信号的器件或装置。通常由敏感元件出信号的器件或装置。通常由敏感元件和和转换元件元件组成。成。其中，敏感元件其中，敏感元件能直接感受或响能直接感受或响应被被测量量 的部分。的部分。转换元件元件将敏感元件感受或响将敏感元件感受或响应的被的被 测量量转换成适于成适于传输和和测量量 的的电信号部分。信号部分。例如：例如：应变式式压力力传感器感器弹性膜片是敏感元件性膜片是敏感元件将将压

4、力力转换成膜片的成膜片的变形形应变片是片是转换元件元件将将变形形转换成阻成阻值的的变化化第二第二节 传感器的定感器的定义及及组成成传感器的感器的组成成被被测量量敏感元件敏感元件转换元件元件测量量电路路电量量测量量电路路（信号（信号调节与与转换电路）：路）：把把传感元件感元件输出的出的电信号信号转换为便于便于显示、示、记录、处理和控制的有用理和控制的有用电信号的信号的电路。路。Smart Sensor 集敏感、集敏感、转换、和信号、和信号处理理为一体的智能一体的智能传感器。感器。传感器技感器技术：包括敏感元件技包括敏感元件技术（新材料和新工（新材料和新工艺等）、等）、测量量电路技路技术、信号、信

5、号转换技技术、信号、信号处理技理技术等等。等等。(1)(1)按外界按外界输入的信号入的信号变换为电信号采用的效信号采用的效应 分分类:物理物理传感器、化学感器、化学传感器、生物感器、生物传感器感器利用物理效利用物理效应进行行变换为物理物理传感器感器利用化学效利用化学效应进行行变换为化学化学传感器感器利用生物效利用生物效应进行行变换为生物生物传感器感器如如热敏敏电阻阻传感器感器如催化气体如催化气体传感器感器如生化如生化传感器感器第三节第三节 传感器的分类传感器的分类化学效化学效应、生物效、生物效应味敏味敏传感器感器味味觉化学效化学效应、生物效、生物效应气敏气敏传感器感器嗅嗅觉物理效物理效应热敏敏

6、传感器感器触触觉物理效物理效应声敏声敏传感器感器听听觉物理效物理效应光敏光敏传感器感器视觉效效 应传感器感器感感觉下表下表给出了与五官出了与五官对应的的传感器：感器：大象鼻子的敏感效应大象鼻子的敏感效应取代大象鼻子的传感器：取代大象鼻子的传感器：1 1、防盗：、防盗：压力传感器、热红外传感器、玻璃碎声传感器、门窗压力传感器、热红外传感器、玻璃碎声传感器、门窗 磁敏传感器等磁敏传感器等 2 2、酒精检测：酒敏气体传感器、酒精检测：酒敏气体传感器(3)(3)按被按被测量量对象分象分类:速度速度(加速度加速度),),力力(力矩、力矩、压力），流速，液位，力），流速，液位，温度，湿度，光，温度，湿度，

7、光，电压，电流，流，浓度，气体成度，气体成分，位移等分，位移等传感器感器(4)(4)按工作原理分按工作原理分类:电阻式阻式,电容式容式,电感式感式,涡流式流式,光光电式式,应变式式,压电式式,热电式式(2)(2)按能量的按能量的传递方式分方式分类：有源有源传感器感器无需外加无需外加电源便可将被源便可将被测量量转换成成电量。量。无源无源传感器感器属能源控制型属能源控制型传感器，需感器，需辅助助电源。源。硬币传感检测技术的发明硬币传感检测技术的发明电子检测：电子检测：硬币的金属成硬币的金属成分和体积大小可根分和体积大小可根据测量到的电阻值据测量到的电阻值的大小来推算。的大小来推算。磁性检测：磁性检

8、测：当硬币从磁铁两极当硬币从磁铁两极间通过时，它会慢下间通过时，它会慢下来，速度的变化取决来，速度的变化取决于硬币的重量及材料于硬币的重量及材料。光学检测：光学检测：硬币通过一组发光二硬币通过一组发光二极管和光电传感器时，极管和光电传感器时，它的速度和直径就能检它的速度和直径就能检测出来。测出来。烟雾传感检测技术的发明烟雾传感检测技术的发明辐射源辐射源 微弱的辐射源所产微弱的辐射源所产生的辐射线能使检测生的辐射线能使检测室内的空气离子化。室内的空气离子化。微处理器微处理器 微处理器检测电微处理器检测电极中的电流，当电极中的电流，当电流下降时启动报警流下降时启动报警器。器。金属传感探测技术的发明

9、金属传感探测技术的发明1 1固固态化化趋向向2 2集成化和多功能化集成化和多功能化趋向向3 3图象化象化趋向向4 4智能化智能化趋向向 固固态传感器体感器体积小，便于集成。目前最先小，便于集成。目前最先进的的固固态传感器是在一感器是在一块芯片上同芯片上同时集成差集成差压、静、静压和和温度温度传感器，使差感器，使差压传感器具有温度和感器具有温度和压力力补偿。将敏感元件、将敏感元件、转换单元和信号元和信号处理理单元集成。元集成。开始开始发展从一展从一维、二、二维到三到三维空空间的的测量量问题。传感器信号感器信号处理的智能化，可完成理的智能化，可完成传感器的自感器的自动补偿，自，自动调整和信号的整和

10、信号的识别等等。等等。第四第四节 传感器的感器的发展展趋势提高测量精度提高测量精度 数字电压、欧姆表数字电压、欧姆表 将量将量程切换到程切换到2V2V时，最小显时，最小显示值为示值为1V1V在性能上：在性能上：在性能上：在性能上：提高可靠性提高可靠性承受剧烈振动承受剧烈振动扩大检测领域扩大检测领域月球车月球车火星车火星车扩大检测领域扩大检测领域“惠更斯惠更斯”号登陆土卫号登陆土卫六的效果图六的效果图土卫六表面土卫六表面面部面部 识别技术识别技术 到目前到目前为止，止，还尚未有尚未有统一的智能一的智能传感器定感器定义。一般。一般认为：传感器与微感器与微处理器理器结合并合并赋予人工智能的功能，又兼

11、予人工智能的功能，又兼有信息有信息检测与信息与信息处理功能的理功能的传感器就感器就是智能是智能传感器感器 。几个常用的几个常用的传感器网址感器网址 传感器在感器在线国外著名的国外著名的传感器感器杂志志的网站，内容非常的网站，内容非常全面。网站有文章索引服全面。网站有文章索引服务、业界界动态、买家指南、家指南、职场中心中心等等栏目。每月初会刊登出目。每月初会刊登出该杂志当月的封面故事以及志当月的封面故事以及杂志目志目录。网站的技网站的技术论坛非常不非常不错。如果你的英文。如果你的英文过硬，可以上硬，可以上这里来咨里来咨询。建。建议国内文好的国内文好的传感器从感器从业人人员访问一下一下该网站，相信

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