第2章+传感器概述.ppt

《第2章+传感器概述.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第2章+传感器概述.ppt（91页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、交作业时间调整由于实验安排调整，教学日历有所调整，作业上交时间相应调整如下：第一次上交作业时间为10月24日（第8周），作业内容为：1-10、1-13、2-4、3-6、4-9、5-7、6-8，共七题。第二次上交作业时间为11月21日（第12周），内容待定。主要内容：主要内容：2.1 2.1 什么是传感器什么是传感器 2.2 2.2 传感器的作用和地位传感器的作用和地位 2.3 2.3 传感器现状和国内外发展趋势传感器现状和国内外发展趋势 2.4 2.4 检测系统的组成原理检测系统的组成原理 2.5 2.5 传感器的定义、组成和分类方法传感器的定义、组成和分类方法 2.6 2.6 传感器的静态特

2、性传感器的静态特性 2.7 2.7 传感器的静态特性传感器的静态特性传感器与测试技术传感器与测试技术第第第第2 2 2 2章章章章 传感器概述传感器概述传感器概述传感器概述 传感器与测试技术传感器与测试技术第第第第2 2 2 2章章章章 传感器概述传感器概述传感器概述传感器概述在我们日常生活中，使用着各种各样的传感器，在我们日常生活中，使用着各种各样的传感器，在我们日常生活中，使用着各种各样的传感器，在我们日常生活中，使用着各种各样的传感器，电冰箱、电饭煲中的温度传感器电冰箱、电饭煲中的温度传感器电冰箱、电饭煲中的温度传感器电冰箱、电饭煲中的温度传感器;空调中的温度和湿度传感器空调中的温度和湿

3、度传感器空调中的温度和湿度传感器空调中的温度和湿度传感器;煤气灶中的煤气泄漏传感器煤气灶中的煤气泄漏传感器煤气灶中的煤气泄漏传感器煤气灶中的煤气泄漏传感器;水表、电表、电视机和影碟机中的红外遥控器水表、电表、电视机和影碟机中的红外遥控器水表、电表、电视机和影碟机中的红外遥控器水表、电表、电视机和影碟机中的红外遥控器;照相机中的光传感器照相机中的光传感器照相机中的光传感器照相机中的光传感器;汽车中燃料计和速度计等等，不胜枚举。汽车中燃料计和速度计等等，不胜枚举。汽车中燃料计和速度计等等，不胜枚举。汽车中燃料计和速度计等等，不胜枚举。传传传传感感感感器器器器给给给给我我我我们们们们的的的的生生生生

4、活活活活带带带带来来来来了了了了多多多多少少少少便便便便利利利利和和和和帮帮帮帮助助助助呢呢呢呢？来来来来看一个短片看一个短片看一个短片看一个短片2.12.1什么是传感器？什么是传感器？什么是传感器？什么是传感器？传感器与测试技术传感器与测试技术第第第第2 2 2 2章章章章 传感器概述传感器概述传感器概述传感器概述2.12.1什么是传感器什么是传感器什么是传感器什么是传感器传感器与测试技术传感器与测试技术2.12.1什么是传感器什么是传感器什么是传感器什么是传感器眼（视觉）眼（视觉）眼（视觉）眼（视觉）耳（听觉）耳（听觉）耳（听觉）耳（听觉）鼻（嗅觉）鼻（嗅觉）鼻（嗅觉）鼻（嗅觉）皮肤（触觉

5、）皮肤（触觉）皮肤（触觉）皮肤（触觉）舌（味觉）舌（味觉）舌（味觉）舌（味觉）感知外界信息感知外界信息感知外界信息感知外界信息 大脑大脑大脑大脑 肌体肌体肌体肌体 第第第第2 2 2 2章章章章 传感器概述传感器概述传感器概述传感器概述人体系统和机器系统比较人体系统和机器系统比较人体系统和机器系统比较人体系统和机器系统比较传感器与测试技术传感器与测试技术第第第第2 2 2 2章章章章 传感器概述传感器概述传感器概述传感器概述2.12.1什么是传感器什么是传感器什么是传感器什么是传感器 人的体力和脑力劳动通过感觉器官接收外界信号，将这些人的体力和脑力劳动通过感觉器官接收外界信号，将这些人的体力和

6、脑力劳动通过感觉器官接收外界信号，将这些人的体力和脑力劳动通过感觉器官接收外界信号，将这些信号传送给大脑，大脑把这些信号分析处理传递给肌体。信号传送给大脑，大脑把这些信号分析处理传递给肌体。信号传送给大脑，大脑把这些信号分析处理传递给肌体。信号传送给大脑，大脑把这些信号分析处理传递给肌体。如果用机器完成这一过程，计算机相当人的大脑，执行机如果用机器完成这一过程，计算机相当人的大脑，执行机如果用机器完成这一过程，计算机相当人的大脑，执行机如果用机器完成这一过程，计算机相当人的大脑，执行机构相当人的肌体，构相当人的肌体，构相当人的肌体，构相当人的肌体，传感器传感器传感器传感器相当于人的五官和皮肤。

7、相当于人的五官和皮肤。相当于人的五官和皮肤。相当于人的五官和皮肤。传感器好比人体感官的延长，有人又称传感器好比人体感官的延长，有人又称传感器好比人体感官的延长，有人又称传感器好比人体感官的延长，有人又称“电五官电五官电五官电五官”。传感器传感器传感器传感器外外外外界界界界信信信信息息息息感官感官感官感官大脑大脑大脑大脑肌体肌体肌体肌体计算机计算机计算机计算机执行机构执行机构执行机构执行机构传感器与测试技术传感器与测试技术第第第第2 2 2 2章章章章 传感器概述传感器概述传感器概述传感器概述从从从从广广广广义义义义的的的的角角角角度度度度来来来来说说说说，信信信信号号号号检检检检出出出出器器器

8、器件件件件和信号处理部分总称为传感器。和信号处理部分总称为传感器。和信号处理部分总称为传感器。和信号处理部分总称为传感器。2.12.1什么是传感器什么是传感器什么是传感器什么是传感器动画按扭动画按扭动画按扭动画按扭传感器与测试技术传感器与测试技术第第第第2 2 2 2章章章章 传感器概述传感器概述传感器概述传感器概述对于各种各样的被测量，有各种各样的传感器。对于各种各样的被测量，有各种各样的传感器。对于各种各样的被测量，有各种各样的传感器。对于各种各样的被测量，有各种各样的传感器。下面请看几个传感器应用实例下面请看几个传感器应用实例下面请看几个传感器应用实例下面请看几个传感器应用实例:2.12

9、.1什么是传感器什么是传感器什么是传感器什么是传感器动画按扭动画按扭动画按扭动画按扭传感器与测试技术传感器与测试技术第第第第2 2 2 2章章章章 传感器概述传感器概述传感器概述传感器概述动画按扭动画按扭动画按扭动画按扭传感器与测试技术传感器与测试技术第第第第2 2 2 2章章章章 传感器概述传感器概述传感器概述传感器概述动画按扭动画按扭动画按扭动画按扭传感器与测试技术传感器与测试技术第第第第2 2 2 2章章章章 传感器概述传感器概述传感器概述传感器概述车胎压力监测车胎压力监测动画按扭动画按扭动画按扭动画按扭指纹传感器指纹传感器透光率传感器透光率传感器鼠标鼠标:光电位移传感器光电位移传感器摄

10、象头摄象头:CCD:CCD传感器传感器传感器与测试技术传感器与测试技术第第第第2 2 2 2章章章章 传感器概述传感器概述传感器概述传感器概述2.22.2传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位 构成现代信息技术的三大支柱是：构成现代信息技术的三大支柱是：构成现代信息技术的三大支柱是：构成现代信息技术的三大支柱是：传感器技术传感器技术传感器技术传感器技术（信息采集）；（信息采集）；（信息采集）；（信息采集）；通信技术通信技术通信技术通信技术 （信息传输）；（信息传输）；（信息传输）；（信息传输）；计算机技术计算机技术计算机技术计算机技术（信息处理

11、）；（信息处理）；（信息处理）；（信息处理）；它们在信息系统中分别起到它们在信息系统中分别起到它们在信息系统中分别起到它们在信息系统中分别起到 “感官感官感官感官”、“神经神经神经神经”和和和和“大脑大脑大脑大脑”的作用。的作用。的作用。的作用。在利用信息的过程中首先要解决获取准确可靠的在利用信息的过程中首先要解决获取准确可靠的在利用信息的过程中首先要解决获取准确可靠的在利用信息的过程中首先要解决获取准确可靠的 信息，而传感器是获取信息的主要途径和手段。信息，而传感器是获取信息的主要途径和手段。信息，而传感器是获取信息的主要途径和手段。信息，而传感器是获取信息的主要途径和手段。传感器与测试技术

12、传感器与测试技术2.22.2传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位第第第第2 2 2 2章章章章 传感器概述传感器概述传感器概述传感器概述目目目目前前前前传传传传感感感感器器器器技技技技术术术术已已已已经经经经在在在在越越越越来来来来越越越越多多多多的的的的领领领领域域域域得得得得到到到到应应应应用用用用，传传传传感感感感器器器器对对对对观观观观测测测测和和和和自自自自动动动动化化化化技技技技术术术术所所所所起起起起的的的的作作作作用用用用远远远远比比比比家家家家用用用用电电电电器器器器所所所所起到的作用大的多。这几乎是无可争议的事实。起到的作

13、用大的多。这几乎是无可争议的事实。起到的作用大的多。这几乎是无可争议的事实。起到的作用大的多。这几乎是无可争议的事实。传传传传感感感感器器器器广广广广泛泛泛泛用用用用于于于于工工工工业业业业、农农农农业业业业、商商商商业业业业、交交交交通通通通、环环环环境境境境监监监监测测测测、医医医医疗疗疗疗诊诊诊诊断断断断、军军军军事事事事科科科科研研研研、航航航航空空空空航航航航天天天天、现现现现代代代代办办办办公公公公设设设设备备备备、智智智智能能能能楼楼楼楼宇宇宇宇和和和和家家家家用用用用电电电电器器器器等等等等领领领领域域域域。是是是是构构构构建建建建现现现现代代代代信信信信息息息息系系系系统统统

14、统的的的的重重重重要组成部分。要组成部分。要组成部分。要组成部分。传感器与测试技术传感器与测试技术第第第第2 2 2 2章章章章 传感器概述传感器概述传感器概述传感器概述2.22.2传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位在基础学科研究中，传感器更有突出的地位。宏观上的茫在基础学科研究中，传感器更有突出的地位。宏观上的茫在基础学科研究中，传感器更有突出的地位。宏观上的茫在基础学科研究中，传感器更有突出的地位。宏观上的茫茫宇宙、微观上的粒子世界、长时间的天体演化、短的瞬茫宇宙、微观上的粒子世界、长时间的天体演化、短的瞬茫宇宙、微观上的粒子世界、长时

15、间的天体演化、短的瞬茫宇宙、微观上的粒子世界、长时间的天体演化、短的瞬间反应。超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、间反应。超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、间反应。超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、间反应。超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、弱磁场等极端技术研究。传感器的发展，往往是一些边缘弱磁场等极端技术研究。传感器的发展，往往是一些边缘弱磁场等极端技术研究。传感器的发展，往往是一些边缘弱磁场等极端技术研究。传感器的发展，往往是一些边缘学科开发的先驱。学科开发的先驱。学科开发的先驱。学科开发的先驱。现代工业生产尤其是自动化生产过程中，需要用各种传感现代工业

16、生产尤其是自动化生产过程中，需要用各种传感现代工业生产尤其是自动化生产过程中，需要用各种传感现代工业生产尤其是自动化生产过程中，需要用各种传感器监视和控制生产过程的各个参数，器监视和控制生产过程的各个参数，器监视和控制生产过程的各个参数，器监视和控制生产过程的各个参数，传感器是自动控制系传感器是自动控制系传感器是自动控制系传感器是自动控制系统的关键基础器件，直接影响到自动化技术的水平。统的关键基础器件，直接影响到自动化技术的水平。统的关键基础器件，直接影响到自动化技术的水平。统的关键基础器件，直接影响到自动化技术的水平。传感器与测试技术传感器与测试技术2.22.2传感器技术的作用和地位传感器技

17、术的作用和地位传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位第第第第2 2 2 2章章章章 传感器概述传感器概述传感器概述传感器概述 工业生产工业生产工业生产工业生产传感器与测试技术传感器与测试技术第第第第2 2 2 2章章章章 传感器概述传感器概述传感器概述传感器概述2.22.22.22.2传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位 机器人机器人机器人机器人视觉视觉视觉视觉:平面、立体平面、立体平面、立体平面、立体非视觉非视觉非视觉非视觉:触觉、滑觉、触觉、滑觉、触觉、滑觉、触觉、滑觉、热觉、力觉、热觉、力觉、热觉、力觉、热觉、力觉、接近觉、接近觉

18、、接近觉、接近觉、传感器与测试技术传感器与测试技术第第第第2 2 2 2章章章章 传感器概述传感器概述传感器概述传感器概述2.22.2传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位传感器与测试技术传感器与测试技术第第第第2 2 2 2章章章章 传感器概述传感器概述传感器概述传感器概述2.22.22.22.2传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位超声波测流量超声波测流量超声波测流量超声波测流量红外测温红外测温红外测温红外测温电子汽车衡电子汽车衡电子汽车衡电子汽车衡 计量测试计量测试计量测试计量测试传感器与

19、测试技术传感器与测试技术第第第第2 2 2 2章章章章 传感器概述传感器概述传感器概述传感器概述2.22.22.22.2传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位 医疗诊断医疗诊断医疗诊断医疗诊断传感器与测试技术传感器与测试技术第第第第2 2 2 2章章章章 传感器概述传感器概述传感器概述传感器概述2.22.22.22.2传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位 家用电器家用电器家用电器家用电器液化气烟雾报警器液化气烟雾报警器液化气烟雾报警器液化气烟雾报警器智能洗衣机智能洗衣机智能洗衣机智能洗衣机遥控

20、器遥控器遥控器遥控器传感器与测试技术传感器与测试技术第第第第2 2 2 2章章章章 传感器概述传感器概述传感器概述传感器概述2.22.22.22.2传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位 智能建筑智能建筑智能建筑智能建筑给排水系统给排水系统给排水系统给排水系统泵系统泵系统泵系统泵系统锅炉系统锅炉系统锅炉系统锅炉系统环境控制环境控制环境控制环境控制电力监测电力监测电力监测电力监测能量计费能量计费能量计费能量计费消防系统消防系统消防系统消防系统保安系统保安系统保安系统保安系统照明系统照明系统照明系统照明系统DDCDDCDDCDDC传感器与测试技术传

21、感器与测试技术第第第第2 2 2 2章章章章 传感器概述传感器概述传感器概述传感器概述2.22.22.22.2传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位 智能建筑智能建筑智能建筑智能建筑门禁系统打破了人们几百年来用钥匙开锁的传统门禁系统打破了人们几百年来用钥匙开锁的传统门禁系统打破了人们几百年来用钥匙开锁的传统门禁系统打破了人们几百年来用钥匙开锁的传统指纹门禁指纹门禁指纹门禁指纹门禁传感器与测试技术传感器与测试技术第第第第2 2 2 2章章章章 传感器概述传感器概述传感器概述传感器概述2.22.2传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位传感器技

22、术的作用和地位传感器技术的作用和地位 最最最最 新新新新 湿湿湿湿 度度度度 测测测测 量量量量 应应应应 用用用用 领领领领 域域域域 纺纺 织织 品品精确的 烟草烘干烟草烘干木材烘干木材烘干芯片生产要求最高的湿度稳定性芯片生产要求最高的湿度稳定性纸纸 品品专为您的需求所设计的专为您的需求所设计的湿度传感器湿度传感器传感器与测试技术传感器与测试技术第第第第2 2 2 2章章章章 传感器概述传感器概述传感器概述传感器概述2.22.2传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位NOXNO+NO2dust sootH2SH2OHCC-totalCO2CO

23、O2HCN HCl HF NH3SO2传感器与测试技术传感器与测试技术第第第第2 2 2 2章章章章 传感器概述传感器概述传感器概述传感器概述2.22.2传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位上海卢浦大桥上海卢浦大桥通车应力试验通车应力试验传感器与测试技术传感器与测试技术2.22.2传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位第第第第2 2 2 2章章章章 传感器概述传感器概述传感器概述传感器概述传感器具有以下作用和功能传感器具有以下作用和功能（1 1）测量与数据采集测量与数据采集（2 2）检测与控制

24、检测与控制（3 3）诊断与监测诊断与监测（4 4）辅助观测仪器辅助观测仪器（5 5）资源探测资源探测（6 6）环境保护环境保护（7 7）医疗卫生医疗卫生（8 8）家用电器家用电器 传感器与测试技术传感器与测试技术2.22.2传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位第第第第2 2 2 2章章章章 传感器概述传感器概述传感器概述传感器概述未来世界未来世界是个充满传感器的世界，还是个充满传感器的世界，还会有会有：智能房屋（自动识别主人，太阳能提供能源）智能房屋（自动识别主人，太阳能提供能源）智能衣服（自动调节温度）智能衣服（自动调节温度）智能公路（自动

25、记录公路的压力、温度、车流量）智能公路（自动记录公路的压力、温度、车流量）智能汽车（无人驾驶、卫星定位）智能汽车（无人驾驶、卫星定位）智能智能传感器与测试技术传感器与测试技术第第第第2 2 2 2章章章章 传感器概述传感器概述传感器概述传感器概述2.22.2传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位 传感器已渗透到宇宙开发、海洋探测、军事国传感器已渗透到宇宙开发、海洋探测、军事国传感器已渗透到宇宙开发、海洋探测、军事国传感器已渗透到宇宙开发、海洋探测、军事国 防、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工防、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工防、环境保

26、护、资源调查、医学诊断、生物工防、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、商检质检、甚至文物保护等等极其广泛的程、商检质检、甚至文物保护等等极其广泛的程、商检质检、甚至文物保护等等极其广泛的程、商检质检、甚至文物保护等等极其广泛的领域。可以毫不夸张地说：几乎每个现代化项领域。可以毫不夸张地说：几乎每个现代化项领域。可以毫不夸张地说：几乎每个现代化项领域。可以毫不夸张地说：几乎每个现代化项目，以至各种复杂工程系统，都离不开各种各目，以至各种复杂工程系统，都离不开各种各目，以至各种复杂工程系统，都离不开各种各目，以至各种复杂工程系统，都离不开各种各样的传感器。样的传感器。样的传感器。样的传感器。由

27、此可见，传感器技术在发展经济、推动社会由此可见，传感器技术在发展经济、推动社会由此可见，传感器技术在发展经济、推动社会由此可见，传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用，是十分明显的。世界各进步方面的重要作用，是十分明显的。世界各进步方面的重要作用，是十分明显的。世界各进步方面的重要作用，是十分明显的。世界各国十分重视这一领域的发展。国十分重视这一领域的发展。国十分重视这一领域的发展。国十分重视这一领域的发展。传感器与测试技术传感器与测试技术2.32.3传感器现状和国内外发展趋势传感器现状和国内外发展趋势传感器现状和国内外发展趋势传感器现状和国内外发展趋势第第第第2 2 2 2章章章章

28、 传感器概述传感器概述传感器概述传感器概述v 传感器现状传感器现状传感器现状传感器现状据统计目前全世界约有据统计目前全世界约有据统计目前全世界约有据统计目前全世界约有40404040个国家从事传感器的个国家从事传感器的个国家从事传感器的个国家从事传感器的研制、生产和开发，研发机构研制、生产和开发，研发机构研制、生产和开发，研发机构研制、生产和开发，研发机构6000600060006000余家。余家。余家。余家。其中以美、日、俄等国实力较强，美、日、俄等其中以美、日、俄等国实力较强，美、日、俄等其中以美、日、俄等国实力较强，美、日、俄等其中以美、日、俄等国实力较强，美、日、俄等 国建立了包括物理

29、量、化学量、生物量三大门类国建立了包括物理量、化学量、生物量三大门类国建立了包括物理量、化学量、生物量三大门类国建立了包括物理量、化学量、生物量三大门类 的传感器产业，产品的传感器产业，产品的传感器产业，产品的传感器产业，产品20000200002000020000多种，大企业的年生多种，大企业的年生多种，大企业的年生多种，大企业的年生 产能力达到几千万支到几亿支。产能力达到几千万支到几亿支。产能力达到几千万支到几亿支。产能力达到几千万支到几亿支。1998199819981998年全世界传感器市场销售额已达年全世界传感器市场销售额已达年全世界传感器市场销售额已达年全世界传感器市场销售额已达32

30、5325325325亿元，亿元，亿元，亿元，2006200620062006年销售额增至年销售额增至年销售额增至年销售额增至506506506506亿美元。亿美元。亿美元。亿美元。传感器与测试技术传感器与测试技术2.32.3传感器现状和国内外发展趋势传感器现状和国内外发展趋势传感器现状和国内外发展趋势传感器现状和国内外发展趋势第第第第2 2 2 2章章章章 传感器概述传感器概述传感器概述传感器概述 我国的传感器技术及产业在国家我国的传感器技术及产业在国家我国的传感器技术及产业在国家我国的传感器技术及产业在国家“大力加强传感器大力加强传感器大力加强传感器大力加强传感器 的开发和在国民经济中的普遍

31、应用的开发和在国民经济中的普遍应用的开发和在国民经济中的普遍应用的开发和在国民经济中的普遍应用”等一系列政策等一系列政策等一系列政策等一系列政策 导向和资金的支持下，近年来也取得了较快发展。导向和资金的支持下，近年来也取得了较快发展。导向和资金的支持下，近年来也取得了较快发展。导向和资金的支持下，近年来也取得了较快发展。目前有目前有目前有目前有1680168016801680多家传感器研发机构，产品约多家传感器研发机构，产品约多家传感器研发机构，产品约多家传感器研发机构，产品约6000600060006000种，种，种，种，年产量年产量年产量年产量13.213.213.213.2亿多支，其中约

32、有亿多支，其中约有亿多支，其中约有亿多支，其中约有1 1 1 12 2 2 2产品销往国外。产品销往国外。产品销往国外。产品销往国外。到到到到“十五十五十五十五”期末，敏感元器件与传感器年总产量期末，敏感元器件与传感器年总产量期末，敏感元器件与传感器年总产量期末，敏感元器件与传感器年总产量 达到达到达到达到20202020亿支，销售总额达亿支，销售总额达亿支，销售总额达亿支，销售总额达120120120120亿元。亿元。亿元。亿元。传感器与测试技术传感器与测试技术2.32.3传感器现状和国内外发展趋势传感器现状和国内外发展趋势传感器现状和国内外发展趋势传感器现状和国内外发展趋势第第第第2 2

33、2 2章章章章 传感器概述传感器概述传感器概述传感器概述传感器产业在科技投入传感器产业在科技投入传感器产业在科技投入传感器产业在科技投入(经费、高级人才资源经费、高级人才资源经费、高级人才资源经费、高级人才资源)、产业环境、产业环境、产业环境、产业环境以及科技实力以及科技实力以及科技实力以及科技实力(专利件数、新品开发周期、关键材料与零组专利件数、新品开发周期、关键材料与零组专利件数、新品开发周期、关键材料与零组专利件数、新品开发周期、关键材料与零组件、量产能力件、量产能力件、量产能力件、量产能力)三大方面的综合竞争能力远低于美国、日本、三大方面的综合竞争能力远低于美国、日本、三大方面的综合竞

34、争能力远低于美国、日本、三大方面的综合竞争能力远低于美国、日本、欧洲等发达国家。欧洲等发达国家。欧洲等发达国家。欧洲等发达国家。许多自动化方面的专家呼吁：目前系统越来越复杂，自动许多自动化方面的专家呼吁：目前系统越来越复杂，自动许多自动化方面的专家呼吁：目前系统越来越复杂，自动许多自动化方面的专家呼吁：目前系统越来越复杂，自动化已经陷入低谷，其主要原因之一是传感技术落后，一方面化已经陷入低谷，其主要原因之一是传感技术落后，一方面化已经陷入低谷，其主要原因之一是传感技术落后，一方面化已经陷入低谷，其主要原因之一是传感技术落后，一方面表现为传感器在感知信息方面的落后；另一方面也表现为传表现为传感器

35、在感知信息方面的落后；另一方面也表现为传表现为传感器在感知信息方面的落后；另一方面也表现为传表现为传感器在感知信息方面的落后；另一方面也表现为传感器自身在智能化和网络方面的落后。感器自身在智能化和网络方面的落后。感器自身在智能化和网络方面的落后。感器自身在智能化和网络方面的落后。传感器与测试技术传感器与测试技术2.32.3传感器现状和国内外发展趋势传感器现状和国内外发展趋势传感器现状和国内外发展趋势传感器现状和国内外发展趋势第第第第2 2 2 2章章章章 传感器概述传感器概述传感器概述传感器概述v 传感器发展趋势：传感器发展趋势：传感器发展趋势：传感器发展趋势：20202020世纪世纪世纪世纪

36、70707070年代以来以电量为输出的传感器得到飞年代以来以电量为输出的传感器得到飞年代以来以电量为输出的传感器得到飞年代以来以电量为输出的传感器得到飞 速发展，现代传感器已是测量仪器、智能化仪表、速发展，现代传感器已是测量仪器、智能化仪表、速发展，现代传感器已是测量仪器、智能化仪表、速发展，现代传感器已是测量仪器、智能化仪表、自动控制系统等装置必不可少的感知元件。自动控制系统等装置必不可少的感知元件。自动控制系统等装置必不可少的感知元件。自动控制系统等装置必不可少的感知元件。几十年来传感技术的发展分为两个方面：几十年来传感技术的发展分为两个方面：几十年来传感技术的发展分为两个方面：几十年来传

37、感技术的发展分为两个方面：2.2.2.2.提高与改善传感器的技术指标；提高与改善传感器的技术指标；提高与改善传感器的技术指标；提高与改善传感器的技术指标；2.2.2.2.寻找新原理、新材料、新工艺。寻找新原理、新材料、新工艺。寻找新原理、新材料、新工艺。寻找新原理、新材料、新工艺。为改善传感器性能采用多种技术途径：为改善传感器性能采用多种技术途径：为改善传感器性能采用多种技术途径：为改善传感器性能采用多种技术途径：差动技术；平均技术；补偿修正技术；差动技术；平均技术；补偿修正技术；差动技术；平均技术；补偿修正技术；差动技术；平均技术；补偿修正技术；隔离抗干扰抑制、稳定性处理等等。隔离抗干扰抑制

38、、稳定性处理等等。隔离抗干扰抑制、稳定性处理等等。隔离抗干扰抑制、稳定性处理等等。传感器与测试技术传感器与测试技术2.32.3传感器现状和国内外发展趋势传感器现状和国内外发展趋势传感器现状和国内外发展趋势传感器现状和国内外发展趋势第第第第2 2 2 2章章章章 传感器概述传感器概述传感器概述传感器概述目前传感器总的发展趋势是：目前传感器总的发展趋势是：目前传感器总的发展趋势是：目前传感器总的发展趋势是：（1 1 1 1）发展、利用新效应；发展、利用新效应；发展、利用新效应；发展、利用新效应；（2 2 2 2）开发新材料；开发新材料；开发新材料；开发新材料；（3 3 3 3）提提提提高高高高传传

39、传传感感感感器器器器性性性性能能能能和和和和检检检检测范围；测范围；测范围；测范围；（4 4 4 4）微型化与微功耗；微型化与微功耗；微型化与微功耗；微型化与微功耗；（5 5 5 5）集成化与多功能化；集成化与多功能化；集成化与多功能化；集成化与多功能化；（6 6 6 6）传感器的智能化；传感器的智能化；传感器的智能化；传感器的智能化；（7 7 7 7）传传传传感感感感器器器器的的的的数数数数字字字字化化化化和和和和网网网网络化。络化。络化。络化。传感器的数字化和网络化模模模模拟拟拟拟传传传传感感感感器器器器放放放放大大大大电电电电路路路路A/DA/DA/DA/D转转转转换换换换线线线线性性性

40、性化化化化处处处处理理理理微微微微处处处处理理理理器器器器标准接口标准接口标准接口标准接口脉冲输出脉冲输出脉冲输出脉冲输出控制门控制门控制门控制门显示显示显示显示传感器与测试技术传感器与测试技术第第第第2 2 2 2章章章章 传感器概述传感器概述传感器概述传感器概述2.32.3传感器现状和国内外发展趋势传感器现状和国内外发展趋势传感器现状和国内外发展趋势传感器现状和国内外发展趋势传传传传感感感感器器器器在在在在总总总总体体体体上上上上呈呈呈呈现现现现出出出出多多多多功功功功能能能能、微微微微型型型型化化化化、数数数数字字字字化化化化、集成化、智能化和网络化的发展趋势。集成化、智能化和网络化的发

41、展趋势。集成化、智能化和网络化的发展趋势。集成化、智能化和网络化的发展趋势。传感器与测试技术传感器与测试技术第第第第2 2 2 2章章章章 传感器概述传感器概述传感器概述传感器概述2.42.4检测系统的组成原理检测系统的组成原理检测系统的组成原理检测系统的组成原理各种传感器其输出信号的形式因传感器而异。检测仪器的输出各种传感器其输出信号的形式因传感器而异。检测仪器的输出各种传感器其输出信号的形式因传感器而异。检测仪器的输出各种传感器其输出信号的形式因传感器而异。检测仪器的输出或送控制器用以调节控制，或送至计算机作进一步处理。或送控制器用以调节控制，或送至计算机作进一步处理。或送控制器用以调节控

42、制，或送至计算机作进一步处理。或送控制器用以调节控制，或送至计算机作进一步处理。现代传感技术是自动检测和自动控制系统以及机电一体化的第现代传感技术是自动检测和自动控制系统以及机电一体化的第现代传感技术是自动检测和自动控制系统以及机电一体化的第现代传感技术是自动检测和自动控制系统以及机电一体化的第一基础。一基础。一基础。一基础。自动控制系统框图自动控制系统框图传传感感器器被被测测对对象象控制器控制器被测量被测量可用信号可用信号信信号号处处理理显显示示记记录录传感器与测试技术传感器与测试技术第第第第2 2 2 2章章章章 传感器概述传感器概述传感器概述传感器概述2.42.4检测系统的组成原理检测系

43、统的组成原理检测系统的组成原理检测系统的组成原理qq实际上被测对象涉及各个领域。最初的测量对象是长实际上被测对象涉及各个领域。最初的测量对象是长实际上被测对象涉及各个领域。最初的测量对象是长实际上被测对象涉及各个领域。最初的测量对象是长度、体积、质量和时间。度、体积、质量和时间。度、体积、质量和时间。度、体积、质量和时间。18181818世纪以来科学技术取得飞世纪以来科学技术取得飞世纪以来科学技术取得飞世纪以来科学技术取得飞速发展，被测对象迅速扩大。速发展，被测对象迅速扩大。速发展，被测对象迅速扩大。速发展，被测对象迅速扩大。力学领域有速度、加速度、力、功和能量等；力学领域有速度、加速度、力、

44、功和能量等；力学领域有速度、加速度、力、功和能量等；力学领域有速度、加速度、力、功和能量等；电磁学领域中有电流、电压、电阻、电容、磁场；电磁学领域中有电流、电压、电阻、电容、磁场；电磁学领域中有电流、电压、电阻、电容、磁场；电磁学领域中有电流、电压、电阻、电容、磁场；化学领域中有浓度、成分、化学领域中有浓度、成分、化学领域中有浓度、成分、化学领域中有浓度、成分、pHpHpHpH值等；值等；值等；值等；工业领域中有流量、压力、温度、黏度等被测量。工业领域中有流量、压力、温度、黏度等被测量。工业领域中有流量、压力、温度、黏度等被测量。工业领域中有流量、压力、温度、黏度等被测量。现在的被测对象更为广

45、泛，有人体心电、脑电波等体现在的被测对象更为广泛，有人体心电、脑电波等体现在的被测对象更为广泛，有人体心电、脑电波等体现在的被测对象更为广泛，有人体心电、脑电波等体表电位测量，生物断面测量；工业领域的光泽、触觉表电位测量，生物断面测量；工业领域的光泽、触觉表电位测量，生物断面测量；工业领域的光泽、触觉表电位测量，生物断面测量；工业领域的光泽、触觉等品质测量；卫星上监视地球的红外线传感器；机器等品质测量；卫星上监视地球的红外线传感器；机器等品质测量；卫星上监视地球的红外线传感器；机器等品质测量；卫星上监视地球的红外线传感器；机器人的视觉、触觉、滑觉、接近觉等各种传感器。人的视觉、触觉、滑觉、接近

46、觉等各种传感器。人的视觉、触觉、滑觉、接近觉等各种传感器。人的视觉、触觉、滑觉、接近觉等各种传感器。传感器与测试技术传感器与测试技术第第第第2 2 2 2章章章章 传感器概述传感器概述传感器概述传感器概述2.42.4检测系统的组成原理检测系统的组成原理检测系统的组成原理检测系统的组成原理qq另一方面，测量仪器的输出信号必须转化为电压、电流或数另一方面，测量仪器的输出信号必须转化为电压、电流或数另一方面，测量仪器的输出信号必须转化为电压、电流或数另一方面，测量仪器的输出信号必须转化为电压、电流或数字量中的一种。由于传感器的种类很多，传感器的输出有各字量中的一种。由于传感器的种类很多，传感器的输出

47、有各字量中的一种。由于传感器的种类很多，传感器的输出有各字量中的一种。由于传感器的种类很多，传感器的输出有各种形式，如热电偶、种形式，如热电偶、种形式，如热电偶、种形式，如热电偶、pHpHpHpH电极等输出为直流电压；热敏电阻、电极等输出为直流电压；热敏电阻、电极等输出为直流电压；热敏电阻、电极等输出为直流电压；热敏电阻、应变计、半导体气体传感器输出为电阻，应变计、半导体气体传感器输出为电阻，应变计、半导体气体传感器输出为电阻，应变计、半导体气体传感器输出为电阻，。信号处理就是通过信号转换、放大、解调、信号处理就是通过信号转换、放大、解调、信号处理就是通过信号转换、放大、解调、信号处理就是通过

48、信号转换、放大、解调、A/DA/DA/DA/D转换得到所转换得到所转换得到所转换得到所希望的输出信号过程。这是检测系统中使用的共同技术。希望的输出信号过程。这是检测系统中使用的共同技术。希望的输出信号过程。这是检测系统中使用的共同技术。希望的输出信号过程。这是检测系统中使用的共同技术。普通电测仪表基本组成普通电测仪表基本组成传感器传感器非电量非电量电量电量测量电路测量电路A/DA/D转换转换数字显示数字显示传感器与测试技术传感器与测试技术第第第第2 2 2 2章章章章 传感器概述传感器概述传感器概述传感器概述2.42.4检测系统的组成原理检测系统的组成原理检测系统的组成原理检测系统的组成原理q

49、 就被测对象而言工业上需要检测的量有电量和非电量两大就被测对象而言工业上需要检测的量有电量和非电量两大就被测对象而言工业上需要检测的量有电量和非电量两大就被测对象而言工业上需要检测的量有电量和非电量两大类。非电量早期多用非电量的方法测量，例如：用尺测量长类。非电量早期多用非电量的方法测量，例如：用尺测量长类。非电量早期多用非电量的方法测量，例如：用尺测量长类。非电量早期多用非电量的方法测量，例如：用尺测量长度；用液体热膨胀的温度计测温度；天平测量物重。度；用液体热膨胀的温度计测温度；天平测量物重。度；用液体热膨胀的温度计测温度；天平测量物重。度；用液体热膨胀的温度计测温度；天平测量物重。随着科

50、学技术的发展，对测量的精确度、速度提出新的要随着科学技术的发展，对测量的精确度、速度提出新的要随着科学技术的发展，对测量的精确度、速度提出新的要随着科学技术的发展，对测量的精确度、速度提出新的要求，尤其对动态变化的物理过程和物理量远距离测量，用非求，尤其对动态变化的物理过程和物理量远距离测量，用非求，尤其对动态变化的物理过程和物理量远距离测量，用非求，尤其对动态变化的物理过程和物理量远距离测量，用非电方法无法实现，必须采用电测法电方法无法实现，必须采用电测法电方法无法实现，必须采用电测法电方法无法实现，必须采用电测法传统的传感器可以完成从非电量到非电量的转换，但无法传统的传感器可以完成从非电量