传感器教程基础知识精.ppt
( 4.5 )《传感器教程基础知识精.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《传感器教程基础知识精.ppt（28页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、1第1 页，本讲稿共28 页1.1 传感器的初步认识 n 人们为了从外界获取信息，需要依靠人的五种感觉器官(视、听、嗅、味、触)感受外界信息。n 在自动控制系统中，也需要获取外界信息，这些需要依靠传感器来完成。所以，传感器相当于人的五官部分(“电五官”)。n 两者之间的关系可用图1-1 表示。n 另外，对于某些外界信息，人的感觉器官是不可以感受的，如有毒的气体、过热的物体、紫外线、微波等；人的感觉器官无法定量地感受外界信息这些都需要依靠传感器来完成。可以说传感器是人类五官的延伸。n 实际上传感器对我们来说并不陌生，在我们的生活和生产中都可以看到它们的身影，如声光控节能开关中的光敏电阻、驻极体话
2、筒、电视机遥控系统的红外接收器件等都是传感器。n 传感器实际上是一种功能模块，其作用是将来自外界的各种信号转换成电信号，然后再利用后续装置或电路对此电信号进行处理。返回2第2 页，本讲稿共28 页图1-1 人体与自控系统的对应关系 返回3第3 页，本讲稿共28 页1.2 传感器的定义、组成及分类 n 1.2.1 传感器的定义n 根据中华人民共和国国家标准(GB766587)，传感器是能够感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。对此定义需要明确以下几点：n 传感器是一种能够检测被测量的器件或装置；n 被测量可以是物理量、化学量或生物量等；n 输出信号要便于传输、转换、处理
3、、显示等，一般是电参量；n 输出信号要正确地反映被测量的数值、变化规律等，即两者之间要有确定的对应关系，且应具有一定的精确度。下一页 返回4第4 页，本讲稿共28 页1.2 传感器的定义、组成及分类n 1.2.2 传感器的组成n 传感器一般由敏感元件、转换元件、转换电路三部分组成，如图1-2 所示。n 1.敏感元件n 敏感元件是直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的其他物理量的元件。如后续章节要介绍的对力敏感的电阻应变片、对光敏感的光敏电阻、对温度敏感的热敏电阻等。n 2.转换元件n 转换元件也叫传感元件，是将敏感元件的输出量转换成电参量(电阻、电容等)的元件。有些传感器的敏感元件和转换元
4、件合二为一，它感受被测量并直接输出电参量，如热电偶等；有些传感器，转换元件不止一个，要经过若干次转换。上一页下一页 返回5第5 页，本讲稿共28 页图1-2 传感器的组成框图 返回6第6 页，本讲稿共28 页1.2 传感器的定义、组成及分类n 3.转换电路n 转换电路将转换元件输出的电参量转换为电压、电流或电频率的电路。如果转换元件的输出已经是电压、电流或电频率，则不需要转换电路。n 1.2.3 传感器的分类n 在实际应用中，传感器种类繁多，同一种被测量可以用不同的传感器来测量，而同一原理的传感器又可以测量多种被测量，所以，传感器的分类标准比较多。目前常用的分类方法有两种：一种是以被测量来分类
5、，如表1-1 所示；另一种是以传感器原理来分类。本书采用后一种分类方法编排，如表1-2 所示。n 以被测量来分类时，使用的对象比较明确，适于传感器的选用；以工作原理来分类时，传感器采用的原理比较清楚，适于系统学习。上一页 返回7第7 页，本讲稿共28 页1.3 传感器的应用领域 n 传感器是获取自然领域中各种信息的主要途径和手段，是构成现代信息技术的三大支柱(传感器技术、通信技术、计算机技术)之一。n 目前传感器涉及的领域非常广泛。n 现代家用电器中，大多都应用了传感器技术。电视机、空调、风扇的红外遥控系统中使用的红外接收器件、照相机中的自动曝光装置、电冰箱和电饭煲使用的温度传感器、抽油烟机上
6、的气敏传感器、全自动洗衣机中的水位和浊度传感器等。n 在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或是最佳状态，并使产品达到最好的质量。因此可以说，没有众多的优良的传感器，现代生产也就失去了基础。下一页返回8第8 页，本讲稿共28 页1.3 传感器的应用领域n 在基础科学研究中，传感器具有突出的地位。例如，对深化物质认识、开拓新能源新材料等具有重要作用的各种尖端技术研究，如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁场等等。显然，要获取大量人类感官无法获取的信息，没有相应的传感器是不可能的。许多基础科学研究的障碍，首先就在于对
7、研究对象的信息获取存在困难，而一些新机理和高灵敏度的检测仪器的出现，往往会导致该领域内的突破。一些传感器的发展，往往是一些边缘学科开发的先驱。n 在航空航天领域，飞行的速度、加速度、位置、姿态、温度、气压、磁场、振动都需要测量；“阿波罗10号”飞船需要对3295个参数进行检测，其中，温度传感器559个，压力传感器140个，信号传感器501个，遥控传感器142个，专家说：整个宇宙飞船就是高性能传感器的集合体。上一页 下一页 返回9第9 页，本讲稿共28 页1.3 传感器的应用领域n 楼宇自动化系统是智能建筑的重要组成部分。计算机通过中继器路由器网络显示网关控制管理各种设备(空调制冷、给水排水、变
8、配电系统、照明系统、电梯、安全防护、自动识别等等)，实现以上功能使用的传感器有温度传感器、湿度传感器、液位传感器、流量传感器、压差传感器、空气压力传感器、烟雾传感器、气体传感器、红外传感器、玻璃破碎传感器、图像传感器等。n 国防军事(雷达探测系统、水声目标定位系统、红外制导系统等)、环境保护(空气质量的监控)、医学诊断(各种生化指标、影像资料的获取)、刑事侦查(声音、指纹识别)、交通管理(车流量统计、车速监测、车牌识别)等，这些都离不开传感器。上一页 返回10第10 页，本讲稿共28 页1.4 传感器的发展趋势 n 传感器的发展趋势包括社会对传感器需求的新动向和传感器新技术的发展趋势这两个方面
9、。n 1.4.1 传感器需求的新动向n 社会需求是传感器技术发展的强大动力。随着现代科学技术，特别是微电子技术和信息产业的飞速发展，以及“电脑”的普及，传感器在新的技术革命中的地位和作用将更为突出，一股竞相开发和应用传感器的热潮已在世界范围内掀起。这是因为：n“电五官”落后于“电脑”的现状，已成为微型计算机进一步开发和应用的一大障碍；n 许多有竞争力的新产品开发和卓有成效的技术改造，都离不开传感器；n 传感器的应用直接带来了明显的经济效益和社会效益；n 传感器普及于社会各个领域，将形成良好的销售前景。下一页 返回11第11 页，本讲稿共28 页1.4 传感器的发展趋势n 1.4.2 传感器技术
10、的发展趋势n 当前，传感器技术的主要发展动向，一是开展基础研究，发现新现象，开发传感器的新材料和新工艺；二是实现传感器的集成化与智能化。n 1.发现新现象，开发新材料n 新现象、新原理、新材料是发展传感器技术、研究新型传感器的重要基础，每一种新原理、新材料的发现都会伴随着新的传感器种类诞生。n 2.集成化，多功能化n 向敏感功能装置和集成化发展，将半导体集成电路技术及其开发思想应用于传感器制造。如采用微细加工技术MEMS 制作微型传感器，采用厚膜和薄膜技术制作传感器等。上一页 下一页 返回12第12 页，本讲稿共28 页1.4 传感器的发展趋势n 3.向未开发的领域挑战n 到目前为止，开发的传
11、感器大多为物理传感器，今后应积极开发研究化学传感器和生物传感器，特别是智能机器人技术的发展，需要研制各种模拟人的感觉器官的传感器，如已有的机器人力觉传感器、触觉传感器、味觉传感器等。n 4.智能传感器，具有判断能力n 学习能力的智能传感器事实上是一种带微处理器的传感器，它具有检测、判断和信息处理功能。上一页 返回13第13 页，本讲稿共28 页1.5 传感器的命名和代号 n 在GB76661987 中，国家标准规定了传感器的命名方法和代号，作为统一传感器命名和代号的依据。它适用于传感器的研究、开发、生产、销售、教学等相关领域。n 1.5.1 传感器的命名n 1.命名的构成n 传感器的名称由主题
12、词加四级修饰语构成，包括：n 主题词传感器；n 第一级修饰语被测量，包括修饰被测量的定语；n 第二级修饰语转换原理，一般可后续以“式”字；n 第三级修饰语特征描述，指必须强调的传感器结构、性能、材料特征、敏感元件及其他必要的性能特征，一般可后续以“型”字；n 第四级修饰语主要技术指标(量程、精确度、灵敏度等)。n 传感器命名构成及各级修饰语如表1-3 所示。下一页返回14第14 页，本讲稿共28 页1.5 传感器的命名和代号n 2.命名法的使用n(1)题目中的用法n 在有关传感器的统计表格、图书索引、检索以及计算机汉字处理等特殊场合，应采用上述顺序，如：传感器，位移，应变计 式，100mm。n
- 配套讲稿：
如PPT文件的首页显示word图标，表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制：
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片，仅作为作品整体效果示例展示，禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词：
- 传感器 教程 基础知识
淘文阁 - 分享文档赚钱的网站所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
限制150内