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1、2 老師相關(guān)信息老師相關(guān)信息主主 講:賀講:賀 容容TEL:138809373643主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容第第1 1章章 概論概論第第2 2章章 傳感器的基本特性傳感器的基本特性第第3 3章章 電阻應(yīng)變式傳感器電阻應(yīng)變式傳感器第第4 4章章 電容式傳感器電容式傳感器第第5 5章章 電感式傳感器電感式傳感器第第6 6章章 磁電式傳感器磁電式傳感器第第7 7章章 壓電式傳感器壓電式傳感器 第第8 8章章 光電效應(yīng)及光敏器件光電效應(yīng)及光敏器件第第9 9章章 新型光電傳感器新型光電傳感器第第1010章章 半導(dǎo)體式化學(xué)傳感器半導(dǎo)體式化學(xué)傳感器第第1111章章 波與射線式傳感器波與射線式傳感器第第1212
2、章章 熱電式傳感器熱電式傳感器4n傳感器課程傳感器課程 http:/http:/n儀表技術(shù)與傳感器儀表技術(shù)與傳感器 http:/www.i-http:/www.i-n傳感器世界傳感器世界 http:/http:/n中國傳感器中國傳感器 http:/http:/n傳感器技術(shù)傳感器技術(shù) http:/www.sensor-http:/www.sensor-n21IC21IC中國電子網(wǎng)中國電子網(wǎng) http:/http:/n傳感技術(shù)學(xué)報(bào)網(wǎng)傳感技術(shù)學(xué)報(bào)網(wǎng) http:/http:/n傳感器資訊網(wǎng)傳感器資訊網(wǎng) http:/http:/n電子設(shè)計(jì)應(yīng)用電子設(shè)計(jì)應(yīng)用 http:/http:/參考網(wǎng)站參考網(wǎng)站5參考文
3、獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1 1、傳感器傳感器(第(第4 4版),強(qiáng)錫富,機(jī)械工業(yè)出版社,版),強(qiáng)錫富,機(jī)械工業(yè)出版社, 20032003,測(cè)控技術(shù)與儀器教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)推薦用書;,測(cè)控技術(shù)與儀器教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)推薦用書;2 2、傳感器原理及工程應(yīng)用傳感器原理及工程應(yīng)用,郁有文,主編,西安電,郁有文,主編,西安電 子科技大學(xué)出版社,子科技大學(xué)出版社,20032003,教育部規(guī)劃教材;,教育部規(guī)劃教材;3 3、傳感器與檢測(cè)技術(shù)傳感器與檢測(cè)技術(shù),陳杰、黃鴻編著,高等教育,陳杰、黃鴻編著,高等教育 出版社,出版社,20022002,教育部規(guī)劃教材;(少學(xué)時(shí)教材),教育部規(guī)劃教材;(少學(xué)時(shí)教材)4 4、傳感器原理及應(yīng)用傳
4、感器原理及應(yīng)用,王化祥、張淑英編著,天津,王化祥、張淑英編著,天津 大學(xué)出版社,大學(xué)出版社,20032003,教育部規(guī)劃教材;,教育部規(guī)劃教材;5 5、傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù),余成波、胡新宇、趙勇,余成波、胡新宇、趙勇, 高等教育出版,高等教育出版,20042004年年 6期刊雜志期刊雜志7本課程的任務(wù)、目的和要求本課程的任務(wù)、目的和要求1 1、任務(wù):、任務(wù):掌握傳感器的工作原理、結(jié)構(gòu)、掌握傳感器的工作原理、結(jié)構(gòu)、主要性能及特點(diǎn)、主要性能及特點(diǎn)、測(cè)量電路及典型應(yīng)用。測(cè)量電路及典型應(yīng)用。2 2、目的:、目的:(1 1)合理選擇和使用傳感器。)合理選擇和使用傳感器。 (2 2)對(duì)
5、傳感器技術(shù)問題有一定的分析和處理能力。)對(duì)傳感器技術(shù)問題有一定的分析和處理能力。(3 3)知曉傳感器的工程設(shè)計(jì)方法和實(shí)驗(yàn)研究方法。)知曉傳感器的工程設(shè)計(jì)方法和實(shí)驗(yàn)研究方法。(4 4)了解傳感器的發(fā)展動(dòng)向。)了解傳感器的發(fā)展動(dòng)向。3 3、要求、要求 1 1)復(fù)習(xí)鞏固已學(xué)電路、電子等方面的知識(shí);養(yǎng)成課前預(yù))復(fù)習(xí)鞏固已學(xué)電路、電子等方面的知識(shí);養(yǎng)成課前預(yù)習(xí),課后復(fù)習(xí),課堂做筆記的良好習(xí)慣。習(xí),課后復(fù)習(xí),課堂做筆記的良好習(xí)慣。 2 2)多看一些相關(guān)參考書及期刊雜志。)多看一些相關(guān)參考書及期刊雜志。8平時(shí)、實(shí)驗(yàn)和考試平時(shí)、實(shí)驗(yàn)和考試n平時(shí)平時(shí) (20%)(20%):主要是點(diǎn)名和作業(yè);:主要是點(diǎn)名和作業(yè);
6、n實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) (30%)(30%):實(shí)驗(yàn)成績;:實(shí)驗(yàn)成績;n考試考試 (50%)(50%):閉卷考試。:閉卷考試。nDeadline means deadlineDeadline means deadline10 在 抗 擊在 抗 擊非典非典SARSSARS和和N1H1N1H1的的過程中,過程中,許多公共許多公共場(chǎng)合都使場(chǎng)合都使用了用了非接非接觸式紅外觸式紅外測(cè)溫儀。測(cè)溫儀。對(duì)傳感器的初步認(rèn)識(shí)對(duì)傳感器的初步認(rèn)識(shí)11測(cè)溫速度小于測(cè)溫速度小于0.5 s,分辨力達(dá)到分辨力達(dá)到0.l 12n力傳感器的應(yīng)用13電子產(chǎn)品14使用使用USBUSB接口的測(cè)量硬件及接口的測(cè)量硬件及IEEE 1451.4 TEDS
7、IEEE 1451.4 TEDS智能傳感器智能傳感器 熱敏電阻熱敏電阻 離子感煙器離子感煙器 明火探測(cè)器明火探測(cè)器 傳感傳感器實(shí)器實(shí)驗(yàn)儀驗(yàn)儀傳感傳感器實(shí)器實(shí)驗(yàn)裝驗(yàn)裝置置15超聲波傳感器超聲波傳感器 電感傳感器電感傳感器 電容傳感器電容傳感器 紅外溫度傳感器紅外溫度傳感器 磁阻傳感器磁阻傳感器 熱電偶熱電偶 氣體成分傳感器氣體成分傳感器 流量傳感器流量傳感器 傳感器圖片傳感器圖片1617傳感器的引入傳感器的引入n 世界是由物質(zhì)組成的,表征物質(zhì)特性或其運(yùn)動(dòng)世界是由物質(zhì)組成的,表征物質(zhì)特性或其運(yùn)動(dòng)形式的參數(shù)很多,根據(jù)物質(zhì)的形式的參數(shù)很多,根據(jù)物質(zhì)的電特性電特性,可分為,可分為電量電量和和非電量非電量
8、兩類。兩類。n 非電量非電量不能直接不能直接使用一般電工儀表和電子儀器使用一般電工儀表和電子儀器測(cè)量,非電量需要轉(zhuǎn)換成與非電量測(cè)量,非電量需要轉(zhuǎn)換成與非電量有一定關(guān)系有一定關(guān)系的電的電量,再進(jìn)行測(cè)量。量,再進(jìn)行測(cè)量。n 實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換技術(shù)的器件實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換技術(shù)的器件叫叫傳感器。傳感器。18傳感器的引入傳感器的引入類比:類比: 人通過五官(眼、耳、鼻、口、手人通過五官(眼、耳、鼻、口、手-視、聽、視、聽、嗅、味、觸)接受外界的信息,經(jīng)過大腦的思維(信嗅、味、觸)接受外界的信息,經(jīng)過大腦的思維(信息處理),作出相應(yīng)的動(dòng)作。息處理),作出相應(yīng)的動(dòng)作。 而用計(jì)算機(jī)控制的而用計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化裝置自動(dòng)化裝
9、置來代替人的勞動(dòng),則來代替人的勞動(dòng),則可以說計(jì)算機(jī)相當(dāng)于人的大腦(一般俗稱電腦),而可以說計(jì)算機(jī)相當(dāng)于人的大腦(一般俗稱電腦),而傳感器則相當(dāng)于人的五官部分(傳感器則相當(dāng)于人的五官部分(“電五官電五官” )。)。19身體與機(jī)器人的對(duì)應(yīng)關(guān)系身體與機(jī)器人的對(duì)應(yīng)關(guān)系20傳感器的地位傳感器的地位傳感器技術(shù)是傳感器技術(shù)是材料學(xué)、力學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、材料學(xué)、力學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、微電子學(xué)、光學(xué)、聲學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、精密機(jī)微電子學(xué)、光學(xué)、聲學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、精密機(jī)械、仿生學(xué)、測(cè)量技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、計(jì)算機(jī)技械、仿生學(xué)、測(cè)量技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理技術(shù)、乃至系統(tǒng)科學(xué)、人工智能、術(shù)、信息處理技術(shù)、乃至系統(tǒng)
10、科學(xué)、人工智能、自動(dòng)化技術(shù)自動(dòng)化技術(shù)等眾多學(xué)科相互交叉的、綜合性的、等眾多學(xué)科相互交叉的、綜合性的、高新技術(shù)密集型的前沿技術(shù)。高新技術(shù)密集型的前沿技術(shù)。 傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)與與通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)構(gòu)成信構(gòu)成信息科學(xué)技術(shù)的三大支柱。息科學(xué)技術(shù)的三大支柱。它們分別構(gòu)成了信息系它們分別構(gòu)成了信息系統(tǒng)的統(tǒng)的“感官感官”、“神經(jīng)神經(jīng)”和和“大腦大腦”;傳感器是;傳感器是信息采集的首要部件。信息采集的首要部件。21傳感器的發(fā)展概述傳感器的發(fā)展概述世界各國對(duì)傳感器發(fā)展的重視世界各國對(duì)傳感器發(fā)展的重視世界性的世界性的“傳感器熱潮傳感器熱潮”始于始于2020世紀(jì)世紀(jì)8080年代初期。隨后美
11、、日、英、法、德和獨(dú)聯(lián)體年代初期。隨后美、日、英、法、德和獨(dú)聯(lián)體等發(fā)達(dá)國家都把傳感器技術(shù)列為國家重點(diǎn)開發(fā)等發(fā)達(dá)國家都把傳感器技術(shù)列為國家重點(diǎn)開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)之一。關(guān)鍵技術(shù)之一。美國美國列出的國家長期安全和經(jīng)濟(jì)繁榮至關(guān)列出的國家長期安全和經(jīng)濟(jì)繁榮至關(guān)重要的重要的2222項(xiàng)技術(shù)中有項(xiàng)技術(shù)中有6 6項(xiàng)與傳感器信息處理技項(xiàng)與傳感器信息處理技術(shù)直接相關(guān)。術(shù)直接相關(guān)。 22n日本日本將傳感器技術(shù)列為國家重點(diǎn)發(fā)展將傳感器技術(shù)列為國家重點(diǎn)發(fā)展的的6 6大核心技術(shù)大核心技術(shù)之一之一, ,并聲稱并聲稱“支配了傳感支配了傳感器技術(shù)就能夠支配新時(shí)代器技術(shù)就能夠支配新時(shí)代”。日本科學(xué)技。日本科學(xué)技術(shù)廳制定的術(shù)廳制定的202
12、0世紀(jì)世紀(jì)9090年代重點(diǎn)科研項(xiàng)目中年代重點(diǎn)科研項(xiàng)目中有有7070項(xiàng)重點(diǎn)課題項(xiàng)重點(diǎn)課題, ,其中有其中有1818項(xiàng)是與傳感器技項(xiàng)是與傳感器技術(shù)密切相關(guān)的。術(shù)密切相關(guān)的。傳感器的發(fā)展概述傳感器的發(fā)展概述23 我國我國也把傳感器技術(shù)列為國家也把傳感器技術(shù)列為國家“八五八五”重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目及中長期科技發(fā)展重點(diǎn)新技術(shù)之一。目及中長期科技發(fā)展重點(diǎn)新技術(shù)之一。 20 20世紀(jì)世紀(jì)8080年代后期我國相繼在黑龍江年代后期我國相繼在黑龍江( (氣敏氣敏) )、安徽、安徽( (力敏力敏) )、陜西、陜西( (電壓敏電壓敏) )組建了三個(gè)產(chǎn)業(yè)基地與企業(yè)集團(tuán)組建了三個(gè)產(chǎn)業(yè)基地與企業(yè)集團(tuán), ,現(xiàn)在又建立了昆山
13、光電傳感器基地?,F(xiàn)在又建立了昆山光電傳感器基地。 “九五九五”國家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目中又將傳感器技術(shù)研國家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目中又將傳感器技術(shù)研究立項(xiàng)究立項(xiàng), ,希望在傳感器的希望在傳感器的關(guān)鍵制造工藝關(guān)鍵制造工藝、新產(chǎn)品開發(fā)、科新產(chǎn)品開發(fā)、科技成果技成果的工程化等方面提高我國傳感器的技術(shù)水平的工程化等方面提高我國傳感器的技術(shù)水平, ,促進(jìn)促進(jìn)我國傳感器產(chǎn)業(yè)的形成我國傳感器產(chǎn)業(yè)的形成, ,縮小縮小與世界先進(jìn)水平的與世界先進(jìn)水平的差距差距。傳感器的發(fā)展概述傳感器的發(fā)展概述24n 一個(gè)國家的一個(gè)國家的現(xiàn)代化水平現(xiàn)代化水平是用其是用其自動(dòng)化水平自動(dòng)化水平來來衡量的;而自動(dòng)化水平是用衡量的;而自動(dòng)化水平是用
14、儀表及傳感器儀表及傳感器的種類的種類和數(shù)量多少來衡量的。和數(shù)量多少來衡量的。n 可以說可以說“沒有傳感器就沒有現(xiàn)代化的科學(xué)技沒有傳感器就沒有現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù),術(shù), 沒有傳感器也就沒有人類現(xiàn)代化的生活環(huán)沒有傳感器也就沒有人類現(xiàn)代化的生活環(huán)境和條件境和條件”, 傳感器技術(shù)已成為科學(xué)技術(shù)和國傳感器技術(shù)已成為科學(xué)技術(shù)和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的標(biāo)志之一民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的標(biāo)志之一。傳感器的發(fā)展概述傳感器的發(fā)展概述25 傳感器技術(shù)發(fā)展十分迅速的傳感器技術(shù)發(fā)展十分迅速的原因有如下幾點(diǎn)原因有如下幾點(diǎn): : (1) (1) 電子工業(yè)和信息技術(shù)促進(jìn)了傳感器產(chǎn)業(yè)的相應(yīng)發(fā)展。電子工業(yè)和信息技術(shù)促進(jìn)了傳感器產(chǎn)業(yè)的相應(yīng)發(fā)展。 (2
15、) (2) 政府對(duì)傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供資助并大力扶植。政府對(duì)傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供資助并大力扶植。 (3) (3) 國防、空間技術(shù)和民用產(chǎn)品有廣大的傳感器市場(chǎng)。國防、空間技術(shù)和民用產(chǎn)品有廣大的傳感器市場(chǎng)。 (4) (4) 在許多高新技術(shù)領(lǐng)域可獲得用于開發(fā)傳感器的理論在許多高新技術(shù)領(lǐng)域可獲得用于開發(fā)傳感器的理論和工藝。和工藝。 從市場(chǎng)來看從市場(chǎng)來看, , 力、壓力、加速度、物位、溫度、濕度、力、壓力、加速度、物位、溫度、濕度、 水分等傳感器將保持較大的需求量。水分等傳感器將保持較大的需求量。26表表 1.1傳感器市場(chǎng)結(jié)構(gòu)傳感器市場(chǎng)結(jié)構(gòu) 27傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域傳感器技術(shù)廣泛應(yīng)用于傳感器技術(shù)
16、廣泛應(yīng)用于航空航天、兵航空航天、兵器、信息產(chǎn)業(yè)、機(jī)械、電力、能源、交通、器、信息產(chǎn)業(yè)、機(jī)械、電力、能源、交通、冶金、石油、建筑、郵電、生物、醫(yī)學(xué)、冶金、石油、建筑、郵電、生物、醫(yī)學(xué)、環(huán)保、材料、災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)防、農(nóng)林漁業(yè)、環(huán)保、材料、災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)防、農(nóng)林漁業(yè)、食品、煙酒制造、建筑、汽車、艦船、機(jī)食品、煙酒制造、建筑、汽車、艦船、機(jī)器人、家電、公共安全器人、家電、公共安全等領(lǐng)域。等領(lǐng)域。28傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域291、用于自動(dòng)檢測(cè)與自動(dòng)控制系統(tǒng)、用于自動(dòng)檢測(cè)與自動(dòng)控制系統(tǒng)在電力、冶金、石化、化工等流程工業(yè)中,生在電力、冶金、石化、化工等流程工業(yè)中,生產(chǎn)線上設(shè)備的產(chǎn)線上設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)運(yùn)行狀態(tài)
17、關(guān)系到整個(gè)生產(chǎn)線流程。通關(guān)系到整個(gè)生產(chǎn)線流程。通常建立常建立2424小時(shí)小時(shí)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。 石化企業(yè)輸油管道、儲(chǔ)油罐等壓力容器的破損石化企業(yè)輸油管道、儲(chǔ)油罐等壓力容器的破損和泄露檢測(cè)和泄露檢測(cè)3031322、汽車與傳感器、汽車與傳感器高級(jí)轎車需要用傳感器對(duì)溫度、壓力、位高級(jí)轎車需要用傳感器對(duì)溫度、壓力、位置、距離、轉(zhuǎn)速、加速度、濕度、電磁、光電、置、距離、轉(zhuǎn)速、加速度、濕度、電磁、光電、振動(dòng)等進(jìn)行實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的測(cè)量,一般需要振動(dòng)等進(jìn)行實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的測(cè)量,一般需要30301 1 0000種傳感器。種傳感器。333、傳感器與家用電器、傳感器與家用電器自動(dòng)電飯鍋、吸塵器、空調(diào)、電子熱水器、風(fēng)自動(dòng)
18、電飯鍋、吸塵器、空調(diào)、電子熱水器、風(fēng)干器、電熨斗、電風(fēng)扇、洗衣機(jī)、洗碗機(jī)、照干器、電熨斗、電風(fēng)扇、洗衣機(jī)、洗碗機(jī)、照相機(jī)、電冰箱、電視機(jī)、錄像機(jī)、家庭影院相機(jī)、電冰箱、電視機(jī)、錄像機(jī)、家庭影院34 全自動(dòng)洗衣機(jī)中的傳感器:衣物重量傳感器,衣質(zhì)全自動(dòng)洗衣機(jī)中的傳感器:衣物重量傳感器,衣質(zhì)傳感器,水溫傳感器,水質(zhì)傳感器,透光率光傳感器傳感器,水溫傳感器,水質(zhì)傳感器,透光率光傳感器( (洗凈度洗凈度) ) ,液位傳感器,電阻傳感器,液位傳感器,電阻傳感器( (衣物烘干檢測(cè)衣物烘干檢測(cè)) )。35指紋傳感器指紋傳感器透光率傳感器透光率傳感器36鼠標(biāo)鼠標(biāo): :光電位移傳感器光電位移傳感器攝象頭攝象頭:C
19、CD:CCD傳感器傳感器37聲位筆聲位筆: :超聲波傳感器超聲波傳感器麥克風(fēng)麥克風(fēng): :電容傳聲器電容傳聲器38聲卡聲卡:A/D:A/D卡卡 + D/A+ D/A卡卡軟驅(qū)軟驅(qū): :速度速度, ,位置伺服位置伺服394、樓宇控制與安全防護(hù)、樓宇控制與安全防護(hù) 為使建筑物為使建筑物成為成為安全、健康、舒適、溫安全、健康、舒適、溫馨的生活、工作環(huán)境,并能保證系統(tǒng)運(yùn)行馨的生活、工作環(huán)境,并能保證系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和管理的智能化。在樓宇中應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)性和管理的智能化。在樓宇中應(yīng)用了許多測(cè)試技術(shù),如闖入監(jiān)測(cè)、空氣監(jiān)測(cè)、了許多測(cè)試技術(shù),如闖入監(jiān)測(cè)、空氣監(jiān)測(cè)、溫度監(jiān)測(cè)、電梯運(yùn)行狀況。溫度監(jiān)測(cè)、電梯運(yùn)行狀況。40圖
20、示為某公司樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)。該系統(tǒng)分為:圖示為某公司樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)。該系統(tǒng)分為:電源管理、安全監(jiān)測(cè)、照明控制、空調(diào)控制、電源管理、安全監(jiān)測(cè)、照明控制、空調(diào)控制、停車管理、水停車管理、水/ /廢水管理和電梯監(jiān)控。廢水管理和電梯監(jiān)控。止止09-0509-0541煙霧傳感器煙霧傳感器亮度傳感器亮度傳感器人體探測(cè)器人體探測(cè)器42 機(jī)械手、機(jī)器人中機(jī)械手、機(jī)器人中的傳感器的傳感器: : 轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)/ /移動(dòng)移動(dòng)位置傳感器、力傳感位置傳感器、力傳感器、視覺傳感器、聽器、視覺傳感器、聽覺傳感器、接近距離覺傳感器、接近距離傳感器、觸覺傳感器、傳感器、觸覺傳感器、熱覺傳感器、嗅覺傳熱覺傳感器、嗅覺傳感器等等感器等等
21、。 5、傳感器在機(jī)器人上的應(yīng)用、傳感器在機(jī)器人上的應(yīng)用43 “納米納米 機(jī)器人可以用于醫(yī)療事業(yè)、以幫助人類識(shí)機(jī)器人可以用于醫(yī)療事業(yè)、以幫助人類識(shí)別并殺死癌細(xì)胞以達(dá)到治療癌癥的目的、還可以幫助別并殺死癌細(xì)胞以達(dá)到治療癌癥的目的、還可以幫助人們完成外科手術(shù)、清理動(dòng)脈血管垃圾、及組成計(jì)算人們完成外科手術(shù)、清理動(dòng)脈血管垃圾、及組成計(jì)算機(jī)新硬件等機(jī)新硬件等. . 44機(jī)器人服務(wù)員機(jī)器人服務(wù)員45n電腦機(jī)器人電腦機(jī)器人由電腦作為控制核心的類人工機(jī)由電腦作為控制核心的類人工機(jī)械結(jié)構(gòu)體械結(jié)構(gòu)體 46沙漠機(jī)器人沙漠機(jī)器人47(Automated Guided Vehicle,簡稱簡稱AGV),指裝備有電磁或光指
22、裝備有電磁或光學(xué)等自動(dòng)導(dǎo)引裝置,能夠沿規(guī)定學(xué)等自動(dòng)導(dǎo)引裝置,能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑行駛,具有安全保護(hù)的導(dǎo)引路徑行駛,具有安全保護(hù)以及各種移載功能的運(yùn)輸車,如,以及各種移載功能的運(yùn)輸車,如,工業(yè)應(yīng)用中不需駕駛員的搬運(yùn)車。工業(yè)應(yīng)用中不需駕駛員的搬運(yùn)車。它里面所包含的傳感器有:它里面所包含的傳感器有: 超超聲波測(cè)距傳感器、判斷建筑物內(nèi)聲波測(cè)距傳感器、判斷建筑物內(nèi)人和物所在位置;紅外線色彩傳人和物所在位置;紅外線色彩傳感器(運(yùn)動(dòng)軌跡)和感器(運(yùn)動(dòng)軌跡)和AGVAGV小車位小車位置識(shí)別;條形碼傳感器,貨品識(shí)置識(shí)別;條形碼傳感器,貨品識(shí)別。別。香港理工香港理工AGVAGV模型模型AGVAGV自動(dòng)送貨車自動(dòng)送
23、貨車48AGV自動(dòng)送貨車自動(dòng)送貨車496、傳感器在生物醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用、傳感器在生物醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用醫(yī)學(xué)醫(yī)學(xué)50對(duì)人體的健康狀況進(jìn)行診斷需要進(jìn)行多對(duì)人體的健康狀況進(jìn)行診斷需要進(jìn)行多種生理參數(shù)的測(cè)量。種生理參數(shù)的測(cè)量。 國內(nèi)已經(jīng)成功地開發(fā)出了用于測(cè)量國內(nèi)已經(jīng)成功地開發(fā)出了用于測(cè)量近紅外近紅外組織血氧參數(shù)組織血氧參數(shù)的檢測(cè)儀器。的檢測(cè)儀器。 人類基因組計(jì)劃的研究也大大促進(jìn)了對(duì)酶、人類基因組計(jì)劃的研究也大大促進(jìn)了對(duì)酶、免疫、微生物、細(xì)胞、免疫、微生物、細(xì)胞、DNADNA、RNARNA、蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)、嗅覺、味覺和體液組份以及血?dú)?、血壓、血嗅覺、味覺和體液組份以及血?dú)?、血壓、血流量、脈搏等傳感器的研究。流量、
24、脈搏等傳感器的研究。517、傳感器與航空航天、傳感器與航空航天52飛行器:控制在預(yù)定軌道上飛行器:控制在預(yù)定軌道上速度、加速度、飛行距離測(cè)量、速度、加速度、飛行距離測(cè)量、周圍環(huán)境、內(nèi)周圍環(huán)境、內(nèi)部設(shè)備監(jiān)控、本身狀態(tài)參數(shù)的測(cè)量。部設(shè)備監(jiān)控、本身狀態(tài)參數(shù)的測(cè)量。陀螺儀、陽光傳陀螺儀、陽光傳感器、星光傳感感器、星光傳感器、地磁傳感器器、地磁傳感器538、傳感器與環(huán)境保護(hù)、傳感器與環(huán)境保護(hù)為為保護(hù)環(huán)境和維持生態(tài)平衡,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)保護(hù)環(huán)境和維持生態(tài)平衡,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,必須進(jìn)行大氣監(jiān)測(cè)和江河湖海水質(zhì)檢測(cè),發(fā)展,必須進(jìn)行大氣監(jiān)測(cè)和江河湖海水質(zhì)檢測(cè),需要大量用于需要大量用于污水流量、污水流量、PHPH值、電導(dǎo)
25、、濁度、值、電導(dǎo)、濁度、CODCOD、BODBOD、TPTP、TNTN、礦物油、氰化物、氨氮、礦物油、氰化物、氨氮、總氮、總磷、金屬離子濃度特別是重金屬離子總氮、總磷、金屬離子濃度特別是重金屬離子濃度以及風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、濕度、工業(yè)粉塵、濃度以及風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、濕度、工業(yè)粉塵、煙塵、煙氣、煙塵、煙氣、SOSO2 2、NONO、O O3 3、COCO等參數(shù)測(cè)量的傳等參數(shù)測(cè)量的傳感器,這些傳感器中大多數(shù)亟待開發(fā)。感器,這些傳感器中大多數(shù)亟待開發(fā)。54NOX NO + NO2dust sootH2SH2OHC C-totalCO2 COO2 HCN HCl HF NH3 SO2 煙塵濁度測(cè)量煙塵濁
26、度測(cè)量559、傳感器在軍事中的應(yīng)用、傳感器在軍事中的應(yīng)用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)總是最先被應(yīng)用于總是最先被應(yīng)用于戰(zhàn)爭(zhēng)戰(zhàn)爭(zhēng)。 以坦克、飛機(jī)、軍艦為標(biāo)志的作戰(zhàn)平臺(tái)以坦克、飛機(jī)、軍艦為標(biāo)志的作戰(zhàn)平臺(tái)是傳統(tǒng)的主戰(zhàn)兵器,各類傳感器只不過是配是傳統(tǒng)的主戰(zhàn)兵器,各類傳感器只不過是配屬的保障設(shè)施。屬的保障設(shè)施。56海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中,伊拉克在科威特戰(zhàn)區(qū)部署了海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中,伊拉克在科威特戰(zhàn)區(qū)部署了42804280輛坦克,多國部隊(duì)只有輛坦克,多國部隊(duì)只有38003800輛坦克。輛坦克。 但結(jié)果是伊拉克的坦克但結(jié)果是伊拉克的坦克8989被毀,而多國部被毀,而多國部隊(duì)的坦克僅損失隊(duì)的坦克僅損失2020輛。輛。 這種懸殊的損
27、毀比,就是由于雙方信息優(yōu)勢(shì)這種懸殊的損毀比,就是由于雙方信息優(yōu)勢(shì)及精確制導(dǎo)武器方面的明顯差距造成的及精確制導(dǎo)武器方面的明顯差距造成的。57 高技術(shù)常規(guī)武器高技術(shù)常規(guī)武器成為比成為比核武器核武器更可靠的更可靠的手段手段.如:如: 打了不用管打了不用管的的制導(dǎo)炮彈制導(dǎo)炮彈能像導(dǎo)彈那樣能像導(dǎo)彈那樣捕捉和跟蹤目標(biāo),射程遠(yuǎn),威力大,價(jià)格低,捕捉和跟蹤目標(biāo),射程遠(yuǎn),威力大,價(jià)格低,命中率高,具有子母彈的打擊能力,以及破命中率高,具有子母彈的打擊能力,以及破甲彈、動(dòng)能彈的攻擊方式。甲彈、動(dòng)能彈的攻擊方式。58 農(nóng)業(yè)將是知識(shí)密集、技術(shù)密集的產(chǎn)業(yè),設(shè)施農(nóng)業(yè)可以有效農(nóng)業(yè)將是知識(shí)密集、技術(shù)密集的產(chǎn)業(yè),設(shè)施農(nóng)業(yè)可以有
28、效提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益和增強(qiáng)抗災(zāi)能力提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益和增強(qiáng)抗災(zāi)能力,借助溫室及其配套裝置,借助溫室及其配套裝置來調(diào)節(jié)和控制作物生產(chǎn)環(huán)境條件,擺脫自然制約,以達(dá)到高來調(diào)節(jié)和控制作物生產(chǎn)環(huán)境條件,擺脫自然制約,以達(dá)到高產(chǎn)、高效、優(yōu)質(zhì)。產(chǎn)、高效、優(yōu)質(zhì)。10、傳感器與農(nóng)業(yè)、傳感器與農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè)59 信息獲取手段信息獲取手段是實(shí)現(xiàn)高水平設(shè)施農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)之一,是實(shí)現(xiàn)高水平設(shè)施農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)之一,設(shè)施農(nóng)業(yè)用傳感器的品種較多,設(shè)施農(nóng)業(yè)用傳感器的品種較多,主要用于溫度、濕度、土主要用于溫度、濕度、土壤干燥度、壤干燥度、COCO2 2、光照度、土壤養(yǎng)分等參數(shù)的測(cè)量光照度、土壤養(yǎng)分等參數(shù)的測(cè)量。 信息獲取技術(shù)信息獲取
29、技術(shù)還在農(nóng)田和果園生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)生物學(xué)研究、還在農(nóng)田和果園生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)生物學(xué)研究、農(nóng)藥殘留量檢測(cè)等方面得到了廣泛的應(yīng)用。農(nóng)藥殘留量檢測(cè)等方面得到了廣泛的應(yīng)用。 10、傳感器與農(nóng)業(yè)、傳感器與農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè)60傳感器的定義傳感器的定義根據(jù)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)(根據(jù)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)(GB7665-87GB7665-87) 傳感器傳感器是能是能感受感受規(guī)定的被測(cè)量并規(guī)定的被測(cè)量并按照一按照一定的規(guī)律定的規(guī)律將其將其轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。裝置。 在有些學(xué)科領(lǐng)域在有些學(xué)科領(lǐng)域, , 傳感器傳感器又稱為又稱為敏感元敏感元件、檢測(cè)器、轉(zhuǎn)換器、件、檢測(cè)器、轉(zhuǎn)換器、等。等。書上
30、有兩個(gè)廣義和狹義的定義,自己去書上有兩個(gè)廣義和狹義的定義,自己去看和理解??春屠斫?。61其包含以下幾個(gè)方面的意思其包含以下幾個(gè)方面的意思:1 1)傳感器是)傳感器是測(cè)量裝置測(cè)量裝置,能完成檢測(cè)任務(wù),能完成檢測(cè)任務(wù)2 2)它的)它的輸入量輸入量是某一被測(cè)量,可能是物理量,是某一被測(cè)量,可能是物理量,也可能是化學(xué)量、生物量等。也可能是化學(xué)量、生物量等。3 3)輸出量)輸出量是某種是某種物理量物理量,這種量要便于,這種量要便于傳輸、傳輸、轉(zhuǎn)換、處理、顯示轉(zhuǎn)換、處理、顯示等,這種量可以是氣、光、等,這種量可以是氣、光、電,但電,但主要是電量。主要是電量。4 4)輸入輸出)輸入輸出有有對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)關(guān)系關(guān)系,
31、且應(yīng)有一定的精確度。,且應(yīng)有一定的精確度。62傳感器的組成傳感器的組成傳感器由傳感器由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和和基本電路基本電路組成。組成。敏感敏感元件元件輔助電路輔助電路轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換元件元件 被測(cè)被測(cè)非電量非電量有用有用非電量非電量有有 用用電電 量量信號(hào)調(diào)節(jié)信號(hào)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換電路電電 量量 傳感器組成框圖傳感器組成框圖63傳感器的組成傳感器的組成敏感元件敏感元件:直接感受被測(cè)非電量并按一定規(guī)律直接感受被測(cè)非電量并按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成與被測(cè)量有確定關(guān)系的其它量的元件。轉(zhuǎn)換成與被測(cè)量有確定關(guān)系的其它量的元件。轉(zhuǎn)換(傳感)元件轉(zhuǎn)換(傳感)元件:又稱變換器。能將敏感元又稱變換器。能將敏感元
32、件感受到的非電量件感受到的非電量直接直接轉(zhuǎn)換成電量的器件轉(zhuǎn)換成電量的器件。它它是傳感器的核心部分。是傳感器的核心部分。敏感敏感元件元件輔助電路輔助電路轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換元件元件 被測(cè)被測(cè)非電量非電量有用有用非電量非電量有有 用用電電 量量信號(hào)調(diào)節(jié)信號(hào)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換電路電電 量量64 壓 力 作 用 膜片形變(應(yīng)變) 應(yīng)變片電阻改變 敏感元件敏感元件轉(zhuǎn)換(傳感)元件轉(zhuǎn)換(傳感)元件壓力傳感器示例壓力傳感器示例65傳感器的組成傳感器的組成信號(hào)調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)換電路信號(hào)調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)換電路:能把傳感元件輸出的電:能把傳感元件輸出的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為便于顯示、記錄、處理和控制的有信號(hào)轉(zhuǎn)換為便于顯示、記錄、處理和控制的有用電信號(hào)的
33、電路。用電信號(hào)的電路。輔助電路:輔助電路:通常包括電源等。通常包括電源等。敏感敏感元件元件輔助電路輔助電路轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換元件元件 被測(cè)被測(cè)非電量非電量有用有用非電量非電量有有 用用電電 量量信號(hào)調(diào)節(jié)信號(hào)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換電路電電 量量66 有些傳感器有些傳感器很簡單很簡單,僅由一個(gè)敏感元件(兼作轉(zhuǎn)換,僅由一個(gè)敏感元件(兼作轉(zhuǎn)換元件)組成,它感受被測(cè)量時(shí)直接輸出電量;如,熱電偶。元件)組成,它感受被測(cè)量時(shí)直接輸出電量;如,熱電偶。 有些傳感器由有些傳感器由敏感元件敏感元件和和轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換元件組成,沒有轉(zhuǎn)換電組成,沒有轉(zhuǎn)換電路。路。 有些傳感器,有些傳感器,轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換元件不止一個(gè),要經(jīng)過若干次轉(zhuǎn)換。不止
34、一個(gè),要經(jīng)過若干次轉(zhuǎn)換。傳感器的組成傳感器的組成-特殊傳感器特殊傳感器敏感敏感元件元件輔助電路輔助電路轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換元件元件 被測(cè)被測(cè)非電量非電量有用有用非電量非電量有有 用電用電 量量信號(hào)調(diào)節(jié)信號(hào)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換電路電電 量量67n可以預(yù)料可以預(yù)料,n 當(dāng)人類跨入當(dāng)人類跨入光子時(shí)代光子時(shí)代后,光信息成為后,光信息成為更便于快速、高效地更便于快速、高效地處理和傳輸處理和傳輸?shù)目捎眯诺目捎眯盘?hào)時(shí),傳感器的號(hào)時(shí),傳感器的概念概念將隨之發(fā)展成為將隨之發(fā)展成為能把外界信息轉(zhuǎn)換成能把外界信息轉(zhuǎn)換成光信號(hào)光信號(hào)輸出的器件。輸出的器件。 68傳感器的優(yōu)勢(shì):傳感器的優(yōu)勢(shì):n 傳感器的傳感器的任務(wù)任務(wù)就是就是感知與測(cè)
35、量感知與測(cè)量。n 隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展,創(chuàng)造了多種多樣的隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展,創(chuàng)造了多種多樣的工程傳感器。工程傳感器。n 工程傳感器可以工程傳感器可以輕而易舉輕而易舉地測(cè)量人體所無地測(cè)量人體所無法感知的量,如紫外線、紅外線、超聲波、磁法感知的量,如紫外線、紅外線、超聲波、磁場(chǎng)等。場(chǎng)等。n 從這個(gè)意義上講從這個(gè)意義上講,工程傳感器超過人的感,工程傳感器超過人的感官能力。有些量雖然人的感官和工程傳感器都官能力。有些量雖然人的感官和工程傳感器都能檢測(cè),但工程傳感器測(cè)量得更快、更精確。能檢測(cè),但工程傳感器測(cè)量得更快、更精確。69傳感器的優(yōu)勢(shì):傳感器的優(yōu)勢(shì):n 例例1 1:雖然人眼和光傳感器都能檢測(cè)雖然人眼
36、和光傳感器都能檢測(cè)可見光可見光,進(jìn)行物體識(shí)別與測(cè)距,但是人眼的視覺殘留約為進(jìn)行物體識(shí)別與測(cè)距,但是人眼的視覺殘留約為0 01s1s,而光晶體管的響應(yīng)時(shí)間可短到,而光晶體管的響應(yīng)時(shí)間可短到nsns以下;以下;n 例例2 2:人眼的人眼的角分辨率角分辨率為為11,而光柵測(cè)距的,而光柵測(cè)距的精確度可達(dá)精確度可達(dá)1 1“;激光定位激光定位的精度在月球距離的精度在月球距離3 310104 4kmkm范圍內(nèi)可達(dá)范圍內(nèi)可達(dá)10cm10cm以下;以下;n 例例3 3:工程傳感器可以把人所工程傳感器可以把人所不能不能看到的物體看到的物體通過數(shù)據(jù)處理變?yōu)橐曈X圖像。通過數(shù)據(jù)處理變?yōu)橐曈X圖像。CTCT技術(shù)技術(shù)就是一個(gè)
37、例就是一個(gè)例子,它把人體的內(nèi)部形貌用子,它把人體的內(nèi)部形貌用斷層圖像斷層圖像顯示出來。顯示出來。其他的例子還有其他的例子還有遙感技術(shù)遙感技術(shù)。70傳感器的缺陷:傳感器的缺陷:n 但是但是目前工程傳感器在以下幾方面還遠(yuǎn)比不上人類目前工程傳感器在以下幾方面還遠(yuǎn)比不上人類的感官:的感官:n多維信息感知、多維信息感知、n多方面功能信息的感知功能、多方面功能信息的感知功能、n對(duì)信息變化的微分功能、對(duì)信息變化的微分功能、n信息的選擇功能、信息的選擇功能、n學(xué)習(xí)功能、學(xué)習(xí)功能、n對(duì)信息的聯(lián)想功能、對(duì)信息的聯(lián)想功能、n對(duì)模糊量的處理能力以及處理全局和局部關(guān)系的能力對(duì)模糊量的處理能力以及處理全局和局部關(guān)系的能力
38、。這正是今后傳感器這正是今后傳感器智能化智能化的一些發(fā)展方向。的一些發(fā)展方向。71傳感器的分類傳感器的分類按工作機(jī)理按工作機(jī)理:物理型、化學(xué)型、生物型:物理型、化學(xué)型、生物型按構(gòu)成原理按構(gòu)成原理:結(jié)構(gòu)型、物性型和復(fù)合型。:結(jié)構(gòu)型、物性型和復(fù)合型。 結(jié)構(gòu)型結(jié)構(gòu)型:利用物理學(xué)中:利用物理學(xué)中場(chǎng)的定律場(chǎng)的定律構(gòu)成的,構(gòu)成的,包括力場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)定律,電磁場(chǎng)的電磁定包括力場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)定律,電磁場(chǎng)的電磁定律等,傳感器的性能與它的結(jié)構(gòu)材料律等,傳感器的性能與它的結(jié)構(gòu)材料沒沒有有多大關(guān)系。多大關(guān)系。 物性型:物性型:利用利用物質(zhì)定律物質(zhì)定律構(gòu)成,如歐姆定構(gòu)成,如歐姆定律等,其性能隨材料的不同而異。律等,其性能隨材料的
39、不同而異。72傳感器的分類傳感器的分類按能量轉(zhuǎn)換情況:按能量轉(zhuǎn)換情況:能量能量轉(zhuǎn)換型轉(zhuǎn)換型傳感器和能量傳感器和能量控制控制型型傳感器。傳感器。能量能量轉(zhuǎn)換型轉(zhuǎn)換型傳感器:傳感器:將非電能量轉(zhuǎn)換為電能量,將非電能量轉(zhuǎn)換為電能量,也稱換能器,通常配合有電壓測(cè)量電路和放大器。也稱換能器,通常配合有電壓測(cè)量電路和放大器。如:壓電式、熱電式、電磁式傳感器等。如:壓電式、熱電式、電磁式傳感器等。 能量能量控制型控制型傳感器傳感器:被測(cè)非電量僅對(duì)傳感器中的:被測(cè)非電量僅對(duì)傳感器中的能量起能量起控制或調(diào)節(jié)控制或調(diào)節(jié)作用。所以必須具有輔助能源作用。所以必須具有輔助能源(電能電能)。如:電阻式、電容式、電感式傳感
40、器等。如:電阻式、電容式、電感式傳感器等。73傳感器的分類傳感器的分類按敏感材料按敏感材料:根據(jù)制造傳感器所使用的材料進(jìn)行根據(jù)制造傳感器所使用的材料進(jìn)行分類??煞譃榉诸?。可分為半導(dǎo)體傳感器、陶瓷傳感器半導(dǎo)體傳感器、陶瓷傳感器等。等。按物理原理:按物理原理: 電參量式傳感器電參量式傳感器:電阻式、電容式、電感式等;:電阻式、電容式、電感式等; 磁電式傳感器磁電式傳感器:磁電感應(yīng)式、霍爾式、磁柵式等:磁電感應(yīng)式、霍爾式、磁柵式等 壓電式傳感器、光電式、氣電式、熱電式、波式、壓電式傳感器、光電式、氣電式、熱電式、波式、射線式等。射線式等。74傳感器的一般要求傳感器的一般要求:足夠的容量足夠的容量傳感
41、器的工作范圍或量程足夠傳感器的工作范圍或量程足夠大;具有一定的過載能力。大;具有一定的過載能力。靈敏度高,精度適當(dāng)靈敏度高,精度適當(dāng)即要求其輸出信號(hào)與即要求其輸出信號(hào)與被測(cè)信號(hào)成確定的關(guān)系(通常為被測(cè)信號(hào)成確定的關(guān)系(通常為線性線性),且比),且比值要大;傳感器的靜態(tài)響應(yīng)與動(dòng)態(tài)響應(yīng)的準(zhǔn)確值要大;傳感器的靜態(tài)響應(yīng)與動(dòng)態(tài)響應(yīng)的準(zhǔn)確度能滿足要求。度能滿足要求。75響應(yīng)速度快,工作穩(wěn)定,可靠性好。響應(yīng)速度快,工作穩(wěn)定,可靠性好。使用性和適應(yīng)性強(qiáng)使用性和適應(yīng)性強(qiáng)體積小,重量輕,動(dòng)作能體積小,重量輕,動(dòng)作能量小,對(duì)被測(cè)對(duì)象的狀態(tài)影響??;內(nèi)部噪聲小而量小,對(duì)被測(cè)對(duì)象的狀態(tài)影響??;內(nèi)部噪聲小而又不易受外界干擾
42、的影響;其輸出力求采用通用又不易受外界干擾的影響;其輸出力求采用通用或標(biāo)準(zhǔn)形式,以便與系統(tǒng)對(duì)接?;驑?biāo)準(zhǔn)形式,以便與系統(tǒng)對(duì)接。使用經(jīng)濟(jì)使用經(jīng)濟(jì)成本低,壽命長,且便于使用、維成本低,壽命長,且便于使用、維修和校準(zhǔn)。修和校準(zhǔn)。76傳感器發(fā)展趨勢(shì)傳感器發(fā)展趨勢(shì)采用新材料和探究新理論來發(fā)展新型傳感器采用新材料和探究新理論來發(fā)展新型傳感器發(fā)展數(shù)字式和智能型傳感器發(fā)展數(shù)字式和智能型傳感器 智能傳感器是一種智能傳感器是一種帶微處理器帶微處理器的傳感器,具有的傳感器,具有信息的采集、記憶、診斷、綜合和處理等功能。信息的采集、記憶、診斷、綜合和處理等功能。智能型傳感器大致分為如下三種:智能型傳感器大致分為如下三種
43、:具有具有判斷力判斷力的敏感裝置的敏感裝置具有具有學(xué)習(xí)能力學(xué)習(xí)能力的敏感裝置的敏感裝置具有具有創(chuàng)造能力創(chuàng)造能力的敏感裝置的敏感裝置77傳感器發(fā)展趨勢(shì)傳感器發(fā)展趨勢(shì)采用新技術(shù)、新工藝;采用新技術(shù)、新工藝;向小型化、集成化方向發(fā)展;向小型化、集成化方向發(fā)展; 將敏感元件和放大電路、運(yùn)算電路、溫將敏感元件和放大電路、運(yùn)算電路、溫度和線性補(bǔ)償電路等利用度和線性補(bǔ)償電路等利用ICIC技術(shù)制作在同一技術(shù)制作在同一芯片上或制成混合式傳感器芯片上或制成混合式傳感器發(fā)展發(fā)展“仿生傳感器仿生傳感器” 生物傳感器開發(fā)研制高性能的敏感元件開發(fā)研制高性能的敏感元件78n傳感器信息融合技術(shù)傳感器信息融合技術(shù)n納米技術(shù)納米
44、技術(shù) 先進(jìn)的納米級(jí)技術(shù)的研究可能導(dǎo)致先進(jìn)的納米級(jí)技術(shù)的研究可能導(dǎo)致納米機(jī)械裝置納米機(jī)械裝置和傳感器的產(chǎn)生和傳感器的產(chǎn)生, ,而納米技術(shù)的發(fā)展而納米技術(shù)的發(fā)展, ,可能導(dǎo)致許多領(lǐng)可能導(dǎo)致許多領(lǐng)域產(chǎn)生突破性進(jìn)展。域產(chǎn)生突破性進(jìn)展。n 納米材料是由納米級(jí)的納米材料是由納米級(jí)的超細(xì)微粒超細(xì)微粒經(jīng)壓制燒結(jié)而成經(jīng)壓制燒結(jié)而成的的, ,被認(rèn)為是完全純凈、結(jié)構(gòu)上沒有缺陷的、具有抗紫被認(rèn)為是完全純凈、結(jié)構(gòu)上沒有缺陷的、具有抗紫外線、抗紅外線、抗可見光、抗電磁干擾等外線、抗紅外線、抗可見光、抗電磁干擾等奇異功能奇異功能。 納米電子技術(shù)和納米制造技術(shù)的發(fā)展納米電子技術(shù)和納米制造技術(shù)的發(fā)展, ,促進(jìn)了納米傳感促進(jìn)了納
45、米傳感器的誕生器的誕生, ,它必將極大地豐富傳感器的理論它必將極大地豐富傳感器的理論, ,推動(dòng)傳感推動(dòng)傳感器的制造水平器的制造水平, ,拓寬傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域。拓寬傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域。 79 無論是金屬糧倉還是土倉,為防止霉變,糧無論是金屬糧倉還是土倉,為防止霉變,糧食都是分層存放,倉內(nèi)溫度和濕度不能過高,為食都是分層存放,倉內(nèi)溫度和濕度不能過高,為此,需在各層安放溫、濕度傳感器進(jìn)行檢測(cè)。裝此,需在各層安放溫、濕度傳感器進(jìn)行檢測(cè)。裝有溫、濕度探頭的糧倉示意圖如下。有溫、濕度探頭的糧倉示意圖如下。 將各層探頭輸出接至將各層探頭輸出接至溫、濕度巡檢儀溫、濕度巡檢儀上,通上,通過巡檢儀監(jiān)視器監(jiān)視各點(diǎn)溫、
46、濕度情況。通過通過巡檢儀監(jiān)視器監(jiān)視各點(diǎn)溫、濕度情況。通過通風(fēng)口保持溫、濕度在要求范圍內(nèi)。風(fēng)口保持溫、濕度在要求范圍內(nèi)。例例 糧倉溫度、濕度檢測(cè)糧倉溫度、濕度檢測(cè)80裝有溫濕度探頭的糧倉示意圖裝有溫濕度探頭的糧倉示意圖通風(fēng)口探頭通風(fēng)口通風(fēng)口81傳感器的圖形符號(hào)與命名方法傳感器的圖形符號(hào)與命名方法 傳感器的命名方法及代號(hào)傳感器的命名方法及代號(hào)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB766687GB766687規(guī)定了傳感器的命名方法及代號(hào),并將其規(guī)定了傳感器的命名方法及代號(hào),并將其作為統(tǒng)一傳感器命名及代號(hào)的作為統(tǒng)一傳感器命名及代號(hào)的依據(jù)依據(jù),本標(biāo),本標(biāo)準(zhǔn)適用于傳感器的準(zhǔn)適用于傳感器的生產(chǎn)、科
47、學(xué)研究、教學(xué)生產(chǎn)、科學(xué)研究、教學(xué)以及其它相關(guān)領(lǐng)域以及其它相關(guān)領(lǐng)域。 821. 1. 傳感器的命名方法傳感器的命名方法 n一種傳感器產(chǎn)品的名稱,應(yīng)由一種傳感器產(chǎn)品的名稱,應(yīng)由主題詞主題詞加加四級(jí)修飾語四級(jí)修飾語構(gòu)成:構(gòu)成:(1) (1) 主題詞主題詞 傳感器;傳感器;(2) (2) 第一級(jí)修飾語第一級(jí)修飾語 被測(cè)量被測(cè)量,包括修飾被測(cè)量的定語,包括修飾被測(cè)量的定語(3) (3) 第二級(jí)修飾語第二級(jí)修飾語 轉(zhuǎn)換原理轉(zhuǎn)換原理一般可后續(xù)以一般可后續(xù)以“式式”(4) (4) 第三級(jí)修飾語第三級(jí)修飾語 特征描述特征描述,指,指必須必須強(qiáng)調(diào)傳感器的結(jié)強(qiáng)調(diào)傳感器的結(jié)構(gòu)、性能、材料特征、敏感元件以及其它必要的性
48、能特構(gòu)、性能、材料特征、敏感元件以及其它必要的性能特征,一般可后續(xù)以征,一般可后續(xù)以“型型”字;字;(5) (5) 第四級(jí)修飾語第四級(jí)修飾語 主要技術(shù)指標(biāo)主要技術(shù)指標(biāo)( (量程、精確度、靈敏量程、精確度、靈敏度范圍等度范圍等) )。 83n2. 2. 傳感器命名的應(yīng)用傳感器命名的應(yīng)用應(yīng)用的場(chǎng)合不同,命名方法也不完全相同應(yīng)用的場(chǎng)合不同,命名方法也不完全相同,譬如:,譬如: (1) (1) 題目中的用法題目中的用法。本命名法在有關(guān)傳感器的統(tǒng)。本命名法在有關(guān)傳感器的統(tǒng)計(jì)表格、圖書索引、檢索以及計(jì)算機(jī)漢字處理等特殊計(jì)表格、圖書索引、檢索以及計(jì)算機(jī)漢字處理等特殊場(chǎng)合,應(yīng)采用上述場(chǎng)合,應(yīng)采用上述所規(guī)定的順序所規(guī)定的順序。如,傳感器、色壓、。如,傳感器、色壓、應(yīng)變應(yīng)變 計(jì)計(jì) 式、放大式、放大 型型 、0 03500 3500 kPakPa。(2) (2) 正文中的用法正文中的用法。作
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