第1章 傳感器概述課件

1、主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：1.1 1.1 什么是傳感器什么是傳感器 1.2 1.2 傳感器的作用和地位傳感器的作用和地位 1.3 1.3 傳感器現(xiàn)狀和國內(nèi)外發(fā)展趨勢傳感器現(xiàn)狀和國內(nèi)外發(fā)展趨勢 1.4 1.4 檢測系統(tǒng)的組成原理檢測系統(tǒng)的組成原理 1.5 1.5 傳感器的定義、組成和分類方法傳感器的定義、組成和分類方法液位監(jiān)測液位監(jiān)測物位監(jiān)測物位監(jiān)測物位、液位監(jiān)測物位、液位監(jiān)測控制進料出料控制進料出料 壓電傳感器的汽車車速監(jiān)測壓電傳感器的汽車車速監(jiān)測高高分分子子壓壓電電材材料料測測速速 兩根高分子壓電電纜平行埋設于公路路面下可以用來測量車速兩根高分子壓電電纜平行埋設于公路路面下可以用來測量車速及汽車載

2、重量，根據(jù)存儲在計算機內(nèi)部的數(shù)據(jù)，判定汽車的車型及汽車載重量，根據(jù)存儲在計算機內(nèi)部的數(shù)據(jù)，判定汽車的車型。 壓力傳感器的車胎壓力監(jiān)測壓力傳感器的車胎壓力監(jiān)測背投電視生產(chǎn)線背投電視生產(chǎn)線調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)空調(diào)生產(chǎn)線空調(diào)生產(chǎn)線網(wǎng)絡產(chǎn)品生產(chǎn)線網(wǎng)絡產(chǎn)品生產(chǎn)線液晶產(chǎn)品生產(chǎn)線液晶產(chǎn)品生產(chǎn)線全國最大的插件機群全國最大的插件機群 紡紡 織織 品品精確的精確的 煙草烘干煙草烘干木材烘干木材烘干芯片生產(chǎn)要求最高的濕度穩(wěn)定性芯片生產(chǎn)要求最高的濕度穩(wěn)定性紙紙 品品濕度傳感器濕度傳感器對運動的球類有正確反應的機器人對運動的球類有正確反應的機器人能打網(wǎng)球的機器人能打網(wǎng)球的機器人機器人足球比賽機器人足球比賽能行走的機器人能行

3、走的機器人服務機器人服務機器人機器人伴舞機器人伴舞機器人奏樂機器人奏樂可愛的小機器人可愛的小機器人能上臺階并避開能上臺階并避開障礙物的機器人障礙物的機器人能自己站起來能自己站起來的機器人的機器人軍事機器人軍事機器人排爆機器人排爆機器人進攻型機器人進攻型機器人工業(yè)機器人工業(yè)機器人核工業(yè)機器人核工業(yè)機器人汽車噴漆機器人汽車噴漆機器人機器人的手機器人的手機械手在汽車加工中的應用機械手在汽車加工中的應用機械手能按照程序焊接和安裝汽車部件。機械手能按照程序焊接和安裝汽車部件。激光焊接機械手激光焊接機械手F1發(fā)射的超聲波到達發(fā)射的超聲波到達 F2的時間較短的時間較短上海盧浦大橋通車上海盧浦大橋通車應力試驗

4、應力試驗一臺洗衣機的基本功能主要有：一臺洗衣機的基本功能主要有：攪動；攪動；進水、出水；進水、出水；溫度控制；溫度控制；時間控制；時間控制；洗滌劑分配；洗滌劑分配；水和泡沫監(jiān)控；水和泡沫監(jiān)控；烘干（濕度控制）；烘干（濕度控制）；編排次序（程序設計）；編排次序（程序設計）；操作面板、顯示技術(shù)（操作面板、顯示技術(shù)（PC接口）接口）（1） 洗衣機中的傳感器：洗衣機中的傳感器： 溫度溫度 NTC（熱敏電阻）（熱敏電阻） 濕度濕度 濕敏元件濕敏元件 旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)速計轉(zhuǎn)速計 液位液位 壓力傳感器壓力傳感器 質(zhì)量質(zhì)量 電感傳感器電感傳感器 位置位置 簧片管簧片管 失衡失衡 轉(zhuǎn)速計、壓力傳感器轉(zhuǎn)速計、壓力傳感

5、器 水的泡沫水的泡沫 濁度（紅外）濁度（紅外） 水的硬度水的硬度 電導率電導率 洗滌液分配洗滌液分配 條碼芯片條碼芯片 洗衣機的基本功能洗衣機的基本功能攪動：攪動：目前在可以控制的目前在可以控制的AC或或DC電動機中，使用一個電動機中，使用一個轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速傳感器速傳感器來測量速度；來測量速度；水攝入量，水位：水攝入量，水位：水位測量是利用水位測量是利用壓力測量壓力測量的原理來實的原理來實現(xiàn)的，功能只作為單純的限位器?，F(xiàn)的，功能只作為單純的限位器。溫度控制：溫度控制：亞洲洗衣機都使用冷水，不安裝溫度傳感器。亞洲洗衣機都使用冷水，不安裝溫度傳感器。另一類裝有冷水和熱水管，美國使用較普遍。通過另一類裝有冷

6、水和熱水管，美國使用較普遍。通過NTC傳感器精確控制溫度，保證洗滌效果。傳感器精確控制溫度，保證洗滌效果。洗滌劑分配：洗滌劑分配：洗滌劑通過專用分配器加入洗衣機。洗滌劑通過專用分配器加入洗衣機。 德國德國自動配量系統(tǒng)自動配量系統(tǒng)的復雜解決方案引起高額購買費用，的復雜解決方案引起高額購買費用，其它（如歐洲）機型的洗滌劑分配解決方案都沒有得到其它（如歐洲）機型的洗滌劑分配解決方案都沒有得到市場認可，也是電子設備另一領域的應用。有人提出用市場認可，也是電子設備另一領域的應用。有人提出用條形碼或芯片卡分配機器可讀指令。條形碼或芯片卡分配機器可讀指令。 水和泡沫監(jiān)控：水和泡沫監(jiān)控： 水的硬度水的硬度與洗

7、滌劑分配有關(guān)，水的硬度測量是利用測量與洗滌劑分配有關(guān)，水的硬度測量是利用測量電導率的傳感器電導率的傳感器來實現(xiàn)的。由于水中的鹽類影響，測量來實現(xiàn)的。由于水中的鹽類影響，測量結(jié)果還不夠精確。結(jié)果還不夠精確。 泡沫泡沫也是可以測量的，近年來使用相對便宜的也是可以測量的，近年來使用相對便宜的紅外線傳紅外線傳感器感器，通過記錄紅外光的衰減進行泡沫渾濁度測量。但，通過記錄紅外光的衰減進行泡沫渾濁度測量。但是，這一領域的最大進步還未到來。是，這一領域的最大進步還未到來。渾濁度傳感器測量泡沫質(zhì)量的工作原理渾濁度傳感器測量泡沫質(zhì)量的工作原理LED管子管子感光晶體管感光晶體管泡沫泡沫 洗衣機的基本功能洗衣機的基

8、本功能（2）洗碗機：）洗碗機： 溫度溫度 NTC 流量流量 旋轉(zhuǎn)式水表、壓力傳感器旋轉(zhuǎn)式水表、壓力傳感器 咸度咸度 （簧片觸點（簧片觸點+密度）傳感器密度）傳感器 洗滌劑量洗滌劑量 簧片觸點簧片觸點 噴射臂旋轉(zhuǎn)噴射臂旋轉(zhuǎn) 磁阻傳感器磁阻傳感器 （3）烘干機：）烘干機： 溫度溫度 NTC 濕度濕度 電導傳感器電導傳感器（4）制冷機：）制冷機： 溫度溫度（5）烤箱：）烤箱： 溫度溫度 pt100（6）微波爐：）微波爐： 溫度溫度 NTC 濕度濕度 陶瓷傳感器陶瓷傳感器 氣體氣體( 7 ) 吹風機：吹風機： 溫度溫度 NTC 溫度（非接觸）溫度（非接觸） 紅外線熱電偶紅外線熱電偶 氣流氣流( 8 )

9、 烤面包爐：烤面包爐： 溫度溫度 NTC 溫度（非接觸）溫度（非接觸）紅外線熱電偶紅外線熱電偶( 9 ) 熨斗：熨斗： 溫度溫度 雙金屬片開關(guān)雙金屬片開關(guān) 濕度濕度 位置、移動位置、移動 傾斜傳感器、加速度傳感器傾斜傳感器、加速度傳感器 汽車傳感器汽車傳感器 溫度、濕度傳感器（空調(diào)溫度、濕度傳感器（空調(diào) ）；）； 轉(zhuǎn)速傳感器（速度轉(zhuǎn)速傳感器（速度 ）；）； 位置（曲軸、凸輪）霍爾傳感器；位置（曲軸、凸輪）霍爾傳感器； 氣體傳感器（氧）；氣體傳感器（氧）； 衛(wèi)星自動定位系統(tǒng)衛(wèi)星自動定位系統(tǒng) （ GPS ，導航傳感器，導航傳感器 ）；）； 爆震傳感器；爆震傳感器； 里程表傳感器；里程表傳感器；GP

10、S導航導航 汽車傳感器汽車傳感器速度、轉(zhuǎn)速速度、轉(zhuǎn)速加速度加速度溫度溫度液位液位接近傳感器接近傳感器里程里程 汽車傳感器汽車傳感器、變配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、保安、電梯等機電設備控制管理。保安、電梯等機電設備控制管理。 水、電、氣水、電、氣通過傳感器測量溫濕度、空氣壓力、液體壓差、通過傳感器測量溫濕度、空氣壓力、液體壓差、流量、液位等進行檢測。流量、液位等進行檢測。 西門子推出的西門子推出的“ID MouseID Mouse” 鼠標。鼠標。 鼠標上端安有指尖傳感器，一旦指紋被識別，使用者就鼠標上端安有指尖傳感器，一旦指紋被識別，使用者就可以啟動可以啟動PCPC的操作系統(tǒng)。如果

11、長時間不動鼠標，它將自動啟的操作系統(tǒng)。如果長時間不動鼠標，它將自動啟動屏幕保護程序，直到使用者再次觸摸動屏幕保護程序，直到使用者再次觸摸ID ID 鼠標為止。鼠標為止。 這個鼠標在這個鼠標在0.250.25平方英寸的觸摸芯片上有平方英寸的觸摸芯片上有6500065000個傳感個傳感 系統(tǒng)系統(tǒng)，可捕捉指紋的細節(jié)。，可捕捉指紋的細節(jié)。 指紋識別系統(tǒng)指紋識別系統(tǒng) 已廣泛應用于桌面電腦、筆記本電腦、已廣泛應用于桌面電腦、筆記本電腦、ATM機、蜂窩電話、考勤系統(tǒng)、機、蜂窩電話、考勤系統(tǒng)、門禁控制以及門禁控制以及Internet 電子商務安全系統(tǒng)，遍及銀行、保險、邊防檢查、電子商務安全系統(tǒng)，遍及銀行、保險

12、、邊防檢查、醫(yī)療衛(wèi)生及網(wǎng)絡接入等各個領域。醫(yī)療衛(wèi)生及網(wǎng)絡接入等各個領域。NOXNO + NO2dust sootH2SH2OHCC-totalCO2COO2HCN HCl HF NH3SO2BODBOD是最重要的水質(zhì)有機污染指標之一。是最重要的水質(zhì)有機污染指標之一。除作為一項污染指標外，還可用來探明除作為一項污染指標外，還可用來探明廢水可生化性和生化處理效果。廢水可生化性和生化處理效果。BOD BOD 檢測檢測 水質(zhì)指標水質(zhì)指標 化學需氧量化學需氧量 COD（Chemical Oxygen Demand） ； 生化需氧量生化需氧量 BOD (Biochemica Oxygen Demand）；

13、）； 總有機碳總有機碳 TOC（Total Organic Carbon）；）； 總需氧量總需氧量 TOD（Total Oxygen Demand）。）。遠程遠程檢測檢測 瓷磚粘結(jié)劑、大理石膠粘劑；瓷磚粘結(jié)劑、大理石膠粘劑； 各種混凝土外加劑、防水劑；各種混凝土外加劑、防水劑； 防水材料；混凝土；水泥；墻體材料：防水材料；混凝土；水泥；墻體材料： 各種磚、墻板、路面磚、異形磚。各種磚、墻板、路面磚、異形磚。未來世界是個充滿傳感器的世界，未來世界是個充滿傳感器的世界， 還會有：還會有：F 智能房屋（自動識別主人，太陽能提供能源）智能房屋（自動識別主人，太陽能提供能源） 智能衣服（自動調(diào)節(jié)溫度）智

14、能衣服（自動調(diào)節(jié)溫度） 智能公路（自動記錄公路的壓力、溫度、車流量）智能公路（自動記錄公路的壓力、溫度、車流量） 智能汽車（無人駕駛、智能汽車（無人駕駛、GPSGPS衛(wèi)星定位）衛(wèi)星定位） 智能化設備智能化設備越來越多。越來越多。智能化水質(zhì)檢驗智能化水質(zhì)檢驗 傳感器作用傳感器作用（1 1） 測量與數(shù)據(jù)采集測量與數(shù)據(jù)采集（2 2） 檢測與控制檢測與控制（3 3） 診斷與監(jiān)測診斷與監(jiān)測（4 4） 輔助觀測儀器輔助觀測儀器（5 5） 資源探測資源探測（6 6） 環(huán)境保護環(huán)境保護（7 7） 醫(yī)療衛(wèi)生醫(yī)療衛(wèi)生（8 8） 家用電器家用電器 n 現(xiàn)場數(shù)據(jù)就近登陸現(xiàn)場數(shù)據(jù)就近登陸 通過通過 InternetInternet網(wǎng)與用戶之間異地交換數(shù)據(jù)遠程控制等。網(wǎng)與用戶之間異地交換數(shù)據(jù)遠程控制等。 傳感器的數(shù)字化和網(wǎng)絡化結(jié)構(gòu)傳感器的數(shù)字化和網(wǎng)絡化結(jié)構(gòu) 傳感器的數(shù)字化和網(wǎng)絡化傳感器的數(shù)字化和網(wǎng)絡化 傳感器的數(shù)字化和網(wǎng)絡化傳感器的數(shù)字化和網(wǎng)絡化 傳感器的數(shù)字化和網(wǎng)絡化傳感器的數(shù)字化和網(wǎng)絡化這里的這里的“物物”要滿足以下條件才能夠被納入要滿足以下條件才能夠被納入“物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)”的范圍：的范圍：傳感器傳感器；普通電測儀表基本組成（數(shù)字萬用表）普通電測儀表基本組成（數(shù)字萬用表）傳感器傳感器非電量非電量電量電量轉(zhuǎn)換、放大轉(zhuǎn)換、放大解調(diào)電路解調(diào)電路A/D變換變換數(shù)字顯示數(shù)字顯示典型微機測試系統(tǒng)典型