傳感器技術(shù) 第1章傳感器基礎(chǔ)知識

1、同學(tng xu)們好！1共五十三頁傳感器 原理與應用(yngyng)技術(shù)2共五十三頁課程概述(i sh): 理論實驗第1章 傳感器基礎(chǔ)知識第2章 應變(yngbin)式傳感器第3章 電容式傳感器第4章 電感式傳感器第5章 壓電式傳感器第6章 熱電式傳感器第7章 磁敏式傳感器第8章 光電式傳感器第9章 光纖傳感器主要內(nèi)容3共五十三頁教材(jioci)與參考書教材：傳感器原理(yunl)與應用技術(shù)，劉愛華，滿寶元編著， 人民郵電出版社,2006年。參考書：傳感器原理與應用.黃賢武,鄭筱霞主編， 電子科技大學出版社,1995年。傳感器原理及應用.王化祥,張淑英主編， 天津大學出版社,1999年

2、。4共五十三頁教學基本(jbn)要求學會(xuhu)傳感器的基礎(chǔ)知識。掌握各類傳感器的基本特性和工作原理、典型測量電路。了解各類傳感器的典型應用。5共五十三頁第1章 傳感器的基本概念1.1 學習(xux)傳感器的重要性1.2傳感器的組成(z chn)與分類 1.3 傳感器的數(shù)學模型概述1.4 傳感器的基本特性1.5 傳感器的標定與校準6共五十三頁1.1 學習(xux)傳感器的重要性7共五十三頁 傳感器技術(shù)是材料學、力學、電學、磁學、微電子學、光學、聲學、化學、生物學、精密機械、仿生學、測量技術(shù)、半導體技術(shù)、計算機技術(shù)、信息處理技術(shù)、乃至系統(tǒng)科學、人工智能、自動化技術(shù)等眾多(zhngdu)學科相

3、互交叉的綜合性高新技術(shù)密集型前沿技術(shù)。 8共五十三頁 傳感器技術(shù)廣泛應用于航空航天、兵器、信息產(chǎn)業(yè)、機械、電力、能源、交通、冶金、石油(shyu)、建筑、郵電、生物、醫(yī)學、環(huán)保、材料、災害預測預防、農(nóng)林漁業(yè)、食品、煙酒制造、建筑、汽車、艦船、機器人、家電、公共安全等領(lǐng)域。 9共五十三頁 傳感器技術(shù)與通信技術(shù)、計算機技術(shù)構(gòu)成(guchng)信息科學技術(shù)的三大支柱。10共五十三頁傳感器的主要(zhyo)應用信息處理電信電話科技測試設(shè)備控制交通控制輸電系統(tǒng)機床機器人家用電器照相機汽車飛機船舶氣象海洋環(huán)境污染醫(yī)療防火光能利用熱能利用土木建筑農(nóng)林機械能利用貨幣金融食品111551101034736598

4、16127783431 3147111707693612621242014需要量11共五十三頁 在電力、冶金、石化、化工(hugng)等流程工業(yè)中，生產(chǎn)線上設(shè)備運行狀態(tài)關(guān)系到整個生產(chǎn)線流程。通常建立24小時在線監(jiān)測系統(tǒng)。 石化企業(yè)輸油管道、儲油罐等壓力容器的破損和泄露(xilu)檢測。1. 自動檢測與自動控制系統(tǒng)12共五十三頁13共五十三頁14共五十三頁15共五十三頁在汽車、機床、電機、發(fā)動機等產(chǎn)品出廠時，必須對其性能(xngnng)質(zhì)量檢測。 圖示為汽車出廠檢驗原理框圖，測量參數(shù)包括潤滑油溫度、冷卻水溫度、燃油壓力及發(fā)動機轉(zhuǎn)速等。通過對抽樣汽車的測試，工程師可以了解產(chǎn)品質(zhì)量。汽車扭距測量機床

5、加工精度測量16共五十三頁2. 汽車(qch)與傳感器 高級轎車需要用傳感器對溫度、壓力、位置、距離、轉(zhuǎn)速、加速度、濕度、電磁、光電、振動(zhndng)等進行實時準確的測量，一般需要301 00種傳感器。17共五十三頁3. 傳感器與家用電器(ji yn din q)自動電飯鍋、吸塵器、空調(diào)器、電子(dinz)熱水器、風干器、電熨斗、電風扇、洗衣機、洗碗機、照相機、電冰箱、電視機、錄像機、家庭影院18共五十三頁全自動洗衣機中的傳感器：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(洗凈度) 液位傳感器，電阻(dinz)傳感器(衣物烘干檢測)。19共五十三頁指紋(zhwn)傳

6、感器透光率傳感器20共五十三頁鼠標:光電位移(wiy)傳感器攝象頭:CCD傳感器PC機中的測試(csh)技術(shù)應用21共五十三頁聲位筆:超聲波傳感器麥克風:電容(dinrng)傳聲器22共五十三頁聲卡:A/D卡 + D/A卡軟驅(qū)(run q):速度,位置伺服23共五十三頁樓宇控制與安全(nqun)防護為使建筑物成為安全、健康(jinkng)、舒適、溫馨的生活、工作環(huán)境，并能保證系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性和管理的智能化。在樓宇中應用了許多測試技術(shù)，如闖入監(jiān)測、空氣監(jiān)測、溫度監(jiān)測、電梯運行狀況。 圖示為某公司樓宇自動化系統(tǒng)。該系統(tǒng)分為：電源管理、安全監(jiān)測、照明控制、空調(diào)控制、停車管理、水/廢水管理和電梯監(jiān)控。

7、24共五十三頁圖示為某公司樓宇自動化系統(tǒng)。該系統(tǒng)分為：電源管理、安全監(jiān)測、照明控制、空調(diào)控制、停車(tng ch)管理、水/廢水管理和電梯監(jiān)控。25共五十三頁26共五十三頁27共五十三頁煙霧(ynw)傳感器亮度(lingd)傳感器人體探測器28共五十三頁機械手、機器人中的傳感器: 轉(zhuǎn)動/移動位置傳感器、力傳感器、視覺(shju)傳感器、聽覺傳感器、接近距離傳感器、觸覺傳感器、熱覺傳感器、嗅覺傳感器。 4. 傳感器在機器人上的應用(yngyng)29共五十三頁密歇根大學(dxu)的機械手裝配模型30共五十三頁廣州中鳴數(shù)碼(shm)的機器狗31共五十三頁32共五十三頁機器人服務員33共五十三頁沙漠

8、(shm)機器人34共五十三頁超聲波測距傳感器、判斷建筑物內(nèi)人和物所在位置；紅外線色彩傳感器運動軌跡(guj)和AGV小車位置識別；條形碼傳感器，貨品識別。香港理工(l n)AGV模型AGV自動送貨車 35共五十三頁AGV自動(zdng)送貨車 36共五十三頁2003年9月，全球現(xiàn)場直播埃及金字塔世界最古老石棺的考古挖掘(wju)進程，可能揭開古埃及金字塔內(nèi)部結(jié)構(gòu)之謎。一個小機器人通過了埃及最大的金字塔內(nèi)一條狹窄的通道，試圖揭開4600年前的秘密。它的探秘之行以發(fā)現(xiàn)了又一道封閉的石門而告終。 圖坦卡蒙的詛咒“不論是誰騷擾了法老的安寧(nnng)，死神之翼將在它的頭上降臨。”37共五十三頁小機器

9、人挑戰(zhàn)法老咒語，代替科學家勇探胡夫金字塔內(nèi)部秘道?！敖鹱炙握摺?，511，地面(dmin)探測雷達、超聲波傳感器（測石頭厚度）。38共五十三頁5. 傳感器在生物醫(yī)學上的應用(yngyng)醫(yī)學39共五十三頁 對人體的健康狀況進行診斷需要進行多種生理參數(shù)的測量(cling)。 國內(nèi)已經(jīng)成功地開發(fā)出了用于測量近紅外組織血氧參數(shù)的檢測儀器。人類基因組計劃的研究也大大促進了對酶、免疫、微生物、細胞、NA、RNA、蛋白質(zhì)、嗅覺、味覺和體液組份以及血氣、血壓、血流量、脈搏等傳感器的研究。 40共五十三頁41共五十三頁光纖流速傳感器熒光材料制作的電子鼻傳感器生物酶血樣分析傳感器熱/光電量42共五十三頁6.

10、 傳感器與航空(hngkng)及航天43共五十三頁飛行器：控制(kngzh)在預定軌道上速度、加速度、飛行距離測量、周圍環(huán)境、內(nèi)部(nib)設(shè)備監(jiān)控、本身狀態(tài)參數(shù)的測量。陀螺儀、陽光傳感器、星光傳感器、地磁傳感器44共五十三頁7. 傳感器與環(huán)境保護(hunjng boh) 保護環(huán)境和生態(tài)平衡，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，必須進行大氣監(jiān)測和江河湖海水質(zhì)檢測，需要大量用于污水流量、PH值、電導、濁度、COD、BOD、TP、TN、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濃度以及風向、風速、溫度(wnd)、濕度、工業(yè)粉塵、煙塵、煙氣、SO2、NO、O3、CO等參數(shù)測量的傳感器，這些傳感器中大

11、多數(shù)亟待開發(fā)。 45共五十三頁NOX NO + NO2dust sootH2SH2OHC C-totalCO2 COO2 HCN HCl HF NH3 SO2 煙塵(ynchn)濁度測量46共五十三頁47共五十三頁紅外線分布(fnb)差異礦藏(kungcng)埋藏地區(qū)8. 傳感器與遙感技術(shù)微波紅外接收傳感器48共五十三頁9. 傳感器在軍事(jnsh)技術(shù)領(lǐng)域的應用 先進的科學技術(shù)總是最先被應用(yngyng)于戰(zhàn)爭。 以坦克、飛機、軍艦為標志的作戰(zhàn)平臺是傳統(tǒng)的主戰(zhàn)兵器，各類傳感器不過是配屬的保障設(shè)施。 49共五十三頁 海灣戰(zhàn)爭中，伊拉克在科威特戰(zhàn)區(qū)部署了4280輛坦克，多國部隊只有3800輛坦

12、克。 但結(jié)果(ji gu)是伊拉克的坦克89被毀，而多國部隊的坦克僅損失20輛。 這種懸殊的損毀比，正是由于雙方信息優(yōu)勢及精確制導武器方面的明顯差距造成的。50共五十三頁智能武器把巨大的殺傷力和極高的精確性相結(jié)合，將會使軍事機構(gòu)(jgu)思考未來戰(zhàn)爭的方式發(fā)生革命。 高技術(shù)常規(guī)武器成為比核武器更可靠的手段，打了不用管的制導炮彈能像導彈那樣捕捉和跟蹤目標，射程遠，威力大，價格低，命中率高，具有子母彈的打擊能力，以及破甲彈、動能彈的攻擊方式。 51共五十三頁農(nóng)業(yè)將是知識密集、技術(shù)密集的產(chǎn)業(yè)，設(shè)施農(nóng)業(yè)可以有效提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益和增強抗災能力，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，以達到高產(chǎn)、高效、優(yōu)質(zhì)。 信息獲取手段是實現(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，主要用于溫度、濕度、土壤干燥度、CO2、光照度、土壤養(yǎng)分等參數(shù)的測量。信息獲取技術(shù)還在農(nóng)田和果園生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)生物學研究、農(nóng)藥殘留量檢測等方面得到(d do)了廣泛的應用。 10. 傳感器與農(nóng)業(yè)(nngy)農(nóng)業(yè)52共五十三頁內(nèi)容摘要同學們好。課程概述: 理論實驗。第1章 傳感器的基本概念。傳感器技術(shù)與通信技術(shù)、計算機技術(shù)構(gòu)成信息科學技術(shù)的三大支柱。圖示為汽車出廠檢驗(jinyn)原理框圖，測量參數(shù)包括潤滑油溫度、冷卻水溫度、燃油壓力及發(fā)動機轉(zhuǎn)速等。聲卡:A