傳感器與檢測(cè)技術(shù)第二版陳潔黃鴻第一章_緒論(定稿)2003

1、傳感器原理(yunl)與應(yīng)用主講(zhjing)教師：孟潔課程性質(zhì)：專業(yè)課黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)共四十八頁成績(jī)?cè)u(píng)定(pngdng)標(biāo)準(zhǔn)平時(shí)成績(jī)40分；期末考試100*0.6分。例：某同學(xué)平時(shí)成績(jī)38分，考試試卷得分(d fn)45，則最后總成績(jī)：38+45*0.6=65共四十八頁獲得(hud)平時(shí)成績(jī)：1、出勤成績(jī)：10*2=20分2、實(shí)驗(yàn)課成績(jī)：滿分(mn fn)12分3、加分項(xiàng)目： 回答提問（每個(gè)問題1分，共4分） 額外加分項(xiàng)：作報(bào)告4分-10分4、違反課堂紀(jì)律扣分項(xiàng)： 聊天扣2分 玩手機(jī)（上網(wǎng)、聽音樂）5分 電腦游戲機(jī)類電子設(shè)備玩游戲 看電影10分 共四十八頁期末(q m)成績(jī)舉例：假設(shè)同學(xué)

2、甲出勤得20分，實(shí)驗(yàn)完成比較好并且認(rèn)真書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告12分，無曠課無早退無違紀(jì)，但是也沒有回答問題，平時(shí)成績(jī)得33分。則考試成績(jī)必須高于45分可以及格。平時(shí)成績(jī)36分，考試成績(jī)必須高于40分；假設(shè)同學(xué)乙出勤得分18分，實(shí)驗(yàn)完成情況一般(ybn)得分9分，違紀(jì)一次扣2分。平時(shí)成績(jī)25分?？荚嚦煽?jī)57分可以及格。假設(shè)做一次精彩的報(bào)告得10分，則平時(shí)成績(jī)35分。期末及格幾率更大一些。共四十八頁期末成績(jī)(chngj)舉例：假設(shè)同學(xué)丙只曠課1次，實(shí)驗(yàn)完成比較好并且認(rèn)真書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告12分，無早退無違紀(jì)，但是也沒有回答問題，平時(shí)成績(jī)得32分。想更多一些平時(shí)成績(jī)，做了一次比較好的報(bào)告，最后得40分平時(shí)成績(jī)，考試

3、100分試卷(shjun)得分33*0.6+40=59.8 約60分 成績(jī)及格同學(xué)丁，出勤,19，實(shí)驗(yàn)10，違紀(jì)扣10分，平時(shí)成績(jī)19，考試成績(jī)59*0.6=35.4+19=54 不及格 考試成績(jī)65*0.6=39+19=58 不及格共四十八頁特別(tbi)說明曠課超過4節(jié)直接取消考試資格上課帶電腦打游戲看電影或嚴(yán)重影響其他同學(xué)聽課或影響教師授課，且不服從教師管理等嚴(yán)重情節(jié)，視情節(jié)一次性扣除20-30分平時(shí)成績(jī)，并移交學(xué)院處理。對(duì)教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容，歡迎大家踴躍提出寶貴意見，可以積極修正講課內(nèi)容，希望同學(xué)(tng xu)們和教師能共同努力營(yíng)造良好寬松的學(xué)習(xí)環(huán)境。共四十八頁實(shí)驗(yàn)(shyn)安排實(shí)

4、驗(yàn)名稱1. 金屬箔式應(yīng)變片單臂、半橋、全橋性能實(shí)驗(yàn)（3個(gè)實(shí)驗(yàn)）2電容、霍爾傳感器位移實(shí)驗(yàn)（2個(gè)）3電渦流傳感器實(shí)驗(yàn)及被測(cè)材質(zhì)對(duì)電渦流傳感器特性影響（2個(gè)）4其他3個(gè)實(shí)驗(yàn)自選共四十八頁參考(cnko)網(wǎng)站 1傳感器課程 /eie/cgq/main.html2儀表(ybio)技術(shù)與傳感器 3中國(guó)傳感器 4傳感器技術(shù) 521IC中國(guó)電子網(wǎng) 6西北工業(yè)大學(xué)傳感器精品課/jp2005/18/index.asp7吉林大學(xué)傳感器精品課/subwebpage/teachergroup.htm共四十八頁課程主要(zhyo)內(nèi)容基礎(chǔ)知識(shí)定義、分類 原理、應(yīng)用、一般特性傳感器原理(yunl)熱電傳感器檢測(cè)系統(tǒng)電阻傳

5、感器電感傳感器電容傳感器壓電傳感器光電式傳感器核輻射傳感器磁敏傳感器其他傳感器傳感器的工作原理、結(jié)構(gòu)、主要參數(shù)、檢測(cè)電路及其典型應(yīng)用。共四十八頁章節(jié)(zhngji)安排第一章 緒論(xln)第二章 電阻式傳感器第三章 電感式傳感器第四章 電容式傳感器第五章 壓電式傳感器第六章 光電式傳感器第七章 熱電式傳感器 磁電式傳感器（選將） 輻射式傳感器氣濕敏傳感器共四十八頁傳感器圖片(tpin)實(shí)驗(yàn)室所見(su jin)的：最簡(jiǎn)單的傳感器共四十八頁一、 傳感器的定義二、 傳感器的地位三、 傳感器測(cè)量(cling)系統(tǒng)的組成四、 傳感器的分類五、 傳感器的特性六、 傳感器的標(biāo)定七、 選擇傳感器時(shí)需考慮的

6、問題內(nèi)容提要(ni rn t yo)第一章 緒 論共四十八頁掌握傳感器的定義及作用；熟悉傳感器測(cè)量系統(tǒng)的組成幾個(gè)部分功能；了解傳感器的分類；掌握傳感器靜態(tài)特性、動(dòng)態(tài)特性各指標(biāo)(zhbio)的意義；了解如何標(biāo)定傳感器及如何選擇傳感器。第一章 緒 論學(xué)習(xí)(xux)目標(biāo)共四十八頁第一章 緒 論國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(u ji bio zhn)（GB7665-87）中傳感器（Transducer/Sensor）的定義：能夠感受規(guī)定的被測(cè)量，并按照一定規(guī)律(gul)轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。1、定義一、傳感器的定義：共四十八頁第一章 緒 論傳感器是測(cè)量裝置，能完成檢測(cè)任務(wù)；輸入量是某一被測(cè)量，可能是物理量，也可

7、能是化學(xué)量、生物量等；輸出量是某種物理量，便于傳輸、轉(zhuǎn)換、處理、顯示等，可以是氣、光、電物理量，主要是電物理量；輸出(shch)輸入有對(duì)應(yīng)關(guān)系，且應(yīng)有一定的精確程度。發(fā)送器、傳送器、變送器、檢測(cè)器、探頭(tn tu)一感二傳,即感受被測(cè)信息,并傳送出去。2、特點(diǎn)3、別名4、功用共四十八頁一、 傳感器的定義二、 傳感器的地位(dwi)三、 傳感器測(cè)量系統(tǒng)的組成四、 傳感器的分類五、 傳感器的特性六、 傳感器的標(biāo)定七、 選擇傳感器時(shí)需考慮的問題內(nèi)容提要(ni rn t yo)第一章 緒 論共四十八頁第一章 緒 論二、 傳感器的地位(dwi)或應(yīng)用在人類進(jìn)入信息時(shí)代的今天，人們的一切社會(huì)活動(dòng)都是以信

8、息獲取與信息轉(zhuǎn)換(zhunhun)為中心，傳感器作為信息獲取與信息轉(zhuǎn)換的重要手段，是信息科學(xué)最前端的一個(gè)陣地，是實(shí)現(xiàn)信息化的基礎(chǔ)技術(shù)之一?！皼]有傳感器就沒有現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)”的觀點(diǎn)已為全世界所公認(rèn)。以傳感器為核心的檢測(cè)系統(tǒng)就像神經(jīng)和感官一樣，源源不斷地向人類提供宏觀與微觀世界的種種信息，成為人們認(rèn)識(shí)自然、改造自然的有利工具。共四十八頁應(yīng)變(yngbin)片的應(yīng)用力及壓力傳感器應(yīng)變(yngbin)式力傳感器共四十八頁例如：為防范敵軍坦克，飛機(jī)在某區(qū)域撒落數(shù)千個(gè)傳感器結(jié)點(diǎn)，形成無線傳感器監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)結(jié)點(diǎn)都配備(pibi)磁傳感器和振動(dòng)傳感器。以無線傳感器監(jiān)測(cè)網(wǎng)，替代地雷布陣 共四十八頁衛(wèi)星(wixn

9、g)、互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)大量(dling)結(jié)點(diǎn)隨機(jī)分布聯(lián)絡(luò)、自身定位、自動(dòng)組織成網(wǎng)絡(luò)傳感器探測(cè)磁場(chǎng)和震動(dòng)信息1、是不是坦克？2、根據(jù)多點(diǎn)信息， 進(jìn)行目標(biāo)定位報(bào)告時(shí)間、方位、速度、方向共四十八頁越南(yu nn)胡志明小道上世紀(jì)60年代越戰(zhàn)期間，越南北方通過(tnggu)老撾和柬埔寨境內(nèi)的秘密通道胡志明小道向南方輸送軍用物資和人員。胡志明小道處于密林中，美軍很難發(fā)現(xiàn)。為了切斷這條運(yùn)輸通道，美軍對(duì)其狂轟濫炸，但效果不大。共四十八頁胡志明小道(xio do)共四十八頁越戰(zhàn)時(shí)期(shq)的無線傳感器后來，美軍在胡志明小道投下2萬多枚，被稱為“熱帶樹”的戰(zhàn)場(chǎng)傳感器系統(tǒng)，為轟炸機(jī)提供準(zhǔn)確的信息?！盁釒洹庇烧饎?dòng)和

10、音響傳感器組成。傳感器落地后插入泥土中，僅露出偽裝成樹枝的無線電天線，因而被稱為“熱帶樹” 。當(dāng)人員和車輛在其附近活動(dòng)時(shí)，“熱帶樹”便探測(cè)到目標(biāo)產(chǎn)生的震動(dòng)和聲音信息，并通過無線電通信傳送到指揮中心?！盁釒洹钡某晒?yīng)用，促使許多國(guó)家紛紛(fnfn)研制各種地面?zhèn)鞲衅飨到y(tǒng)。這是無線傳感器最早的應(yīng)用。共四十八頁將成千上萬個(gè)微型傳感器密集地分布(fnb)在森林中，各傳感器通過無線網(wǎng)絡(luò)相互協(xié)作，共同執(zhí)行分布(fnb)式感知任務(wù)，并將準(zhǔn)確的火源信息傳送給信息中心。例如：森林(snln)火警系統(tǒng)微型傳感器共四十八頁精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是在現(xiàn)代(xindi)信息技術(shù)、生物技術(shù)、工程技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的現(xiàn)代(xindi)

11、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)形式。其核心技術(shù)是農(nóng)田地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、遙感技術(shù)和計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)。 精 準(zhǔn) 農(nóng) 業(yè)精量播種(b zhng) 變量噴藥精準(zhǔn)灌溉共四十八頁無線傳感器結(jié)點(diǎn)(ji din)工業(yè)(gngy)監(jiān)測(cè)與控制產(chǎn)品檢測(cè)天然氣壓力監(jiān)測(cè)共四十八頁橋梁結(jié)構(gòu)(jigu)監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)風(fēng)速、風(fēng)向(fngxing)、溫度、濕度、能見度、降雨強(qiáng)度等。東海大橋共四十八頁上海浦東機(jī)場(chǎng)的周界防入侵(rqn)系統(tǒng)在機(jī)場(chǎng)四周設(shè)立無線傳感器警戒網(wǎng)，形成(xngchng)低空、地面、地下三維立體報(bào)警體系。每個(gè)結(jié)點(diǎn)由震動(dòng)、聲響、磁場(chǎng)和微波傳感器等組成。通過網(wǎng)絡(luò)，可以隨時(shí)監(jiān)測(cè)周邊實(shí)況。共四十八頁太湖水自動(dòng)監(jiān)測(cè)(jin c)工程

12、在太湖大范圍水域布放傳感器，通過無線傳輸方式24小時(shí)監(jiān)測(cè)太湖水質(zhì)(shu zh)的各項(xiàng)變化，并將數(shù)據(jù)及時(shí)傳回?cái)?shù)據(jù)中心。 水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)浮標(biāo) 共四十八頁我國(guó)科學(xué)家在海拔4093米的南極冰穹A地區(qū)，布設(shè)(b sh)監(jiān)測(cè)冰雪變化的“智能塵?！本W(wǎng)絡(luò)，將南極冰雪表面數(shù)據(jù)與空中的遙感衛(wèi)星監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)相結(jié)合，對(duì)南極冰穹開展天地一體的監(jiān)測(cè)研究。 環(huán)境監(jiān)測(cè)(hun jn jin c)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)冰雪監(jiān)測(cè)系統(tǒng)共四十八頁樓宇環(huán)境監(jiān)測(cè)(hun jn jin c)監(jiān)測(cè)(jin c)每層樓的溫度、濕度、光照度共四十八頁當(dāng)你推著滿滿的購(gòu)物車從收銀臺(tái)通過時(shí)，不必排隊(duì)等候結(jié)賬。商品上的電子標(biāo)簽已將商品信息自動(dòng)登陸到商場(chǎng)的計(jì)價(jià)(j

13、ji)系統(tǒng)，貨款也自動(dòng)從你的信用卡里扣除。今后：超市(cho sh)智能支付什么是電子標(biāo)簽？電子標(biāo)簽如何標(biāo)識(shí)商品？共四十八頁自動(dòng)識(shí)別技術(shù)(jsh)包括：條形碼識(shí)別 商品標(biāo)簽磁條卡識(shí)別 銀行卡、電話卡、收費(fèi)(shu fi)卡 IC卡識(shí)別 社保卡、手機(jī)SIM卡生物識(shí)別 語音識(shí)別、指紋識(shí)別、臉部識(shí)別光學(xué)識(shí)別 掃描儀的文字識(shí)別射頻識(shí)別公交卡、身份證共四十八頁自動(dòng)識(shí)別 一維條形碼共四十八頁二維條形碼 可以存儲(chǔ)(cn ch)更多的信息 二維條形碼條形碼識(shí)別最大缺點(diǎn)：只能識(shí)別一“類”商品，不能識(shí)別一“件”商品。例如：同一種牛奶盒上的條形碼到處都一樣，無法獲取(huq)某一盒牛奶的信息。沒有做到 “一物一碼”

14、，無法實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的實(shí)時(shí)追蹤。共四十八頁接觸式磁條卡銀行卡、證券(zhngqun)、保險(xiǎn)、 超市、電話卡、收費(fèi)卡、預(yù)約卡、門票、儲(chǔ)蓄卡、信用卡等。共四十八頁接觸式 IC卡集成電路(jchng-dinl) IC卡插入閱讀器，將芯片與內(nèi)部電路接通，然后進(jìn)行(jnxng)操作。共四十八頁非接觸式 IC卡把 IC卡靠近閱讀器，不必接觸，信息就可以進(jìn)行(jnxng)交換。公交(n jio)卡“IC卡”內(nèi)部并無電池，它是怎么工作的？ 共四十八頁集成電路(jchng-dinl)芯片 感應(yīng)(gnyng)天線 公交卡工作原理發(fā)射電磁波 IC卡本身沒有電源。當(dāng)天線感應(yīng)到電磁波后獲得能量，電路開始工作。與閱讀器進(jìn)行通信

15、聯(lián)系后進(jìn)入休眠狀態(tài)，不會(huì)重復(fù)讀卡。 閱讀器完成對(duì)應(yīng)操作，并發(fā)“嘟”聲結(jié)束。 嘟 閱讀器 共四十八頁IC卡的內(nèi)部結(jié)構(gòu)由集成電路芯片(xn pin)、天線和外部封裝構(gòu)成。共四十八頁電子標(biāo)簽的各種( zhn)結(jié)構(gòu)由集成電路芯片(xn pin)和天線構(gòu)成。芯片極小，金屬箔天線可制成各種形狀。應(yīng)用MEMS技術(shù)的芯片共四十八頁將電子標(biāo)簽附著在商品上，通過射頻識(shí)別技術(shù)(jsh)對(duì)商品進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別。電子標(biāo)簽共四十八頁條形碼只能識(shí)別某一“類”產(chǎn)品(chnpn)，無法識(shí)別某一“件”產(chǎn)品(chnpn)。而在現(xiàn)代物流業(yè)，需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行唯一的識(shí)別，并追蹤供應(yīng)鏈上的每一件單品。電子標(biāo)簽的芯片面積不足1平方毫米，但它的容量

16、巨大(jd)，可以提供幾百億個(gè)電子編碼供選用。共四十八頁 （1）可識(shí)別單件產(chǎn)品；（2）非接觸，透過(tu u)外包裝讀取數(shù)據(jù)；（3）存儲(chǔ)的信息量大；（4）構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)環(huán)境；（5）同時(shí)識(shí)別多個(gè)對(duì)象。射頻(sh pn)識(shí)別技術(shù)的特點(diǎn)每件商品都有產(chǎn)品電子標(biāo)簽共四十八頁射頻識(shí)別技術(shù)(jsh)的應(yīng)用射頻識(shí)別并不是全新的技術(shù)，早在二戰(zhàn)時(shí)期，已被美國(guó)空軍用作敵我飛機(jī)識(shí)別。由于技術(shù)和成本等原因，一直沒有得到廣泛應(yīng)用。而今，社會(huì)的進(jìn)步，使這一技術(shù)在智能化、網(wǎng)絡(luò)化方面(fngmin)得到大力發(fā)展，并成為“物聯(lián)網(wǎng)”的重要組成部分。共四十八頁二代(r di)身份證識(shí)別射頻(sh pn)識(shí)別（RFID）共四十八頁電子護(hù)照內(nèi)的非接觸式晶片，載有持證人的個(gè)人資料及容貌影像。電子護(hù)照具有“基本讀取控制(kngzh)”功能，可預(yù)防未經(jīng)授權(quán)的信息讀取行為。電 子 護(hù) 照共四十八頁內(nèi)容摘要傳感器原理與應(yīng)用。假設(shè)做一次精彩的報(bào)告得10分，則平時(shí)成績(jī)35分。2電容