傳感器基礎知識介紹重點課件

《傳感器應用》課程教學資源建設建設院校：主要參與企業(yè)：湖南鐵道職業(yè)技術學院中國四聯(lián)儀器儀表集團有限公司美的集團有限公司重慶梅安森科技股份有限公司重慶工業(yè)自動化儀表研究所

《傳感器應用》課程教學資源建設建設院校：主要參與企業(yè)：傳感器基礎知識介紹

一、傳感器的定義和作用

任務1認識傳感器傳感器在衛(wèi)星中的應用傳感器基礎知識介紹一、傳感器的定義和作用任務1認傳感器基礎知識介紹IC芯片引腳檢測示意圖傳感器在稱重中的應用任務1認識傳感器一、傳感器的定義和作用

傳感器基礎知識介紹IC芯片引腳檢測示意圖傳感器在稱重中的應傳感器基礎知識介紹測溫熱電阻傳感器電容式液位計任務1認識傳感器一、傳感器的定義和作用

傳感器基礎知識介紹測溫熱電阻傳感器電容式液位計任務1傳感器基礎知識介紹傳感器的定義：

能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置。

傳感器是接收信號或刺激并反應的器件，以測量為目的，以一定精度把被測量轉(zhuǎn)換為與之有確定關系的、易于處理的電量信號輸出的裝置。

任務2理解傳感器的定義一、傳感器的定義和作用

傳感器基礎知識介紹傳感器的定義：任務2理解傳感器的定傳感器基礎知識介紹

任務3理解傳感器的作用一、傳感器的定義和作用

人與工業(yè)機器人對應關系傳感器基礎知識介紹任務3理解傳感器的作用一、傳感器的傳感器基礎知識介紹任務3理解傳感器的作用一、傳感器的定義和作用

特點：代替人的耳，眼，鼻等器官去感知和獲取人不能直接獲取的自然界當中的信息和信息量。用途：就是采集信息和信息量。傳感器基礎知識介紹任務3理解傳感器的作用一、傳感器的傳感器基礎知識介紹傳感器的作用：用在：工業(yè)，農(nóng)業(yè)，醫(yī)療，衛(wèi)生，國防，軍事，航天，航空，氣象，安檢以及日常生活等方面。任務3理解傳感器的作用一、傳感器的定義和作用

傳感器基礎知識介紹傳感器的作用：任務3理解傳感器的作傳感器基礎知識介紹任務3理解傳感器的作用一、傳感器的定義和作用

在流水線上，邊加工，邊檢驗，可提高產(chǎn)品的一致性和加工精度。傳感器基礎知識介紹任務3理解傳感器的作用一、傳感器的傳感器基礎知識介紹

二、傳感器的組成與分類任務1理解傳感器的組成舉例：測量壓力的電位器式壓力傳感器傳感器基礎知識介紹二、傳感器的組成與分類任務1理傳感器基礎知識介紹

二、傳感器的組成與分類任務2了解傳感器的分類1.按被測對象：可分為物理量傳感器、化學量傳感器和生物量傳感器三大類；2.按測量原理：可分為電阻、電容、電感、光柵、熱電耦、超聲波、激光、紅外、光導纖維等傳感器；3.按被測量：可分為位移、力、力矩、轉(zhuǎn)速、振動、加速度、溫度、壓力、流量、流速等傳感器；傳感器基礎知識介紹二、傳感器的組成與分類任務2了傳感器基礎知識介紹

二、傳感器的組成與分類任務2了解傳感器的分類3.按輸出信號的形式：可分為開關式、模擬式和數(shù)字式；4.按輸入和輸出的特性：可分為線性和非線性兩類；5.按能量轉(zhuǎn)換的方式：可分為有源型和無源型兩類；

……傳感器基礎知識介紹二、傳感器的組成與分類任務2了傳感器基礎知識介紹

傳感器的特性一般指輸入、輸出特性。傳感器的特性包括：靈敏度、分辨力、線性度、遲滯、重復性、漂移等。三、傳感器的基本特性

任務1了解傳感器的特性參數(shù)有哪些傳感器基礎知識介紹傳感器的特性一般指輸入、輸出特性。三、傳傳感器基礎知識介紹

靈敏度是指傳感器在穩(wěn)態(tài)下輸出變化值與輸入變化值之比，用K來表示：

三、傳感器的基本特性

任務2掌握靈敏度的概念（3－1）傳感器基礎知識介紹靈敏度是指傳感器在穩(wěn)態(tài)下輸出變化值與輸入傳感器基礎知識介紹

三、傳感器的基本特性

任務2掌握靈敏度的概念xyx1Δx0切點傳感器特性曲線作圖法求靈敏度的方法Δy傳感器基礎知識介紹三、傳感器的基本特性任務2掌握靈敏度傳感器基礎知識介紹

靈敏度的量綱是輸出、輸入量的量綱之比。

例如，某位移傳感器，在位移變化1mm時，輸出電壓變化為100mV，則其靈敏度應表示為100mV/mm。

當傳感器的輸出、輸入量的量綱相同時，靈敏度可理解為放大倍數(shù)。提高靈敏度，可得到較高的測量精度。但靈敏度愈高，測量范圍愈窄，穩(wěn)定性也往往愈差。

三、傳感器的基本特性

任務2掌握靈敏度的概念傳感器基礎知識介紹靈敏度的量綱是輸出、輸入量的量綱之比。三傳感器基礎知識介紹

分辨力：指傳感器能檢出被測信號的最小變化量。當被測量的變化小于分辨力時，傳感器對輸入量的變化無任何反應。三、傳感器的基本特性

任務3理解分辨力的概念傳感器基礎知識介紹分辨力：指傳感器能檢出被測信號的最小變化傳感器基礎知識介紹

模擬式傳感器以最小刻度的一半所代表的輸入量表示它的分辨力；數(shù)字式傳感器以顯示的最后一位所代表的輸入量表示它的分辨力。一般地說，分辨力的數(shù)值小于儀表的最大絕對誤差。三、傳感器的基本特性

任務3理解分辨力的概念傳感器基礎知識介紹模擬式傳感器以最小刻度的一半所代表的輸入傳感器基礎知識介紹

線性度又稱非線性誤差，是指傳感器實際特性曲線與擬合直線（有時也稱理論直線）之間的最大偏差與傳感器量程范圍內(nèi)的輸出之百分比。三、傳感器的基本特性

任務4掌握線性度的概念傳感器基礎知識介紹線性度又稱非線性誤差，是指傳感器實際特性傳感器基礎知識介紹

將傳感器輸出起始點與滿量程點連接起來的直線作為擬合直線，這條直線稱為端基理論直線，按上述方法得出的線性度稱為端基線性度，非線性誤差越小越好。線性度的計算公式如下：三、傳感器的基本特性

任務4掌握線性度的概念（3－2）傳感器基礎知識介紹將傳感器輸出起始點與滿量程點連接起來的直傳感器基礎知識介紹

三、傳感器的基本特性

任務4掌握線性度的概念作圖法求線性度演示（1—擬合曲線2—實際特曲線）傳感器基礎知識介紹三、傳感器的基本特性任務4掌握線性度傳感器基礎知識介紹

遲滯：傳感器在輸入量由小到大（正行程）及輸入量由大到小（反行程）變化期間其輸入輸出特性曲線不重合的現(xiàn)象成為遲滯。對于同一大小的輸入信號，傳感器的正反行程輸出信號大小不相等，這個差值稱為遲滯差值。

三、傳感器的基本特性

任務5理解遲滯、重復性、漂移的概念傳感器基礎知識介紹遲滯：傳感器在輸入量由小到大（正行程）及傳感器基礎知識介紹

重復性：重復性是指傳感器在輸入量按同一方向作全量程連續(xù)多次變化時，所得特性曲線不一致的程度。漂移：傳感器的漂移是指在輸入量不變的情況下，傳感器輸出量隨著時間變化，此現(xiàn)象稱為漂移。產(chǎn)生漂移的原因有兩個方面：一是傳感器自身結(jié)構(gòu)參數(shù)；二是周圍環(huán)境（如溫度、濕度等）。三、傳感器的基本特性

任務5理解遲滯、重復性、漂移的概念傳感器基礎知識介紹重復性：重復性是指傳感器在輸入量按同一方傳感器基礎知識介紹

按誤差的性質(zhì)分類：可分為系統(tǒng)誤差、隨機誤差和粗大誤差。按誤差的表示方法分類：可分為絕對誤差和相對誤差。四、傳感器的測量誤差與準確度

任務1理解傳感器的測量誤差的分類傳感器基礎知識介紹按誤差的性質(zhì)分類：四、傳感器的測量誤差與傳感器基礎知識介紹

相對誤差的分類：四、傳感器的測量誤差與準確度

任務1理解傳感器的測量誤差的分類實際相對誤差：示值（標稱）相對誤差：滿度（引用）相對誤差：（3－3）（3－4）（3－5）傳感器基礎知識介紹相對誤差的分類：四、傳感器的測量誤差與準傳感器基礎知識介紹

四、傳感器的測量誤差與準確度

任務1理解傳感器的測量誤差的分類例：用指針式萬用表的10V量程測量一只1.5V干電池的電壓，示值如圖所示，問：選擇該量程合理嗎？傳感器基礎知識介紹四、傳感器的測量誤差與準確度任務1理傳感器基礎知識介紹

四、傳感器的測量誤差與準確度

任務1理解傳感器的測量誤差的分類用2.5V量程測量同一只1.5V干電池的電壓，與上圖比較，問示值相對誤差哪一個大？傳感器基礎知識介紹四、傳感器的測量誤差與準確度任務1理傳感器基礎知識介紹

準確度常用最大引用誤差來定義：

四、傳感器的測量誤差與準確度

任務2理解傳感器的準確度的含義（3－6）準確度表示傳感器的最大相對誤差為。傳感器基礎知識介紹準確度常用最大引用誤差來定義：四、傳感器傳感器基礎知識介紹

四、傳感器的測量誤差與準確度

任務2理解傳感器的準確度的含義儀表的準確度等級和基本誤差例如：某指針式電壓表的準確度為2.5級，用它來測量電壓時可能產(chǎn)生的滿度相對誤差為。傳感器基礎知識介紹四、傳感器的測量誤差與準確度任務2理傳感器基礎知識介紹

四、傳感器的測量誤差與準確度

任務2理解傳感器的準確度的含義例：某指針式萬用表的面板如圖所示，請問：用它來測量直流、交流電壓時，可能產(chǎn)生的滿度相對誤差分別為多少？傳感器基礎知識介紹四、傳感器的測量誤差與準確度任務2理《傳感器應用》課程教學資源建設建設院校：主要參與企業(yè)：湖南鐵道職業(yè)技術學院中國四聯(lián)儀器儀表集團有限公司美的集團有限公司重慶梅安森科技股份有限公司重慶工業(yè)自動化儀表研究所

《傳感器應用》課程教學資源建設建設院校：主要參與企業(yè)：傳感器基礎知識介紹

一、傳感器的定義和作用

任務1認識傳感器傳感器在衛(wèi)星中的應用傳感器基礎知識介紹一、傳感器的定義和作用任務1認傳感器基礎知識介紹IC芯片引腳檢測示意圖傳感器在稱重中的應用任務1認識傳感器一、傳感器的定義和作用

傳感器基礎知識介紹IC芯片引腳檢測示意圖傳感器在稱重中的應傳感器基礎知識介紹測溫熱電阻傳感器電容式液位計任務1認識傳感器一、傳感器的定義和作用

傳感器基礎知識介紹測溫熱電阻傳感器電容式液位計任務1傳感器基礎知識介紹傳感器的定義：

能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置。

傳感器是接收信號或刺激并反應的器件，以測量為目的，以一定精度把被測量轉(zhuǎn)換為與之有確定關系的、易于處理的電量信號輸出的裝置。

任務2理解傳感器的定義一、傳感器的定義和作用

傳感器基礎知識介紹傳感器的定義：任務2理解傳感器的定傳感器基礎知識介紹

任務3理解傳感器的作用一、傳感器的定義和作用

人與工業(yè)機器人對應關系傳感器基礎知識介紹任務3理解傳感器的作用一、傳感器的傳感器基礎知識介紹任務3理解傳感器的作用一、傳感器的定義和作用

特點：代替人的耳，眼，鼻等器官去感知和獲取人不能直接獲取的自然界當中的信息和信息量。用途：就是采集信息和信息量。傳感器基礎知識介紹任務3理解傳感器的作用一、傳感器的傳感器基礎知識介紹傳感器的作用：用在：工業(yè)，農(nóng)業(yè)，醫(yī)療，衛(wèi)生，國防，軍事，航天，航空，氣象，安檢以及日常生活等方面。任務3理解傳感器的作用一、傳感器的定義和作用

傳感器基礎知識介紹傳感器的作用：任務3理解傳感器的作傳感器基礎知識介紹任務3理解傳感器的作用一、傳感器的定義和作用

在流水線上，邊加工，邊檢驗，可提高產(chǎn)品的一致性和加工精度。傳感器基礎知識介紹任務3理解傳感器的作用一、傳感器的傳感器基礎知識介紹

二、傳感器的組成與分類任務1理解傳感器的組成舉例：測量壓力的電位器式壓力傳感器傳感器基礎知識介紹二、傳感器的組成與分類任務1理傳感器基礎知識介紹

二、傳感器的組成與分類任務2了解傳感器的分類1.按被測對象：可分為物理量傳感器、化學量傳感器和生物量傳感器三大類；2.按測量原理：可分為電阻、電容、電感、光柵、熱電耦、超聲波、激光、紅外、光導纖維等傳感器；3.按被測量：可分為位移、力、力矩、轉(zhuǎn)速、振動、加速度、溫度、壓力、流量、流速等傳感器；傳感器基礎知識介紹二、傳感器的組成與分類任務2了傳感器基礎知識介紹

二、傳感器的組成與分類任務2了解傳感器的分類3.按輸出信號的形式：可分為開關式、模擬式和數(shù)字式；4.按輸入和輸出的特性：可分為線性和非線性兩類；5.按能量轉(zhuǎn)換的方式：可分為有源型和無源型兩類；

……傳感器基礎知識介紹二、傳感器的組成與分類任務2了傳感器基礎知識介紹

傳感器的特性一般指輸入、輸出特性。傳感器的特性包括：靈敏度、分辨力、線性度、遲滯、重復性、漂移等。三、傳感器的基本特性

任務1了解傳感器的特性參數(shù)有哪些傳感器基礎知識介紹傳感器的特性一般指輸入、輸出特性。三、傳傳感器基礎知識介紹

靈敏度是指傳感器在穩(wěn)態(tài)下輸出變化值與輸入變化值之比，用K來表示：

三、傳感器的基本特性

任務2掌握靈敏度的概念（3－1）傳感器基礎知識介紹靈敏度是指傳感器在穩(wěn)態(tài)下輸出變化值與輸入傳感器基礎知識介紹

三、傳感器的基本特性

任務2掌握靈敏度的概念xyx1Δx0切點傳感器特性曲線作圖法求靈敏度的方法Δy傳感器基礎知識介紹三、傳感器的基本特性任務2掌握靈敏度傳感器基礎知識介紹

靈敏度的量綱是輸出、輸入量的量綱之比。

例如，某位移傳感器，在位移變化1mm時，輸出電壓變化為100mV，則其靈敏度應表示為100mV/mm。

當傳感器的輸出、輸入量的量綱相同時，靈敏度可理解為放大倍數(shù)。提高靈敏度，可得到較高的測量精度。但靈敏度愈高，測量范圍愈窄，穩(wěn)定性也往往愈差。

三、傳感器的基本特性

任務2掌握靈敏度的概念傳感器基礎知識介紹靈敏度的量綱是輸出、輸入量的量綱之比。三傳感器基礎知識介紹

分辨力：指傳感器能檢出被測信號的最小變化量。當被測量的變化小于分辨力時，傳感器對輸入量的變化無任何反應。三、傳感器的基本特性

任務3理解分辨力的概念傳感器基礎知識介紹分辨力：指傳感器能檢出被測信號的最小變化傳感器基礎知識介紹

模擬式傳感器以最小刻度的一半所代表的輸入量表示它的分辨力；數(shù)字式傳感器以顯示的最后一位所代表的輸入量表示它的分辨力。一般地說，分辨力的數(shù)值小于儀表的最大絕對誤差。三、傳感器的基本特性

任務3理解分辨力的概念傳感器基礎知識介紹模擬式傳感器以最小刻度的一半所代表的輸入傳感器基礎知識介紹

線性度又稱非線性誤差，是指傳感器實際特性曲線與擬合直線（有時也稱理論直線）之間的最大偏差與傳感器量程范圍內(nèi)的輸出之百分比。三、傳感器的基本特性

任務4掌握線性度的概念傳感器基礎知識介紹線性度又稱非線性誤差，是指傳感器實際特性傳感器基礎知識介紹

將傳感器輸出起始點與滿量程點連接起來的直線作為擬合直線，這條直線稱為端基理論直線，按上述方法得出的線性度稱為端基線性度，非線性誤差越小越好。線性度的計算公式如下：三、傳感器的基本特性

任務4掌握線性度的概念（3－2）傳感器基礎知識介紹將傳感器輸出起始點與滿量程點連接起來的直傳感器基礎知識介紹

三、傳感器的基本特性

任務4掌握線性度的概念作圖法求線性度演示（1—擬合曲線2—實際特曲線）傳感器基礎知識介紹三、傳感器的基本特性任務4掌握線性度傳感器基礎知識介紹

遲滯：傳感器在輸入量由小到大（正行程）及輸入量由大到?。ǚ葱谐蹋┳兓陂g其輸入輸出特性曲線不重合的現(xiàn)象成為遲滯。對于同一大小的輸入信號，傳感器的正反行程輸出信號大小不相等，這個差值稱為遲滯差值。

三、傳感器的基本特性

任務5理解遲滯、重復性、漂移的概念傳感器基礎知識介紹遲滯：傳感器在輸入量由小到大（正行程）及傳感器基礎知識介紹

重復性：重復性是指傳感器在輸入量按同一方向作全量程連續(xù)多次變化時，所得特性曲線不一致的程度。漂移：傳感器的漂移是指在輸入量不變的情況下，傳感器輸出量隨著時間變化，此現(xiàn)象稱為漂移。產(chǎn)生漂移的原因有兩個方面：一是傳感器自身結(jié)構(gòu)參數(shù)；二是周圍環(huán)境（如溫度、濕度等）。三、傳感器的基本特性

任務5理解遲滯、重復性、漂移的概念傳感器基礎知識介紹重復性：重復性是指傳感器在輸入量按同一方傳感器基礎知識介紹

按誤差的性質(zhì)分類：可分為系統(tǒng)誤差、隨機誤差和粗大誤差。按誤差的表示方法分類：可分為絕對誤差和相對誤差。四、傳感器的測量誤差與準確度

任務1理解傳感器的測量誤差的分類傳感器基