自動檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)第一章

自動檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)第一章第一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二課程介紹自動檢測與轉(zhuǎn)化技術(shù)

39學(xué)時（第1—13周）1J204周一第七八節(jié)

1J406周四第一二節(jié)（單周）成績產(chǎn)生方法:平時成績30%(出勤、課堂問答及課后作業(yè)等)中期課程設(shè)計20%(關(guān)于傳感器的課程設(shè)計，題目類型不限)期末考試50%第二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二

自動檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)（也叫傳感器技術(shù)）是一門以研究檢測系統(tǒng)中信息提取、轉(zhuǎn)換及處理的理論和技術(shù)為主要內(nèi)容的應(yīng)用技術(shù)學(xué)科。

檢測技術(shù)的基礎(chǔ)知識第三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二“電五官”人體與傳感測量控制系統(tǒng)的對應(yīng)關(guān)系

檢測技術(shù)的基礎(chǔ)知識第四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二自動檢測系統(tǒng)與人體信息測控過程的比較人眼——傳感器大腦——計算機(jī)人手——執(zhí)行機(jī)構(gòu)

檢測技術(shù)的基礎(chǔ)知識5第五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二檢測技術(shù)1、檢測(Detection)：就是對系統(tǒng)中各被測對象的信息進(jìn)行提取、轉(zhuǎn)換以及處理，即利用各種物理效應(yīng)，將物質(zhì)世界的有關(guān)信息通過檢查與測量的方法賦予定量或定性結(jié)果的過程。例如生產(chǎn)設(shè)備外殼是否帶電？

例如工業(yè)熔爐內(nèi)的溫度是多少？

檢測技術(shù)的基礎(chǔ)知識6/6/20236第六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二例：曹沖稱象方法：比較法；裝置：船、石頭、秤；檢查、測量，從而得到：定性、定量的結(jié)果。

檢測技術(shù)的基礎(chǔ)知識6/6/20237第七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二2、檢測技術(shù)：檢測技術(shù)是以研究自動檢測系統(tǒng)中的信息提取、信息轉(zhuǎn)換以及信息處理的理論和技術(shù)為主要內(nèi)容的一門應(yīng)用技術(shù)學(xué)科。信息采集：指從自然界諸多被測量（物理量、化學(xué)量、生物量與社會量等）中提取有用的信息。信息變換：指將所提取出的有用信息進(jìn)行電量形式的幅值、功率等的轉(zhuǎn)換。信息處理：將變換后的電信號進(jìn)行數(shù)值運(yùn)算（求均值、極值等）、模擬量-數(shù)字量變換等處理。信息傳輸：在排除干擾的情況下，經(jīng)濟(jì)地、準(zhǔn)確無誤地把信息進(jìn)行遠(yuǎn)、近距離的傳遞。

檢測技術(shù)的基礎(chǔ)知識6/6/20238第八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二

檢測技術(shù)作為信息科學(xué)的一個重要分支，與計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)等一起構(gòu)成了信息技術(shù)的完整學(xué)科。在人類進(jìn)入信息時代的今天，人們的一切社會活動都是以信息獲取與信息轉(zhuǎn)換為中心，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)最前端的一個陣地，是實(shí)現(xiàn)信息化的基礎(chǔ)技術(shù)之一。

“沒有傳感器就沒有現(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)識自然、改造自然的有利工具。

檢測技術(shù)的基礎(chǔ)知識6/6/20239第九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二測量的基本概念1．電測法和非電測法電測方法是指在檢測回路中含有測量信息的電信號轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，可以將被測的非電量轉(zhuǎn)換為電信號輸出。除電測法以外的測量方法都屬于非電測法。2．直接測量和間接測量直接測量就是用預(yù)先標(biāo)定好的測量儀表直接讀取被測量的測量結(jié)果。間接測量需利用被測量與某中間量的函數(shù)關(guān)系，先測出中間量，再通過相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系計算出被測量的數(shù)值，過程較為復(fù)雜。第十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二3．靜態(tài)測量和動態(tài)測量根據(jù)被測量是否隨時間變化，可分為靜態(tài)測量和動態(tài)測量。靜態(tài)測量是測量那些不隨時間變化或變化很緩慢的物理量；動態(tài)測量則是測量那些隨時間而變化的物理量。4．接觸式測量和非接觸式測量根據(jù)測量時是否與被測對象相互接觸而劃分為接觸式測量和非接觸式測量。測量的基本概念第十一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二5．模擬式測量和數(shù)字式測量根據(jù)測量結(jié)果的顯示方式，可分為模擬式測量和數(shù)字式測量。模擬式測量是指測量結(jié)果可根據(jù)儀表指針在標(biāo)尺上的定位進(jìn)行連續(xù)讀取的方法；數(shù)字式測量是指測量結(jié)果以數(shù)字的形式直接給出的方法。測量的基本概念第十二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二測量誤差及其分類1.3.1測量誤差及其表示方法在一定條件下被測物理量客觀存在的實(shí)際值稱為真值。真值是一個理想概念。測量值與真值之間的差值稱為測量誤差。測量誤差可用絕對誤差表示、相對誤差和引用誤差表示。1．絕對誤差絕對誤差是指測量值與真值之間的差值，即由于真值的不可知性，在實(shí)際應(yīng)用時，常用實(shí)際真值代替，即用被測量多次測量的平均值或上一級標(biāo)準(zhǔn)儀器測得的示值作為實(shí)際真值，故有絕對誤差是一個有符號、大小、量綱的物理量，它只表示測量值與真值之間的偏離程度和方向，而不能說明測量質(zhì)量的好壞。第十三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二2．相對誤差相對誤差常用百分比的形式來表示，一般多取正值。（1）實(shí)際相對誤差r：是用測量值的絕對誤差△r與其實(shí)際真值L的百分比來表示的相對誤差，即（2）示值（標(biāo)稱）相對誤差：是用測量值的絕對誤差△x與測量值x的百分比來表示的相對誤差，即（3）引用（相對）誤差：是指測量值的絕對誤差△x與儀器的量程Am的百分比。引用誤差的最大值叫做最大引用（相對）誤差，即測量誤差及其分類第十四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二【例1.1】

某溫度計的量程范圍為0～500℃，校驗(yàn)時該表的最大絕對誤差為6℃，試確定該儀表的精度等級。解：根據(jù)題意知從表1.1中可知，該溫度計的基本誤差介于1.0%～1.5%，因此該表的精度等級應(yīng)定為1.5級。測量誤差及其分類第十五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二【例1.2】

現(xiàn)有0.5級的0～300℃和1.0級的0～100℃的兩個溫度計，欲測量80℃的溫度，試問選用哪一個溫度計好？為什么？解：0.5級溫度計測量時可能出現(xiàn)的最大絕對誤差、測量80℃可能出現(xiàn)的最大示值相對誤差分別為1.0級溫度計測量時可能出現(xiàn)的最大絕對誤差、測量80℃時可能出現(xiàn)的最大示值相對誤差分別為測量誤差及其分類第十六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二計算結(jié)果，顯然用1.0級溫度計比0.5級溫度計測量時，示值相對誤差反而小。因此在選用儀表時，不能單純追求高精度，而是應(yīng)兼顧精度等級和量程，最好使測量值落在儀表滿度值的2/3以上區(qū)域內(nèi)。測量誤差及其分類第十七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二1.3.2測量誤差的分類1．按誤差表現(xiàn)的規(guī)律劃分（1）系統(tǒng)誤差。對同一被測量進(jìn)行多次重復(fù)測量時，若誤差固定不變或者按照一定規(guī)律變化，這種誤差稱為系統(tǒng)誤差。系統(tǒng)誤差主要是由于測量系統(tǒng)本身不完備或者環(huán)境條件的變遷造成的。系統(tǒng)誤差反映了測量值偏離真值的程度，可用”正確度”一詞表征。（2）隨機(jī)誤差。對同一被測量進(jìn)行多次重復(fù)測量時，若誤差的大小隨機(jī)變化、不可預(yù)知，這種誤差稱為隨機(jī)誤差。隨機(jī)誤差是由很多復(fù)雜因素的微小變化引起的，反映了測量結(jié)果的”精密度”，即各個測量值之間相互接近的程度。測量誤差及其分類第十八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二對隨機(jī)誤差的某個單值來說，是沒有規(guī)律、不可預(yù)料的，但從多次測量的總體上看，隨機(jī)誤差大多數(shù)服從正態(tài)分布規(guī)律。

圖1.1隨機(jī)誤差的正態(tài)分布曲線測量誤差及其分類第十九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二（1）對稱性：絕對值相等的正、負(fù)誤差出現(xiàn)的機(jī)率大致相等。（2）單峰性：絕對值越小的誤差在測量中出現(xiàn)的概率越大。（3）有界性：在一定的測量條件下，隨機(jī)誤差的絕對值不會超過一定的界限。（4）抵償性：在相同的測量條件下，當(dāng)測量次數(shù)增加時，隨機(jī)誤差的算術(shù)平均值趨向于零。應(yīng)該指出，在任何一次測量中，系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差一般都是同時存在的，而且兩者之間并不存在絕對的界限。測量誤差及其分類第二十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二（3）粗大誤差。測量結(jié)果明顯地偏離其實(shí)際值所對應(yīng)的誤差，稱為粗大誤差或疏忽誤差，又叫過失誤差。含有粗大誤差的測量值稱為壞值。產(chǎn)生粗大誤差的原因有操作者的失誤、使用有缺陷的儀器、實(shí)驗(yàn)條件的突變等。（4）緩變誤差。數(shù)值隨時間而緩慢變化的誤差稱為緩變誤差。緩變誤差產(chǎn)生的原因主要是測量儀表零件的老化、失效、變形等原因造成的。這種誤差在短時間內(nèi)不易察覺，但在較長的時間后會顯露出來。測量誤差及其分類第二十一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二2．按被測量與時間關(guān)系劃分（1）靜態(tài)誤差。被測量穩(wěn)定不變時所產(chǎn)生的測量誤差稱為靜態(tài)誤差。（2）動態(tài)誤差。被測量隨時間迅速變化時，系統(tǒng)的輸出量在時間上卻跟不上輸入的變化，這時所產(chǎn)生的誤差稱為動態(tài)誤差。

測量誤差及其分類第二十二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二神舟六號回收過程中的：檢測技術(shù)控制技術(shù)

檢測技術(shù)的常見應(yīng)用23第二十三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二檢測技術(shù)在衛(wèi)星中的應(yīng)用紅外掃描區(qū)域人造衛(wèi)星

檢測技術(shù)的常見應(yīng)用6/6/202324第二十四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二、檢測技術(shù)在海嘯預(yù)報中的應(yīng)用海浪振動檢測系統(tǒng)浮標(biāo)深海地溝

檢測技術(shù)的常見應(yīng)用6/6/202325第二十五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二第一章檢測技術(shù)的基礎(chǔ)知識

四川地震中的生命探測儀及其使用6/6/202326第二十六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二

檢測技術(shù)的常見應(yīng)用6/6/202327第二十七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二智能電子警察監(jiān)測系統(tǒng)

檢測技術(shù)的常見應(yīng)用6/6/202328第二十八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二

檢測技術(shù)的常見應(yīng)用6/6/202329第二十九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二自動收費(fèi)系統(tǒng)

檢測技術(shù)的常見應(yīng)用6/6/202330第三十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二實(shí)現(xiàn)自動檢測與轉(zhuǎn)換的核心元件——傳感器（sensor）Asensor(alsocalleddetector)isaconverterthatmeasuresaphysicalquantityandconvertsitintoasignalwhichcanbereadbyanobserverorbyan(todaymostlyelectronic)instrument.——(M.KretschmarandS.Welsby(2005),CapacitiveandInductiveDisplacementSensors,inSensorTechnologyHandbook,J.Wilsoneditor,Newnes:Burlington,MA.)第三十一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二傳感器及其基本特性1．傳感器傳感器是能夠感覺外界信息，并能按一定規(guī)律將這些信息轉(zhuǎn)換成可用的輸出信號的器件或裝置。這一概念包含了下面3方面的含義：（1）傳感器是一種能夠完成提取外界信息任務(wù)的裝置。（2）傳感器的輸入量通常指非電量，如物理量、化學(xué)量、生物量等；而輸出量是便于傳輸、轉(zhuǎn)換、處理、顯示等的物理量，主要是電量信號。（3）傳感器的輸出量與輸入量之間精確地保持一定規(guī)律。第三十二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二2．傳感器的組成傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和轉(zhuǎn)換電路三部分組成，如圖所示。傳感器組成框圖傳感器及其基本特性第三十三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二1.4.2傳感器的分類1．按被測物理量分類按被測物理量可分為溫度、壓力、流量、物位、位移、加速度、磁場、光通量等傳感器。2．按傳感器工作原理分類按工作原理可分為電阻傳感器、熱敏傳感器、光敏傳感器、電容傳感器、電感傳感器、磁電傳感器等。3．按傳感器轉(zhuǎn)換能量供給形式分類按轉(zhuǎn)換能量供給形式分為能量變換型（發(fā)電型）和能量控制型（參量型）兩種。4．按傳感器工作機(jī)理分類按工作機(jī)理可分為結(jié)構(gòu)型傳感器和物性型傳感器。傳感器及其基本特性第三十四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二1.4.3傳感器的基本特性傳感器的基本特性是指傳感器的輸出與輸入之間的關(guān)系。不隨時間的變化而變化（或變化極其緩慢）的稱為靜態(tài)特性；隨時間的變化而變化的稱為動態(tài)特性。這里主要研究靜態(tài)特性的指標(biāo)。衡量靜態(tài)特性的主要指標(biāo)有：精確度、穩(wěn)定性、靈敏度、線性度、遲滯和可靠性等。傳感器及其基本特性第三十五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二（1）精確度。精確度是反映測量系統(tǒng)中系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的綜合評定指標(biāo)。與精確度有關(guān)的指標(biāo)有精密度、準(zhǔn)確度和精確度。（2）穩(wěn)定性。傳感器的穩(wěn)定性常用穩(wěn)定度和影響系數(shù)表示。（3）靈敏度。靈敏度S是指傳感器在穩(wěn)態(tài)下輸出變化量與輸入變化量的比值，即（4）線性度。線性度又稱非線性誤差，是指傳感器實(shí)際特性曲線與其理論擬合直線之間的最大偏差與傳感器滿量程輸出的百分比，即傳感器及其基本特性第三十六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二（5）遲滯。遲滯是指傳感器在正（輸入量增大）、反（輸入量減?。┬谐讨休敵銮€不重合的現(xiàn)象，如圖1.6所示。（6）可靠性?？煽啃允侵競鞲衅骰驒z測系統(tǒng)在規(guī)定的工作條件和規(guī)定的時間內(nèi)，具有正常工作性能的能力。它是一種綜合性的質(zhì)量指標(biāo)，包括可靠度、平均無故障工作時間、平均修復(fù)時間和失效率。圖1.6傳感器遲滯示意圖傳感器及其基本特性第三十七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二1.44傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢從20世紀(jì)80年代起，日本就將傳感器技術(shù)列為優(yōu)先發(fā)展的高新技術(shù)之首。美國等西方國家也將其列為國家科技和國際技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)內(nèi)容。我國從20世紀(jì)80年代以來在傳感器技術(shù)方面取得了很大突破。目前傳感器技術(shù)已從單一的物性型傳感器進(jìn)入功能更強(qiáng)大、技術(shù)高度集成的新型傳感器階段。新型傳感器的開發(fā)和應(yīng)用已成為現(xiàn)代傳感器技術(shù)和系統(tǒng)的核心和關(guān)鍵。21世紀(jì)傳感器發(fā)展的總趨勢是微型化、多功能化、數(shù)字化、智能化、系統(tǒng)化和網(wǎng)絡(luò)化。傳感器及其基本特性第三十八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二傳感器的作用與地位

世界是由物質(zhì)組成的，各種事物都是物質(zhì)的不同形態(tài)。人們?yōu)榱藦耐饨绔@得信息，必須借助于感覺器官。人的“五官”——眼、耳、鼻、舌、皮膚分別具有視、聽、嗅、味、觸覺等直接感受周圍事物變化的功能，人的大腦對“五官”感受到的信息進(jìn)行加工、處理，從而調(diào)節(jié)人的行為活動。人們在研究自然現(xiàn)象、規(guī)律以及生產(chǎn)活動中，有時需要對某一事物的存在與否作定性了解，有時需要進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)測量以確定對象的量值的確切數(shù)據(jù)，所以單靠人的自身感覺器官的功能是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，需要借助于某種儀器設(shè)備來完成，這種儀器設(shè)備就是傳感器。傳感器是人類“五官”的延伸，是信息采集系統(tǒng)的首要部件。6/6/202339第三十九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二電量和非電量表征物質(zhì)特性及運(yùn)動形式的參數(shù)很多，根據(jù)物質(zhì)的電特性，可分為電量和非電量兩類。電量——一般是指物理學(xué)中的電學(xué)量，例如電壓、電流、電阻、電容及電感等；非電量——則是指除電量之外的一些參數(shù)，例如壓力、流量、尺寸、位移量、重量、力、速度、加速度、轉(zhuǎn)速、溫度、濃度及酸堿度等等。人類為了認(rèn)識物質(zhì)及事物的本質(zhì)，需要對物質(zhì)特性進(jìn)行測量，其中大多數(shù)是對非電量的測量。6/6/202340第四十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二傳感器的作用非電量不能直接使用一般的電工儀表和電子儀器進(jìn)行測量，因?yàn)橐话愕碾姽x表和電子儀器只能測量電量，要求輸入的信號為電信號。非電量需要轉(zhuǎn)化成與其有一定關(guān)系的電量，再進(jìn)行測量，實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換技術(shù)的器件就是傳感器。傳感器是獲取自然或生產(chǎn)中信息的關(guān)鍵器件，是現(xiàn)代信息系統(tǒng)和各種裝備不可缺少的信息采集工具。采用傳感器技術(shù)的非電量電測方法，就是目前應(yīng)用最廣泛的測量技術(shù)。6/6/202341第四十一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二傳感器的地位隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳感器技術(shù)、通信技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)構(gòu)成了現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的三大支柱產(chǎn)業(yè)，分別充當(dāng)信息系統(tǒng)的“感官”、“神經(jīng)”和“大腦”，他們構(gòu)成了一個完整的自動檢測系統(tǒng)。在利用信息的過程中，首先要解決的問題就是獲取可靠、準(zhǔn)確信息，所以傳感器精度的高低直接影響計算機(jī)控制系統(tǒng)的精度，可以說沒有性能優(yōu)良的傳感器，就沒有現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展。返回本章目錄6/6/202342第四十二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二傳感器的應(yīng)用與發(fā)展傳感器幾乎滲透到所有的技術(shù)領(lǐng)域。如工業(yè)生產(chǎn)、宇宙開發(fā)、海洋探索、環(huán)境保護(hù)、資源利用、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程、文物保護(hù)等等廣泛領(lǐng)域，并逐漸深入到人們的生活中。在機(jī)器人的技術(shù)發(fā)展中，傳感器采用與否及采用數(shù)量的多少是衡量機(jī)器人是否具有智能的標(biāo)志，現(xiàn)代智能機(jī)器人因?yàn)椴捎昧舜罅康摹⑿阅芨玫?、功能更?qiáng)的、集成度更高的傳感器，才使得其具有自我診斷、自我補(bǔ)償、自我學(xué)習(xí)等能力，機(jī)器人通過傳感器實(shí)現(xiàn)類似于人的知覺作用。傳感器被稱為機(jī)器人的“電五官”。6/6/202343第四十三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二在航空、航天技術(shù)領(lǐng)域，僅阿波羅10號飛船就使用了數(shù)千個傳感器對3295個測量參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測。傳感器的應(yīng)用與發(fā)展6/6/202344第四十四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二嫦娥一號傳感器的應(yīng)用與發(fā)展6/6/202345第四十五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二嫦娥一號傳感器的應(yīng)用與發(fā)展6/6/202346第四十六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二在兵器領(lǐng)域中，使用了諸如機(jī)械式、壓電、電容、電磁、光纖、紅外、激光、生物、微波等等傳感器，以實(shí)現(xiàn)對周圍環(huán)境的監(jiān)測與目標(biāo)定位信息的收集，從而更好的解決了安全、可靠的防衛(wèi)能力。傳感器的應(yīng)用與發(fā)展6/6/202347第四十七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二在民用工業(yè)生產(chǎn)中，傳感器也起著至關(guān)重要的作用。如一座大型煉鋼廠就需要2萬多臺傳感器和檢測儀表煉鐵高爐監(jiān)控與傳動系統(tǒng)

傳感器的應(yīng)用與發(fā)展6/6/202348第四十八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二大型的石油化工廠需要6千臺傳感器和檢測儀表傳感器的應(yīng)用與發(fā)展6/6/202349第四十九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二一部現(xiàn)代化汽車需要90多只傳感器一臺復(fù)印機(jī)需要20多只傳感器傳感器的應(yīng)用與發(fā)展6/6/202350第五十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二日常生活中的電冰箱、洗衣機(jī)、電飯煲、音像設(shè)備、電動自行車、空調(diào)器、照相機(jī)、電熱水器、報警器等家用電器都安裝了傳感器；傳感器的應(yīng)用與發(fā)展6/6/202351第五十一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二在醫(yī)學(xué)上，人體的體溫、血壓、心腦電波及腫瘤等的準(zhǔn)確診斷與監(jiān)控都需要借助各種傳感器來完成。傳感器的應(yīng)用與發(fā)展6/6/202352第五十二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二傳感器的應(yīng)用與發(fā)展第五十三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二傳感器的應(yīng)用與發(fā)展第五十四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二

能將溫度轉(zhuǎn)換為電壓的傳感器—熱電偶

ABTT0T0傳感器的應(yīng)用與發(fā)展第五十五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二電動機(jī)轉(zhuǎn)速測量傳感器的應(yīng)用與發(fā)展第五十六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二CCD圖像傳感器用于圖像記錄

傳感器的應(yīng)用與發(fā)展第五十七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二當(dāng)今信息時代，隨著電子計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，自動檢測、自動控制技術(shù)顯露出非凡的能力，傳感器是實(shí)現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。沒有傳感器對原始信息進(jìn)行精確可靠的捕獲和轉(zhuǎn)換，就沒有現(xiàn)代化的自動檢測和自動控制系統(tǒng)；沒有傳感器就沒有現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展。自1980年以來，世界傳感器的產(chǎn)值年增長率達(dá)15%～30%，1985年世界傳感器市場的年產(chǎn)值為50億，1990年為155億。傳感器的發(fā)展是如泉涌，不可阻擋，它是衡量一個國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展及現(xiàn)代化程度的重要標(biāo)志。傳感器的應(yīng)用與發(fā)展6/6/202358第五十八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二1.5彈性敏感元件物體在外力作用下改變原來尺寸或形狀的現(xiàn)象稱為變形。若外力去掉后物體又能完全恢復(fù)其原來的尺寸和形狀，這種變形稱為彈性變形。具有彈性變形特性的物體稱為彈性元件。彈性元件在傳感器技術(shù)中占有極其重要的地位。它首先把力、力矩或壓力轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的應(yīng)變或位移，然后配合各種形式的傳感元件，將被測力、力矩或壓力變換成電量。第五十九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二1.5.1彈性敏感材料的彈性特性作用在彈性敏感元件上的外力與由該外力所引起的相應(yīng)變形之間的關(guān)系稱為彈性元件的彈性特性。1．剛度剛度是彈性敏感元件在外力作用下抵抗變形的能力，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為若剛度k是常數(shù)，則元件的彈性特性是線性的，否則是非線性的。1.5彈性敏感元件第六十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二2．靈敏度靈敏度是剛度的倒數(shù)，可表示為靈敏度就是單位力產(chǎn)生應(yīng)變的大小。與剛度相似，如果元件彈性特性是線性的，則靈敏度為常數(shù)；若彈性特性是非線性的，則靈敏度為變數(shù)。3．彈性滯后彈性元件在彈