傳感器導論課件

傳感器導論一、傳感器是干什么的？二、傳感器的主要用途有哪些？三、傳感器的地位如何？四、傳感器的發(fā)展方向是什么？1傳感器導論一什么是傳感器人類有五大感覺器官，即眼、耳、鼻、舌、皮膚。通過這些感覺器官感知外界信息。機器系統(tǒng)中，傳感器是各種機械和電子設備的感覺器官。能感知光、色、溫度、壓力、聲音、濕度、氣味及輻射等。2傳感器導論人機系統(tǒng)的機能對應關系外界信息感官人腦肢體人體系統(tǒng)傳感器計算機執(zhí)行器機器系統(tǒng)Sensor、Transducer“機電五官”3傳感器導論感覺傳感器視覺（眼睛）光傳感器聽覺（耳朵）壓力傳感器、磁傳感器觸覺（皮膚）壓力傳感器、溫度傳感器嗅覺（鼻子）氣體傳感器味覺（舌頭）味傳感器4傳感器導論性能凌駕于人的感官之上：（1）測量人體無法感知的量（3）測量范圍寬、精確高、可靠性好（2）惡劣環(huán)境下工作

溫度傳感器：-196℃~1800℃

壓力傳感器：0.01psi~10000psi

精度：0.1%~0.01%5傳感器導論信息處理電信電話科技測試設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111551101034736598161277834313147111707693612621242014需要量傳感器技術對國民經(jīng)濟的發(fā)展起著重要的作用。二主要用途？6傳感器導論例0-1：化工產(chǎn)品自動生產(chǎn)過程1、自動檢測與自動控制系統(tǒng)石油、化工、電力、鋼鐵、機械等加工工業(yè)設備推動力液體或氣體檢測壓力或壓強進料自動稱重按比例混合反應容器內(nèi)液體成品半成品在生產(chǎn)線上傳輸自動控制傳輸速度自動控制容器液位測定容器中的壓力體積自動稱重分裝計數(shù)7傳感器導論2、汽車與傳感器傳統(tǒng)：行駛速度、距離、發(fā)動機旋轉速度、燃料剩余量安全：安全氣囊系統(tǒng)、防盜裝置、防滑控制系統(tǒng)、防抱死裝置、電子變速控制裝置、汽車“黑匣子”環(huán)保：排氣循環(huán)裝置、電子燃料噴射裝置8傳感器導論2.“汽車導航用傳感器”,《傳感器世界》,1997年1期3.“汽車安全系統(tǒng)及其傳感器”,《傳感器世界》,1997年2期參考文獻：1.“汽車安全保障傳感器市場”，《傳感器世界》，

2001年1期9傳感器導論3、傳感器在機器人上的應用單能機器人：生產(chǎn)用的自動機械式（加工、組裝、檢驗）檢測臂的位置和角度傳感器紅旗轎車焊裝生產(chǎn)線隧道鑿巖機器人10傳感器導論4、傳感器與家用電器

自動電飯鍋、空調(diào)器、電子熱水器、風干器、電熨斗、洗衣機、洗碗機、照相機、電冰箱、電視機家庭自動化藍圖：11傳感器導論智能機器人：判斷能力視覺傳感器、觸覺傳感器足球機器人迎賓機器人12傳感器導論《泰坦尼克》中用于水下探測的“鄧肯”號機器人13傳感器導論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進程，可能揭開古埃及金字塔內(nèi)部結構之謎。“不論是誰騷擾了法老的安寧，死神之翼將在它的頭上降臨?！毙C器人挑戰(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?，5×1×1，地面探測雷達、超聲波傳感器（測石頭厚度）。14傳感器導論5、傳感器在醫(yī)療及人體醫(yī)學上的應用醫(yī)用電子學醫(yī)用傳感器：人體內(nèi)部溫度、血液、呼吸流量、腫瘤、心音、腔內(nèi)壓力、心腦電波6、傳感器與航空及航天飛行器：控制在預定軌道上速度、加速度、飛行距離測量陀螺儀、陽光傳感器、星光傳感器、地磁傳感器周圍環(huán)境、內(nèi)部設備監(jiān)控、本身狀態(tài)15傳感器導論7、傳感器與環(huán)境保護環(huán)境監(jiān)測儀器16傳感器導論溫濕度、露點探頭、CO2探頭、大氣壓力傳感器濕度傳感器濕度傳感器17傳感器導論8、傳感器與遙感技術飛機及航天飛行器：近紫外線、可見光、遠紅外線、微波船舶：超聲波傳感器微波紅外接收傳感器紅外線分布差異礦藏埋藏地區(qū)地面18傳感器導論9、傳感器在軍事技術領域的應用《美國高級將領與著名學者訪談錄》陳伯江“信息時代的軍事革命”

——美國參聯(lián)會副主席歐文斯上將“……改變那種認為軍事力量主要是軍艦、坦克和飛機的概念，把我們的注意力放在思考信息和電信技術所能提供的軍事力量上來。這場軍事革命標志著一種轉變，即從重視軍艦、坦克和飛機，轉為重視諸如傳感器這類東西的作用?！薄瓣戃姟⒑＼?、空軍都將只不過是歷史的產(chǎn)物……你也許將成立一個把所有的傳感器放在一起的軍種（可稱之為傳感器軍）用于觀察戰(zhàn)場……”19傳感器導論三、地位及發(fā)展狀況

傳感器是信息采集系統(tǒng)的首要部件，計算機的“五官”，如果沒有傳感器對原始信息進行精確、可靠的捕獲和轉換，一切測量和控制都是不可能實現(xiàn)的。1、現(xiàn)代測量與自動控制的首要環(huán)節(jié)2、衡量國家綜合實力的重要標志

傳感器與傳感器技術的發(fā)展水平是衡量一個國家綜合實力的重要標志，也是判斷一個國家科學技術現(xiàn)代化程度與生產(chǎn)水平高低的重要依據(jù)。20傳感器導論3、現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的三大支柱

通訊技術、計算機技術、傳感器技術既是現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的源頭，又是信息社會賴以存在和發(fā)展的物質與技術基礎。如果沒有高度保真和性能可靠的傳感器，沒有先進的傳感器技術，信息的準確獲得與精密檢測就成了一句空話，通訊技術和計算機技術也就成了無源之水，無本之木，現(xiàn)代測量與自動化技術隨之變成水中之月、鏡中之花。21傳感器導論4、各國政府高度重視

日本科學技術廳把傳感器技術列為六大核心技術（計算機、通訊、激光、半導體、超導和傳感器）之一。日本政府還在21世紀技術預測中將傳感器列為首位。

美國白宮將“傳感器及信號處理”列為對國家安全和經(jīng)濟發(fā)展有重要影響的關鍵技術之一。

西歐各國在制定“尤里卡”發(fā)展計劃中，把傳感器技術作為優(yōu)先發(fā)展的重點技術。

我國政府在“863計劃”及重點科技攻關項目中，均把傳感器列在重要位置。22傳感器導論四、發(fā)展方向1、擴展檢測范圍3、傳感器的集成化2、提高檢測性能4、新領域、新原理的傳感器23傳感器導論傳感器定義定義：

能夠感受規(guī)定的被測量并按照一定規(guī)律轉換成可用的輸出信號的器件或裝置一感二傳：感受信息、傳送出去

別名：變送器傳送器發(fā)送器換能器

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傳感器的組成

敏感元件轉換元件轉換電路被測量電量傳感器敏感元件：直接感受被測量，其輸出和被測量成確定關系轉換元件：將敏感元件的輸出轉換成電路參量轉換電路：將電路參量的變化轉換成電量輸出25傳感器導論26傳感器導論27傳感器導論28傳感器導論分類方法傳感器的種類說明按依據(jù)的效應分類物理傳感器化學傳感器生物傳感器基于物理效應（光、電、聲）基于化學效應（吸附、選擇性化學反映基于生物效應（酶、抗體、激素的分子識別和選擇功能）按用途分類位移、速度、溫度、壓力、氣體成分、濃度等傳感器傳感器以被測量命名按輸出信號分類模擬式傳感器數(shù)字式傳感器輸出為模擬量輸出為數(shù)字量按工作原理分類應變式、電容式、電感式、電磁式、壓電式、熱電式以工作原理命名按能量關系分類能量轉換型能量控制型能量直接來源于被測