传感器ppt课件

本门课程的特点：1、是大三、大四的专业选修课2、课程具有较强实践性3、课程涉及的知识面广4、是一门工程性、应用性都非常强的课程课程特点课程的重要性1、传感器技术、通信技术、计算机技术是信息产业的三大支柱，它们分别是智能系统的“感官”、“神经”和“大脑”。2、传感器是测量装置和控制系统的首要环节。如果没有传感器对原始参数进行准确可靠的测量，就无法实现信号的转换和信息处理、无法完成最佳数据的显示和控制。课程的重要性课程教材和参考 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 课程教材和参考书教材：张红润主编《传感器原理及应用》清华大学出版社参考书：1、孙运旺主编《传感器技术与应用》，浙江大学出版社，2007年10月2、《传感器》，唐文彦主编.机械工业出版社，2007年12月3、《传感器原理及应用》.王雪文、张志勇北京航空航天大学出版社，2007年8月4、《传感器原理设计与应用》.刘迎春，叶湘滨编著.国防科技大学出版社,1997年5、《传感器工作原理及应用实例》.黄继昌，徐巧鱼等编著.人民邮电出版社，1998年课程要求课程要求1、对课程的内容分“了解、理解、掌握”三个层次提出要求；2、对各类传感器的工作原理、基本结构、应用领域中较重要的敏感技术有相当的认识；3、在未来具体工作中，在传感器和执行器选择、使用、设计以及进一步深入研究方面具备良好的基础；4、在学习过程中，应当从应用的角度出发。第一章传感器概述第1章概论§1-1传感器与非电量测量一、非电量与非电量测量二、非电量电测系统转换电路物理信息化学信息生物信息电信号光信号敏感元件传感器传感器是一个汇聚物理、化学、材料、电子、生物工程等多类型交叉学科，涉及传感检测原理、传感器件设计、传感器开发与应用的综合技术。传感器技术是构成现代信息技术三大支柱之一。§1-2传感器的定义第一章传感器概述传感器（Transducer/Sensor）的定义是：“能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置”。定义包含的意思：①传感器是测量装置，能完成检测任务；②它的输入量是某一种被测量，可能是物理量，也可能是化学量、生物量等。③它的输出量是某种物理量，这种量应便于传输、转换、处理、显示等等，这种量不一定是电量，还可以是气压、光强等物理量，但主要是电物理量；④输出与输入之间有确定的对应关系，且能达到一定的精度。第一章传感器概述输出量为电量的传感器，一般由敏感元件、传感元件、信号调节与转换电路三部分组成。敏感元件：它是直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。传感元件：将敏感元件的输出转换成为电量输出。有时敏感元件和传感元件的功能是由一个元件（敏感元件）实现的。信号调节与转换电路：能把传感元件输出的电信号转换为便于显示、记录、处理和控制的有用电信号的电路敏感元件信号调节与转换电路传感元件被测量中间量输出电量传感器功用：一感二传,即感受被测信息,并传送出去。§1-3传感器的分类第一章传感器概述非电学量→传感器→电学量角度位移速度压力温度湿度声强光照磁场传感器电压电流电阻电容第一章传感器概述1．按被测物理量分类常见的被测物理量机械量:长度,厚度,位移,速度,加速度,旋转角,转数,质量,重量,力,压力,真空度,力矩,风速,流速,流量;声:声压,噪声.磁:磁通,磁场.温度:温度,热量,比热.光：亮度，色彩磁电式，热电式，机械式，电气式，光学式，流体式等。2．按工作原理分类:切削力测量应变片第一章传感器概述第一章传感器概述能量转换型和能量控制型.3．按信号变换特征:能量转换型:直接由被测对象输入能量使其工作.例如:热电偶温度计,压电式加速度计.能量控制型:从外部供给能量并由被测量控制外部供给能量的变化.例如:电阻应变片.第一章传感器概述4．按敏感元件与被测对象之间的能量关系:物性型:依靠敏感元件材料本身物理性质的变化来实现信号变换.如:水银温度计.结构型:依靠传感器结构参数的变化实现信号转变.例如:电容式和电感式传感器.5．按输出电信号类型分类根据传感器输出电信号的类型不同，可以分为：模拟量传感器数字量传感器开关量传感器。如：接近开关是一种采用非接触式检测、输出开关量的传感器。第一章传感器概述第一章传感器概述§1-4传感器的应用领域一、传感器技术发展的重要性二、传感器的应用领域现在我们的身边大量地使用着各种各样的传感器日常生活中几种常见的传感器1.温度传感器2.红外线传感器3.压力传感器4.生物传感器除以上介绍的以外,生活中还有气体传感器,味觉传感器，声音传感器等电梯温度计,空调机,电冰箱,电饭煲遥控器,红外计数器,红外测温仪,..血糖仪,电子秤1、传感器在工业检测和自动控制系统中的应用超声波检测电容指纹识别第一章传感器概述第一章传感器概述智能建筑降低能耗提高操作者工作效率提高楼宇内部舒适程度提供高效的设备管理手段监控软件缩短投资回收周期降低 培训 焊锡培训资料ppt免费下载焊接培训教程 ppt 下载特设培训下载班长管理培训下载培训时间表下载 成本第一章传感器概述这种遥控器所利用的是一种肉眼看不见的红外光，又称为红外线。电视机的遥控器中就是使用着光学传感器。肉眼看不见2、传感器与家用电器这种麦克风是一种将声音信号转换为电信号的传感器。第一章传感器概述唱卡拉OK时使用的麦克风，也是一种传感器。透光率传感器第一章传感器概述温湿度传感器温度传感器感应水龙头电子门第一章传感器概述R1aR2uoUcc+R3Rt功放b温控室A+-uo1加热元件这种温度室是一种将温度变化转换为电信号的传感器。火灾报警器第一章传感器概述机械鼠标的内部结构第一章传感器概述3、汽车与传感器第一章传感器概述汽车气囊的保护作用使用加速度传感器可以在汽车发生碰撞时，经控制系统使气囊迅速充气。第一章传感器概述辅助泊车传感器双声纳间隙检测声纳后声纳电源指示转向指示间隙警告ECU间隙检测声纳集成开关面板[多功能信息显示][多功能显示]侦测栅第一章传感器概述主要功能是判断正前方及侧前方的障碍物第一章传感器概述定位、地理信息第一章传感器概述汽车行驶速度测量4、传感器在机器人上的应用第一章传感器概述触觉能力：主要指确定工作对象是否存在，以及它的尺寸大小和形状等。接近觉：主要用于探测机器人自身与周围物体之间相对位置或距离的传感器。接近觉界于触觉与视觉之间。视觉：孔、边、拐角的检测及工作对象形状的检测等。压觉：主要用于检测机器人与作业对象之间接触面的法向压力值的大小。滑觉：主要用于检测物体因自重相对于机器人手爪的滑移量的大小。HumanwithSensors弧焊机器人第一章传感器概述弧焊机器人第一章传感器概述喷漆机器人第一章传感器概述装配机器人第一章传感器概述5、传感器在医疗及人体医学上的应用第一章传感器概述医用传感器，是应用于生物医学领域的那一部分传感器，它所拾取的信息是人体的生理信息，而它的输出常以电信号来表现。人体生理信息有电信息和非电信息两大类，从分布来说有体内的（如血压等各类压力），也有体表的（如心电等各类生物电)和体外的(如红外、生物磁等）传感器还渗透到海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其广泛的领域。从茫茫的太空到浩瀚的海洋，以至各种复杂的工程系统，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器。血压测定方法和输出的结果航空航天宇宙飞船飞行的速度、加速度、位置、姿态、温度、气压、磁场、振动测量；“阿波罗10”飞船对3295个参数进行检测，其中：温度传感器559个压力传感器140个信号传感器501个遥控传感器142个整个宇宙飞船就是高性能传感器的集合体智能房屋（自动识别主人，太阳能提供能源）智能衣服（自动调节温度）智能公路（自动显示、记录公路压力、温度、车流量）智能汽车（无人驾驶、卫星定位）未来世界6、传感器与航空及航天传感器就是将光、声音、温度等物理量，转换成为能够用电子电路处理的电信号即电压与电流的器件。第一章传感器概述异想天开：如果发现了一种敏感元件可以感受人的情感变化．比如能感受人的喜，怒，哀,乐．同学们你们想想能用这种元件做什么？可以给人类带来什么样的方便？§1-5传感器的发展方向第一章传感器概述1.高精度2.小型化3.集成化4.数字化5.智能化练习:1.下列器件中没有使用温度传感器的是()空调B.电冰箱C.电子秤D.电饭煲C2、关于电饭锅的说法，正确的是()A.电饭锅是利用红外线传感器工作的B.电饭锅的温度传感器是利用其在常温下具有磁性，温度提高时失去磁性的原理工作的C.用电饭锅烧开水，水开后能自动断电D.用电饭锅煮饭时，若控制煮饭的温控开关自动断电后，它还能自动复位B作业：了解家中的用电器，哪些使用了传感器？各属于什么传感器？§1-6传感器的静态特性和动态特性第一章传感器概述传感器的基本特性：传感器的输入－输出关系特性。是传感器内部结构参数作用关系的外部表现。输入信号分为：稳态、动态对应传感器特性：静态特性、动态特性对传感器的要求：高精度－＞信号（或能量）无失真转换－＞反映被测量的原始特征第一章传感器概述一、传感器的静态特性传感器的静态特性是指在稳态条件下（传感器无暂态分量）用分析或实验方法所确定的输入—输出关系。这种关系可依不同情况，用 函 关于工期滞后的函关于工程严重滞后的函关于工程进度滞后的回复函关于征求同志党风廉政意见的函关于征求廉洁自律情况的复函 数或曲线表示，有时也用数据表格来表示。(1)精密度(Precision)精密度又称精度，表示测量结果中随机误差大小的程度。随机误差指在同一被测量的多次测量过程中，以不可预知方式变化的测量误差的分量。（2）其他参数正确度(Correctness)死区(DeadBand)准确度(Accuracy)回程误差(HysteresisError)灵敏度(Sensitivity)线性误差(LinearityError)稳定度(Stability)零值误差(ZeroError)鉴别力(Discrimination)分辨力(Resolution)第一章传感器概述表征传感器静态特性的参数传感器的动态参数传感器的动态参数包括：时间常数上升时间tr稳定时间ts过冲量频率响应