各种自动化传感器的使用

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1、第三章传感器§3-1传感器的概念§3-2电阻式传感器§3-3电容式传感器§3-4电感式传感器§3-6压电式传感器第三章传感器传感器是人类五官的延长，又称之为电五官；传感器技术通信技术计算机技术五官神经大脑传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段；现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数；信息技术三大支柱传感器已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源探测、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

2、每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器。传感器是将感知到的各种信号转换成易测量的信号，把相应的信号输入计算机，计算机发出指令，控制各执行机构。§3-1传感器的定义一、传感器的定义（Transducer/Sensor）定义：将被测参量转换为与之对应的，易于测量，传输和处理的信号的装置。GB7665一87：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。传感器功用：感知被测信息，并传递给检测装置传感器及传感技术可从以下几个方面理解：①传感器是测量器件或装置，能完成检测任务；②输入量为位移、压力、温度、重量

3、等被测量，是非电量；③输出量通常为易于传输、转换、处理、显示的电物理量（如：电压、电流、频率、功率等），也可以是气、光等物理量；④输出、输入有对应关系，且应有一定的精确程度。1.传感器在工业检测和自动控制系统中的应用工业自动化、全自动、半自动生产线（石油、化工、钢铁、铁路、机械、电力）自动控制系统（正确的信息检测准确的控制）传感器的应用领域传感器的应用领域2.汽车与传感器速度、里程、发动机旋转速度、燃料剩余量安全气囊系统、防盗装置、黑匣子发动机气缸压力（日本丰田汽车）3.传感器与家用电器电子炉灶、洗碗机、遥控电视、录像机、

4、电饭煲微波炉（松下电器采用湿度传感器）电冰箱（温控器—>控制压缩机的开关）家庭自动化（安全监视与报警、空调与照明控制、家务劳动自动化、人身健康管理）传感器的应用领域4.传感器在机器人上的应用传统机器人（臂的位置和角度传感器）智能机器人（触觉、压觉、重量、视觉等）5.传感器在医疗及人体医学上的应用应用医学传感器（B超仪、CT、核磁共振等）医疗保健产品：电子血压计、脉搏计、电子温度计。传感器的应用领域6.传感器与环境保护大气污染指数、水质污染、环境噪声等各种环境监测仪器7.传感器与航空航天飞机的自动驾驶（飞行姿态、距离、航线）

5、恶劣环境的“盲目”着陆空—空导弹的自动跟踪传感器的应用领域8.传感器与遥感技术遥感技术：从飞机、人造卫星、宇宙飞船、船舶上对远距离的广大区域的被测物体及其状态进行大规模探测的一门技术。探测矿藏：人造卫星上的红外传感器红外线的量通过微波地面站计算机分析处理传感器的应用领域传感器市场结构从市场来看,力、压力、加速度、物位、温度、湿度、水分等传感器将保持较大的需求量。二、传感器的组成二、传感器的组成一般的，传感器由敏感元件、二次变换部分、辅助部分组成。传感器的组成敏感元件（预变换器）:它是直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系

6、的某一物理量的元件。二次变换部分：敏感元件的输出是转换元件的输入，主要作用将输入转换成电参数。并非所有的传感器都包括敏感元件和转换元件，如热电偶！辅助部分：将转换元件的输出进行放大、运算、处理等进一步转换，便于应用。传感器的组成气体压力传感器1-壳体2-膜盒3-电感线圈4-磁芯5-转换电路压力位移电感（敏感元件）（转换元件）（测量电路）传感器的组成热电偶压电式加速度传感器三、传感器的分类传感器是知识技术密集的行业，与许多学科有关，种类繁多，分类方法也很多。按工作机理：物理型、化学型、生物型；按构成原理：结构型、物性型；结构

7、型传感器是利用物理学中场的定律构成的，包括动力场的运动定律，电磁场的电磁定律等；这类传感器的特点是传感器的工作原理是以传感器中元件相对位置变化引起场的变化为基础，而不是以材料特性变化为基础。传感器的分类物性型传感器是利用物质定律构成的，如虎克定律、欧姆定律等。这种法则，大多数是以物质本身的常数形式给出。这些常数的大小，决定了传感器的主要性能。因此，物性型传感器的性能随材料的不同而异。传感器的分类按能量转换情况：能量控制型、能量转换型；能量控制型传感器在信息变化过程中，其能量需要外电源供给；(无源传感器)能量转换型传感器主要

8、由能量变换元件构成，不需外加电源；(有源传感器)传感器的分类按测量原理分：电参量式传感器(电阻式、电感式、电容式)磁电式传感器(磁电感应式、霍尔式、磁栅式)；压电式传感器；光电式传感器；气电式传感器；热电式传感器；波式传感器；射线式传感器；半导体式传感器；其他原理的传感器。传感器的分类按传感器用途分(输