传感器课件刘笃仁版 绪论

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1、传感器与检测技术学时：56+8授课方式：理论教学+实验课程性质：必修上课时间：1-16周，周二1-2节一教6231-12周周四3-4节一教6231-16周，周二3-4节一教6231-12周周四1-2节一教623实验时间:另行安排考试方式：考试本课程是电子科学系各专业尤其是电子信息工程专业的一门重要的专业基础课。本课程以对各种被测对象（如对温度、光、压力、磁、等等）敏感的传感器为主线，主要讲授各类常用传感器的原理、结构及其应用。学生通过学习可以掌握各类传感器的基本原理、典型的接口电路和应用电路，并能够自行设计出简单的具有一定实用功能的传感器应用电路。为从事传感

2、器的研制、各类信息的采集和处理、各类自动控制电路的设计与开发和应用方面的工作打下坚实的基础。教材:一、自动检测技术的重要性由于微电子技术、计算机技术、通信技术及网络技术的迅速发展，对电量的测量技术相应地得到提高，如准确度高、灵敏度高、反应速度快、能够连续进行测量、自动记录、远距离传输和组成测试网点等。在工程上所要测量的参数大多数为非电量，促使人们用电测的方法来研究非电量，即研究用电测的方法测量非电量的仪器仪表，研究如何能正确和快速地测得非电量的技术。非电量电测量技术优点：测量精度高、反应速度快、能自动连续地进行测量、可以进行遥测、便于自动记录、可以与计算机联

3、结进行数据处理、可采用微处理器做成智能仪表、能实现自动检测与转换等。测试手段就是仪器仪表。机械制造业化工行业烟草行业环境保护等部门现代物流行业科学研究和产品开发中文物保护领域综上所述，自动检测技术与我们的生产、生活密切相关。它是自动化领域的重要组成部分，尤其在自动控制中，如果对控制参数不能有效准确的检测，控制就成为无源之水，无本之木。二、检测系统的组成：被测对象传感器调理变换装置信号传输装置数据处理数据显示及存储模电数电信号与系统通信原理信息论与编码数字信号处理语言：Ｃ语言汇编高级语言等传感器与测试技术微机原理与接口技术单片机技术ＥＤＡ技术自动控制原理计算机

4、控制技术计算机网络数据查询系统测量和检测问题广泛地存在于各行各业，存在于生产、生活等领域，而且随着生产力水平与人类生活水平的不断提高，对测量和检测问题提出了越来越高的要求。一方面要求检测系统具有更高的速度、精度、可靠性和自动化水平，以便尽量减少人力，提高工作效率；另一方面要求检测系统具有更大的灵活性和适应性，并向多功能化、智能化方向发展。传感器的广泛使用使这些要求成为可能。传感器处于研究对象与测控系统的接口位置，是感知、获取检测信息的窗口，一切科学实验和生产过程，特别是自动检测和自动控制系统要获取的信息，都要通过传感器将其转换成容易传输与处理的电信号。三、传

5、感器定义能够感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。便于加工处理、便于传输利用的信号。它是一种获得信息的重要手段，它的正确与否关系到整个检测系统的精度。四、传感器的应用领域1.工业生产自动化：位移传感器、速度传感器、温度传感器、视觉传感器等2.国防现代化：导航瞄准的光传感器、定位系统的磁传感器等。3.航空航天技术：紫外光传感器、磁传感器、加速度传感器等。4.能源开发：光传感器、力学量传感器、磁传感器等。5.科学研究：探测器6.环境保护与生物科学：酶传感器、微生物传感器等。7.家庭电器化：电子灶的气体传感器

6、、电冰箱的温度传感器、电视机微机的电压传感器、温度传感器等。在当今信息化时代发展过程中，各种信息的感知、采集、转换、传输和处理的功能器件——传感器，已经成为各个应用领域，特别是自动检测、自动控制系统中不可缺少的重要技术工具。从航天、航空、兵器、船舶、交通、冶金、机械、电子、化工、轻工、能源、环保、煤炭、石油、医疗卫生、生物工程、宇宙开发等领域至农、林、牧、渔业，甚至人们日常生活的各个方面，几乎无处不使用传感器，无处不需要传感器技术。获取各种信息的传感器越来越成为信息社会赖以存在和发展的物质与技术基础。五、传感器的发展方向伴随着生物技术的发展，出现了利用生物功

7、能的生物传感器。http://baike.baidu.com/view/323786.htm?fr=ala0_1生物传感器(biosensor)对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。是由固定化的生物敏感材料作识别元件（包括酶、抗体、抗原、微生物、细胞、织、核酸等生物活性物质）与适当的理化换能器（如氧电极、光敏管、场效应管、压电晶体等等）及信号放大装置构成的分析工具或系统。生物传感器具有接受器与转换器的功能。生物传感器有以下共同的结构：包括一种或数种相关生物活性材料（生物膜）及能把生物活性表达的信号转换为电信号的物理或化学换能器，二者组合在一起，

8、用现代微电子和自动化仪表技术进行生物信号的再加工，构