《传感器电子教案》PPT课件

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1、传感器原理及其应用空军工程大学导弹学院四系发空教研室戴新生一、信息革命的两大支柱信息采集；信息处理。二、信息采集的关键传感器；传感器原理及其应用***概述***一、传感器技术发展迅速的原因1、电子工业和信息技术促进了传感器产业的相应发展；2、政府对传感器产业提供资助和大力扶植；3、国防、空间技术和民用产品有广大的传感器市场；4、在许多高新技术领域可获得用于开发传感器的理论和工艺。传感器原理及其应用***第一节传感器的发展及作用***二、传感器的市场结构1、信息处理与通讯8%；2、科学仪器仪表11.7%3、电力与能源5.3%4、机械制造设备18.1%5、家用电

2、器13.9%6、汽车7.3%7、运输1.6%8、空间开发2.7%9、环保气象安全10%10、资源与海洋开发1.4%11、医疗卫生11%12、农业渔业0.7%13、土木建筑与工程0.7%14、商业金融0.2%15、其他7.3%传感器原理及其应用***第一节传感器的发展及作用***三、什么是传感器1、微机械加工技术（MEMT）和纳米技术的高度发展，采用MEMT技术的传感器和微系统，具有体积微小、成本低、高可靠性等独特的优点；2、新型敏感材料将加速开发，微电子、光电子、生物化学、信息处理等各学科的互相交叉、渗透和综合利用，将会研制出一批新颖、先进的传感器;3、敏感

3、元件与传感器的应用领域将得到新的开拓，二次传感器和传感器的应用将大幅度增长。传感器原理及其应用***第一节传感器的发展及作用***一、传感器的定义传感器：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;敏感元件：是指传感器中能够直接感受或响应被测量（输入）的部分；转换元件：是指传感器中能够将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输和（或）测量的电信号的部分。传感器原理及其应用***第二节什么是传感器***二、传感器组成框图传感器原理及其应用***第二节什么是传感器***图1.1传感器组成框图一、分类11、按依

4、据的效应分（1）物理传感器（光、电、声、磁、热）；（2）化学传感器（吸附、选择性化学反应）；（3）生物传感器（酶、抗体、激素等分子识别和选择功能）。2、按输入量分（1）位移；（2）速度；（3）温度；（4）压力；（5）气体成分；（6）浓度；传感器原理及其应用***第三节传感器的分类***3、按工作原理分（1）应变式；（2）电容式；（3）电感式；（4）电磁式；（5）压电式；（6）热电式；4、按输出信号分（1）模拟式；（2）数字式；5、按能量关系分（1）能量转换型；（2）能量控制型。传感器原理及其应用***第三节传感器的分类***6、按利用场定律还是利用物质定律分

5、（1）结构型（通过敏感元件几何结构参数变化实现信息转换）；（2）物性型（通过敏感元件材料物理性质变化实现信息转换）。7、按是否依靠外加能源分（1）有源型；（2）无源型。8、按使用的敏感材料分（1）半导体；（2）光纤；（3）陶瓷；（4）金属；（5）高分子材料；（6）复合材料。传感器原理及其应用***第三节传感器的分类***二、分类201、压力02、力矩03、加速度04、浑浊度05、角度06、速度07、角速度08、接近开关09、振动10、热能11、编码器12、磁性开关13、湿度14、温度15、倾斜度16、光电开关17、水份18、露点19、电功率20、角加速度21

6、、流量22、流速23、红外线24、位移（厚度）25、电压26、液位27、电导率28、力负荷29、光纤30、风速传感器原理及其应用***第三节传感器的分类***二、分类231、电阻率32、气体/烟雾33、生物34、电流35、水溶氧36、密度/粘度37、离子38、PH值39、紫外线40、图象/颜色41、触觉42、料位43、超声波44、声音/噪声45、激光46、频率传感器原理及其应用***第三节传感器的分类***一、传感器性能评价指标静态特性：传感器在稳态（静态或准静态）信号作用下，输入和输出的对应关系；动态特性：传感器在动态（周期或暂态）信号的作用下，输入和输

7、出的对应关系；二、传感器的静态特性1、灵敏度灵敏度：传感器的输出量的变化值与相应的被测量（输入量）的变化值之比。用公式表示为传感器原理及其应用***第四节传感器的性能和评价***2、线性度传感器的输出—输入校准曲线与理论拟合直线之间的最大偏差与传感器满量程输出之比称为线性度，也称为“非线性误差”或“非线性度”，通常用相对误差表示其大小（见图1.2）：传感器原理及其应用***第四节传感器的性能和评价***传感器原理及其应用***第四节传感器的性能和评价***图1.2非线性误差说明根据基准直线的不同，线性度可分为（1）理论线性度：拟合直线为理论直线，通常以0%作

8、为直线起点，满量程输出100%作为终止点；（2）端基