传感器分类、特点及应用

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1、单元一传感器与检测技术基础任务一：传感器的认知8/23/20211不带微处理器时0-1自动检测技术系统原理框图8/23/20212检测（Detection）定义：利用各种物理、化学效应，选择合适的方法与装置，将生产、科研、生活等各方面的有关信息通过检查与测量的方法，赋予定性或定量结果的过程称为检测技术。8/23/20213例：曹冲称象方法：比较法；装置：船、石头、小秤；检查、测量，从而得到：定性、定量的结果。8/23/20214检测技术在国民经济中的地位和作用8/23/20215检测技术在卫星中的

2、应用红外扫描区域人造卫星8/23/20216检测技术在海啸预报中的应用海浪振动检测系统浮标深海地沟8/23/20217检测技术在飞行器中的应用8/23/20218一种典型的自动检测系统（检测系统在发电厂的应用）传感器来自外界的信号电信号二、传感器的作用传感器实际上是一种功能块，其作用是将来自外界的各种信号转换成电信号。作为一种功能块的传感器可狭义的定义为：“将外界的输入信号变换为电信号的一类元件。8/23/202110传感器在机器人身上的分布8/23/202111机器人的手8/23/202112服

3、务机器人机器人伴舞机器人奏乐8/23/202113三、传感器的定义根据中华人民共和国国家标准，传感器的定义是：能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。传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置。8/23/202114玻璃温度计不属于本教材所讲授的传感器范围。在本教材中是指一个能将被测的非电量变换成电量的器件。8/23/202115能将温度转换为电压的传感器—热电偶8/23/202116四、传感器的组成举例：测量压力的电位器

4、式压力传感器1-弹簧管2-电位器图1-4传感器组成框图8/23/202117压力传感器的外形及内部结构8/23/202118弹性敏感元件（弹簧管）敏感元件在传感器中直接感受被测量，并转换成与被测量有确定关系、更易于转换的非电量。8/23/202119弹簧管放大图当被测压力p增大时，弹簧管撑直，通过齿条带动齿轮转动，从而带动电位器的电刷产生角位移。8/23/202120其他各种弹性敏感元件在上图中的各种弹性元件也能将压力转换为角位移或直线位移。8/23/202121弹性敏感元件（弹簧管）在下图中，弹

5、簧管将压力转换为角位移α8/23/202122被测量通过敏感元件转换后，再经转换元件转换成电参量在右图中，电位器为传感元件，它将角位移转换为电参量-----电阻的变化（ΔR）8/23/202123测量转换电路的作用是将传感元件输出的电参量转换成易于处理的电压、电流或频率量。在左图中，当电位器的两端加上电源后，电位器就组成分压比电路，它的输出量是与压力成一定关系的电压Uo。8/23/202124分压比电路的计算公式如下：直滑电位器式传感器的输出电压Uo与滑动触点C的位移量x成正比：对圆盘式电位器来说

6、，Uo与滑动臂的旋转角度成正比：8/23/202125对应的传感器部件:8/23/202126五、传感器分类传感器的种类名目繁多，分类不尽相同。常用的分类方法有：１）按被测量分类：可分为位移、力、力矩、转速、振动、加速度、温度、压力、流量、流速等传感器。2）按测量原理分类：可分为电阻、电容、电感、光栅、热电耦、超声波、激光、红外、光导纤维等传感器。详细分类参阅：http://www.aisiqq.com/index.php?u=7747768/23/2021271在工业生产过程的测量与控制方面的应

7、用温度、压力、流量、液位和气体成分等参数进行检测工作状态的监控诊断设备实现监测自动化六、传感器技术的应用及发展趋势8/23/2021282传感器在汽车电控系统中的应用准确地采集汽车工作状态的信息分布于发动机控制系统、底盘控制系统、车身控制系统。普通汽车上10一20只，高级豪华300只．8/23/2021293在现代医学领域的应用拾取生命体征信息图像处理、临床化学检验、生命体征参数的监护监测、疾病的诊断与治疗现代医学仪器设备中无所不在8/23/2021304在环境监测方面的应用环境污染问题迫切需求：

8、连续、快速、在线监测的仪器生物传感器．可对酸雨酸雾样品溶液进行检测，大大简化了检测方法。8/23/2021315在军事方面的应用智能化：武器、作战指挥、控制、监视和通信、电磁干扰方面8/23/202132NMD和TMD8/23/2021336在家用电器方面的应用智能化、自动化、节能、无污染微电脑和各种传感器组成的控制系统空调器，可以实现压缩机的启动、停机、风扇摇头、风门调节、换气等，从而对温度、湿度和空气浊度进行控制。8/23/2021347在学科研究方面的应用哈勃：成像光谱仪：扫