传感器及应用第2版王煜东主编传感器第1章节

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1、传感器及应用尚辅网http://shangfuwang.com/课程教学目标与方法●了解传感器的基本概念。●掌握常用传感器的原理、结构、特性和用途，能正确选用传感器。●理解传感器的信号处理方法和测量电路、抗干扰技术及数据采集系统的组成方法。●掌握常用传感器的技术特性及其使用、安装和调整方法。●本课程应采用理论与实践相结合的教学方法，重点理解传感器的原理与特性，掌握传感器的选用、安装与调整技能。尚辅网http://shangfuwang.com/课程授课计划学时分配表（参考）内容理论学时实验学时内容理论学时实验学时第1章4第7章2第2章810第8章6第3章

2、6第9章6第4章2第10章6第5章4第11章2第6章4总结复习4合计：64学时尚辅网http://shangfuwang.com/说明●本课程一般为56——64学时●机电一体化技术专业重点讲授第1、2、3、4、5、6、8、10、11章。●电气自动化技术专业重点讲授第1、2、3、4、5、6、7、9、10、11章。●汽车电子技术专业重点讲授第1、2、4、5、6、7、8、10章及9.2节。●楼宇智能化技术专业重点讲授第1、2、4、5、6、7、9、10章。●电子信息技术专业重点讲授第1、2、4、5、6、7、9、10章。●计算机控制技术专业重点讲授第1、2、4、5

3、、6、7、9、10、11章。●若学时富裕可适当增加第2、3、8章的学时。尚辅网http://shangfuwang.com/第1章传感器的基本知识●1.1传感器的定义与作用●1.2传感器的组成与分类●1.3传感器的基本特性●1.4传感器的测量误差与准确度●1.5传感器中的弹性敏感元件要点：1.传感器的作用、类型及基本特性2.传感器的误差与准确度3.弹性敏感元件的作用与类型尚辅网http://shangfuwang.com/1.1传感器的定义与作用1.1.1传感器的定义与作用传感器就是利用物理效应、化学效应、生物效应，把被测的物理量、化学量、生物量等非电量

4、转换成电量的器件或装置。尚辅网http://shangfuwang.com/图1-1人机对应关系外界信息五种感官人脑四肢等传感器电子计算机执行器1.1.2传感器的作用和应用领域1.传感器的作用如图1-1所示,人们把传感器比作人的五种感觉器官，但在诸如高温、高湿、深井、高空等环境及高精度、高可靠性、远距离、超细微等方面是人的感官所不能代替的。传感器的作用可包括信息的收集、信息数据的交换及控制信息的采集三大内容。通过传感器对自然界的各种物质信息进行采集。尚辅网http://shangfuwang.com/2.传感器的应用领域如图1-2所示,传感器是任何一个自

5、动控制系统必不可少的环节。如今，传感器的应用领域已涉及到科研、各类制造业、农业、汽车、智能建筑、家用电器、安全防范、机器人、人体医学、环境保护、航空航天、遥感技术、军事等各个方面，人们已经离不开各种各样的传感器了。传感器显示与记录设备输出接口计算机输入接口控制设备控制对象图1-2微机化检测与控制系统的基本组成尚辅网http://shangfuwang.com/3.传感器在国民经济中的地位传感器技术对现代化科学技术、现代化农业及工业自动化的发展起到基础和支柱的作用，在世界各国也已成为一种重要产业。可以说“没有传感器就没有现代化的科学技术”；没有传感器也就没

6、有人类现代化的生活环境和条件。传感器技术已成为科学技术和国民经济发展水平的标志之一。尚辅网http://shangfuwang.com/1.2传感器的组成与分类被测非电量输出电量敏感元件转换元件转换电路图1-3传感器的组成辅助电源从功能上讲，传感器通常由敏感元件、转换元件及转换电路组成，如图1-3所示。1.2.1传感器的组成尚辅网http://shangfuwang.com/敏感元件是指传感器中能直接感受（或响应）被测量的部分。在完成非电量到电量的变换时，并非所有的非电量都能利用现有手段直接转换成电量，往往是先变换为另一种易于变成电量的非电量，然后再转换

7、成电量。如传感器中各种类型的弹性元件，常被称为弹性敏感元件。转换元件是指能将感受到的非电量直接转换成电量的器件或元件。如光电池将光的变化量转换为电动势，应变片将应变转换为电阻量等。转换电路是指将无源型传感器输出的电参数量转换成电量。常用的转换电路有电桥电路，脉冲调宽电路，谐振电路等，它们将电阻、电容、电感等电参量转换成电压、电流或频率。实际上，有些传感器的敏感元件可以直接把被测非电量转换成电量输出，如压电晶体、光电池、热电偶等。通常称它们为有源型传感器。辅助电源为无源传感器的转换电路提供电能。尚辅网http://shangfuwang.com/1.2.2

8、传感器的分类传感器几种常用的分类方法：1.按输入量(被测对象)分类输入量即被测对