传感器与检测技术基础

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1、《传感器与检测技术》一、自动检测技术概述二、传感器概述第1章绪论(Preface)一自动检测技术概述自动检测技术的重要性自动检测系统的组成自动检测技术的发展趋势1231自动检测技术的重要性测试手段就是仪器仪表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

2、检测与转换等。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。2自动检测系统的组成图1测量系统的组成传感器测量电路输出单元被测量传感器：把被测非电量转换成为与之有确定对应关系，且便于应用的某些物理量（通常为电量）的测量装置。测量电路：把传感器输出的变量变换成电压或电流信号，使之能在输出单元的指示仪上指示或记录仪上记录；或者

3、能够作为控制系统的检测或反馈信号。输出单元：指示仪、记录仪、累加器、报警器、数据处理电路等。3自动检测技术的发展趋势（1）不断提高仪器的性能、可靠性，扩大应用范围。（2）开发新型传感器。（3）开发传感器的新型敏感元件材料和采用新的加工工艺。（4）微电子技术、微型计算机技术、现场总线技术与仪器仪表和传感器的结合，构成新一代智能化测试系统，使测量精度、自动化水平进一步提高。（5）研究集成化、多功能和智能化传感器或测试系统。传感器的定义和组成传感器的作用和重要性1传感器的分类及要求传感器开发的新趋势234二传感器概述5传感

4、器的一般特性6传感器的标定和校准传感器的引入人通过五官（视、听、嗅、味、触）接受外界的信息，经过大脑的思维（信息处理），作出相应的动作。而用计算机控制的自动化装置来代替人的劳动，则可以说电子计算机相当于人的大脑（一般俗称电脑），而传感器则相当于人的五官部分（“电五官”）。www.seu.edu.cn身体与机器人的对应关系传感器是获取自然领域中信息的主要途径与手段。第一节传感器的作用和重要性传感器的作用－－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。（1）信息的收集。科学研究中的计量测试，产品制造与销售中所

5、需的计量都要有测量而获得准确的定量数据。对于某种特定的要求，需测量目标物的存在状态，把某状态信息转换为数据。对系统或装置的运行状态进行检测，也由传感器来实现，发现异常情况时，发出警告信号并启动保护电路工作。这样可以对系统或装置进行正常运行与安全管理。判断产品是否合格，或人体各部位的异常诊断都须由传感器的测量来完成。（2）信息数据的交换。把以文字、符号、代码、图形等多种形式记录在纸或胶片上的信号数据转换成计算机、传真机等易处理的信号数据。或者读出在各种媒体上的信息并进行转换。例如，磁盘与光盘的信息读出，磁头就是一种传感

6、器。（3）控制信息的采集。检测控制系统处于某种状态的信息，并由此控制系统的状态，或者跟踪系统变化的目标值。传感器的重要性作为人脑的一种模拟的电子计算机的发展极为迅速，可是起五种感觉模拟作用的传感器却发展很慢，因而如果不进行传感器的开发，现在的电子计算机将不能适应实际需要。现代社会要求传感器、电子计算机和执行器三者都能相互协调才行。这样，传感器就成了现代科学的中枢神经系统，它日益受到人们的普遍重视，这已成为现代传感器技术的必然趋势。传感器的应用（Applications）1.工业检测和自动控制系统中应用对大量信息检测

7、分析处理反馈控制（生产过程、质量等)2．汽车工业行驶距离、发动机转速、燃料剩余量等参数(气囊系统、防盗系统、防滑控制系统、防抱死装置、电子变速装置等）3．家用电器空调器、电子热水瓶、报警器、洗衣机、电冰箱、安全监视与报警等.4．机器人视觉Trans、触觉、力觉、位置、角度等5．医疗温度、血压、血/呼吸信号、心脑电波等传感器的定义根据中华人民共和国国家标准（GB7665-87）传感器（Transducer/Sensor）：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和装置。第二节传感器的定义和组成包含的

8、概念：①传感器是测量装置，能完成检测任务；②它的输入量是某一被测量，可能是物理量，也可能是化学量、生物量等；③它的输出量是某种物理量，这种量要便于传输、转换、处理、显示等等，这种量可以是气、光、电量，但主要是电量；④输出输入有对应关系，且应有一定的精确程度。传感器的组成敏感元件直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的物理量转换元件敏感元件的输