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1、传感器应用技术郑睿研究方向：惯性导航机器人控制电气信息学院电工学教研室zrwx0609@ahut.edu.cn传感器的概念传感器是人类五官的延长，又称之为电五官。传感器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。在有些学科领域，传感器又称为敏感元件、检测器、转换器等。传感器输出信号通常是电量，它便于传输、转换、处理、显示等。电量有很多形式，如电压、电流、电容、电阻等，输出信号的形式由传感器的原理确定。传感器组成输出量为电量的传感器，一般由敏感元件、转换元件、基本转换电路三部分组成。敏感元件：它是直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。转
2、换元件：将敏感元件的输出转换成一定的电路参数。有时敏感元件和转换元件的功能是由一个元件（敏感元件）实现的。基本转换电路：将敏感元件或转换元件输出的电路参数转换、调理成一定形式的电量输出。敏感元件基本转换电路转换元件被测量中间量输出电量传感器的分类1．按被测物理量分类常见的被测物理量机械量:长度,厚度,位移,速度,加速度,旋转角,转数,质量,重量,力,压力,真空度,力矩,风速,流速,流量;声:声压,噪声.磁:磁通,磁场.温度:温度,热量,比热.光：亮度，色彩传感器的分类磁电式，热电式，机械式，电气式，光学式，流体式等。2．按工作原理分类:切削力测量应变片动圈式磁电传感器传感器的分类
3、3．按输出电信号类型分类根据传感器输出电信号的类型不同，可以分为：模拟量传感器数字量传感器开关量传感器。如：接近开关是一种采用非接触式检测、输出开关量的传感器。传感器的应用领域1、传感器在工业检测和自动控制系统中的应用图3－4：流量计板式安装示意图图图2-1压力传感器压力传感器流量传感器传感器的应用领域这种麦克风是一种将声音信号转换为电信号的传感器。2、传感器与家用电器话筒声———电磁感应———电流动圈式话筒构造原理图，它是利用电磁感应现象制成的，当声波使金属膜片振动时，连接在膜片上的线圈（叫做音圈）随着一起振动，音圈在永久磁铁的磁场里振动，其中就产生感应电流（电信号），感应电流
4、的大小和方向都变化，变化的振幅和频率由声波决定，这个信号电流经扩音器放大后传给扬声器，从扬声器中就发出放大的声音温湿度传感器温度传感器感应水龙头电子门传感器的应用领域3、汽车与传感器汽车气囊的保护作用使用加速度传感器可以在汽车发生碰撞时，经控制系统使气囊迅速充气。辅助泊车传感器双声纳间隙检测声纳后声纳电源指示转向指示间隙警告ECU间隙检测声纳集成开关面板[多功能信息显示][多功能显示]侦测栅主要功能是判断正前方及侧前方的障碍物定位、地理信息传感器的应用领域4、传感器在机器人上的应用触觉能力：主要指确定工作对象是否存在，以及它的尺寸大小和形状等。接近觉：主要用于探测机器人自身与周围
5、物体之间相对位置或距离的传感器。接近觉界于触觉与视觉之间。视觉：孔、边、拐角的检测及工作对象形状的检测等。压觉：主要用于检测机器人与作业对象之间接触面的法向压力值的大小。滑觉：主要用于检测物体因自重相对于机器人手爪的滑移量的大小。弧焊机器人日本舞蹈机器人美国火星探测器法国nao机器人传感器的主要参数1.灵敏度灵敏度是传感器静态特性的一个重要指标。其定义是输出量增量Δy与引起输出量增量Δy的相应输入量增量Δx之比。用S表示灵敏度，即它表示单位输入量的变化所引起传感器输出量的变化，很显然，灵敏度S值越大，表示传感器越灵敏。传感器的灵敏度2.线性度传感器的线性度是指传感器的输出与输入之
6、间数量关系的线性程度。输出与输入关系可分为线性特性和非线性特性。从传感器的性能看，希望具有线性关系，即理想输入输出关系。但实际遇到的传感器大多为非线性。几种直线拟合方法(a)理论拟合；(b)过零旋转拟合；(c)端点连线拟合；(d)端点平移拟合3.迟滞传感器在输入量由小到大（正行程）及输入量由大到小（反行程）变化期间其输入输出特性曲线不重合的现象称为迟滞。也就是说，对于同一大小的输入信号，传感器的正反行程输出信号大小不相等，这个差值称为迟滞差值。4.重复性重复性是指传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变化时，所得特性曲线不一致的程度。重复性误差属于随机误差，常用标准差σ计
7、算，也可用正反行程中最大重复差值ΔRmax计算，即或5.漂移传感器的漂移是指在输入量不变的情况下，传感器输出量随着时间变化，此现象称为漂移。产生漂移的原因有两个方面：一是传感器自身结构参数；二是周围环境（如温度、湿度等）。最常见的漂移是温度漂移，即周围环境温度变化而引起输出的变化。针对智能车竞赛介绍几种传感器光电传感器：检测赛道信息电磁传感器：检测赛道信息测速传感器：检测智能车转速超声波传感器：检测障碍物光电传感器光电式传感器的结构简单，响应速度快，可靠性较高，能实现参数的非
