幻灯片1[010]

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1、幻灯片1幻灯片2温湿度、露点探头、CO2探头、大气压力传感器湿度传感器湿度传感器幻灯片3单能机器人：生产用的自动机械式（加工、组装、检验）检测臂的位置和角度传感器红旗轿车焊装生产线隧道凿岩机器人幻灯片4智能机器人：判断能力视觉传感器、触觉传感器足球机器人迎宾机器人幻灯片5《泰坦尼克》中用于水下探测的“邓肯”号机器人幻灯片6主要内容1、传感器的定义与组成 2、传感器的分类 3、传感器的技术特点 4、传感器的数学模型概述 5、传感器的基本特性幻灯片7传感器技术对国民经济的发展起着重要的作用。信息处理电信电话科技测试设备控制交通控制输

2、电系统机床机器人家用电器照相机汽车飞机船舶气象海洋环境污染医疗防火光能利用热能利用土木建筑农林机械能利用货币金融食品111551101034736598161277834313147111707693612621242014需要量幻灯片8第一节传感器的定义与组成一、传感器的定义对被测对象的某一确定的信息具有感受（或响应）与检出功能，并使之按照一定规律转换成与之对应的有用输出信号的元器件或装置。四层含义：（1）传感器是一种测量器件或装置物理量化学量生物量（2）“确定的被测量信息”：非电量电量幻灯片9把特定的被测量信息按一定规律转换

3、成某种可用信号输出的器件或装置。（3）“某种可用信号输出”把外界非电量信息转换成与之有确定对应关系的电量输出的器件或装置。——非电量电测技术把外界信息按一定规律转换成光信号输出的器件。（4）“转换”：传感器、变换器、变送器、换能器、转换器、探测器能量转换标准输出信号工业测量转换效率幻灯片10二、传感器的组成被测信息有用非电量有用电量敏感元件转换元件信号调节电路输出信息辅助电路例如：大吨位电容式称重传感器被测非电量：外界压力敏感元件：弹性体有用非电量：极板间距变化传感元件：电容传感器有用电量：电容量C弹性体极板支架绝缘材料定极板

4、动极板幻灯片11幻灯片12（1）P型传感元件输入输出特点：不需要外能源，输出电量较弱ABTT’①②例如：热电偶传感器温度场的能量（热量）电量幻灯片13（2）A型、B型传感元件输入输出能源传感元件输入输出辅助能源A型B型特点：不需要变换电路，有较大电量输出例如:霍尔电磁感应式传感器BIUHBACDbdLxyz被测量：磁场辅助能源：激励电流幻灯片14输入输出能源变换回路传感元件（3）C型特点：通过带外电源的变换电路，才能获得有用的电量输出（4）D型输入传感元件输出传感元件变换回路能源幻灯片15（5）E型输入传感元件输出传感元件变换回

5、路能源测量电路输入量：反向转换环境干扰量：正向转换幻灯片16（6）F型输入输出能源变换回路传感元件传感元件环境影响幻灯片17第二节传感器的分类结构型、物性型、复合型传感器分类方法按工作机理：按被测量：按敏感材料：按能量的关系：其它分类法：物理量、化学量、生物量传感器半导体、陶瓷、光导纤维、高分子材料、金属传感器能量转换型（有源传感器）能量控制型（无源传感器）按用途分类、科目分类、功能分类、输出信号的性质分类幻灯片18结构型与物性型传感器的比较结构型传感器的特性主要由其结构参数决定，与构成传感器的物质的性质无关。物性型传感器主要由

6、构成传感器的物质的性质决定。幻灯片19第三节传感器的技术特点l内容范围广且离散l知识密集程度甚高、边缘学科色彩极浓l技术复杂、工艺要求高l功能优、性能好l品种繁多、应用广泛幻灯片20第四节传感器的数学模型概述描述传感器输入–输出关系的方法：数学模型基本特性指标静态数学模型动态数学模型被测输入量静态量准静态量动态量幻灯片21代数方程特性曲线一、传感器的静态模型静态条件1.代数方程条件：不考虑传感器滞后、蠕变情况下x——输入量；y——输出量；a0——零位输出；a1——传感器的灵敏度：K、S；a2……an——非线性项待定常数。幻灯片2

7、22.特性曲线幻灯片23二、传感器的动态数学模型微分方程传递函数动态模型1.微分方程条件：线性定常系统幻灯片24零阶环节零阶传感器比例环节、无惯性环节一阶环节一阶传感器二阶环节二阶传感器幻灯片252.传递函数定义：初始条件为零时，输出量（响应函数）的拉普拉斯变换与输入量（激励函数）拉普拉斯变换之比。拉氏变换：幻灯片26简写为：两边取拉氏变换：输出量拉氏变换输入量拉氏变换传递函数：幻灯片27特点：（1）反映传感器系统本身特性，与x(t)无关。（2）X(s)、Y(s)、H(s)知二求一H(s)X(s)Y(s)（3）相同的传递函数可以

8、表征不同物理系统（4）通过实验求传递函数幻灯片28（5）多环节串并联的传感器系统H1(s)X(s)Y(s)H2(s)Hn(s)n个环节串联n个环节并联H1(s)X(s)Y(s)H2(s)Hn(s)幻灯片29第五节传感器的基本特性一、静态特性1.线性度（非线性）传