传感器基础(传感器定义组成静态特性)ppt课件.ppt

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1、认识传感器1基本概念传感器的应用传感器的定义与组成传感器的静态特性传感器产品设计与检测23汽车与传感器高级轿车需要用传感器对温度、压力、位置、距离、转速、加速度、湿度、电磁、光电、振动等进行实时准确的测量，一般需要30～100种传感器。4传感器与家用电器自动电饭锅、吸尘器、空调器、电子热水器、风干器、电熨斗、电风扇、洗衣机、洗碗机、照相机、电冰箱、电视机、录像机、家庭影院等。5传感器在机器人上的应用机械手、机器人中的传感器、转动/移动位置传感器、力传感器、视觉传感器、听觉传感器、接近距离传感器、触觉传感器、热觉传感器、嗅觉传感器。6传感器在生物医学上的

2、应用对人体的健康状况进行诊断需要进行多种生理参数的测量。国内已经成功地开发出了用于测量近红外组织血氧参数的检测仪器。人类基因组计划的研究也大大促进了对酶、免疫、微生物、细胞、DNA、RNA、蛋白质、嗅觉、味觉和体液组份以及血气、血压、血流量、脉搏等传感器的研究。医学7传感器与航空及航天航天8物联网就是物物相连的互联网。物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相息。世界信息产业发展的第三次浪潮9物联网架构组成10传感器的定义根据GB7665-2005《传感

3、器通用术语》的定义为：能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用信号输出的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。我国往往把“传感器”和“敏感元件”等同使用1112能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用信号输出的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。传感器的定义的理解所谓传感器是来自“感觉”一词、传感器技术属现代高新技术（电五官）13传感器的特征参数被测量传感器输入量，是传感器命名和分类的重要依据。输出量含有原始信号，且为便于接收与处理的信号形式。1415传感器的组成敏感元件辅助电路转换元件被测量中间量电信号转换电路电信号传感器一般由敏感元件、转

4、换元件和基本转换电路（简称转换电路）三部分组成15（1）敏感元件：传感器的核心部件，是感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。量，声音的大小跟振幅成一种线性关系。（2）转换元件：敏感元件的输出就是它的输入，它把输入转换成电路参量。（3）基本转换电路：能把转换元件输出的电信号转换为便于显示、记录、处理、和控制的有用电信号的电路。常用的电路有电桥、放大器。161718传感器的分类按被测量分类：根据输入物理量的性质进行分类。具体可分为物理量、化学量、生物量三大类。传感器的分类多种多样，可按原理、被测量、材料、工艺、对象、应用等进行分类。同时，

5、传感器的种类繁多，同一种被测量，可以用不同原理的传感器来测量；而基于同一种传感器原理或同一类技术，又可以制作多种被测量传感器。18基本物理量派生物理量位移线位移长度、厚度、应变、振动、磨损、不平度等角位移旋转角、偏转角、角振动等速度线速度速度、振动、流量、动量等角速度转速、角振动等加速度线加速度振动、冲击、质量等角加速度角振动、扭矩、转动惯量等力压力重量、应力、力矩等时间频率周期、记数、统计分布等温度热容量、气体速度、涡流等光光通量与密度、光谱分布等传感器按功能原理分类包括工作机理、能量种类、有无电源供电等。结构型传感器是依靠传感器结构参数（如形状、尺

6、寸等）的变化实现信号变换，从而检测出被测量。如：电容式压力传感器。物性型传感器是利用某些材料本身的物性变化来实现被测量的变换，其主要是以半导体、电介质、磁性体等作为敏感材料的固态器件。按工作机理可分为结构型（空间型）和物性型（材料型）两大类。20按敏感材料分类陶瓷传感器、半导体传感器、金属材料传感器、高分子或电子聚合物传感器、光纤传感器、复合材料传感器等。按加工工艺分类厚薄膜传感器、MEMS传感器、纳米传感器等。按传感对象分类地震传感器、图像传感器、心电传感器、呼吸传感器、脉搏传感器、烟雾传感器、气体传感器、水质传感器、血糖传感器、轮胎传感器等。按应用

7、领域分类汽车传感器、机器人传感器、家电传感器、环境传感器、气象传感器、海洋传感器等21传感器的特性传感器的静态特性传感器的动态特性传感器的特性就是对输入输出关系的描述，理想的特性是在任何情况下输入与输出都是一一对应的。可以衡量测量装置性能的优劣性。22传感器的静态特性静态特性：输入不随时间变化或者变化极慢时（在稳态信号作用下），传感器输出与输入之间的关系。变换函数（静态特性的一般数学模型）变换函数反映传感器输入与输出间的关系式，y=f(x)其中x为输入量，y为输出量。23为测量（x）上限与下限的代数差。量程（满量程输入）24最小检测量（分辨力）指传感器

8、能确切反映被测量的最低极限量Δx，小于这个量的区域称为死区。25最小检测量(或感度)的影响因素