《传感器基础知识》PPT课件

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1、传感器与测试技术传感器与测试技术—多媒体教学课件石家庄铁道学院四方学院电气系：秦华（109室）E-mail:qqhuahua443@sina.com课程介绍课程性质：必修课。学时:64学时安排：讲课56学时，实验8学时。考核方式：考试参考教材：1.《传感器与测试技术》胡向东等编著机械工业出版社2.《传感器原理及应用》张洪润编著，清华大学出版社；3.《传感器原理与应用技术》刘爱华编著人民邮电出版社；课程特点：实用性很强，涉及学科广。教学基本要求熟练掌握传感器的基础知识。掌握各类传感器的基本特性和工作原理。了解各类传感器的典型应用。掌握一些常用的测量电路。《老子》云：“授人以鱼，不如授之

2、以渔，授人以鱼只救一时之及，授人以渔则可解一生之需。”第1章概述1.1课程简介1.2传感器的定义与组成1.3传感器的分类1.4传感器技术的发展Q1:人机系统的机能对应关系人体系统是如何感知外界信息的？人的五官1.1课程概述人机系统机能对应关系外界信息感官人脑肢体人体系统传感器计算机执行器机器系统Sensor、Transducer“机电五官”五官与传感器光传感器的应用——鼠标器鼠标中的红外接收管就是光传感器。鼠标移动时，滚球带动x、y方向两个码盘转动，红外管接收到一个个红外线脉冲。计算机分别统计x、y两个方向上的脉冲信号，就能确定鼠标的位置。膜片在声波下振动，使得与膜片相连的线圈中产生随

3、声波变化的感应电流。音圈声传感器的应用——话筒金属膜片永久磁铁因此作为一种功能块地传感器可狭义的定义味：“将外界的输入信号（非电）转换为电信号的一类元件。”如下图所示：传感器来自外界的信号电信号基础知识定义、分类发展趋势选用原则一般特性传感器原理检测技术温度传感器磁敏传感器光电传感器应变传感器电感传感器电容传感器压电传感器其他传感器多传感器融合检测电路半导体传感器课程的主要内容：传感器的原理、结构、主要参数一、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

4、求传感器、电子计算机和执行器三者都能相互协调才行。传感器处于研究对象与测试系统的接口位置，即检测与控制系统之首。因此，传感器成为感知、获取与检测信息的窗口，一切科学研究与自动化生产过程要获取的信息，都要通过传感器获取并通过它转换为容易传输与处理的电信号。所以，80年代以来，世界各国都将传感器技术列为重点发展的高技术，倍受重视。传感器技术是材料学、力学、电学、磁学、微电子学、光学、声学、化学、生物学、精密机械、仿生学、测量技术、半导体技术、计算机技术、信息处理技术、乃至系统科学、人工智能、自动化技术等众多学科相互交叉的综合性高新技术密集型前沿技术，广泛应用于航空航天、兵器、信息产业、机

5、械、电力、能源、交通、冶金、石油、建筑、邮电、生物、医学、环保、材料、灾害预测预防、农林渔业、食品、烟酒制造、汽车、舰船、机器人、家电、公共安全等领域。二、传感器的应用信息处理电信电话科技测试设备控制交通控制输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。1、传感器与家用电器全自动洗衣

6、机中的传感器：衣物重量传感器，衣质传感器，水温传感器，水质传感器，透光率光传感器(洗净度)液位传感器，电阻传感器(衣物烘干检测)。指纹传感器透光率传感器温湿度传感器温度传感器鼠标:光电位移传感器摄象头:CCD传感器声位笔:超声波传感器麦克风:电容传声器声卡:A/D卡+D/A卡软驱:速度,位置伺服在楼宇中应用了许多测试技术，如闯入监测、空气监测、温度监测、电梯运行状况。图示为某公司楼宇自动化系统。该系统分为：电源管理、安全监测、照明控制、空调控制、停车管理、水/废水管理和电梯监控。人体探测器2.汽车与传感器传统：行驶速度、距离、发动机旋转速度、燃料剩余量。安全：安全气囊系统、防盗装置、防

7、滑控制系统、防抱死装置、电子变速控制装置、汽车“黑匣子”环保：排气循环装置、电子燃料喷射装置。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。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。3、传感器在机器人上的应用1.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密歇根大学的机械手装配模型广州中鸣数