传感器概论.ppt

学习纪律： 考试要求：笔试＋实验＋平时作业 教师答疑： 联系方式：陈光柱，cgzhu@
压力传感器
光栅传感器
气体传感器
热电偶
CCD传感器 无线传感器
光纤传感器
本书需要掌握的内容
掌握传感器的共性性质 掌握主要传感器的工作原理及特性 掌握传感器的信号调理电路设计 掌握传感器的应用选择 具有初步设计传感器结构的能力
第1章 传 感 器 概 述
1.1 传感器的组成和分类 1.2 传感器的重要性 1.3 传感器技术的发展
/chgq/chap111/cgq001.htm 具体参考书： 1. 传感器与应用电路设计 ,科学出版社，2002 2. 最新传感器实用手册 ,人民邮电出版社， 2004 3. 传感器实用电路设计与制作 ,科学出版社， 2005
课程学习
实验（4学时）课地点：南湖校区机电学 院楼
显 示 装置
数据处理环节
变送器：将非标准信号转换成标准电信号的仪 器
处于信息采集系统的前端，其性能会影响整个 系统的工作状态和质量
1.3 传感器技术的发展
基础研究的促进：新现象、新材料、新加工技术 集成化、智能化、网络化
课程学习
参考资料： 检索相关主题的资料，网络资料 1. 应用：中国传感器网 2. 学习：东南大学，
图0.1 身体与机器人的对应关系
传感器的定义
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。
传感器的作用：把外界输入的非电信号转换成 电信号
传感器又称为敏感元件、检测器、转换器等
说明
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.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.输入输出有对应关系，且应有一定的精确度。
由于传感器输出信号一般都很微弱，需要有信号调理与 转换电路，进行放大、运算调制等， 此外信号调理转换电 路以及传感器的工作必须有辅助的电源。
传感器的分类
传感器种类繁多，目前常用的分类有两种：一种 是以被测量来分，另一种是以传感器的原理来分。
按被测量来分类
被测量类别
被测量
热工量 温度、热量、比热；压力、压差、真空度；流量、流速、风速
传感器组成
被测量ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ敏感元件
转 换 元件
信 号 调理 转 换 电
辅 助 电源
传感器组成
敏感元件：传感器中能直接感受或响应被测量的部分； 先将待测的非电量变为易于转换成电量的另一种非电量 转换元件：传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量 转换成适于传输或测量的电信号部分。将感受到的非电量 变换为电量。例如，可以将位移量直接变换为电容、 电阻 及电感的电容变换器、 电阻及电感变换器； 能直接把温度 变换为电势的热电偶变换器。转换元件是传感器不可缺少
机械量
位移（线位移、角位移），尺寸、形状；力、力矩、应力；重 量、质量；转速、线速度；振动幅度、频率、加速度、噪声
物性和成分量
气体化学成分、液体化学成分；酸碱度（PH值）、盐度、浓度、 粘度；密度、比重
状态量
颜色、透明度、磨损量、材料内部裂缝或缺陷、气体泄漏、表 面质量
序号
1
2 3 4 5 6 7
按传感器的原理来分类
工作原理
电阻式
电感式 电容式 阻抗式（电涡流式） 磁电式 热电式 压电式
序号
工作原理
8
光电式（红外式、光 导纤维式）
9
谐振式
10 霍尔式（磁式）
11
超声式
12
同位素式
13
电化学式
14
微波式
1.2 传感器的重要性
被测对象 被测量 传感器
变送器
传 输 通道
数据传输环节
信 号 处理 环 节