电子课件-《传感器技术与应用》-A05-3188 第一章传感器概述

传感器原理与应用技术全书电子教案完整版课件

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第1章绪论
转换元件：将感受到的非电量直接转换为电量的器件称为转换元件，例如压电晶体、热电偶等。
需要指出的是，并非所有的传感器都包括敏感元件和转换元件，如热敏电阻、光电器件等。而另外一些传感器，其敏感元件和转换元件可合二为一，如压阻式压力传感器等。
测量电路：将转换元件输出的电量变成便于显示、记录、控制和处理的有用电信号的电路称为测量电路。测量电路的类型视转换元件的分类而定，经常采用的有电桥电路及其他特殊电路，如高阻抗输入电路、脉冲调宽电路、振荡回路等。
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第2章传感器的一般特性
(1) 线性度(非线性误差)
在规定条件下，传感器校准曲线与拟合直线间最大偏差与满量程(F·S)输出值的百分比称为线性度(见图2-2)。
用 L 代表线性度，则
L
Ymax YF S
100% (2-6)
式中 Ymax—校准曲线与拟合直线间
的最大偏差；
YF S —传感器满量程输出，
传感器原理与应用技术
第1章绪论
1.1 传感器的作用随着现代测量、控制和自动化技术的发展，传感器
技术越来越受到人们的重视。特别是近年来，由于科学技术、经济发展及生态平衡的需要，传感器在各个领域中的作用也日益显著。在工业生产自动化、能源、交通、灾害预测、安全防卫、环境保护、医疗卫生等方面所开发的各种传感器，不仅能代替人的感官功能，而且在检测人的感官所不能感受的参数方面具有特别突出的优势。
（3）按结构型和物性型分类所谓结构型传感器，主要是通过机械结构的几何形状或尺寸的变化，将外界被测参数转换成相应的电阻、电感、电容等物理量的变化，从而检测出被测信号，这种传感器目前应用的最为普遍。物性型传感器则是利用某些材料本身物理性质的变化而实现测量，它是以半导体、电介质、铁电体等作为敏感材料的固态器件。

《传感器技术应用》全册PPT课件

传感器的漂移是指在外界干扰下，输出量出现与输入量无关的变化。漂移有很多种，如时间漂移和温特性：传感器测量动态信号时，输出输入之间的关系。动态特性常用的描述方法：
阶跃信号：包括最大偏离量，延滞时间，上升时间，峰值时间，响应时间
频率响应：包括幅频特性，相频特性
（4）传感器的重复性
传感器在输入量按同一方向做全量程多次测试时，所得特性曲线不一致的程度。
（5）传感器的迟滞
传感器在正向行程（输入量增大）和反向行程（输入量减小）期间，特性曲线不一致的程度。
（6）传感器的稳定性与漂移
传感器的稳定性有长期和短期之分，一般指一段时间以后，传感器的输出和初始标定时的输出之间的差值。通常用不稳定度来表征其输出的稳定的程度。
注意：并不是所有的传感器必须同时包括敏感元件和转换元件
传感器有很多种分类方法，但目前对传感器尚无
一个统一的分类方法，比较常用的有如下几种：
1．按传感器的被测物理量分类 2．按传感器工作原理分类 3．按传感器输出信号的性质分类 4．按传感器转换能量供给形式分类 5．按传感器的工作机理分类
项目一传感器及测量基本知识
任务一传感器的基本知识一、任务描述二、任务实施（一）传感器的定义（二）传感器的组成（三）传感器的分类（四）传感器的命名和代号（五）传感器的特性（六）传感器的选用（七）传感器的应用及发展趋势任务二测量的基本知识一、任务描述二、任务实施（一）测量的定义和分类（二）误差的定义与分类
1.传感器的静态特性
传感器的灵敏
度
01
传感器的线性
度
02
（2）传感器的线性度拟合直线方法：
（3）传感器的分辨力

《传感器及其应用》PPT课件

天煌THJDAL-2型自动生产线
光电传感器
工作原理：由光通量对光电元件的作用原理不同所制成的光学测控系统是多种多样的,按光电元件(光学测控系统)输出量性质可分二类,即模拟式光电传感器和脉冲(开关)式光电传感器.模拟式光电传感器是将被测量转换成连续变化的光电流, 它与被测量间呈单值关系.模拟式光电传感器按被测量(检测目标物体)方法可分为透射(吸收)式,漫反射式,遮光式(光束阻档)三大类.所谓透射式是指被测物体放在光路中,恒光源发出的光能量穿过被测物,部份被吸收后,透射光投射到光电元件上;所谓漫反射式是指恒光源发出的光投射到被测物上,再从被测物体表面反射后投射到光电元件上;所谓遮光式是指当光源发出的光通量经被测物光遮其中一部份,使投射刭光电元件上的光通量改变,改变的程度与被测物体在光路位置有关.
３.实现传感器的高精度，一体化，小型化
4.生物传感器血糖仪,
除以上介绍的以外,生活中还有气体传感器,味觉传感器，声音传感器等
1.同学们能否举出我们生活中使用的传感器的例子吗?
天煌THJDAL-2型自动生产线
供料加工装配分拣搬运
一、供料站
二、加工站
三、装配站
四、分拣站
五、搬运站、
产线上用到的传感器
光电传感器光纤传感器电感传感器磁性传感器
光纤传感器
原理：光纤传感器的基本工作原理是将来自光源的光经过光纤送入调制器，使待测参数与进入调制区的光相互作用后，导致光的光学性质(如光的强度、波长、频率、相位、偏正态等)发生变化，称为被调制的信号光，在经过光纤送入光探测器，经解调后，获得被测参数。
电感ห้องสมุดไป่ตู้感器
原理：电感式传感器是利用金属导体和交变电磁场的互感原理。位于传感器前端的检测线圈产生高频磁场，当金属物体接近该磁场，金属物体内部产生涡电流，导致磁场能量衰减，当金属物体不断靠近传感器感应面，能量的被吸收而导致衰减，当衰减达到一定程度时，触发传感器开关输出信号，从而达到非接触式之检测目的。

《传感器及其应用》讲义

《传感器及其应用》讲义一、传感器的定义与基本原理传感器是一种能够感知物理世界中各种信息，并将其转换为可测量和可处理的电信号或其他形式信号的装置。

简单来说，传感器就像是人类的“感觉器官”，只不过它们感知的是物理量而非我们能直接感受到的事物。

传感器的工作基于一系列物理、化学和生物原理。

例如，电阻式传感器利用电阻值随被测量的变化而改变；电容式传感器则依据电容值的变化来检测物理量；而压电式传感器依靠压电材料在受到压力时产生电荷的特性工作。

以温度传感器为例，常见的热电偶传感器基于塞贝克效应，即两种不同金属连接在一起时，在温度差异下会产生电势差。

通过测量这个电势差，就能得知温度的高低。

二、传感器的分类传感器的种类繁多，可以从不同的角度进行分类。

按照被测量的物理量，传感器可分为温度传感器、压力传感器、位移传感器、速度传感器、加速度传感器、湿度传感器、光照传感器等。

根据工作原理，又可分为电阻式、电容式、电感式、压电式、磁电式、光电式、热电式等传感器。

此外，还可以按照输出信号的类型分为模拟式传感器和数字式传感器；按照使用场景分为工业用传感器、汽车用传感器、医疗用传感器等。

每种类型的传感器都有其独特的特点和适用范围。

比如，在工业生产中，压力传感器常用于监测设备的运行状态；在智能家居中，温度和湿度传感器则有助于实现舒适的居住环境控制。

三、常见传感器的介绍1、温度传感器温度是一个非常重要的物理量，在许多领域都需要进行精确测量。

常见的温度传感器有热电偶、热电阻（如铂电阻、铜电阻）、热敏电阻和集成温度传感器等。

热电偶具有测量范围广、响应速度快等优点，但精度相对较低。

热电阻则精度较高，但测量范围相对较窄。

热敏电阻灵敏度高，但线性度较差。

集成温度传感器则将感温元件与信号处理电路集成在一个芯片上，具有体积小、精度高、使用方便等特点。

2、压力传感器压力传感器广泛应用于工业自动化、航空航天、汽车等领域。

常见的压力传感器有应变式压力传感器、压阻式压力传感器和电容式压力传感器等。

《传感器技术与应用》课件第一章传感器理论基础

1.传感器的命名
传感器的全称应由“主题词+四级修饰语”组成，即
主题词 —— 传感器
一级修饰语 —— 被测量，包括修饰被测量的定语。
二级修饰语 —— 转换原理，一般可后缀以“式”字
。
三级修饰语 —— 特征描述，指必须强调的传感器结构、性能、材
料特征、敏感元件及其他必要的性能特征，一般可后缀以“型”字。
2019/8/4
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1.2 检测技术理论基础
1.2.1 检测技术
检测技术是以研究检测系统中的信息提取、信息转换以及信息处理的理论与技术为主要内容的一门应用技术学科。检测技术主要研究被测量的测量原理、测量方法、检测系统和数据处理等方面的内容。不同性质的被测量要采用不同的原理去测量，测量同一性质的被测量也可采用不同测量原理。
（2）按照其被测量对象，传感器可分为力、位移、速度、加速度传感器等。常见的被测物理量有机械量、声、磁、温度和光等。
（3）按照其结构，传感器可分为结构型、物性型和复合型传感器。物性型传感器是依靠敏感元件材料本身物理性质的变化来实现信号变换，如：水银温度计。结构型传感器是依靠传感器结构参数的变化实现信号变换，如：电容式传感器。
第1章传感器理论基础
1.1 传感器基础
1.1.1 传感器的概念传感器（Transducer/Sensor）是一种能感
受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用量的器件和装置。传感器就是把非电量转换成电量的装置。
1
1.1.2 传感器的组成和分类
1．传感器的组成传感器是由敏感元件、转换元件和测量
电路组成，如图1-1所示。
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传感器技术及应用ppt课件

传感器的分类及对它的一般要求
传感器的分类
1. 按传感器的工作机理：物理型，化学型、生物型等； 2. 按构成原理：结构型与物性型两大类；结构型：依靠传感器结构参数的变化实现信号转变，如：电容式压力传感器物性型：依靠敏感元件材料本身物理性质的变化来实现信号变换。如：水银温度计
3. 根据传感器的能量转换情况：能量控制型和能量转换型两大类；能量转换型：直接由被测对象输入能量使其工作。如：热电偶温度计。
课程教材和参考书
教材：唐文彦主编《传感器》第四版机械工业出版社参考书： 1. 强锡富主编《传感器》第三版机械工业出版社，2002 2. 余瑞芬主编.传感器原理.北京:航空工业出版社,1995 3. 王化祥，张淑英编著.传感器原理及应用.天津大学出版社，1999 4. 刘迎春，叶湘滨编著.传感器原理设计与应用，国防科技大学出版社，1997
包含的意思：
1. 传感器是测量装置，能完成检测任务；
2. 他的输入时某一种被测量，可能是物理量，也可能是化学量、生物量等。 3. 他的输出量是某种物理量，这种量便于传输、转换、处理、显示等等，这种量不一定是电量，还可以是气压、光强等物理量，但主要是电物理量
2.组成：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，组成框图见图0-1.
发开新型传感器：利用物理现象、化学反应和生物效应是各种传感器工作的基本原理，所以发现新现象与新效应是研制新型传感器的重要基础，其意义极为深远。例如日本夏普公司利用超导技术研制成功高温超导磁传感器，是传感器技术的重大突破，其灵敏应比霍尔器件高，仅次于超导量子干涉器件．而其制造工艺远比超导量子干涉器件简单，它可用于磁成像技术，具有广泛推广价值。开发新材料：传感器材料是传感器技术的重要基础，由于材料科学的进步．人们在制造时，可任意控制它们的成分，从而可以设计制造用于各种传感器的功能材料。采用新工艺：主要指微细加工技术，又称为微机械加工技术集成化、多功能化与智能化：传感器体积更小，功能更多，自动分析处理信号（数据）的能力更强。

《传感器技术及应用》课件——初识传感器

下图为国外各大传感器厂商及产品类型、领域
三传感器国内外市场
下图为国内各大传感器厂商及产品领域
四产业上下游
根据中国高端芯片联盟和中国信通院发布关于智能传感器的产业地图，产业链具体包括研发、设计、制造、封装、测试、软件、芯片及解决方பைடு நூலகம்、系统/应用这八个环节，各环节的技术壁垒高。
四产业上下游
三传感器国内外市场
2019年国内企业产值约为37亿美元，预计 2022年国内产值将达到 95亿美元，复合年均增长率为37%。根据中国信息通信院预测，2022年中国智能传感器市场规模将达到 137 亿美元，意味着本土化率将从 2015 年的 13%提升到 2022年的 46%。
三传感器国内外市场
（2 ）汽车电子：智能驾驶 ADAS 系统带动摄像头和雷达市场增长。预计到 2022 年，国内摄像头市场规模将达278 亿元，毫米波雷达市场规模将达 371 亿元，激光雷达市场规模将达 275 亿元。
（3 ）工业电子：智能机器人传感器全球市场规模增长速度快，2022年将超 207 亿美元。
（4 ）医疗电子：医疗传感器市场空间巨大，2024 年全球市场规模增至 185 亿美元。
全球市场的众多产品中，CMOS图像传感器市占率最高，占据全球近 45%的市场份额，其次是指纹传感器、压力传感器、射频识别传感器，三者市占率均为 9%。
三传感器国内外市场
根据 Global Market Insights 最新的数据统计， 2015 年，美洲地区占据了全球市场的最大份额，亚太地区（中国、日本、韩国、印度、澳大利亚）位居第二，占领了 23%的市场份额。美洲地区预计在 2022 年前将一直主导智能传感器市场。而亚太地区由于汽车和消费电子领域等下游产业的带动，则成为市场规模增长最快的地区。

《传感器技术与应用》 ppt课件

§ 2.1.1 智能传感器
三、智能传感器的功能
由于智能传感器引入了微处理器进行信息处理、逻辑思维、推理判断，使其除了传统传感器的检测功能外，还具有数据处理、数据存储、数据通信等功能，其功能已经延伸至仪器的领域。具体功能包括：
(1) 自校零、自标定、自校正、自适应量程功能； (2) 自补偿功能； (3) 自诊断（自检）功能； (4) 信息处理与数据存储记忆功能； (5) 双向通信和数字输出功能； (6) 组态功能。
§ 2.1.2 模糊传感器
一、模糊传感器概述
模糊传感器是在经典传感器数值测量的基础上经过模糊推理与知识集成，以自然语言符号的描述形式输出的传感器。具体地说，将被测量值范围划分为若干个区间，利用模糊集理论判断被测量值的区间，并用区间中值或相应符号进行表示，这一过程称为模糊化。对多参数进行综合评价测试时，需要将多个被测量值的相应符号进行组合模糊判断，最终得出测量结果。模糊传感器的一般结构下图所示。信息的符号表示与符号信息系统是研究模糊传感器的核心与基石。
普通传感器
信号调理电路外壳
微处理器总线接口数字总线
§ 2.1.1 智能传感器
五、智能传感器的实现
(1) 模块化方式目前，国内外已有不少此类产品。此类智能传感器各部件可以封装在一个外壳中，也可分开设置，其集成度不高、体积较大。智能传感器的模块化实现方式一般采用SMBus总线、RS-232、RS-422、RS-485、USB、CAN等总线，目前ZigBee、WiFi、蓝牙等无线传输方式也广泛应用于智能传感器。
§ 2.1.3 微传感器
三、典型微传感器
（1）压阻式微传感器压阻式微压力传感器的原理结构及其截面分别如右图所示。在硅基框架上形成有硅薄膜层，通过扩散工艺在该膜层上形成半导体压敏电阻，并用蒸镀法制成电极，构成电桥。根据所采用蚀刻工艺不同，压阻式微压力传感器中的硅膜片可做成圆形或方形结构。膜片一侧与被测系统相连接，称为“高压腔”，另一侧为 “低压腔”，低压腔可与大气相连，可以参考气压，也可抽成真空。根据压阻效应，膜片受压力作用时，在膜片两侧形成压差，导致膜片变形，引起压敏电阻的阻值变化，经与之相联的电桥电路可将这种阻值变化转换为电桥输出电压的变化（一般为几个毫伏）。

传感器技术与应用第3版第1章传感器概述

❖ 3. 用＋5V直流电源给电路供电，进行来人自动闪光试验；
❖ 4. 在黑暗处、在室内、在室外阴凉处、在室外太阳底下，分别试验该电路是否起作用，作用距离多少，做好记录。
❖ 5. 考虑该电路其他用途。
附传感器的材料与制造
❖ 一、传感器的材料 ❖ 1.半导体材料 ❖ （1）单晶硅 ❖ （2）多晶硅 ❖ （3）非晶体硅 ❖ （4）硅蓝宝石 ❖ （5）化合物半导体
❖ 其输出的正弦信号的幅值和相位与频率之间的关系，为频率响应曲线。
❖ 例：
❖ 图1-10，弹簧阻尼器组成的机械压力传感器。
图1-10 机械压力传感器
系统输入量为作用力，令其与弹簧刚度成
正比，
F(t) Kx(t)
系统输出量为弹簧形变产生的位移，
y(t)
。；
根据牛顿第三定律，作用力与（阻
尼器磨擦力、弹簧弹性力）反作用力相
❖ 3. 光电式传感器 ❖ 利用光电器件的光电效应和光学原理
而制成。
❖ 主要用于光强、光通量、位移、浓度等参数的测量。
❖ 4. 电势型传感器 ❖ 利用热电效应、光电效应、霍耳效应
等原理而制成。
❖ 主要用于温度、磁通、电流、速度、光强、热辐射等参数的测量。
❖ 5. 电荷传感器 ❖ 利用压电效应原理而制成。
表1-1 基本被测量和派生被测量
基本被测量
位移速度加速度
线位移角位移线速度角速度线加速度
派生被测量
长度、厚度、应变、振动、磨损、不平度旋转角、偏转角、角振动速度、振动、流量、动量转速、角振动振动、冲击、质量
角加速度
角振动、扭矩、转动惯量
力
压力
时间Βιβλιοθήκη 频率温度光

绪论《传感器技术与应用》课件

数字式仪表的特点：准确，但最后一位经常跳动不止。
热敏电阻
2020/7/7
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LED、LCD的特点：
LED亮度高、耐振动；LCD耗电省、集成度高，但不利于夜间观察。
2020/7/7
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图像显示
特点—— 能显示复杂的图形和曲线，但价格昂贵。
2020/7/7
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记录仪
主要用来记录被检测对象的动态变化过程。
本书的章节目录
第1章传感器理论基础第2章电阻式传感器第3章电感式传感器第4章电容式传感器第5章压电式传感器第6章热电式传感器第7章光电式传感器第8章霍尔传感器第9章波式传感器第10章传感器在工业中的应用
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检测技术
信息科学的一个重要分支，与计算机技术、自动控制技术和通信技术构成了信息技术的完整学科。
2020/7/7
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提高可靠性承受剧烈振动
2020/7/7
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应用新技术和新的物理效应，扩大检测领域
2020/7/7
月球车
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鉴于传感器与信号调理电路分开，微弱的传感器信号在通过电缆传输的过程中容易受到各种电磁干扰信号的影响，各种传感器输出信号形式众多，使检测仪器与传感器的接口电路无法统一和标准化，实施起来颇为不便。随着大规模集成电路技术与产业的迅猛发展，采用贴片封装方式、体积大大缩小的通用和专用集成电路愈来愈普遍；因此，目前已有不少传感器实现了敏感元件与信号调理电路的集成和一体化，对外直接输出标准的4～20 mA电流信号；成为名符其实的变送器。这对检测仪器整机研发与系统集成提供了很大的方便，从而亦使得这类传感器身价倍增。其次，一些厂商把两种或两种以上的敏感元件集成于一体，而成为可实现多种功能新型组合式传感器。例如，将热敏元件和湿敏元件和信号调理电路集成在一起，一个传感器可同时完成温度和湿度的测量。

传感器原理与应用课件

磁学传感器
总结词
利用磁场变化进行检测的传感器。
工作原理
基于霍尔效应、磁阻效应等磁学原理，将磁场变化转换为电信号。
应用领域
磁场检测、电流检测、位置检测等。
光学传感器
总结词
利用光学原理进行检测的传感器。
工作原理
基于光电效应、干涉、衍射等光学原理，将光信号转换为电信号。
应用领域
图像辨认、光谱分析、环境监测等。
温度传感器
温度传感器是一种能够将温度信号转换为可测量的电信号的装置。它广泛应用于温度测量和控制领域，如
工业炉温、环境温度、体温等。
输标02入题
温度传感器的工作原理基于热电效应或热电阻效应。热电效应是指温度变化引起电势变化，而热电阻效应则是温度变化引起电阻值变化。
01
03
温度传感器的应用非常广泛，如空调系统、冰箱制冷系统、温室温度监测等。它们能够实时监测温度变化
02
性能优化
01
03
考虑提高传感器的准确性、稳定性、响应速度和可靠性
。
改进建议
04
05
根据实际使用情况和测试结果，提出改进建议，进一步
提高传感器的性能。
06
传感器实例分析
压力传感器
压力传感器是一种能够将压力信号转换为可测量的电信号的装置。它广泛应用于各种领域，如工业控制、汽车电子、医疗设备等。
考虑材料的稳定性、可靠性、成本和可加工性。
材料选择与制备
1. 准备原材料
根据选定的材料，准备所需的原材料。
2. 加工与成型
对原材料进行加工和成型，以获得所需的传感器结构。
3. 表面处理
对传感器的表面进行适当的处理，以提高其性能和稳定性。

传感器技术 ppt课件

自动化设备中用于实现以上信息的传感检测功能的装置就是传感器，在自动化生产线等领域中得到广泛的应用。
1.2传感器的定义及组成
传感器的定义：“能感受规定的被测量件并按照一定的规律(数学函数法则)转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。
传感器组成框图
被测非电量
敏感元件
有用非电量
光电编码器
1.3.2 数字量传感器概述
光
它是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。由于光电码盘与电动机同轴，电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转。经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号，通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。此外，为判断旋转方向，码盘还可提供相位相差90º 的两路脉冲信号。
一种能把被测模拟量直接转换为数字量输出的装置，可直接与计算机系统连接。
在一些精度要求较高的场合应用极为普遍。工业装备上常用的数字量传感器主要有数字编码器、数字光栅和感应同步器等。
1.3.2 数字量传感器概述
光电编码器
数字编码器在实际工程中应用最多的是光电编码器。光电编码器是通过读取光电编码盘上的图案或编码信息来表示与光电编码器相连的测量装置的位置信息。
电
编码器
光电编码器原理示意图
1.3.2 数字量传感器概述
根据光电编码器的工作原理可分为
绝对式光电编码器通过读取编码盘上的二进制的编码信息来表示绝对位置信息的，二进制位数越多，测量精度越高，输出信号线对应越多，结构越复杂，价格越高

《传感器技术说课》课件

优势：提高医疗效率，降低医疗成本，提高患者生活质量
基于传感器的环境监测系统
传感器类型：温度传感器、湿度传感器、空气质量传感
器等
应用领域：气象监测、空气质量监测、水
质监测等
工作原理：通过传感器采集环境数据，传输至数据处理中心进行分析
和处理
应用案例：智能温室、智能城市、智能交
智能化：能够实现自动采集、处理和分析数据，提高自动化程度
传感器技术与传统技术的比较
传感器技术：实时监测，数据准确，智能化程度高
传统技术：人工监测，数据误差大，智能化程度低
传感器技术：适应性强，可应用于各种环境
传统技术：适应性差，只能在特定环境下使用
传感器技术：维护成本低，使用寿命长
传统技术：维护成本高，使用寿命短
少污染
安全性：传感器技术将更加安全性，能够提高系统的安全性和可靠性
传感器技术面临的挑战和问题
技术瓶颈：传感器技术需要突破现有技术瓶颈，提高精度、稳定性和可靠性成本问题：传感器技术需要降低成本，提高性价比，以适应市场需求应用领域：传感器技术需要拓展应用领域，如物联网、智能交通、智能家居等信息安全：传感器技术需要解决信息安全问题，保护用户隐私和数据安全
传感器技术说课
,
汇报人：
目录
01 添加目录项标题
02 传感器技术概述
03 传感器技术的应用
领域
05 传感器技术的实际应用案例
04 传感器技术的特点和优势
06 传感器技术的未来发展前景和挑战
Part One
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教学课件：《传感器技术及应用》(高职)

引线
覆盖层
基片
b
是应变片的核心部分, 通常由直径为0.015～0.05mm的金属丝绕成栅状，或用金属箔腐蚀成栅状。它粘贴在绝缘的基片上, 其上再粘贴起保护作用的覆盖层, 两端焊接引出导线。金属电阻应变片的敏感栅有丝式、箔式和薄膜式三种。
（2）基片
设一根长为l，截面积为S，电阻系数为ρ的金属丝（如图所示），其电阻值R为：
R l
S
Δl
l
F
Δr
r
导线两端受到力F作用时
F
l dl S dS
d
对上式微分，整理可得:
dR dL dS d R LS
因 S r2 ，则 dS 2 dr
Sr
由材料力学可知： dr dl
（径向变化） r
（5）使用经济。成本低，寿命长，便于使用、维修和校准。
阶段2 传感器的分类
1.按被测物理量分类
传感器按被测物理量分为：温度、压力、位移、转速、加速度、位置、湿度、气体、流量、转速等传感器。
这种方法明确表明了传感器的用途，便于使用者选择，如位移传感器用于位移测量等。
2.按传感器工作原理分类
（2）石英晶体材料
石英晶体材料包括压电石英晶体和熔凝石英晶体（又称石英玻璃），它具有极高的机械品质因数和非常好的温度稳定性。同时，天然的石英晶体还具有良好的压电特性。因此，可采用石英晶体材料来研制各种微型化的高精密传感器。
（3）功能陶瓷材料
近年来，一些新型传感器是利用某些精密陶瓷材料的特殊功能来达到测量目的的，因此，探索一直材料的新功能或研究具有新功能的新材料都对研制这类新型配方，制造出多要求性能的功能材料。
第一章传感器的概述