传感器系统介绍讲义
《传感器介绍》课件
压力传感器
用于测量液体或气体的压力， 广泛应用于汽车、工业和医疗 设备。
光线传感器
测量光的强度和光谱，用于照 明、自动化和电子设备。
位置传感器
检测物体的位置和运动，用于 机器人、船舶和航空航天领域。
传感器如何工作？
1
传感器的基本原理
传感器利用物理、化学或其他原理感知并测量外部量，如电阻、电流或频率。
什么是传感器？
传感器是一种能够感知并测量外部物理量、化学量或其他特定信息的器件。 它们可靠地将这些信息转换为与之相关的电信号或数字信号，用于监测、控 制和应用。
传感器的应用
温度传感器
用于监测和控制温度，广泛应 用于工业、医疗和家居领域。
湿度传感器
测量空气中的湿度，用于气象、 农业和建筑领域的监测和控制。
1 传感器的作用
2 传感器的应用
传感器起着感知和测量外部信息的关键作用， 为现实世界与数字世界的交互提供基础。
传感器应用广泛，涵盖温度、湿度、压力、 光线等多个领域，为各行各业提供关键数据。
3 传感器的原理
传感器基于不同的物理或化学原理工作，将 外部信息转换为电信号或数字信号。
4 传感器的未来
传感器的发展将继续创新和突破，促进科技 和社会的进步与发展。
传感器的未来发展
传感器的发展趋势
新型传感器技术的出现，如纳 米传感器和柔性传感器，将拓 展传感器应用的边界。
传感器的应用前景
智能城市、医疗健康、工业自 动化等领域将成为传感器应用 的重点开发方向。
传感器的未来发展方向
传感器将更加小型化、智能化， 并融合其他技术，实现更广泛 的应用和更高的性能。
总结
Байду номын сангаас
传感器工作原理详解
传感器工作原理详解传感器是一种能够将特定的物理量或化学量转化为可测量的电信号或其他形式输出的装置。
它在现代科技中起着至关重要的作用，广泛应用于各个领域，如工业、农业、医疗、环境监测等。
本文将详细解析传感器的工作原理，以便更好地理解传感器的功能与应用。
一、传感器的基本原理传感器的基本原理是通过感知外界物理或化学量的变化，并将其转化为与之相对应的电信号。
以下将介绍几种常见的传感器工作原理。
1. 压阻式传感器压阻式传感器利用外界物理量对材料电阻的影响来进行测量。
它由敏感材料和电极组成，当外界物理量引起敏感材料的变形或压力变化时，敏感材料的电阻值也会相应改变，通过测量电阻值的变化来得到外界物理量的信息。
2. 光电传感器光电传感器基于光电效应，将光辐射能转化为电信号。
它由光敏元件和电子电路组成，当光源照射到光敏元件上时，光敏元件吸收光的能量并产生电荷。
通过电子电路的放大和处理，最终得到与光强度相关的电信号。
3. 磁敏传感器磁敏传感器利用磁场对材料磁性的影响来进行测量。
它包括感应式磁敏传感器和霍尔效应磁敏传感器等。
感应式磁敏传感器利用线圈中感应出的电动势来检测磁场变化；霍尔效应磁敏传感器则利用霍尔元件的磁场感应效应，通过测量输出电压或电流来获得磁场信息。
二、传感器应用案例传感器广泛应用于各个领域，下面将介绍几个常见的传感器应用案例。
1. 温度传感器温度传感器是以测量物体温度为目的的传感器，常见的应用有室内温度监测、电子设备温度控制等。
它一般采用热敏电阻、热电偶或半导体材料作为敏感元件，通过测量敏感元件的电阻、电势或电流来获得温度信息。
2. 湿度传感器湿度传感器用于测量空气中的湿度，常见应用有气象观测、农业温室环境调节等。
它一般使用湿度敏感材料或电容式湿度传感器作为敏感元件，通过测量敏感元件的电容或电阻值来获取湿度信息。
3. 加速度传感器加速度传感器用于测量物体在空间中的加速度，广泛应用于汽车安全、运动监测等领域。
生物传感器-讲义(学生完整版)
52 52 53 53 57 62 66 67
3
第一章 第一节
绪论
传感器的定义和组成
传感器的定义：能感受或响应规定的被测量并按照一定规律转换成可用信号输出的器件或装置。 传感器的典 型结构如图 1-1 所示。
图 1-1 传感器的典型结构
医用传感器（medical sensors）感知非电量的生物信息并将其转换成电学量的器件或装置。
第二节
传感器的作用
医用传感器作为拾取生命体征信息的“感官” ，延伸了医生的感觉器官，把定性的感觉扩展为定量的检测， 是医用仪器、设备的关键器件。常用的生物信号检测类仪器结构框图如图 1-2 所示。
图 1-2 检测类仪器结构框图
传感器将微弱的生物信号转化成微弱的电信号，再经过放大后进行 A/D 转换，将模拟信号转换成数字信号 输人计算机。在计算机中可以进行分析、计算以及各种处理，然后输出到显示器、打印机等输出设备。 一种新的传感器可以引领一类医用仪器设备的发展， 甚至带来根本性的变革。 由于精密光电传感器和电生化 传感器技术的发展，使原来必须到医院检测的血糖可以自己在家里完成， 从而导致微型快速血糖仪在糖尿病患者 家庭的普及和在医院的广泛应用。
医用传感器应具有以下特性：
（1） （2） （3） （4） （5） （6） 足够高的灵敏度。能够检测出微弱的生物信号。 尽可能高的信噪比。以便在干扰和噪声背景中提取有用的信息。 良好的精确性。以保证检测出的信息准确、可靠。 足够快的响应速度。能够跟随生物体信息量的变化。 良好的稳定性。保持长时间检测漂移很小，输出稳定。 较好的互换性，调试、维修方便。
1
医用传感器的主要用途有：
1．提供信息 如心音、血压、脉搏、体温、血流等，作为重要的生理参数供临床诊断和基础研究用。 2．监护 长时间连续检测某些生理参数，监视其是否超出正常范围，以便随时掌握患者的状况，出现异常 及时报警。 3．生化检验 利用传感器的分子识别能力，检测各种体液、溶液中的成分和含量。 4．自动控制 根据传感器提供的生理信息，调节执行机构做出反应，实现自动控制。例如：注射泵根据流 量传感器的信息调节推进量，实现单位时间注射量的自动控制。 5．参与治疗 医用电极经常既用于检测信号，又用于实施治疗。例如：按需型体内起搏器的电极既作为自 主心电的检测电极，又作为无自主心电时起搏器发放脉冲的刺激电极，此时所起的就是治疗作用。
认识传感器ppt课件
（4）迟滞 迟滞反映传感器正向特性与反向特性不一致的
程度。产生这种现象的原因是由于传感器的机 械部分不可避免地存在间隙、摩擦及松动。
图1-12 迟滞特性
（5）重复性
重复性是指传感器输入量按同一方向作全量程连续 多次测量时所得输出-输入特性曲线不重合的程度。 它是反映传感器精密度的一个指标，产生的原因与迟 滞性基本相同，重复性越好，误差越小。
（a） 雷达波探测器 外热成像生命探测仪
（b） 视频探测器 （c） 音频探测器 （d） 红 图1-6 生命探测设备
4．农业生产中使用的传感器
图1-7 塑料大棚
5．汽车中使用的传感器
图1-8 汽车中使用的部分传感器
二、传感器的概念与定义
1．传感器的概念 传感器是一种能把特定被测量的信息按
一定规律转换成某种可用信号并输出的器件或 装置，以满足信息的传输、处理、记录、显示 和控制等要求。
2．传感器的动态特性
传感器要检测的输入信号是随时间而变化的。 传感器应能跟踪输入信号的变化，这样才能获 得正确的输出信号；如果输入信号变化太快， 传感器就可能跟踪不上，这种跟踪输入信号的 特性就是传感器的响应特性，即为动态特性。 表征传感器动态特性的主要参数有响应速度、 频率响应。
（1）响应速度
是将感受的被测的量转换成电信号的部分。
将电信号转换为便于显示、记录、处理和控制
的有用电信号。有用电信号有很多形式，如电
压、电流、频率等。随着科学技术的发展，输
出信号将来也可能是光信号或其他的信号。
传感器的特性有
和
之分。
主要有线性度、灵敏度、分辨力和迟滞、重复
常用温度传感器原理讲义
常用温度传感器原理一、概述：1.定义：传感器是一种转换装置，其作用是借助检测元件把被测对象的力、位移、速度、加速度、温度、压力等参数转换为可以检测、传输、处理的信号（如电压信号、电流信号等）。
又称变换器或检测器，在声学里也称换能器，测量振动的传感器又称拾振器。
2.分类：按输入量性质的不同可分为加速度、速度、位移、温度、压力传感器等。
按变换原理的不同可分为电阻式、电感式、电容式、压电式、磁电式传感器等。
按测量参数分类按工作原理分类二、温度传感器：温度是国际单位制给出的基本物理量之一，它是工农业生产和科学试验中需要经常测量和控制的主要参数，也是与人们日常生活紧密相关的一个重要物理量。
通常把长度、时间、质量等基准物理量称作“外延量”，它们可以叠加，例如把长度相同的两个物体连接起来，其总长度为原来的单个物体长度的两倍。
温度是一种“内涵量”，叠加原理不再适用，例如把两瓶９０℃的水倒在一起，其温度绝不可能增加，更不可能成为１８０℃。
从热平衡的观点看，温度是物体内部分子无规则热运动剧烈程度的标志，温度高的物体，其内部分子平均动能大；温度低的物体，其内部分子的平均动能小。
热力学的第零定律指出：具有相同温度的两个物体，它们必然处于热平衡状态；当两个物体分别与第三个物体处于热平衡状态时，这两个物体也处于热平衡状态，即这三个物体处于同一温度。
因此，如果我们能用可复现的手段建立一系列基准温度值，就可将其他待测物体的温度和这些基准温度进行比较，从而得到待测物体的温度。
1、温标与标定：a)温标：现代统计力学虽然建立了温度和分子动能之间的函数关系，但由于目前还难以直接测量物体内部的分子动能，因而只能利用一些物质的某些物性（诸如尺寸、密度、硬度、弹性模量、辐射强度等）随温度变化的规律，通过这些量来对温度进行间接测量。
为了保证温度量值的准确并利于传递，需要建立一个衡量温度的统一尺度，即温标。
随着温度测量技术的发展，温标也经历了一个逐渐发展，不断修改和完善的渐进过程。
传感器培训资料
传感器培训资料第一部分：传感器的基本概念传感器是一种能够感知环境中的各种物理量并将其转化为电信号的装置。
通过测量物理量，传感器可以帮助我们获得环境中各种数据，从而实现自动化控制和监测。
传感器的种类繁多，常见的传感器包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器、光电传感器等。
在不同的应用场景中，需要选择不同类型的传感器来完成具体的任务。
第二部分：传感器的工作原理传感器的工作原理通常通过物理效应来实现。
例如，温度传感器通常利用热敏电阻或热电偶来测量温度；压力传感器则利用压阻效应或压电效应来转换压力为电信号。
在传感器的内部，通常还会带有信号放大电路、模数转换器等元件，用来将感知到的物理量转化为标准的电信号输出。
第三部分：传感器的应用场景传感器广泛应用于工业控制、汽车领域、医疗设备等各个领域。
例如，温度传感器可以用于控制空调温度、汽车发动机的温度监测等；压力传感器可以用于测量液体或气体的压力、监测管道的泄漏等。
第四部分：传感器的选择和安装在选择传感器时，需要考虑其测量范围、精度、响应时间等指标，以及适用的工作环境，如温度、湿度等。
在安装传感器时，需要注意避免干扰源，保证传感器测量的准确性。
第五部分：传感器的维护和保养传感器作为自动化系统中的重要部件，需要进行定期的维护和保养。
对于一些易受环境影响的传感器，如湿度传感器、光电传感器等，需要保持其表面清洁，防止积灰或水汽影响测量精度。
第六部分：传感器的未来发展随着科技的不断进步，传感器的应用范围将会更加广泛，同时传感器本身的性能也将进一步提升。
例如，新型传感器可能会采用纳米技术制备，具有更高的灵敏度和更小的体积；同时，通过无线传输技术，传感器也有望实现无线监测和控制，大大提高其应用灵活性。
通过本次传感器培训，希望大家能够对传感器有更深入的了解，从而能够更好地应用传感器解决实际问题，提高工作效率和产品质量。
同时也希望大家能够关注传感器领域的最新发展，不断更新自己的知识，为行业的发展做出更大的贡献。
传感器技术基础知识课件 (一)
传感器技术基础知识课件 (一)传感器技术基础知识课件是关于传感器的一套教学材料。
传感器技术是近年来非常重要的技术之一，利用传感器技术可以实现对物理、化学、生物等信号的检测和转化，然后再传输给其他系统进行处理。
因此，对传感器技术有一定的了解是非常必要的。
下面，我们从以下三个方面来介绍传感器技术基础知识课件。
一、课件内容传感器技术基础知识课件包括以下内容：传感器的基础知识、传感器的分类与应用、传感器的特性与参数、传感器的使用方法等。
其中，传感器的基础知识包括传感器的定义、传感器的作用、传感器的优缺点等；传感器的分类与应用包括传感器的类型、传感器在各领域中的应用等；传感器的特性与参数包括传感器的灵敏度、精度、带宽等；传感器的使用方法包括传感器的安装、调试和维护等。
二、课件优势传感器技术基础知识课件的优势在于：内容详尽、专业权威、图文并茂。
具体地说，这些优势体现在以下几个方面：首先，课件的内容涵盖了传感器技术的基础、分类、特点和使用等各个方面，能够满足学生对传感器技术的全面了解和学习需求。
其次，课件制作有专业人员完成，内容权威可靠、语言通俗易懂，能够帮助学生更好地理解传感器技术的原理和应用。
最后，课件中的图文并茂，配合课件内容，使学生更容易理解和掌握传感器技术的相关知识。
三、课件应用传感器技术基础知识课件的应用主要在以下两个方面：教育和应用。
在教育方面，它可以帮助教师更好地开展传感器技术的教学工作，提高学生的学习效果和兴趣；在应用方面，它可以帮助工程师更好地掌握传感器技术的应用，提高工作效率和成果质量。
此外，课件还可以应用于科普宣传、实验展示等方面。
总之，传感器技术基础知识课件是一套非常有价值的教学材料，它可以帮助学生更好地掌握传感器技术的相关知识，提高工程师的工作效率和成果质量，同时还可以作为科普宣传和实验展示的重要工具。
传感器简介PPT课件
目录
• 传感器基本概念与原理 • 常见类型传感器介绍 • 传感器性能指标评价方法 • 传感器应用领域探讨 • 传感器技术发展趋势预测
01
传感器基本概念与原理
传感器定义及作用
传感器定义
能够感受规定的被测量并按照一 定规律转换成可用输出信号的器 件或装置。
传感器作用
将被测量转换为与之有确定关系 的、便于应用的某种物理量，以 满足信息传输、处理、存储、显 示、记录和控制等要求。
多功能、复合型方向
利用新材料、新工艺和新技术， 开发具有多种功能的复合型传感 器，如同时检测温度、湿度、压
力等多种参数的传感器。
发展可穿戴传感器技术，实现人 体生理参数和环境参数的实时监
测和评估。
结合柔性电子技术，开发可弯曲 、可折叠的传感器，拓展其在可 穿戴设备、医疗器械等领域的应
用。
生物医学传感器方向
转换过程
敏感元件将被测量转换为电参量（如电阻、电容、电感等），经过转换电路转 换为标准输出信号（如电压、电流等）。转换过程中可能涉及信号调理和校准 等环节，以确保输出信号的准确性和稳定性。
02
常见类型传感器介绍
温度传感器
01
02
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热电偶
利用热电效应测量温度， 具有测量范围宽、稳定性 好等特点。
电容式压力传感器
利用电容器原理将压力转 换为电容变化，具有精度 高、稳定性好等特点。
位移传感器
电感式位移传感器
光电式位移传感器
利用电磁感应原理将位移转换为电感 量变化，具有测量精度高、响应速度 快等优点。
利用光电转换原理将位移转换为光信 号变化，具有测量精度高、抗干扰能 力强等优点。
电容式位移传感器
《认识传感器》 讲义
《认识传感器》讲义一、什么是传感器在我们的日常生活和现代科技的各个领域中，传感器扮演着极其重要的角色。
那么，究竟什么是传感器呢？简单来说，传感器就是一种能够感知和检测外界环境中各种物理量、化学量或生物量，并将其转换为电信号或其他易于处理和传输的信号的装置。
传感器就像是我们的“感觉器官”，但它的感知能力远远超过了人类自身。
它能够感知到我们肉眼无法看到的微小变化，听到我们耳朵无法分辨的细微声音，感受到我们皮肤无法察觉的温度差异等等。
例如，在智能手机中，有光线传感器可以根据周围环境的亮度自动调节屏幕的亮度；在汽车中，有速度传感器来监测车速；在智能家居中，有温度传感器来控制空调的运行。
二、传感器的工作原理要理解传感器是如何工作的，我们首先需要了解一些基本的物理和化学原理。
大多数传感器的工作基于某种物理效应或化学反应。
比如，电阻式传感器利用电阻值随被测量的变化而变化的原理；电容式传感器则是基于电容值随被测量的改变而改变；而光电传感器则是依靠光电效应，将光信号转换为电信号。
以温度传感器为例，常见的热电偶温度传感器是利用两种不同金属在温度变化时产生的热电势差来测量温度的。
当温度发生变化时，两种金属之间的热电势差也会相应地改变，这个变化的电势差被测量并转换为对应的温度值。
再比如，压力传感器通常采用应变片的原理。
当压力作用在应变片上时，应变片会发生微小的形变，从而导致其电阻值发生变化。
通过测量电阻值的变化，就可以推算出所施加的压力大小。
三、传感器的分类传感器的种类繁多，为了更好地理解和研究它们，可以根据不同的标准进行分类。
1、按照被测量的物理量分类物理量传感器：如温度传感器、压力传感器、位移传感器、速度传感器、加速度传感器等。
化学量传感器：例如气体传感器、湿度传感器、水质传感器等。
生物量传感器：像血糖传感器、生物芯片等。
2、按照工作原理分类电阻式传感器电容式传感器电感式传感器压电式传感器光电式传感器磁电式传感器等3、按照输出信号的类型分类模拟量传感器：输出连续变化的模拟信号，如电压、电流等。
传感器介绍PPT课件
原理。
例题：（新教材 2003天津理综）如图，当电键K断开时，用光
子能量为的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零。合上电键，
调节滑线变阻器，发现当电压表读数小于时，电流表读数仍不为零；
当电压表读数大于或等于时，电流表读数为零。由此可知阴极材料
的逸出功为 (
)
A
A. 1.9eV B. 0.6eV
解：反向截止电压为，
解：a=2kS/m
10
0
10
∴ S=ma/2k
U=U0 Rx / R = U0 S / L
P
=maU0 / 2kL
U
=mU0 a / 2kL∝a
U0
（3）测 力
例题：（风力测定仪）如图所示为一种测定风作用力的仪器原
理图，图中P为金属球，悬挂在一细长裸金属丝下面，O是悬挂点， R0是保护电阻，CD是水平放置的光滑电阻丝，与悬挂小球的细金 属丝始终保持良好接触，无风时细金属丝与电阻丝在C点接触，此 时电路中的电流为I，有风时细金属丝将偏转一角度θ（θ与风力大 小有关），细金属丝与电阻丝在C/点接触，已知风力方向水平向左， OC=h，CD=L，球的质量为M，电阻丝单位长度的电阻为k，电源 内电阻和细金属丝电阻均不计，金属丝偏转θ角时，电流表的示数
1、干簧管 是一种能感知磁场的传感器 2、光敏电阻 电阻随光照的增强而减小 （半导体材料） 3、热敏电阻 一般随温度升高电阻减小 （半导体材料） 4、金属热电阻 温度升高电阻增大 5、电容式位移传感器 6、霍尔元件
如图所示，R1为定值电阻，R2为热敏电阻， L为小灯泡，当温度降低时（ C ）
A、R1两端的电压增大 B、电流表的示数增大 C、小灯泡的亮度变强 D、小灯泡的亮度变弱
传感器基础知识课件
分辨率
分辨率是指传感器能够检测到的最 小输入变化量。分辨率越高，传感 器能够检测到的信号越微弱。
交叉灵敏度
交叉灵敏度是指传感器对非测量方 向的输入变化的敏锐程度。交叉灵 敏度会影响传感器的测量精度和稳 定性。
分辨率
绝对分辨率
绝对分辨率是指传感器能够检测 到的最小输入变化量。绝对分辨 率反应了传感器对微弱信号的检
新技术
新兴技术如物联网、人工智能等正在与传感器技术深度融会，推动传感器向智能化、网络化方向发展 。
微型化与集成化
微型化
随着微纳加工技术的进步，传感 器正变得越来越微型化，这使得 传感器能够应用于更广泛的领域 ，如生物医疗、环境监测等。
集成化
将多个传感器集成到一个芯片上 ，实现多参数、多功能的测量， 有助于提高传感器的测量效率和 精度。
环境稳定性
环境稳定性是指传感器在不同环境条件下（如温度、湿度 、压力、振动等）的性能表现。环境稳定性是衡量传感器 在不同工作环境下性能稳定性的重要指标。
重复性
重复性是指传感器在相同条件下重复测量同一物理量时， 其输出值的一致程度。重复性是衡量传感器测量精度的重 要指标。
响应时间
响应时间
响应时间是指传感器从接收到输入信号到产生相应输出信号所需 的时间。响应时间是衡量传感器快速响应能力的重要指标。
工作原理
转换机制
传感器的工作原理是将输入的信号转换成电信号。例如，电阻式传感器通过改 变电阻值来测量压力或温度；光电传感器则利用光电效应将光信号转换成电信 号。
放大与调节
传感器内部通常包含放大器和调节器，用于放大和调节转换后的电信号，以便 进行后续处理和测量。
传感器在日常生活中的应用
01
传感器的基础知识-PPT课件
压力传感器的外形及内部结构
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弹簧管放大图
当被测压力p增大时，弹簧管撑直，通过齿 条带动齿轮转动，从而带动电位器的电刷产生 角位移。
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被测量通过敏感元件转换后，再经传感元件转
换成电参量
在右图 中， 电位器 为传感元件， 它将角位移 转换为电参 量-----电阻 的变化（ΔR）
用途：就是采集信息和信息量。
用在：工业，农业，医疗，卫生， 国防，军事，航天，航空，气象，安 检以及日常生活等等方面。
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在流水线上，边加工，边检验，可提 高产品的一致性和加工精度。
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2019/3/7
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传感器早已渗透到诸如工业生产、 宇宙开发、海洋探测、环境保护、 医学诊断、生物工程、甚至文物保 护等等极其之泛的领域。可以毫不 夸张地说，从茫茫的太空，到浩瀚 的海洋，以至各种复杂的工程系统， 几乎每一个现代化项目，都离不开 各种各样的传感器。
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二、传感器的组成 举例：测量压力的电位器式压力传感器
传感器 组成框图
1-弹簧管 2-电位器
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三、传感器分类
1.根据被测对象，可分为物理量传感器、 化学量传感器和生物量传感器三大类; 按被测量分类：可分为位移、力、力矩、 转速、振动、加速度、温度、压力、流量、 流速等传感器。 2. 按测量原理分类：可分为电阻、电容、 电感、光栅、热电耦、超声波、激光、红 外、光导纤维等传感器。 ……
m a x L L 1 0 0 % y y m a x m in
（ 1－ 2）
16
传感检测系统传感器概述ppt课件
没有明确的价值取向和人生目标，实 现自我 人生价 值就无 从谈起 。人生 价值就 是人生 目标， 就是人 生责任向
开发新的敏感、传感材料 开发研制新型传感器及组成新型测试系统 研究新一代的智能化传感器及测试系统 传感器发展集成化 多功能与多参数传感器的研究 仿生传感器
时所用的时间。
没有明确的价值取向和人生目标，实 现自我 人生价 值就无 从谈起 。人生 价值就 是人生 目标， 就是人 生责任 。每承 担一次 责任
3.2.6 传感器的选型原则
（一）与测量条件有关的因素：
（1）被测量的选择； （2）测量范围； （3）被测量频带宽度； （4）精度要求； （5）测量所需要的时间； （6）传感器工作方式（接触与非接触测量、破坏
重复性或再现性：对于相同的输入值，传感器能
给出的完全相同的输出值的能力(占满量程输出的百 分比)。
稳定性：传感器的稳定性是指当它在一段时间内测
量恒定输入时得到相同输出的能力（术语“漂移” 常用来描述随着时间过去时输出量变化）。
死区：指有输入却没有输出时的输入的变化范围。
没有明确的价值取向和人生目标，实 现自我 人生价 值就无 从谈起 。人生 价值就 是人生 目标， 就是人 生责任 。每承 担一次 责任
没有明确的价值取向和人生目标，实 现自我 人生价 值就无 从谈起 。人生 价值就 是人生 目标， 就是人 生责任 。每承 担一次 责任
3.2.8 传感器实例
U93力传感器
关键特性：
拉/压双向力传感器 两侧法兰连接，安装
简单 内置TEDS电子数据
表 结构紧凑 结实 不锈钢材料 电缆适合于拖拽
传感器简介课件
传感器简介课件一、教学内容本节课的教学内容源自教材《科学》的第四单元第一章，主要介绍传感器的基本概念、分类和作用。
具体内容包括：传感器的定义、传感器的种类、传感器的作用以及在生活中常见的传感器实例。
二、教学目标1. 让学生了解传感器的基本概念，知道传感器在生活中的广泛应用。
2. 使学生掌握传感器的分类，了解各种传感器的特点和作用。
3. 培养学生运用传感器知识解决实际问题的能力。
三、教学难点与重点重点：传感器的基本概念、传感器的分类和作用。
难点：传感器的工作原理和在生活中实际应用的连线。
四、教具与学具准备教具：电脑、投影仪、传感器模型、实物传感器。
学具：笔记本、彩色笔、传感器资料卡。
五、教学过程1. 情境引入（5分钟）通过播放一段关于传感器在智能家居中应用的视频，让学生初步了解传感器的作用，引发学生的兴趣。
2. 知识讲解（10分钟）讲解传感器的基本概念，引导学生掌握传感器的关键特征。
接着介绍传感器的分类，包括温度传感器、湿度传感器、光传感器等，并简要阐述各种传感器的特点和作用。
3. 实例分析（10分钟）分析生活中常见的传感器实例，如智能手机中的光线传感器、空调中的温度传感器等，让学生了解传感器在生活中的广泛应用。
4. 随堂练习（5分钟）5. 课堂小结（5分钟）回顾本节课所学内容，强调传感器的基本概念、分类和作用，引导学生认识到传感器在现代科技中的重要性。
六、板书设计传感器简介1. 基本概念2. 分类温度传感器湿度传感器光传感器……3. 作用七、作业设计1. 请列举生活中你熟悉的三个传感器，并说明它们的作用。
2. 简要介绍你所了解的传感器的工作原理。
3. 思考：传感器在未来的科技发展中会有哪些新的应用？八、课后反思及拓展延伸本节课通过播放视频、讲解、实例分析等环节，使学生了解了传感器的基本概念、分类和作用。
在教学过程中，注意引导学生运用传感器知识解决实际问题，提高了学生的实践能力。
但在课堂拓展方面，可以进一步增加传感器在前沿科技领域的应用介绍，激发学生对传感器技术的兴趣。
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一、信号和传感器
具体选型举例：
输油管压力传感器（压力变送器）
参数：
量 程： -0.1～0～1～150(MPa) 综合精度： 0.1％FS 输出信号： 4～20mA(二线制)、0～5V、 供电电压： 24DCV(9～36DCV) 介质温度： -20～85℃ 环境温度： 常温(-20～85℃) 零点温漂移： ≤±0.05％FS℃ 量程温度漂移： ≤±0.05％FS℃ 补偿温度： 0~70℃ 安全过载： 150％FS 极限过载： 200％FS 响应时间： 5 mS(上升到90％FS) 负载电阻： 电流输出型：最大800Ω；电压输出型：大于5KΩ 绝缘电阻： 大于2000MΩ (100VDC) 密封等级： IP65 长期稳定性能： 0.1％FS/年 振动影响： 在机械振动频率20Hz～1000Hz内，输出变化小于0.1％FS 电气接口(信号接口)： 赫斯曼接头+四芯屏蔽线 机械连接(螺纹接口)： 1/2-20UNF 外形尺寸：M20×Φ26×115
典型的器件体现：A/D转换器件（外置式、嵌入式等） 考虑因素：
•连接性 •采样率 •分辨率（转换位数：8、12、16位） •电压范围 •绝对精度 •应用环境 •……
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三、数据采集硬件
数据采集硬件系统图：
F P G A
上位机
C P U
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三、数据采集硬件
底层硬件的控制与处理主要可选择： CPU、FPGA、DSP、PLC等
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二、信号调理
某些传感器或者信号，需要额外的设备或者电路，来正确生 成可以由数据采集设备准确和安全读取的信号。也就是需要 信号调理（放大、滤波、FFT、激励、补偿等）。
作用： • 使难以测量的信号易于测量 • 提高精度，确保安全
• 可直接连接传感器 • 某些传感器需要特定激励（脉冲式传感器、光纤传感器）
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二、信号调理
信号调理过程：
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三、数据采集硬件
数据采集硬件作为传感器和计算机之间的桥梁，可以将连续的电信号 转化为计算机可以接受的离散的二进制数据，并通过不同的总线传送 到计算机中用以后续处理。
模拟量
数据采集硬 件
数字量
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三、数据采集硬件
数据采集硬件的选择关系到整个系统的采集精度，信号传 输速度，对环境的适应性，分布性等很多方面。 甚至数据采集硬件平台的选择，也会决定软件所在的计算 机的选择。所以硬件的选择在整个系统中有着举足轻重的 地位。
将FPGA作为整个数据采集系统的控制核心和传输桥梁。一方面根据 另一方面通过FPGA中丰富的宏功能块资源和可嵌入的口核资源来 实现高速缓存和高速数据传输接口。从而使得整个系统既可以工作 在由FPGA中RAM配合PC机并行接口来实现的数据存储转发模式 FPGA中的PCI逻辑接口配合PC机PCI总线接 FPGA中可编程 的PLL来实现ADC 理方式。
数据采集系统
底层硬件及实现
数据采集概念（DAQ）
数据采集（DAQ）
就是指从传感器等设备中自动采集物理信号或者电信号，并送到上位 机中进行分析、处理的过程。
发展趋势：
与传统的测量系统相比，基于PC、PLC、单片机、FPGA的DAQ系统利用 其进行处理、存储、显示能力， 提供更强大、更加灵活，并且更具 性价比的测量解决方案。
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谢谢观赏
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典型数据采集系统构成
一、信号和传感器
传感器能够将一种物理现象按照一定的规律转换为 可测量的电信号。
压力、流量、 油速、油温
传感器
电压、电流、 电阻等属性
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一、信号和传感器
选择传感器考虑因素：
测量类型（振动、加速度、速度、温度、湿度、压力） 测量范围（不失真性） 测量精度（性能、系统指标的统一、价格、实现可能性） 灵敏度 （过高易受干扰） 信号调理（隔离性能好、抗噪性强） 使用环境（可靠性、实现可能、寿命） 价格 （性价比）