传感器概述

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第2章 传感器概述
传感器的作用
前言
给定信号
放大环节
控制/执行 机构
控制对象
反馈
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第2章 传感器概述
前言
传感器的作用
（1）传感器在典型测控系统中的位置
传感
信号
数据
测
器
控
对
象
执行
调理 功率
采集
计
算
机 逻辑
机构
驱动
控制
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第2章 传感器概述
获取信号的过程
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第2章 传感器概述
（6）、其他应用
航天
农业
2 传感器的重要性
航海
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医学
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第2章 传感器概述
航空
2 传感器的重要性
飞行器模态分析
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第2章 传感器概述
2 传感器的重要性 交通
智能电子警察监测系统
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酒精测试计
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第2章 传感器概述
汽车
2 传感器的重要性
第2章 传感器概述
第2章 传 感 器 概 述
2.1 传感器概论 2.2 传感器的基本特性
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第2章 传感器概述
本章的学习要求
1、了解传感器的定义、构成、分类和发展趋势； 2、理解并掌握传感器的组成框图 3、理解并掌握传感器的一般特性；
（1）静态特性指标及定量描述方法 （2）动态特性制表及定量描述方法
a)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。
密歇根大学的机械手装配模型
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机械手
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第2章 传感器概述
2 传感器的重要性
原理 直接将关节驱动电机的转动角 度变化转换为电阻器阻值变化
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c) 生产加工过程监测
切削力传感器； 加工噪声传感器； 超声波测距传感器； 红外接近开关传感器 等。
2 传感器的重要性
密歇根大学数字化工厂
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第2章 传感器概述
2 传感器的重要性
（2）流程工业设备运行状态监控
在电力、冶金、石化、化工等流程工业中，生产线上 设备运行状态关系到整个生产线流程。通常建立24小时在 线监测系统。
电子体温计
指纹传感器
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温湿度传感器
透光率传感器 温度传感器
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第2章 传感器概述
2 传感器的重要性
模糊全自动洗衣机中的传感器： 1、衣物重量传感器；2、衣质传感器；3、水温传感器； 4、水质传感器；5、透光率传感器（洗净度） ； 6、液位传感器；7、电阻传感器（衣物烘干检测）
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传感器（Transducer/Sensor）的定义是：能 感受规定的被测量①并按照一定规律②转换成可 用输出信号③的器件或装置 。
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第2章 传感器概述
2 传感器的重要性
21世纪是信息时代，而传 感器技术是信息技术的源 头技术，其应用遍及当今
社会的任何一个角落
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20世纪80年代日本 急需发展的十大技
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第2章 传感器概述
7、PC机中的传感器应用
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汽车扭距测量
机床加工精度测量
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第2章 传感器概述
2 传感器的重要性
（4）、楼宇控制与安全防护
为使建筑物成为安全、健康、舒适、温馨的生活、工 作环境，并能保证系统运行的经济性和管理的智能化。在 楼宇中应用了许多测试技术，如入侵监测、空气监测、温 度监测、电梯运行状况。
图示为某大楼宇自动化系统。 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。
预 言 谁掌握了传感器技术谁就能够支配新时代
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传感器是IT时代三 大支柱技术之一。
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IT
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计算机技术 行
业
的
三 大
通信技术
支
柱
技
术
传感器技术
神经系统
外 界 刺 激
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感觉பைடு நூலகம்官
大脑
传感器
计算机
被誉称为“电 五官”,是人类 五官的补充和
扩展
肌体
执行器
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石化企业输 油管道、储 油罐等压力 容器的破损 和泄露检测。
扬子石化50MW热电机组监测系统15
第2章 传感器概述
2 传感器的重要性
（3）、产品质量测量
在汽车、机床等设备，电机、发动机等零部件出厂时， 必须对其性能质量进行测量和出厂检验。
图示为汽车出厂检验原理框图，测量参数 包括润滑油温度、冷却水温度、燃油压力 及发动机转速等。通过对抽样汽车的测试， 工程师可以了解产品质量。
术之首
美国专家称：20 世纪80年代是传
感器时代
我国在20世纪80年代， 利用863/985高新技 术计划，开发了一系 列“高、精、尖”的
传感器
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第2章 传感器概述
2 传感器的重要性
（1）、工业自动化中的应用
在各种自动控制系统中，各个检测环节中的应用传感 器起着系统感官的作用，是其重要组成部分。
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烟雾传感器
亮度传感器 红外人体探测器
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第2章 传感器概述
2 传感器的重要性
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烟雾传感器
烟雾报警器
亮度传感器
红外人体探测器
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第2章 传感器概述
2 传感器的重要性
（5）、家庭与办公自动化
在家电产品和办公自动化产品设计中，人们大量的应用 了传感器和测试技术来提高产品性能和质量。
信息感应 与转换
被测对象 传感器
信息调理 与提取
信号 调理
数据处理 与输出
显示记 录装置
物理量
电量
电量或 数字量
传感器在测试系统中处于前端，它的性能如何 将直接影响整个系统的工作状态与质量。
传感器在信息社会中的作用非同一般
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第2章 传感器概述 （2）时代的变迁
蒸汽机——工业革命； 计算机——信息革命； 传感器——IT时代的自动化革命；
机器狗
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第2章 传感器概述
2 传感器的重要性
b) AGV自动送货车
超声波测距传感器 ——判断建筑物内人和物所在位置； 红外线色彩传感器 ——运动轨迹和AGV小车位置识别； 条形码传感器 ——货品识别。 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
香港理工AGV模型
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第2章 传感器概述
学习内容
2.1 传感器概论
• 1、传感器定义 • 2、传感器的重要性 • 3、传感器的一般构成 • 4、传感器的分类 • 5、改善传感器性能的技术途径 • 6、传感器的发展趋势
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第2章 传感器概述
1、传感器定义
根据中华人民共和国国家标准（GB7665.87） ————《传感器通用术语》的定义：