传感器与检测技术 哈工大ppt课件

第一章 传感器概述
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4．按敏感元件与被测对象之间的能量关系: 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. 结构型:依靠传感器结构参数的变化实现信号转变. 例如:电容式和电感式传感器.
第一章 传感器概述 5．按输出电信号类型分类
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根据传感器输出电信号的类型不同，可以分为 ： 模拟量传感器
第一章 传感器概述
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火灾报警器
第一章 传感器概述
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机械鼠标的内部结构
第一章 传感器概述
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传感器就是将 光、声音、温 度等物理量， 转换成为能够 用电子电路处 理的电信号即 电压与电流的 器件。
第一章 传感器概述 3、汽车与传感器
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2．按工作原理分类:
磁电式，热电式，机械式，电气式，光学式，流体式等。
切削力测量应变片
动圈式磁电传感器
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3．按信号变换特征: 能量转换型和能量控制型. 能量转换型:直接由被测对象输入能量使其工作. 例如:热电偶温度计,压电式加速度计. 能量控制型:从外部供给能量并由被测量控制外部 供给能量的变化.例如:电阻应变片.
③ 它的输出量是某种物理量，这种量应便于传输、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； ④ 输出与输入之间有确定的对应关系，且能达到一定的精 度。
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输出量为电量的传感器，一般由敏感元件、转换元 件、基本转换电路三部分组成。
电信号
敏感元件 转换电路 光信号
传感器
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§1-2 传感器的定义
传感器 （ Transducer/Sensor ）的定义是：“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”。
定义包含的意思：
① 传量是某一种被测量，可能是物理量，也可能是化 学量、生物量等。
课程教材和参考书
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•课程教材和参考书
• 教材： 唐文彦主编《传感器》第4版 机械工业出版社 2007年 • 参考书：
1、强锡富主编《传感器》第3版 机械工业出版社 ， 2002年 2、余瑞芬主编.传感器原理.北京：航空工业出版社， 1995年 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年 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年 5、黄继昌，徐巧鱼等编著. 传感器工作原理及应用实 例. 人民邮电出版社，1998 年
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§1-3 传感器的分类
非电学量→传感器→电学量
角度 位移 速度 压力 温度 湿度 声强 光照 磁场 电压 传感器 电流 电阻
电容
第一章 传感器概述 1．按被测物理量分类 常见的被测物理量
机械量:长度,厚度,位移,速度,加速度, 旋转角,转数,质量,重量,力, 压力,真空度,力矩,风速,流速, 流量; 声: 声压,噪声. 磁: 磁通,磁场. 温度: 温度,热量,比热. 光： 亮度，色彩
课程的考核方式
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• 本课程总成绩的组成
1、平时考核成绩（作业+平时测验）， 约占20% 2、实验成绩，约占15%
3、课程结业综合考试，约占70%
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第一章 传感器概述
§1-1 传感器与非电量测量
一、非电量与非电量测量
二、非电量电测系统
物理信息 化学信息
生物信息
被测量
敏感 元件
中间量
转换 元件
基本转 输出电量 换电路
敏感元件：它是直接感受被测量，并输出与被测量成确 定关系的某一物理量的元件。 转换元件：将敏感元件的输出转换成一定的电路参数。 有时敏感元件和转换元件的功能是由一个元 件（敏感元件）实现的。 基本转换电路：将敏感元件或转换元件输出的电路参数 转换、调理成一定形式的电量输出。
这种麦克 风是一种将声 音信号转换为 电信号的传感 器。
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温湿度传感器 透光率传感器
温度传感器
电子门
感应水龙头
第一章 传感器概述 Ucc R1 a R3 b + + - A uo1 功 放
加 热 元 件
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uo
R2
Rt 温控室
这种温度室是一种将温度变化转换 为电信号的传感器。
超声波检测
电容指纹识别
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这种遥控器所利用的是一种肉眼看不见的 第一章 传感器概述 哈尔滨工业大学 红外光，又称为红外线。 2、传感器与家用电器
肉眼看不见
电视机的遥控器 中就是使用着光 学传感器。
第一章 传感器概述
唱卡拉OK时使用的麦克风， 也是一种传感器。
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课程要求
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• 课程要求
1、对课程的内容分“了解、理解、掌握”三 个层次提出要求； 2、对各类传感器的工作原理、基本结构、应 用领域中较重要的敏感技术有相当的认识 ； 3、在未来具体工作中，在传感器和执行器选 择、使用、设计以及进一步深入研究方面具备 良好的基础 ；
4、在学习过程中，应当从应用的角度出发。
数字量传感器
开关量传感器。 如：接近开关是一种采用非接触式检测、输出开 关量的传感器。
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§1-4 传感器的应用领域
一、传感器技术发展的重要性 二、传感器的应用领域
现在我们的身边大量地使用 着各种各样的传感器
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1、传感器在工业检测和自动控制系统中的应用
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传感器与检测技 术 哈工大
课程特点
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• 本门课程的特点：
1、是大四的专业课 2、课程具有较强实践性 3、课程涉及的知识面广 4、是一门工程性、应用性都非常强的课程
课程的重要性
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• 课程的重要性
1、传感器技术、通信技术、计算机技术是信息 产业的三大支柱，它们分别是智能系统的“感 官”、“神经”和“大脑”。 2、传感器是测量装置和控制系统的首要环节。 如果没有传感器对原始参数进行准确可靠的测 量，就无法实现信号的转换和信息处理、无法 完成最佳数据的显示和控制。