传感器基础知识 PPT课件
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《传感器培训》课件
磁电式传感器广泛应用 于转速、振动、位移等 领域。
04
传感器在自动化系统中的应用
传感器在工业自动化中的应用
总结词
广泛应用，提高生产效率
详细描述
传感器在工业自动化中发挥着关键作用，能够实时监测和控制生产过程中的各种参数，如温度、压力、流量、物 位等，从而提高生产效率、保证产品质量。
传感器在智能家居中的应用
多功能传感器能够同时检测多 个参数，简化系统结构，降低 成本。
网络化
网络化传感器可以实现远程监 控和数据共享，提高信息利用 率和管理效率。
02
传感器的原理与技术
传感器的物理原理
传感器的工作原理
传感器是一种能够感知物理、化学或生物量并将其转换为电信号的装置。其工 作原理基于各种物理效应和化学反应，如压阻效应、热电效应、光电效应等。
医疗健康
传感器在医疗领域用于监测生理参数，如血压、血 糖、心电等，以辅助医生诊断和治疗。
传感器的发展趋势
01
02
03
04
微型化
随着微电子技术的发展，传感 器正朝着微型化方向发展，以 提高其集成度和响应速度。
智能化
智能化传感器具有自校准、自 诊断、自适应等功能，能够自 动调整参数和提高测量精度。
多功能化
VS
新技术
新兴技术如量子技术、生物技术等也为传 感器的发展提供了新的可能性，这些技术 的应用将进一步提高传感器的性能，拓展 其应用领域。
智能化与网络化的发展趋势
智能化
随着人工智能和物联网技术的发展，传感器 正朝着智能化方向发展，智能化传感器能够 实现自适应、自学习、自决策等功能，提高 传感器的工作效率和精度。
《传感器培训》课件
汇报人:
《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
《认识常见的传感器》课件
传感器在物联网中的应用
物联网传感器
物联网的发展离不开传感器技术的支持，传感器在智能家居、智能交通、智能农业等领 域的应用越来越广泛，为人们的生活和工作带来了便利。
物联网传感器发展趋势
随着物联网技术的不断进步，传感器将朝着更低功耗、更小体积、更高可靠性和更低成 本的方向发展。
传感器与其他技术的融合发展
详细描述
传感器可以监测人体的血压、血糖、 血氧饱和度等生理参数，以及检测癌 症标志物、病毒等，为医生提供快速 准确的诊断结果。
智能家居
总结词
在智能家居领域，传感器用于实现智能化控制和提升居住体验。
详细描述
传感器可以检测室内温度、湿度、光照、空气质量等环境参数，以及家庭成员的行动和习惯，实现智能化的家居 环境调节和节能控制。
《认识常见的传感器 》ppt课件
目录
• 传感器概述 • 常见传感器介绍 • 传感器的工作原理与特性 • 传感器的应用领域 • 未来传感器技术展望
01 传感器概述
传感器的定义与分类
定义
传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感 受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的 信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和 控制等要求。
03 传感器的工作原理与特性
传感器的转换原理
电阻式传感器
利用电阻随环境变化而 变化的特性，将非电量 转换为电信号。
电容式传感器
利用电容器极板间电容 随环境变化而变化的特 性，将非电量转换为电 信号。
电感式传感器
利用线圈的电感随环境 变化而变化的特性，将 非电量转换为电信号。
磁电式传感器
利用磁电感应原理，将 非电量转换为电信号。
总结词
认识传感器ppt课件
分辨力越小，表明传感器检测非电量的能力越 强，分辨力的高低从某个侧面反映了传感器的 精度。
（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
（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
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大距离接近IM-L系列
IM-L系列接近开关检测距离是常规产品的一倍，使用更方便，是高 端客户的至爱。 产品适用电压范围宽，浪涌、过流、反接等保护功能齐全。
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光电传感器
• 在各类开关中，有一种对接近它物件有“感知”能力的元件— 位移传感器。利用位移传感器对接近物体的敏感特性达到控制 开关通或断的目的 ，这就是接近开关。
接近传感器
• 电感式接近开关 • 电容式接近开关 • 霍尔式接近开关 • 舌簧式接近开关
光学传感器
• 对射式光电开关 • 漫反射式光电开关 • 反馈反射式光电开关 • 定距离式光电开关 • 色标传感器 • 光钎传感器 • 光幕传感器
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其他传感器
• 超声波传感器 • 温湿度传感器 • 倾斜传感器 • 加速度传感器 • 气体传感器 • PH传感器 • ......
请
单
击
滑
传感器
块
接电源-
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三线 PNP常开输出
特点：相对于两线工作更稳定可靠。
接电源+
客户负载 输出电平01
请
单
击
滑
传感器
块
接电源-
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三线 PNP常闭输出
特点：相对于两线工作更稳定可靠。
接电源+
客户负载 输出电平10
请
单
击
滑
传感器
块
接电源-
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• 若被测物体为导磁材料或者为了区别和它在一同运动的物体而把磁钢埋在被测 物体内时，应选用霍尔接近开关。
• 若是用在气动、液动、汽缸等设备上时，当然是选用舌簧接近开关。
传感器基础培训课件
*
二.回归反射型
光电传感器的分类（检测方式分）
*
回归反射型
*
回归反射型
ห้องสมุดไป่ตู้
反射板
回歸反射型
检测距离较长, 但比起对射型还是稍逊一筹。配线和光轴对合更方便。通过对反射板的改良（提高反射率/corner cube小型化）力求接近对射型传感器的性能, 有望进一步将其替代。目前使用占总体50％左右, 有增加的倾向。 由于反射板的特性, 因此也可以稳定检测出反光的物体。另, 某些产品也可替代对射型检测透明物体, 如欧姆龙的 E3S-CR62。
*
遮光/入光动作（L-ON/D-ON）
受光器入光时的动作＝Light-ON 受光器遮光时的动作＝Dark-ON 选择上述何种方式因客户需要而定。 有L-ON/D-ON的不同机种, 也有可 通过开关切换的机种。
ON=Light-ON
光
输出
ON=Dark-ON
光
输出
*
使用周围照度
*
可见光光电开关 红外光电开关 激光光电开关 紫外光电开关
光电开关从光的特性上分类？
现市面大多数普通产品
多数光电开关选用的是波长接近可见光的红外线光波形－－近红外线。紫外线对人 有伤害, 中远红外线辐射热, 激光过于昂贵；近红外线更加符合感光器件的特性。 激光, 是一种崭新的光源, 是由激光器产生的一种光。 第一, 激光是一种颜色最单纯的光。 第二, 激光的方向性好。 第三, 激光亮度最高。 第四, 激光还可以具有很大的能量
*
保护构造１ （为防止固体杂质・水的侵入而设的保护等级）
IP＝International Protection 由IEC（International Electrotechinical Commission)制定的保护等级 固体杂质 水 0＝无保护 0＝无保护 1＝直径50mm(手) 1＝垂直方向的水滴 2＝直径12.5mm(手指) 2＝垂直方向15°以内的水滴 3＝直径2.5mm(电缆) 3＝垂直方向60°以内的水滴 4＝直径1mm(芯线) 4＝全方向的水滴 5＝只允许极微小粉尘进入 5＝全方向的喷水 6＝粉尘无法侵入 6＝全方向的激烈喷水 7＝可浸泡（欧姆龙标准1m30分钟） 8＝可在水中使用（欧姆龙标准10m）
二.回归反射型
光电传感器的分类（检测方式分）
*
回归反射型
*
回归反射型
ห้องสมุดไป่ตู้
反射板
回歸反射型
检测距离较长, 但比起对射型还是稍逊一筹。配线和光轴对合更方便。通过对反射板的改良（提高反射率/corner cube小型化）力求接近对射型传感器的性能, 有望进一步将其替代。目前使用占总体50％左右, 有增加的倾向。 由于反射板的特性, 因此也可以稳定检测出反光的物体。另, 某些产品也可替代对射型检测透明物体, 如欧姆龙的 E3S-CR62。
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遮光/入光动作（L-ON/D-ON）
受光器入光时的动作＝Light-ON 受光器遮光时的动作＝Dark-ON 选择上述何种方式因客户需要而定。 有L-ON/D-ON的不同机种, 也有可 通过开关切换的机种。
ON=Light-ON
光
输出
ON=Dark-ON
光
输出
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使用周围照度
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可见光光电开关 红外光电开关 激光光电开关 紫外光电开关
光电开关从光的特性上分类？
现市面大多数普通产品
多数光电开关选用的是波长接近可见光的红外线光波形－－近红外线。紫外线对人 有伤害, 中远红外线辐射热, 激光过于昂贵；近红外线更加符合感光器件的特性。 激光, 是一种崭新的光源, 是由激光器产生的一种光。 第一, 激光是一种颜色最单纯的光。 第二, 激光的方向性好。 第三, 激光亮度最高。 第四, 激光还可以具有很大的能量
*
保护构造１ （为防止固体杂质・水的侵入而设的保护等级）
IP＝International Protection 由IEC（International Electrotechinical Commission)制定的保护等级 固体杂质 水 0＝无保护 0＝无保护 1＝直径50mm(手) 1＝垂直方向的水滴 2＝直径12.5mm(手指) 2＝垂直方向15°以内的水滴 3＝直径2.5mm(电缆) 3＝垂直方向60°以内的水滴 4＝直径1mm(芯线) 4＝全方向的水滴 5＝只允许极微小粉尘进入 5＝全方向的喷水 6＝粉尘无法侵入 6＝全方向的激烈喷水 7＝可浸泡（欧姆龙标准1m30分钟） 8＝可在水中使用（欧姆龙标准10m）
传感器课件(PPT)
传感器 一传感器 1、有时被称为检测器、探测器或变换器 、有时被称为检测器、 传感器：检测非电信号， 传感器：检测非电信号，并按一定规律使之转换 成电信号的器件或装置。 成电信号的器件或装置。 2、传感器结构 、
敏感元件： 敏感元件：对某些非电信号的改变很敏感的元器 件 处理电路： 处理电路：对敏感元器件输出电信号进行放大和 去干扰的电路 2、敏感元件的工作原理 、 （1）热敏电阻 ） 电阻的阻值对温度的变化 很敏感
三、生活中的传感器 1、洗衣机中的传感器 、 （1）水位传感器 ） （2）负载传感器 ） 3） （3）水温传感器 （4）赃物程度传感器等等 ） 2、电冰箱中的传感器 、 靠传感器进行：温度控制、除霜温度控制、 靠传感器进行：温度控制、除霜温度控制、 过热及过电流保护。 过热及过电流保护。
3、家用报警器 、
R = R0 (1 + θt )
选材要求： 选材要求：要求 θ 值（温度系数）稳定不因为 温度而改变。 温度而改变。 应用：测温度， 应用：测温度，测流体流量 C、热敏电阻传感器（半导体） 、热敏电阻传感器（半导体） 随温度升高而电阻减小的热敏电阻 随温度升高而电阻增大的热敏电阻 特殊热敏电阻： 特殊热敏电阻：在某特定温度电阻聚聚变化
火警报警器、 火警报警器、 有害气体报警器、 有害气体报警器、 防盗报警器
应用：测温度，温度控制、 应用：测温度，温度控制、过热保护 2、光传感器 、 用受到光照时能产生电压（电流） 用受到光照时能产生电压（电流）的金属或 半导体材料制成。 半导体材料制成。 光传感器的应用： 光传感器的应用： A、自动水龙头、自动旋转门：红外线传感器 、自动水龙头、自动旋转门： B、环境监控，火灾报警装置 、环境监控，
（2）磁敏感元件 ） 对磁感应强度变化敏感
敏感元件： 敏感元件：对某些非电信号的改变很敏感的元器 件 处理电路： 处理电路：对敏感元器件输出电信号进行放大和 去干扰的电路 2、敏感元件的工作原理 、 （1）热敏电阻 ） 电阻的阻值对温度的变化 很敏感
三、生活中的传感器 1、洗衣机中的传感器 、 （1）水位传感器 ） （2）负载传感器 ） 3） （3）水温传感器 （4）赃物程度传感器等等 ） 2、电冰箱中的传感器 、 靠传感器进行：温度控制、除霜温度控制、 靠传感器进行：温度控制、除霜温度控制、 过热及过电流保护。 过热及过电流保护。
3、家用报警器 、
R = R0 (1 + θt )
选材要求： 选材要求：要求 θ 值（温度系数）稳定不因为 温度而改变。 温度而改变。 应用：测温度， 应用：测温度，测流体流量 C、热敏电阻传感器（半导体） 、热敏电阻传感器（半导体） 随温度升高而电阻减小的热敏电阻 随温度升高而电阻增大的热敏电阻 特殊热敏电阻： 特殊热敏电阻：在某特定温度电阻聚聚变化
火警报警器、 火警报警器、 有害气体报警器、 有害气体报警器、 防盗报警器
应用：测温度，温度控制、 应用：测温度，温度控制、过热保护 2、光传感器 、 用受到光照时能产生电压（电流） 用受到光照时能产生电压（电流）的金属或 半导体材料制成。 半导体材料制成。 光传感器的应用： 光传感器的应用： A、自动水龙头、自动旋转门：红外线传感器 、自动水龙头、自动旋转门： B、环境监控，火灾报警装置 、环境监控，
（2）磁敏感元件 ） 对磁感应强度变化敏感
传感器简介PPT课件
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
03
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
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
03
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
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PPT课件
精度等级以一系列标准百分比数值分档表示。 代表传感器测量的最大允许误差，即相对误差。
2020/5/28
.
10
4. 灵敏度：灵敏度是指传感器输出的
变化 量与引起该变化量的输入变化 量之比，如下图所示。
s y x
2020/5/28
.
11
灵敏度表征传感器对输入量变化的反应能力
(a) 线性传感器
(b) 非线性传感器
二阶传感器的固有频率ωn表征了其动态特性。
.
35
1.1.4 传感器的命名、代号和图形符号
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
和快速地测得非电量的技术。
(2)非电量电测量技术优点：
测量精度高、反应速度快、能自动连续地进行测 量、可以进行遥测、便于自动记录、可以与计算 机联结进行数据处理、可采用微处理器做成智能
仪表、能实现自动检测与转换等。
.
43
酒精测试仪
呼气管
.
44
电子湿度计模块
封装后的外 形
.
45
1.2.2 测量方法
2020/5/28
.
47
1.2. 3 检测系统
检测系统又分：开环检测系统与闭环检测系统
开环检测系统：
2020/5/28
.
48
1.2. 3 检测系统
闭环检测系统 ：
2020/5/28
.
49
1.2. 4 测量误差及数据处理
一、辨识常用传感器课件(15张PPT)
案例分析：
红外波 长信息
红外传 感器
电信号
酒精含 量信息
气敏传 感器
电信号
非电量
传感器
电信号
3、传感器的作用
不同的传感器可以收集不同的变化信息，并把它们转换为 电流、电压等电信号的变化，以便于传输、处理、存储和 输出。
马上行动（P22）
力敏传感器
接受 力 信息，并转换为电信号
声敏传感器
接受声信号，并转换为电信号
负温度系数热敏电阻 NTC
试验准备：
带防水型探头热敏电阻、定值电阻R、多用电表、面包板、 电源、开关、导线、烧杯、冷水、热水等
温度情况 电阻值/Ω
60℃ 500
47℃ 650
42℃ 700
29℃ 884
温度越高，热敏电阻阻值越小. NTC
温度越低，热敏电阻阻值越大
总结
传感器是将非电量转换为与之有确定对应关系的电量输出的一种装置。
光照情况 电压值/V
手遮盖大部分光线 手遮盖一部分光线
1.7v
1.3v
受光表面暴露灯光下 0.76v
环境光线越强：光敏电阻阻值越小 电路中光敏电阻两端的电压也越小
环境光线越弱：光敏电阻阻值越大 电路中光敏电阻两端的电压也越大
任务二 检测常见的传感器
试验2： 用多用电表检测热敏电阻的特性
正温度系数热敏电阻 PTC 分类
辨识常用传感器
电子控制系统的基本组成部分
输入量
输入 部分
控制（处理） 部分
输出 部分
被控 对象
电子控制系统的工作过程
信息
输入
采集信息 并转化为
电信号
控制 （处理）
分析、比较和 处理电信号并
传感器基础知识课件
能力。
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
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
《传感器的基本概念》课件
传感器的基本概念
随着科技的发展，传感器变得越来越普遍。但你真的知道传感器是什么吗？ 本课件将介绍传感器的基本概念，分类，工作Байду номын сангаас理，应用，发展趋势，以及 选择和使用传感器的技巧。
什么是传感器？
传感器的定义
传感器是一种将一种物理量转换成为可供测量或处理并输入电子设备或计算机之中的信号的 元件。
传感器的作用
传感器可以对物理量进行检测和测量，充分了解和利用事物的内部变化。
传感器的分类
1
基本分类
电气传感器、光学传感器、力学传感器、热学传感器等
2
实现分类
电阻型传感器、电容型传感器、电感型传感器等
传感器的工作原理
传感器的本质原理
转换被测量物理量的信号为电信号，输出到显示屏 或电脑上。
常见的传感器工作原理
利用电磁波、声波、热辐射等对物体进行探测。
• 精度 • 响应速度 • 可靠性
2
使用传感器的技巧
• 正确安装 • 校正 • 维护
总结
1 传感器的重要性
传感器可以提高生产效率、降低成本、改善生活质量。
2 传感器的未来前景
随着技术的发展，传感器将会更加先进、更加广泛地应用在各个领域。
参考文献
相关书籍
• 《传感器与信号处理》 • 《传感器技术与应用》 • 《现代传感器技术与应用》
相关论文
• 《基于传感器的智能安全监测系统》 • 《传感器在智能家居的应用研究》 • 《传感器在环境保护中的应用》
传感器的应用
工业应用
• 智能制造 • 环境保护 • 交通运输
生活应用
• 智能家居 • 健康追踪 • 机器人
传感器的发展趋势
发展历程
随着科技的发展，传感器变得越来越普遍。但你真的知道传感器是什么吗？ 本课件将介绍传感器的基本概念，分类，工作Байду номын сангаас理，应用，发展趋势，以及 选择和使用传感器的技巧。
什么是传感器？
传感器的定义
传感器是一种将一种物理量转换成为可供测量或处理并输入电子设备或计算机之中的信号的 元件。
传感器的作用
传感器可以对物理量进行检测和测量，充分了解和利用事物的内部变化。
传感器的分类
1
基本分类
电气传感器、光学传感器、力学传感器、热学传感器等
2
实现分类
电阻型传感器、电容型传感器、电感型传感器等
传感器的工作原理
传感器的本质原理
转换被测量物理量的信号为电信号，输出到显示屏 或电脑上。
常见的传感器工作原理
利用电磁波、声波、热辐射等对物体进行探测。
• 精度 • 响应速度 • 可靠性
2
使用传感器的技巧
• 正确安装 • 校正 • 维护
总结
1 传感器的重要性
传感器可以提高生产效率、降低成本、改善生活质量。
2 传感器的未来前景
随着技术的发展，传感器将会更加先进、更加广泛地应用在各个领域。
参考文献
相关书籍
• 《传感器与信号处理》 • 《传感器技术与应用》 • 《现代传感器技术与应用》
相关论文
• 《基于传感器的智能安全监测系统》 • 《传感器在智能家居的应用研究》 • 《传感器在环境保护中的应用》
传感器的应用
工业应用
• 智能制造 • 环境保护 • 交通运输
生活应用
• 智能家居 • 健康追踪 • 机器人
传感器的发展趋势
发展历程
《传感器基础培训》课件
测试方法
根据性能指标制定相应的测试方法，包括静态测试和动态测试，以及 长期稳定性和可靠性测试。
结果分析
对测试结果进行分析和比较，找出传感器性能的优缺点，提出改进措 施和建议，为进一步优化提供依据。
05
传感器在物联网中的应 用
物联网中的传感器节点
传感器节点是物联网感知层的重要组成部分，能够感知、采集并处理物体信息。
环境监测
传感器用于监测环境参数，如 温度、湿度、压力、气体等， 为环境保护和治理提供数据支
持。
传感器的发展趋势
微型化
随着微电子技术的发展 ，传感器逐渐向微型化 方向发展，便于集成和
携带。
智能化
传感器与微处理器结合 ，实现智能化检测和数 据处理，提高测量精度
和可靠性。
多功能化
传感器逐渐向多功能化 方向发展，能够同时检 测多种参数，满足复杂
应用需求。
网络化
传感器与物联网技术结 合，实现远程监控和数 据传输，提高信息共享
和协同能力。
02
传感器的原理与技术
传感器的物理原理
传感器的工作原理
传感器是一种能够感知物理、化学或 生物量并将其转换为电信号的装置。 这些电信号可以被进一步处理、记录 或用于控制目的。
传感器的分类
传感器的基本组成
传感器通常由敏感元件和转换元件组 成，敏感元件负责感知被测量，而转 换元件则将感知到的量转换为电信号 。
根据工作原理和应用领域，传感器可 以分为多种类型，如电阻式、电容式 、电感式、磁阻式、光电式等。
传感器的信号处理技术
信号调理
信号调理是传感器信号处理的重 要环节，它包括放大、滤波、隔 离、线性化等操作，以减小噪声 、提高信噪比、增强信号的稳定
根据性能指标制定相应的测试方法，包括静态测试和动态测试，以及 长期稳定性和可靠性测试。
结果分析
对测试结果进行分析和比较，找出传感器性能的优缺点，提出改进措 施和建议，为进一步优化提供依据。
05
传感器在物联网中的应 用
物联网中的传感器节点
传感器节点是物联网感知层的重要组成部分，能够感知、采集并处理物体信息。
环境监测
传感器用于监测环境参数，如 温度、湿度、压力、气体等， 为环境保护和治理提供数据支
持。
传感器的发展趋势
微型化
随着微电子技术的发展 ，传感器逐渐向微型化 方向发展，便于集成和
携带。
智能化
传感器与微处理器结合 ，实现智能化检测和数 据处理，提高测量精度
和可靠性。
多功能化
传感器逐渐向多功能化 方向发展，能够同时检 测多种参数，满足复杂
应用需求。
网络化
传感器与物联网技术结 合，实现远程监控和数 据传输，提高信息共享
和协同能力。
02
传感器的原理与技术
传感器的物理原理
传感器的工作原理
传感器是一种能够感知物理、化学或 生物量并将其转换为电信号的装置。 这些电信号可以被进一步处理、记录 或用于控制目的。
传感器的分类
传感器的基本组成
传感器通常由敏感元件和转换元件组 成，敏感元件负责感知被测量，而转 换元件则将感知到的量转换为电信号 。
根据工作原理和应用领域，传感器可 以分为多种类型，如电阻式、电容式 、电感式、磁阻式、光电式等。
传感器的信号处理技术
信号调理
信号调理是传感器信号处理的重 要环节，它包括放大、滤波、隔 离、线性化等操作，以减小噪声 、提高信噪比、增强信号的稳定
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接近开关分类
• 电感式接近开关 • 电容式接近开关 • 霍尔式接近开关 • 舌簧式接近开关
电感式接近开关
• 它是利用导电物体在接近这个能产 生电磁场接近开关时，使物体内部 产生涡流。
• 这个涡流反作用到接近开关，使开 关内部电路参数发生变化，由此识 别出有无导电物体移近，进而控制 开关的通或断。
特点：相对于两线工作更稳定可靠。
接电源+
客户负载 黑线或白线
传感器
接电源-
四线 NPN一开一闭输出
特点：多功能输出，接线灵活方便，可同时接两个负载也可接任意 一个负载。
接电源+
客户负载1
传感器
接电源-
客户负载2
输出状态分类
• NPN常开 • NPN常闭 • PNP常开 • PNP常闭 • 常开+常闭
• 霍尔元件是一种磁敏元件。利用霍 尔元件做成的开关，叫做霍尔开关。
• 当磁性物件移近霍尔开关时，开关 检测面上的霍尔元件因产生霍尔效 应而使开关内部电路状态发生变化， 由此识别附近有磁性物体存在，进 而控制开关的通或断。
• 这种接近开关的检测对象必须是磁 性物体。
舌簧式接近开关
• 舌簧接近开关又称磁性开关当磁性 物件移近时舌簧闭合，使开关内部 电路状态发生变化，由此识别附近 有磁性物体存在，进而控制开关的 通或断。
体积小巧、安装灵活方便，容易固定，无论是正装、侧装都很方便。
微型光电-ER系列
检测距离大：漫反射检测距离500mm，镜面发射5m，对射达10m。
工作稳定可靠：采用专业光学接收芯片，抗干扰能力强。进口开关 电源IC供电，电压适用范围宽 。
光电开关选用场合
• 在环境条件比较好、无粉尘污染的场合，可采用光电接近开关。 • 光电接近开关工作时对被测对象几乎无任何影响。因此，在要求较
投光器 请单击滑块 被测物体
受光器
U型（槽型）光电开关
U型光电是把接 收和发射做在一起的 对射型光电。
由于发射和接收 做在了一起，安装适 用非常实用方便。
投光器
受光器
U型（槽型）光电开关应用
漫反射型光电开关
特点：
检测距离短。
只需在一处配线，无 需反射板。
检测距离
有投光/受光二个透镜
投/受光器
被测物体
高的传真机上，在烟草机械上都被广泛地使用。
两线输出
特点：接线简单,客户负载可以串接在两根输出线中的任意一根上。 交流型不分正负极随便接，直流棕线接正、蓝线接负。
接电源+
客户负载
传感器
接电源-
三线 PNP 输出
特点：相对于两线工作更稳定可靠。
接电源+
客户负载 黑线或白线
传感器
接电源-
三线 NPN输出
IM-L系列接近开关检测距离是常规产品的一倍，使用更方便，是高 端客户的至爱。 产品适用电压范围宽，浪涌、过流、反接等保护功能齐全。
光电传感器
• 在各类开关中，有一种对接近它物件有“感知”能力的元件— 位移传感器。利用位移传感器对接近物体的敏感特性达到控制 开关通或断的目的 ，这就是接近开关。
• 当有物体移向接近开关，并接近到一定距离时，位移传感器才 有“感知”，开关才会动作。通常把这个距离叫“检出距离”。 不同的接近开关检出距离也不同。
• 有时被检测物体是按一定的时间间隔，一个接一个地移向接近 开关，又一个一个地离开，这样不断地重复。不同的接近开关， 对检测对象的响应能力是不同的。这种响应特性被称为“响应 频率”。
光电开关分类
• 对射式光电开关 • 漫反射式光电开关 • 反馈反射式光电开关 • 定距离式光电开关 • 色标传感器
光电传感器
特点：
反馈反射型光电开关
检测距离小于对射型。
只需在一处配线，反 射板在
检测距离
光的入射方向上形成 反射光
光轴对合方便。
投/受光
工作原理类似于漫反射 式光电开关，其投光器 与受光器置于一体，只 有当物体出现在聚焦点 时，光电开关才会有动 作。
投光器/受光器
检测物体
三线 NPN常开输出
特点：相对于两线工作更稳定可靠。
接电源+
客户负载 输出电平10
请
单
击
滑
传感器
块
接电源-
三线 NPN常闭输出
特点：相对于两线工作更稳定可靠。
接电源+
客户负载 输出电平10
请
单
击
滑
传感器
块
接电源-
三线 PNP常开输出
特点：相对于两线工作更稳定可靠。
接电源+
客户负载 输出电平01
接近开关参数简述
• 检测距离：传感器能检测到物体的最大距离。 • 电源范围：在此范围内传感器能正常工作的电源电压。 • 输出电流：传感器能提供给负载的最大电流。 • 输出压降：传感器输出时自身所占的电压降。 • 响应频率：传感器最大每秒可以检测多少次物体。 • 回差范围：检测到物体时，拉远检测到检测不到时之间的距离，
• 若所测对象是非金属（或金属）、液位高度、粉状物高度、塑料、烟草等。则 应选用电容式接近开关。这种开关的响应频率低，但稳定性好。
• 若被测物体为导磁材料或者为了区别和它在一同运动的物体而把磁钢埋在被测 物体内时，应选用霍尔接近开关。
• 若是用在气动、液动、汽缸等设备上时，当然是选用舌簧接近开关。
接近传感器应用
• 光电传感器是以光电器件作为转换元件的传感器。
• 工作原理是：首先把被测量的变化转换成光信号（光通量或 光参数）的变化，然后通过光电转换元件变换成电信号。
• 光电传感器在一般情况下，有三部分构成，它们分为：发送 器，接收器和检测电路。
对射型光电开关
特点：
检测距离较长。
投光器/受光器两者都 需要
检测距离
一般以检测距离的百分比表示。 • 消耗电流：传感器没有输出时所消耗的电流。 • 重复精度：传感器多次检测距离之间的差别。 • 短路保护电流：当输出负载短路或太大时，输出电流达到短路保
护电流时，传感器将处于保护状态。
回差的距离
如没有回差的话，接近 动作距离时就会发生反 复ON/OFF的来回转换的 现象。 一般回差距离控制在检 测距离的5-15%以内。
• 当有物体移向接近开关，并接近到一定距离时，位移传感器才 有“感知”，开关才会动作。通常把这个距离叫“检出距离”。 不同的接近开关检出距离也不同。
• 有时被检测物体是按一定的时间间隔，一个接一个地移向接近 开关，又一个一个地离开，这样不断地重复。不同的接近开关， 对检测对象的响应能力是不同的。这种响应特性被称为“响应 频率”。
• 这种接近开关所能检测的物体必须 是导电体。
电容式接近开关
• 这种开关构成了电容器的两个极板， 当有物体移向接近开关时，使得电 容量发生变化，使得和测量头相连 的电路状态也随之发生变化，由此 便可控制开关的接通或断开。
• 电容式接近开关检测的对象，不限 于导体，可以绝缘的液体或粉状物 等。
霍尔式接近开关
请
单
击
滑
传感器
块
接电源-
三线 PNP常闭输出
特点：相对于两线工作更稳定可靠。
接电源+
客户负载 输出电平10
请
单
击
滑
传感器
块
接电源-
色标传感器
特点：
用来区分颜色， 常用于检测标识。
与扩散反射型一 样，只需在一处 配线，无需反射 板。
色标传感器工作原理： 以不同颜色物体的发射率差作为检测原理
E50光电系列
检测距离大：漫反射检测距离500mm，镜面发射5m，对射达10m。
工作稳定可靠：采用专业光学接收芯片，抗干扰能力强。进口开关 电源IC供电，电压适用范围宽 。
热
光
磁
工
温度变化
光量变化
磁场变化
业
传
传感器
感
(把外界的变化转化成机器可读的电讯号)
器
电讯号
机器接受电讯号并作出动作
工
人类五官与传感器
业
视觉
光电传感器
传
触觉
温度传感器
湿度传感器
感
压力传感器
接近传感器
器
听觉
分
嗅觉
类
味觉
超音波传感器 气体传感器 PH传感器
传感器分类
接近传感器
• 电感式接近开关 • 电容式接近开关 • 霍尔式接近开关 • 舌簧式接近开关
• 适用于气动、液动、汽缸和活塞的 位置测定
• 这种接近开关的检测对象必须是磁 性物体。
接近开关选用场合
• 在一般的工业生产场所，通常都选用涡流式接近开关和电容式接近开关。因为 这两种接近开关对环境的要求条件较低。
• 当被测对象是导电物体或可以固定在一块金属物上的物体时，一般都选用涡流 式接近开关，因为它的响应频率高、抗环境干扰性能好、应用范围广。
光学传感器
• 对射式光电开关 • 漫反射式光电开关 • 反馈反射式光电开关 • 定距离式光电开关 • 色标传感器 • 光钎传感器 • 光幕传感器
其他传感器
• 超声波传感器 • 温湿度传感器 • 倾斜传感器 • 加速度传感器 • 气体传感器 • PH传感器 • ......
接近传感器
• 在各类开关中，有一种对接近它物件有“感知”能力的元件— 位移传感器。利用位移传感器对接近物体的敏感特性达到控制 开关通或断的目的 ，这就是接近开关。
复归距离 动作距离 回差距离
传感器
ON
OFF
经典接近开关IQ系列
实用的IQ系列是我们公司长盛不衰的经典型号。 以经济的价格对应丰富多样的应用需要。
性价比之王接近开关IM系列
IM常规系列产品性能优异、保护电路齐全，能胜任各种恶劣的环境。 安装方便、价格适中，多年来深受众多客户好评。