传感器与检测技术--传感器概论 ppt课件

绪论
二、 传感器的组成
被测量 电参数 电量
敏感元件
转换元件
测量电路
敏感元件:如力型传感器的弹性元件将力变转为应变（物 体由于外因而变形时，在物体内各部分之间产生相互作用 的内力）。 转换元件：如力型传感器的电阻应变计将机械应 变转变为电阻变化量。 测量电路： 如力型传感器由电阻应变计组成的 电桥和放大电路，输出电压或电流信号。
四、检测技术的发展趋势
1.提高性能 2.应用新技术和新的物理效应，扩大检测 领域 3.发展集成化、功能化的传感器 4.采用计算机技术，使检测技术智能化 5.发展网络化传感器及检测系统
1.提高测量精度
将量 程切换到 2V时，最 小显示值 为1μ V
[数字电压、欧姆表]
2.应用新技术和新的物理效应，
电磁阀门只有通
断两种状态。
流体
三、检测技术的特点
一般被测量（非电量）最终通过各种电力测量手 段转换成易于接受、显示、传输和利用的电信号， 其优点在于：
• 能连续自动对被测量进行测量、记录； • 电子装置精度好、响应快，能测各种静态、动态和 瞬态信号； • 电信号便于远距离传输和集中控制； • 能方便与计算机连接，形成完善的计算机系统；
本课程的考核方法与教材
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期末考试成绩占80%，平时作业、考勤和实验占20% 。 教材：《传感器原理及应用》王化祥编著 天津大学出版社。
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参考书： 1. 《感测技术基础》 （第二版）电子工业出版社 孙传友 、 孙晓斌 编著 2. 《传感器与信号调理》（第二版）清华大学版出 版社，阿雷尼，韦伯斯特编著，张伦译。
扩大检测领域
月球车
3.发展集成
化、功能化的传
感器
可拍照的手 机
4.采用计算机技术，使检测技术智能化
面部 识别技术
5.发展网络化传感器及检测系统
第二节 传感器的概述
一、 传感器的定义
绪论
国家标准（GB7665-87）中传感器（Transducer/Sensor）的定义：
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。
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课程内容
1.绪论
基本概念、特性和标定
2.电阻式传感器
3.变阻抗式传感器
4.光电式传感器
5.电动势式传感器
经典传感器
6.温度检测
7.流量检测 8.成分检测 9.新技术发展 未来传感器的发展 常用检测技术
第一章 绪论
教学目标： 1.基本知识:概念，结构，发展； 2.误差分析和数据处理； 3.传感器静态特性和标定方法。
传感器与检测技术
本课程的内容与要求
￭ 阐述传感器与检测技术的基本知识，常用传感 器的工作原理、基本结构、主要性能、测量电 路和应用方法，介绍检测系统中的信号处理、 干扰抑制技术和若干新型传感器。 ￭ 掌握经典传感器的转换原理、基本特性、信号 调节电路和设计原理，最终具备结合工程应用 组建自动检测系统的能力。
第一节 自动检测技术概述
一、 传感器的地位和作用
绪论
什么是传感器技术？
为了了解生活，生产和科研等方面的情况，利用各种 物理、化学效应，选择合适的方法与装置，对周围环 境进行定性或定量掌握的一系列技术措施。 技术措施包含哪些方面？ 对现场信号获取，信号的转换、放大、处理、传输 以及显示等。
思考：传感器的作用？
③常用的显示器有四类：
模拟显示、数字显示、图象显示及记录仪等。
特点：直观
数字式仪表
特点： 准确，但最 后一位经常 跳动不止。
热敏电阻
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。
图像显示
特点—— 能显示复杂的 图形和曲线，
但价格昂贵。
示波器
记录仪 主要 用来记录 被检测对 象的动态 变化过程。
数据处理装置 主要是指计 算机，将复 杂的系统用 到频谱分析 仪。
执行机构 是指各种继电器，电 磁铁、电磁阀门、电 磁调节阀、伺服电动 机等，它们在电路中 是起通断、控制、调 节、保护等作用的电 器设备。 继电器插座
电磁阀门
电磁阀门的控
制线圈
加上额定电压后，电 磁阀门导通，被控对象可 以是液体或气体。
温度传感器
绪论
PC机中的传感器
鼠标:光电位移传感器 摄象头:CCD传感器
麦克风:电容传声器
ຫໍສະໝຸດ Baidu
声位笔:超声波传感器
二、自动检测系统的组成
自动检测技术系统原理框图
①传感器： 能将被测的非电量变换成电量的器件。
能将温度转换为电压的传感器—热电偶
②信号处理电路 • 功能：主要是将多种传感器的输出信号 进行放大，转换成易于接受、显示、传 输、控制的各种电压、电流信号。 • 方法：通常有各种交、直流电桥，阻抗 匹配，放大电路、检波、整流， A/D,D/A等各种电子线路。
传感（检测）原理：传感器工作时所依据的物 理效应、化学反应、生物反应等机理。
DRYB-5-A型力传感器
①传感器是测量装置，是完成检测任务所需要的； ②输入量是某一被测量，可以是物理量 (也可以是化学量、 生物量等)； ③输出量是某种物理量（便于传输、转换、处理、显示等， 可以是气、光、电物理量），主要是电物理量； ④输出输入有对应关系，且应有一定的精确程度。
石化企业输油管道、储油罐等压力容器的破损和泄露检测。
浮标
深海地沟
海浪振动 检测系统
家庭与办公自动化中的应用
指纹传感器 全自动洗衣机中的传 感器：衣物重量传感 器，衣质传感器，水 温传感器，水质传感 器，透光率光传感器 (洗净度) 液位传感器， 电阻传感器(衣物烘干 检测)。
透光率传感器
温湿度传感器
三、 传感器的分类
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, 声: 声压,噪声. 磁: 磁通,磁场. 温度: 温度,热量,比热. 光： 亮度，色彩
按与被测对象之间的能量关系: 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,光电式加速度计. 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.
绪论
什么是传感器？
传感器是获取信息的主要途径与手段，它在工业生产 中起工业耳目的作用。 传感技术与通信技术、计算机技术构成信息产业的三 大支柱。传感技术主要负责信息采集，是三大支柱 的基础。
检测技术的应用
航天 农业
绪论
交通
医学
检测技术的应用
绪论
微波检测器
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。