《检测与传感技术》PPT课件

术
※ 平时要求：考勤、纪律 ※ 考试要求：闭卷
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主讲内容
1. 绪论、传感与检测技术理论基础(I)
2. 传感与检测技术理论基础(II)、传感器的组成、分类和基本特性 3. 电阻式传感器(电阻应变式)
4. 热电阻，热敏电阻，电感式传感器 5. 差动变压器式传感器
6. 电容式传感器 7. 压电式传感器
8. 磁电式传感器
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主讲内容 (续)
9. 光电式传感器
10. 半导体传感器 11.超声波、微波传感器
12.辐射式与数字式传感器 13.集成智能式传感器、生物传感器
14. 传感器电路(匹配、处理、传输、抗干扰) 15. 传感器应用(温度、压力测量)
16. 传感器应用(流量、物位测量)
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本课程的知识体系
（2） 按被测物理量分类如：力，压力， 位移，温度，流量、速度、气体成份角度 传感器等;
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按照工作原理分类
可分为电阻式、电容式、电感式，光电 式，光栅式、热电式、压电式、红外、 光纤、超声波、激光传感器等。这种分 类有利于研究、设计传感器，有利于对 传感器的工作原理进行阐述。
可分为电阻、电容、电感、电压、霍尔、 光电、光栅、热电偶等传感器。
检 测 与 传 感 技 术
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消费类电子学 —— ATM机
检 测 与 传 感 技 术
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消费类电子学 —— Kinect
检
测
与
传
感
技
术
一种3D体感摄影机, 同时导入了即时动态捕捉、影像辨识、麦克风输入、语音辨识、社群互动等功能。
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工业电子学—— 酒精探测仪
检 测 与 传 感 技 术
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检
测
与
传 感 技 术
月极基紫地光外球学相等望机离远子镜体、层图像数据首全测红次景月外发相雷 成布机达像、、光谱仪 ( 拍摄于2013年12月16日 )
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传感器的分类方法很多．主要 有如下几种：
（1）按被测量分类，可分为力学量、光 学量、磁学量、几何学量、运动学量、 流速与流量、液面、热学量、化学量、 生物量传感器等。这种分类有利于选择 传感器、应用传感器
传感器通常由敏感元件和转换元件组成。
检
测 测量环境 与
信号处理部分
传 被测量 检出器 感
输入匹配
输出 放大变换
技
狭义传感器
术
广义传感器
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传感器的发展和作用
使用传感器的历史可以追溯到远古时代
–中国的候风地动仪；
–16世纪利用液体膨胀测量温度；
检
–19世纪以电磁学为基础建立的物理测量法则。
测
(以英国物理学家法拉第为代表: 电磁感应定律)
传感技术 + 检测技术 = 检测与传感技术
传感器
是一门研究自动检测系统中的信息提取、 信息转换、信息处理问题5的技术。
检
测
与 将非电量转换
传 为与之有确定 自动检测系统是自动测量、自动计量、 感 对应关系的电 自动保护、自动诊断、自动信号处理等 技 量的输出装置。 诸系统的总称。 术
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本课程在电子信息技术中的地位
工业电子学—— 机器人
检 测 与 传 感 技 术
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生物医学电子学—— B型超声波探测仪
检 测 与 传 感 技 术
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汽车电子学—Volvo S60 防撞系统
检 测 与 传 感 技 术
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航空航天应用 ——“伽利略”号木星探测器
检 测 与 传 感 技 术
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航空航天应用
——“嫦娥三号”着陆器和“玉兔号”月球车(巡视器)
检测与传感技术
——绪 论
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本课程的体系定位、开设目的及教学要求
体系定位
大学物理、电子线路(模拟、数字)、信号与系统、微机 原理与接口等课程的后续课程，反映了上课课程知识体 系的综合应用型科目。
检
开设目的
测 与
信息捕获(获取)是信息技术领域的“前沿阵地”，传感
传
器是信息获取的主要工具。
感
技
教学要求
如：应变式传感器、压电式传感器、压
阻式传感器、电感式传感器、电容式传
感器、光电式传感器等;
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按敏感材料不同
分为半导体传感器、陶瓷传感器、石英 传感器、光导纤推传感器、金属传感器、 有机材料传感器、高分子材料传感器等。 这种分类法可分出很多种类
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按照传感器输出量的性质分为
摸拟传感器、数字传感器。
现代信息技术的三大重要支柱
信息采集 信息传输 信息处理 !!!
检
测 传感器技术已成为现代信息技术的重要支柱之一。
与 传
感 什么是传感器？传感器是怎样发展的呢？
技 术
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从人的感觉系统到机器人
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什么是传感器
人类从外界获取信息，必须借助于感觉器官。
传感器是与人的感觉器官相对应的元件。
能够感受规定的被测量并按照一定的规律转换 成可输出信号的器件或装置。
(2)能量控制型：如：电阻式、电感 式、霍尔式等传感器以及热敏电阻、光 敏电阻、湿敏电阻等。
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按应用场合不同
工业用，农用、军用、医用、科研用、 环保用和家电用传感器等。若按具体便 用场合，还可分为汽车用、船舰用、飞 机用、宇宙飞船用、防灾用传感器等。
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根据使用目的的不同
又可分为计测用、监视用，位查用、诊 断用，控制用和分析用传感器等。
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按照传感器转换能量的方式分：
(1)能量转换型：如：压电式、热电 偶、光电式传感器等;
与
传
感 以电量作为输出的传感器，其发展历史最短，但
技
发展最为迅猛 !
术
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候风地动仪图
检 测 与 传 感 技 术
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液体膨胀温度仪
检 测 与 传 感 技 术
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以电量作为传感器输出的优越性
可以灵活地改变测量仪器的灵敏度， 有利于扩大量程。
检 便于远距离传输。
测 与
传 便于信息的数字化、微型化、智能化。
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数字传感器便干与计算机联用，且坑干扰 性较强，例如脉冲盘式角度数字传感器、 光栅传感器等。传感器数字化是今后的发 展趋势。输出为开关量(“1”和"0”或“开” 和“关”)的开关型传感器;输出为模拟型 传感器;输出为脉冲或代码的数字型传感 器。
数字式：传感器输出为数字量，如：编码 器式传感器。
模拟式：传感器输出为模拟电压量;
感 技 术
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当今，传感器技术迅速发展的原因
电子工业和信息技术的促进。
政府的产业导向和扶植。
检
测 国防、空间技术和民用产品市场的迫切需求。
与
传
感 许多高新技术为开发新型传感器提供了理论基 技 础、技术保障和工艺支持。
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消费类电子学 —— 电子秤
检 测 与 传 感 技 术
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消费类电子学 —— 光学成像设备