传感器与自动控制技术

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六、传感信号处理流程
A/D
运放 A
比较器
整形电路
Mcu
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七、传感器的放大电路
电桥，差动放大器，光电变换器， 电容变换器，移相器，相敏检波器， 电荷放大器，涡流变换器，电压放大 器，低通滤波器 。
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八、常用运算放大器
普通运算放大器： ne5532；
lm324、op07、tl084、
组合放大器：上述一种或几种放大器组合； 集成精密仪表放大器： ad620、ad526、 ad624。
——陀螺仪，加速计
Biblioteka Baidu——各种治疗仪，诊视仪 ——无线传感（zigbee）
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五、常用传感器 直接：
光电、压力应变、红外、温度、超声波、霍 尔、气体等
间接： 速度、加速度、码盘、称重、测距、感 应等
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五、常用传感器
工作原理：利用光电效应 将被测物体的应变量转换为可测值（电流、电压）的装置 利用红外光线敏感器件制作的传感器 利用温度敏感元件制成的传感器 利用超声波检测技术，实现被测量的转换。 利用霍尔效应制作的传感器。 工作原理：利用光电效应 1）光电式 主要变换器件：光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管 金属栅格、表面膜、半导体材料 区别于磁敏电阻(半导体的磁阻效应制造的 ) 红外发射管、红外接收管 电阻式—变化量大、非线性 主要变换器件：光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管 传感器种类：光电式、光栅式、激光式、光电码盘式、光导纤维 应用在称重、加速度、拉力、力矩等 2）压力应变 常用在距离测量、无损检测 用途：测速、路径、铁磁性金属探测 传感器种类：光电式、光栅式、激光式、光电码盘式、光导纤维 阻断检测、反射检测 金属铂—线性度好、测量范围大、 式、红外式等 引申断面、裂缝测量分析 3）红外传感器 式、红外式等 精度高、需精密放大器 4）温度传感器 集成式温度传感器： 5）超声波传感器 ad590、ds1820 6）霍尔传感器 7）气敏传感器
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二、传感器的定义
定义：能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
传感器是测量装置，能完成检测任务
它的输入量是某一种被测量，可能是物理量，也可能 是化学量、生物量等 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 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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三、传感器的分类
按工作机理分类 结构型传感器： 利用传感器的结构参数变化来实现信号转换的传感器 物性型传感器： 在实现转换的过程中，传感器的结构参数基本不变， 而是依靠传感器中敏感元件内部的物理或化学性质的变化 来实现检测功能的。
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三、传感器的分类 按能量转换情况分类 能量控制型传感器。如电阻式、电感式、电容式等传感器。 能量转换型传感器。如基于光电效应等的传感器。 按用途分类 位移传感器 压力传感器 振动传感器 温度传感器 速度传感器等
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十一、传感器的正确使用
3.抗干扰措施
传感器大多要在现场工作，而现场的条件往往是不 可预料的，有时是极其恶劣的。各种外界因素要影响传 感器的精度和性能，所以在检测系统中，抗干扰是非常 重要的，尤其是在微弱输入信号的系统中。常采用的抗 干扰措施有屏蔽、接地、隔离和滤波等。
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十一、传感器的正确使用
1.线性化处理与补偿
在机电一体化测控系统中，特别是需对被测参量进行 显示时，总是希望传感器及检测电路的输出和输入特性呈 线性关系，使测量对象在整个刻度范围内灵敏度一致，以 便于读数及对系统进行分析处理。 2.传感器的标定 传感器的标定，就是利用精度高一级的标准量具对传 感器进行定度的过程，从而确定其输出量和输入量之间的 对应关系，同时也确定不同使用条件下的误差关系。传感 器使用前要进行标定，使用一段时间后还要定期进行校正， 检查精度性能是否满足原设计指标。
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按电信号类型分类
模拟量传感器
数字量传感器
开关量传感器
三、传感器的分类 根据输出量分类
位移、速度、力、力矩、压力、真空、流速、 液面、温度、湿度、光、热、电压、电流、射线、 气体成分、粘度、浓度等
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四、传感器的应 家用电器 ——节能
汽车电子控制
机器人
——节能
——完成复杂工作
航空航天技术
生物医学领域 军事领域
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二、传感器的定义 传感器基本组成 输出量为电量的传感器，一般由敏感元件、转换元件、 转换电路三部分组成。 被测 量 敏感 元件 中间 量 转换 元件 调理 输出电 电路 量
转换元件： 敏感元件： 调理电路：
将敏感元件的输出转换成一定的电路参数。有些敏感 它是直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的 将敏感元件或转换元件输出的电路参数转换、调理成 元件和转换元件的功能由一个元件（敏感元件）实现的。 某一物理量的元件。 一定形式的电量输出。
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八、常用运算放大器 LM324
同相交流放大电路 直流放大电路
反相交流放大电路
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八、常用运算放大器 NE5532
NE5534
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八、常用运算放大器 AD620
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九、比较器LM139、239、339
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十、传感器的选择
1.测试要求和条件。测量目的、被测物理量选择、测量范围、 输入信号最大值和频带宽度、测量精度要求、测量所需时间 要求等。 2.传感器特性。精度、稳定性、响应速度、输出量性质、对 被测物体产生的负载效应、校正周期、输入端保护等。 3.使用条件。安装条件、工作场地的环境条件（温度、湿度、 振动等）、测量时间、所需功率容量、与其它设备的连接、 备件与维修服务等。
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一、传感技术概述
传感技术是实现自动化的关键技术之一。 传感器已广泛地应用到了工业、农业、环境保护、交通运输、国防以及 日常工作与生活等各个领域中。
开发新的敏感材料是研制新型传感器的关键。功能陶瓷材料、高分子有 机敏感材料、生物活性物质（如酶、激素等）和生物敏感材料（如微生 物、组织切片）都是近几年人们极为关注的具有应用潜力的新型敏感材 料。 微型化、多维多功能化、集成化、数字化及智能化是传感器的发展方向。
第三章
传感器应用技术
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本章主要内容
一、传感技术概述 二、传感器的定义 三、传感器的分类 四、传感器的应用 八、常用运算放大器 九、比较器 十、传感器的选择 十一、传感器的正确使用 十二、传感放大器设计注意事项
五、常用传感器
六、传感信号处理流程 七、传感器的放大电路
十三、调试注意事项
十四、光电编码器