传感器与检测技术11
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欢迎
教材: 《传感器及应用》 董春利 ,机械工业出版社
主要参考书：
1.现代传感技术与应用基础 ,曾光宇编, 北理工出版, 2019.
2.新编传感器技术手册,李科杰编,国防 工业出版
2021/3/19
2
课程简介
本门课程目的是通过教学使学 生在传感器方面具有较广的知识， 掌握工程检测和控制系统中常用 的传感器的结构、工作原理、特 性、应用及发展方向和相应的调 理电路，使学生在今后工作能正 确选择及使用传感器。
2021/3/19
7
本节主要内容
第1章 传感器与检测技术概论 1.1．传感器的分类及组成 1.2．传感器的基本特性 1.3．检测技术的基础知识
2021/3/19
8
绪论
检测（Detection）定义： 利用各种物理、化学效应，选择合 适的方法与装置，将生产、科研、生活 等各方面的有关信息通过检查与测量的 方法，赋予定性或定量结果的过程称为 检测技术。
敏感元件是指传感器中能直接感受或响应 被测量的部分；
转换元件是指传感器中能将敏感元件感受 或响应的被测量转换成适于传输或测量的电 信号的部分。
2021/3/19
13
思考一：夏季买西瓜的时候，你会怎样挑 选呢？
传感器实质上就是代替人的五种感 觉（视、嗅、听、味、触）器官的 装置。能感受被测量并将它转换成 可用信号输出的器件。
处电测控控系 人电机
污
利利能建 金
理话试制制统
器
染
用用利筑 融
用
传感器技术对国民经济的发展起着重要的作用。 19
工业检测、自动控制系统中
2021/3/19
20
楼宇自动控制系统
控制管理的机电设备有：空调制冷、给水排 水、变配电系统、照明系统、电梯等等，实 现以上功能使用的传感器有：温度、湿度、 液位、流量、压差、空气压力。
5
学生考核
作业和考勤 实验 期末考试
20% 10% 70%
注意事项：
1.学生听课课时必须超过本门计划课时
三分之二以上同时完成该课程的作业和
实验才能取得期末考试资格。
2.最终成绩以60分为最低及格线。
2021/3/19
Βιβλιοθήκη Baidu
6
教学要求
1.学生上课考勤。累计缺课（含病事假）超 过该课程学时三分之一者，不能参加期末 考试； 2. 拒绝迟到者进入教室并按旷课记考勤； 3. 拒绝带食物者进教室并按旷课记考勤； 4. 拒绝衣着不整者、穿拖鞋者进入教室并 以旷课记考勤； 5.严禁上课过程中接打手机；
2. “汽车导航用传感器”,《传感器世界》,2019年1期
3. “汽车安全系统及其传感器”,《传感器世界》,2019年
2期
25
传感器与家用电器
2021/3/19
26
传感器与家用电器
自动电饭锅、吸尘器、空调器、电子热水器、 风干器、电熨斗、电风扇、洗衣机、洗碗机、 照相机、电冰箱、电视机、录像机、家庭影院 家庭自动化蓝图：
又叫探测器、换能器等。
2021/3/19
14
一、人机系统的机能对应关系
人体系统
外
感官
人脑
肢体
界
信
息
传感器
计算机
执行器
“机电五官” 机 器 系 统
Sensor、Transducer
15
性能凌驾于人的感官之上：
（1）测量人体无法感知的量 （2）恶劣环境下工作 （3）测量范围宽、精确高、可靠性好 ➢ 温度传感器：-196℃ ~ 1800℃ ➢ 压力传感器：0.01psi ~ 10000psi ➢ 精度：0.1% ~ 0.01% ➢ 可靠度：8 ~ 9 级
安全防护――防盗、防火、防燃气泄露、 CCD（电子眼）监视器、烟雾传感器、气体 传感器、红外传感器、玻璃破碎传感器；
2021/3/19
21
楼宇自动控制系统
自动识别――门禁管理系统、感应式IC卡 识别、指纹识别；
远程抄收与管理系统――水、电、气、热 量通过传感器设置远程自动化抄表；
巡更系统――保安管理。
2021/3/19
9
例：曹冲称象
方法：比较法；
装置：船、石头、小秤； 检查、测量，从而得到： 定性、定量的结果。
2021/3/19
10
检测技术在海啸预报中的应用
深海地沟
2021/3/19
海浪振动 检测系统
浮标
11
电 子 称
2021/3/19
什么是传感器
烟
雾
报
警
器
摄像机
12
2. 传感器
传感器的定义是：能感受规定的被测量并 按照一定的规律转换成可用输出信号的器件 或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。
27
传感器在机器人上的应用
2021/3/19
28
传感器在机器人上的应用
在劳动强度大或危险作业的场所，已逐步使用机 器人取代人的工作。
2021/3/19
3
先修课程
修完高等数学、工程数学、电 路、模拟电路、数字电路、单 片机原理、微机原理与接口技 术课程并成绩合格。
2021/3/19
4
学习方法很重要
课堂：听讲与理解、适当笔记 课后：认真读书、完成作业 实验：充分准备、勇于实践 总成绩＝考试成绩
＋实验成绩＋平时成绩
学习 方法
2021/3/19
2021/3/19
22
汽车与传感器
2021/3/19
23
汽车与传感器
传统： 行驶速度、距离、发动机旋转速度、燃料剩余量 安全：安全气囊系统、防盗装置、防滑控制系统、防 抱 死装置、电子变速控制装置、汽车“黑匣子” 环保：排气循环装置、电子燃料喷射装置
24
参考文献：
1. “汽车安全保障传感器市场”，《传感器世界》， 2019年1期
2021/3/19
18
主要应用
需要量
111 110 103
111
93
81
78
76
70
55
59 61 47
61 47
36
27 34 31 31
26 21 24 20 14
信 电 科 设 交 输 机 机 家 照 汽 飞 船 气 海 环 医 防 光 热 机 土 农 货食
息 信 技 备 通 电 床 器 用 相 车 机 舶 象 洋 境 疗 火 能 能 械 木 林 币品
16
传感器就在你我身边
电冰箱、电饭煲中的温度传感器； 空调中的温度和湿度传感器； 煤气灶中的煤气泄漏传感器； 水表、电表、电视机和影碟机中的红外遥控
器； 照相机中的光传感器； 汽车中燃料计和速度计。
2021/3/19
17
思考二：传感器都应用在哪 些领域呢？
工业检测、自动控制系统中 汽车与传感器 传感器与家用电器 传感器在机器人上的应用 传感器在医疗及人体医学上的应用 传感器与环境保护 传感器与航空及航天 传感器与遥感技术
教材: 《传感器及应用》 董春利 ,机械工业出版社
主要参考书：
1.现代传感技术与应用基础 ,曾光宇编, 北理工出版, 2019.
2.新编传感器技术手册,李科杰编,国防 工业出版
2021/3/19
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课程简介
本门课程目的是通过教学使学 生在传感器方面具有较广的知识， 掌握工程检测和控制系统中常用 的传感器的结构、工作原理、特 性、应用及发展方向和相应的调 理电路，使学生在今后工作能正 确选择及使用传感器。
2021/3/19
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本节主要内容
第1章 传感器与检测技术概论 1.1．传感器的分类及组成 1.2．传感器的基本特性 1.3．检测技术的基础知识
2021/3/19
8
绪论
检测（Detection）定义： 利用各种物理、化学效应，选择合 适的方法与装置，将生产、科研、生活 等各方面的有关信息通过检查与测量的 方法，赋予定性或定量结果的过程称为 检测技术。
敏感元件是指传感器中能直接感受或响应 被测量的部分；
转换元件是指传感器中能将敏感元件感受 或响应的被测量转换成适于传输或测量的电 信号的部分。
2021/3/19
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思考一：夏季买西瓜的时候，你会怎样挑 选呢？
传感器实质上就是代替人的五种感 觉（视、嗅、听、味、触）器官的 装置。能感受被测量并将它转换成 可用信号输出的器件。
处电测控控系 人电机
污
利利能建 金
理话试制制统
器
染
用用利筑 融
用
传感器技术对国民经济的发展起着重要的作用。 19
工业检测、自动控制系统中
2021/3/19
20
楼宇自动控制系统
控制管理的机电设备有：空调制冷、给水排 水、变配电系统、照明系统、电梯等等，实 现以上功能使用的传感器有：温度、湿度、 液位、流量、压差、空气压力。
5
学生考核
作业和考勤 实验 期末考试
20% 10% 70%
注意事项：
1.学生听课课时必须超过本门计划课时
三分之二以上同时完成该课程的作业和
实验才能取得期末考试资格。
2.最终成绩以60分为最低及格线。
2021/3/19
Βιβλιοθήκη Baidu
6
教学要求
1.学生上课考勤。累计缺课（含病事假）超 过该课程学时三分之一者，不能参加期末 考试； 2. 拒绝迟到者进入教室并按旷课记考勤； 3. 拒绝带食物者进教室并按旷课记考勤； 4. 拒绝衣着不整者、穿拖鞋者进入教室并 以旷课记考勤； 5.严禁上课过程中接打手机；
2. “汽车导航用传感器”,《传感器世界》,2019年1期
3. “汽车安全系统及其传感器”,《传感器世界》,2019年
2期
25
传感器与家用电器
2021/3/19
26
传感器与家用电器
自动电饭锅、吸尘器、空调器、电子热水器、 风干器、电熨斗、电风扇、洗衣机、洗碗机、 照相机、电冰箱、电视机、录像机、家庭影院 家庭自动化蓝图：
又叫探测器、换能器等。
2021/3/19
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一、人机系统的机能对应关系
人体系统
外
感官
人脑
肢体
界
信
息
传感器
计算机
执行器
“机电五官” 机 器 系 统
Sensor、Transducer
15
性能凌驾于人的感官之上：
（1）测量人体无法感知的量 （2）恶劣环境下工作 （3）测量范围宽、精确高、可靠性好 ➢ 温度传感器：-196℃ ~ 1800℃ ➢ 压力传感器：0.01psi ~ 10000psi ➢ 精度：0.1% ~ 0.01% ➢ 可靠度：8 ~ 9 级
安全防护――防盗、防火、防燃气泄露、 CCD（电子眼）监视器、烟雾传感器、气体 传感器、红外传感器、玻璃破碎传感器；
2021/3/19
21
楼宇自动控制系统
自动识别――门禁管理系统、感应式IC卡 识别、指纹识别；
远程抄收与管理系统――水、电、气、热 量通过传感器设置远程自动化抄表；
巡更系统――保安管理。
2021/3/19
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例：曹冲称象
方法：比较法；
装置：船、石头、小秤； 检查、测量，从而得到： 定性、定量的结果。
2021/3/19
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检测技术在海啸预报中的应用
深海地沟
2021/3/19
海浪振动 检测系统
浮标
11
电 子 称
2021/3/19
什么是传感器
烟
雾
报
警
器
摄像机
12
2. 传感器
传感器的定义是：能感受规定的被测量并 按照一定的规律转换成可用输出信号的器件 或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。
27
传感器在机器人上的应用
2021/3/19
28
传感器在机器人上的应用
在劳动强度大或危险作业的场所，已逐步使用机 器人取代人的工作。
2021/3/19
3
先修课程
修完高等数学、工程数学、电 路、模拟电路、数字电路、单 片机原理、微机原理与接口技 术课程并成绩合格。
2021/3/19
4
学习方法很重要
课堂：听讲与理解、适当笔记 课后：认真读书、完成作业 实验：充分准备、勇于实践 总成绩＝考试成绩
＋实验成绩＋平时成绩
学习 方法
2021/3/19
2021/3/19
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汽车与传感器
2021/3/19
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汽车与传感器
传统： 行驶速度、距离、发动机旋转速度、燃料剩余量 安全：安全气囊系统、防盗装置、防滑控制系统、防 抱 死装置、电子变速控制装置、汽车“黑匣子” 环保：排气循环装置、电子燃料喷射装置
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参考文献：
1. “汽车安全保障传感器市场”，《传感器世界》， 2019年1期
2021/3/19
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主要应用
需要量
111 110 103
111
93
81
78
76
70
55
59 61 47
61 47
36
27 34 31 31
26 21 24 20 14
信 电 科 设 交 输 机 机 家 照 汽 飞 船 气 海 环 医 防 光 热 机 土 农 货食
息 信 技 备 通 电 床 器 用 相 车 机 舶 象 洋 境 疗 火 能 能 械 木 林 币品
16
传感器就在你我身边
电冰箱、电饭煲中的温度传感器； 空调中的温度和湿度传感器； 煤气灶中的煤气泄漏传感器； 水表、电表、电视机和影碟机中的红外遥控
器； 照相机中的光传感器； 汽车中燃料计和速度计。
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思考二：传感器都应用在哪 些领域呢？
工业检测、自动控制系统中 汽车与传感器 传感器与家用电器 传感器在机器人上的应用 传感器在医疗及人体医学上的应用 传感器与环境保护 传感器与航空及航天 传感器与遥感技术