項目一傳感器(第1、2課時)課件

傳感器技術(shù)1第一章緒論傳感器有何作用？第1部分2一、人機系統(tǒng)的機能對應關(guān)系外界信息感官人腦肢體人體系統(tǒng)傳感器計算機執(zhí)行器機器系統(tǒng)Sensor、Transducer“機電五官”35信息處理電信電話科技測試設(shè)備控制交通控制輸電系統(tǒng)機床機器人家用電器照相機汽車飛機船舶氣象海洋環(huán)境污染醫(yī)療防火光能利用熱能利用土木建筑農(nóng)林機械能利用貨幣金融食品111551101034736598161277834313147111707693612621242014需要量傳感器技術(shù)對國民經(jīng)濟的發(fā)展起著重要的作用。二、主要應用6例0-1：化工產(chǎn)品自動生產(chǎn)過程1、自動檢測與自動控制系統(tǒng)石油、化工、電力、鋼鐵、機械等加工工業(yè)設(shè)備推動力液體或氣體檢測壓力或壓強進料自動稱重按比例混合反應容器內(nèi)液體成品半成品在生產(chǎn)線上傳輸自動控制傳輸速度自動控制容器液位測定容器中的壓力體積自動稱重分裝計數(shù)72、汽車與傳感器傳統(tǒng)：行駛速度、距離、發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度、燃料剩余量安全：安全氣囊系統(tǒng)、防盜裝置、防滑控制系統(tǒng)、防抱死裝置、電子變速控制裝置、汽車“黑匣子”環(huán)保：排氣循環(huán)裝置、電子燃料噴射裝置83、傳感器與家用電器自動電飯鍋、吸塵器、空調(diào)器、電子熱水器、風干器、電熨斗、電風扇、洗衣機、洗碗機、照相機、電冰箱、電視機、錄像機、家庭影院家庭自動化藍圖：10智能機器人：判斷能力視覺傳感器、觸覺傳感器足球機器人迎賓機器人122003年9月，全球現(xiàn)場直播埃及金字塔世界最古老石棺的考古挖掘進程，可能揭開古埃及金字塔內(nèi)部結(jié)構(gòu)之謎?！安徽撌钦l騷擾了法老的安寧，死神之翼將在它的頭上降臨。”小機器人挑戰(zhàn)法老咒語，代替科學家勇探胡夫金字塔內(nèi)部秘道?！敖鹱炙握摺保孛嫣綔y雷達、超聲波傳感器（測石頭厚度）。145、傳感器在醫(yī)療及人體醫(yī)學上的應用醫(yī)用電子學醫(yī)用傳感器：人體內(nèi)部溫度、血液、呼吸流量、腫瘤、心音、腔內(nèi)壓力、心腦電波6、傳感器與航空及航天飛行器：控制在預定軌道上速度、加速度、飛行距離測量陀螺儀、陽光傳感器、星光傳感器、地磁傳感器周圍環(huán)境、內(nèi)部設(shè)備監(jiān)控、本身狀態(tài)157、傳感器與環(huán)境保護環(huán)境監(jiān)測儀器16溫濕度、露點探頭、CO2探頭、大氣壓力傳感器濕度傳感器濕度傳感器178、傳感器與遙感技術(shù)飛機及航天飛行器：近紫外線、可見光、遠紅外線、微波船舶：超聲波傳感器微波紅外接收傳感器紅外線分布差異礦藏埋藏地區(qū)地面18三、地位及發(fā)展狀況傳感器是信息采集系統(tǒng)的首要部件，計算機的“五官”，如果沒有傳感器對原始信息進行精確、可靠的捕獲和轉(zhuǎn)換，一切測量和控制都是不可能實現(xiàn)的。1、現(xiàn)代測量與自動控制的首要環(huán)節(jié)2、衡量國家綜合實力的重要標志傳感器與傳感器技術(shù)的發(fā)展水平是衡量一個國家綜合實力的重要標志，也是判斷一個國家科學技術(shù)現(xiàn)代化程度與生產(chǎn)水平高低的重要依據(jù)。203、現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的三大支柱通訊技術(shù)、計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)既是現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的源頭，又是信息社會賴以存在和發(fā)展的物質(zhì)與技術(shù)基礎(chǔ)。如果沒有高度保真和性能可靠的傳感器，沒有先進的傳感器技術(shù)，信息的準確獲得與精密檢測就成了一句空話，通訊技術(shù)和計算機技術(shù)也就成了無源之水，無本之木，現(xiàn)代測量與自動化技術(shù)隨之變成水中之月、鏡中之花。21四、發(fā)展方向新理論的探討、新技術(shù)的應用、新材料和新工藝的研究2、確保傳感器的可靠性，延長其使用壽命1、努力實現(xiàn)傳感器的新特性檢測范圍寬、高靈敏度、高精度、響應速度快、互換性好3、提高集成化和功能化程度信息處理功能一體化：敏感元件、電路、執(zhí)行機構(gòu)傳感器功能和信息處理功能一體化234、微型化微機電系統(tǒng)MEMS（Microelectro-mechanicalSystem）

輪廓尺寸在毫米量級、元件尺寸在微米量級、可運動的微型機電裝置。微型集成傳感器：力、壓力、加速度、化學傳感器集成電路：微型的齒輪、電機、泵、閥門、懸臂梁、光學鏡片——執(zhí)行機構(gòu)——借助集成電路的制造技術(shù)來制造機械裝置24高橋清（日），“展望21世紀新技術(shù)革命中的傳感器”,《傳感器技術(shù)》，2001年第1期人類文明史與傳感器26五、課程及教材2、關(guān)于教材、參考書及資料傳感器入門雨宮好文傳感器原理及應用朱蘊璞等３、實驗1、課程特點：理論性、綜合性、實踐性很強的學科☆內(nèi)容離散☆知識密集程度高☆設(shè)計與實踐《傳感器世界》《傳感器技術(shù)》27第二部分何為傳感器？28（3）“可用輸出信號”把外界非電量信息轉(zhuǎn)換成與之有確定對應關(guān)系的電量輸出的器件或裝置?！请娏侩姕y技術(shù)把外界信息按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成光信號輸出的器件。（4）“轉(zhuǎn)換”：傳感器、變換器、變送器、換能器、轉(zhuǎn)換器、探測器工業(yè)測量標準輸出信號能量轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換效率能感受規(guī)定的被測量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置。30二、傳感器的組成敏感元件輔助電源傳感元件被測非電量有用非電量有用電量信號調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換電路電量敏感元件：感受被測量并輸出與之成確定關(guān)系的其它量的元件，如膜片和波紋管，可把被測壓力變成位移量。傳感元件：又稱轉(zhuǎn)換元件。可直接感受被測量（非電量）而輸出與之成確定關(guān)系的電量，如熱電偶。傳感元件也可以不直接感受被測量，而只感受與被測量成確定關(guān)系的其它非電量。例如差動變壓器式壓力傳感器，并不直接感受壓力，而只是感受與被測壓力成確定關(guān)系的銜鐵位移量，然后輸出電量。31傳感元件被測非電量有用電量物性型傳感器結(jié)構(gòu)型傳感器敏感元件傳感元件被測非電量有用電量有用非電量32例大噸位電容式稱重傳感器被測非電量：敏感元件：有用非電量：傳感元件：有用電量：電容量C彈性體外界壓力極板間距變化電容傳感器彈性體極板支架絕緣材料定極板動極板33三、傳感器的分類電容式、電感式、熱電式傳感器位移、速度、溫度傳感器