現(xiàn)代傳感器與智能儀器課件

現(xiàn)代傳感器與智能儀器（一）1一、傳感器技術(shù)在信息系統(tǒng)中的作用和地位二、傳感器的基本概念三、傳感器技術(shù)的種類和應(yīng)用四、傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)2一、傳感器技術(shù)在信息系統(tǒng)中的作用和地位信息技術(shù)傳感技術(shù)微電子技術(shù)通信技術(shù)計(jì)算機(jī)技術(shù)自動(dòng)控制技術(shù)材料科學(xué)★信息技術(shù)3二、傳感器的基本概念★傳感器：能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。（GB/T7665-1987）★傳感器基本組成：敏感元件轉(zhuǎn)換與測(cè)量元件輔助電源被測(cè)量輸出信號(hào)5光纖光柵位移傳感器光纖光柵溫度傳感器光纖光柵壓力位移傳感器6微差壓傳感器變送器無線傳感器GSC200智能型速度傳感器GPRP光纖光柵應(yīng)變傳7三、傳感器技術(shù)的種類和應(yīng)用★傳感器的種類按使用的材料分類：半導(dǎo)體傳感器、陶瓷傳感器、復(fù)合材料傳感器、金屬材料傳感器、高分子材料傳感器、超導(dǎo)材料傳感器、光纖材料傳感器、納米材料傳感器等。9按檢測(cè)信息分類：溫度、濕度、壓力、位移、速度、光電傳感器、紅外、超聲、射線、力敏、熱敏、光敏、氣敏、離子……按輸出信號(hào)分類：模擬式傳感器、數(shù)字式傳感器按構(gòu)成分類：結(jié)構(gòu)型傳感器、物性型傳感器10按外界信息及變換效應(yīng)分類：物理傳感器、化學(xué)傳感器、生物傳感器按功能分類：?jiǎn)我还δ?、多功能、智能化、傳感器網(wǎng)絡(luò)按與被測(cè)量關(guān)系分類：接觸式、非接觸式11▲在工業(yè)生產(chǎn)過程的測(cè)量與控制方面的應(yīng)用對(duì)溫度、壓力、流量、液位和氣體成分等參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)．從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工作狀態(tài)的監(jiān)控、設(shè)備診斷、傳感器與微機(jī)、通訊等的結(jié)合滲透，使巧業(yè)監(jiān)測(cè)自動(dòng)化．更具有準(zhǔn)確、效率高等優(yōu)點(diǎn)?！鴤鞲衅髟谄囯娍叵到y(tǒng)中的應(yīng)用

▲在環(huán)境監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用13▲在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用圖像處理、臨床化學(xué)檢驗(yàn)、生命體征參數(shù)的監(jiān)護(hù)監(jiān)測(cè)、呼吸、神經(jīng)、心血管疾病的診斷與治療等方面▲在軍事方面的應(yīng)用促進(jìn)了武器、作戰(zhàn)指揮、控制、監(jiān)視和通信方面的智能化

14▲在家用電器方面的應(yīng)用▲在科學(xué)研究方面的應(yīng)用▲在智能建筑領(lǐng)域中的應(yīng)用15新材料、新原理、新效應(yīng)、新工藝、新方法將使傳感器技術(shù)產(chǎn)生革命性的發(fā)展開發(fā)新材料、研究新工藝、利用新概念和新原理、新設(shè)計(jì)方法研究傳感器的高精度、微型化、集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、以及多傳感器的融合和集成。新型傳感器微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化17新型材料的開發(fā)和利用將對(duì)傳感器的發(fā)展帶來新的變化，如：半導(dǎo)體材料、陶瓷材料，光導(dǎo)纖維、納米材料、超導(dǎo)材料等利用新的效應(yīng)開發(fā)新型傳感器。一些新的物理效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)、生物效應(yīng)等。利用這些新的效應(yīng)可開發(fā)出相應(yīng)的新型傳感器，從而為提高傳感器性能和拓展傳感器的應(yīng)用范圍提供新的可能。183.新工藝、新技術(shù)的應(yīng)用將對(duì)新型傳感器帶來革命性的發(fā)展。如微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理技術(shù)、生物技術(shù)等的發(fā)展。19目前開發(fā)并進(jìn)入實(shí)用階段的微型傳感器如位移、速度/加速度、壓力、應(yīng)力、應(yīng)變、聲、光、電、磁、熱、PH值、離子濃度及生物分子濃度等。常用的MEMS主要有：微機(jī)械加工技術(shù)、硅基微加工技術(shù)（表面微加工技術(shù)和體微加工技術(shù)）、LIGA（X光深層光刻、微電鑄和微復(fù)制技術(shù)）213．傳感器的多維化多個(gè)傳感器單元做在一起，就可以研究一維、二維以至三維空間的測(cè)量。22(3)利用同一個(gè)傳感器的不同效應(yīng)可以獲得不同的信息。4．傳感器的多功能化(1)由若干種各不相同的敏感元件組成，可以用來同時(shí)測(cè)量多種參數(shù)。(2)容易對(duì)系統(tǒng)誤差進(jìn)行補(bǔ)償和校正23

（3）智能化傳感器能夠完成多傳感器多參數(shù)混合測(cè)量（4）智能化傳感器既能夠很方便地實(shí)時(shí)處理、存儲(chǔ)所探測(cè)到的大量數(shù)據(jù)。(5)可以進(jìn)行通信，與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信聯(lián)絡(luò)和交換信息（6）可以用于構(gòu)成傳感器網(wǎng)絡(luò)256．無線網(wǎng)絡(luò)化(wirelessnetworked