傳感器應(yīng)用技術(shù) 課件 知識(shí)點(diǎn)：1.1傳感器的基本概念

傳感器應(yīng)用技術(shù)項(xiàng)目一

傳感器概述傳感器的基本概念國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB7665-2005）中傳感器（Transducer/Sensor）的定義：傳感器是能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律將其轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。①傳感器是一種測(cè)量“器件或裝置”，能完成檢測(cè)任務(wù)；②它的輸入量是某一“被測(cè)量”，它可能是物理量，也可能是化學(xué)量，生物量等；③它的輸出量是“可用的信號(hào)”，這種信號(hào)可以是氣、光，電等物理量，但主要是易于處理的電物理量，如電壓、電流、頻率等；④輸出輸入之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系應(yīng)具有“一定的規(guī)律”，且應(yīng)有一定的精確程度，可以用確定的數(shù)學(xué)模型來(lái)描述；1.傳感器的基本概念2.傳感器的作用人體與自動(dòng)化測(cè)控系統(tǒng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系“電五官”傳感器是人類(lèi)五官的延長(zhǎng)，又稱之為電五官。傳感器是獲取信息的主要途徑與手段。沒(méi)有傳感器，現(xiàn)代化生產(chǎn)就失去了基礎(chǔ)。傳感器是邊緣學(xué)科開(kāi)發(fā)的先驅(qū)。傳感器已滲透到諸如工業(yè)生產(chǎn)、宇宙開(kāi)發(fā)、海洋探測(cè)、環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程、甚至文物保護(hù)等等極其廣泛的領(lǐng)域。從茫茫的太空到浩瀚的海洋，以至各種復(fù)雜的工程系統(tǒng)，幾乎每一個(gè)現(xiàn)代化項(xiàng)目。，都離不開(kāi)各種各樣的傳感器。可見(jiàn)，傳感器技術(shù)在發(fā)展經(jīng)濟(jì)、推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步等方面起著重要作用。2.傳感器的作用通常傳感器由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。其中,敏感元件是指?jìng)鞲衅髦心苤苯痈惺芑蝽憫?yīng)被測(cè)量的部分;轉(zhuǎn)換元件是指?jìng)鞲衅髦袑⒚舾性惺芑蝽憫?yīng)的被測(cè)量轉(zhuǎn)換成適于傳輸或測(cè)量的電信號(hào)部分。圖1傳感器的組成框圖3.傳感器的組成說(shuō)明:

由于傳感器的輸出信號(hào)一般都很微弱,因此需要有信號(hào)調(diào)理與轉(zhuǎn)換電路對(duì)其進(jìn)行放大、運(yùn)算調(diào)制等。隨著半導(dǎo)體器件與集成技術(shù)在傳感器中的應(yīng)用,傳感器的信號(hào)調(diào)理與轉(zhuǎn)換電路可能安裝在傳感器的殼體里或與敏感元件一起集成在同一芯片上。此外,轉(zhuǎn)換電路以及傳感器工作必須有輔助的電源,不少傳感器要在通過(guò)轉(zhuǎn)換電路后才能輸出電信號(hào)，從而決定了轉(zhuǎn)換電路是傳感器的組成環(huán)節(jié)之一，因此,信號(hào)調(diào)理轉(zhuǎn)換電路以及所需的電源都應(yīng)作為傳感器組成的一部分。3.傳感器的組成實(shí)際上，有些傳感器很簡(jiǎn)單，有些則較復(fù)雜，大多數(shù)是開(kāi)環(huán)系統(tǒng)，也有些是帶反饋的閉環(huán)系統(tǒng)。最簡(jiǎn)單的傳感器由一個(gè)敏感元件(兼轉(zhuǎn)換元件)組成，它感受被測(cè)量時(shí)直接輸出電量，如熱電偶。有些傳感器由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成，沒(méi)有轉(zhuǎn)換電路，如壓電式加速度傳感器，其中質(zhì)量塊m是敏感元件，壓電片（塊）是轉(zhuǎn)換元件。有些傳感器，轉(zhuǎn)換元件不只一個(gè)，要經(jīng)過(guò)若干次轉(zhuǎn)換。3.傳感器的組成4.傳感器的分類(lèi)分類(lèi)方法傳感器的種類(lèi)說(shuō)明按輸入量（被測(cè)量）分類(lèi)位移傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器傳感器以被測(cè)物理量命名按工作原理分類(lèi)應(yīng)變式、電容式、電感式、壓電式、熱電式傳感器以工作原理命名按物理現(xiàn)象分類(lèi)結(jié)構(gòu)型傳感器傳感器依賴其結(jié)構(gòu)參數(shù)變化實(shí)現(xiàn)信息轉(zhuǎn)換物性型傳感器傳感器依賴其敏感元件物理特性的變化實(shí)現(xiàn)信息轉(zhuǎn)換按能量關(guān)系分類(lèi)能量轉(zhuǎn)換型傳感器傳感器直接將被測(cè)量的能量轉(zhuǎn)換為輸出量的能量能量控制型傳感器由外部供給傳感器能量，而由被測(cè)量來(lái)控制輸出的能量按輸出信號(hào)分類(lèi)模擬式傳感器輸出為模擬量數(shù)字式傳感器輸出為數(shù)字量傳感技術(shù)的發(fā)展：1.深入基礎(chǔ)研究，開(kāi)發(fā)新型傳感器。2.往集成化、微型化、智能化和仿生