S定义及作用V课件.ppt

谢谢! * 传感器对应人类的眼耳鼻，大脑对应计算机，手对应执行器 * * * 传感器对应人类的眼耳鼻，大脑对应计算机，手对应执行器 * 以力传感器为例： * * 因此，甚至有“谁掌握和支配了传感器技术谁就能够支配新时代”的说法。 * 阿波罗１０号则飞入绕月球轨道，并使登月舱下降到离月球表面１５公里以内，以检验其性能。 传感器及检测技术 周延周 zhouyanzhou@gdut.edu.cn 自动化学院 广东工业大学 第1章 概论 前言 第1章 概论 人类为了从外界获取信息， 必须借助于感觉器官。 随着科学技术的发展和人类为了进一步认识自然和改造自然, 只靠这些感觉器官就显得很不够了。于是， 一系列代替、 补充、 延伸人的感觉器官功能的各种手段就应运而生，从而出现了各种用途的传感器。 传感器： 眼耳鼻； 计算机： 大脑； 执行器（电机等）：手脚。 古代，埃及王朝的天平，中国的指南针。 16世纪，开始利用液体膨胀进行温度测量。 19 世纪，麦克斯韦电磁学创立了现代传感器的工作原理基础。 传感器：具有电量输出的装置。 詹姆斯·克拉克·麦克斯韦 （James Clerk Maxwell） 第1章 概论 1831年6月13日生于英国爱丁堡。 1847年～1850年於爱丁堡大学学习。 1850年～1854年进入剑桥三一学院攻读数学。 1856年～1860年担任阿伯丁郡的马里查尔学院教授。 1860年～1865年在伦敦皇家学院执教，并从事气体 运动理论的研究。 1871年任剑桥大学教授，创建并领导了世界上第一个现代专业实验室：卡文迪许（Cavendish）实验室。 Prof. Maxwell 简介 第1章 概论 剑桥大学 三一学院 第1章 概论 卡文迪许实验室 Prof. Maxwell 的办公桌和我 第1章 概论 第1章 概论 第1节 传感器的定义及作用 把被测量（物理、化学和生物）转换为与之有确定对应关系的电量输出的装置。 传感器定义： 传感器输出信号方式： 电压、电流、频率和脉冲。 第1节 传感器的定义及作用 在自动控制系统传感器的作用 第1节 传感器的定义及作用 传感与检测是信息时代的关键技术 信息技术: 微电子信息技术（电集成）、光子信息技术（光集成）、光电信息技术（光电集成）。 感测技术、通信技术、人工智能与计算机技术、控制技术。 信息的产生和获取、转换、传输、控制、存储、处理、显示。 传感器、检测仪器、检测装置、检测系统 全部操作： 检测过程 传感与检测的基本概念 信号采集、信号处理、信号显示、信号输出 检测器具 定义： 确定被测对象的属性和量值为目的的全部操作 被测对象： 宇宙万物（固液气体、动物、植物、天体等） 被测信息： 物理量（光、电、力、热、磁、声、…） 化学量（PH、成份…） 生物量（酶、葡萄糖、…） 例：空调机测量控制室温 被测对象： 被测信息： 检测器具： 操作过程： 温度 室内空气 温度传感器 --- 热电阻 空气 ? 热敏电阻 ? 电信号 ? 处理 ? 显示 压缩机/换能器 返回 1. 物理： 力通过电阻应变装置，变为电信号。 2. 化学：瓦斯浓度通过MOS半导体传感器，转为电信号。 3. 生物：通过电化学传感器，将生物酶测量，转为电信号。 例子 传感器的构成和工作原理 传感器组成方块图 第1节 传感器的定义及作用 第一章 概 述 敏感元件 传感器中能直接感受或响应被测量（输入量）的部分。 转换元件 传感器中能将敏感元件感受的或响应的被探测量转换成适于传输和（或）测量的电信号的部分。 检测电路 被测力 转换元件 敏感元件 受力后，敏感元件的表面拉伸，转换元件的L增加。 例子：力传感器 第1节 传感器的定义及作用 传感器的分类 第1节 传感器的定义及作用 第1节 传感器的定义及作用 传感技术的重要性 微型计算机的普及、 信息处理技术的飞速发展， 而获取信息的工具：传感器处于明显落后的拖后腿的状态， 形成推动传感器技术发展的动力。 广阔的市场与强烈的社会需求是传感器技术发展的又一强劲推动力。传感器的销售值反映一个国家科技发达与社会进步的程度。80年代，日本、西欧市场传感器销售值年增长率为 30%～40%，90年代，全世界年增长率预计为 8.8%。 9新世纪以来各方面对传感器的需求也越来越强烈。 2000年，我国国内市场所需各类传感器的形势是： 电力系统 340 万件； 化工系统 180 万件； 钢铁系统 230万件； 能源管理与炉窑控制 6000 万件； 汽车行业 6400 万件； 机床行业 2500 万件； 文化办公机械 500 万件； 各类仪器仪表 6 亿件。 由于传感器的