绪论和第一章--传感器与检测技术 第2版[精选].ppt

传感器应用现状--工业生产 纸 品 传感器应用现状--医疗诊断 传感器应用现状--智能建筑 给排水系统 泵系统 锅炉系统 环境控制 电力监测 能量计费 消防系统 保安系统 照明系统 DDC 夜视瞄准机系统：非冷却红外传感器技术 传感器应用现状--军事 美军研制的未来单 兵作战武器---OICW 美国国家导弹防御计划---NMD 检测参数---加速度、温度、压力、 振动、流量、应变、 声学等。 神州九号飞船： 185台（套） 仪器装置 传感器应用现状--航空航天 火箭测控 --- 检测火箭状况、姿态、轨迹 飞行器测控 --- 检测飞行器姿态、发电机工况，控制与操纵 1.1 传感器的基本概念（重点） 1.2 传感器的组成与分类 1.3 传感器的基本特性 第1章 传感器简论 1.2.1 传感器的组成（重点） 1.2.2 传感器的分类 1.3.1 传感器的静态特性（重点、难点） 1.3.2 传感器的动态特性（难点） 1.1 传感器的基本概念 1.2 传感器的组成与分类 1.3 传感器的基本特性 第1章 传感器简论 ① 传感器是测量装置，能完成检测任务； ② 它的输入量是某一被测量，被测量绝大部分为非电量，常见的非电量有位移、力、速度、温度、液位和浓度等。 ③ 它的输出量是某种物理量，这种量要便于传输、转换、处理、显示等等，这种量通常是电量； ④ 它的输出与输入有对应关系，且应有一定的精确程度。 传感器的基本概念 传感器（Transducer/Sensor）：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和装置。 被测量 电 量 传感器应用实例:液位检测系统 传感器的基本概念 被测量：液位高度 （非电量） 输出量：指针偏转程度（电量） 测量装置：传感器 1.1 传感器的基本概念 1.2 传感器的组成与分类 1.3 传感器的基本特性 第1章 传感器简论 1.2.1 传感器的组成 传感器一般由敏感元件、转换元件和转换电路3大部分组成。但有部分传感器将辅助电源作为其组成部分。 图1-1 传感器组成框图 直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的其他物理量的元件。 将敏感元件的输出量转换成适用于传输或测量的电量后再输出。 将转换元件输出的电参量转换成电压、电流或频率量的电路。 用于提供传感器正常工作能源的电源。 例：测定油箱内油面高度 R是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端，R’是定值电阻，油量表（由电压表改装而成）。油面浮标上升时，油量表示数变大；反之，油量表示数变小。 敏感元件 转换元件 转换电路 辅助电源 1.2.1 传感器的组成 1.2.2 传感器的分类 传感器的分类 按工作原理分类 按被测量性质分类 按输出量种类分类 按结构分类 参量传感器 发电传感器 特殊传感器 机械量传感器 热工量传感器 成分量传感器 状态量传感器 探伤传感器 模拟传感器 数字传感器 直接传感器 差分传感器 补偿传感器 1.1 传感器的基本概念 1.2 传感器的组成与分类 1.3 传感器的基本特性 第1章 传感器简论 在科学实验、生产过程及自动化设备工作中，要对各种各样的参数进行检测和控制，就要求传感器能感受被测非电量的变化并不失真地变换成相应的电量这取决于传感器的基本特性。 传感器的基本特性通常分为静态特性和动态特性 传感器的基本特性 传感器的静态特性 静态特性是指被测量为静态信号时，传感器输出量（y）和输入量（x）之间的关系。 灵敏度 分辨力 线性度 稳定度 电磁兼容性 可靠性 重复性 迟滞 传感器的静态特性--灵敏度 图1-2 传感器灵敏度 线性传感器，灵敏度为常量 非线性传感器，灵敏度为变量 灵敏度（S）—— 传感器输出量增量△y与被测量增量△x的比值，即S = △y/△x。它是输出 — 输入特性曲线的斜率。 传感器的静态特性—分辨力 分辨力 — 传感器在规定测量范围内检测被测量的最小变化量的能力。 例如：用满量程为20kg的机械磅秤称葡萄。指示值 为1kg。如果加一颗葡萄（假设每个10克），指针不会动；加两颗，还没动静；当加第三颗时，指针动了。那么，这台机械磅秤的分辨力为30g。 那么这台磅秤的分辨率为30g/20kg=0.15%。 分辨率 — 将分辨力除以仪表的满度量程就是仪表的分辨率。 传感器的静态特性--线性度 ?线性度是指？（输出与输入之间数量关系对于理想线性的偏离程度） ?关于拟合:直线拟合线性化 线性度 图1-3 传感器理想特性图 图1-4 特性曲线与线性度关系曲线 1-拟合直线 2-实际特性曲线 传感器的静态特性—稳定度 稳定度 —在所有测量条件都恒定不变的情况下，传感器输出在规定的时间内能维持其示值不变的能力 。 传感器