传感器刘笃仁版 绪论.ppt

传感器与检测技术; 本课程是电子科学系各专业尤其是电子信息工程专业的一门重要的专业基础课。本课程以对各种被测对象（如对温度、光、压力、磁、等等）敏感的传感器为主线，主要讲授各类常用传感器的原理、结构及其应用。学生通过学习可以掌握各类传感器的基本原理、典型的接口电路和应用电路，并能够自行设计出简单的具有一定实用功能的传感器应用电路。为从事传感器的研制、各类信息的采集和处理、各类自动控制电路的设计与开发和应用方面的工作打下坚实的基础。 ;教材:;一、自动检测技术的重要性;机械制造业 化工行业 烟草行业 环境保护等部门 现代物流行业 科学研究和产品开发中 文物保护领域 综上所述，自动检测技术与我们的生产、生活密切相关。它是自动化领域的重要组成部分，尤其在自动控制中，如果对控制参数不能有效准确的检测，控制就成为无源之水，无本之木。; 二、检测系统的组成：; 测量和检测问题广泛地存在于各行各业，存在于生产、生活等领域，而且随着生产力水平与人类生活水平的不断提高，对测量和检测问题提出了越来越高的要求。一方面要求检测系统具有更高的速度、精度、可靠性和自动化水平，以便尽量减少人力，提高工作效率；另一方面要求检测系统具有更大的灵活性和适应性，并向多功能化、智能化方向发展。传感器的广泛使用使这些要求成为可能。传感器处于研究对象与测控系统的接口位置，是感知、获取检测信息的窗口，一切科学实验和生产过程，特别是自动检测和自动控制系统要获取的信息，都要通过传感器将其转换成容易传输与处理的电信号。;三、传感器定义 能够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或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。;; 在当今信息化时代发展过程中，各种信息的感知、采集、转换、传输和处理的功能器件——传感器，已经成为各个应用领域，特别是自动检测、自动控制系统中不可缺少的重要技术工具。从航天、航空、兵器、船舶、交通、冶金、机械、电子、化工、轻工、能源、环保、煤炭、石油、医疗卫生、生物工程、宇宙开发等领域至农、林、牧、渔业，甚至人们日常生活的各个方面，几乎无处不使用传感器，无处不需要传感器技术。获取各种信息的传感器越来越成为信息社会赖以存在和发展的物质与技术基础。;五、传感器的发展方向;伴随着生物技术的发展，出现了利用生物功能的生物传感器。 /view/323786.htm?fr=ala0_1 生物传感器(biosensor)对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。是由固定化的生物敏感材料作识别元件（包括酶、抗体、抗原、微生物、细胞、织、核酸等生物活性物质）与适当的理化换能器（如氧电极、光敏管、场效应管、压电晶体等等）及信号放大装置构成的分析工具或系统。生物传感器具有接受器与转换器的功能。 ; 生物传感器有以下共同的结构：包括一种或数种相关生物活性材料（生物膜）及能把生物活性表达的信号转换为电信号的物理或化学换能器，二者组合在一起，用现代微电子和自动化仪表技术进行生物信号的再加工，构成各种可以使用的生物传感器分析装置、仪器和系统。　　生物传感器的原理： 　　 待测物质经扩散作用进入生物活性材料，经分子识别，发生生物学反应，产生的信息继而被相应的物理或化学换能器转变成可定量和可处理的电信号，再经二次仪表放大并输出，便可知道待测物浓度。 ; 网络传感器是网络通信技术在智能传感器中的一种应用。20世纪80年代以来，网络技术成熟并渗透到各行各业，各种高可靠、低功耗、低成本、微体积的网络接口芯片被开发出来，微电子机械加工技术的发展为传感器的微型化提供了可能，把网络接口芯片与智能传感器集成起来并把通信协议固化到智能传感器的ROM中，产生了网络传感器。; 网络传感器继承了智能传感器的全部功能，并具有网络通信功能，因而在计算机远程测控系统中得到了广泛的应用。目前看来，传感器和网络都是信息时代的支柱产业，将传感器采集数据与网络相结合，利用已有的网络资源进行数据共享的网络传感器已成为智能传感器产业的一个发展趋势。 ;;;图1 系统组成;图3 基于RCM3200的数据采集站结构图