[小学教育]传感技术及应用-1绪论.ppt

2、与传感器有关的技术指标 (1)精度； (2)稳定度； (3)响应特性； (4)模拟量与数字量； (5)输出幅值； (6)对被测物体产生的负载效应； (7)校正周期； (8)超标准过大的输入信号保护。 第一章 传感器概述 3、与使用环境条件有关的因素 (1)安装现场条件及情况； (2)环境条件(湿度、温度、振动等)； (3)信号传输距离； (4)所需现场提供的功率容量。 4、与购买和维修有关的因素 (1)价格； (2)零配件的储备； (3)服务与维修制度，保修时间； (4)交货日期。 第一章 传感器概述 基本参数指标 环境参数指标 可靠性指标 其他指标 量程指标： 量程范围、过载能力等 灵敏度指标： 灵敏度、分辨力、满量程输出等 精度有关指标： 精度、误差、线性、滞后、重复性、灵敏度误差、稳定性 动态性能指标： 固定频率、阻尼比、时间常数、频率响应范围、频率特性、临界频率、临界速度、稳定时间等 温度指标： 工作温度范围、温度误差、温度漂移、温度系数、热滞后等 抗冲振指标： 允许各向抗冲振的频率、振幅及加速度、冲振所引入的误差 其他环境参数： 抗潮湿、抗介质腐蚀等能力、抗电磁场干扰能力等 工作寿命、平均无故障时间、保险期、疲劳性能、绝缘电阻、耐压及抗飞弧等 使用有关指标: 供电方式（直流、交流、频率及波形等）、功率、各项分布参数值、电压范围与稳定度等 外形尺寸、重量、壳体材质、结构特点等 安装方式、馈线电缆等 第一章 传感器概述 第一章 传感器概述 汽车行驶速度测量 4、传感器在机器人上的应用 第一章 传感器概述 触觉能力： 主要指确定工作对象是否存在，以及它的尺寸大小和形状等。 接近觉： 主要用于探测机器人自身与周围物体之间相对位置或距离的传感器。接近觉界于触觉与视觉之间。 视觉： 孔、边、拐角的检测及工作对象形状的检测等。 压觉： 主要用于检测机器人与作业对象之间接触面的法向压力值的大小。 滑觉： 主要用于检测物体因自重相对于机器人手爪的滑移量的大小。 弧焊机器人 第一章 传感器概述 弧焊机器人 第一章 传感器概述 喷漆机器人 第一章 传感器概述 装配机器人 第一章 传感器概述 5、传感器在医疗及人体医学上的应用 第一章 传感器概述 医用传感器，是应用于生物医学领域的那一部分传感器，它所拾取的信息是人体的生理信息，而它的输出常以电信号来表现。 人体生理信息有电信息和非电信息两大类，从分布来说有体内的（如血压等各类压力），也有体表的（如心电等各类生物电)和体外的(如红外、生物磁等） 6、传感器与环境保护 7、传感器与航空及航天 8、传感器与遥感技术 第一章 传感器概述 §1-5 传感器的发展方向 第一章 传感器概述 1. 努力实现传感器新特性 2. 确保传感器的可靠性，延长其使用寿命 3. 提高传感器集成化及功能化的程度 4. 传感器微型化 5. 新型功能材料的开发 §1-6 传感器的静态特性和动态特性 第一章 传感器概述 传感器的基本特性：传感器的输入－输出关系特 性。是传感器内部结构参数作用关系的外部表现。 输入信号分为：稳态、动态 对应传感器特性：静态特性、动态特性 对传感器的要求：高精度－＞信号（或能量）无失真转换－＞反映被测量的原始特征 第一章 传感器概述 一、传感器的静态特性 传感器的静态特性是指在稳态条件下（传感器无暂态分量）用分析或实验方法所确定的输入—输出关系。这种关系可依不同情况，用函数或曲线表示，有时也用数据表格来表示。 表征传感器静态特性的主要指标有线性度、灵敏度、迟滞、重复性等。 第一章 传感器概述 1. 线性度 传感器的理想输入—输出特性应是线性的。 第一章 传感器概述 线性度是以一定的拟合直线作基准与校准曲线作比较，其不一致的最大偏差与理论满量程输出值的百分比来进行计算： 式中：YFS＝ymax－ymin —— 满量程输出电压 对于非理想直线特性的传感器，需要进行非线性校正，常采用以下方法。 第一章 传感器概述 第一章 传感器概述 （1） 端点法 实际特性上分别对应于测量下限xmin和测量上限xmax的点A和B的连线称端点拟合直线。 特点：方法简单，但由于数据依据不充分，且计算的线性度值往往偏大，因此不能充分发挥传感器的精度潜力。 A B 第一章 传感器概述 （2） 平均选点法 把传感器全量程内的所有校准数据，前后分成两组，分别求出两组的点系中心，这两上点系中心的连线，就