中南大学传感与检测ch1-传感与检测技术-概述-14.pptVIP

传感与检测技术Sensor Measurement Technology 中南大学信息科学与工程学院 刘少强 （改编） 课程简介 课时分配：学时48h（授课48h，课外实验16h） 教材：传感器与现代检测技术(陶红艳主编，清华大学出版社) 参考书：传感器技术，贾伯年主编，东南大学出版社 检测技术，施文康主编，机械工业出版社 学习要求：掌握传感与检测技术的基本原理与应用方法，熟悉一般检测电路及数据处理技术，了解检测系统构成的一般理论和分析设计方法。 主要讲授内容：传感与检测技术概述、误差理论及数据 处理传感器与检测系统技术基础、电测量技术、常用机 械量传感器、光电传器、磁传感器、气体湿度传感器、 几何量和运动量检测、力学量检测、温度检测、流量检 测、检测中的信号转换与调理、检测算法、自动检测系 统及抗干扰、典型检测系统方案 学习方式：听课 + 自习 + 练习 考核与成绩评定：书面答题、结合实验完成情况评分 第一章 绪论 1. 传感器和检测技术的地位、作用 2. 传感器与检测技术的基本概念 3. 传感器的组成与分类 4. 检测系统的一般构成 5. 传感与检测技术的主要研究内容 6. 检测方法分类 7. 传感器与检测技术的发展状况 1. 信息化是科学技术发展的必然 1.1 传感器和检测技术的地位、作用 2. 信息流是客观世界的一个主流 1.1 传感器和检测技术的地位、作用 2. 信息流是客观世界的一个主流 1.1 传感器和检测技术的地位、作用 3. 传感器与检测仪器仪表的作用 人与机器类比 传感器 - “电五官” 检测仪器仪表的作用： 1.1 传感器和检测技术的地位、作用 3. 传感器与检测仪器仪表的作用 1) 工业生产倍增器 1.1 传感器和检测技术的地位、作用 离线检测：零件参数、尺寸与形位公差、品质参数 作用：现代工程装备中，检测环节的成本约占50~70% 1.1 传感器和检测技术的地位、作用 1.1 传感器和检测技术的地位、作用 1.1 传感器和检测技术的地位、作用 (2) 在航空、航天领域的应用 1.1 传感器和检测技术的地位、作用 三星的智能手表功能之一：健康跟踪 1.1 传感器和检测技术的地位、作用 3. 传感器与检测仪器仪表的作用 2) 科学研究的先行官 1.1 传感器和检测技术的地位、作用 3. 传感器与检测仪器仪表的作用 3) 军事战斗力 1.1 传感器和检测技术的地位、作用 (1) 检测技术在军事上的应用 1.1 传感器和检测技术的地位、作用 (2) 检测技术在国防领域的应用 1.1 传感器和检测技术的地位、作用 1.1 传感器和检测技术的地位、作用 1.2 传感器与检测的基本概念 1.2 传感器与检测的基本概念 1.2 传感器与检测的基本概念 传感器是什么？ 国家标准GB7665—2005(1987)的定义： 传感器(Sensor/Transducer)是指能感受规定的被测量并 按一定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)。 定义内涵： ①传感器是测量装置，能完成测量/检测任务。 ②输入量是某一被测量，可能是物理量或化学量、生物量等。 ③输出量是某种物理量，这种量要便于传输、转换、处理、显示等，这 种量可以是气、光、电物理量，但主要是电信号。 ④输出输入有对应关系，且应有一定的精确程度。 1.2 传感器与检测的基本概念 从三个方面理解与把握传感器： 1）作用——测量； 2）工作机理——敏感元件，传感器技术的核心，研究、 设计、制作(还应包含选择)传感器的关键； 3）输出信号——适于测量的电信号。 传感器的基本作用： 功用: 一感二传，感受被测信息并传送。 基本作用： 体现在测量或检测上，是应用传感器的目 的，也是学习本课程的目的。 1.3 传感器的组成与分类 1. 传感器的基本组成 系统组成：敏感元件 + 转换元件 + 基本转换电路 （有时还包括供电的辅助电源） 1.3 传感器的组成与分类 1.传感器的基本组成 1) 转换/信号调理(signal conditioning)电路的作用 (1)将敏感或转换元件的输出电信号转为适于传送、显示或记录 的信号，满足后续电路或装置的输入要求。 (2)实现标准化的重要环节与基础，也是应用难点。 常用电路：信号放大、电平调整、线性化、滤波、阻抗匹配、 调制/解调、形式变换等 构成特点：可简单、可复杂，视要求而定。最简传感器仅由一 个敏感元件(兼转换元件)，如