传感器技术与应用瀛26817第0章.pdfVIP

2 绪 论 本课程基于“工作过程系统化”设计理念，邀请行业专 家对应用电子专业所涵盖的岗位进行工作任务和职业 能力分析，并以此为依据确定本课程的工作任务和课 程内容。根据应用电子专业所涉及的传感器应用的知 识内容，设计若干个学习情境，实施情境化教学，使 学生掌握各类传感器选用、测量电路调试等相关专业 知识和技能。学生通过该课程的学习，掌握常用传感 器检测和选用的系统知识。 本书旨在培养学生对电子产品中传感器的认识和选用 技能，同时加强学生对电子测试设备的实践操作能力 的培养，为测控技术、自动控制实训及家电维修实训 等后续专业课程的学习打下基础，同时养成学生职业 素质，锻炼学生的思考能力和实践能力。 3 任务一 认识传感器 传感器技术运用在自动检测和控制系统中，对 系统运行的各项功能起重要作用。系统的自动 化程度越高，对传感器的依赖性就越强。如图 0-1所示生产环节中，可利用传感器 检测： 零件尺寸、产品缺陷、装配定位…… 4 任务一 认识传感器 传感器(Sensor)是能感受规定的被测量并按照一定的 规律将其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。敏感元件是指传感器中能 直接感受或响应被测量的部分；转换元件是指传感器 中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输 或测量的电信号的部分。 如图0-2所示为现在汽车领域中的传感器应用。 5 任务一 认识传感器 图0-3所示为部分传感器的外观形状，不过，这 只是成千上万种传感器的一小部分。 6 任务二 了解常用传感器的作用和基本构成 传感器是一种能将物理量、化学量、生物量等 非电量转换成电信号的器件，其组成框图如图 0-4所示。 7 任务二 了解常用传感器的作用和基本构成 传感器是自动检测系统和自动控制系统中不可 缺少的元件，如果把计算机比作大脑，那么传 感器则相当于五官，如图0-5所示。 8 任务二 了解常用传感器的作用和基本构成 敏感元件(sensing element)是直接感受被测量 的变化，并输出与被测量成确定关系的某一物 理量的元件，是传感器的 ；转换元件 (transduction element)是将敏感元件输出的 物理量转换成适于传输或测量的电信号；测量 电路(measuring circuit)则是将转换元件输出 的电信号进一步转换和处理，如放大、滤波、 线性化、补偿等，以获得更好的品质特性，便 于后续电路实现显示、记录、处理及控制等功 能。 9 任务三 了解传感器的分类和发展 一、传感器的分类 10 二、传感器的基本特性 11 二、传感器的基本特性 1. 静态特性 1) 测量范围(measuring range) 2) 量程(span) 3) 精度(accuracy) 4) 线性度(linearity) 5) 灵敏度(sensitivity) 6) 分辨率和阈值(resolution and threshold) 7) 重复性(repeatability) 8) 迟滞(hysteresis) 9) 稳定性(stability) 10) 漂移(drift) 12