传感器与检测技术论文.pdf

课程论文

课程名传感器与检测技术

专业：机电一体化

姓名：贺涛

学号：0951101253324

二Ｏ一一年六月十六日

数字温度传感器DS18B20简介、

传感器源自“感觉”一词。人类的“五官”可以说就是最原始的

传感器。

它是一种能够感受被测量信息同时又能够将感受到的被测量信

息按照一定的规律转换或电、信号或其他所需形式的信号输出，以达

到便于传输、处理、显示和控制等目的的检测装置。

从各行各业到日常生活，传感器几乎是无处不在，无处不用，

其主要作用就是信息的采集和获取。在现代工业生产尤其是自动化生

产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使

设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。因此可

以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。随着

人们生活水平的不断提高,传感器与检测技术、单片机控制技术无疑是人们追求

的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中基于数字温度传感器

DS18B20设计的数字温度计就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，

要为人们工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从单片机技术入手，

一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。

传感器也称为变换器、换能器、变松器、发送器与探测器等，由

于传感器元件的输出信号往往都非常微弱，传感器在除敏感元件两大

组成部分之外，所以还必须加入转换电路以便对弱小的信号进行放

大。另外，还应有辅助电源，以供传感器和转换电路工作。随着集成

电路技术在传感器应用中的深入，传感器的各个组成部分可以集成在

同一半导体芯片上，构成集成传感器。

传感器种类众多，原理各异分类方式也不尽相同。按输入被测量

进行分类，一般可分为速度传感器、温度传感器、位移传感器、压力

传感器等。这种分类方法直接反应了检测的目的；按输出量形式可分

为数字传感器与模拟传感器两类；按工作机理可分为结构型和物性

型；按转换原理可分为电阻式、电容式、电感式、压电式、光电式、

热点式传感器等；按信息的传递方式可分为能量转换传感器与能量控

制型传感器两类。

随着计算机辅助设计，辅助制造技术，集成电路技术和微机械电

子系统技术等新技术以及新工艺、新材料的应用，出现了精度更高，

性能更优、用途更广的现代传感器。现代化传感器正在向智能化、集

成化、多功能化方向发展。

传感器有其基本特性，可分为静态特性和动态特性。静态特性是

指静态信号作用下的输出输入关系特性，而所谓动态特性是指动态信

号下的输入输出关系特性。衡量传感器其静态特性优劣的重要性能指

标线是性灵敏度、迟滞、重复性、分辨率与稳定性。

传感器它是一种能够感受被测量信息的，在检测系统中传感器有

着广泛的应用，现代自动检测是以计算机技术为核心，以传感器技术

为基础构成的。

检测系统的各个组成部分是以信息流的过程进行划分的。传感器

处于整个系统的第一个环节，其作用是将直接感受到的被测量转换为

容易进行测试的电信号或其他所需形式的信号。检测技术是科学实验

中必不可少的手段。任何一项现代自然科学成就或技术发明，总是通

过检测技术获取大量准确的数据。检测技术能够涉及的测量范围与能

够达到的测量精度，很大程度上决定着现代科技进步的深度与广度。

如在国防科技中，没有检测技术，导弹发射与卫星上天是不可能的。

利用检测技术处理获取的数据信息，能对产品的质量和性能做出客观

的评价，为工艺人员进行制造工艺提供依据。在现在大工业生产中，

如果没有检测技术，新设备的研制以及复杂工艺流程的具体实现是不

可能的。

传感器的应用作为自动检测的首要环节，进行正确的选用是首先

要考虑的。在选用传感器时，不能片面追求其线性度好、灵敏度高、

迟滞小、重复性优、分辨力强，而是应该根据检测的具体要求和条件，

保证主要性能指标满足要求即可，即选用时应遵循下列几项原则：考

虑检测系统内部的要求；考虑检测系统外部的条件；考虑传感器自身

的技术指标。

传感器作为感知、获取和检测信息的窗口，提供着人类赖以进行

判断、决策与处理所必需的原始数据。若没有它，测量难以转换为电

信号，其他仪表和装备也就失去了存在的意义。虽然目前自动检测和

自动控制技术正经历着重大变革，但缺少传感器一