传感器与检测技术项目式教程（第2版）全套PPT课件.pptx

01汽车衡称重系统;项目描述;一、传感器基本知识

（一）传感器的定义、组成和分类

1．传感器的定义

传感器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。

传感器是把外界输入的非电信号转换成电信号的装置。一般也称传感器为变换器、换能器和探测器;;;;传感器技术是材料学、力学、电学、磁学、微电子学、光学、声学、化学、生物学、精密机械、仿生学、测量技术、半导体技术、计算机技术、信息处理技术、乃至系统科学、人工智能、自动化技术等众多学科相互交叉的综合性高新技术密集型前沿技术。;传感器的需求量;在美、日等发达国家，传感器倍受重视，而且将传感器列为尖端技术。

最近30年，发达国家对传感器在信息社会中的作用有了新的认识和评价。

俄国的“军事航天”计划将传感器列为重点，日本把传感器技术列为十大技术???首。

我国的“八五”规划以后，每次规划都将传感器技术列为重点发展的新技术。

在信息社会中各种信息的获取、处理与控制都离不开传感器与传感器技术。

有人认为：征服了传感器就等于征服了科学技术。

近20年来传感器已经在各个领域得到了广泛的应用。

已大大改变了20世纪60年代的发达的大脑（计算机技术）和落后的五官（传感器）状态。

;传感器的主要应用领域;在电力、冶金、石化、化工等流程工业中，通常建立24小时在线监测系统，这类任务只有传感器完成。;;;汽车与传感器;15;传感器与家用电器;;智能洗衣机中的传感器：衣物重量传感器，衣质传感器，水温传感器，水质传感器，透光率光传感器(洗净度),液位传感器，电阻传感器(衣物烘干检测)。;;;;鼠标:光电位移传感器;;;2003年9月，全球现场直播埃及金字塔世界最古老石棺的考古挖掘进程，可能揭开古埃及金字塔内部结构之谜。一个小机器人通过了埃及最大的金字塔内一条狭窄的通道，试图揭开4600年前的秘密。它的探秘之行以发现了又一道封闭的石门而告终。;小机器人挑战法老咒语，代替科学家勇探胡夫金字塔内部秘道。;;密歇根大学的机械手装配模型;广州中鸣数码的机器狗;;;;;;;;;;Clicktoaddtitleinhere;;电子血压计;助听器;耳式温度计;自动焦度计;化学/生物传感器;化学/生物传感器;化学/生物传感器;传感器组成框图;实例;2．传感器的分类

传感器的种类名目繁多，分类不尽相同。常用的分类方法如下。

（1）按被测量分类;

3．传感器的命名和代号

;（2）传感器的代号。传感器的代号依次为主题词（传感器）—被测量—转换原理—序号。

主题词—传感器，代号C。

被测量—用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。

转换原理—用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。

序号—用一个阿拉伯数字标记，厂家自定，用来表征产品设计特性、性能参数、产品系

列等。

例如：CWY—YB—20传感器

其中，C：传感器；WY：被测量是位移；YB：转换原理是应变式；20：传感器序号。

;（二）传感器的基本特性

传感器的特性主要是指输出与输入之间的关系，它有静态、动态之分。

静特性是指当输入量为常量或变化极慢时，即被测量各个值处于稳定状态时的输入输出关系。动特性是指输入量随时间变化的响应特性。

传感器的输入输出作用图如图1-8所示;

1．线性度

传感器的线性度是指传感器的输出与输入之间关系的线性程度。输出与输入关系可分为线性特性和非线性特性。

从传感器的性能看，希望具有线性关系，即具有理想的输出输入关系。但实际遇到的传感器大多为非线性

如果传感器非线性的方次不高，输入量变化范围较小时，可用一条直线（切线或割线）近似地代表实际曲线的一段，使传感器输出输入特性线性化。所采用的直线称为拟合直线，实际特性曲线与拟合直线之间的偏差称为传感器的非线性误差（或线性度），通常用相对误差rL表示

;常用的几种直线拟合方法;2．灵敏度

灵敏度S是指传感器的输出量增量Δy与引起输出量增量Δy的输入量增量Δx的比值，用S表示，即

;3．迟滞

传感器在正（输入量增大）反（输入量减小）行程期间其输出/输入特性曲线不重合的现象称为迟滞，如图1-11所示。也就是说，对于同一大小的输入信号，传感器的正反行程输出信号大小不相等。产生这种现象的主要原因是由于传感器敏感元件材料的物理性质和机械零部件的缺陷所造成的，;4．重复性

重复性是指传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变化时，所得特性曲线不一致的程度，;5．分辨力与阀值

分辨力是指传感器能检测到被测量的最小增量。分辨力可用绝对值表示，也可用与满量程的百分数表示。当被测量的变化小于分辨力时，传感器对输入量的变化无任何反应。

在传感器输入零点附近的分辨力称为阈值。

对数字仪表而言，如果没有其他附加说明的，一般可认为该仪表的最末位