《测试技术与传感器》课件绪论.ppt

一、测试技术与传感器的基本概念

二、传感器的发展过程及发展途径

一、测试技术与传感器的基本概念1.测试与测试技术测试(MeasurementandTestTechnology)，指的是“测量”和“试验”，是一种具有实验性质的测量。测量包括为确定被测对象的量值而进行的所有操作过程，试验是对迄今未知事物的探索性认识过程。因此，测试具有探索、分析和研究的特征，是测量和试验的综合。测试技术泛指与测试相关的各种技术，凡需要考察事物的状态、变化和特征等，并要对它进行定量的描述时，都离不开测试技术。测试过程由相应的测试系统完成和实现。2.测试系统组成测试的各个操作过程构成了测试系统，如图0-1所示。一个典型的测试系统由传感器、信号调理电路和信息处理、显示记录仪器等三部分组成。图0-1测试系统的组成传感器的作用是将被测信号转换为适合系统进行后续处理的电信号。信号调理电路的作用是对传感器输出的信号做进一步的加工和处理，完成信号间的转换，如放大、调制解调、滤波等；有些测试系统中，该部分还包括信息处理，其作用是借助微处理器或计算机完成信号的检测、判断、智能分析等处理功能。传统的测试系统并不包括信息处理部分，但随着电子技术、计算机技术的飞速发展，已经有越来越多的测试系统具备了信息处理的能力。显示记录仪器的作用是将所测得的信号转换成一种能为人所理解的形式，供人们观察和分析，或转换成应用场合所要求的形式，形成输出。3.测试的目的和意义人类对客观世界的认识和改造活动总是以测试工作为基础的。测试是人类认识自然、掌握自然规律的实践途径之一，是科学研究中获得感性材料、接受自然信息的途径，是形成、发展和检验自然科学理论的实践基础。在工程技术中，许多复杂的工程问题至今还难以进行完善的理论分析和计算，必须依靠实验研究来解决实际问题。通过测试工作积累原始数据，是工程设计和研究中非常艰巨但又是很重要的一项工作。4.传感器及其相关技术简介信息革命的三大重要支柱是信息的采集、传输和处理。信息采集中，首先要获得原始的信息，其最基本的元件是传感器，关键技术就是传感器技术。因此，传感器及其相关的应用技术(传感器、与传感器相关的电子技术、信息处理)是信息领域的源头技术。目前，传感器技术已成为许多国家高新技术竞争的核心，世界各国尤其是发达国家都将传感器技术列为重点发展的关键技术之一。因此，在电子信息类专业开设“测试技术与传感器”课程，对培养掌握现代信息技术的工程技术人员具有十分重要的意义。传感器技术在某种意义上与测试技术是等同的，是测量技术、半导体技术、计算机技术、信息处理技术、微电子学、光学、声学、精密机械、仿生学和材料科学等众多学科相互交叉的综合性和高新技术密集型前沿技术之一，是现代新技术革命和信息社会的重要基础，是自动检测和自动控制技术不可缺少的重要组成部分。目前，传感器及其应用技术已成为我国国民经济发展不可或缺的一部分，传感器在工业部门的应用普及率已被国际社会作为衡量一个国家智能化、数字化以及网络化的重要标志之一。传感器技术是新技术革命和信息社会的重要技术基础，是现代科技的开路先锋，也是当代科学技术发展的一个重要标志。传感器技术、通信技术、计算机技术分别对应信息技术中的采集、传输和处理。如果说计算机是人类大脑的扩展，那么传感器就是人类五官的延伸。当集成电路、计算机技术飞速发展时，电脑的运算速度和信息处理能力得以成倍地提高，这时人们才逐步认识到信息摄取装置——传感器没有跟上信息技术的发展，因而惊呼“大脑发达、五官不灵”。世界上技术发达的国家对传感器技术开发都十分重视。美、日、英、法、德等国都把传感器技术列为国家重点开发的关键技术之一。美国在20世纪80年代就声称世界已进入传感器时代，并在其确定的国家长期安全和经济繁荣至关重要的22项技术中，有６项与传感器及信息处理技术直接相关；对于保护美国武器系统质量优势至关重要的关键技术，其中８项为无源传感器；美国空军本世纪初举出15项有助于提高21世纪空战能力的关键技术，传感器技术名列第二。日本则把传感器技术列为十大技术之首，将传感器技术列为国家重点发展的六大核心技术之一，与计算机、通信、激光半导体、超导并列，日本工商界人士甚至声称:“掌握了传感器技术，就能够支配新时代”。德国视军用传感器为优先发展技术，英、法等国对传感器的开发投资也在逐年升级。正是由于世界各发达国家的普遍重视和投入开发，传感器的发展十分迅速，近十几年来，其产量及市场需求年增长率均在10％以上，远高于世界经济的发展速度。目前世界上从事传感器的研制和生产工作的单位已增至5000余家。美国、俄罗斯以及欧盟各自从事传感器研究和生产工作的厂家有