专题十 光纤传感器与集成传感器与智能传感器（课件）-山东省职教高考《传感器及应用》（高教版）专题复习讲练测.pptxVIP

专题十.光纤传感器与集成传感器与智能传感器《传感器及应用》（高教版）专题复习讲练测

目录01考纲解读03考题讲解05归纳小结02知识点梳理04课内练习

常见考点：1.光纤的结构：光纤由纤芯、包层和涂覆层组成。纤芯是光的传输通道，其折射率较高；包层的折射率低于纤芯，使光在纤芯内通过全反射进行传播；涂覆层用于保护光纤，增强其机械性能。2.光纤传感器的原理：光纤传感器的工作原理基于光的各种特性变化，如强度、相位、波长、偏振态等。3.智能传感器的定义及其功能：智能传感器是带有微处理器，能够进行信息采集、处理和传输等功能的传感器，具有自校准、自诊断、自补偿、数据存储与记忆、数字通信等功能。一.考纲解读

一.考纲解读考试要求012.清晰列举光纤传感器的特点，并能解释其在实际应用中的意义。023.对比说明集成传感器的特点，以及在实际应用中的优势。031.能够准确描述光纤的结构组成，理解纤芯和包层的作用以及折射率特点。

易考题型：1.选择题：分析大规模集成电路如何推动传感器的发展和变革。2.解答题：能够准确描述光纤的结构组成，理解纤芯和包层的作用以及折射率特点。3.应用题：对比说明集成传感器的特点，以及在实际应用中的优势。一.考纲解读

知识点思维导图二.知识点梳理和重点概念复习

知识点梳理：光纤的结构光纤一般为圆柱形结构，由纤芯、包层和保护层组成。纤芯由石英玻璃或塑料拉成，位于光纤中心，直径为5~75um。纤芯外是包层，有一层或多层结构，总直径在100~200um左右，包层材料一般为纯SiO2中掺微量杂质，其折射率略低于纤芯折射率。包层外面涂有涂料(即保护层)，其作用是保护光纤不受损害，增强机械强度，保护层折射率远远大于包层材料折射率。这种结构能将光波限制在纤芯中传输。二.知识点梳理和重点概念复习

知识点梳理：光纤传感器的原理光纤传感器是以光学量转换为基础，以光信号为变换和传输的载体，利用光导纤维输送光信号的一种传感器。光纤传感器主要由光源、光导纤维(简称光纤)、光检测器和附加装置等组成。光源种类很多，常用光源有钨丝灯、激光器和发光二极管等。光纤很细，柔软，可弯曲，是一种透明的能导光的纤维。光纤之所以能进行光信息的传输，是因为利用了光学上的全反射原理，即人射角大于全反射的临界角的光都能在纤芯和包层的界面上发生全反射，反射光仍以同样的角度向对面的界面入射，这样光将在光纤的界面之间反复地发生全反射而进行传输。附加装置主要是一些机械部件，它随被测参数的种类和测量方法而变化。二.知识点梳理和重点概念复习

知识点梳理：光纤传感器的特点（1）不受电磁场的干扰。当光信息在光纤中传输时，它不会与电磁场发生作用，因而信息在传输过程中抗电磁干扰能力很强，使其特别适合于电力系统。绝缘性能高。光纤是不导电的非金属材料，其外层的涂覆材料硅胶也不导电，因而光纤绝缘性能高，可很方便地测量带高压电设备的各种参数。（2）防爆性能好，耐腐蚀。由于在光纤内部传输的是能量很小的光信息，不会产生火花、高温、漏电等不安全因素，因此光纤传感器的安全性能好。光纤传感器适合于有强腐蚀性对象的参数测量。（3）导光性能好。对传输距离较短的光纤传感器来说，其传输损耗可忽略不计，利用这一特性制成了锅炉火焰监测器监视其火焰的状态。二.知识点梳理和重点概念复习

知识点梳理：大规模集成电路对传感器的影响1.传感器向固体化、半导体化和集成化方向的发展功能强而价格低的计算机系统在各方面的广泛使用，特别在工业自动控制、机器人技术和自动检测等方面的应用，要求有大量精度高、尺寸小和价格便官的传感器与之相适应。另外在这些应用中，计算机往往要直接接收从传感器输出的信号，这就要求传感器的输出直接是申学量。原来占主导地位的结构型传感器就显得不能适应，促使了传感器向固体化、半导体化和集成化方向的发展。2.传感器制造工艺的革新为了不断促进集成度的增长，集成电路的工艺技术有着日新月异的发展。目前的集成电路技术可提供高精度的细微加工技术、高密度的器件集成、制造工艺的严格一致性和高可靠性。这些二.知识点梳理和重点概念复习

知识点梳理：技术和工艺为传感器制造工艺的革新提供了有力的手段。由于这些技术特别适合于许多固体传感器的制作，从而促使固体传感器得以较快地发展。3.集成传感器的形成集成电路的发展为制造传感器提供了许多成熟的材料。特别是半导体硅材料已能较自由地为人们所利用，它有许多适宜制造传感器的性质，并制成了实用的传感器。利用硅材料制作的半导体传感器，除了具有固体传感器的一般优点外，还可以把一些集成电路与传感器制作在一起，构成所谓的传感器集成电路或简称为集成传感器。二.知识点梳理和重点概念复习

知识点梳理：集成传感器的特点(1)成本低由于硅集成电路工艺已十分完