《传感器及检测技术》课件.pptVIP

*******************传感器及检测技术传感器是现代科技的重要组成部分，广泛应用于各个领域。检测技术是通过传感器获取信息并进行处理，以实现对目标对象的识别、测量和控制。课程简介课程内容本课程旨在介绍传感器及检测技术的核心概念，涵盖从传感器类型到应用场景的全面知识。学习目标通过本课程的学习，学生将能够了解传感器的基本原理、分类、应用和发展趋势。课程安排课程将采用理论讲解、实验演示和案例分析相结合的方式进行教学。传感器的基本概念感知物理量传感器是能够感知物理量并将其转换成可测量的信号的装置。信号转换传感器将物理量转换为电信号，以便进行测量和控制。应用广泛传感器应用于工业、医疗、环境监测、自动化等各个领域。传感器的分类按工作原理分类基于传感器的转换原理，可分为电阻式、电容式、电感式、压电式、光电式、热电式等。按被测物理量分类根据传感器所测量的物理量，可分为温度传感器、压力传感器、流量传感器、位移传感器、化学传感器、生物传感器等。按应用领域分类可分为工业传感器、环境传感器、医疗传感器、汽车传感器、航空航天传感器等。按功能分类可分为模拟传感器、数字传感器、智能传感器、微型传感器等。常见物理量传感器温度传感器用于测量物体温度的传感器，常见类型包括热电偶、热敏电阻、铂电阻等。压力传感器用于测量气体或液体压力的传感器，常见类型包括应变式压力传感器、压阻式压力传感器、陶瓷压力传感器等。流量传感器用于测量流体流量的传感器，常见类型包括涡街流量计、电磁流量计、超声波流量计等。位移传感器用于测量物体位移的传感器，常见类型包括电位器位移传感器、电感式位移传感器、霍尔式位移传感器等。温度传感器温度传感器是一种将温度变化转化为电信号输出的传感器。常见的温度传感器包括热电偶、热电阻、热敏电阻、半导体温度传感器等。这些传感器广泛应用于工业生产、医疗诊断、气象监测、家居生活等领域。压力传感器压力传感器是一种将压力信号转换为电信号的装置。压力传感器广泛应用于工业自动化、医疗器械、航空航天等领域。常用的压力传感器类型包括应变式压力传感器、压阻式压力传感器和压电式压力传感器。在选择压力传感器时，需要考虑压力范围、精度、响应速度、工作温度、环境温度等因素。流量传感器涡轮流量计基于流体旋转速度测量流量。使用传感器探测转子的旋转速度，旋转速度与流量成正比。电磁流量计利用法拉第电磁感应定律测量流量。当导电液体在磁场中流动时，会在液体中感应出电压，该电压与流量成正比。超声波流量计利用超声波在流体中的传播速度测量流量。测量超声波在流体中逆流和顺流传播的时间差，该时间差与流量成正比。孔板流量计通过测量流体通过孔板前后压差来计算流量。压差与流量的平方成正比。位移传感器位移传感器主要测量物体的位置变化，例如线性位移或角度位移。常见的位移传感器包括电位器式、电感式、电容式、光电式等。它们在机械、航空航天、医疗等领域有着广泛的应用，例如机器人的关节控制、汽车安全气囊系统、医疗设备的精确定位等。化学传感器化学传感器可用于检测特定物质的浓度或存在。常见的化学传感器包括气体传感器、pH传感器和生物传感器。它们在环境监测、医疗诊断和食品安全等领域具有重要应用。生物传感器生物传感器是一种将生物识别元件与物理传感器结合在一起的装置。生物识别元件通常是酶、抗体、核酸等生物分子，它们可以识别特定的目标物质。物理传感器将生物识别元件的反应转化为可测量的信号，如电信号或光信号。生物传感器在医疗诊断、环境监测、食品安全等领域有着广泛的应用。例如，血糖传感器可以快速检测血糖浓度，为糖尿病患者提供有效的血糖监测。信号调理电路11.信号放大将传感器输出的微弱信号放大到可被后续电路处理的水平，提高信号的信噪比。22.信号滤波去除信号中的噪声和干扰，保证信号的纯净度，提高测量精度。33.信号转换将传感器输出的信号转换成适合后续处理的信号类型，例如模拟信号转换为数字信号。44.信号线性化将传感器的非线性输出特性转换成线性输出特性，方便数据处理和分析。数模转换和模数转换1数模转换(DAC)将模拟信号转换为数字信号数字信号处理存储和传输2模数转换(ADC)将数字信号转换为模拟信号传感器数据采集模拟信号处理3应用数据采集、信号处理、控制系统工业自动化医疗设备传感器的标定和校准标定标定是确定传感器输出值与输入量之间的关系，建立传感器数学模型。标定方法包括静态标定和动态标定，使用标准参考值来确定传感器的输出。校准校准是指调整传感器输出值，使其与标准值一致，消除误差和偏差。校准过