《檢測與傳感技術》

1、檢測與傳感技術 緒 論 整理ppt2體系定位體系定位 大學物理、電子線路大學物理、電子線路( (模擬、數字模擬、數字) )、信號與系統、微機、信號與系統、微機原理與接口等課程的后續(xù)課程，反映了上課課程知識體原理與接口等課程的后續(xù)課程，反映了上課課程知識體系的系的綜合應用型綜合應用型科目?？颇俊ｉ_設目的開設目的 信息捕獲信息捕獲( (獲取獲取) )是信息技術領域的是信息技術領域的“前沿陣地前沿陣地”，傳感，傳感器是信息獲取的主要工具。器是信息獲取的主要工具。教學要求教學要求 平時要求：平時要求：考勤、紀律考勤、紀律 考試要求：考試要求：閉卷閉卷 本課程的本課程的體系定位體系定位、開設目的開設目的

2、及及教學要求教學要求檢檢測測與與傳傳感感技技術術整理ppt3主講內容主講內容1. 緒論、傳感與檢測技術理論基礎緒論、傳感與檢測技術理論基礎(I)2. 傳感與檢測技術理論基礎傳感與檢測技術理論基礎(II)、傳感器的組成、分類和基本特性、傳感器的組成、分類和基本特性3. 電阻式傳感器電阻式傳感器(電阻應變式電阻應變式)4. 熱電阻，熱敏電阻，電感式傳感器熱電阻，熱敏電阻，電感式傳感器5. 差動變壓器式傳感器差動變壓器式傳感器6. 電容式傳感器電容式傳感器7. 壓電式傳感器壓電式傳感器8. 磁電式傳感器磁電式傳感器整理ppt4主講內容主講內容 (續(xù)續(xù))9. 光電式傳感器光電式傳感器10. 半導體傳感

3、器半導體傳感器11.超聲波、微波傳感器超聲波、微波傳感器12.輻射式與數字式傳感器輻射式與數字式傳感器13.集成智能式傳感器、生物傳感器集成智能式傳感器、生物傳感器14. 傳感器電路傳感器電路(匹配、處理、傳輸、抗干擾匹配、處理、傳輸、抗干擾)15. 傳感器應用傳感器應用(溫度、壓力測量溫度、壓力測量)16. 傳感器應用傳感器應用(流量、物位測量流量、物位測量)整理ppt5 本課程的本課程的知識體系知識體系傳感技術傳感技術檢測技術檢測技術+= 檢測與傳感技術檢測與傳感技術傳感器傳感器將非電量轉換將非電量轉換為與之有確定為與之有確定對應關系的電對應關系的電量的輸出裝置。量的輸出裝置。是一門研究是

4、一門研究自動檢測系統自動檢測系統中的信息提取、中的信息提取、信息轉換、信息處理問題信息轉換、信息處理問題5的技術。的技術。自動檢測系統自動檢測系統是自動測量、自動計量、是自動測量、自動計量、自動保護、自動診斷、自動信號處理等自動保護、自動診斷、自動信號處理等諸系統的總稱。諸系統的總稱。檢檢測測與與傳傳感感技技術術整理ppt6 本課程在電子信息技術中的本課程在電子信息技術中的地位地位傳感器技術傳感器技術已成為現代信息技術的重要支柱之一。已成為現代信息技術的重要支柱之一。什么是傳感器？傳感器是怎樣發(fā)展的呢？什么是傳感器？傳感器是怎樣發(fā)展的呢？現代信息技術的三大重要支柱現代信息技術的三大重要支柱信息

5、處理信息處理 !信息采集信息采集信息傳輸信息傳輸檢檢測測與與傳傳感感技技術術整理ppt7從人的感覺系統到機器人從人的感覺系統到機器人整理ppt8 什么是傳感器什么是傳感器人類從外界獲取信息，必須借助于人類從外界獲取信息，必須借助于感覺器官感覺器官。傳感器是與人的感覺器官相對應的元件。傳感器是與人的感覺器官相對應的元件。能夠感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉換能夠感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉換成可輸出信號的器件或裝置。成可輸出信號的器件或裝置。傳感器通常由傳感器通常由敏感元件敏感元件和和轉換元件轉換元件組成。組成。檢出器檢出器被測量被測量測量環(huán)境測量環(huán)境狹義傳感器狹義傳感器輸入匹配輸入匹配

6、放大變換放大變換輸出輸出信號處理部分信號處理部分廣義傳感器廣義傳感器檢檢測測與與傳傳感感技技術術整理ppt9 傳感器的發(fā)展和作用傳感器的發(fā)展和作用使用傳感器的歷史可以追溯到遠古時代使用傳感器的歷史可以追溯到遠古時代中國的中國的候風地動儀；候風地動儀；16世紀利用液體膨脹測量溫度；世紀利用液體膨脹測量溫度；19世紀以電磁學為基礎建立的物理測量法則。世紀以電磁學為基礎建立的物理測量法則。(以英國物理學家以英國物理學家法拉第法拉第為代表為代表: 電磁感應定律電磁感應定律)以電量作為輸出的傳感器，其發(fā)展歷史最短，但以電量作為輸出的傳感器，其發(fā)展歷史最短，但發(fā)展最為迅猛發(fā)展最為迅猛 !檢檢測測與與傳傳感

7、感技技術術整理ppt10候風地動儀圖候風地動儀圖候風地動儀圖候風地動儀圖檢檢測測與與傳傳感感技技術術整理ppt11液體膨脹溫度儀液體膨脹溫度儀檢檢測測與與傳傳感感技技術術整理ppt12以電量作為傳感器輸出的優(yōu)越性以電量作為傳感器輸出的優(yōu)越性可以可以靈活靈活地改變測量儀器的地改變測量儀器的靈敏度靈敏度，有利于擴大量程。有利于擴大量程。便于便于遠距離遠距離傳輸。傳輸。便于信息的便于信息的數字化、微型化、智能化數字化、微型化、智能化。檢檢測測與與傳傳感感技技術術整理ppt13當今，傳感器技術迅速發(fā)展的原因當今，傳感器技術迅速發(fā)展的原因電子工業(yè)和信息技術的促進。電子工業(yè)和信息技術的促進。政府的產業(yè)導向

8、和扶植。政府的產業(yè)導向和扶植。國防、空間技術和民用產品市場的迫切需求。國防、空間技術和民用產品市場的迫切需求。許多高新技術為開發(fā)新型傳感器提供了理論基許多高新技術為開發(fā)新型傳感器提供了理論基礎、技術保障和工藝支持。礎、技術保障和工藝支持。檢檢測測與與傳傳感感技技術術整理ppt14消費類電子學消費類電子學 電子秤電子秤檢檢測測與與傳傳感感技技術術整理ppt15消費類電子學消費類電子學 光學成像設備光學成像設備檢檢測測與與傳傳感感技技術術整理ppt16 消費類電子學消費類電子學 ATM機機檢檢測測與與傳傳感感技技術術整理ppt17一種一種3D體感攝影機體感攝影機, 同時導入了即時動態(tài)捕捉、影像辨識

9、、麥克風輸入、語音辨識、社群互動等功能。同時導入了即時動態(tài)捕捉、影像辨識、麥克風輸入、語音辨識、社群互動等功能。 消費類電子學消費類電子學 Kinect檢檢測測與與傳傳感感技技術術整理ppt18工業(yè)電子學工業(yè)電子學 酒精探測儀酒精探測儀檢檢測測與與傳傳感感技技術術整理ppt19工業(yè)電子學工業(yè)電子學 機器人機器人檢檢測測與與傳傳感感技技術術整理ppt20整理ppt21生物醫(yī)學電子學生物醫(yī)學電子學 B B型超聲波探測儀型超聲波探測儀檢檢測測與與傳傳感感技技術術整理ppt22 汽車電子學汽車電子學Volvo S60 Volvo S60 防撞系統防撞系統檢檢測測與與傳傳感感技技術術整理ppt23航空航

10、天應用航空航天應用 “伽利略伽利略”號木星探測器號木星探測器檢檢測測與與傳傳感感技技術術整理ppt24航空航天應用航空航天應用“嫦娥三號嫦娥三號”著陸器和著陸器和“玉兔號玉兔號”月球車月球車( (巡視器巡視器) )檢檢測測與與傳傳感感技技術術全景相機、全景相機、測月雷達、測月雷達、紅外成像光譜儀紅外成像光譜儀 月基光學望遠鏡、月基光學望遠鏡、極紫外相機極紫外相機 地球等離子體層圖像數據首次發(fā)布地球等離子體層圖像數據首次發(fā)布( ( 拍攝于拍攝于20132013年年1212月月1616日日 ) )整理ppt25傳感器的分類方法很多主要有如下幾種：（1）按被測量分類，可分為力學量、光學量、磁學量、幾

11、何學量、運動學量、流速與流量、液面、熱學量、化學量、生物量傳感器等。這種分類有利于選擇傳感器、應用傳感器 （2） 按被測物理量分類如：力，壓力，位移，溫度，流量、速度、氣體成份角度傳感器等;整理ppt26按照工作原理分類可分為電阻式、電容式、電感式，光電式，光柵式、熱電式、壓電式、紅外、光纖、超聲波、激光傳感器等。這種分類有利于研究、設計傳感器，有利于對傳感器的工作原理進行闡述。可分為電阻、電容、電感、電壓、霍爾、光電、光柵、熱電偶等傳感器。如：應變式傳感器、壓電式傳感器、壓阻式傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、光電式傳感器等;整理ppt27按敏感材料不同分為半導體傳感器、陶瓷傳感器、石英傳

12、感器、光導纖推傳感器、金屬傳感器、有機材料傳感器、高分子材料傳感器等。這種分類法可分出很多種類整理ppt28按照傳感器輸出量的性質分為摸擬傳感器、數字傳感器。數字傳感器便干與計算機聯用，且坑干擾性較強，例如脈沖盤式角度數字傳感器、光柵傳感器等。傳感器數字化是今后的發(fā)展趨勢。輸出為開關量(“1”和0”或“開”和“關”)的開關型傳感器;輸出為模擬型傳感器;輸出為脈沖或代碼的數字型傳感器。數字式：傳感器輸出為數字量，如：編碼器式傳感器。模擬式：傳感器輸出為模擬電壓量;整理ppt29按應用場合不同工業(yè)用，農用、軍用、醫(yī)用、科研用、環(huán)保用和家電用傳感器等。若按具體便用場合，還可分為汽車用、船艦用、飛機用

13、、宇宙飛船用、防災用傳感器等。整理ppt30根據使用目的的不同又可分為計測用、監(jiān)視用，位查用、診斷用，控制用和分析用傳感器等。整理ppt按照傳感器轉換能量的方式分：(1)能量轉換型：如：壓電式、熱電偶、光電式傳感器等;(2)能量控制型：如：電阻式、電感式、霍爾式等傳感器以及熱敏電阻、光敏電阻、濕敏電阻等。31整理ppt32主要特點主要特點傳感器的特點包括：微型化、數字化、智能化、多功能化、系統化、網絡化，它不僅促進了傳統產業(yè)的改造和更新換代，而且還可能建立新型工業(yè)，從而成為21世紀新的經濟增長點。微型化是建立在微電子機械系統（MEMS）技術基礎上的，已成功應用在硅器件上做成硅壓力傳感器。整理ppt33主要功能常將傳感器的功能與人類5大感覺器官相比擬光敏傳感器視覺聲敏傳感器聽覺氣敏傳感器嗅覺化學傳感器味覺流體傳感器