传感器：绪论课件

传感器原理及应用Tel:Email:教材：《传感器原理及应用》，王化祥、张淑英编著。天津大学出版社，1999年2月第2版。参考书：1.《传感器原理设计与应用》，刘迎春、叶湘滨编著。国防科技大学出版社，1997年8月第三版；2.《传感器及其应用》，栾桂冬、张金铎、金欢阳编著。西安电子科技大学出版社，2002年1月第1版；3.《新编传感器电路设计手册》，赵家贵、付小美、董平主编。中国计量出版社，2002年9月第1版。

绪论传感器的定义及组成；传感器的分类；传感器的应用；传感器的发展趋势。2006.9.1JC204->传感器的例子：光栅直线位移与角位移传感器传感器的例子：电感式位移传感器传感器的例子：面阵和线阵图像传感器传感器的例子：压力/力传感器传感器的例子：温度传感器传感器的例子：气体传感器0.2.2按工作原理分类可分为：应变式、电容式、电感式、压电式、热电式等。1.结构型：传感器依赖其结构参数变化实现信息的转换； 如：应变式力传感器。2.物性型：传感器依赖敏感元件物理特性的变化实现信息的转化；如：热电偶温度传感器。0.2.3按物理现象分类0.2.4按能量关系分类1.能量转换型：传感器直接将被测量的能量装换为输出量的能量；如：动圈式话筒、压电式力传感器等传感器甲种能量输入如：热能乙种能量输出如：电能2.能量控制型：由外部共给能量，由被测量来控制能量的输出；如：集成电路式温度传感器、应变式压力传感器等……被测量输入如：温度能量输出如：电能能量输入如：电能0.3传感器的应用0.3.1科学研究1.传感器在空间探测方面的应用如：哈勃太空望远镜，它全长12.8米，镜筒直径4.27米，重11吨，由三大部分组成，第一部分是光学部分，第二部分是科学仪器，第三部分是辅助系统，包括两个长11.8米，宽2.3米，能提供2.4千瓦功率的太阳电池帆板，两个与地面通讯用的抛物面天线。历史上，很少有望远镜能够像哈勃太空望远镜这样，对天文学研究产生如此深远的影响。哈勃望远镜外观哈勃望远镜结构PhotomultiplierTube

(PMT)0.3.2工业自动化1.形位测量；激光三角法距离测量激光三角法距离测量的应用2.重量测量；0.3.3汽车工业1.汽车碰撞试验假人在碰撞的一刹那，假人头、胸、膝盖等重点部位受伤的数据，会通过内置于模拟人体内的传感器被采集器采集。研究人员借助这些数据，就可分析出车祸中真人的受伤程度，并参考相应指标，对汽车的安全性能进行评估。一个假人由近400个部件、大约60个传感器组成。成人模型大致有三类：50％人模—代表身高177厘米和体重86公斤的中等身材；95％人模—代表身高188厘米和体重108公斤的大型身材；5％人模—代表身高148厘米和体重56公斤的矮小身材。汽车碰撞假人传感器控制器气体发生器气囊汽车安全气囊组成汽车多个安全气囊组成3.汽车ABS（Anti-LockBrakeSystem）系统A.B.S.系统

(Anti-LockBrakeSystem）是为了防止刹车锁死所设计的系统。当车轮产生锁死的那一瞬间，ABS防锁死刹车系统会将刹车释放，在车轮恢复转动之后，马上再施以刹车力量，以使轮胎与地面的摩擦力始终为静摩擦力。地面车轮汽车运行方向地面对车轮的静摩擦力方向汽车的制动力取决于制动器的摩擦力，但能使汽车制动减速的制动力，还受地面附着系数的制约。当制动器产生的制动力增大到一定值时，汽车轮胎将在地面上出现滑移。其滑移率δ＝(Vt-Va)/Vt×100％式中：Vt--汽车理论速度；Va--汽车实际速度。地面车轮汽车运行方向地面对车轮的静摩擦力方向据试验证实，当车轮滑移率δ＝15％一20％时附着系数达到最大值，因此，为了取得最佳的制动效果，一定要控制其滑移率在15％一20％范围内。

常用的ABS控制器它以控制车轮的角减速度为对象，控制车轮的制动力，实现防抱死制动，其结构主要由轮速传感器、控制器(电脑)及电磁阀组成。轮速传感器控制器电磁阀刹车0.3.4家用1.数码相机数码相机通常由，镜头、图像传感器、处理器、LCD显示器、存储设备等组成，其中图像传感器决定了整个数码相机的成像质量。另外数码相机中还有自动调焦传感器、自动测光传感器、防抖动传感器。2.家庭安防系统主要使用的传感器有：热释电红外移动传感器、微波移东传感器、玻璃破碎传感器。单反数码相机结构0.3.5军事例子：红外自动寻的简易的红外寻的由四象限红外传感器、控制器、执行机构组成。四象限红外传感器由四个独立的位于四个象限的红外传感器单元构成。被追踪的红外源通过红外透镜成像到四象限传感器上。若果目标位于导弹的正前方，则四个单元感受光强一致，当目标发生偏移，则四个单元感受的光强产生差异。四象限传感器红外透镜红外目标四象限传感器寻的原理目标成像四象限传感器红外透镜红外目标四象限传感器寻的原理目标成像四象限传感器红外透镜红外目标四象限传感器寻的原理目标成像0.4传感器发展趋势1.传感器的固态化，如SPM取代PMT；2.传感器的集成化和多功能化

如美国AD公司基于iMEMS的加速度传感器和陀螺仪。ADXL103加速度传感器原理图2006.9.4JC204->基于MEMS技术的微型声传感器ADXRS300陀螺仪原理图一种MEMS系统放大照片3.传感器的图像化，传感器不仅限于某一点的物理量的测量，开始向一维、二维到三维方向发展。

如压力传感器由单点发展为二维，从而实现了触觉传感器功能。4.传感器的智能化网络化

将CPU和信号调理以及通信接口集成到传感器中，实现了传感器的智能化和网络化。现场总线传感器元件信号调理CPU网络接口智能化、网络化传感器组成………………