检测与传感技术-绪论

绪论一、传感器的作用传感器是信息采集系统的首要部件，是实现现代化测量和自动控制（包括遥感、遥测、遥控)的主要环节，是信息的源头，又是信息社会赖以存在和发展的物质与技术基础。

二、传感器的定义与组成

1.定义能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。2.组成传感器一般由敏感元件、转换元件、基本转换电路三部分组成，组成框图见图0-1。

图0-1传感器组成框图

敏感元件：直接感受被测量并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。例：一种气体压力传感器的示意图。膜盒2的下半部与壳体1固接，上半部通过连杆与磁芯4相连，磁芯4置于两个电感线圈3中，后者接入转换电路5。这里的膜盒就是敏感元件，其外部与大气压力pa相通，内部感受被测压力p。当p变化时，引起膜盒上半部移动，即输出相应的位移量。

敏感元件转换元件基本转换电路被测量电量转换元件：将敏感元件的输出转换成一定的电路参数。有时敏感元件和转换元件的功能是由一个元件（敏感元件）实现的。在图0-2中，转换元件是可变电感线圈3，它把输入的位移量转换成电感的变化。基本转换电路：将敏感元件或转换元件输出的电路参数转换、调理成一定形式的电量输出。上述电感变化量接入基本转换电路(简称转换电路)，便可转换成电量输出。传感器只完成被测参数至电量的基本转换，然后输入到测控电路，进行放大、运算、处理等进一步转换，以获得被测值或进行过程控制。三、传感器的分类及对它的一般要求

传感器的分类１.按传感器的工作机理：物理型、化学型、生物型等２.按构成原理：结构型与物性型两大类。３.根据传感器的能量转换情况：能量控制型和能量转换型。４.按照物理原理：电参量式传感器、半导体式传感器、压电式传感器、光电式传感器、气电式传感器、热电式传感器、波式传感器、射线式传感器、磁电式传感器５.按传感器的用途：位移传感器、压力传感器、振动传感器、温度传感器等等角度位移速度压力温度湿度声强光照磁场

传感器电压电流电阻电容

传感器的一般要求

各种传感器，由于原理、结构不同，使用环境、条件、目的不同，其技术指标也不可能相同。但是有些一般要求却基本上是共同的，包括：

①可靠性；②静态精度；③动态性能；④灵敏度；⑤分辨力；

⑥量程；⑦抗干扰能力；⑧能耗；⑨成本；⑩对被测对象的影响等。四、传感器的应用领域

现在我们的身边大量地使用着各种各样的传感器1、传感器在工业检测和自动控制系统中的应用超声波检测电容指纹识别

这种遥控器所利用的是一种肉眼看不见的红外光，又称为红外线。电视机的遥控器中就是使用着光学传感器。肉眼看不见2、传感器与家用电器

这种麦克风是一种将声音信号转换为电信号的传感器。唱卡拉OK时使用的麦克风，也是一种传感器。透光率传感器温湿度传感器温度传感器感应水龙头电子门R1aR2uoUcc+R3Rt

功放b温控室A+-uo1加热元件

这种温度室是一种将温度变化转换为电信号的传感器。火灾报警器机械鼠标的内部结构传感器就是将光、声音、温度等物理量，转换成为能够用电子电路处理的电信号即电压与电流的器件。3、汽车与传感器汽车气囊的保护作用

使用加速度传感器可以在汽车发生碰撞时，经控制系统使气囊迅速充气。辅助泊车传感器双声纳间隙检测声纳后声纳电源指示转向指示间隙警告ECU间隙检测声纳集成开关面板[多功能信息显示][多功能显示]侦测栅主要功能是判断正前方及侧前方的障碍物定位、地理信息汽车行驶速度测量4、传感器在机器人上的应用触觉能力：主要指确定工作对象是否存在，以及它的尺寸大小和形状等。接近觉：主要用于探测机器人自身与周围物体之间相对位置或距离的传感器。接近觉界于触觉与视觉之间。视觉：孔、边、拐角的检测及工作对象形状的检测等。压觉：主要用于检测机器人与作业对象之间接触面的法向压力值的大小。滑觉：主要用于检测物体因自重相对于机器人手爪的滑移量的大小。弧焊机器人弧焊机器人喷漆机器人装配机器人5、传感器在医疗及人体医学上的应用医用传感器，是应用于生物医学领域的那一部分传感器，它所拾取的信息是人体的生理信息，而它的输出常以电信号来表现。人体生理信息有电信息和非电信息两大类，从分布来说有体内的（如血压等各类压力），也有体表的（如心电等各类生物电)和体外的(如红外、生物磁等）6、传感器与环境监测7、传感器与航空及航天8、传感器与遥感技术五、传感器的发展趋势和方向开发新型传感器开发新材料采用新工艺集成化、多功能化与智能化利用物理现象、化学反应和生物效应是各种传感器工作的基本原理，所以发现新现象与新效应是研制新型传感器的重要基础，其意义极为深远。例如日本夏普公司利用超导技术研制成功高温超导磁传感器，是传感器技术的重大突破，其灵敏应比霍尔器件高，仅次于超导量子干涉器件．而其制造工艺远比超导量子干涉器件简单，它可用于磁成像技术，具有广泛推广价值。传感器材料是传感器技术的重要基础，由于材料科学的进步．人们在制造时，可任意控制它们的成分，从而可以设计制造出用于各种传感器的功能材料。传感器体积更小，功能更多，自动分析处理信号（数据）的能力更强。主要指微细加工技术，又称为微机械加工技术六、本课程的特点和任务

“传感器”课程主要讲授把各种几何量、机械量、热工量以及其他有关量转换成电量的各种传感器(包括基本转换电路)。