传感器课件 第一章

第一章 传感器的基本概念 什么是传感器和传感器技术 传感器与传感器技术的作用和地位 传感器应用领域 传感器的定义和组成

传感器分类传感器技术的特点 传感器的需求、水平、现状

传感器与传感器技术发展趋势传感器的一般特性1

什么是传感器和传感器技术为了研究自然现象和制造劳动工具，人类必须了解 外界各类信息。人 体 系 统

外界 信 息

感 官

人 脑

肢 体

传感器

计算机机 器 系 统

执行器

传感器是获取信息的工具。 是指那些对某一确定的信息具有感受(或响应)与 检出功能，并按照一定规律转换成与之对应的有用输出 信号的元器件或装臵。工业测 量

传感器( Transducer 或 Sensor ),俗称探头，有时 亦被称为换能器、变送器、变换器或探测器。能量转 换 标准输出信 号 转换效 率

传感器技术是关于传感器设计、制造及应用的综合 技术。3

电阻应变式力传感器 压阻式压力传感器 密封型压力变送器 旋转差动变压器

电涡流传感器

电感式接近开关 电容式差压变送器 4

压电加速度传感器

热电阻、热电偶

热敏电阻

光敏二、三极管

光电管

光敏电阻 5

光电池

热释电传感器

CCD图像传感器

集成霍尔传感器

霍尔电压传感器

湿度传感器 超声物位开关

旋转编码器

传感器与传感器技术的作用和地位作用：

自动测控(监控)系统

传感器位于系统之首，其作用相当于人的五官，直接敏感外界信 息。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的主 要环节，一切科学研究和生产过程要获取的信息，都要通过它转换成 便于传输、处理、记录、显示和控制的可用信号。7

地位：传感器技术与通信技术、计算机技术并列成为支撑整个现代信 息产业的三大支柱。传感器——感官；

通信——神经；计算机——大脑。 传感器技术是现代信息产业的源头，又是信息社会赖以存在和发 展的物质与技术基础。如果没有先进的传感器技术，那么信息的准确 获取就成为一句空话，通信技术和计算机技术就成了无源之水。 “没有传感器技术就没有现代科学技术”的观点现在已为全世界 所公认。科学技术越发达，自动化程度越高，对传感器的依赖性就越 大。所以国内外都将传感器技术列为重点发展的高技术。8

传感器应用领域传感器的应用范围很广，从航天、航空、兵器、 船舟、交通、冶金、机械、电子、化工、轻工、能 源、环保、煤炭、石油、医疗卫生、生物工程、宇 宙开发等领域至农、林、牧、副、渔业，甚至人们 日常生活的各个方方面面，几乎无处不使用传感

器， 无处不需要传感器技术。 也可以说，传感器已几乎应用到各个领域。

需要量111 110 103 81 61 47 27 34 31 31 26 21 24 20 14 78 70 55 59 111 76 61 93

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信电 科 设 交 输 机机家 照 汽 飞 船 气海 环 医防光 息信 技 备 通 电 床器用 相 车 机 舶 象洋 境 疗火能 人电机 处电测控控系 污 利 理话试制制统 器 染 用

热 能 利 用

机 械 能 利 用

土 农 货食 木 林 币品 建 金 筑 融

1、自动检测与自动控制系统石油、化工、电力、钢铁、机械等加工工业。 例：化工产品自动生产过程：进料 自动称重 按比例混合 反应容器内 液体 成品 自动控制容器液位 半成品 自动控制传输速度 设备推动力 在生产线上传输 测定容器中的压力体积

自动称重 分装计数

液体或气体

检测压力或压强

2、汽车

传统：行驶速度、距离、发动机旋转速度、燃料剩余量等。 安全：安全气囊系统、防盗装臵、防滑控制系统、防抱死装臵、电子变速 控制装臵、汽车“黑匣子”等。 环保：排气循环装臵、电子燃料喷射装臵等。

3、家用电器、通信及文化用品 微波炉、电磁灶、燃气灶、 电饭锅、电子热水器、饮水机、 吸尘器、风干器、电熨斗、加湿 器、电风扇、空调器、洗衣机、 洗碗机、消毒柜、电冰箱、照相 机、摄像机、电视机、录像机、 家庭影院、电话机、手机、传真 机、复印机、扫描仪、打印机等。

4、机器人工业机器人：生产用的自动机械式 (加工、组装、检验)。

仓库机器人 汽车焊接机器人

汽车喷漆机器人

智能机器人：判断能力

日本营救机器人

美军爆炸物处理机器人

瑞士“达芬奇”手术机器人

日本喂饭机器人15

日本丰田公司机器人乐队

日本厨师机器人

德国人形机器人调制速溶茶