1.传感器与检测技术概论

传感器与检测技术

第一章 ：传感器与检 测技术概论

传感器与检测技术

1.1 检测技术及仪表的地位与作用1.1.1 检测技术及仪表的地位与作用

1.1.2 检测技术是仪器仪表的技术基础

1.2 传感器概述1.2.1 传感器的基本概念

1.2.2 传感器的分类和命名法

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检测的两个过程(图1-1)

变成与被测量成一定对应关系的电信号

显示仪表

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1.2.1 什么是传感器？

在我们日常生活中，使用着各种各样的传感器， 电冰箱、电饭煲中的温度传感器; 空调中的温度和湿度传感器; 煤气灶中的煤气泄漏传感器; 水表、电表、电视机和影碟机中的红外遥控器; 照相机中的光传感器; 汽车中燃料计和速度计等等，不胜枚举。 传感器给我们的生活带来了多少便利和帮助呢？

传感器与检测技术

1.2.1什么是传感器

传感器与检测技术

1.2

传感器概述

1.2.1什么是传感器

人体系统和机器系统比较

眼(视觉) 耳(听觉) 鼻(嗅觉) 皮肤(触觉) 舌(味觉)

感知外界信息

→

大脑

→

肌体

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1.2

传感器概述

1.2.1什么是传感器

人的体力和脑力劳动通过感觉器官接收外界信号，将这些 信号传送给大脑，大脑把这些信号分析处理传递给肌体。 如果用机器完成这一过程，计算机相当人的大脑，执行机 构相当人的肌体，传感器相当于人的五官和皮肤。 传感器好比人体感官的延长，有人又称“电五官”。

外 界 信 息

感

官

大

脑

肌

体

传感器

计算机

执行机构

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1.2

传感器概述

1.2.1什么是传感器 从广义的角度来说，信号检出器件 和信号处理部分总称为传感器。

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1.2.1 传感器的定义 “能感受(或响应)规定的被测量并按照一定的规律转换成可用 输出信号的器件或装置”。 这一定义包含了几个方面的含义： ①传感器是测量装置，能完成测量任务； ②它的输入量是某一被测量，可能是物理量、也可能是化学量、生物 量等； ③它的输出量是某一物理量，这种量要便于传输、转换、处理和显示 等，这就是所谓的“可用信号”的含义； ④输出与输入有一定的对应关系，这种关系要有一定的规律。根据字 义可以理解传感器为一感二传，即感受信息并传递出去。

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它是直接感受被测量，并输出与 被测量构成有确定关系、更易于 转换的某一物理量的元件。 被测非电量

转换 元件

电量

敏感元件

转换元件

转换电路

将敏感元件感受 把转换元件输出 或响应的被测量 电源 的电信号变换为 转换成适于传输 便于处理、显示、 或测量的电信号 并不是所有的传感器必须包括敏感元件和转换元件。 记录、控制和传

敏感 如果敏感元件直接输出的是电量，它就同时兼为转换元件 输的可用电信号

元件 如果转换元件能直接感受被测量而输出与之成一定关系的 电量，它就同时兼为敏感元件。例如压电晶体、热电偶、热 敏感电阻及光电器件等。敏感元件与转换元件两者合二为一 的传感器是很多的。 返回本章目录

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被测量

敏感 元件

输出 转换元件 转换电路

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1.2.1什么是传感器

对于各种各样的被测量，有各种各样的传感器。 下面请看几个传感器应用实例:

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第1章

传感器概述

车胎压力监测

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

7661

4736

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

传感器技术对国民经济的发展起着重要的作用。

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汽车与传感器 传统： 行驶速度、距离、发动机旋转速度、燃料剩余量 安全：安全气囊系统、防盗装置、防滑控制系统、防抱 死装置、电子变速控制装置、汽车“黑匣子” 环保：排气循环装置、电子燃料喷射装置

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常娥一号

传感器与检测技术

在兵器领域中，使用了诸如机械式、压电、电容、电磁、光纤、红外、 激光、生物、微波等等传感器，以实现对周围环境的监测与目标定位 信息的收集，从而更好的解决了安全、可靠的防卫能力。