化工测量及仪表（ 第三版） 教学课件 作者 化工测量及仪表（ 第三版） 化工测量及仪表 第9章.pptVIP

尚辅网 尚辅网 第 9 章 日新月异的测量技术及应用  化学工业出版社 近十年来，测量技术日新月异，测量领域和范围在不断地拓宽，测量新思维也在不断涌现。随着Internet 的出现并非常迅速地渗透到人们生活的各个领域，这为测量与仪表技术带来了新的应用空间和机遇。本章将简要介绍红外传感器原理与应用、仿生测量技术、一体化测量技术、软测量技术以及网络化仪表与网络化传感器等数方面的内容。 第9章 目录 9.1 红外传感器原理与应用 9.2 仿生测量技术 9.3 一体化测量技术 9.4 软测量技术 9.5 网络化仪表与网络化传感器 9.1 红外传感器原理与应用 1．红外辐射基本概念 红外辐射俗称红外线，它是一种人眼看不见的光线。任何物体，只要它的温度高于热力学零度（0K即-273℃），就有红外线向周围空间辐射。红外线是位于可见光中红光以外的光线，故称红外线。它的波长在0.75μm~1000μm的范围内。 2. 红外传感器原理与结构 红外传感器是一种能探测红外线的器件，能把红外辐射量变化转换成电量变化。 按其工作原理可分为热电型和光电型红外传感器。 3. 红外传感器的应用 红外传感器应用越来越广泛，它可以用于非接触式的温度测量、气体成分分析、无损探伤、热像检测、红外遥感及军事目标的侦察、有哪些信誉好的足球投注网站、跟踪和通信等。下面就列举红外传感器的几个应用。 （1）人体感应（检测） 以陶瓷材料作为检测元件的热电型红外传感器，其性能稳定，价格非常便宜，在常温下可检测1~20μm宽波长范围的红外线。因而在自动门等等开关电路中，被有效地用作检测人体的传感器。 人感应自动门、人感应自动灯、人感应自动水阀门等等 （2）红外热辐射高温计 红外高温计中使用了热电型红外传感器。可对用热电阻、热电偶难以测量的高达数千度的高温进行非接触性测量，最高达3200℃。并可在不扰乱被测物表面温度的情况下测量温度。当被测物处在移动或旋转状态时，非接触测量法更为有效。 （3）红外无损探伤 焊接缺陷检测 铸件内部缺陷探测 疲劳裂纹探测 （4）红外报警器（生命探测器） 报警器使用的传感器可以是利用强介电体钽酸锂单晶热电效应的热电型红外传感器，这种传感器随被测物体所辐射的红外辐射量的变化而产生输出，故当被测物体进入传感器视野和离开传感器视野范围时，就会产生信号输出。它用于防盗、报警、来客告之以及野外生命探测非接触探测等设备中。 （5） 红外探测技术在军事上的应用 红外技术首先是在军事应用中发展起来的，至今其在军事应用中仍占重要地位。因为红外技术有如下特点：红外辐射看不见，可以避开敌方目视观察；白天黑夜均可使用，特别适于夜战的场合；采用被动接收系统，比用无线电雷达或可见光装置更安全、隐蔽，不易受干扰、必威体育官网网址性强；利用目标和背景辐射特性的差异，能较好地识别各种军事目标，特别是可以发现伪装的军事目标；分辨率比微波好，比可见光更能适应多种天气条件。红外探测的缺点是工作时受云雾影响很大。 a. 红外侦察 在战争中，为了掌握敌方的情况，可利用红外技术作各种侦察活动。如观察敌方的行踪，查明敌方地面军事设施或有哪些信誉好的足球投注网站发现敌人、敌机等 b. 红外雷达 红外雷达具有有哪些信誉好的足球投注网站、跟踪、测距等多种功能，一般采用被动式探测系统。红外雷达包括有哪些信誉好的足球投注网站装置、跟踪装置、测距装置以及数据处理与显示系统等。 9.2 仿生传感器 当前，仿生技术在国内外发展迅速，已成为了一门相当热门的技术。众所周知，我们人类就是一部相当复杂的机器，在身体内集成了各种各样既灵敏又精确的传感器。如何去仿造我们人类的（或其他生物的）这种高度发达的传感器成为了现今科学家研究的热点。仿生传感器又可细分成“触觉”、“压觉”、“接近觉”和“视觉”等多种仿生传感器。 1. 位置觉传感器 位置觉传感器又称为计算机视觉，主要检测被敏感对象的明暗度、位置、运动方向、形状特征等。 2. 人工视网膜 人的视网膜分为几层，其中一层带有感光体，有两种感光细胞，即视杆细胞和视锥细胞。这些感光细胞把摄入的光转变成电信号，通过视网膜传递到神经节细胞。 3．听觉传感器 具有语音识别功能的传感器称为听觉传感器。听觉传感器是人工智能装置。包括声音检测转换和语音信息处理两部分。它能使机器人实现“人-机”通话，赋予机器人这些智慧的技术称为语音处理系统。 “人工耳蜗”又称为电子耳蜗，是目前唯一使全聋患者恢复听觉的装置，参见图9-2-1。人工耳蜗的研制始于美国和法国。近年来，随着电子信息高新技术的飞速发展，我国人工耳蜗研究也有了很大的进展。 4. 触觉传感器 触觉传感器是模仿人的皮肤触觉功能的传感器。用来感知被接触物体的特性以及传感器接触对象物体后自身的状况，例如是否握牢对象物体和对象物体在传感器停步位等。触觉传感器还能感知物体表面特征和物理性能，如柔软性、弹性、硬度、粗糙度、材