传感器技术应用与技能训练 教学配套课件 刘伦富 模块一 认识传感器.pdfVIP

模块一 认识传感器 主编 模块一 认识传感器 现代科学技术与传感器技术密不可分。太空中的卫星要摄取各种信 息传送给地面工作站，必须借助传感器技术，如图1-1所示；机械人它 全身布满了各种类型的传感器，代替人类完成各项复杂的工作任务，减 轻人们的劳动强度，避免有害的作业，如图1-2所示；传感器技术还广 泛应用于工业生产线和自动化加工设备中进行检测、测试，极大地提高 了生产效率和产品质量。图1-3是视觉传感器系统在商品标签自动检测 与控制系统中的应用。传感器技术与通信技术、计算机技术相融合，已 融入到我们的生产生活中。 模块一 认识传感器 图1-1 传感器在航空航天技术中的应用 图1-2 机器人全身布满了各种传感器 模块一 认识传感器 图1-3 视觉传感器系统在商品标签自动检测与控制系统中的应用 模块一 认识传感器 任务一 认识生产、生活中的传感器 1.认识传感器 日常生产、生活中，我们在大量使用传感器，尤其是现代化的 高科技生产设备及其产品更是离不开传感器。图1⁃4是日常生活中 使用的部分传感器，图1⁃4a 中的台式计算机是通过敲击计算机键 盘输入信息，通过点击鼠标选中目标；点按电视机遥控器的按键通 过遥控器发射红外光(红外线)及电视机上的光敏二极管红外光接收 器配合来操作电视机（见）。键盘、鼠标、遥控器就是一种将外界 作用信号转换为电信号的传感器。 模块一 认识传感器 图1-4 日常生活中使用的部分传感器 模块一 认识传感器 2.传感器在现代科技中的应用 在自动检测和控制系统中，传感器技术对系统各项功能的实现 起着重要作用。系统自动化程度越高，对传感器的依赖性就越强。 我们经常看到机器人搬运物品、踢球等，这是因为机器人全身安装 了各种传感器，它们相当于人体五官接收来自外界的信息或指令， 并将这些信息传递给计算机（相当于人的大脑）进行运算、处理， 然后传给各执行机构（相当于人的手足、眼睛、嘴等）来执行相关 的动作。图1⁃6为人体与工业机器人各功能部分的对应关系。实践 中人们为了使机器人的手具有触觉，在手掌和手指上都装有带弹性 触点的触敏元件（即传感器) 。 模块一 认识传感器 各指节的连接轴上装有精巧的电位器(利用转动来改变电路的电 阻从而输出电流信号的元件) ，它能把手指的弯曲角度转换成外形弯 曲信息。把外形弯曲信息和各指节产生的接触信息一起送入计算 机，再通过计算就能迅速判断机械手所抓物体的形状和大小。 图1-5 传感器将物理量转换为电量示意图 模块一 认识传感器 图1-6 人体与工业机器人各功能部分的对应关系 1)认识图1-7 中的各种传感器。 模块一 认识传感器 2)通过观察，说说家用电器中的传感器。 图1-7 常用的各种传感器 模块一 认识传感器 图1-7 常用的各种传感器(续) 模块一 认识传感器 1.传感器的定义 传感器是能感受规定的被测量并按照一定规律将其转换成可用 输出信号的器件或装置。一般来说，传感器输出的可用信号大多数 是电量，如电压或电流。在不同的学科领域，传感器又称为检测 器、转换器等。这主要是人们根据器件的用途对同一类型器件采用 的不同名称或术语。 模块一 认识传感器 2.传感器的组成 传感器通常由敏感元件、转换元件、转换电路及辅助电源组 成，如图1⁃8所示。敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测 量的部分，如