传感器及其一般特性（参考）.pptxVIP

传感器及传感器的一般特性cdl目录1.1传感器基本概念1.2传感器与物联网的关系2.1传感器的组成和分类2.2传感器技术特点2.3传感器发展趋势2.4无线传感器网络2.5无线传感器网络特点3.1传感器的数学模型和特性3.2传感器的标定和校准1.1传感器基本概念什么是传感器？通常能将把被测物理量、化学量或者生物量转化为与之有对应关系的电量输出的装置称为传感器。可以从以下三方面理解：①.传感器的作用—体现在测量上，传感器的目的即是获取被测量；②.传感器的工作原理—体现在敏感元件上，其能感受或者响应被测量，是传感器技术的核心；③.传感器的输出信号形式—体现在电信号上，非电量转化为电量，微弱电信号转化为可用电信号；传感器由于应用场合和领域不同，也叫做变换器、换能器、转换器、变送器、发送器或者探测器。1.2传感器与物联网的关系物联网英文名称：The Internet of Things.我的简单理解：万物互联，感知世界。传感器是物联网全面感知的基础，传感器可用于高温、高压、辐射等恶劣环境，以及微弱磁、离子、射线等人类无法亲身感知的信息；传感器—电五官传感器人类感官光敏传感器视觉声敏传感器听觉气敏传感器嗅觉化学传感器味觉压敏、温敏、流体传感器触觉传感器是整个物联网中需求量最大和最为基础的环节之一。2.1传感器的组成和分类传感器组成：被测量电信号敏感元件转换元件测量电路辅助电源敏感元件：直接感受被测量，并输出与被测量有确定关系的物理量；转换元件：将敏感元件输出的物理量转换为电路参量；测量电路：将转换元件的电路参量转换为电信号；转换元件输出的电信号一般都很微弱，一般要配以测量电路、辅助电源，测量电路一般为放大补偿电路（运放电路）；并不是所有的传感器都能明显区分出敏感元件和转换元件，二者可能合一，如热电偶，被测量的温度变化可直接由其转换成微弱电势。2.1传感器的组成和分类传感器分类：传感器分类方法繁多，这里介绍按照被测量分类： 物理量 传感器 力学量压力传感器、力传感器、力矩传感器、速度传感器、加速度传感器、流量传感器、位移传感器、位置传感器、尺度传感器、密度传感器、粘度传感器、硬度传感器、浊度传感器 热学量温度传感器、热流传感器、热导率传感器 光学量可见光传感器、红外光传感器、紫外光传感器、照度传感器、色度传感器、图像传感器、亮度传感器 磁学量磁场强度传感器、磁通传感器 电学量电流传感器、电压传感器、电场强度传感器 声学量声压传感器、噪声传感器、超声波传感器、声表面波传感器 射线x射线传感器、β射线传感器、γ射线传感器、辐射剂量传感器 化学量 传感器离子传感器、气体传感器、湿度传感器、PH值传感器 生理量 传感器 生物量体压传感器、脉搏传感器、心音传感器、体温传感器、血流传感器、呼吸传感器、血容量传感器、体电图传感器 生化量酶式传感器、免疫血型传感器、微生物型传感器、血气传感器、血液电解质2.1传感器的组成和分类传感器分类：按敏感材料分类：1、半导体传感器（硅、锗、硒等,以硅、锗应用最广）；2、陶瓷传感器；3、光导纤维传感器；4、金属传感器；按能量分类：1、无源传感器（能量控制型传感器，仅对传感器中的能量起到控制或调节作用，不可直接转换能量形式）；2、有源传感器（将一种能量直接转换为另一种能量，一般是将非电量转换为电量）；按应用范围分类：工业、民用、医用、军用等。2.2传感器的技术特点传感器技术包括：研究、设计、试制、生产、检测、应用等；技术特点：1.内容离散、涉及多个学科； 涉及物理、化学、生物、机械、材料、电子、通信等多个学科；2.种类繁多，彼此相互独立； 被测参数之间相互独立，热工量（温度、压力、流量、物位等），电工量（电压、电流、功率等），机械量（力、力矩、位移、速度、加速度、角速度、转角、振动等），化学量（氧、氢、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫等），物理量（光、磁、声、射线等），生物量（血压、心率、肌肉张力等）、状态量（开关、二维三维图形等）；3.知识密集，学科边缘性强； 结合了物理学、化学、生物工程、精密机械、微电子学、材料科学、微细加工、试验测量等； 学科中一旦有新发现，可迅速应用于传感器，具有学科边缘性；2.2传感器的技术特点4.技术复杂，工艺要求高； 涉及到集成技术、薄膜技术、超导技术、微细纳米加工、粘合技术、高密封技术、特种加工技术、多功能化和智能技术等； 工艺上主要体现在尺寸、精度、量程等参数，提高了制造工艺要求；5.性能稳定，环境适应性强； 高可靠、稳定、高重复性、低迟滞、宽量程、快响应； 耐高低温、高压、抗干扰、耐腐蚀、防爆、安装维护便利6.应用广泛、要求千差万别； 航天、航空、兵器、船舶、机械、电子、化工、医疗、生物工程等皆有需求； 有的要求通用性强，有的要求专业性强，有的要求高精度； 2