第1章检测技术的基础知识.pptVIP

传感器与检测技术 Sensor and Measurement Technology 机电工程学院自动化教研室 人类： 外界信息 大脑 肌体 检测系统： 外界信息 计算机 执行机构 传感器处于连接外界环境与检测系统的接口位置， 是检测系统获取信息的窗口。 本课程的教学目的和任务 主要参考书及参考网站 主要参考书: 参考网站: [1]传感器课程 [2]仪表技术与传感器 [3]传感器世界 [4]中国传感器 [5]传感器技术 [6]21IC中国电子网 [7]传感技术学报网 [8]传感器资讯网 第1章 检测技术基础知识 1.1检测技术的基本概念 1.1.1 检测技术的定义 检测技术：是以研究自动检测系统中的信息提取、 信息转换以及信息处理理论和技术为 主要内容的一门应用技术学科。 研究内容：传感器技术、误差理论、测试计量技 术、抗干扰技术、电量间互相转换技术。 研究目的：系统检测分辨率、精度、可靠性的提高。 1.1检测技术的基本概念 1.1.2 自动检测系统 通常是由被测量、敏感元件、电子测量电路和 输出单元等组成，分别完成信息获取、转换、显示 和处理等功能。另外还包括电源和传输通道等不可 缺少部分。 1.2 传感器 定义包含的意义： 传感器是测量装置，能完成检测任务。 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。 输出是物理量，这种量可以是气、光、电物理量，主要是电物理量。 输入输出有对应关系，且有一定的精确度。 1.2.1 传感器的定义及组成 二、传感器的功能 一感二传，即感受被测信息，并传送出去。 通常由敏感元件、转换元件和转换电路组成。 1.2.1 传感器的定义及组成 敏感元件：直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。 转换元件：敏感元件的输出就是它的输入，它把输入转换成电路参量。 转换电路：基本部分输出信号一般都很微弱，需要有信号调节与转换将其放大或转换为容易传输、处理、记录和显示的形式。 常见的转换电路有：放大器、电桥、振荡器、电荷放大器等。 1.2.1 传感器的定义及组成 思考： 要测量一个直线运动的汽车的加速度（规定的被测量）。设计一个简单的实验装置。 1.2.1 传感器的定义及组成 1.2.1 传感器的定义及组成 压电式加速度传感器 1.2.1 传感器的定义及组成 能将温度转换为电压的传感器—热电偶 1.2.2 传感器的分类 1.2.2 传感器的分类 能量控制型传感器：在信息变化过程中，传感器将从被测对象获取的信息能量用于调制或控制外部激励源，使外部激励源的部分能量载运信息而形成输出信号，这类传感器必须由外部提供激励源，如电阻、电感、电容等电路参量传感器都属于这一类传感器。 能量转换型传感器：又称无源型或发生器型，传感器将从被测对象获取的信息能量直接转换成输出信号能量，主要由能量变换元件构成，它不需要外电源。 超声传感器 1.2.3 传感器的应用 1.2.3 传感器的应用 传感器的应用领域 工业检测、自动控制系统 炼铁高炉监控与传动系统 工业检测、自动控制系统 楼宇自动控制系统 控制管理的机电设备有：空调制冷、给水排水、变配电系统、照明系统、电梯等等，实现以上功能使用的传感器有：温度、湿度、液位、流量、压差、空气压力。 安全防护――防盗、防火、防燃气泄露、CCD（电子眼）监视器、烟雾传感器、气体传感器、红外传感器、玻璃破碎传感器。 自动识别――门禁管理系统、感应式IC卡识别、指纹识别。 远程抄收与管理系统――水、电、气、热量通过传感器设置远程自动化抄表。 巡更系统――保安管理。 楼宇自动控制系统 楼宇自动控制系统示意图  汽车与传感器   传感器与家用电器 传感器在机器人领域的应用  传感器在医学上的应用  传感器与环境保护  传感器与航空及航天 使用传感器进行速度、加速度和飞行距离的测量。 传感器与遥感技术 从飞机、人造卫星、宇宙飞船及船舶上对远距离的广大区域的被测物体及其状态进行大规模探测的一门技术。 图为在卫星上通过遥感技术拍摄的美国空军基地。 兵器领域 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