物联网技术（第3章） 冉文学 宋志兰.pptVIP

传感器的数学特性 ② 灵敏度 传感器的灵敏度是其在稳态下输出增量?y与输入增量?x的比值，常用Sn来表示。即 * 传感器的数学特性 对于线性传感器，其灵敏度就是它的静态特性的斜率。即 * 传感器的数学特性 ③ 重复性 重复性表示传感器在输入量按同一方向作全量程多次测试时，所得其输出特性曲线不一致性的程度。 * P77 传感器的数学特性 ④ 迟滞(回差滞环)现象 迟滞特性能表明传感器在正向(输入量增大)行程和反向(输入量减小)行程期间，输出-输入特性曲线不重合的程度。 * P78 传感器的数学特性 ⑤ 分辨率 ⑥ 稳定性 ⑦ 漂移 * 传感器的数学特性 （2）传感器的动态特性 传感器的动态特性是传感器对输入激励的输出响应特性。一个动态特性好的传感器，随时间变化的输出曲线能同时再现输入随时间变化的曲线，即输出-输入具有相同类型的时间函数。 * 传感器的数学特性 传感器的动态误差 在动态的输入信号情况下，输出信号一般来说不会与输入信号具有完全相同的时间函数，这种输出与输入间的差异就是所谓的动态误差。 有良好的静态特性的传感器，未必有良好的动态特性。 * 传感器的数学特性 阶跃响应特性 当给静止的传感器输入一个单位阶跃函数信号时： * P79 传感器的数学特性 频率响应特性 * P81 3.3 几种典型的传感器 视频传感器 视频传感器是整个机器视频系统信息的直接来源，主要由一个或者两个图形传感器组成，有时还要配以光投射器及其他辅助设备。 视频传感器的主要功能是获取足够的机器视频系统要处理的最原始图像。图像传感器可以使用激光扫描器、线阵和面阵CCD摄像机或者TV摄像机，也可以是必威体育精装版出现的数字摄像机等。 * 视频传感器的的基本原理：视频传感器具有从一整幅图像捕获光线的数以千计的像素。图像的清晰和细腻程度通常用分辨率来衡量，以像素数量表示，目前，有的视觉传感器能够捕获数千万像素。 在捕获图像之后，视频传感器将其与内存中存储的基准图像进行比较，以做出分析。 * 音频传感器 音频技术主要包括：音频的采集、音频处理和音频的传输等方面的技术。 在模拟音频技术中，通常以磁介质来记录声音。 数字音频是通过声波波形转换成一个串连续的二进制数据，通过它来保存声音的。数字音频主要依靠A/D转换器，在每一个时间间隔，不间断地在模拟音频的波形上采取一个幅度值，将这种过程称为采样。 * 将时间和幅度都连续的模拟声音信号变为数字信号，就要对其进行离散化处理。采样就是实现模拟信号在时间上的离散化过程，即完成抽取离散时间点上的信号值（常称为样值）的任务。 音频传感器是一种将声音转换成电信号的换能器件。 传感器的主要技术指标有灵敏度、频率特性、输出阻抗和方向性几个方面。 * （1）灵敏度 灵敏度是指传声器在一定强度的声音作用下输出电信号的大小。灵敏度高，表示传声器的声-电转换效率高，对微弱的声音信号反应灵敏，习惯上也常用分贝表示传声器的灵敏度。 * （2）频率特性 传声器在不同频率的声波作用下，其灵敏度是不同的。一般在中音频（1Hz）时灵敏度最高，而在低音频（几十赫兹）或者高音频（十几千赫兹）灵敏度最低。理想的传声器频率特性应为20Hz~20kHz。 （3）方向性 方向性表示传声器的灵敏度随声波入射方向而变化的特性. * 3. 环境监测传感器 （1）超声波传感器 超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是指频率高于20kHz的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。 超声波传感器由发送传感器（又称波发送器）、接收传感器（又称波接收器）、控制部分与电源部分组成。 * （2）激光传感器 激光传感器是利用激光技术进行测量的传感器。它由激光器、激光检测器和测量电路组成。激光传感器是能实现无接触远距离测量，速度快，精度高，量程大，抗光、电干扰能力强等。 激光传感器工作时，先由激光发射二极管对准目标发射激光脉冲。经目标反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到传感器接收器，被光学系统接收。 * （3）温度传感器 包括半导体热电偶传感器、PN结温度传感器和集成温度传感器声学温度传感器、红外传感器和微波传感器。 原理：两种不同材质的导体，如在某点互相连接在一起，对这个连接点加热，在它们不加热的部位就会出现电位差。精确测量这个电位差，再测出不加热部位的环境温度，就可以准确知道加热点的温度。 * （4）压力传感器 一般普通压力传感器的输出为模拟信号，模拟信号是指信息参数在给定范围内表现