1 传感器概论.ppt

1.4.2 力—电流模拟 特性方程对比： m f c k 图1.4.3 机械系统模型 图1.4.4 电系统模型 G L C i 1.4 机电模拟 力-电流相似方法的特点 (1)机械系统的一个质点与模拟电路的一个结点相对应； (2)流入电路结点的激励电流与机械系统相应质点的激励力模拟。与该结点相连接的电元件（G,L,C）与对应质点相接的机械元件（c,k,m）相模拟； 如果一个机械系统可以用一个电路系统来模拟，则它们具有相同的运动规律，因此，可以方便地对电路系统进行试验、分析、研究，获得较好的效果，再比拟到机械系统，确定其相应的机械参数。 机电模拟的实际意义： 明确传感器的定义、组成及其分类； 传感器与传感器技术的地位和作用及其发展趋势； 了解机-电模拟的基本方法和意义。 小 结 习题 何谓传感器？试述传感器的组成及各部分的功能？ 何谓有源传感器？何谓无源传感器？二者的区别何在？ 试述力-电压相似和力-电流相似的特点？ 了解一种新型传感器的组成及原理。 传感器是现代检测技术和测控系统的首要组成元件。 传感器技术是光电、电子信息、自动化、机械工程等专业的一门重要专业技术课。我们的教材是传感器原理设计与应用，对于我们信息类专业的学生，更倾向于掌握传感器的原理结构和应用。书的1~3章介绍了传感器的基本概念，基本理论和特性分析方法；4~10章论述的常见的传感器；11~22章介绍的新型传感器，我们将有选择性的介绍。 该课程以数学、物理、模拟电子线路等课程为基础，掌握传感器的信号检出、转换原理和信号处理方法，熟悉各类传感器(电阻应变式、电感式、电容式、压电式、热电式、光电式、数字式、磁敏、光纤、气敏、湿敏传感器等）的典型工程应用。 第一步要了解的当然是我们要学习的传感器到底是什么，它在我们日常生活和生产过程中能起到什么样的作用，作用究竟有多大，也就是它的地位如何，在对我们要学习的对象有了初步的认知之后我们才能有兴趣去深入了解它。建立在兴趣之上的学习才有学习的动力。 最形象的比喻：我们人类要感知周边环境带给我们的信息，优美的环境，动听的音乐，美味的食物，柔滑的质感……要通过眼耳口鼻身这些感官来获得，这些感官之于我们的重要性是不言而喻的。 那么传感器对于机器系统来讲也是这样一个感官的作用，下面我们看一下人机系统的机能对照。 人体通过感觉器官接收外界信号，将这些信号传送给大脑，大脑把这些信号分析处理传递给肢体对外界信息进行反馈。 如果用机器完成这一过程，计算机相当人的大脑，执行机构相当人的肢体，传感器相当于人的五官和皮肤。 传感器好比人体感官的延长，有人又称“机电五官”。 transducer A substance or device, such as a piezoelectric crystal, microphone, or photoelectric cell, that converts input energy of one form into output energy of another. 换能器一种能把输入能量转化为另一种输出能量的物质或装置，比如压电晶体、扩音器或光遇管 sensor 传感〔检测〕器;〔感测器〕 A device that converts measurable elements of a physical process into data meaningful to computer. 一种器件,将物理过程中的可测量转换成对计算机有意义的数据。  传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。 （4）总的概括传感器就是感应非电量然后转换成电量，因此传感器又叫做…… 我们在之后的作用地位里会通过具体例子来体会传感器的定义。 这也就是常说的”把好第一道关”。就像我们学习一门新的课程，如果头几节课听明白了，下面肯定还想继续学，但如果一开始就糊里糊涂，那么再往下学也就失去信心了。 安全气囊：利用加速度传感器。当碰撞发生时，传感器会自动计算所受到碰撞的强烈程度，控制器根据传感器发出的加速度信号（准确的说应是减速度），识别和判断碰撞的强度，当碰撞强度达到设计条件时，引爆气囊的传感器迅速触动点火器引爆氮气固态粒子，形成迅速膨胀的气袋。 话筒：声音使得薄膜震动从而使电容传感器发生变化，通过电容传感器将声音转换成电信号；遥控器：遥控器发出的红外线被电器中的光电二极管感应并被转换成电信号来控制相应的器件；空调设定好温度后，通过其中的温度传感器来感应外界温度从而控制空调的工作状态。 楼道的光声控延时开关：人来了灯亮，人走了灯灭。 电子温度计：装了红外传感器，人体不同温度