传感器技术及应用（第2版） 课件 第1--4章　绪论、电阻式传感器---电感式传感器.pptx

传感器技术及应用;;;绪论;;;国家标准（GB7665-87）中传感器（Transducer/Sensor）的定义：;;传感器的应用;（1）工业自动化中的应用;（2）生产加工过程监测;（3）消费类可穿戴设备传感器;生命特征

光学传感器测量心率和SpO2?浓度

温度传感器测量皮肤和呼气温度

压力传感器监测吸气和呼气活动;（4）流程工业设备运行状态监控;（5）产品质量测量;未来的战争一定程度上可以称之为传感器战争。未来战场将布满各种传感器，它们既包括电视摄像机、激光雷达、成像雷达、微光夜视仪、制冷和非制冷热像仪等可视设备，也包括声传感器、震动传感器、磁传感器、气象传感器和探测生化战剂的传感器，当然也可能出现目前尚未问世或成熟的其它传感器。这些传感器将为指挥人员和士兵收集大量的战场态势信息，使他们拥有全面的信息优势，从而最大限度地增强他们的攻击威力。;;传感器是信息技术的源头。没有传感器对原始参数的准确、可靠、实时的测量，信息处理与传输的能力再强，都没有任何实际意义。;没有传感器，就不能实现检测与测量；;传感器的组成;典型测控系统;信号调理;1、按传感器的工作机理，分为物理型、化学型、生物型等;传感器的发展动向;传感器的工作机理是基于各种效应和定律，由此启发人们进一步探索具有新效应的敏感功能材料，并以此研制出具有新原理的新型物性型传感器件，这是发展高性能、多功能、低成本和小型化传感器的重要途径。世界各国都在物性型传感器方面投入大量人力、物力加强研究，从而使它成为一个值得注意的发展动向。;传感器材料是传感器技术的重要基础，由于材料科学的进步，人们在制造时，可控制它们的成分，从而设计制造出用于各种传感器的功能材料。用复杂材料来制造性能更加良好的传感器是今后的发展方向之一。;在发展新型传感器中，离不开新工艺的采用。新工艺的含义范围很广，这里主要指与发展新型传感器联系特别密切的精细加工技术。该技术又称微机械加工技术，是近年来随着集成电路工艺发展起来的，它是离子束、电子束、分子束、激光束和化学刻蚀等用于微电子加工的技术，目前已越来越多地用于传感器领域。;4．集成化、多功能化;5．智能化;第1章传感与检测技术的理论基础;1.1测量概论;由测量所获得的被测量的量值叫测量结果，测量结果可用一定的数值表示，也可以用一条曲线或某种图形表示，但无论其表现形式如何，测量结果应包括比值和测量单位。测量结果仅仅是被测量的最佳估计值，并非真值，所以还应给出测量结果的质量，即测量结果的可信程度。这个可信程度用测量不确定度表示，测量不确定度表征测量值的分散程度。

因此测量结果的完整表述应包括估计值、测量单位及测量不确定度。;被测量值和比值等都是测量过程的信息，这些信息依托于物质才能在空间和时间上进行传递。被测量作用到实际物体上，使其某些参数发生变化，参数承载了信息而成为信号。选择其中适当的参数作为测量信号，例如热电偶温度传感器的工作参数是热电偶的电势，差压流量传感器中的孔板工作参数是差压Δp。;测量过程就是传感器从被测对象获取被测量的信息，建立起测量信号，经过变换、传输、处理，从而获得被测量量值的过程。;1.1.2测量方法

实现被测量与标准量比较得出比值的方法，称为测量方法。针对不同测量任务，进行具体分析，找出切实可行的测量方法，对测量工作是十分重要的。;对于测量方法，从不同角度，有不同的分类方法。

根据获得测量值的方法可分为直接测量、间接测量和组合测量；

根据测量方式可分为偏差式测量、零位式测量与微差式测量；

根据测量条件不同可分为等精度测量与不等精度测量；

根据被测量变化快慢可分为静态测量与动态测量；

根据测量敏感元件是否与被测介质接触可分为接触式测量与非接触式测量；

根据测量系统是否向被测对象施加能量可分为主动式测量与被动式测量等。;1.直接测量、间接测量与组合测量

在使用仪表或传感器进行测量时，测得值直接与标准量进行比较，不需要经过任何运算，直接得到被测量的数值，这种测量方法称为直接测量。被测量与测得值之间关系可用下式表示：

;优点：简单、迅速;例如，用磁电式电流表测量电路的某一支路电流，用弹簧管压力表测量压力等，都属于直接测量。直接测量的优点是测量过程简单而又迅速，缺点是测量精度不容易达到很高。

;y=f(x)

或y=f(x1,x2,…,xn);被测量y不能直接测量求得，必须有测得值x或xi（i=1，2，…，n）及与被测量y的函数关系确