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1、学习单元一.工程机械传感器基本知识（1）,工程机械传感器课程 主讲人：易磊,工程机械传感器的引入,人通过五官（视、听、嗅、味、触）接受外界的信息，经过大脑的思维（信息处理），作出相应的动作。 而用计算机控制的自动化装置来代替人的劳动，则可以说电子计算机相当于人的大脑（一般俗称电脑），而传感器则相当于人的五官部分（“电五官” ）。,身体与机器人的对应关系,传感器是获取自然领域中信息的主要途径与手段。,传感器的定义和组成,1.2,工程机械传感器概述,传感器的分类及要求,3,传感器开发的新趋势,4,工程机械传感器概述,一、传感器的作用 传感器实际上是一种功能块，其作用是将来自外界的各种信号转换成电信
2、号。,第一节 传感器的作用和重要性,工程机械传感器概述,传感器所检测的信号显著地增加，因而其品种也极其繁多。为了对各种各样的信号进行检测、控制，就必须获得尽量简单易于处理的信号，这样的要求只有电信号能够满足。电信号能较容易地进行放大、反馈、滤波、微分、存贮、远距离操作等。,工程机械传感器概述,总结： 因此作为一种功能块地传感器可狭义的定义味：“将外界的输入信号变换为电信号的一类元件。”如下图所示：,工程机械传感器概述,二、传感器的重要性 作为人脑的一种模拟的电子计算机的发展极为迅速，可是起五种感觉模拟作用的传感器却发展很慢，因而如果不进行传感器的开发，现在的电子计算机将不能适应实际需要。现代社
3、会要求传感器、电子计算机和执行器三者都能相互协调才行。 这样，传感器就成了现代科学的中枢神经系统，它日益受到人们的普遍重视，这已成为现代传感器技术的必然趋势。,工程机械传感器概述,三、传感器的应用： 传感器技术在工业自动化、军事国防和以宇宙开发、海洋开发为代表的尖端科学与工程等重要领域有广泛应用。 同时，它正以自己的巨大潜力，向着与人们生活密切相关的方面渗透；生物工程、医疗卫生、环境保护、安全防范、家用电器、网络家居等方面的传感器已层出不穷，并在日新月异地发展。,工程机械传感器概述,一、传感器的定义 定义： 能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。,第二节 传感器的定
4、义和组成,工程机械传感器概述,传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置。 其包含一下几个方面的意思： 传感器是测量装置，能完成检测任务 它的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,工程机械传感器概述,输出量是某种物理量，这种量要便于传输、转换、处理、显示等，这种量可以是气、光、电，但主要是电量。 输入输出有对应关系，且应有一定的精确度。,工程机械传感器概述,二、传感器的组成 传感器一般由敏感元件、转换元件、转换电路三部分组成：,工程机械传感器概述,敏感元件（Sensitive element）：直接感受被测量，并输出与被测
5、量成确定关系的某一物理量的元件。 转换元件（Transduction element）：以敏感元件的输出为输入，把输入转换成电路参数。 转换电路（Transduction circuit）：将转换电路参数接入转换电路，便可转换成电量输出。,工程机械传感器概述,有些传感器很简单，仅由一个敏感元件（兼作转换元件）组成，它感受被测量时直接输出电量。如热电偶。 有些传感器由敏感元件和转换元件组成，没有转换电路。 有些传感器，转换元件不止一个，要经过若干次转换。,工程机械传感器概述,一、传感器的分类 传感器种类繁多，目前常用的分类有两种： 以被测量来分 以传感器的原理来分,第三节 传感器的分类及要求,工
6、程机械传感器概述,按被测量来分类,工程机械传感器概述,工程机械传感器概述,电阻式，光电式（红外式、光导纤维式），电感式，谐振式，电容式，霍尔式（磁式），阻抗式（电涡流式），超声式，磁电式，同位素式，热电式，电化学式，压电式，微波式,按传感器的原理来分类,工程机械传感器概述,二、传感器的一般要求 足够的容量传感器的工作范围或量程足够大；具有一定的过载能力。 灵敏度高，精度适当即要求其输出信号与被测信号成确定的关系（通常为线性），且比值要大；传感器的静态响应与动态响应的准确度能满足要求。,响应速度快，工作稳定，可靠性好。 使用性和适应性强体积小，重量轻，动作能量小，对被测对象的状态影响小；内部噪声
7、小而又不易受外界干扰的影响；其输出力求采用通用或标准形式，以便与系统对接。 使用经济成本低，寿命长，且便于使用、维修和校准。,工程机械传感器概述,工程机械传感器概述,传感器开发的新趋向包括: 社会对传感器需求的新动向 传感器新技术的发展趋势,第四节 传感器开发的新趋势,工程机械传感器概述,一、传感器需求的新动向 社会需求是传感器技术发展的强大动力。随着现代科学技术，特别是微电子技术和信息产业的飞速发展，以及“电脑”的普及，传感器在新的技术革命中的地位和作用将更为突出，一股竞相开发和应用传感器的热潮已在世界范围内掀起。,工程机械传感器概述,原因: 电五官”落后于“电脑”的现状，已成为微型计算机进
8、一步开发和应用的一大障碍 许多有竞争力的新产品开发和卓有成效的技术改造，都离不开传感器 传感器的应用直接带来了明显的经济效益和社会效益 传感器普及于社会各个领域，将造成良好的销售前景,工程机械传感器概述,二、传感器的应用领域和需求量,工程机械传感器概述,三、传感器技术的发展趋势 传感器的开发方向，大致分为如下三个方面： 集成化，多功能化。 向未开发的领域挑战生物传感器。 智能传感器（Smart sensor）,工程机械传感器概述,集成化，多功能化： 向敏感功能装置发展 传感器的集成化，最近积极地应用了半导体集成电路技术及其开发思想。,工程机械传感器概述,生物传感器： 到目前为止，正大力研究。开
9、发的传感器大多为物理传感器，今后应积极开发研究化学传感器和生物传感器。,工程机械传感器概述,智能传感器： 具有判断能力、学习能力的传感器 智能传感器大致分为如下三种： 具有判断力的敏感装置 具有学习能力的敏感装置 具有创造能力的敏感装置,工程机械传感器概述,从构成上看，智能式传感器是一个典型的以微处理器为核心的计算机检测系统。,工程机械传感器概述,智能式传感器特点： 同一般传感器相比，智能式传感器有以下几个显著特点： 精度高 稳定、可靠性好 检测与处理方便 功能广 性能价格比高,1、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。20.8.2020.8.20Thursday, August 20, 20
10、20 2、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。18:01:4518:01:4518:018/20/2020 6:01:45 PM 3、越是没有本领的就越加自命不凡。20.8.2018:01:4518:01Aug-2020-Aug-20 4、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。18:01:4518:01:4518:01Thursday, August 20, 2020 5、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。20.8.2020.8.2018:01:4518:01:45August 20, 2020 6、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。2020年8月20日星期四下午6时1分
11、45秒18:01:4520.8.20 7、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。2020年8月下午6时1分20.8.2018:01August 20, 2020 8、业余生活要有意义，不要越轨。2020年8月20日星期四6时1分45秒18:01:4520 August 2020 9、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。下午6时1分45秒下午6时1分18:01:4520.8.20 10、你要做多大的事情，就该承受多大的压力。8/20/2020 6:01:45 PM18:01:452020/8/20 11、自己要先看得起自己，别人才会看得起你。8/20/2020 6:01 PM8/20/2020 6:01 PM20.8.2020.8.20 12、这一秒不放弃，下一秒就会有希望。20-Aug-2020 August 202020.8.20 13、无论才能知识多么卓著，如果缺乏热情，则无异纸上画饼充饥，无补于事。Thursday, August 20, 202020-Aug-2020.8.20 14、我只是自己不放过自己而已，现在我不会再逼自己眷恋了。20.8.2018:01:4520 August 202018:01,谢谢大家,
