传感器技术-项目化教学-1_图文

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1、EXIT传感器技术及应用传感器技术及应用电路 项目化教学 EXIT传感器技术及应用课程地位和作用 课程简介EXIT传感器技术及应用一、传感器技术概述传感器技术简介“没有传感器就没有现代科学技术”的观点已为全世 界所公认。以传感器为核心的检测系统就像神经和感官一 样，源源不断地向人类提供宏观与微观世界的种种信息， 成为人们认识自然、改造自然的有力工具。传感器技术作为信息科学的一个重要分支，与计算机 技术、自动控制技术和通信技术等一起构成了信息技术的 完整学科。在人类进入信息时代的今天，人们的一切社会活动都 是以信息获取与信息转换为中心，传感器作为信息获取与 信息转换的重要手段，是信息科学最前端的

2、一个阵地，是 实现信息化的基础技术之一。EXIT传感器技术及应用传感器技术简介一、传感器技术概述EXIT传感器技术及应用一、传感器技术概述传感器技术简介传感器 感觉，感知；传 送 （Sensor、Transducer） 人体系统：人类有五大感觉器官，即眼 、耳、鼻、舌、皮肤。通过这些 感觉器官感知外界信息。 机器系统：机器系统中，传感器是各种 机械和电子设备的感觉器官。感 知光、色、温度、压力、声音、 湿度、气味及辐射等。EXIT传感器技术及应用传感器技术简介一、传感器技术概述外外 界界 信信 息息感感 官官人人 脑脑肢肢 体体人人 体体 系系 统统传感器传感器计算机计算机执行器执行器机机 器

3、器 系系 统统人机系统的机能对应关系人机系统的机能对应关系“ “机电五官机电五官” ”EXIT传感器技术及应用传感器有些性能超过人的感官：传感器有些性能超过人的感官：（1 1）测量人体无法感知的量）测量人体无法感知的量（3 3）测量范围宽、精确高、可靠性好）测量范围宽、精确高、可靠性好（2 2）恶劣环境下工作）恶劣环境下工作例如：例如： 温度传感器：温度传感器：-196-196 1800 1800 压力传感器：压力传感器：0.01 10000kPa0.01 10000kPa 精度：精度：0.1% 0.01%0.1% 0.01% 可靠度：可靠度：8 9 8 9 级级一、传感器技术概述传感器技术简

4、介EXIT传感器技术及应用传感器技术简介二、传感器技术的作用和地位n n现代信息技术的三大支柱之一现代信息技术的三大支柱之一 传感器技术（信息采集）传感器技术（信息采集）通信技术通信技术 （信息传输）（信息传输）计算机技术（信息处理）计算机技术（信息处理）在信息系统中分别起到在信息系统中分别起到 “ “感官感官” ”、“ “神经神经” ”和和“ “大脑大脑” ”的作用。的作用。 n n现代测量与自动控制的首要环节现代测量与自动控制的首要环节传感器是信息采集系统的首要部件，计算机的“五官”。没有传感器对原始信息进行精确、可靠的捕获和转换，一 切测量和控制都是不可能实现的。EXIT传感器技术及应用

5、传感器技术简介二、传感器技术的作用和地位n n衡量国家综合实力的重要标志衡量国家综合实力的重要标志传感器与传感器技术的发展水平是衡量一个国家综合实力 的重要标志，也是判断一个国家科学技术现代化程度与生产水 平高低的重要依据。日本：传感器技术列为计算机、通讯、激光、半导体、超导和传 感器等六大核心技术之一。在21世纪技术预测中将传感器列为首位。美国：传感器及信号处理列为对国家安全和经济发展有重要影响 的关键技术之一。欧洲：传感器技术作为优先发展的重点技术。中国：在国家重点科技项目中，传感器也列在重要位置。EXIT传感器技术及应用传感器技术简介二、传感器技术的作用和地位n n传感器技术的应用遍及各

6、个领域传感器技术的应用遍及各个领域传感器已渗透到传感器已渗透到宇宙开发、海洋探测、军事国防、环境保宇宙开发、海洋探测、军事国防、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、商检质检、甚至文物保护、资源调查、医学诊断、生物工程、商检质检、甚至文物保护护等极其广泛的领域。等极其广泛的领域。毫不夸张地说：毫不夸张地说：几乎每个现代化项目，以至各种复杂工程几乎每个现代化项目，以至各种复杂工程系统，都离不开各种各样的传感器。系统，都离不开各种各样的传感器。 传感器技术在传感器技术在发展经济、推动社会进步发展经济、推动社会进步方面的重要作用，方面的重要作用，是十分明显的。是十分明显的。EXIT传感器技术及应用

7、传感器技术简介二、传感器技术的作用和地位4D彩超捕捉到难得一见的胎儿出生前微笑（美联社图片）EXIT传感器技术及应用传感器技术简介三、传感器技术的应用信信 息息 处处 理理电电 信信 电电 话话科科 技技 测测 试试设设 备备 控控 制制交交 通通 控控 制制输输 电电 系系 统统机机 床床机机 器器 人人家家 用用 电电 器器照照 相相 机机汽汽 车车飞飞 机机船船 舶舶气气 象象海海 洋洋环环 境境 污污 染染医医 疗疗防防 火火光光 能能 利利 用用热热 能能 利利 用用土土 木木 建建 筑筑农农 林林机机 械械 能能 利利 用用货货 币币 金金 融融食食 品品1111115555110

8、1101031034747363659598181616127277878343431 3131 314747111111707076769393616126262121242420201414需要量需要量传感器技术的应用领域传感器技术的应用领域EXIT传感器技术及应用传感器技术简介三、传感器技术的应用n n自动检测与自动控制系统自动检测与自动控制系统石油、化工、电力、钢铁、机械等加工工业。石油、化工、电力、钢铁、机械等加工工业。 造纸木材烘干烟草加工芯片生产化工纺织EXIT传感器技术及应用传感器技术简介三、传感器技术的应用n n汽车与传感器汽车与传感器传统：传统：行驶速度、行驶速度、 距离、

9、发动机旋转速度距离、发动机旋转速度 、燃料剩余量。、燃料剩余量。安全：安全：安全气囊系安全气囊系 统、防盗装置、防滑控统、防盗装置、防滑控 制系统、防抱死装置、制系统、防抱死装置、 电子变速控制装置、汽电子变速控制装置、汽 车车“ “黑匣子黑匣子” ”。环保：环保：排气循环装排气循环装 置、电子燃料喷射装置置、电子燃料喷射装置 。 EXIT传感器技术及应用传感器技术简介三、传感器技术的应用n n传感器在机器人上的应用传感器在机器人上的应用单能机器人：单能机器人：生产用的自动机械式（加工、组装、检验）。生产用的自动机械式（加工、组装、检验）。 检测臂的位置和角度传感器。检测臂的位置和角度传感器。

10、隧道凿岩机器人隧道凿岩机器人汽车焊装生产线汽车焊装生产线EXIT传感器技术及应用传感器技术简介三、传感器技术的应用n n传感器在机器人上的应用传感器在机器人上的应用智能机器人：智能机器人：判断能力。视觉传感器、触觉传感器。用于水下探测的机器人用于水下探测的机器人用于家庭服务的机器人用于家庭服务的机器人EXIT传感器技术及应用传感器技术简介三、传感器技术的应用n n传感器在机器人上的应用传感器在机器人上的应用智能机器人：智能机器人：埃及金字塔 世界最古老石棺的考古挖掘。法老咒语：法老咒语：“ “不论是谁骚扰了法老的不论是谁骚扰了法老的 安宁，死神之翼将在它的头上降临。安宁，死神之翼将在它的头上降

11、临。” ”小机器人挑战法老咒语，代替科小机器人挑战法老咒语，代替科 学家勇探胡夫金字塔内部秘道。学家勇探胡夫金字塔内部秘道。“金字塔漫游者”机器人511，地面探测雷达、超声波 传感器（测石头厚度）。EXIT传感器技术及应用传感器技术简介三、传感器技术的应用n n传感器与家用电器传感器与家用电器自动电饭锅、吸尘器、空调器、电子热水器、风干器、电熨自动电饭锅、吸尘器、空调器、电子热水器、风干器、电熨 斗、电风扇、洗衣机、洗碗机、照相机、电冰箱、电视机、录斗、电风扇、洗衣机、洗碗机、照相机、电冰箱、电视机、录 像机、家庭影院。像机、家庭影院。EXIT传感器技术及应用传感器技术简介三、传感器技术的应用

12、n n传感器与遥感技术传感器与遥感技术飞机及航天飞行器：近紫外线、可见光、远红外线、微波。飞机及航天飞行器：近紫外线、可见光、远红外线、微波。船舶：超声波传感器。船舶：超声波传感器。微波微波红外接收传感器红外接收传感器红外线分布差异红外线分布差异矿藏埋藏地区矿藏埋藏地区地地 面面EXIT传感器技术及应用传感器技术简介三、传感器技术的应用n n传感器在军事技术领域的应用传感器在军事技术领域的应用“ “改变那种认为军事力量改变那种认为军事力量 主要是军舰、坦克和飞机的概念主要是军舰、坦克和飞机的概念 ，把我们的注意力放在思考信息，把我们的注意力放在思考信息 和电信技术所能提供的军事力量和电信技术所

13、能提供的军事力量 上来。这场军事革命标志着一种上来。这场军事革命标志着一种 转变，即从重视军舰、坦克和飞转变，即从重视军舰、坦克和飞 机，转为重视诸如传感器这类东机，转为重视诸如传感器这类东 西的作用。西的作用。” ” “ “信息时代的军事革命信息时代的军事革命” ” 美国参联会副主席欧文斯上将美国参联会副主席欧文斯上将特种武器观察、侦察、探测特种武器观察、侦察、探测EXIT传感器技术及应用传感器技术简介三、传感器技术的应用n n传感器在医疗及人体医学上的应用传感器在医疗及人体医学上的应用医用传感器：人体内部温度、血液、呼吸流量、医用传感器：人体内部温度、血液、呼吸流量、 肿瘤、心音肿瘤、心音

14、、腔内压力、心脑电波。、腔内压力、心脑电波。 n n传感器与航空及航天传感器与航空及航天飞行器：控制在预定轨道上。飞行器：控制在预定轨道上。速度、加速度、飞行距离测量：陀螺仪、阳光传感器、星光速度、加速度、飞行距离测量：陀螺仪、阳光传感器、星光传感器、地磁传感器。传感器、地磁传感器。周围环境、内部设备监控、本身状态。周围环境、内部设备监控、本身状态。EXIT传感器技术及应用传感器技术简介三、传感器技术的应用n n传感器技术的应用遍及各个领域传感器技术的应用遍及各个领域传感器已渗透到传感器已渗透到宇宙开发、海洋探测、军事国防、环境保宇宙开发、海洋探测、军事国防、环境保护、资源调查、医学诊断、生物

15、工程、商检质检、甚至文物保护、资源调查、医学诊断、生物工程、商检质检、甚至文物保 护护等极其广泛的领域。等极其广泛的领域。毫不夸张地说：毫不夸张地说：几乎每个现代化项目，以至各种复杂工程几乎每个现代化项目，以至各种复杂工程系统，都离不开各种各样的传感器。系统，都离不开各种各样的传感器。 传感器技术在传感器技术在发展经济、推动社会进步发展经济、推动社会进步方面的重要作用，方面的重要作用，是十分明显的。是十分明显的。EXIT传感器技术及应用所谓传感器是来自“感觉”一词传感器技术属现代高新技术（电五官） 根据GB7665-87，【传感器】（Transducer Sensor）的定义为：能感受规定的被测量并按一定规律转换成 可用信号输出的器件或装置，通常由敏感元件 和转换元件组成。 我国往往把“传感器”和“敏感元件”等同使用1、传感器定义1-1 传感器的作用与功能EXIT传感器技术及应用什么是传感器？ppp压力膜盒位移杠杆位移 电刷位移电位器电压如何获取信息？输输 入入输输 出出EXIT传感器技术及应用实现测量的过程： 利用输入输出的关系， 由输出电压解算出输入(被测量)什么是传感器？ppp如何获取信息？EXIT传感器技术及应用敏感元件（Sensing element）直接感受或响应被测量的部分。有时 也将敏感