【正文】 第四章 信號(hào)檢出技術(shù) 本章學(xué)習(xí)要求： 傳感器的定義 一、傳感器概述 能夠感受被測(cè)量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。 電渦流式傳感器 超聲波傳感器 傳感器名稱 ：發(fā)送器、傳送器、變送器、 檢測(cè)器、 探頭 傳感器功用 ：一感二傳 ,即感受被測(cè)信息 ,并傳送出去。 ① 傳感器是 測(cè)量裝置 ，能完成檢測(cè)任務(wù)； ② 輸入量 是某一被測(cè)量，可能是物理量，也可能是化學(xué)量、生物量等； ③ 輸出量 是某種物理量，便于傳輸、轉(zhuǎn)換、處理、顯示等，可以是氣、光、電物理量，主要是電物理量； ④ 輸出輸入 有對(duì)應(yīng)關(guān)系，且應(yīng)有一定的精確程度。 傳感器的地位和作用 人的五官： 眼睛、耳朵、鼻子、舌頭、皮膚 視覺、聽覺、嗅覺、味覺、觸覺 傳感器是人類 五官的延長(zhǎng) ， 又稱之為電五官 。 傳感器是 獲取信息 的主要途徑與手段。 沒有傳感器 ，現(xiàn)代化生產(chǎn)就失去了基礎(chǔ)。 傳感器是 邊緣學(xué)科 開發(fā)的先驅(qū)。 傳感器已滲透到諸如 工業(yè)生產(chǎn)、宇宙開發(fā)、海洋探測(cè)、環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程、甚至文物保護(hù) 等等極其廣泛的領(lǐng)域。從茫茫的太空到浩瀚的海洋，以至各種復(fù)雜的工程系統(tǒng)，幾乎每一個(gè)現(xiàn)代化項(xiàng)目，都離不開各種各樣的傳感器。 傳感器技術(shù)在 發(fā)展經(jīng)濟(jì)、推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步 等方面起著重要作用。 傳感器的構(gòu)成 傳感器 由敏感器件與輔助器件組成。 敏感器件 的作用是感受被測(cè)物理量，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換輸出。 輔助器件 對(duì)敏感器件輸出的電信號(hào)進(jìn)行放大、阻抗匹配，以便于后續(xù)儀表接入。 傳感器的分類 分類法 型式 說 明 按基本效應(yīng)分類 物理型 化學(xué)型 生物型 采用物理效應(yīng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換 采用化學(xué)效應(yīng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換 采用生物效應(yīng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換 按構(gòu)成原理分類 結(jié)構(gòu)型 物性型 以轉(zhuǎn)換元件結(jié)構(gòu)參數(shù)變化實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)換 以轉(zhuǎn)換元件物理特性變化實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)換 按能量關(guān)系分類 能量轉(zhuǎn)換型 能量控制型 傳感器輸出量直接由被測(cè)量能量轉(zhuǎn)換而來 傳感器輸出量能量由外部能源提供 ， 但受輸入量控制 按工作原理分 電阻式 電容式 電感式 壓電式 磁電式 熱電式 光電式 光纖式 利用電阻參數(shù)變化實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)換 利用電容參數(shù)變化實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)換 利用電感參數(shù)變化實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)換 利用壓電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)換 利用電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)換 利用熱電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)換 利用光電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)換 利用光纖特性參數(shù)變化實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)換 按輸入量分類 長(zhǎng)度、角度、振動(dòng)、位移、壓力、溫度、流量、距離、速度等 以被測(cè)量命名（即按用途分類） 按輸出量分類 模擬式 數(shù)字式 輸出量為模擬信號(hào) （ 電壓 、 電流 、 …… ） 輸出量為數(shù)字信號(hào) （ 脈沖 、 編碼 、 …… ） ? 化學(xué)傳感器：它是由膜電極和電解液灌封而成。氣體濃度信號(hào)將電解液分解成陰陽帶電離子，通過電極將信號(hào)傳出。 ? 它的優(yōu)點(diǎn)是：反映速度快、準(zhǔn)確，穩(wěn)定性好、能夠定量檢測(cè)，但壽命較短（大于等于兩年）。 ? 它主要適用于毒性氣體的檢測(cè)，目前國(guó)際上絕大部分 毒氣檢測(cè) 采用該類型傳感器。 連云港出動(dòng) 200余人舉行液氯泄漏反恐預(yù)習(xí)演練 120名消防員防范火情 安保使用毒氣檢測(cè)儀 旅客安檢要照鞋底 機(jī)場(chǎng)實(shí)行雙重安檢 ? 雙重安檢，即進(jìn)入候機(jī)樓的所有人都要接受安全檢查，旅客在登機(jī)前再進(jìn)行一次安檢。實(shí)行雙重安檢后，需要增加的是進(jìn)入候機(jī)樓時(shí)的安檢，最慢只需要 40秒左右，并不會(huì)耽誤乘客登機(jī)的很長(zhǎng)時(shí)間。 ? 記者來到桃仙國(guó)際機(jī)場(chǎng)，準(zhǔn)備從一樓進(jìn)入候機(jī)樓。剛進(jìn)入候機(jī)樓大門，迎面就看見一位機(jī)場(chǎng)安檢人員手拿一塊白色薄綿紙，在每一位進(jìn)入候機(jī)樓的乘客的手上或隨身攜帶的行李上輕輕擦拭一下。隨后，記者和其他旅客排隊(duì)等候在事先攔好的警戒區(qū)域內(nèi)，不過十幾秒，記者就被告知可以通過。 機(jī)場(chǎng)實(shí)行雙重安檢 ? 安檢人員告訴記者，白色薄綿紙是用于檢測(cè)易燃易爆物品的“試紙”。“這種‘試紙’可以探測(cè)出人體、物品上是否有易燃易爆物品的成份，檢查結(jié)果在 8秒內(nèi)就可以得出。行李則接受 X光檢查。被發(fā)現(xiàn)的危險(xiǎn)品則要放在防爆罐內(nèi)，保證絕對(duì)安全?！? ? 現(xiàn)場(chǎng)有三種安檢儀器可謂安檢中的“法寶”，除了前面提到用來放置危險(xiǎn)品的防爆罐外，還有兩個(gè)奇怪的“盒子”。一個(gè)是放射物體檢測(cè)儀，一個(gè)是生化毒氣檢測(cè)儀。這兩個(gè)儀器通過空氣就可以檢測(cè)出幾十米范圍內(nèi)的人體或物品是否含上述成份。其中生化毒氣檢測(cè)儀還是首次在桃仙國(guó)際機(jī)場(chǎng)使用。 ? 生物傳感器：對(duì)生物物質(zhì)敏感并將其濃度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)的儀器。 ? 傳統(tǒng)的傳感器中，信號(hào)感受器完全是由非生命物質(zhì)組成的。而生物傳感器與傳統(tǒng)的各種物理傳感器和化學(xué)傳感器的最大區(qū)別，在于生物傳感器的感受器中含有生命物質(zhì)。 ? 例如，將一定的植物細(xì)胞或動(dòng)物細(xì)胞作為感覺器，可以制成各種細(xì)胞傳感器； ? 用生物組織作感受器可制成組織傳感器（或稱為組織電極）； ? 將一些特定的細(xì)胞器從細(xì)胞里分離出來作為感受器，可制成細(xì)胞器傳感器； ? 將微生物作為感受器可制成生物傳感器； ? 而將生物分子如蛋白質(zhì)、核酸等作為感受器，更成為當(dāng)代生物傳感器發(fā)展的主流。 乙醇傳感器 ? 生物傳感器可廣泛用于食品工業(yè)生產(chǎn)中，如對(duì)食品原料、半成品和產(chǎn)品質(zhì)量的檢測(cè)，發(fā)酵生產(chǎn)中在線監(jiān)測(cè)等。利用氨基酸氧化酶?jìng)鞲衅骺蓽y(cè)定各種氨基酸（包括谷氨酸、 L天冬氨酸、 L精氨酸等十幾種氨基酸）。食品添加劑的種類很多，如甜味劑、酸味劑、抗氧化劑等，生物傳感器用于食品添加劑的分析已有許多報(bào)道。 鮮度 是評(píng)價(jià)食品品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，通常用人的感觀檢驗(yàn)，但感觀檢驗(yàn)主觀性強(qiáng)，個(gè)體差異大，故人們一直在尋找客觀的理化指標(biāo)來代替。 食品新鮮度傳感器 ? 新鮮