傳感器原理及應用結(jié)課論文(已修改)
2025-11-11 03:42 本頁面
【正文】 第一篇：傳感器原理及應用結(jié)課論文《傳感器原理及應用》結(jié)課論文學院: 專業(yè): 姓名: 學號: 指導教師:傳感器是能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置。它是一種物理裝置或生物器官，能夠探測、感受外界的信號、物理條件（如光、熱、濕度）或化學組成（如煙霧），并將探知的信息傳遞給其他裝置或器官。國家標準GB766587對傳感器下的定義是：“能感受規(guī)定的被測量件并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。在生活中人的五官分別產(chǎn)生視覺、聽覺、味覺、嗅覺、觸覺，但是在研究自然界的現(xiàn)象和規(guī)律及生產(chǎn)活動中，人的五官運動不夠，這就需要傳感器來檢測人們的器官所不能感知的現(xiàn)象。人們把與人的“五官”相似的部分稱為“電五官”。現(xiàn)代科學技術使人類社會進入了信息時代，來自自然界的物質(zhì)信息都需要通過傳感器進行采集才能獲取。如圖11所示，人們把電子計算機比作人的大腦，把傳感器比作人的五種感覺器官，執(zhí)行器比作人的四肢。盡管傳感器與人的感覺器官相比還有許多不完善的地方，但傳感器在諸如高溫、高濕、深井、高空等環(huán)境及高精度、高可靠性、遠距離、超細微等方面所表現(xiàn)出來的能力是人的感官所不能代替的。傳感器的作用包括信息的收集、信息數(shù)據(jù)的交換及控制信息的采集三大內(nèi)容1)傳感器在工業(yè)檢測和自動控制系統(tǒng)中的應用在石油、化工、電力、鋼鐵、機械等工業(yè)生產(chǎn)中需要及時檢測各種工藝參數(shù)的信息，通過電子計算機或控制器對生產(chǎn)過程進行自動化控制，如下圖所示，傳感器是任何一個自動控制系統(tǒng)必不可少的環(huán)節(jié)。2)傳感器在汽車中的應用目前，傳感器在汽車上不只限于測量行駛速度、行駛距離、發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度以及燃料剩余量等有關參數(shù)，而且在一些新設施中，如汽車安全氣囊、防滑控制等系統(tǒng)，防盜、防抱死、排氣循環(huán)、電子變速控制、電子燃料噴射等裝置以及汽車“黑匣子”等都安裝了相應的傳感器。美國為實現(xiàn)汽車自動化，曾在一輛汽車上安裝了90多只傳感器去檢測不同的信息。3)傳感器在家用電器中的應用現(xiàn)代家庭中，用電廚具、空調(diào)器、電冰箱、洗衣機、電子熱水器、安全報警器、吸塵器、電熨斗、照相機、音像設備等都用到了傳感器。4)傳感器在機器人中的應用在生產(chǎn)用的單能機器人中，傳感器用來檢測臂的位置和角度； 在智能機器人中，傳感器用作視覺和觸覺感知器。在日本，機器人成本的二分之一是耗費在高性能傳感器上的。5)傳感器在醫(yī)學中的應用在醫(yī)療上，應用傳感器可以準確測量人體溫度、血壓、心腦電波，并幫助醫(yī)生對腫瘤等進行診斷6)傳感器在環(huán)境保護中的應用為了保護環(huán)境,研制用以監(jiān)測大氣、水質(zhì)及噪聲污染的傳感器,已被世界各國所重視。7)傳感器在航空航天中的應用飛機、火箭等飛行器上，要使用傳感器對飛行速度、加速度、飛行距離及飛行方向、飛行姿態(tài)進行檢測。8)傳感器在遙感技術中的應用在飛機及衛(wèi)星等飛行器上，利用紫外、紅外光電傳感器及微波傳感器來探測氣象、地質(zhì)等信息。在船舶上，利用超聲波傳感器進行水下探測。9)傳感器在軍事方面的應用利用紅外探測可以發(fā)現(xiàn)地形、地物及敵方各種軍事目標。紅外雷達具有搜索、跟蹤、測距等功能，可以搜索幾十到上千千米的目標。紅外探測器在紅外制導、紅外通信、紅外夜視、紅外對抗等方面也有廣泛的應用。傳感器技術不僅對現(xiàn)代化科學技術、現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)及工業(yè)自動化的發(fā)展起到基礎和支柱的作用，同時也被世界各國列為關鍵技術之一?？梢哉f“沒有傳感器就沒有現(xiàn)代化的科學技術，沒有傳感器也就沒有人類現(xiàn)代化的生活環(huán)境和條件”，傳感器技術已成為科學技術和國民經(jīng)濟發(fā)展水平的標志之一。壓力傳感器是將壓力轉(zhuǎn)換為電信號輸出的傳感器。通常把壓力測量儀表中的電測式儀表稱為壓力傳感器。壓力傳感器一般由彈性敏感元件和位移敏感元件(或應變計)組成。彈性敏感元件的作用是使被測壓力作用于某個面積上并轉(zhuǎn)換為位移或應變，然后由位移敏感元件或應變計轉(zhuǎn)換為與壓力成一定關系的電信號。有時把這兩種元件的功能集于一體。壓力傳感器是工業(yè)實踐中最為常用的一種傳感器。一般普通壓力傳感器的輸出為模擬信號，模擬信號是指信息參數(shù)在給定范圍內(nèi)表現(xiàn)為連續(xù)的信號?；蛟谝欢芜B續(xù)的時間間隔內(nèi)，其代表信息的特征量可以在任意瞬間呈現(xiàn)為任意數(shù)值的信號。而通常使用的壓力傳感器主要是利用壓電效應制造而成的，這樣的傳感器也稱為壓電傳感器。壓力傳感器是使用最為廣泛的一種傳感器。傳統(tǒng)的壓力傳感器以機械結(jié)構(gòu)型的器件為主，以彈性元件的形變指示壓力，但這種結(jié)構(gòu)尺寸大、質(zhì)量重，不能提供電學輸出。隨著半導體技術的發(fā)展，半導體壓力傳感器也應運而生。其特點是體積小、質(zhì)量輕、準確度高、溫度特性好。特別是隨著MEMS技術的發(fā)展，半導體傳感器向著微型化發(fā)展，而且其功耗小、可靠性高。壓力傳感器在安全控制系統(tǒng)中經(jīng)常應用，主要針對的領域是空壓機自身的安全管理系統(tǒng)。在安全控制領域有很多傳感器應用，壓力傳感器作為一種非常常見的傳感器，在安全控制系統(tǒng)中應用也不足為奇。在安全控制領域應用一般從性能方面來考慮，從價格上的考慮，還有從實際操作的安全性方便性來考慮，實際證明選擇壓力傳感器的效果非常好。壓力傳感器利用機械設備的加工技術將一些元件以及信號調(diào)節(jié)器等裝置安裝在一塊很小的芯片上面。所以體積小也是它的優(yōu)點之一，除此之外，價格便宜也是它的另一大優(yōu)點。在一定程度上它能夠提高系統(tǒng)測試的準確度。在安全控制系統(tǒng)中，通過在出氣口
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