【正文】 O2 HCN HCl HF NH3 SO2 ? 環(huán)境監(jiān)測 大氣 、 水質(zhì) 、 材料檢測 第 1章 傳感器概述 ? 環(huán)境監(jiān)測 —— 水質(zhì)檢測 污水 COD 檢測 ? BOD是最重要的水質(zhì)有機(jī)污染指標(biāo)之一。 由此可見 ， 傳感器技術(shù)在發(fā)展經(jīng)濟(jì)推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步方面的重要作用是十分明顯的 ， 世界各國十分重視這一領(lǐng)域的發(fā)展 。 傳感與檢測技術(shù) 傳感器現(xiàn)狀和國內(nèi)外發(fā)展趨勢 第 1章 傳感器概述 ? 我國的傳感器產(chǎn)業(yè)在 科技投入 (經(jīng)費(fèi)、高級(jí)人才資源 )、 產(chǎn)業(yè)環(huán)境 以及科技實(shí)力 (專利件數(shù)、新品開發(fā)周期、關(guān)鍵材料與零組件、量產(chǎn)能力 )三大方面的綜合競爭能力遠(yuǎn)低于美國、日本、歐洲等發(fā)達(dá)國家。 ? 現(xiàn)場數(shù)據(jù)就近登陸 通過 Inter網(wǎng)與用戶之間異地交換數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程控制等。 ? 18世紀(jì)以來隨科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展 ， 被測對(duì)象迅速擴(kuò)大 。 如熱電偶、 pH電極等以直流 電壓 形式輸出； 熱敏電阻、應(yīng)變計(jì)、半導(dǎo)體氣體傳感器輸出為 電阻 ， …… ? 無論傳感器的輸出形式如何，測量的輸出信號(hào)必須轉(zhuǎn)化為電壓、電流或數(shù)字量 中的一種。 ? 國家標(biāo)準(zhǔn) （ GB7665—87） 對(duì)傳感器 （ Sensor/Transducer） 定義是：能夠感受規(guī)定的被測量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件和裝置 。 ? 各小類按兩個(gè)層次又分若干品種 （ 4）傳感器的分類 傳感與檢測技術(shù) 第 1章 傳感器概述 ? “傳感器”課程主要講授把各種幾何量、機(jī)械量以及其他有關(guān)轉(zhuǎn)換成電量的各種傳感器，包括基本轉(zhuǎn)換電路和電測方法。 思考題： 1)什么是傳感器 ？ 按照國標(biāo)定義 ， 包含了哪些含義 ？ 2)傳感器由哪幾部分組成 ？ 試述它們的作用及相互關(guān)系 。 4)傳感器如何分類 ？ 按傳感器檢測的范疇可分為哪幾種 ？ 5)傳感器的圖形符號(hào)如何表示 ？ 它們各代表什么含義 ？ 6)畫出檢測系統(tǒng)組成原理框圖； 7)請(qǐng)例舉出兩個(gè)你用到或看到的傳感器 ， 并說明其作用 。 ? 傳感器與生產(chǎn)實(shí)際和科學(xué)研究的關(guān)系十分密切，這些決定了“傳感器”課程是一門綜合性、理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程。 ? 轉(zhuǎn)換元件將響應(yīng)的被測量轉(zhuǎn)換成 電參量 （ 電阻 、 電容 、 電感 ）。這是基本 檢測系統(tǒng)中使用的共同技術(shù)。 傳感與檢測技術(shù) 第 1章 傳感器概述 檢測系統(tǒng)的組成原理 ? 就被測對(duì)象而言 ， 需要檢測的量有 電量 和 非電量 兩大類 。 物聯(lián)網(wǎng)就是 “ 物物相連的互聯(lián)網(wǎng) ” 。 ? 我國 “ 十一五 ” 提出的 “ 自主立國 ”“ 自主創(chuàng)新 ” 戰(zhàn)略導(dǎo)向有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。 ? 其中以美 、 日 、 德 、 俄等國實(shí)力較強(qiáng) ， 他們主要建立了包括物理量 、 化學(xué)量 、 生物量 三大門類的傳感器產(chǎn)業(yè) ， 產(chǎn)品 20220多種 ， 大企業(yè)的年生產(chǎn)能力達(dá)到幾千萬支到幾億支 。 BOD 檢測 ? 用于石油 、 化工 、 造紙 、 制藥 、 釀造 、冶金 、 制革 、 印染 、 食品加工 、 試劑 、助劑 、 木材加工 、 焦化 、 皮毛 、 化肥 、日化等各種行業(yè)廢水的 COD測定 ? 水質(zhì)指標(biāo) 化學(xué)需氧量 COD（ Chemical Oxygen Demand） ； 生化需氧量 BOD (Biochemica Oxygen Demand）； 總有機(jī)碳 TOC（ Total Organic Carbon）； 總需氧量 TOD（ Total Oxygen Demand）。 ? 鼠標(biāo)上端安有指尖傳感器，一旦指紋被識(shí)別，使用者就可以啟動(dòng) PC的操作系統(tǒng)。有人提出用條形碼或芯片卡分配機(jī)器可讀指令。 超聲波測流量 紅外測溫 電子秤 F1發(fā)射的超聲波到達(dá) F2的時(shí)間較短 傳感與檢測技術(shù) 第 1章 傳感器概述 上海盧浦大橋通車應(yīng)力試驗(yàn) ? 工程測量 傳感與檢測技術(shù) 第 1章 傳感器概述 ? 醫(yī)療診斷 現(xiàn)代醫(yī)療設(shè)備都是利用最先進(jìn)的傳感技術(shù) ， 如： B超 、 CT、 X光機(jī) 、核磁共振 、 心電圖腦電圖 、 數(shù)字式病理分析 、 體液分析等等 。 ? 目前 ， 傳感器技術(shù)已經(jīng)成為 構(gòu)建現(xiàn)代信息系統(tǒng)的重要組成部分 。 傳感器 外 界 信 息 感 官 大 腦 肌 體 計(jì)算機(jī) 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 傳感與檢測技術(shù) 第 1章 傳感器概述 ? 對(duì)于各種各樣的被測量 ， 有著各種各樣的傳感器 。 ? 抽油煙機(jī)中的 煤氣 泄漏傳感器 。 ? 汽車中 燃料 計(jì)和 速度 計(jì)等等 ， 不勝枚舉 。 ? 從廣義的角度來說 ，感知信號(hào) 的檢出器件和 傳輸信號(hào) 處理部分總稱為傳感器 。 ? 基礎(chǔ)學(xué)科研究 ， 傳感器更有突出的地位 。 ? 溫度控制： 亞洲洗衣機(jī)都使用冷水，不安裝溫度傳感器。 ? 泡沫 也是可以測量的，近年來使用相對(duì)便宜的 紅外線傳感器 ，通過記錄紅外光的衰減進(jìn)行泡沫渾濁度測量。 ? 指紋識(shí)別系統(tǒng) 已廣泛應(yīng)用于桌面電腦 、 筆記本電腦 、 ATM機(jī) 、 蜂窩電話 、 考勤系統(tǒng) 、門禁控制以及 Inter 電子商務(wù)安全系統(tǒng) ， 遍及銀行 、 保險(xiǎn) 、 邊防檢查 、醫(yī)療衛(wèi)生及網(wǎng)絡(luò)接入等各個(gè)領(lǐng)域 。 傳感與檢測技術(shù) 傳感與檢測技術(shù) 第 1章 傳感器概述 ? 可以毫不夸張地說：幾乎每個(gè)現(xiàn)代化項(xiàng)目，以至各種復(fù)雜工程系統(tǒng)，都離不開各種各樣的傳感器。 ? 近幾年中國的傳感器年度銷售平均增長達(dá)到 39%。 ? 20世紀(jì) 70年代以來主要以 電量為輸出 的傳感器得到飛速發(fā)展 ， 幾十年來傳感技術(shù)的發(fā)展分為兩個(gè)方面： 、 新材料 、 新工藝 。 ? 傳感器的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化 傳感與檢測技術(shù) 第 1章 傳感器概述 RS23 42 48 USB ? 傳感器的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化 傳感與檢測技術(shù) 第 1章 傳感器概述 這里的“物”要滿足以下條件才能夠被納入“物聯(lián)網(wǎng)”的范圍： 要有相應(yīng)信息的接收器 —— 傳感器 ； 要有數(shù)據(jù)發(fā)送 ； 要有數(shù)據(jù)傳輸通路 —— 有線、無線 ； 要有 CPU； 要有操作系統(tǒng)； 要有一定的存儲(chǔ)功能； 要有專門的應(yīng)用程序； 遵循物聯(lián)網(wǎng)的通信協(xié)議； 在世界網(wǎng)絡(luò)中有 可被識(shí)別的唯一編號(hào) 。 ? 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 ， 對(duì)測量的精確度 、 速度提出新的要求 ， 尤其對(duì)動(dòng)態(tài)變化的物理過程和物理量遠(yuǎn)距離測量 ，用非電方法無法實(shí)現(xiàn) ， 必須采用電測法 。 ? 所以 現(xiàn)代傳感技術(shù)是 自動(dòng)檢測 和 自動(dòng)控制系統(tǒng) 以及 機(jī)電一體化 的第一基礎(chǔ)。 敏感元件 轉(zhuǎn)換元件 基本電路 電量輸出 被測量 （ 2）傳感器的組成 傳感與檢測技術(shù) 第 1章 傳感器概述 ? 測量儀器一般由信號(hào)檢出器件和信號(hào)處理兩部分組成。在掌握基本概念的同時(shí)，配合必要的實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，注意理論