【正文】 傳 感 器 控制器 計(jì)算機(jī) 非 電 量 傳感與檢測(cè)技術(shù) 第 1章 傳感器概述 檢測(cè)系統(tǒng)的組成原理 ? 自動(dòng)控制系統(tǒng)為 閉環(huán)系統(tǒng)， 不僅完成檢測(cè)儀器的輸出，還用以送控制器調(diào)節(jié)控制，或送至計(jì)算機(jī)作進(jìn)一步處理。 ? 所以 現(xiàn)代傳感技術(shù)是 自動(dòng)檢測(cè) 和 自動(dòng)控制系統(tǒng) 以及 機(jī)電一體化 的第一基礎(chǔ)。 自動(dòng)控制系統(tǒng)示意框圖 傳 感 器 被 測(cè) 對(duì) 象 控制器 被測(cè)量 可用信號(hào) 信 號(hào) 處 理 顯 示 記 錄 空調(diào)為典型的閉環(huán)控制系統(tǒng) 傳感與檢測(cè)技術(shù) 第 1章 傳感器概述 檢測(cè)系統(tǒng)的組成原理 工控微機(jī)測(cè)試系統(tǒng)接口 傳感與檢測(cè)技術(shù) 第 1章 傳感器概述 檢測(cè)系統(tǒng)的組成原理 溫度 傳感與檢測(cè)技術(shù) 第 1章 傳感器概述 檢測(cè)系統(tǒng)的組成原理 動(dòng)畫按扭 自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)例 傳感與檢測(cè)技術(shù) 傳感器的定義、組成和分類方法 第 1章 傳感器概述 ? 廣義： 傳感器是一種能把 特定的信息 （ 物理 、 化學(xué) 、 生物 ）按一定 規(guī)律 轉(zhuǎn)換成某種 可用信號(hào) 輸出的器件和裝置 。 ? 狹義： 能把外界 非電信息 轉(zhuǎn)換成 電信號(hào) 輸出的器件 。 ? 國(guó)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(cè)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 。 （ 1） 傳感器定義 傳感與檢測(cè)技術(shù) 第 1章 傳感器概述 ? 定義表明傳感器有以下含義 ： ? 它是由 敏感元件 和 轉(zhuǎn)換元件 構(gòu)成的檢測(cè) 裝置 ； ? 能按一定 規(guī)律 將被測(cè)量轉(zhuǎn)換成 電信號(hào) 輸出； ? 傳感器的 輸出與輸入 之間存在確定的 關(guān)系 ； ? 按使用的場(chǎng)合不同傳感器又稱為 : 變換器 、 變送器 、 換能器 、 探測(cè)器 （ 1）傳感器定義 檢測(cè)裝置 傳感器 輸入 輸出 電信號(hào) 被測(cè)量 傳感與檢測(cè)技術(shù) 第 1章 傳感器概述 傳感器由 敏感元件 、 轉(zhuǎn)換元件 、 基本電路 三部分組成： ? 敏感元件感受被測(cè)量 。 ? 轉(zhuǎn)換元件將響應(yīng)的被測(cè)量轉(zhuǎn)換成 電參量 （ 電阻 、 電容 、 電感 ）。 ? 基本電路把電參量接入電路轉(zhuǎn)換成電量 。 ? 核心部分是轉(zhuǎn)換元件 ,決定傳感器的工作原理 。 敏感元件 轉(zhuǎn)換元件 基本電路 電量輸出 被測(cè)量 （ 2）傳感器的組成 傳感與檢測(cè)技術(shù) 第 1章 傳感器概述 ? 測(cè)量?jī)x器一般由信號(hào)檢出器件和信號(hào)處理兩部分組成。 輸入匹配 放大變換 被測(cè)信號(hào) 輸出 廣義傳感器 檢出器 信號(hào)處理部分 傳感器的定義 、 組成和分類方法 （ 2）傳感器的組成 傳感與檢測(cè)技術(shù) 傳感器的定義、組成和分類方法 第 1章 傳感器概述 ? 國(guó)標(biāo) GB/T1447993規(guī)定傳感器圖用圖形符號(hào)表示方法： 正方形 表示轉(zhuǎn)換元件； 三角形 表示敏感元件； X（ xi） 被測(cè)量符號(hào)； * 表示轉(zhuǎn)換原理 。 * X （ 3） 傳感器的圖形符號(hào) 幾個(gè)典型傳感器圖用圖形符號(hào) Ｐ a 電容式壓力傳感器 壓電式加速度傳感器 電位器式壓力傳感器 P 傳感與檢測(cè)技術(shù) 傳感器的定義、組成和分類方法 第 1章 傳感器概述 傳感器分類方法較多 ,大體有以下幾種： ２ ） 按傳感器的輸出信號(hào)分類 ?模擬傳感器 ?數(shù)字傳感器 （ 4） 傳感器的分類 1） 按傳感器檢測(cè)的范疇分類 ? 物理量傳感器 ? 化學(xué)量傳感器 ? 生物量傳感器 傳感與檢測(cè)技術(shù) 傳感器的定義、組成和分類方法 第 1章 傳感器概述 ４ ） 按傳感器的工作原理分類 ? 應(yīng)變式傳感器 ? 電容式傳感器 ? 壓電式傳感器 ? 磁電式 ... ３）按被測(cè)參數(shù)分類 ? 溫度傳感器 ? 壓力傳感器 ? 位移傳感器 ? 速度 ? ... （ 4） 傳感器的分類 傳感與檢測(cè)技術(shù) 傳感器的定義、組成和分類方法 第 1章 傳感器概述 5） 按傳感器的能源分類 ? 有源傳感器 ? 無源傳感器 （ 4）傳感器的分類 傳感與檢測(cè)技術(shù) 傳感器的定義、組成和分類方法 第 1章 傳感器概述 ? 國(guó)標(biāo)制定的傳感器分類體系表將傳感器分為： 物理量 、 化學(xué)量 、 生物類 傳感器三大門類； ? 含 12個(gè)小類： 力學(xué)量 、 熱學(xué)量 、 光學(xué)量 、 磁學(xué)量 、 電學(xué)量 、 聲學(xué)量 、射線 、 氣體 、 離子 、 溫度傳感器以及生化量 、 生理量傳感器 。 ? 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(cè)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(cè)方法。 ? 傳感器是與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)緊密相連的一門新興學(xué)科，其種類很多，涉及的工作原理十分豐富。 ? 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。 本課程的特點(diǎn)和研究?jī)?nèi)容 傳感與檢測(cè)技術(shù) 第 1章 傳感器概述 本課程的特點(diǎn)和研究?jī)?nèi)容 本課程的主要任務(wù)： ? 掌握各類傳感器的基本理論 ,掌握各種傳感器的工作原理、主要性能及其特點(diǎn)； ? 了解傳感器的使用方法和實(shí)際應(yīng)用；使同學(xué)掌握常用傳感器的工程設(shè)計(jì)方法和實(shí)驗(yàn)研究方法；同學(xué)們能合理地選擇和使用傳感器 。 ? 了解傳感器的發(fā)展動(dòng)向以及獲取信息的新方法。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)，注意理論聯(lián)系實(shí)際。 ? 學(xué)習(xí) “ 傳感器 ” 課程，涉及到 機(jī)、光、電 等多方面知識(shí)，學(xué)習(xí)之前應(yīng)有所準(zhǔn)備 。 傳感與檢測(cè)技術(shù) 第 1章 傳感器概述 本章要點(diǎn)： ； ； ； 。 思考題： 1)什么是傳感器 ？ 按照國(guó)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 。 3)簡(jiǎn)述傳感器主要的發(fā)展趨勢(shì) ， 并說明現(xiàn)代檢測(cè)系統(tǒng)的特征 。 4)傳感器如何分類 ？ 按傳感器檢測(cè)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(cè)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 。 如果沒有傳感器 ， 應(yīng)該出現(xiàn)哪種狀況 。 課 堂 練 習(xí) 1) 現(xiàn)代信息技術(shù)的三大支柱是什么 ， 它們分別起到什么作用 ？ 2) 準(zhǔn)確描述傳感器定義 ， 說明它包含了哪些含義 ？ 3) 畫出檢測(cè)系統(tǒng)組成原理框圖； 4) 空調(diào)和電冰箱中采用了哪些傳感器 ？ 它們分別起到什么作用 ？ 傳感與檢測(cè)技術(shù) 緒 論