【正文】 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 ？ 傳感與檢測技術(shù) 緒 論 。 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 。 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 。 ? 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 。 ? 了解傳感器的發(fā)展動(dòng)向以及獲取信息的新方法。 ? 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。 ? 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。 輸入匹配 放大變換 被測信號(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） 被測量符號(hào)； * 表示轉(zhuǎn)換原理 。 ? 核心部分是轉(zhuǎn)換元件 ,決定傳感器的工作原理 。 ? 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 ）。 ? 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 。 自動(dòng)控制系統(tǒng)示意框圖 傳 感 器 被 測 對(duì) 象 控制器 被測量 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) 傳感與檢測技術(shù) 第 1章 傳感器概述 檢測系統(tǒng)的組成原理 工控微機(jī)測試系統(tǒng)接口 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 溫度 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 動(dòng)畫按扭 自動(dòng)檢測系統(tǒng)實(shí)例 傳感與檢測技術(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 。 典型微機(jī)測試系統(tǒng) 微 機(jī) 顯示器 A/D 轉(zhuǎn) 換 測 量 電 路 傳 感 器 控制器 計(jì)算機(jī) 非 電 量 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 ? 自動(dòng)控制系統(tǒng)為 閉環(huán)系統(tǒng)， 不僅完成檢測儀器的輸出，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。這是基本 檢測系統(tǒng)中使用的共同技術(shù)。 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。 今后我們討論的都是以 電量為輸出 的傳感器 。 ? 較傳統(tǒng)的傳感器可以完成從非電量到非電量的轉(zhuǎn)換 ， 但無法實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代智能儀器儀表的 自動(dòng)測量 ， 無法完成 過程控制 的自動(dòng)檢測與控制 。 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 。 ? 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 。 傳感器現(xiàn)狀和國內(nèi)外發(fā)展趨勢 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 ? 實(shí)際上被測對(duì)象涉及各個(gè)領(lǐng)域 。 ? 有兩層意思：第一 ， 物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng) ，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；第二 ， 其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間 ， 進(jìn)行信息交換和通訊 。 物聯(lián)網(wǎng)就是 “ 物物相連的互聯(lián)網(wǎng) ” 。 ? 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。 ：差動(dòng)技術(shù)；平均技術(shù)；補(bǔ)償修正技術(shù)；隔離抗干擾抑制 、 穩(wěn)定性處理等等 。 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 ? 傳感器發(fā)展趨勢 ? 傳感器的歷史遠(yuǎn)比近代科學(xué)來得古老： 如 ‘ 天平 ’ 古代埃及就開始使用； 16世紀(jì)前后已經(jīng)實(shí)現(xiàn)利用液體熱膨脹進(jìn)行溫度測量； 瓦特發(fā)明的離心調(diào)速器就是將旋轉(zhuǎn)速度變?yōu)槲灰频膫鞲衅?。 ? 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。 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。 中國和亞太地區(qū)傳感器市場如此快速的增長也預(yù)示著巨大的商業(yè)發(fā)展機(jī)遇 。 全球傳感器市場 2022年已增長到 600億美元以上 。 ? 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 。 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 。 ? 傳感器已滲透 到宇宙開發(fā)、海洋探測、軍事國 防、環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程、商檢質(zhì)檢、甚至文物保護(hù)等等極其 廣泛的領(lǐng)域 。 ? 瓷磚粘結(jié)劑、大理石膠粘劑； ? 各種混凝土外加劑、防水劑； 防水材料；混凝土；水泥；墻體材料： ? 各種磚、墻板、路面磚、異形磚。 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 De