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传感器与执行器,Sensor&Actuator,赵庆晗 21104103 机械工程学院 QQ：568020003 E-mail:,传感器机械设备的五官,传感器（Sensor）是一种物理装置或生物器官，能够探测、感受外界的信号、物理条件（如光、热、湿度）或化学组成（如烟雾），并将探知的信息传递给其他装置或器官。 常将传感器的功能与人类5大感觉器官相比拟： 光敏传感器视觉 声敏传感器听觉 气敏传感器嗅觉 化学传感器味觉 压敏、温敏、流体传感器触觉,图1：光敏传感器的应用,图2：声敏传感器应用,图3：气敏传感器应用（燃气泄漏报警器）,图4：化学传感器应用 （电子鼻）,图5：压敏传感器应用（电子秤）,图6：湿敏传感器应用（数字湿度计）,执行器机械设备的手足,执行器（Actuator）是自动化技术工具中接收控制信息并对受控对象施加控制作用的装置。执行器也是控制系统正向通路中直接改变操纵变量的仪表，由执行机构和调节机构组成。 手-执行加紧动作 足-执行行走动作,图7：排爆机械手,图8：代步机器,图9：代步机器,图10：Honda独轮代步机器,传感器/执行器（S/A）的使用,在科学技术高速发展的今天，S/A的使用非常广泛，它们就环绕在我们周围，手机、电脑、汽车、洗衣机以及家用厨具等等！在现代化工厂中，工业机器人的使用更是普遍，而机器人又是使用S/A的大户！ S/A的使用大大方便了人们的生活 和工作，可以说它的使用是我们人 类的五官和手足的强力延伸；,在比较复杂的环境中，如高温、高辐射、爆炸等高危险环境或者外太空环境，人不可能直接去接触和进行操作，这时S/A的使用就十分必要！ 比如最近神舟八号 和天宫一号的对接 任务，各种S/A 器件功不可没！,S/A生产过程中带来的环境问题及资源消耗 人们对S/A的滥用，过渡依赖S/A，从而容易造成由于S/A的失效而引起重大事故,S/A的使用带来的消极影响,一、利用新发现的现象、效应。 S/A本来就是基于一系列效应制造出来的，目前应用的效应很多，比如压电效应、压阻效应等等，还有一些效应是我们未知的，等着我们去认识。,S/A的发展趋势,二、采用高新技术。随着计算机、电子技术以及制造加工技术的发展，传感器也进入高速发展时期，这些技术都是开发和设计S/A的基础。高科技含量的S/A是未来产业化的一个方向。,三、新材料的开发。 S/A的感应元件、 S/A保护的基础都是各种材料，随着人们对新材料性能的掌握，将大大促进S/A的发展。近年，广泛应用的材料有陶瓷、光纤、高分子有机材料等。,四、不断提高传感器的性能。影响S/A的性能因素很多，有系统的，还有检测的。随着检测技术跟精密制造的发展，这方面也将得到大大提高。,五、 S/A应用的扩展。物联网的横空出世， S/A应用也在不断拓展。近些年，地震灾害、海啸灾害、食品危机不断，对研究人员来说，也是个挑战，开发出各种传感器检测这些现象的发生，及早预警。,六、 S/A的集成化和多功能化。以前的传感器一般只能检测一种物理量，一个系统光传感器就需要很口。现在，已经出现了多功能和集成化的传感器，比如温湿度和检测各种气体的集成传感器，这也将是以后发展的一个趋势。,七、微型与低功耗化。有些精密仪器或设备，体积本身就小，还需要接上各种S/A进行感知和控制，这也对S/A器件提出了更高的要求。,另外，我