传感器与检测技术第二版陈洁黄鸿第一章_绪论(定稿)2003

1、传感器原理(yunl)与应用主讲(zhjing)教师：孟洁课程性质：专业课黑龙江八一农垦大学共四十八页成绩评定(pngdng)标准平时成绩40分；期末考试100*0.6分。例：某同学平时成绩38分，考试试卷得分(d fn)45，则最后总成绩：38+45*0.6=65共四十八页获得(hud)平时成绩：1、出勤成绩：10*2=20分2、实验课成绩：满分(mn fn)12分3、加分项目： 回答提问（每个问题1分，共4分） 额外加分项：作报告4分-10分4、违反课堂纪律扣分项： 聊天扣2分 玩手机（上网、听音乐）5分 电脑游戏机类电子设备玩游戏 看电影10分 共四十八页期末(q m)成绩举例：假设同学

2、甲出勤得20分，实验完成比较好并且认真书写实验报告12分，无旷课无早退无违纪，但是也没有回答问题，平时成绩得33分。则考试成绩必须高于45分可以及格。平时成绩36分，考试成绩必须高于40分；假设同学乙出勤得分18分，实验完成情况一般(ybn)得分9分，违纪一次扣2分。平时成绩25分。考试成绩57分可以及格。假设做一次精彩的报告得10分，则平时成绩35分。期末及格几率更大一些。共四十八页期末成绩(chngj)举例：假设同学丙只旷课1次，实验完成比较好并且认真书写实验报告12分，无早退无违纪，但是也没有回答问题，平时成绩得32分。想更多一些平时成绩，做了一次比较好的报告，最后得40分平时成绩，考试

3、100分试卷(shjun)得分33*0.6+40=59.8 约60分 成绩及格同学丁，出勤,19，实验10，违纪扣10分，平时成绩19，考试成绩59*0.6=35.4+19=54 不及格 考试成绩65*0.6=39+19=58 不及格共四十八页特别(tbi)说明旷课超过4节直接取消考试资格上课带电脑打游戏看电影或严重影响其他同学听课或影响教师授课，且不服从教师管理等严重情节，视情节一次性扣除20-30分平时成绩，并移交学院处理。对教学方法和教学内容，欢迎大家踊跃提出宝贵意见，可以积极修正讲课内容，希望同学(tng xu)们和教师能共同努力营造良好宽松的学习环境。共四十八页实验(shyn)安排实

4、验名称1. 金属箔式应变片单臂、半桥、全桥性能实验（3个实验）2电容、霍尔传感器位移实验（2个）3电涡流传感器实验及被测材质对电涡流传感器特性影响（2个）4其他3个实验自选共四十八页参考(cnko)网站 1传感器课程 /eie/cgq/main.html2仪表(ybio)技术与传感器 3中国传感器 4传感器技术 521IC中国电子网 6西北工业大学传感器精品课/jp2005/18/index.asp7吉林大学传感器精品课/subwebpage/teachergroup.htm共四十八页课程主要(zhyo)内容基础知识定义、分类 原理、应用、一般特性传感器原理(yunl)热电传感器检测系统电阻传

5、感器电感传感器电容传感器压电传感器光电式传感器核辐射传感器磁敏传感器其他传感器传感器的工作原理、结构、主要参数、检测电路及其典型应用。共四十八页章节(zhngji)安排第一章 绪论(xln)第二章 电阻式传感器第三章 电感式传感器第四章 电容式传感器第五章 压电式传感器第六章 光电式传感器第七章 热电式传感器 磁电式传感器（选将） 辐射式传感器气湿敏传感器共四十八页传感器图片(tpin)实验室所见(su jin)的：最简单的传感器共四十八页一、 传感器的定义二、 传感器的地位三、 传感器测量(cling)系统的组成四、 传感器的分类五、 传感器的特性六、 传感器的标定七、 选择传感器时需考虑的

6、问题内容提要(ni rn t yo)第一章 绪 论共四十八页掌握传感器的定义及作用；熟悉传感器测量系统的组成几个部分功能；了解传感器的分类；掌握传感器静态特性、动态特性各指标(zhbio)的意义；了解如何标定传感器及如何选择传感器。第一章 绪 论学习(xux)目标共四十八页第一章 绪 论国家标准(u ji bio zhn)（GB7665-87）中传感器（Transducer/Sensor）的定义：能够感受规定的被测量，并按照一定规律(gul)转换成可用输出信号的器件或装置。1、定义一、传感器的定义：共四十八页第一章 绪 论传感器是测量装置，能完成检测任务；输入量是某一被测量，可能是物理量，也可

7、能是化学量、生物量等；输出量是某种物理量，便于传输、转换、处理、显示等，可以是气、光、电物理量，主要是电物理量；输出(shch)输入有对应关系，且应有一定的精确程度。发送器、传送器、变送器、检测器、探头(tn tu)一感二传,即感受被测信息,并传送出去。2、特点3、别名4、功用共四十八页一、 传感器的定义二、 传感器的地位(dwi)三、 传感器测量系统的组成四、 传感器的分类五、 传感器的特性六、 传感器的标定七、 选择传感器时需考虑的问题内容提要(ni rn t yo)第一章 绪 论共四十八页第一章 绪 论二、 传感器的地位(dwi)或应用在人类进入信息时代的今天，人们的一切社会活动都是以信

8、息获取与信息转换(zhunhun)为中心，传感器作为信息获取与信息转换的重要手段，是信息科学最前端的一个阵地，是实现信息化的基础技术之一。“没有传感器就没有现代科学技术”的观点已为全世界所公认。以传感器为核心的检测系统就像神经和感官一样，源源不断地向人类提供宏观与微观世界的种种信息，成为人们认识自然、改造自然的有利工具。共四十八页应变(yngbin)片的应用力及压力传感器应变(yngbin)式力传感器共四十八页例如：为防范敌军坦克，飞机在某区域撒落数千个传感器结点，形成无线传感器监测网络。每个结点都配备(pibi)磁传感器和振动传感器。以无线传感器监测网，替代地雷布阵 共四十八页卫星(wixn

9、g)、互联网网关大量(dling)结点随机分布联络、自身定位、自动组织成网络传感器探测磁场和震动信息1、是不是坦克？2、根据多点信息， 进行目标定位报告时间、方位、速度、方向共四十八页越南(yu nn)胡志明小道上世纪60年代越战期间，越南北方通过(tnggu)老挝和柬埔寨境内的秘密通道胡志明小道向南方输送军用物资和人员。胡志明小道处于密林中，美军很难发现。为了切断这条运输通道，美军对其狂轰滥炸，但效果不大。共四十八页胡志明小道(xio do)共四十八页越战时期(shq)的无线传感器后来，美军在胡志明小道投下2万多枚，被称为“热带树”的战场传感器系统，为轰炸机提供准确的信息。“热带树”由震动和

10、音响传感器组成。传感器落地后插入泥土中，仅露出伪装成树枝的无线电天线，因而被称为“热带树” 。当人员和车辆在其附近活动时，“热带树”便探测到目标产生的震动和声音信息，并通过无线电通信传送到指挥中心。“热带树”的成功应用，促使许多国家纷纷(fnfn)研制各种地面传感器系统。这是无线传感器最早的应用。共四十八页将成千上万个微型传感器密集地分布(fnb)在森林中，各传感器通过无线网络相互协作，共同执行分布(fnb)式感知任务，并将准确的火源信息传送给信息中心。例如：森林(snln)火警系统微型传感器共四十八页精准农业是在现代(xindi)信息技术、生物技术、工程技术基础上发展起来的现代(xindi)

11、农业生产形式。其核心技术是农田地理信息系统、全球定位系统、遥感技术和计算机自动控制技术。 精 准 农 业精量播种(b zhng) 变量喷药精准灌溉共四十八页无线传感器结点(ji din)工业(gngy)监测与控制产品检测天然气压力监测共四十八页桥梁结构(jigu)监测监测风速、风向(fngxing)、温度、湿度、能见度、降雨强度等。东海大桥共四十八页上海浦东机场的周界防入侵(rqn)系统在机场四周设立无线传感器警戒网，形成(xngchng)低空、地面、地下三维立体报警体系。每个结点由震动、声响、磁场和微波传感器等组成。通过网络，可以随时监测周边实况。共四十八页太湖水自动监测(jin c)工程

12、在太湖大范围水域布放传感器，通过无线传输方式24小时监测太湖水质(shu zh)的各项变化，并将数据及时传回数据中心。 水质自动监测浮标 共四十八页我国科学家在海拔4093米的南极冰穹A地区，布设(b sh)监测冰雪变化的“智能尘埃”网络，将南极冰雪表面数据与空中的遥感卫星监测数据相结合，对南极冰穹开展天地一体的监测研究。 环境监测(hun jn jin c)无线传感器网络冰雪监测系统共四十八页楼宇环境监测(hun jn jin c)监测(jin c)每层楼的温度、湿度、光照度共四十八页当你推着满满的购物车从收银台通过时，不必排队等候结账。商品上的电子标签已将商品信息自动登陆到商场的计价(j

13、ji)系统，货款也自动从你的信用卡里扣除。今后：超市(cho sh)智能支付什么是电子标签？电子标签如何标识商品？共四十八页自动识别技术(jsh)包括：条形码识别 商品标签磁条卡识别 银行卡、电话卡、收费(shu fi)卡 IC卡识别 社保卡、手机SIM卡生物识别 语音识别、指纹识别、脸部识别光学识别 扫描仪的文字识别射频识别公交卡、身份证共四十八页自动识别 一维条形码共四十八页二维条形码 可以存储(cn ch)更多的信息 二维条形码条形码识别最大缺点：只能识别一“类”商品，不能识别一“件”商品。例如：同一种牛奶盒上的条形码到处都一样，无法获取(huq)某一盒牛奶的信息。没有做到 “一物一码”

14、，无法实现产品的实时追踪。共四十八页接触式磁条卡银行卡、证券(zhngqun)、保险、 超市、电话卡、收费卡、预约卡、门票、储蓄卡、信用卡等。共四十八页接触式 IC卡集成电路(jchng-dinl) IC卡插入阅读器，将芯片与内部电路接通，然后进行(jnxng)操作。共四十八页非接触式 IC卡把 IC卡靠近阅读器，不必接触，信息就可以进行(jnxng)交换。公交(n jio)卡“IC卡”内部并无电池，它是怎么工作的？ 共四十八页集成电路(jchng-dinl)芯片 感应(gnyng)天线 公交卡工作原理发射电磁波 IC卡本身没有电源。当天线感应到电磁波后获得能量，电路开始工作。与阅读器进行通信

15、联系后进入休眠状态，不会重复读卡。 阅读器完成对应操作，并发“嘟”声结束。 嘟 阅读器 共四十八页IC卡的内部结构由集成电路芯片(xn pin)、天线和外部封装构成。共四十八页电子标签的各种( zhn)结构由集成电路芯片(xn pin)和天线构成。芯片极小，金属箔天线可制成各种形状。应用MEMS技术的芯片共四十八页将电子标签附着在商品上，通过射频识别技术(jsh)对商品进行自动识别。电子标签共四十八页条形码只能识别某一“类”产品(chnpn)，无法识别某一“件”产品(chnpn)。而在现代物流业，需要对产品进行唯一的识别，并追踪供应链上的每一件单品。电子标签的芯片面积不足1平方毫米，但它的容量

16、巨大(jd)，可以提供几百亿个电子编码供选用。共四十八页 （1）可识别单件产品；（2）非接触，透过(tu u)外包装读取数据；（3）存储的信息量大；（4）构成网络环境；（5）同时识别多个对象。射频(sh pn)识别技术的特点每件商品都有产品电子标签共四十八页射频识别技术(jsh)的应用射频识别并不是全新的技术，早在二战时期，已被美国空军用作敌我飞机识别。由于技术和成本等原因，一直没有得到广泛应用。而今，社会的进步，使这一技术在智能化、网络化方面(fngmin)得到大力发展，并成为“物联网”的重要组成部分。共四十八页二代(r di)身份证识别射频(sh pn)识别（RFID）共四十八页电子护照内的非接触式晶片，载有持证人的个人资料及容貌影像。电子护照具有“基本读取控制(kngzh)”功能，可预防未经授权的信息读取行为。电 子 护 照共四十八页内容摘要传感器原理与应用。假设做一次精彩的报告得10分，则平时成绩35分。2电容