课题三传感与检测教学课件

目录课题三学习传感与检测技术学习任务一认识传感与检测技术学习任务二学习常用传感器及其应用课题三学习传感与检测技案例导入1汽车上的传感器如图3-1所示丰田2ZGE型轿车发动机上传感器排布,可见汽车上应用各式各样的传感器。汽车传感器是汽车电子控制系统的关键部件,是汽车电子控制系统信息的主要来源。汽车电子控制系统上应用了多种传感器,如空气流量计、压力传感器位置传感器、速度传感器、气体浓度传感器等。其主要功能是利用安装在汽车各部位的信号转换装置,测量或检测汽车在各种运行状态下相关机件的工作参数以及驾驶操纵、车辆控制、运行环境、异常状态监测等所需信息。课题三学习传感与检测技术并将它们转换成计算机能接受的电信号后送给ECU,ECU根据这些信息进行运算处理,进而发出指令对执行元件进行适时传感器控制。2起重机械上的传感检测随着工业的发展,交通、建筑等行业也日新月异,各类机型的类型众多,各自发挥着重要作用。如图32所示汽车起重机适用于流动性大的不固定场所作业)及图3-3所示履带起重机(常用于各种建筑工地),但起重机械工作时的起重重量控制以及工作中的安全因素,如起重量、起升高度及幅度等,必须通过传感器得到严密的实时监控。课题三学习传感与检测技术3电子秤日常生活中常见的各种电子秤及用于运输车辆测重的地秤(如图3-4所示)等称重设备应用广泛都离不开传感器技术。4安检门电涡流式通道安全的出入口检测系统应用较广,可有效地探测出枪支匕首等金属武器及其他大件金属物品。它广泛应用于机场、海关、钱币厂、监狱等重要场所。利用电涡流式传感器如何进行通道安全门的检查,防止危险物品的进入。如图3-5所示。学习任务一认识传感与检测技术1什么是传感与检测技术(1)什么是检测技术检测是利用各种物理、化学效应,选择合适的方法与装置,将生产科研生活等各方面的有关信息通过检查与测量的方法赋予定性或定量结果的过程。能够自动地完成整个检测处理过程的技术称为自动检测与转换技术。检测技术是自动化技术的支柱之自动检测系统是帮助完成整个检测处理过程的系统。目前,非电量的检测常常采用电测法,即先将采集到的各种非电量转换为电量,然后再进行处理。最后显示或记录非电量值,系统的组成框图如图36所学习任务一认识传感与检测技术(2)什么是传感器如图3-7所示,人通过感官感觉外界对象的刺激,通过大脑对感受的信息进行判断、处理,肢体作出相应的反映。传感器相当于人的感官称“电五官”,外界信息由它提取,并转换为系统易于处理的电信号,微机对电信号进行处理,发出控制信号给执行器,执行器对外界对象进行控制。传感器作为信息采集系统的前端单元,已成为自动化系统和机器人技术中的关键部件,作为系统中的一个结构组成,其重要性变得越来越明显。学习任务一认识传感与检测技术从广义上讲,传感器就是能够感觉外界信息,并能按一定规律将这些信息转换成可用的输出信号的器件或装置。这一概念包含了下面三方面的含义。①传感器是一种能够完成提取外界信息任务的装置②传感器的输入量通常指非电量;而输出量是便于传输、转换、处理、显示等的物理量,主要是电量信号。③传感器的输出量与输入量之间精确地保持一定规律。2传感器组成传感器一般由敏感元件、传感元件和测量转换电路三部分组成,如图3-8所示,但并不是所有的传感器都有敏感元件和传感元件之分,有些传感器是将二者合二为一的学习任务一认识传感与检测技术(1)敏感元件敏感元件是传感器中能直接感受被测量的部分,即直接感受被测量并输出与被测量成确定关系的某一物理量。(2)传感元件传感元件是传感器中将敏感元件输出量转换为适于传输和测量的电信号部分。(3)测量转换电路测量转换电路将电量参数转换成便于测量的电压、电流、频率等电量信号学习任务一认识传感与检测技术3传感器的分类传感器种类繁多,分类方法也不尽相同,常用的分类方法有以下几种(1)按被测物理量分类按被测物理量,可分为温度、压力、流量、物位、位移、加速度、磁场、光通量等传感器。这种分类方法明确表明了传感器的用途,便于使用者选用,如压力传感器用于测量压力信号(2)按传感器工作原理分类学习任务一认识传感与检测技术按工作原理,可分为电阻传感器、热敏传感器、光敏传感器、电容传感器、自感传感器、磁电传感器等,这种方法表明了传感器的工作原理,有利于传感器的设计和应用。例如,电容传感器就是将被测量转换成电容值的变化。表3-1列出了这种分类方法中各类型传感器的名称及典型应用。(3)按传感器转换能量供给形式分类按转换能量供给形式,分为能量变换型(发电型)和能量控制型(参量型两种