传感器绪论完整版本

测试技术与传感器在科学技术高度发达的现代社会中,人类已进入瞬息万变的信息时代。人们在从事工业生产和科学实验等活动中,主要依靠对信息资源的开发、获取、传输和处理。传感器处于研究对象与测控系统的接口位置,是感知、获取与检测信息的窗口,一切科学实验和生产过程,特别是自动检测和自动控制系统要获取的信息,都要通过传感器将其转换为容易传输与处理的电信号。

传感器技术是测量技术、半导体技术、计算机计算、信息处理技术、微电子学、光学、声学、精密机械、仿生学和材料科学等众多学科相互交叉的综合性和高新技术密集型前沿技术之一，是现代新技术革命和信息社会的重要基础，是自动监测和自动控制技术不可缺少的重要组成部分。IT技术信息采集、信息传输、信息处理信息产业三大支柱传感器技术、通信技术、计算机技术传感器技术、通信技术、计算机技术分别对应信息技术中的采集、传输和处理。如果说计算机是人类大脑的扩展，那么传感器就是人类的五官的延伸。目前的现状——“大脑发达，五官不灵”国外的一些重视传感器技术的例子P2烟雾防火传感器煤气泄露传感器常见传感器氨气传感器燃气煤气液化气传感器无线红外传感器无线门磁常见传感器常见传感器湿度传感器酒精传感器雨量传感器常见传感器超声波传感器加速度传感器位移传感器常见传感器倾角传感器三轴向加速度传感器光纤传感器常见传感器图像传感器CMOS传感器传感器应用传感器应用-iTaBot教师介绍蔡文郁博士caiwy@二教中楼309室86919161研究方向：传感器网络课程内容《测试技术与传感器》是一门研究测试系统中最基本的传感、信息变换和处理技术的课程。课程从测试技术的基础理论入手，介绍信号检测、数据处理方面的基本知识，引出传感器分析的一般性理论基础，然后再展开介绍各种类型传感器的工作原理、特征及应用，最后介绍传感器在工程测量方面的几个应用实例。课程安排课程安排讲课30

学时答疑课2

学时考试2

学时实验课8

学时总计

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学时课程介绍课程性质？自由选课作业？课堂测试？考试：考试成绩（平时＋期末）内容重点？PPT内容发布？高等学校电子信息类规划教材传感器原理及工程应用郁有文常健编著西安电子科技大学出版社http://第1章传感与检测技术的理论基础第2章传感器概述第3章应变式传感器

第4章电感式传感器第5章电容式传感器

第6章压电式传感器第7章磁电式传感器第8章光电式传感器第9章半导体传感器第10章超声波传感器第11章传感器在工程检测中的应用

目录绪论测试：指的是“测量”和“试验”，是一种具有实验性质的测量。测量包括为确定被测对象的量值而进行的所有操作过程，试验是对迄今未知事物的探索性认识过程。因此，测试具有探索、分析和研究的特征，是测量和试验的综合。测试技术泛指与测试相关的各种技术，只要需要考察事物并对其进行定量描述时，都离不开测试技术。测量系统构成单独传感器能否构成测量系统？最简单的测试系统构成：P1三大组成部分：传感器＋信号调理电路＋信息处理每部分的作用？测量系统构成测量系统是传感器与测量仪表、变换装置等的有机组合。图1-1表示测量系统原理结构框图。测量系统构成系统中的传感器是感受被测量的大小并输出相对应的可用输出信号的器件或装置。数据传输环节用来传输数据。当测量系统的几个功能环节独立地分隔开的时候，则必须由一个地方向另一个地方传输数据，数据传输环节就是完成这种传输功能。测量系统构成数据处理环节是将传感器输出信号进行处理和变换。如对信号进行放大、运算、线性化、数——模或模——数转换，变成另一种参数的信号或变成某种标准化的统一信号等，使其输出信号便于显示、记录，既可用于自动控制系统，也可与计算机系统联接，以便对测量信号进行信息处理。测量系统构成数据显示环节将被测量信息变成人感官能接受的形式，以完成监视、控制或分析的目的。测量结果可以采用模拟显示，也可采用数字显示，也可以由记录装置进行自动记录或由打印机将数据打印出来。开环测量系统开环测量系统开环测量系统全部信息变换只沿着一个方向进行，如图1-2所示。其中x为输入量，y为输出量，k1、k2、k3为各个环节的传递系数。输入、输出关系为：y=k1×k2×k3×x；采用开环方式构成的测量系统，结构较简单，但各环节特性的变化都会造成测量误差。闭环测量系统闭环测量系统——闭环测量系统有两个通道，一为正向通道，二为反馈通道，其结构如图1-3所示。整个系统的输入输出关系由反馈环节的特性决定，放大器等环节特性的变化不会造成测量误差，或者说造成的误差很小。

传感器的发展过程第一代：结构型传感器——利用结构参量的变化来感受和转化信号。第二代：固体型传感器——由半导体、电介质、磁性材料等固体元件构成，利用材料的某些特性制成。第三代：智能型传感器——微型计算机与检测技术相结合的产物。第四代：集成化、网络化、系统化、数字化、多功能化等方向。。。传感器的发展途径新型功能性材料的诞生，利用新材料的物理现象和性能开发出新的传感器。新现象的发现，传感器的原理多基于各种效应、反应和物理现象。新技术的应用，新的加工方法不但使传感器的性能指标有了很大的提高，还能加工出原有工艺不能制造的新型传感器。传感器定义广义：传感器是一种能把特定的信息（物理、化学、生物）按一定规律转换成某种可用信号输出的器件和装置。狭义：能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。国家标准（GB7665—87）对传感器（Sensor/transducer）定义是：能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件和装置。传感器定义以上定义表明传感器有以下含义：它是由敏感元件和转换元件构成的检测装置；能按一定规律将被测量转换成电信号输出；传感器的输出与输入之间存在确定的关系；按使用的场合不同又称为:变换器、换能器、探测器。传感器的组成传感器由敏感元件、转换元件、基本电路三部分组成：敏感元件感受被测量；转换元件将响应的被测量转换成电参量；基本电路把电参量接入电路转换成电量；核心部分是转换元件，决定传感器的工作机理。国标GB/T14479-93规定传感器图传感器分类1）

按传感器检测的范畴分类物理量传感器化学量传感器生物量传感器2）按传感器的输出信号分类模拟传感器数字传感器传感器分类3）按传感器的结构分类结构型传感器物性型传感器复合型传感器4）按传感器的功能分类单功能传感器多功能传感器智能传感器传感器分类5）按传感器的转换原理分类机—电传感器光—电传感器热—电电传感器磁—电传感器电化学传感器6）按传感器的能源分类有源传感器无源传感器自动控制系统本课程的特点和研究内容

“传感器”课程主要讲授把各种几何量、机械量以及其他有关转换成电量的各种传感器，包括基本转换电路和电测方法。传感器是与现代科学技术紧密相连的一门新兴学科，其种类很多，涉及的工作原理十分丰富。传感器与生产实际和科学研究的关系十分密切，这些决定了“传感器”课程是一门综合性