《物联网概论》课件 4.2传感器技术与传感器节点

传感器技术与智能终端概念分类特性应用传感器的定义传感器的定义物联网的英文全称为"InternetofThings"，简称IoT。定义：传感器是测量系统中的一种前置部件，它能够将输入变量转换成可供测量的信号。作用：传感器就像是一个“翻译官”，它能把我们想要了解的各种物理量、化学量、生物量等转换成电路参量。传感器的组成敏感元件：直接感受被测量变化，输出物理量信号。转换元件：将物理量信号转换为电路参量，最终输出电信号。传感器的组成传感器的分类传感器的分类1.按工作用途分类方位传感器水位传感器能耗传感器速度传感器传感器的分类2.按敏感材料分类金属传感器半导体传感器陶瓷传感器传感器的分类3.按工作原理分类电阻式电容式电感式光电式传感器的分类4.按输出电信号所属性质分类模拟式传感器数字式传感器传感器的基本特性传感器的基本特性静态特性:静态输入信号下的输出与输入关系。动态特性:对随时间变化的输入信号的响应能力。时域频域——阶跃函数——正弦函数传感器的类型及应用工作原理：测量物体受力后产生的应变。应用：力、压力、扭矩测量。传感器的类型及应用1.应变式传感器金属电阻应变式传感器工作原理：测量物体受力后产生的应变。应用：力、压力、扭矩测量。传感器的类型及应用1.应变式传感器金属电阻应变式传感器工作原理：将被测量的变化转换成电阻值的变化，再将电阻值的变化转换成电压的变化，由此反映出被测量的变化情况。优点：结构简单、性能稳定、灵敏度高、使用方便、测量速度快，非常适合于静态测量和动态测量。传感器的类型及应用1.应变式传感器应变式测力传感器应变式压力传感器应变式扭矩传感器应变式位移传感器应变式加速度传感器应变式测温传感器梁式结构的应变式加速度传感器及其应用工作原理：利用光电效应将光信号转换为电信号。

应用：速度、位置、距离测量。传感器的类型及应用2.光电式传感器特点：非接触、高精度、高可靠性、反应快。烟尘浊度监测系统的工作原理工作原理：发射和接收超声波测量距离或速度。应用：工业自动化、机器人导航。传感器的类型及应用3.超声波传感器组成部分：传感器的类型及应用超声波传感器在医学上的应用3.超声波传感器应用：透射型主要应用于遥控器、防盗报警器、自动门等方面；分离式反射型主要用于测距、测液位等方面；反射型主要用于材料探伤、测厚等方面。工作原理：利用半导体材料的特殊性质。应用：温度、湿度、气体浓度检测。传感器的类型及应用4.半导体传感器优点：灵敏度高、响应速度快、体积小、重量轻，便于集成化、智能化，能使检测与转换一体化。分类：物理敏感半导体传感器化学敏感半导体传感器生物敏感半导体传感器传感器的类型及应用4.半导体传感器半导体温度传感器半导体压力传感器半导体温度传感器半导体气敏传感器半导体湿敏传感器工作原理：利用生物活性物质与被检测物之间的生物化学反应。应用：主要用于医疗检验、环境监测等领域，如传染病检验、水污染监测等。传感器的类型及应用5.生物传感器构成：分子识别模块（敏感元件）

转换模块（换能器）传感器节点物联网的英文全称为"InternetofThings"，简称IoT。传感器节点重要组成部分处理器模块能量供应模块传感器模块通信模块传感器节点的核心部分，主要负责处理和分析传感器采集到的数据。传感器节点处理器模块组件:CPU、内存、存储器、时钟。提供能量，考虑能耗、工作环境和寿命。传感器节点能量供应模块能量来源:电池、太阳能电池。数据采集部分，包括多种传感器。传感器节点传感器模块设计需考虑传