检测与转换技术课件：绪论

1、检测与转换技术 教材:感测技术基础 电子工业出版社,信息产业是最具发展前途产业,云计算、大数据 互联网+ 物联网 人工智能 机器人 ,信息的采集感测技术 信息的传输通信技术 信息的处理计算机技术信息的采集处于信息技术首要基础的一环，是通过感测技术实现的，因此感测技术实质上也就是信息采集技术。,三大支柱,自动控制技术 与 感测技术,机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等先进技术于一体的自动化装备，代表未来智能装备的发展方向,自动化技术代表一个国家的现代化水平。而在自动化技术中，现代感测技术同样有极其重要的地位和作用。,绪 论 0.1 现代感测技术的地位和作用,电测法优越性 (1)

2、便于采用电子技术，通过改变测量仪器的灵敏度，扩展仪器测量范围（量程）； (2)电子测量仪器惯性小，具有很宽的测量频率范围（频带）； (3)便于远距离传送和控制，实现自动化远程测量； (4)非电量转换为数字信号后，不仅可实现数字化显示，更能利用计算机处理，实现测量的微机化和智能化。,绪 论 一、现代感测技术的地位和作用,可见，非电量电测法与传感器技术、电子测量技术是密不可分的，我们把传感器原理、非电量测量、电量测量这三部分内容合称为传感器与测试技术，简称为感测技术。,非电量电测法涉及的问题？,如何把非电量转换为电量,如何对电量进行测量,因此，本课程研究非电量电测法,敏感元件也叫敏感器：把被测非电

3、量转化成为可用非电量的器件或装置。,转换元件：将非电量转换为与之有确定对应关系电量输出的器件或装置。 (也称为直接传感器),转换电路：对传感器转换出来的电量进行变换和处理，以便于显示、记录、传输或处理的可用信号。,敏感元件,绪 论 0.2 传感器与敏感器,直接传感器,间接传感器,敏感元件作用举例,浮子把液体密度转换成浮力，浮力作用在悬臂梁使梁产生变形，粘贴在悬臂梁上的电阻应变片再将梁的变形转换成电阻值的变化。浮子、悬臂梁都是敏感器。,各式各样的传感器,工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、医学诊断、气象预报、国防、消费电子等。,现代信息产业热点：物联网、人工智能等,传感器技术是边缘学科交叉的

4、技术，技术含量高，市场前景广，是公认的最具发展前途的高技术产业之一。 现状：中国传感器市场稳步快速发展，持续30%以上的年度增长。高端产品严重依赖进口。,传感器的应用,传感器的分类,传感器是根据物理学、化学、生物学的效应和规律设计而成。 按传感器的工作机理，分为物理型、化学型、生物型等 。,化学型传感器 利用化学反应原理，将各种化学物质（如电解质、化合物、分子、离子）的状态、成分、浓度等转换成可用信号的传感器。 生物型传感器 利用生物反应原理，将生物体内的葡萄糖、DNA等转换成可用信号的传感器。,传感器的分类,结构型传感器 是利用传感器的结构参数变化来实现信号转换。如电容式传感器。,物性型传感

5、器 是利用转换元件物理特性变化实现信号转换。 如:光电管，它利用了光电材料的外光电效应实现光电转换。,1、物理型传感器分为：结构型与物性型两大类,传感器的分类,（本教材仅介绍用于测控技术领域的物理型传感器）,能量控制型传感器，需要外部电源供给能量，称无源传感器，被测非电量仅对传感器中的能量起控制作用,如光敏电阻、热敏电阻。,能量转换型传感器，又称有源型传感器，传感器将非电能量转换电能量，从被测对象获取的信息能量直接转换成输出信号能量，主要由能量变换元件构成，它不需要外电源。 如压电式、基于光电效应的光电池传感器、旋转变压器、热电偶等。,2、根据传感器的能量转换情况，分为能量控制型传感器和能量转

6、换型传感器。,传感器的分类,传感器的分类,5、按照被测量对象分类 ：位移、速度、加速度、转速、力矩、压力、流量、振动、温度、湿度、浓度、光传感器等。,4、根据传感器输出信号分为：模拟信号和数字信号传感器。,红外测温传感器,氧气传感器,空气质量检测模块,二氧化碳传感器,低压型压力传感器,光电液位传感器,称重传感器,气体质量流量传感器,三轴加速度传感器,开关型霍尔位置传感器,槽型光电对射传感器,湿敏电阻,传感器的发展动向,开发新材料 新工艺的采用 开发新型传感器 集成化、多功能化 智能化,检测系统组成实例1：智能电子交通违章监测系统,典型机器人控制系统,典型机器人控制系统,任务：掌握常用传感器的工作原理、结构、特性及其应用技术，掌握传感器的信号处理电路。 能力培养： 1.