1、傳感器與檢測技術傳感器與檢測技術主講：胡向東主講：胡向東讀書會做人讀書會做人 氣度決定高度氣度決定高度l多讀書養才氣l慎言行養清氣l重情誼養人氣l講責任養賢氣l淡名利養正氣l敢作為養浩氣l能忍辱養大氣l溫處世養和氣l系蒼生養底氣l不媚俗養骨氣傳感器樣例傳感器樣例氣敏傳感器壓電式壓力傳感器溫度傳感器熱電偶超聲波傳感器課程概述課程概述l必修課l40理論平臺實驗l主要內容概述概述傳感器的基本特性傳感器的基本特性電阻式電阻式電感式電感式電容式電容式壓電式壓電式磁敏式磁敏式熱電式熱電式光電式光電式輻射與波式輻射與波式化學傳感器化學傳感器新型傳感器新型傳感器(智能、模型、微、網絡傳感器智能、模型、微、網絡

2、傳感器)參數檢測、微弱信號檢測、軟測量、多傳感器數參數檢測、微弱信號檢測、軟測量、多傳感器數據融合據融合測量不確定度與回歸分析測量不確定度與回歸分析自動檢測系統自動檢測系統教學考核要求教學考核要求l考核：綜合出勤、學習態度、課堂表現、作業等平時占30%、期末考試占70%缺作業達到三分之一及其以上，或隨機抽點名缺勤三次以上無考試資格作業分組完成及說明每個小組提交一份作業答案，全班總分一定，根據每個小組的答案質量確定等級（分為A、B、C、D、E五等，分別對應評分加權系數1.0、0.8、0.6、0.4和0.2；如果有小組不交答案，則評為F，對應加權系數0.0），然后換算成分數；小組內組員的成績首先由

3、小組內成員互評確定等級（參照小組成績評定方法，不參與答案討論的學生評為F等級），確定等級結果在上交作業答案時同時提交，并有小組內每個成員的簽名確認，再根據小組的總分換算成個人得分。 對小組內的評定進行課堂隨機抽查，如果與實際評分不符，整個小組成績被降低兩個檔次，或者直到為最低；同時組內的組長被降低一個檔次，或者直到為最低。答疑及聯系方式答疑及聯系方式l采取課后答疑和網上答疑的方式l辦公室：一教三樓自動化學院318辦公室，電話：62460092Email:l課程網站：http:/ 本課程的地位和作用本課程的地位和作用1.1.2 本課程內容體系結構本課程內容體系結構l按照傳感器、檢測技術和自動檢測

4、系統三大模塊。l傳感器部分主要包括傳感器的基本特性、各類傳統與新型傳感器的工作原理與應用（應變式、電感式、電容式、壓電式、磁電式、熱電式、光電式、輻射與波式、數字式、智能式傳感器；化學傳感器、生物傳感器、微傳感器等）l檢測技術主要包括參數檢測、微弱信號檢測、軟測量、多傳感器數據融合、測量不確定度與回歸分析等l檢測系統主要包括虛擬儀器和自動檢測系統等。 1.1.3 本課程的任務及要求本課程的任務及要求l“傳感器與檢測技術”是一門涉及到電工電子技術、傳感器技術、光電檢測技術、控制技術、計算機技術、數據處理技術、精密機械設計技術等眾多基礎理論和技術的綜合性技術，現代檢測系統通常集光、機、電于一體，軟

5、硬件相結合。l“傳感器與檢測技術”課程著重培養學生掌握傳感器與檢測技術基本理論、基本方法，本課程是一門實踐性很強的課程，在理論學習的同時，要求學生通過實驗和實踐熟練掌握各類典型傳感器的基本原理和適用場合，掌握常用測量儀器的基本工作原理和工作性能，能合理選用常用電子儀器、測量電路等，能根據測量要求設計各類測量系統，能對測量結果進行誤差分析和數據處理等，達到理論與實踐的高度統一，突出能力的培養。1.2 傳感器的定義與組成傳感器的定義與組成l傳感器：能感受被測量并按照一定規律轉換成可用輸出信號的器件或裝置l傳感器的共性：利用物理定律或物質的物理、化學、生物等特性，將非電量轉換成電量l傳感器功能：檢測

6、和轉換。l敏感元件是傳感器中能直接感受（或響應）被測信息（非電量）的元件l轉換元件則是指傳感器中能將敏感元件的感受（或響應）信息轉換為電信號的部分 傳感器的組成傳感器的組成1.3傳感器的分類傳感器的分類l按傳感器的構成進行分類：物性型和結構型按傳感器的構成進行分類：物性型和結構型 l按傳感器的輸入量（即被測參數）進行分類按傳感器的輸入量（即被測參數）進行分類：位移、速度、溫度、壓力傳感器等 l按傳感器的輸出量進行分類按傳感器的輸出量進行分類 ：模擬式和數字式 l按傳感器的基本效應分類按傳感器的基本效應分類：物理型、化學型、生物型l按傳感器的工作原理進行分類按傳感器的工作原理進行分類 ：應變式、

7、電容式、電感式、壓電式、熱電式傳感器等 l按傳感器的能量變換關系進行分類：按傳感器的能量變換關系進行分類：有源（能量控制型）、無源（能量變換型）1.4 傳感器技術的發展傳感器技術的發展l傳感器性能的改善l開展基礎理論研究l傳感器的集成化l傳感器的智能化l傳感器的網絡化l傳感器的微型化1.4.1 傳感器性能的改善傳感器性能的改善l差動技術差動技術 l平均技術平均技術 l補償與修正技術補償與修正技術 l屏蔽、隔離與干擾抑制屏蔽、隔離與干擾抑制 l穩定性處理穩定性處理 1.4.2 開展基礎理論研究開展基礎理論研究l尋找新原理尋找新原理 l開發新材料開發新材料 l采用新工藝采用新工藝 l探索新功能探索新功能 1.4.3 傳感器的集成化傳感器的集成化l兩種情況：l一是具有同樣功能的傳感器集成化，即將同一類型的單個傳感元件用集成工藝在同一平面上排列起來，形成一維的線性傳感器，從而使一個點的測量變成對一個面和空間的測量。l二是不同功能的傳感器集成化，即將具有不同功能的傳感器與放大、運算以及溫度補償等環節一體化，組裝成一個器件，從而使一個傳感器可以同時測量不同種類的多個參數。 1.4.4 傳感器的智能化傳感器的智能化l傳感器與微處理器的結合：檢測、信息處理、傳感器與微處理器的結合：檢測、信息處理、邏輯判斷、自診斷等邏輯判斷、自診斷等l作用：作用：提高測量精度增加功能 提高自動化程度