1、課程學(xué)習(xí)方法：一條主線、兩個重點(diǎn)、兩個基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)方法：一條主線、兩個重點(diǎn)、兩個基礎(chǔ) 一條主線一條主線：被測量轉(zhuǎn)變?yōu)榭捎秒娦盘枺?二個重點(diǎn)：二個重點(diǎn)： 基本效應(yīng)、變換原理； 兩個基礎(chǔ)：兩個基礎(chǔ)： 以傳感器特性為基礎(chǔ)；以敏感元件的特性（應(yīng)變特性、 振動特性、位移特性、溫度特性等）為基礎(chǔ)。第第0 0章章 傳感器與檢測技術(shù)概念傳感器與檢測技術(shù)概念 0.1傳感器的組成與分類傳感器的組成與分類 0.2傳感器的作用與地位傳感器的作用與地位 0.3傳感器的發(fā)展方向傳感器的發(fā)展方向 0.4檢測技術(shù)的定義檢測技術(shù)的定義 0.5檢測技術(shù)的作用檢測技術(shù)的作用 本章要點(diǎn)本章要點(diǎn)圖庫圖庫下頁下頁返回返回0.1 傳感器的

2、組成與分類傳感器的組成與分類下頁下頁上頁上頁返回返回|傳感器的定義傳感器的定義 傳感器是能感受規(guī)定的被測量并按照一定規(guī)傳感器是能感受規(guī)定的被測量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號可用輸出信號的器件或裝置，通常由的器件或裝置，通常由敏敏感元件感元件和和轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換元件組成。組成。 其中，敏感元件是指傳感器中直接感受被測量其中，敏感元件是指傳感器中直接感受被測量的部分，轉(zhuǎn)換元件是指傳感器能將敏感元件輸出的部分，轉(zhuǎn)換元件是指傳感器能將敏感元件輸出轉(zhuǎn)換為適于傳輸和測量的電信號部分。轉(zhuǎn)換為適于傳輸和測量的電信號部分。圖庫圖庫0.1 傳感器的組成與分類傳感器的組成與分類下頁下頁上頁上頁返回返回 傳感

3、器組成方塊圖傳感器組成方塊圖 常見的信號調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)換電路有放大器、常見的信號調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)換電路有放大器、電橋、振蕩器、電荷放大器等，它們分別與相應(yīng)的電橋、振蕩器、電荷放大器等，它們分別與相應(yīng)的 傳感器相配合。傳感器相配合。圖庫圖庫0.1 傳感器的組成與分類傳感器的組成與分類 例如：例如： 我們要測量一個直線運(yùn)動的汽車的加速度（規(guī)定我們要測量一個直線運(yùn)動的汽車的加速度（規(guī)定的被測量）。可以設(shè)計一個簡單的實(shí)驗(yàn)裝置。的被測量）。可以設(shè)計一個簡單的實(shí)驗(yàn)裝置。下頁下頁上頁上頁圖庫圖庫敏感元件敏感元件轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換元件+轉(zhuǎn)換線路轉(zhuǎn)換線路輸出輸出返回返回0.1 傳感器的組成與分類傳感器的組成與分類敏感敏感元件元件轉(zhuǎn)

4、換轉(zhuǎn)換元件元件轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換 電路電路被測量被測量電量電量砝碼砝碼m彈簧彈簧k轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換 電路電路加速度加速度電量電量a力力mama/k位移位移vma/kL下頁下頁上頁上頁圖庫圖庫返回返回0.1 傳感器的組成與分類傳感器的組成與分類|傳感器的分類：傳感器的分類： 按輸入量分類按輸入量分類:位移傳感器、速度傳感器、溫度傳感位移傳感器、速度傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器等器、壓力傳感器等 按工作原理分類按工作原理分類:電阻式、電容式、電感式、壓電式、電阻式、電容式、電感式、壓電式、熱電式等熱電式等 按物理現(xiàn)象分類按物理現(xiàn)象分類:結(jié)構(gòu)型傳感器、特性型傳感器結(jié)構(gòu)型傳感器、特性型傳感器 按能量關(guān)系分類按能量關(guān)系

5、分類:能量轉(zhuǎn)換型傳感器、能量控制傳感能量轉(zhuǎn)換型傳感器、能量控制傳感器器 按輸出信號分類按輸出信號分類:模擬式傳感器、數(shù)字式傳感器模擬式傳感器、數(shù)字式傳感器下頁下頁上頁上頁圖庫圖庫返回返回0.2 傳感器的作用與地位傳感器的作用與地位 傳感器處于研究對象與測試系統(tǒng)的接口位傳感器處于研究對象與測試系統(tǒng)的接口位置置,即檢測與控制系統(tǒng)之首。因此，傳感器成即檢測與控制系統(tǒng)之首。因此，傳感器成為感知、獲取與檢測信息的窗口，一切科學(xué)研為感知、獲取與檢測信息的窗口，一切科學(xué)研究與自動化生產(chǎn)過程要獲取的信息，都要通過究與自動化生產(chǎn)過程要獲取的信息，都要通過傳感器獲取并通過它轉(zhuǎn)換為容易傳輸與處理的傳感器獲取并通過它

6、轉(zhuǎn)換為容易傳輸與處理的電信號。所以，電信號。所以，20世紀(jì)世紀(jì)80年代以來，世界各國年代以來，世界各國都將傳感器技術(shù)列為重點(diǎn)發(fā)展的高技術(shù)，備受都將傳感器技術(shù)列為重點(diǎn)發(fā)展的高技術(shù)，備受重視。重視。下頁下頁上頁上頁圖庫圖庫返回返回傳感器發(fā)展的歷史：伴隨著人類的文明發(fā)展1860年，銅線圈的電阻變化測溫度變化年，銅線圈的電阻變化測溫度變化熱敏電阻、熱電偶、壓電元件等 20世紀(jì)世紀(jì)70年代，半導(dǎo)體傳感器年代，半導(dǎo)體傳感器20世紀(jì)世紀(jì)80年代，半導(dǎo)體傳感器與微電子電路集成年代，半導(dǎo)體傳感器與微電子電路集成20世紀(jì)世紀(jì)90年代，微機(jī)械技術(shù)（年代，微機(jī)械技術(shù)（MEMS）的出現(xiàn)，傳感器）的出現(xiàn)，傳感器微型化成為

7、主流微型化成為主流21世紀(jì)，智能化傳感器方興未艾世紀(jì)，智能化傳感器方興未艾0.3 傳感器技術(shù)的發(fā)展動向傳感器技術(shù)的發(fā)展動向|當(dāng)前傳感器技術(shù)的主要發(fā)展動向：當(dāng)前傳感器技術(shù)的主要發(fā)展動向： 開展基礎(chǔ)研究，發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象，開發(fā)傳感器的開展基礎(chǔ)研究，發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象，開發(fā)傳感器的新材料和新工藝，實(shí)現(xiàn)傳感器的集成化與智能化。新材料和新工藝，實(shí)現(xiàn)傳感器的集成化與智能化。 發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象 開發(fā)新材料開發(fā)新材料 采用微細(xì)加工技術(shù)采用微細(xì)加工技術(shù) 研究多功能集成傳感器研究多功能集成傳感器 智能化傳感器智能化傳感器 新一代航天傳感器研究新一代航天傳感器研究 仿生傳感器研究仿生傳感器研究下頁下頁上頁上頁圖庫圖庫返回返回

8、0.4 檢測技術(shù)的定義檢測技術(shù)的定義|檢測技術(shù)屬于信息科學(xué)的范疇檢測技術(shù)屬于信息科學(xué)的范疇,與計算機(jī)技術(shù)、與計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)構(gòu)成完整的信息技術(shù)自動控制技術(shù)和通信技術(shù)構(gòu)成完整的信息技術(shù)學(xué)科。學(xué)科。檢測的定義檢測的定義 利用各種物理、化學(xué)效應(yīng)，選擇合適的方法與裝利用各種物理、化學(xué)效應(yīng)，選擇合適的方法與裝置，將生產(chǎn)、科研生活等各方面的有關(guān)信息通置，將生產(chǎn)、科研生活等各方面的有關(guān)信息通過檢查與測量的方法，賦予定性或定量結(jié)果的過檢查與測量的方法，賦予定性或定量結(jié)果的過程稱為檢測技術(shù)過程稱為檢測技術(shù)下頁下頁上頁上頁圖庫圖庫返回返回0.4 檢測技術(shù)的定義檢測技術(shù)的定義|測量是指確定被測對象

9、屬性量值為目的測量是指確定被測對象屬性量值為目的的全部操作。的全部操作。|測試是具有試驗(yàn)性質(zhì)的測量測試是具有試驗(yàn)性質(zhì)的測量,或者可以或者可以理解為測量和試驗(yàn)的綜合理解為測量和試驗(yàn)的綜合。下頁下頁上頁上頁圖庫圖庫返回返回0.5 檢測技術(shù)的作用檢測技術(shù)的作用|檢測技術(shù)的作用檢測技術(shù)的作用 客觀世界的一切物質(zhì)都以不同形式不斷地運(yùn)客觀世界的一切物質(zhì)都以不同形式不斷地運(yùn)動著。運(yùn)動著的物質(zhì)是以一定的能量或狀態(tài)表現(xiàn)動著。運(yùn)動著的物質(zhì)是以一定的能量或狀態(tài)表現(xiàn)出來的，這就是信號。人們?yōu)榱苏J(rèn)識物質(zhì)世界，出來的，這就是信號。人們?yōu)榱苏J(rèn)識物質(zhì)世界，就必須尋找表征物質(zhì)運(yùn)動的各種信號以及信號與就必須尋找表征物質(zhì)運(yùn)動的各種信號以及信號與物質(zhì)運(yùn)動的關(guān)系。這就是檢測的任務(wù)。物質(zhì)運(yùn)動的關(guān)系。這就是檢測的任務(wù)