传感器导论.

检测与传感技术--传感器导论1内容提要三、传感器的分类和发展一、认识传感器二、传感器的作用和基本构成四、传感器的选择原则2检查轴承/滚珠是否脱漏一认识传感器3检查容器内的液位一认识传感器4传感器定义传感器（Sensor）是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。一认识传感器5一认识传感器6日常生活中也大量使用了各种传感器，如全自动洗衣机、音响设备、计算机、打印机、遥控电视等。例如电视机遥控器就是利用红外光（红外线）接收、发射传感器来控制电视的。一认识传感器7霍尔传感器磁敏传感器一认识传感器一种磁场传感器8温度传感器超声波传感器一认识传感器比如说B超9压力传感器压电传感器一认识传感器10气敏传感器液位传感器一认识传感器CO检测，乙醇检测11一认识传感器传感器的基本特性静态特性：在各测量值处于稳定状态时的输入与输出的关系。静态特性主要包含以下几种参数（1）测量范围；（2）量程；（3）精度；（4）线性度；（5）灵敏度；（6）分辨率和阀值；（7）重复性；（8）稳定性；（9）漂移；动态特性：传感器对于时间变化的输入信号的相应特性，是传感器的重要特性之一。传感器的动态特性与其输入信号的变化形式密切相关，最常见、最典型的输入信号是阶跃信号和正弦信号。12传感器的组成传感器：传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为另一种与之有确定对应关系的、并且便于测量的量的装置。二传感器的作用和基本构成13传感器的组成传感器一般由敏感元件、转换元件和基本转换电路三部分组成。（1）敏感元件：直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。（2）转换元件：将敏感元件的输出量转换成电路参数量。（3）转换电路：电参量转换成可直接利用的电信号。敏感元件传感元件测量转换电路非电量非电量电参量电量（被测量）二传感器的作用和基本构成14人与机器的机能对应关系二传感器的作用和基本构成15分类：（1）按照用途分为：温度、压力、位移、转速、加速度、位置、湿度、气体浓度、流量、流速等传感器。（2）按照工作原理分为：应变式、电容式、电感式、压电式、热电式（3）按照是否需外加电源分为：有源、无源（4）按照输出信号分为：模拟式、数字式三传感器的分类与发展16三传感器的分类与发展17传感器的样式细长型压力传感器位移传感器温度传感器三传感器的分类与发展18传感器的发展1．发现并利用新现象利用物理现象、化学反应、生物效应作为传感器原理，所以研究发现新现象与新效应是传感器技术发展的重要工作，是研究开发新型传感器的基础。日本夏普公司利用超导技术研制成功高温超导磁性传感器，是传感器技术的重大突破，其灵敏度高，仅次于超导量子干涉器件。三传感器的分类与发展19传感器的发展2．利用新材料传感器材料是传感器技术的重要基础，由于材料科学进步，人们可制造出各种新型传感器。例如用高分子聚合物薄膜制成温度传感器；光导纤维能制成压力、流量、温度、位移等多种传感器；用陶瓷制成压力传感器。三传感器的分类与发展20传感器的发展3．微机械加工技术半导体技术中的加工方法有氧化、光刻、扩散、沉积、平面电子工艺，各向异性腐蚀及蒸镀，溅射薄膜等，这些都已引进到传感器制造。因而产生了各种新型传感器，如利用半导体技术制造出硅微传感器，利用薄膜工艺制造出快速响应的气敏、湿敏传感器，利用溅射薄膜工艺制压力传感器等。三传感器的分类与发展21传感器的发展4.集成传感器集成传感器的优势是传统传感器无法达到的，它不仅仅是一个简单的传感器，其将辅助电路中的元件与传感元件同时集成在一块芯片上，使之具有校准、补偿、自诊断和网络通信的功能，它可降低成本、增加产量，美国LUCAS、NOVASENSOR公司开发的这种血压传感器，每星期能生产1万只。三传感器的分类与发展22传感器的发展5.智能化传感器智能化传感器是一种带微处理器的传感器，是微型计算机和传感器相结合的成果，它兼有检测、判断和信息处理功能，与传统传感器相比有很多特点。美国HONYWELL公司ST-3000型智能传感器，芯片尺寸才有3×4×2mm3，采用半导体工艺，在同一芯片上制成CPU、EPROM、静压、压差、温度等三种敏感元件，把传感器、信号调节电路、单片机集成在一芯片上形成超大规模集成化的高级智能传感器。三传感器的分类与发展23传感器的选择原则1．测试条件与目的（1）测试的目的；（2）被测量的选择；（3）测量范围；（使用的指示在满量程的50%以上，以保证其精度。）（4）过载的发生频率；（5）输入信号频带；（6）测量要求的精度；（7）测量时间；四传感器的选择原则24传感器的选择原则2．传感器的性能（1）精度；（2）稳定性；（3）响应速度；（4）输出信号类型（模拟或数字）；（5）静态特性、动态特性和环境特性；（6）传感器的工作寿命和循环寿命；（7）标定周期；（8）信噪比；四传感器的选择原则25传感器的选择原则3．传感器的使用条件（1）所测量的流体、固体对传感器的影响；（2）传感器队被测对象的质量（负荷）效应；（3）安装现场条件及环境条件（温度、湿度、振动等）；（4）信号的传输距离；（5）传感器的输出端的连接方式；（6）传感器队所测量物理量的实际值的影响；（7）传感器是否符合国家标准或工业规范；（8）传感器的失效形式；（9）传感器的维护、安装、使用工作人员所具备的最低技术能力；（10）传感器的标定方法；（12）传感器的安装方式；（13）过载保护；四传感器的选择原则26传感器的选择要求4．传感器所连接数据采集系统及辅助设备（1）传感器所连接数据系统一般性质；（2）数据系统主要单元的性质，其中包括数据传输连接方式、数据处理方法、数据存储方法和数据显示方法等。（3）数据系统的精确性和频率响应特性；（4）传感器连接数据系统的负荷阻抗特性；（5）传感器的输出是否需要进行频率滤波和幅值变换及其处理方法；（6）数据系统对传感器输出误差监测或校正能力；四传感器的选择原则27传感器的选择要求5．传感器的购置及维护（1）传感器的价格；（2）出厂日期；（3）服务体制；（4）备件；（5）保修时间；四传感器的选择原则28传感器的常用使用方法1.使用前必须要认真阅读使用说明书。2.正确的选择安装点和正确安装传感器。安装失误不仅会影响测量精度，而且会影响其使用寿命，甚至会损毁传感器。3.保证传感器的使用安全性。4.传感器和测量仪表必须可靠连接，系统应有良好的接地，远离强电磁场，传感器和仪表应远离强腐蚀性物体，远离易燃易爆物品。四传感器的选择原则29传感器的常用使用方法5.仪器的输入端和输出端必须保持干燥和清洁，传感器在不用时，保持传感器的插头和插座的清洁。6.精度较高的传感器传感器需要定期校准，一般3~6周校准一次。7.个准传感都有银锭的过载能力，但使用时应尽量不要超量程。8.传感器不使用时，应存放在温度为10~35℃，相对湿度不大于85%，无酸、无碱、无腐蚀性气体的房间内。四传感器的选择原则30谢谢大家学习是一种获得，学习是一种快乐，学习是一种提高31