第三章：传感器概述

第一节传感器的重要性第二节传感器的定义及组成第三节传感器的分类第四节传感器的发展趋势第三章传感器概述当今世界是以信息技术为特征的新技术革命时代，传感器技术是现代信息技术的重要支柱。一个国家、一项工程设计中传感器应用的数量和水平直接标志着其技术先进的程度。传感器技术当今被广泛地应用在各种先进的设备和系统中。如“阿波罗”运载火箭采用的传感器达2077个；宇宙飞船部分的传感器达1218个；一架波音飞机所用的传感器达上千只。。。。。第一节传感器的重要性高级轿车需要用传感器对温度、压力、位置、距离、转速、加速度、湿度、电磁、光电、振动等进行实时准确的测量，一般需要30～100种传感器。定义：能感受规定的被测量并按一定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。其中，敏感元件——能直接感受或响应被测量的部分。转换元件——将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输和测量的电信号部分。例如：应变式压力传感器弹性膜片是敏感元件将压力转换成膜片的变形应变片是转换元件将变形转换成阻值的变化第二节传感器的定义及组成传感器的组成被测量敏感元件转换元件测量电路电量测量电路（信号调节与转换电路）：——把传感元件输出的电信号转换为便于显示、记录、处理和控制的有用电信号的电路。SmartSensor——集敏感、转换、和信号处理为一体的智能传感器。传感器技术：包括敏感元件技术（新材料和新工艺等）、测量电路技术、信号转换技术、信号处理技术等等。(1)按外界输入的信号变换为电信号采用的效应分类:物理传感器、化学传感器、生物传感器利用物理效应进行变换为物理传感器利用化学效应进行变换为化学传感器利用生物效应进行变换为生物传感器如热敏电阻传感器如催化气体传感器如生化传感器第三节传感器的分类化学效应、生物效应味敏传感器味觉化学效应、生物效应气敏传感器嗅觉物理效应热敏传感器触觉物理效应声敏传感器听觉物理效应光敏传感器视觉效应传感器感觉下表给出了与五官对应的传感器：大象鼻子的敏感效应取代大象鼻子的传感器：1、防盗：压力传感器、热红外传感器、玻璃碎声传感器、门窗磁敏传感器等2、酒精检测：酒敏气体传感器(3)按被测量对象分类:速度(加速度),力(力矩、压力），流速，液位，温度，湿度，光，电压，电流，浓度，气体成分，位移等传感器(4)按工作原理分类:电阻式,电容式,电感式,涡流式,光电式,应变式,压电式,热电式(2)按能量的传递方式分类：有源传感器—无需外加电源便可将被测量转换成电量。无源传感器—属能源控制型传感器，需辅助电源。★硬币传感检测技术的发明电子检测：硬币的金属成分和体积大小可根据测量到的电阻值的大小来推算。磁性检测：当硬币从磁铁两极间通过时，它会慢下来，速度的变化取决于硬币的重量及材料。光学检测：硬币通过一组发光二极管和光电传感器时，它的速度和直径就能检测出来。★烟雾传感检测技术的发明辐射源微弱的辐射源所产生的辐射线能使检测室内的空气离子化。微处理器微处理器检测电极中的电流，当电流下降时启动报警器。★金属传感探测技术的发明1固态化趋向2集成化和多功能化趋向3图象化趋向4智能化趋向固态传感器体积小，便于集成。目前最先进的固态传感器是在一块芯片上同时集成差压、静压和温度传感器，使差压传感器具有温度和压力补偿。将敏感元件、转换单元和信号处理单元集成。开始发展从一维、二维到三维空间的测量问题。传感器信号处理的智能化，可完成传感器的自动补偿，自动调整和信号的识别等等。第四节传感器的发展趋势提高测量精度[数字电压、欧姆表]将量程切换到2V时，最小显示值为1μV在性能上：在性能上：提高可靠性承受剧烈振动扩大检测领域月球车火星车扩大检测领域“惠更斯”号登陆土卫六的效果图土卫六表面面部识别技术到目前为止，还尚未有统一的智能传感器定义。一般认为：传感器与微处理器结合并赋予人工智能的功能，又兼有信息检测与信息处理功能的传感器就是智能传感器。几个常用的传感器网址Ｓｅｎｓｏｒｓｏｎｌｉｎｅ传感器在线国外著名的传感器杂志《ＳＥＮＳＯＲＳ》的网站，内容非常全面。网站有文章索引服务、业界动态、买家指南、职场中心等栏目。每月初会刊登出该杂志当月的封面故事以及杂志目录。网站的ＷＩＳＨＬＩＳＴ技术论坛非常不错。如果你的英文过硬，可以上这里来咨询。建议国内Ｅ文好的传感器从业人员访问一下该网站，相信对你日后的工作和专业素养的提高都会有很大的帮助。几个常用的传感器网址传感器资讯网“传感器资讯网”是中国电子元件行业协会敏感元器件与传感器分会的官方网站。专业性强，栏目设置全面，资料详尽。设有新闻动态、展会期刊、业界名人、技术园地、六十大类、供求社区等六大板块。你可以及时掌握业界动态、展会信息。每月下旬，网站会提供给浏览者最新的协会会刊《传感器技术》目录，以便读者浏览查询。几个常用的传感器网址中国工控网传感器专栏这是一家以工业控制及自动化为主的专业网站。网站定位涉及工控及自动化方面的十六个领域，传感器是其中之一。网站内的传感器专栏设有传感器厂商、传感器产品、资料中心、传感器动态等栏目，该专栏每天的信息量不小，但论坛上的有些帖子的回复并不是特别准确，广告味比较浓。推荐基本参考书《传感器与检测技术》彭军编著西安电子科技大学出版社推荐基本参考书《传感器原理及应用》王化祥张淑英编著天津大学出版社推荐基本参考书《现代传感器技术基础》杨宝清编著中国铁道出版社推荐基本参考书《传感器与应用电路设计》赵继文编著科学出版社