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真人app传感器分类、特点及应用

发布日期:2020-07-22 05:34

  传感器分类、特点及应用._语文_小学教育_教育专区。单元一 传感器与检测技术基础 任务一 :传感器的认知 2018/12/15 1 不带微处理器时 0-1 自动检测技术系统原理框图 2018/12/15 2 检测(Detection)定义

  单元一 传感器与检测技术基础 任务一 :传感器的认知 2018/12/15 1 不带微处理器时 0-1 自动检测技术系统原理框图 2018/12/15 2 检测(Detection)定义: 利用各种物理、化学效应,选择合适的 方法与装置,将生产、科研、生活等各方面 的有关信息通过检查与测量的方法,赋予定 性或定量结果的过程称为检测技术。 2018/12/15 3 例:曹冲称象 方法:比较法; 装置:船、石头、小秤; 检查、测量,从而得到: 定性、定量的结果。 2018/12/15 4 检测技术在国民经济中的地位和作用 2018/12/15 5 检测技术在卫星中的应用 红外扫 描区域 人造卫星 检测技术在海啸预报中的应用 浮标 深海地沟 海浪振动 检测系统 检测技术在飞行器中的应用 2018/12/15 8 一种典型的自动检测系统 (检测系统在发电厂的应用) 二、传感器的作用 传感器实际上是一种功能块,其作用是 将来自外界的各种信号转换成电信号。 传感器 来自外界的信号 电信号 作为一种功能块的传感器可狭义的定义为: “将外界的输入信号变换为电信号的一类 元件。 2018/12/15 10 传感器在机器人 身上的分布 2018/12/15 11 机器人的手 2018/12/15 12 服务机器人 机器人奏乐 机器人伴舞 2018/12/15 13 三、传感器的定义 根据中华人民共和国国家标准,传感器 的定义是: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。传感器是一种以一定的精确度 把被测量转换为与之有确定对应关系的、 便于应用的某种物理量的测量装置。 2018/12/15 14 在本教材中是指一个能将被测的非电量变 换成电量的器件。 玻璃 温度计不 属于本教 材所讲授 的传感器 范围。 2018/12/15 15 能将温度转换为电压的传感器—热电偶 2018/12/15 16 四、传感器的组成 举例:测量压力的电位器式压力传感器 图1-4 传感器 组成框图 1-弹簧管 2-电位器 2018/12/15 17 压力传感器的外形及内部结构 2018/12/15 18 弹性敏感元件(弹簧管) 敏感元件在传感器中直接感受被测量, 并转换成与被测量有确定关系、更易于转换 的非电量。 2018/12/15 19 弹簧管放大图 当被测压力p增大时,弹簧管撑直,通过齿 条带动齿轮转动,从而带动电位器的电刷产生 角位移。 2018/12/15 20 其他各种弹性敏感元件 在上图中的各种弹性元件也能将压力转 换为角位移或直线 弹性敏感元件(弹簧管) 在下图中,弹簧管将压力转换为角位移α 2018/12/15 22 被测量通过敏感元件转换后,再经转换元件转 换成电参量 在右图 中, 电位器 为传感元件, 它将角位移 转换为电参 量-----电阻 的变化(ΔR) 2018/12/15 23 测量转换电路的作用是将传感元件输出 的电参量转换成易于处理的电压、电流或频 率量。 在左图中,当电 位器的两端加上电源 后,电位器就组成分 压比电路,它的输出 量是与压力成一定关 系的电压Uo 。 2018/12/15 24 分压比电路的计算公式如下: 直滑电位器式传感器的 输出电压 Uo与滑动触点 C的位 移量x成正比: x Uo ? Ui L ? 对圆盘式电位器来说,Uo 与滑动臂的旋转角度成正比: Uo ? 2018/12/15 360? Ui 25 对应的传感器部件: 2018/12/15 26 五、传感器分类 传感器的种类名目繁多,分类不尽相 同。常用的分类方法有: 1)按被测量分类:可分为位移、力、力 矩、转速、振动、加速度、温度、压力、 流量、流速等传感器。 2)按测量原理分类:可分为电阻、电容、 电感、光栅、热电耦、超声波、激光、红 外、光导纤维等传感器。 详细分类参阅:六、传感器技术的应用及发展趋势 1在工业生产过程的测量与控制方面的应用 温度、压力、流量、液位和气体成分等参数进行检测 工作状态的监控 诊断设备 实现监测自动化 2018/12/15 28 2传感器在汽车电控系统中的应用 准确地采集汽车工作状态的信息 分布于发动机控制系统、底盘控制系统、车身控制系统。 普通汽车上10一20只,高级豪华300只. 2018/12/15 29 3在现代医学领域的应用 拾取生命体征信息 图像处理、临床化学检验、 生命体征参数的监护监测、疾病的诊断与治疗 现代医学仪器设备中无所不在 2018/12/15 30 4在环境监测方面的应用 环境污染问题 迫切需求:连续、快速、在线监测的仪器 生物传感器.可对酸雨酸雾样品溶液进行检测, 大大简化了检测方法。 2018/12/15 31 5在军事方面的应用 智能化:武器、作战指挥、控制、监视和通信、 电磁干扰方面 2018/12/15 32 NMD和TMD 2018/12/15 33 6在家用电器方面的应用 智能化、自动化、节能、无污染 微电脑和各种传感器组成的控制系统 空调器,可以实现压缩机的启动、停机、风扇摇头、风 门调节、换气等,从而对温度、湿度和空气浊度进行控制。 2018/12/15 34 7在学科研究方面的应用 哈勃: 成像光谱仪 :扫描有光波的天体 高精制导传感器 :用来锁定目标 高级测量摄像机 :有着宽视场的高效测量工具 2018/12/15 35 8.在智能建筑领域中的应用 未来建筑的必然趋势 涵盖智能自动化、信息化、生态化 具有微型集成化、高精度与数字化和智能化特征的智能 传感器 2018/12/15 36 (二)传感器技术的发展趋势 1.开发新型传感器 结构型传感器发展较早,一般而言结构复杂、体积 偏大、价格偏高。物性型传感器过去发展不够,目前各国 投入大量人、物力进行研究。比如:利用核磁共振的吸收 效应的磁敏传感器可将灵敏阈提高到地磁强度的千万分之 一;利用约瑟夫逊效应的热噪声温度传感器,可测百万分 之一开的温度。 2.开发新材料 (1)半导体敏感材料:传感器材料占主导地位,新的趋势 是金属和非金属材料合成的化合物半导体材料。 2018/12/15 37 (2)陶瓷材料:技术潜力大,压电陶瓷、半导体陶瓷应用最 多。 (3)磁性材料:正向非晶化、薄膜化。 2018/12/15 38 (4)智能材料:形状记忆体;具有自适应、自诊断、自修复 功能。 2018/12/15 39 3采用新工艺 主要指微机械加工技术,随着集成电路工艺发展 起来。离子束,分子束,激光束,化学刻蚀等用于微电 子加工。 2018/12/15 40 4集成化 (1)同一功能多元件并列化:CCD图像传感器 (2)多功能一体化:传感器、真人app放大、运算、温度补偿做成一体。 一体化温度变送器 2018/12/15 41 5多功能化 同时测量多个参数,例如多维力传感器可以同时测 量三个线速度,三个离心加速度和三个角加速度。对数据进行 综合处理,反映整体状态,降低成本,减小体积。 2018/12/15 42 6智能化 传感器与微处理器结合。不仅具有检测功能,还 具有信息处理、逻辑判断、自诊断、“思维”等人 工智能。 7新一代航天传感器研究 随着航天技术的发展,航天器上需要的传感器越 来越多,航天飞机上安装有3500支左右,而且传感 器的指标要求也高。比如:八五期间,我国对新一 代航天传感器提出的要求是小型化(100g)、低功耗 (30mW)、高精度(0.5%)、高可靠性(0.998)。 2018/12/15 43 面部 识别技术 2018/12/15 44 月球车 2018/12/15 45 火星车 2018/12/15 46 “惠更斯”号登陆土卫六 的效果图 2018/12/15 土卫六表面 47 安全检查 2018/12/15 48 8仿生传感器研究 模仿人的感觉器官的传感器,如视觉、听觉、嗅觉、 味觉、触觉传感器,用于智能机器人技术。目前只有视觉和 触觉传感器解决的比较好。 更多资料参阅:讨论 一 下,你对 本课程如何学习 2018/12/15 50