傳感器原理傳感器是獲取自然領域中信息的主要途徑與手段。身體與機器人的對應關系

人通過五官（視、聽、嗅、味、觸）接受外界的信息，經過大腦的思維（信息處理），作出相應的動作。用計算機控制的自動化裝置來代替人的勞動，可以說電子計算機相當于人的大腦（一般俗稱電腦），而傳感器則相當于人的五官部分（“電五官”）。緒

論(Preface)傳感器的定義和組成1.2

傳感器的作用和重要性0.10.2傳感器的分類及要求0.3傳感器開發(fā)的新趨勢

0.4緒

論(Preface)一、傳感器的作用

傳感器實際上是一種功能塊，其作用是將來自外界的各種信號轉換成電信號。第一節(jié)傳感器的作用緒

論(Preface)

傳感器所檢測的信號近來顯著地增加，其品種也極其繁多。為了對各種各樣的信號進行檢測、控制，必須獲得盡量簡單易于處理的信號，這樣的要求目前只有電信號能夠滿足。電信號能較容易地進行放大、反饋、濾波、微分、存貯、遠距離操作等。緒

論(Preface)總結：

因此作為一種功能塊地傳感器可狹義的定義為：“將外界的輸入信號變換為電信號的一類元件?！比缦聢D所示：

傳感器來自外界的信號電信號二、傳感器的重要性

作為人腦的一種模擬，電子計算機發(fā)展極為迅速，起五種感覺模擬作用的傳感器卻發(fā)展很慢，傳感器的開發(fā)，是現代電子計算機實際應用的需要?，F代社會要求傳感器、電子計算機和執(zhí)行器三者都相互協(xié)調，推動人類社會進步。傳感器是現代科學發(fā)展的中樞，日益受到人們的普遍重視，現代傳感器技術已成為科學技術發(fā)展的必然趨勢。三、傳感器的應用：傳感器技術在工業(yè)自動化、軍事國防和以宇宙開發(fā)、海洋開發(fā)為代表的尖端科學與工程等重要領域有廣泛應用。同時，它正以自己的巨大潛力，向著與人們生活密切相關的方面滲透；生物工程、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境保護、安全防范、家用電器、網絡家居等方面的傳感器已層出不窮，并在日新月異地發(fā)展。一、傳感器的定義定義：

能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉換成可用輸出信號的器件或裝置。

第二節(jié)傳感器的定義和組成

輸出量是某種物理量，這種量要便于傳輸、轉換、處理、顯示等，這種量可以是氣、光、電，但主要是電量。

輸入輸出有對應關系，且應有一定的精確度。緒

論(Preface)敏感元件（Sensitiveelement）：直接感受被測量，并輸出與被測量成確定關系的某一物理量的元件。轉換元件（Transductionelement）：以敏感元件的輸出為輸入，把輸入轉換成電路參數。轉換電路（Transductioncircuit）：將轉換電路參數接入轉換電路，便可轉換成電量輸出。傳感器有些僅由一個敏感元件（兼作轉換元件）組成，它感受被測量時直接輸出電量，如熱電偶。有些傳感器由敏感元件和轉換元件組成，無轉換電路。多數傳感器轉換元件不止一個，要經過若干次轉換。一、分類目的：各類傳感器的工作原理、主要性能及其特點、應用。使大家能合理地選擇和使用傳感器。使學生了解常用傳感器地工程設計方法和掌握常用傳感器地試驗研究方法。了解傳感器地發(fā)展方向等。

第三節(jié)傳感器的分類及要求二、傳感器的分類傳感器種類繁多，目前常用的分類有兩種：以被測量來分以傳感器的原理來分被測量類別被

測

量熱工量溫度、熱量、比熱；壓力、壓差、真空度；流量、流速、風速機械量位移（線位移、角位移），尺寸、形狀；力、力矩、應力；重量、質量；轉速、線速度；振動幅度、頻率、加速度、噪聲

按被測量來分類被測量類別被

測

量物性和成分量氣體化學成分、液體化學成分；酸堿度（PH值）、鹽度、濃度、粘度；密度、比重狀態(tài)量顏色、透明度、磨損量、材料內部裂縫或缺陷、氣體泄漏、表面質量

電阻式，電感式，電容式，光電式（光導纖維式、紅外式），霍爾式（磁式），諧振式，阻抗式（電渦流式），超聲式，磁電式，同位素式，熱電式，電化學式，壓電式，微波式

按傳感器的原理來分類三、傳感器的一般要求足夠的容量——傳感器的工作范圍或量程足夠大；具有一定的過載能力。靈敏度高，精度適當——即要求其輸出信號與被測信號成確定的關系（通常為線性），且比值要大；傳感器的靜態(tài)響應與動態(tài)響應的準確度能滿足要求。響應速度快，工作穩(wěn)定，可靠性好。使用性和適應性強——體積小，重量輕，動作能量小，對被測對象的狀態(tài)影響??；內部噪聲小而又不易受外界干擾的影響；其輸出力求采用通用或標準形式，以便與系統(tǒng)對接。使用經濟——成本低，壽命長，且便于使用、維修和校準。傳感器開發(fā)的新趨向包括:社會對傳感器需求的新動向傳感器新技術的發(fā)展趨勢

第四節(jié)傳感器開發(fā)的新趨勢一、傳感器需求的新動向社會需求是傳感器技術發(fā)展的強大動力。隨著現代科學技術，特別是微電子技術和信息產業(yè)的飛速發(fā)展，以及“電腦”的普及，傳感器在新的技術革命中的地位和作用將更為突出，一股競相開發(fā)和應用傳感器的熱潮已在世界范圍內掀起。原因:“電五官”落后于“電腦”的現狀，已成為微型計算機進一步開發(fā)和應用的一大障礙；許多有競爭力的新產品開發(fā)和卓有成效的技術改造，都離不開傳感器；傳感器的應用直接帶來了明顯的經濟效益和社會效益；傳感器普及于社會各個領域，將造成良好的銷售前景。二、傳感器的應用領域和需求量

三、傳感器技術的發(fā)展趨勢傳感器的開發(fā)方向，大致分為如下四個方面：向檢測范圍挑戰(zhàn)。集成化，多功能化。向未開發(fā)的領域挑戰(zhàn)—生物傳感器。智能傳感器（Smartsensor）向檢測范圍挑戰(zhàn)：傳感器的量子化

傳感器的極限檢測范圍大多取決于量子力學效應。其比較典型的例子是利用核磁變振吸收的磁傳感器以及利用約瑟夫效應的磁傳感器。集成化，多功能化：向敏感功能裝置發(fā)展

傳感器的集成化，最近積極地應用了半導體集成電路技術及其開發(fā)思想。生物傳感器：到目前為止，正大力研究。開發(fā)的傳感器大多為物理傳感器，今后應積極開發(fā)研究化學傳感器和生物傳感器。智能傳感器：具有判斷能力、學習能力的傳感器

智能傳感器大致分為如下三種：具有判斷力的敏感裝置具有學習能力的敏感裝置具有創(chuàng)造能力的敏感裝置從構成上看，智能式傳感器是一個典型的以微處理器為核心的計算機檢測系統(tǒng)。智能式傳感器特點：同一般傳感器相比，智能式傳感器有以下幾個顯著特點：精度高

穩(wěn)定、可靠性好檢測與處理方便

功能廣

性能價格比高

精度高

：智能式傳感器具有信息處理的功能，通過軟件可以修正各種確定性系統(tǒng)誤差(如傳感器輸入輸出的非線性誤差、溫度誤差、零點誤差、正反行程誤差等)，還可以適當地補償隨機誤差，降低噪聲，從而使傳感器的精度大大提高。穩(wěn)定、可靠性好：

具有自診斷、自校準和數據存儲功能，對于智能結構系統(tǒng)還有自適應功能。檢測與處理方便：

具有一定的可編程自動化能力，可根據檢測對象或條件的改變，方便地改變量程及輸出數據的形式等，而且輸出數據可通過串行或并行通訊線直接送入遠地計算機進行處理。功能廣：

可以實現多