傳感器在檢測(cè)系統(tǒng)中處于前端，它的性能如何將直接影響整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)與質(zhì)量。傳感器在信息社會(huì)中的作用非同一般。被測(cè)對(duì)象傳感器信號(hào)調(diào)理電路分析與記錄裝置第3章常用傳感器的工作原理傳感器在檢測(cè)系統(tǒng)中處于前端，它的性能如何將直接影1傳感器的基本概念磁電式傳感器電阻式傳感器壓電式傳感器電容式傳感器電感式傳感器學(xué)習(xí)內(nèi)容

第3章常用傳感器的工作原理電渦流式傳感器熱電式傳感器光電式傳感器霍爾式傳感器光纖式傳感器傳感器的基本概念磁電式傳感器電阻式傳感器壓電式傳感器電容式傳2§3.1傳感器的基本概念傳感器是IT時(shí)代三大支柱技術(shù)之一。（IT行業(yè)人士）§3.1傳感器的基本概念傳感器是IT時(shí)代三大支柱技術(shù)之一。3IT行業(yè)的三大支柱技術(shù)計(jì)算機(jī)技術(shù)傳感器技術(shù)通信技術(shù)大腦

神經(jīng)系統(tǒng)五官

被譽(yù)稱(chēng)為“電五官”,是人類(lèi)五官的補(bǔ)充和擴(kuò)展§3.1傳感器的基本概念I(lǐng)T行業(yè)的三大支柱技術(shù)計(jì)算機(jī)技術(shù)傳感器技術(shù)通信技術(shù)大腦神經(jīng)4傳感器的定義傳感器的基本組成傳感器的分類(lèi)傳感器的性能參數(shù)及要求傳感器的標(biāo)定與校準(zhǔn)學(xué)習(xí)內(nèi)容

§3.1傳感器的基本概念傳感器的定義學(xué)習(xí)內(nèi)容§3.1傳感器的基本概念5§3.1.1傳感器的定義廣義上說(shuō)：能感知某一物理量、化學(xué)量、生物量等的信息，并能按一定規(guī)律將其轉(zhuǎn)化為可以加以利用的信息的裝置。狹義上說(shuō)：傳感器就是能感知被測(cè)量，并能按一定規(guī)律將其轉(zhuǎn)化為電量的裝置。根據(jù)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB7665.87)《傳感器通用術(shù)語(yǔ)》，傳感器(Transducer/Sensor)的定義是：能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。物理量電量§3.1.1傳感器的定義廣義上說(shuō)：能感知某一物理量、化學(xué)量6§3.1.1傳感器的重要性

20世紀(jì)80年代日本急需發(fā)展的十大技術(shù)之首美國(guó)專(zhuān)家稱(chēng)：20世紀(jì)80年代是傳感器時(shí)代

我國(guó)在20世紀(jì)80年代，利用863高新技術(shù)計(jì)劃，開(kāi)發(fā)了一系列“高、精、尖”的傳感器21世紀(jì)是信息時(shí)代，而傳感器技術(shù)是信息技術(shù)的源頭技術(shù)，其應(yīng)用遍及當(dāng)今社會(huì)的任何一個(gè)角落§3.1.1傳感器的重要性20世紀(jì)80年代日本7§3.1.1傳感器的重要性煙霧報(bào)警器家用電器電子體溫計(jì)酒精測(cè)試計(jì)麥克風(fēng)條形碼識(shí)別器§3.1.1傳感器的重要性煙霧報(bào)警器家用電器電子體溫計(jì)酒精8§3.1.1傳感器的重要性機(jī)械手§3.1.1傳感器的重要性機(jī)械手9通常傳感器由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。其中敏感元件(Sensingelement)是指?jìng)鞲衅髦心苤苯痈惺鼙粶y(cè)量的部分；轉(zhuǎn)換元件(Transitionelement)是指?jìng)鞲衅髦心軐⒚舾性敵隽哭D(zhuǎn)換為適于傳輸和測(cè)量的電信號(hào)部分。§3.1.2傳感器的基本組成被測(cè)信息敏感元件轉(zhuǎn)換元件輔助電源信號(hào)調(diào)理電路輸出信息通常傳感器由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。其中敏感元件(Sensi10§3.1.2傳感器的基本組成F敏感元件轉(zhuǎn)換元件應(yīng)變效應(yīng)：金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體在受到外力作用時(shí)會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)變，其電阻也會(huì)隨之發(fā)生變化?！?.1.2傳感器的基本組成F敏感元件轉(zhuǎn)換元件應(yīng)變效應(yīng)：金11§3.1.2傳感器的一般構(gòu)成敏感元件轉(zhuǎn)換元件應(yīng)變式壓力傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖§3.1.2傳感器的一般構(gòu)成敏感元件轉(zhuǎn)換元件應(yīng)變式壓力傳感12§3.1.2傳感器的一般構(gòu)成被測(cè)信息敏感元件轉(zhuǎn)換元件輔助電源信號(hào)調(diào)理電路輸出信息有些被測(cè)非電量可以直接被變換為電量，這時(shí)候傳感器中的敏感元件和轉(zhuǎn)換元件就合二為一了。

有些國(guó)家和有些學(xué)科領(lǐng)域，將傳感器稱(chēng)為變換器、探測(cè)器或換能器等§3.1.2傳感器的一般構(gòu)成被測(cè)信息敏感元件轉(zhuǎn)換元件輔助電13§3.1.3傳感器的分類(lèi)1)按信號(hào)變換的特征分類(lèi)3)按工作的物理基礎(chǔ)分類(lèi)電氣式傳感器、光學(xué)式傳感器、機(jī)械式傳感器等物性型:依靠敏感元件材料本身物理性質(zhì)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)變換.如:水銀溫度計(jì)。結(jié)構(gòu)型:依靠傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)變。例如:電容式和電感式傳感器2)按用途分類(lèi)力傳感器、加速度傳感器、溫度傳感器、流量傳感器等§3.1.3傳感器的分類(lèi)1)按信號(hào)變換的特征分類(lèi)3)按工作14§3.1.3傳感器的分類(lèi)4)按能量關(guān)系分類(lèi)無(wú)源傳感器:無(wú)源傳感器本身不能換能，被測(cè)非電量?jī)H對(duì)傳感器中的能量起控制或調(diào)節(jié)作用，所以必須具有輔助能源，故又稱(chēng)為能量控制型傳感器。例如:電阻式、電容式和電感式傳感器都屬于此類(lèi)傳感器。有源傳感器:有源傳感器能將非電能量轉(zhuǎn)換為電能量，也稱(chēng)為能量轉(zhuǎn)換型傳感器。通常配有電壓測(cè)量和放大電路。例如:光電式傳感器、熱電式傳感器?！?.1.3傳感器的分類(lèi)4)按能量關(guān)系分類(lèi)無(wú)源傳感器:無(wú)源15§3.1.3傳感器的分類(lèi)5)按測(cè)量方式分類(lèi)接觸式:接觸式傳感器與被測(cè)物體接觸，如:電阻應(yīng)變式傳感器和壓電式傳感器。非接觸式:非接觸式傳感器與被測(cè)物體不接觸。如:光電式傳感器和紅外線傳感器等。6)按輸出信號(hào)的形式分類(lèi)模擬式:模擬式傳感器輸出信號(hào)是連續(xù)變化的模擬量。如:電容式傳感器。數(shù)字式:數(shù)字式傳感器輸出的信號(hào)是數(shù)字量。如:光柵?！?.1.3傳感器的分類(lèi)5)按測(cè)量方式分類(lèi)接觸式:接觸式傳16§3.1.3傳感器的發(fā)展趨勢(shì)發(fā)展趨勢(shì)三新四化

傳感器的“三新四化”發(fā)展趨勢(shì)是相互交叉、滲透和相輔相成的。事實(shí)上，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能完全描述傳感器的前景。雖然傳感器只是一個(gè)小小的裝置，但它涉及的學(xué)科非常廣泛，如物理、化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)、電子，材料、工藝等等。隨著在任何一個(gè)領(lǐng)域中研究的深入，都會(huì)對(duì)傳感器的發(fā)展起到推進(jìn)作用?！?.1.3傳感器的發(fā)展趨勢(shì)發(fā)展趨勢(shì)三新四化17霍爾元件三新新材料、新工藝、新效應(yīng)：目前發(fā)展最迅速的新材料是：半導(dǎo)體、陶瓷、光導(dǎo)纖維、磁性材料和“智能材料”，使眾多非電量的測(cè)量成為可能。振動(dòng)傳感器霍爾元件三新新材料、新工藝、新效應(yīng)：振動(dòng)傳感器18四化集成化、多維化、多功能化和智能化將傳感器、微處理器和信號(hào)處理電路集成在同一芯片上，結(jié)構(gòu)一般是三維器件，即立體器件。目前該類(lèi)傳感器正在起飛。嵌入式計(jì)算機(jī)IC總線數(shù)字溫度傳感器

智能傳感器是將傳感器與微型計(jì)算機(jī)集成在一塊芯片上，其主要特征是將敏感技術(shù)和信息處理技術(shù)相結(jié)合，使其除了具有感知的本能外，還具有認(rèn)知能力。智能壓力網(wǎng)絡(luò)傳感器四化集成化、多維化、多功能化和智能化嵌入式計(jì)算機(jī)IC總線數(shù)字19§3.1.3傳感器的發(fā)展趨勢(shì)智能傳感器微處理器（Microprocessor）與傳統(tǒng)傳感器（DumbSensor）相結(jié)合，產(chǎn)生了具有一定數(shù)據(jù)處理能力，并能自檢、自校、自補(bǔ)償?shù)男乱淮鷤鞲衅鳌悄軅鞲衅鳎↖ntelligentSensor或SmartSensor），智能傳感器的出現(xiàn)給傳統(tǒng)工業(yè)測(cè)控帶來(lái)了巨大的進(jìn)步，在工業(yè)生產(chǎn)、國(guó)防建設(shè)和其他科技領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。振動(dòng)傳感器§3.1.3傳感器的發(fā)展趨勢(shì)智能傳感器振動(dòng)傳感器20網(wǎng)絡(luò)傳感器

將網(wǎng)絡(luò)接口芯片與智能傳感器集成起來(lái)并使通信協(xié)議固化到智能傳感器的ROM中時(shí)，就產(chǎn)生了網(wǎng)絡(luò)傳感器?！?.1.3傳感器的發(fā)展趨勢(shì)IC總線數(shù)字溫度傳感器智能壓力網(wǎng)絡(luò)傳感器網(wǎng)絡(luò)傳感器§3.1.3傳感器的發(fā)展趨勢(shì)IC總線數(shù)字溫度傳21§3.1.3傳感器的發(fā)展趨勢(shì)聾啞傳感器智能傳感器網(wǎng)絡(luò)傳感器DumbSensorSmartSensorNetworkedSensor§3.1.3傳感器的發(fā)展趨勢(shì)聾啞傳感器智能傳感器網(wǎng)絡(luò)傳感器22（1）閥值（2）漂移（3）過(guò)載能力（4）穩(wěn)定性（5）重復(fù)性（6）可靠性（7）傳感器工作要求高精度、低成本；高靈敏度；穩(wěn)定性好；工作可靠；抗干擾能力強(qiáng)，動(dòng)態(tài)特性良好；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用維護(hù)方便、功耗低等等?！?.1.4傳感器的性能參數(shù)及要求(P37)（1）閥值§3.1.4傳感器的性能參數(shù)及要求(P37)23（1）傳感器的標(biāo)定

定義：標(biāo)定指利用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備產(chǎn)生已知非電量（標(biāo)準(zhǔn)量），或用基準(zhǔn)量來(lái)確定傳感器輸出電量與非電量輸入量之間的關(guān)系的過(guò)程。1）標(biāo)定系統(tǒng)的組成P382）靜態(tài)標(biāo)定P383）動(dòng)態(tài)標(biāo)定P38§3.1.5傳感器的