1认识传感器_电创.

常州信息职业技术学院传感器应用技术传知万物感创未来常州信息职业技术学院传知万物感创未来教师信息陆海空电子与电气学院测控教研室SB406电话：[phone]Email:[e-mail]公共邮箱：[e-mail]口令：ccit2010常州信息职业技术学院传知万物感创未来《传感器与执行器》课程定位电子、电气类专业基础课。课程特点：1、专业知识承上启下；2、整个课程理论与实践结合，通篇通俗易懂；完成三个综合实训项目；3、课程内容体系清晰明了；4、很多其他专业领域均需要本课程知识；常州信息职业技术学院传知万物感创未来《传感器与执行器》考核方式物联网应用技术专业：考试态度性评价占20%，知识性评价占40%，技能性评价占40%考核分类考核项目分数比例(%)考核指标考核要求态度性20上课迟到、早退、旷课、上课纪律等知识性作业12学习主动性与创造性课堂提问、课外答疑期末考试28笔试技能性项目准备8预习报告项目操作16独立完成情况、数据正确性项目报告8书写规范、数据分析正确操作测试8常州信息职业技术学院传知万物感创未来《传感器与执行器》学习要求学习方法要求：1、课前预习；2、多自学、多探讨；3、多观察实际生活，多思考；4、重视作业、实验实训等实践性环节；5、及时复习……祝愿同学们学习愉快！常州信息职业技术学院传知万物感创未来课程内容认识传感器温度传感器力传感器传感器介绍常州信息职业技术学院传知万物感创未来认识传感器常州信息职业技术学院传知万物感创未来认识传感器——什么是传感器工业控制系统——饮料灌装车间常州信息职业技术学院传知万物感创未来认识传感器——什么是传感器小型电子秤(Electronicscale)常州信息职业技术学院传知万物感创未来认识传感器——什么是传感器家庭用煤气报警器(Gasalarm)常州信息职业技术学院传知万物感创未来认识传感器——什么是传感器信息传送信息获取信息处理感官神经大脑肢体执行通信技术Communication传感器技术Sensor计算机技术Computer执行机构Actuator常州信息职业技术学院传知万物感创未来认识传感器——什么是传感器常州信息职业技术学院传知万物感创未来认识传感器——什么是传感器操作人员的工作:①检测——眼②运算、命令——脑③执行——手汽包液位人工控制常州信息职业技术学院传知万物感创未来认识传感器——什么是传感器自动系统的工作:①检测——传感器②运算、命令——控制器③执行——执行器（控制阀）汽包液位自动控制常州信息职业技术学院传知万物感创未来认识传感器——什么是传感器实质：非电量电测技术GB/T7665-2005传感器通用术语传感器：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。传感器：能把外界非电信息按一定规律转换成电信息输出的器件或装置。常州信息职业技术学院传知万物感创未来认识传感器——什么是传感器工业控制中检测最多的物理量：温度力光位移常州信息职业技术学院传知万物感创未来认识传感器——什么是传感器工业测控系统——温度测控1．温度传感器；2．电阻丝常州信息职业技术学院传知万物感创未来认识传感器——什么是传感器传感器应用技术涉及主要技术：1、传感器制造技术2、检测技术3、智能传感器技术……常州信息职业技术学院传知万物感创未来认识传感器什么是传感器检测技术关于测量与误差常州信息职业技术学院传知万物感创未来认识传感器——检测技术检测技术地位检测技术发展方向检测系统组成检测系统基本特性常州信息职业技术学院传知万物感创未来认识传感器——检测技术一、检测技术地位(DetectionTechnology)含义检测技术是人们为了对被测对象所包含的信息进行定性的了解和定量的掌握所采取的一系列技术措施。工欲善其事，必先利其器常州信息职业技术学院传知万物感创未来认识传感器——检测技术传感器技术计算机技术通信技术信息技术五官大脑神经常州信息职业技术学院传知万物感创未来认识传感器——检测技术作用一作用二作用三检测技术是产品检验和质量控制的重要手段——在线检测技术检测技术和装置是自动化系统中不可缺少的组成部分检测技术的完善和发展推动着现代科学技术的进步检测技术在大型设备安全经济运行监测中得到广泛应用作用四常州信息职业技术学院传知万物感创未来认识传感器——检测技术二、检测技术发展方向1新原理、新材料、新工艺新原理：特种参数——视觉、嗅觉、味觉、听觉等极端参数——超高温、超高压等仿生学的发展：嗅觉传感器；方向传感器新材料：新型敏感元件新工艺：无接触测量技术常州信息职业技术学院传知万物感创未来认识传感器——检测技术二、检测技术发展方向2多维化、多功能化、小型化、集成化同样功能的传感器集成：一维（点测量），二维（面测量），三维（体测量）不同功能的传感器集成：使一个传感器可同时测量不同种类的多个参数常州信息职业技术学院传知万物感创未来认识传感器——检测技术二、检测技术发展方向3微电子技术、微处理器与传感器结合（智能化）可减少干扰、提高传感器精度、优化传感器功能，实现实时数据处理等。即不只完成信息获取、转换，还能进行数据处理等，是广义上的检测技术。常州信息职业技术学院传知万物感创未来认识传感器——检测技术三、检测系统组成传感器测量电路电源指示仪记录仪数据处理仪器被测量常州信息职业技术学院传知万物感创未来认识传感器——检测技术三、检测系统组成信息的获取转换显示、处理传感器测量电路、放大器等数据处理、分析仪器指示仪、记录仪等敏感元件如悬臂梁转换元件如应变片常州信息职业技术学院传知万物感创未来认识传感器——检测技术1、传感器——测量接口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。传感器是整个检测系统中最重要的环节，检测系统获取信息的质量由传感器的性能一次性确定，传感器的误差决定整个系统的精度。常州信息职业技术学院传知万物感创未来认识传感器——检测技术分类从应用目的角度（被测量性质）：机械量传感器：位移、速度、加速度、振动、力、尺寸热工量传感器：温度、压力、流量、物位化学量传感器：浓度、化学成分状态量传感器：颜色、透明度、磨损量、裂纹从研究目的角度（输出量性质/工作原理）：参量型传感器：电阻式、电容式、电感式（无源电参量）发电型传感器：热电偶、光电、磁电、压电等（输出电压或电流）常州信息职业技术学院传知万物感创未来认识传感器——检测技术2、测量电路(MeasuringCircuit)作用：将传感器的输出信号转换成易于测量的电压或电流信号。放大、阻抗匹配、微分、积分、线性化补偿等测量电路的种类由传感器类型决定，如：电阻式传感器采用电桥电路测量。常州信息职业技术学院传知万物感创未来认识传感器——检测技术3、显示记录装置作用：是检测人员和检测系统联系的主要环节，使检测人员了解检测数值的大小或变化过程。分类：模拟显示、数字显示、图像显示。常州信息职业技术学院传知万物感创未来认识传感器——检测技术四、检测系统基本特性（静态特性）(Staticcharacteristic)当被测量不随时间变化或变化很慢时，可以认为检测系统的输入量和输出量都和时间无关，表示它们之间关系的是一个不含时间变量的代数方程，在这种关系基础上，确定的检测装置性能参数称为静态特性。常州信息职业技术学院传知万物感创未来认识传感器——检测技术概念：测量范围与量程(Range)测量范围：正常工作条件下，检测系统或仪表能够测量的被测量值的总范围。通常以测量范围的下限值和上限值表示。测量量程：测量范围上限值与下限值的代数差。给出测量范围即知被测量的上、下限和量程，但仅知道量程，却无法判断测量范围。输出量程：测量系统输出的上限值与下限值的代数差零点（ZERO）：一般指量程下限值的状态满量程（FS）：一般指量程上限值的状态，又叫满刻度、满标常州信息职业技术学院传知万物感创未来认识传感器——检测技术1、灵敏度(Sensitivity)传感器或检测系统在稳态下输出量变化和引起此变化的输入量变化的比值。xysdxdys输入-输出特性曲线斜率常州信息职业技术学院传知万物感创未来认识传感器——检测技术若系统的输出和输入间有线性关系，则灵敏度s是一个常数。一般希望灵敏度在整个测量范围内保持常数，这样，可得均匀刻度的标尺，读数方便，便于分析、处理测量结果。对于线性系统(Linearsystem)：灵敏度是其传递函数（输出量与输入量之比）对于非线性系统(Nonlinearsystem)：其灵敏度随输入量的变化而变化，常将其校正(Calibration)为线性系统输入输出若为不同量纲(Dimension)，则s也有量纲；输入输出若为相同量纲，s则可理解为放大倍数。常州信息职业技术学院传知万物感创未来认识传感器——检测技术若检测系统由多个环节组成，各环节灵敏度分别为S1、S2、S3，且以串联方式连接，则整个系统灵敏度为：y2y1S1S2S3xy0s1s2s3s常州信息职业技术学院传知万物感创未来认识传感器——检测技术例题1某测温系统由四个线性环节组成，各自灵敏度如下：铂电阻温度传感器：0.35Ω/℃电桥：0.01V/Ω放大器：100（放大倍数）笔式记录仪：0.1cm/V求：（1）测温系统的总灵敏度（2）记录仪笔尖位移4cm时，所对应的温度变化值常州信息职业技术学院传知万物感创未来认识传感器——检测技术2、分辨率与分辨力(ResolutionandResolvingpower)用来表示仪表或装置能够检测被测量的最小量变化的性能指标。分辨力：输入量从某个任意值（非零值）缓慢增加，直到可以测量到输出的变化为止，此时的输入量的变化量即分辨力。即传感器能检测出被测信号的最小变化量。（传感器能检测出的输入量的最小变化量）分辨率：以最大量程的百分数表示，即：最小输入量/输入最大量程×100%•一般模拟式仪表的分辨力规定为最小刻度分格值的一半•数字式仪表的分辨力为最后一位的一个字。常州信息职业技术学院传知万物感创未来认识传感器——检测技术3、线性度(Linearity)对于理性的测量系统（仪表），其静态特性可由下列方程式表示：nnxaxaxaxaay332210常州信息职业技术学院传知万物感创未来认识传感器——检测技术假设a0已被校准（调零）﹡理想性线：﹡只有奇次项：﹡只有偶次项：﹡普通情况：sxya155331xaxaxay4422xaxaynnxaxaxaxay33221xay1常州信息职业技术学院传知万物感创未来认识传感器——检测技术当静态特性曲线为曲线时，即存在非线性时，常用一条直线来近似地表示实际的非线性特性，这种方法称为“线性化”，所采用的直线成为拟合直线。线性度：检测系统实测的输入-输出特性曲线与拟合直线之间的最大偏差与满量程输出的百分比。max100%LFSLY常州信息职业技术学院传知万物感创未来认识传感器——检测技术由于线性度是以所参考的拟合直线为基准线得到的，所以基准线不同，所得的线性度就不同。采取不同方法选取拟合直线，所得的不同线性度如下：①理论线性度；(TheoreticalLinearity)②端基线性度；(Terminal-basedlinearity)③最小二乘法线性度；(Leastsquareslinearity)常州信息职业技术学院传知万物感创未来认识传感器——检测技术理论线性度：采用理论直线作为拟合直线，即选取连接理论曲线坐标零点和满量程输出点的直线。常州信息职业技术学院传知万物感创未来认识传感器——检测技术端基线性度：拟合直线通过实际特性曲线的起点和满量程点。常州信息职业技术学院传知万物感创未来认识传感器——检测技术最小二乘法线性度：使拟合直线与特性曲线上各点偏差的平方和为最小。常州信息职业技术学院传知万物感创未来认识传感器——检测技术4、迟滞(Hysteresis)迟滞特性表明检测系统在正向（输