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传感器原理《传感器原理》课程主讲人：侯丽新2成绩评定平时成绩10分小论文20分期末考试70分课程性质：专业课（选修）《传感器原理》教学基本要求熟悉传感器的基础知识。掌握各类传感器的基本特性和工作原理、典型测量电路。了解各类传感器的典型应用。34第1章传感器基础知识1.1学习传感器的重要性1.2传感器的组成与分类1.3传感器的数学模型概述1.4传感器的基本特性1.5传感器的标定与校准51.1学习传感器的重要性6传感器的主要应用信息处理电信电话科技测试设备控制交通控制输电系统机床机器人家用电器照相机汽车飞机船舶气象海洋环境污染医疗防火光能利用热能利用土木建筑农林机械能利用货币金融食品111551101034736598161277834313147111707693612621242014需要量7在电力、冶金、石化、化工等流程工业中，生产线上设备运行状态关系到整个生产线流程。通常建立24小时在线监测系统。石化企业输油管道、储油罐等压力容器的破损和泄露检测。1、自动检测与自动控制系统81、自动检测与自动控制系统91、自动检测与自动控制系统102、汽车与传感器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。113、传感器与家用电器自动电饭锅、吸尘器、空调器、电子热水器、风干器、电熨斗、电风扇、洗衣机、洗碗机、照相机、电冰箱、电视机、录像机、家庭影院12全自动洗衣机中的传感器：衣物重量传感器，衣质传感器，水温传感器，水质传感器，透光率光传感器(洗净度)液位传感器，电阻传感器(衣物烘干检测)。指纹传感器透光率传感器温湿度传感器温度传感器3、传感器与家用电器13鼠标:光电位移传感器摄象头:CCD传感器声位笔:超声波传感器麦克风:电容传声器PC机3、传感器与家用电器楼宇控制与安全防护为使建筑物成为安全、健康、舒适、温馨的生活、工作环境，并能保证系统运行的经济性和管理的智能化。在楼宇中应用了许多测试技术，如闯入监测、空气监测、温度监测、电梯运行状况。图示为某公司楼宇自动化系统。该系统分为：电源管理、安全监测、照明控制、空调控制、停车管理、水/废水管理和电梯监控。3、传感器与家用电器15机械手、机器人中的传感器：转动/移动位置传感器力传感器视觉传感器听觉传感器接近距离传感器触觉传感器热觉传感器嗅觉传感器4、传感器在机器人上的应用16密歇根大学的机械手装配模型4、传感器在机器人上的应用17广州中鸣数码的机器狗4、传感器在机器人上的应用4、传感器在机器人上的应用19机器人服务员4、传感器在机器人上的应用20沙漠机器人4、传感器在机器人上的应用215、传感器在生物医学上的应用22光纤流速传感器荧光材料制作的电子鼻传感器生物酶血样分析传感器236、传感器与航空及航天飞行器：控制在预定轨道上速度、加速度、飞行距离测量周围环境、内部设备监控、本身状态陀螺仪、阳光传感器、星光传感器、地磁传感器航天247、传感器与环境保护保护环境和生态平衡，实现可持续发展，必须进行大气监测和江河湖海水质检测，需要大量用于污水流量、PH值、电导、浊度、COD、BOD、TP、TN、矿物油、氰化物、氨氮、总氮、总磷、金属离子浓度特别是重金属离子浓度以及风向、风速、温度、湿度、工业粉尘、烟尘、烟气、SO2、NO、O3、CO等参数测量的传感器。25NOXNO+NO2dustsootH2SH2OHCC-totalCO2COO2HCNHClHFNH3SO2烟尘浊度测量7、传感器与环境保护268、传感器在军事技术领域的应用27海湾战争中，伊拉克在科威特战区部署了4280辆坦克，多国部队只有3800辆坦克。但结果是伊拉克的坦克89％被毁，而多国部队的坦克仅损失20辆。这种悬殊的损毁比，正是由于双方信息优势及精确制导武器方面的明显差距造成的。8、传感器在军事技术领域的应用2821世纪的农业将是知识密集、技术密集的产业，设施农业可以有效提高农业生产效益和增强抗灾能力，借助温室及其配套装置来调节和控制作物生产环境条件，摆脱自然制约，以达到高产、高效、优质。信息获取手段是实现高水平设施农业的关键技术之一，设施农业用传感器的品种较多，主要用于温度、湿度、土壤干燥度、CO2、光照度、土壤养分等参数的测量。信息获取技术还在农田和果园生产、农业生物学研究、农药残留量检测等方面得到了广泛的应用。9、传感器与农业农业本课程主要内容29基础知识定义组成分类特性29传感器原理检测技术应变传感器电容传感器电感传感器压电传感器热电传感器磁敏传感器光电传感器光纤传感器掌握各类传感器的基本特性和工作原理、典型测量电路