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第一讲传感器的传感器与检测技术2020/3/212学习方法很重要课堂：听讲与理解、适当笔记课后：认真读书、完成作业实验：充分准备、勇于实践总成绩＝考试成绩＋平时成绩学习方法2020/3/213学生考核作业+考勤+课堂提问40%期末考试60%注意事项：1.学生听课课时必须超过本门计划课时三分之二以上同时完成该课程的作业和实验才能取得期末考试资格。2.最终成绩以60分为最低及格线。2020/3/214教学要求1.学生上课考勤。累计缺课（含病事假）超过该课程学时三分之一者，不能参加期末考试；2.拒绝迟到者进入教室并按旷课记考勤；3.拒绝带食物者进教室并按旷课记考勤；4.拒绝衣着不整者、穿拖鞋者进入教室并以旷课记考勤；5.严禁上课过程中接打手机；2020/3/215绪论检测（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。2020/3/216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。2020/3/217检测技术在海啸预报中的应用海浪振动检测系统浮标深海地沟2020/3/218什么是传感器电子称烟雾报警器摄像机2020/3/219?1.传感器的组成?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，通常由敏感元件和转换元件组成。?敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分；?转换元件是指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号的部分。2020/3/2110思考一：夏季买西瓜的时候，你会怎样挑选呢？?传感器实质上就是代替人的五种感觉（视、嗅、听、味、触）器官的装置。能感受被测量并将它转换成可用信号输出的器件。?又叫探测器、换能器等。11一、人机系统的机能对应关系外界信息感官人脑肢体人体系统传感器计算机执行器机器系统Sensor、Transducer“机电五官”12性能凌驾于人的感官之上：（1）测量人体无法感知的量（3）测量范围宽、精确高、可靠性好（2）恶劣环境下工作?温度传感器：-196℃~1800℃?压力传感器：0.01psi~10000psi?精度：0.1%~0.01%?可靠度：8~9级2020/3/2113传感器就在你我身边?电冰箱、电饭煲中的温度传感器；?空调中的温度和湿度传感器；?煤气灶中的煤气泄漏传感器；?水表、电表、电视机和影碟机中的红外遥控器；?照相机中的光传感器；?汽车中燃料计和速度计。2020/3/2114思考二：传感器都应用在哪些领域呢？?工业检测、自动控制系统中?汽车与传感器?传感器与家用电器?传感器在机器人上的应用?传感器在医疗及人体医学上的应用?传感器与环境保护?传感器与航空及航天?传感器与遥感技术15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需要量传感器技术对国民经济的发展起着重要的作用。主要应用2020/3/2116工业检测、自动控制系统中2020/3/2117?控制管理的机电设备有：空调制冷、给水排水、变配电系统、照明系统、电梯等等，实现以上功能使用的传感器有：温度、湿度、液位、流量、压差、空气压力。?安全防护――防盗、防火、防燃气泄露、CCD（电子眼）监视器、烟雾传感器、气体传感器、红外传感器、玻璃破碎传感器；汽楼宇自动检测系统2020/3/2118?自动识别――门禁管理系统、感应式IC卡识别、指纹识别；?远程抄收与管理系统――水、电、气、热量通过传感器设置远程自动化抄表；?巡更系统――保安管理。汽楼宇自动检测系统2020/3/2119汽车与传感器20汽车与传感器传统：行驶速度、距离、发动机旋转速度、燃料剩余量安全：安全气囊系统、防盗装置、防滑控制系统、防抱死装置、电子变速控制装置、汽车“黑匣子”环保：排气循环装置、电子燃料喷射装置2020/3/2121传感器与家用电器22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、家庭影院家庭自动化蓝图：2020/3/2123传感器在机器人上的应用2020/3/2124?在劳动强度大或危险作业的场所，已逐步使用机器人取代人的工作。?一些高速度、高精度的工作，由机器人来承担也是非常合适的。?要使机器人和人的功能更为接近，这就要给机器人安装视觉传感器和触觉传感器，使机器人通过视觉对物体进行识别和检测，通过触觉对物体产生压觉、力觉、滑动感觉和重量感觉。传感器在机器人上的应用25传感器在机器人上的应用单能机器人：生产用的自动机械式（加工、组装、检验）检测臂的位置和角度传感器红旗轿车焊装生产线隧道凿岩机器人26智能机器人：判断能力视觉传感器、触觉传感器足球机器人迎宾机器人27《泰坦尼克》中用于水下探测的“邓肯”号机器人282003年9月，全球现场直播埃及金字塔世界最古老石棺的考古挖掘进程，可能揭开古埃及金字塔内部结构之谜。“不论是谁骚扰了法老的安宁，死神之翼将在它的头上降临。”小机器人挑战法老咒语，代替科学家勇探胡夫金字塔内部秘道。“金字塔漫游者”，5×1×1，地面探测雷达、超声波传感器（测石头厚度）。2020/3/2129传感器在医学上的应用?可以对人体的表面和内部温度、血压、腔内压力、血液及呼吸流量、肿瘤、血液的分析、脉搏及心音、心脑电波等进行高难度的诊断?在早期诊断、早期治疗、远距离诊断及人工器官的研制等广泛的范围内发挥作用2020/3/2130传感器与环境保护2020/3/2131传感器与环境保护?环球的大气污染、水质污浊及噪声已严重地破坏了地球的生态平衡和我们赖以生存的环境?为保护环境，利用传感器制成的各种环境监测仪器正在发挥着积极的作用。32环境监测仪器2020/3/2133传感器与航空及航天?使用传感器进行速度、加速度和飞行距离的测量。?飞行的方向，飞行姿态、飞行环境、飞行器本身的状态及内部设备的监控也都要通过传感器进行检测。2020/3/2134传感器与遥感技术?从飞机、人造卫星、宇宙飞船及船舶上对远距离的广大区域的被测物体及其状态进行大规模探测的一门技术。?图为在卫星上通过遥感技术拍摄的美国空军基地。35传感器与遥感技术飞机及航天飞行器：近紫外线、可见光、远红外线、微波船舶：超声波传感器微波红外接收传感器红外线分布差异矿藏埋藏地区地面36传感器在军事技术领域的应用《美国高级将领与著名学者访谈录》陈伯江“信息时代的军事革命”——美国参联会副主席欧文斯上将“……改变那种认为军事力量主要是军舰、坦克和飞机的概念，把我们的注意力放在思考信息和电信技术所能提供的军事力量上来。这场军事革命标志着一种转变，即从重视军舰、坦克和飞机，转为重视诸如传感器这类东西的作用。”“陆军、海军、空军都将只不过是历史的产物……你也许将成立一个把所有的传感器放在一起的军种（可称之为传感器军）用于观察战场……”