模块一　传感器的基本知识　　课件　广东2022中职《传感器应用技术》

课题一 传感器的认识 课题二 传感器与检测技术 模块一 传感器的基本知识 ¤ 掌握传感器的作用、组成与应用 ¤ 了解传感器的主要测量方法 模块二 课题一　传感器的认识 任务提出： 随着社会经济的迅猛发展，大厦越建越高，高科技化工产品越来越多，导致火灾、化学危险品燃烧、爆炸、坍塌等事故隐患增加。面对灾难事故，百姓、消防人员的生命受到威胁，为此国内外研制出一种消防机器人，如右图所示。 这些自动化的设备都离不开传感器。 消防机器人 任务分析： 想要了解机器人需要测量哪些外部数据并通过什么传感器完成,首先要了解传感器的基本类型、功能和基本的工作过程.然后再结合设备需求进行分析。 一、传感器的概念 现代信息产业的三大支柱是传感器技术、通信技术和计算机技术，它们分别构成了信息系统的“感官”“神经”和“大脑”。 如下图所示的是几种常见类型的传感器。传感器是自动化系统和机器人技术中的关键部件，它是实现自动检测的首要环节，为自动控制提供控制依据。 几种常见类型的传感器 二、传感器的定义及组成 电量一般指电压、电流、电阻、电容、电感等电学相关的物理量；非电量则是指除电量之外的一些参数，如压力、流量、距离、位移量、重量、力、速度、加速度、转速、温度、浓度、酸碱度等。 在众多的实际检测中，大多数是对非电量的测量。 国家标准GB/T7665-2005对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。”广义地说，传感器就是一种能把物理量或化学量转换成便于测量、便于利用的电信号的器件，可以用如下图所示的框图简单表示。 传感器的定义 传感器一般由敏感元件、传感元件和测量转换电路组成，如下图所示。 传感器的组成 应该指出，不是所有传感器都有敏感元件和传感元件之分。有些传感器的敏感元件可以直接将非电量转化成电信号，比如铂电阻温度传感器，当所测温度变化时，其敏感元件的电阻变化值经测量电路直接转化成电压信号或电流信号。也不是所有传感器都包含测量电路。 三、传感器的分类 传感器是利用各种物理效应和工作机理来实现测量目的的。 1. 按传感器所测的物理量分类，可分为温度、压力、流量、速度、位移、力等传感器。 2. 按传感器的工作原理分类，可分为电阻、电容、电感、霍尔、光电、热电偶等传感器。 3. 按传感器输出信号的性质分类，可分为输出为开关量的开关型传感器；输出为模拟量的模拟型传感器；输出为脉冲或代码的数字型传感器。 四、传感器的测量方法 对于测量方法，从不同的角度出发，可有不同的分类方法。如根据测量手段分类，分直接测量、间接测量和组合测量；根据被测量变化情况分类，分为静态测量和动态测量；根据敏感元件是否与被测介质接触分类，分为接触测量和非接触测量等。 1. 直接测量、间接测量和组合测量 2. 静态测量与动态测量 3. 接触测量和非接触测量 任务实施： 一、消防机器人的功能需求 消防机器人用于消防安全的自动巡视，发现火灾及时报警，并可自动进行灭火操作，因此，该机器人应具有以下基本功能： （1）在楼道内看清障碍，自主行走 （2）侦察火灾，及时报警和处理火情 （3）控制行走速度，防止倾覆 （4）将观察到复杂的火灾现场信息传输到中央控制室 二、消防机器人的传感器类型 为满足上述各种功能，消防机器人上需要使用多种传感器。 在检测和自动控制系统中，传感器的作用与人的五官很相似，不同类型的传感器用于对不同形式的信号检测。 知识链接： 汽车传感器作为典型的机电一体化产品，各种各样的传感器成为汽车电控系统的关键部件，它直接影响了汽车的各种技术性能。传感器在汽车电控系统中起着重要作用，如下图所示。 汽车上的传感器 思考与练习 1. 传感器的定义是什么？ 2. 传感器是由哪几部分组成的？ 3. 传感器的作用是什么？ 4. 仔细观察你身边的非物理量测量，举例说明传感器起着什么作用。 ¤ 了解传感器的判别标准 ¤ 掌握传感器各项技术指标的含义 ¤ 掌握传感器的误差计算与选用 ¤ 掌握检测系统的组成 模块二 课题二　传感器与检测技术 任务提出 传感器的种类繁多，如何经济、合理地选择较为适用的传感器，是传感器应用中的关键环节。以电子秤为例，如下图所示，电子秤的种类五花八门，结构多种多样。因此选择电子秤的性能，关键在于选择其中传感器的性能。 各种各样的电子秤 任务分析 电子秤是用于测量物体重量(质量)的电子装置，与机械秤相比，它不仅可以测量物体重量，还可以将采集的数据传送到数据处理中心，作为在线测量或自动控制的依据。要完成任务，首先应学习测量系统误差、传感器的技术指标等知识，还要了解传感器的判别标准。 相关知识 一、测量误差与仪表等级 在实际测量过程中，由于测量仪器的精度限制，测量原理和方法不完善，或者测量者感官能