00绪论（课件）- 《传感器与检测技术》同步教学（铁道版·2018）

检测与转换技术 本篇主要内容 检测与转换技术的基本概念 认识信息提取的功能器件—仪表及传感器 了解常用传感器的作用和基本构成 了解仪表及传感器的分类和发展 本课程在本专业的地位和作用 0 绪论 检测与转换技术的基本概念 1、测量： 测量的作用：是获得各种物理量和描述物理过程参数的唯一手段。 测量的定义：测量就是将被测量与同性质的标准量进行比较，确定被测量对标准量的倍数。 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。 2、测量技术： 测量技术是人们为了对被测对象(如工业锅炉)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。它包括： 选择最能表征被测对象的特征信息的物理量 选择适合的检测仪器、仪表 选择科学的测量方案 对测量结果数据进行合理的数据处理 3、传感器： 传感器是利用各种物理、化学以及生物效应实现非电量到电量转换的装置。传感器能感受外界信息(温度 湿度 压力 声音 光 磁 气体 位置等), 并将其转换成电信号(U或I), 其感受外界信息的过程称为检测。 从外界获取信息——五官（眼、耳、鼻、舌、皮肤） 五官的延长——传感器 (又称电五官) 传感器是五官的工程模拟物 被 控 对 象 五官 四肢 传感器 微机 执行器 大脑 传感器的组成: 敏感元件——膜(感) 转换元件——电极(传) 转换器(处理电路) 敏感元件 转换元件 处理电路 辅助电源 传感器的简单定义：是指能感受规定的被测量，并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。 检测技术： 是自动检测技术和自动转换技术的总称，研究信息提取、信息转换以及信息处理的理论和技术。 测量仪表的基本功能： 变换功能； 选择功能； 比较功能； 显示功能；（模拟式、数字式、图像式） 二、检测与转换技术的应用 工农业、国防、科研、现代医学、家用电器等领域。系统自动化程度越高, 对传感器的依赖越强。 如图 : 在飞行器中的应用 在卫星中的应用 红外扫描区域 人造卫星 11 关于习题册和交习题的事项。 人造卫星中的应用 12 关于习题册和交习题的事项。 嫦娥1号 军用卫星 在海啸预报中的应用 海浪振动检测系统 浮标 深海地沟 16 关于习题册和交习题的事项。 三、 检测技术的发展趋势 1.新型传感器与日俱增； 2.测量精度、量程范围、使用寿命、可靠性； 3.新材料、新技术、新工艺，扩大检测领域； 4.检测技术智能化； 5.传感器集成化、网络化和多功能化。 新原理、新传感材料 上海东方明珠 提高测量精度 [数字电压、欧姆表] 将量程切换到2V时，最小显示值为1μV 提高可靠性 承受剧烈振动 应用新技术和新的物理效应，扩大检测领域 月球车 应用新技术和新的物理效应，扩大检测领域 火星车 应用新技术和新的物理效应，扩大检测领域 “惠更斯”号登陆土卫六的效果图 土卫六表面 应用新技术和新的物理效应，扩大检测领域 安全检查 采用计算机技术，使检测技术智能化 面部 识别技术 采用计算机技术，使检测技术智能化 单片机芯片 发展网络化传感器及检测系统 四、本课程的研究内容 第一部分：检测与转换技术的理论基础 第二部分：电测量指示仪表 磁电系仪表——直流电压表、电流表、万用表的结构、工作原理及测量方法; 第三部分：非电量测量技术(传感器) 各种测量变换仪器——传感器的工作原理、测量转换电路及应用方法; 研究对各种非电量进行电测量的技术和方法; 1 1超声波传感器 2压力传感器 3压电传感器 4温度传感器 5气敏传感器 6磁敏传感器 7霍尔传感器 1超声波传感器 2压力传感器 3压电传感器 4温度传感器 5气敏传感器 磁电感应式传感器 霍尔传感器 磁栅式传感器 五、本课程在专业中的地位 在自控系统中，检测与转换技术是系统必不可缺少的重要环节，是系统的“感觉器官”。 控 制 对 象 传 感 器 输 入 接 口 计 算 机 输 出 接 口 显示 记录 执行器 传感器的作用 $$