第1章 绪论（课件）- 《传感器与检测技术》同步教学（清华大学·2021）

传感器与检测技术 工程检测技术 第1章 绪论 自动化学科研究教育内容： 如何用广义的机器代替人以至超越人 的活动的理论方法和技术。 工程检测技术 第1章 绪论 控制科学与工程一级学科下属5个二级学科： 控制理论与控制工程 检测技术与自动装置 系统工程 模式识别与智能系统 导航、制导与控制 工程检测技术 同步发电机 柴油机 油门 调速器 传感器 n 设定速度n0 （n0-n） 柴油发电机组调速系统示意图  - + 信号调理 PID调节 转速n 舰船辅机转速控制过程 显示 工程检测技术 第1章 绪论 航天飞机需监测信号3250个 1.飞行参数 2.导航参数 3.发动机参数 4.座舱环境参数 5.航行员生理参数 6.供应系统参数 7.飞行结构参数 工程检测技术 第1章 绪论 MD82驾驶舱仪表 工程检测技术 教材选择 《传感器与检测技术》 卜乐平 杨宣访 赵文春等编著 工程检测技术 课程内容安排 传感器及检测技术的基本概念（2） 传感器及检测系统基本特性 （6） ☆ 传感器及信号调理电路 （20） 电学与磁学测量 （4） 工程检测技术 课程内容安排 考核方式：作业 20% 实验 20% 期末考试 60% 工程检测技术 检测的基本概念 英国物理学家开尔文说过： “凡存在之物，必以一定的量存在。” “当你能测量你所谈及的事物并将它用数字表达时，你对它便是有所了解的；而当你不能测量它，不能将它用数字表达时，你的知识是贫瘠的” 。 工程检测技术 检测的基本概念 测量——确定量值为目的一组操作，它是人们在揭示 自然界物质运动的规律中，从数量上描述周 围物质世界，从而改造客观世界的重要手段 ，是科学技术的基础。 检测——就是用专门的测量工具，依靠实验和计算来 找到被测量的值。 工程检测技术 检测的基本概念 检测的目的： 在限定的时间内尽可能正确地收集到被测对象的 未知信息，以便掌握被测对象的参数及控制生产过程。 检测的关键： 在于被测量和标准量的比较和变换。 传感器起着十分重要的作用 工程检测技术 检测的基本概念 传感器输入输出信号 规定被测量 可用信号 温度 水银柱高度 压力 4-20mA 工程检测技术 检测的基本概念 被测量 敏感元件 转换元件 测量电路 电量 辅助电源 图1-1 传感器的组成框图 工程检测技术 国际单位制及基本概念 测量的基本前提： 1.被测的量必须有明确的定义； 2.测量标准必须通过协议事先确定。 工程检测技术 国际单位定义 量的名称 单位名称 单位符号 单位的定义 长度 米 m 光在真空中于(1／299792458)s的时间间隔内所经路径的长度 质量 千克(公斤) kg 千克是质量单位，等于国际千克原器的质量 时间 秒 s 1s是与铯-133原子基态的两个超精细能级间跃迁相对应的辐射的9192631770个周期的持续时间 电流 安[培] A 在真空中，截面积可忽略的两根相距lm的无限长平行圆直导线内通以等量恒定电流时，若导线间相互作用力在每米长度上为2 ╳10-7N，则每根导线中的电流为1A 热力学温度 开[尔文] K 开尔文是热力学温度单位，等于水的三相点热力学温度的1／273．16 物质的量 摩[尔] mol 摩尔是一系统的物质的量，该系统中所包含的基本单元数与0．012kg碳—12的原子数目相等。在使用摩尔时应指明基本单元，可以是原子、分子、离子、电子或其他粒子，也可以是这些粒子的特定组合 发光强度 坎[德拉] cd 坎德拉是发射出频率为540╳1012Hz单色辐射的光源在给定方向上的发光强度，且在此方向上的辐射强度为(1／683)W·sr-1 工程检测技术 检测的基本概念 传感器的分类： (1)按外界输入的信号变换为电信号采用的效应分: 物理传感器、化学传感器、生物传感器 (2)按工作原理分: 电阻式,电容式,电感式,涡流式,光电式,应变式,压电式 工程检测技术 检测的基本概念 传感器的分类： (3)按被测量对象分: 速度(加速度),力(力矩、压力），流速，液位，温度，湿度，光，电压，电流，浓度，气体成分，位移等传感器