医疗器械应用中的传感器
https://www.doczj.com/doc/6517560951.html,/MEMS/2011/0312/article_817.html
2011-03-12 15:54:31 来源:互联网
在医疗器械应用中，一个很小的现场失效问题就是关系到患者生命健康的重大事件。日新月异的传感器技术可提供更高的可靠性，更长的使用寿命以及更高的精确度，从而能为医疗器械种种关键的失效问题提供解决方案。
如今，传感器技术正在不断地优化其灵敏度、精确度、可靠性、稳定性和时漂，并逐步广泛应用于各种医疗用的呼吸器械，输液泵，胰岛素泵，医院诊断用的器械和多种监护仪。传感器的应用能使病人在治疗过程中感觉到更加舒适，器械的使用更加安全可靠，性能也更稳定，同时也能大大地提高医疗器械的成本效益，降低污染风险和延长使用寿命。
传感器应用于呼吸器械
传感器应用常见的呼吸器械包括麻醉机、睡眠呼吸机、制氧机和呼吸机。
传感器应用于麻醉机
麻醉机专用于输送麻醉药剂给病人，以减轻疼痛和其它不适感。连续式麻醉机可以不断供应正确无误的医疗气体（如空气、氧气、氧化亚氮）和浓度准确的麻醉剂蒸汽（如异氟烷），将这些混合气体以适宜的压力和流量输送给病人。
气体流量传感器（简称气流传感器）可以测量空气、氧气和氧化亚氮的流量，使供给病人的气体成分合宜，符合医生设定的标准。输送给病人的混合气体能通过气流传感器进行测量并显示在麻醉机的屏幕上。
热敏电阻元件温度传感器由麻醉机送出的空气如果温/湿合宜，能使病人呼吸舒适，还可避免因吸入干冷空气所引起的喉痛。因此，输气系统的温度必须加以监测和控制，以确保能提供温度适宜的气流。热敏电阻元件温度传感器正是根据这种需要而设计的，它可直接安装在空气通道中来监测空气的温度，传感器和测量气流温度的微控制器配合可用来控制和调节气流的温度。
传感器应用于睡眠呼吸机
睡眠窒息症是指在睡眠时重复发生呼吸中止状况的病症，有时一夜间可能发生数百次，而且每次会持续一分钟或一分钟以上。若不及时医治，则可能引起高血压、心脏病或记忆力和体重等方面的问题，或者因缺少安稳睡眠而影响工作，甚至会导致驾车失误造成车祸等。
解决睡眠窒息症的主要方法之一就是利用正压呼吸机。病人睡眠时，戴上一种特制面罩将一定压力的空气送入病人鼻孔，以避免发生窒息状况。这种呼吸机有三种形式（按结构复杂程度和价格高低排列）：
持续式正压呼吸机：持续不断供给一定压力的空气，使病人睡眠时呼吸畅通。
自动正压呼吸机：能测量病人睡眠时呼吸的阻力，按照阻力的大小调节供给空气所需的最低压力，以保持每一次呼吸均畅通无阻。
双水平正压呼吸机：提供两种空气压力：吸入正压和呼出正压。
气流传感器当病人开始呼气时，传感器即送出信号通知睡眠呼吸机减低呼吸机风扇的速度，以免病人觉得在和机器“对抗”产生不舒适感。而且病人会常常发现加装了气流传感器的睡眠呼吸机能监测呼吸周期，感觉更为舒适，因此越来越多的病人更愿意使用加装了气流传感器的睡眠呼吸机，而且一些保险公司和医生也都愿意选择此种呼吸机。
柔性加热器用来蒸发水份以使病人呼吸舒适。制造水蒸汽有多种方法，譬如利用喷雾阀。利用柔性加热器制造水蒸汽可以产生一个均匀、温暖和湿度合宜的环境。由于热量通常由板内负温度系数（NTC）热敏电阻检测变化的空气温度，因此可根据原始设备制造商（OEM）的设计要求调节蒸汽/空气的温度，提高病人的舒适度。
湿度传感器用以监测空气的湿度，精确测量其露点和绝对湿度或含水量，以便供给病人适宜湿度的空气，使病人能够酣然入睡。三种正压呼吸机都可应用这种湿度传感器。
传感器应用于制氧机
制氧机的作用在于减少输送给病人空气中的氮，同时增加氧的比例。制氧机使用的对象是不能把氧气顺利地吸收到血液里的病人，如某些肺病患者。
气流传感器由于用于制氧机的气流传感器必须能够测量超低流量，如需要测出0.1立方厘米的流量，所以气流传感器可用来检测病人何时开始呼气（即何时应减少空气流量），使病人呼气容易和感觉舒适。
压力传感器低压和超低压塑封硅压力传感器可检测病人开始吸气的时刻，以便有效和高效率地输送氧气，这不仅能缩短系统的反应时间，而且还可避免在病人不吸气时供氧所造成的浪费。因此，不需要体积庞大的制氧机也能提高制氧机的运作效率。体积小的制氧机，耗电少，便于携带，这种不锈钢介质隔离式的压力传感器还能检测缓冲罐的压力，同时可向压缩机反馈信号使压缩机保持适度的压力。
传感器应用于医用呼吸机
医用呼吸机用来将空气和氧的混合气体送入和引出病人肺部，以帮助病人呼吸。若病人呼吸机能不足或根本不能呼吸，呼吸机的作用则是为病人进行机械呼吸。
湿度传感器有助于输送温湿空气，使病人感觉舒适，当水份引入气流时，必须予以监测和控制。湿度传感器可直接装在空气通道中或并联支路中来测量湿度，并与测量空气湿度的微控制器配合，输送信号至微控制器以保持适宜的湿度。
传感器应用于输液泵
典型的输液泵是一个作用于注射器或输液筒的螺旋泵，并用来将小量的药液送入病人的静脉里。
触力传感器有一堵塞监测装置，以确保输送药液给病人的输液泵和胰岛素泵的管道畅通无阻。如果管道堵塞，触力传感器即向病人、护士或医生发出警告，并及时提示治疗过程受阻。
霍尔效应磁位置传感器输出准确可靠，可使泵的马达易于操控，还可减少噪音和振动，提高效率和降低维修费用。同时因其体积小，因此可设计到多种小型、自动和经济型器件的组合中，而且其热平衡集成电路在全操作温度范围内均能保持正常运作和始终如一。
红外传感器和泵轴上的编码盘合并使用，计算泵轴的转动数。红外传感器的塑料壳里有一个红外线发射器和一个光电监测器，两者相对，当不透明的物体通过封装的间隙阻碍红外线的通路时，监测器即可察觉。
传感器用于医院诊断用器械
传感器还能用于各种医院诊断用器械，包括血液分析仪、血细胞分析仪、免疫测定分析仪、临床化学分析仪、质谱仪、色谱仪（气相、液相、高效液相）和实验室的自动系统等。各种传感器的用途各异，比如：气流传感器用来规范气相色谱仪的气流速度，触力和位置传感器控制实验室自动机器人，压力传感器用于泵系统，速度传感器控制离心机的转速，温度传感器则控制样品和厢室的温度等。
气流传感器用于气相色谱仪
医用色谱仪需要准确无误地监测和调控气体的流动。由于传感器中的陶瓷气流管路可避免释气现象，因而能增进色谱仪的精确性和可靠性。
红外传感器用于血细胞分析仪
红外传感器用于血细胞分析仪时，可与泵轴上的编码器合并使用，以计算泵轴的转动数，当不透明的物体经过封装间隙阻碍红外线的通路时，传感器即可察觉。
热敏电阻用于血液分析仪
热敏电阻元件温度传感器可用来监测厢室、扩散灯和油冷式马达的温度，以免过热。如有过热现象，立即停机使其冷却。为了控制样品的温度，对于温度的测量必须准确，测出的温度需要尽量接近实际温度。
传感器用于监护仪器
如今，传感器已普遍应用在各种监护仪器中。监护仪用于诊疗环境（如手术室、急救室、加护病房、重症病房以及日益普遍的病人家庭），以监测和显示病人身体的各种主要情况，包
括心电图、SpO2（脉搏血氧饱和度）、血压、呼吸和温度等。监护仪可以是独立仪器，也可以是多参数仪器。
呼吸监测显示有关呼吸的关键指数。所用仪器包括二氧化碳分析仪（测量呼吸气中二氧化碳浓度或分压力）和肺活量计（测量呼吸进出流量）。
血压监测可用插入式的压力传感器或无创伤性的血压袖带（无创血压测量）。
葡萄糖监测测量间质液中的葡萄糖含量。持续不断地进行这种测量可以检验血液里的葡萄糖含量对胰岛素、运动、食物和其它因素的反应。传感器可装在连续式葡萄糖的测量器里，以检验输血泵的压力。葡萄糖测量器可放在重症病房、手术室或恢复室，用来测量病人的血糖含量。
传 感 器 的 技 术 应 用 与 发 展 趋 势 院系：新联学院 专业：10电子信息工程 姓名：王俊锋 学号:1002174050
传感器的技术应用与发展趋势 摘要：随着信息科学、生物科学以及材料科学的日益进步，传感器技术也随着发展很迅速, 日常生活的各个领域它已越来越受到广泛的关注。将来的传感器技术会向微型化、多功能化、智能化以及网络化的方向发展。 关键词：传感器技术;应用; 现状；发展趋势；微型化;多功能化;智能化;网络化随着科学技术的迅猛发展, 在机械制造、交通运输、石油化工以及医疗卫生等领域，传感器技术的应用越来越广泛，它正逐渐地渗透到人们的日常生活中去。 从某种程度上来讲, 衡量一个国家科学技术现代化程度的重要标志是传感器技术水平的高低，主要体现在传感器能够较好地实现自动控制水平和测试技术的高低。作为测量与自动控制的重要环节的传感器，不仅是新技术革命的重要技术基础，而且还是当今信息社会的重要技术基础。笔者就当前一些重要的领域里，讲述了传感器技术的应用情况，并按照目前传感器技术的发展现状，对其将来的发展方向加以预测。 一、传感器的定义以及分类 （一）传感器的定义 从广义上来说，传感器是指将被测量对象的某一确定的信息具有定量检出与感知功能，而且根据一定的规律能够转化为与之相符的有价值认识信号的装置或者元器件。从狭义上来说，可以感受被测量，而且可以根据特定的规律把其转化为性质相同或不同的输出信号的装置。 （二）传感器的分类 1.传感器种类及品种繁多,原理也各式各样。 2.按照输入物理量的分类，传感器常以别测物理量命名，如位移传感器，速度传感器、温度传感器、压力传感器等； 3.按照工作原理分类，传感器的命名常能够根据工作原理，如应变式、电容式、电感式、热点式、光电传感器等； 4.按输出信号分类，可分为模拟传感器和数字式传感器。若输出量为模拟量则成为模拟式，输出量为数字式则称为数字式传感器等。 5.按照被测量的性质,可分为物理传感器、化学传感器和生物传感器三大类。 (1)物理传感器原理及应用 物理传感器是利用某些物理效应,把被测量转化成为便于处理的能量形式的信号装置,其输出的信号和输入的信号有确定的关系。常用的物理传感器有光电式传感器、压电式传感器、电磁式传感器、热电式传感器、光导纤维传感器等。 (2)化学传感器原理及应用 化学传感器包括那些以化学吸附、电化学反应等现象为因果关系的传感器,将被测信号量的微小变化转换成电信号。常用的有气敏、湿敏和离子传感器。 （3）生物传感器原理及应用 生物传感器是利用生物分子探测生物反应信息的器件。换句话说,它是利用生物的或有生命物质分子的识别功能与信号转换器相结合,将生物反应所引起的化学、物理变化变换成
电磁感应定律应用 【学习目标】 1．了解感生电动势和动生电动势的概念及不同。 2．了解感生电动势和动生电动势产生的原因。 3．能用动生电动势和感生电动势的公式进行分析和计算。 【要点梳理】 知识点一、感生电动势和动生电动势 由于引起磁通量的变化的原因不同感应电动势产生的机理也不同，一般分为两种：一种是磁场不变，导体运动引起的磁通量的变化而产生的感应电动势，这种电动势称作动生电动势，另外一种是导体不动，由于磁场变化引起磁通量的变化而产生的电动势称作感生电动势。 1．感应电场 19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦在他的电磁场理论中指出，变化的磁场会在周围空间激发一种电场，我们把这种电场叫做感应电场。 静止的电荷激发的电场叫静电场，静电场的电场线是由正电荷发出，到负电荷终止，电场线不闭合，而感应电场是一种涡旋电场，电场线是封闭的，如图所示，如果空间存在闭合导体，导体中的自由电荷就会在电场力的作用下定向移动，而产生感应电流，或者说导体中产生感应电动势。 要点诠释：感应电场是产生感应电流或感应电动势的原因，感应电场的方向也可以由楞次定律来判断。感应电流的方向与感应电场的方向相同。 2．感生电动势 （1）产生：磁场变化时会在空间激发电场，闭合导体中的自由电子在电场力的作用下定向运动，产生感应电流，即产生了感应电动势。 （2）定义：由感生电场产生的感应电动势成为感生电动势。 （3）感生电场方向判断：右手螺旋定则。 3、感生电动势的产生 由感应电场使导体产生的电动势叫做感生电动势，感生电动势在电路中的作用就是充当电源，其电路是内电路，当它和外电路连接后就会对外电路供电。 变化的磁场在闭合导体所在的空间产生电场，导体内自由电荷在电场力作用下产生感应电流，或者说产生感应电动势。其中感应电场就相当于电源内部所谓的非静电力，对电荷产生作用。例如磁场变化时产生的感应电动势为cos B E nS t ?θ?= ． 知识点二、洛伦兹力与动生电动势 导体切割磁感线时会产生感应电动势，该电动势产生的机理是什么呢？导体切割磁感线产生的感应电动势与哪些因素有关？他是如何将其他形式的能转化为电能的？ 1、动生电动势
一、请列出生活中见到的传感器的应用。 答：1.自动门，利用人体的红外微波来开关门 2.烟雾报警器，利用烟敏电阻来测量烟雾浓度，从而达到报警目的 3.手机，数码相机的照相机，利用光学传感器来捕获图象 4.电子称，利用力学传感器（导体应变片技术）来测量物体对应变片的压力，从而达到测量重量目的 5.水位报警，温度报警，湿度报警，光学报警 6.电饭锅：功能：到达沸腾温度（居里点）即停止加热。在某种材料的硬件支持下，使得具有这种功能。 7.电子温度计：功能：简单快捷精确测量人体体温。在电子温度计内部加入红外传感器，由于人体在不同温度下发射红外线的强度等因素皆有不同，利用此特点即可使用红外传感器。 二、请列出工业中见到的传感器的应用。 答：1. 差压传感器在医药方面的应用 2. 光纤传感器在智能复合材料中和热加工生产中的应用 3. 红外传感器在皮带运输机安全警示系统中应用 4. 电涡流传感器在印刷品厚度检测中的应用 5. 距离传感器在判断车辆运动速度方面 6. 湿度传感器在纺织印染生产中的应用很广。在纺织印染生产中，因为对湿度的要求非常高，常常需要对生产环境的湿度进行准确测量。起先是采用湿度计来进行，但随着现代科学技术的发展，加上湿度测
量本身比较复杂，这种仅靠湿度计来测量湿度的方法已经远远不能胜任。湿度传感器是通过湿敏元件，把空气中水蒸气转换成电信号输出，湿度传感器具有反应迅速、测量准确等优点，被大量地应用到纺织印染生产中，提高了生产的质量。 三、请列出航空航天领域中的传感器的应用。 1. 陀螺仪：是一种用来传感与维持方向的装置，基于角动量守恒的 螺仪主要是由一个位于轴心且可旋转的轮子构 成。陀螺仪一旦开始旋转，由于轮子的角动量，陀螺仪有抗拒方向改变的趋向。陀螺仪多用于导航、定位等系统。 2. 加速度传感器在航空航天中的应用。 3. 高度传感器：在重力场中，大气压强随高度增加而减小，故可通过测量大气压强间接地检测高度。利用这种方法检测高度的传感器可称气压式高度传感器。 4. 空速传感器： 空速传感器敏感的信息不断提供给驾驶员和有关控制系统。这样才能合理地操纵和控制飞行姿态、导航、以及照相、轰炸瞄准和武器发射等。 5. 迎角和侧滑角的传感器：迎角是决定飞机升力和阻力的重要参数他对控制飞机的速度和起飞着陆，以及防止飞机失速极为重要。 6. 水平线传感器：地球的水平线 检测水平线可用热敏电阻式热辐射计，亦可用PbTiO3、LiNbO3构成
Android手机中的智能传 感器及其应用 随着技术的进步，手机已经不再是一个简单的通信工具，而是具有综合功能的便携式电子设备。手机的虚拟功能，比如交互、游戏、都是通过处理器强大的计算能力来实现的，但与现实结合的功能，则是通过传感器来实现。本文介绍了几种手机中常见的传感器的原理和用途。 Android智能手机自推出以来，其内置传感器逐渐增多，传感器所能实现的功能也日益多样化，极大的满足了用户对智能手机功能的需求，从依赖于重力传感器的各种游戏，到依靠距离传感器实现的通话灭屏，再到指南针功能下的电子罗盘等等，小小的一个Android智能手机以各种传感器为依托实现了许多有趣的功能。 1.距离传感器 这个传感器在手机上的应用是当我们打电话时，手机屏幕会自动熄灭，同时触摸屏无效，能够防止误操作。当脸离开屏幕时屏幕灯会自动开启，并且自动解锁,因此距离传感器位于手机屏幕上方。这个对于待机手机较短的智能手机来说是相当实用的,现在很多智能手机都装备的这个传感器。距离传感器和光线传感器位置如图.1
图1.距离和光线传感器 距离传感器原理：红外LED灯发射红外线，被近距离物体反射后，红外探测器通过接收到红外线的强度，并测量光脉冲从发射到被物体反射回来的时间，测定距离，一般有效距离在10cm内。距离传感器同时拥有发射和接受装置，一般体积较大。 2.光线传感器 光线传感器，也就是感光器，是能够根据周围光亮明暗程度来调节屏幕明暗的装置。光线传感器可以使用光敏三极管作为感光元件，接受外界光线时，会产生强弱不等的电流，从而感知环境光亮度。在光线强的地方手机屏幕会变暗，达到节电并更好观看屏幕的效果，在光线暗的地方自动将屏幕变亮。可以在工具设置中设置自动调节屏幕亮度。这个传感器也主要起到节省手机电力的作用，自动调节屏幕亮度也能起到保护眼睛的作用。光线传感器位置如图1 光线传感器和距离传感器一般都是放在一起的，位于手机正面听筒周围，这样就存在一个问题，手机的额头上开了太多洞或黑色长条不太好看，所以一些厂商为了减少开孔、或者隐藏开孔，将两个传感器集成到一个窗口下，或者使用黑色面板，黑色面板的手机可以轻易隐藏这两个传感器。 3.方向传感器 方向传感器就是陀螺仪，陀螺仪的测量物理量是偏转，倾斜时的转动角度。陀螺仪传感器最早应用于航空、航天和航海等领域。随着陀螺仪传感器成本的下降，现在很多智能手机都集成有陀螺。陀螺仪是一种用来传感与维持方向的装置，基于角动量守恒的理论设计出来的。陀螺仪主要是由一个位于轴心且可旋转的轮子构成，一旦开始旋转，由于轮子的角动量，陀螺仪就具有了抗拒方向改变的能
传感器在工业领域的应用案例 当工程师在评估技术进步时，通常注重于处理能力的大大提高，处理能力使工业设备日趋“智能”。 针对这种形势，人们很容易忽视传感器为当今中央处理器提供处理其工作机会的作用。例如，无电容和电阻传感技术的话，如何让一部智能手机显得“智能”？如果未采用先进的加速计技术控制家庭视频游戏机，人们的生活将多么乏味？ 工业控制领域内同样如此。如今，所有设备都能被工程师测量或检测，并用作输入系统。传感器和变送器的构造适用于各种环境；同时，与获取信号是确保其安全传输至中央处理器的调节和输送系统一样重要。 在工业领域，最突出的趋势可能是视觉信息用作系统输入的急剧增长。根据行业分析师IMS研究估计，2011年的机器视觉市场增长10%（达到近29亿美元）。尽管在宏观经济气候下困难持续存在，但是，在随后五年内，该市场可能继续增长（即使是以较为适度的个位数增长）。如今，制造业所占比例超过机器视觉收入的80%；但IMS还确定，该技术将在交通监测、安全和监督、管理和医学应用等领域广泛使用。 例如Omron制造的ZFV系列智能视觉传感器可使工程师使用视觉系统，这在几年前是不可能实现的。此类设备包括配有高速CCD摄像机（电荷耦合摄像机）的探头，以及与放大器/控制器模块进行数字通信的智能可调LED照明电源。探头可选用5 mm至50 mm不等的各种视场规格，放大器则为单功能或编程/多功能放大器，其取决于应用程序和客户要求。 放大器模块配有一个LCD屏幕和允许用户通过键盘输入定义其检验应用程序的“教学和驱动”软件。预编程基本算法包括区域、亮度、宽度、位置、字符、计数和模式。在检验过程中，该屏幕还用于显示通过/失败信息，并显示一张已检产品的图像。 图1-专为外观检验设计的Omron ZFV系列
传感器技术的应用及其发展 摘要：传感器是新技术革命和信息社会的重要技术基础，传感器技术是实现测试与自动控制的重要环节，而测试技术与自动控制水平 高低，是衡量一个国家科学技术现代化程度的重要标志。本文列举了传感器技术在当前一些重要领域里的应用，并讲述了其发展趋势。 关键词：传感器技术应用现状发展趋势 一、引言 传感器技术是当今世界令人瞩目，迅速发展的高新技术之一，也是当代科学发展的一个重要标志，与通许技术、计算机技术共同构成21世纪信息产业的三大支柱。如果说计算机是人类大脑的扩展，那么传感器就是人类五官的延伸。因此各发达国家都将传感器技术作为本世纪重点技术加以发展。随着国内工业自动化、信息化和国防现代化的发展，传感器的年需求量持续增长。传感器的应用也越来越广泛、已渗透到各个专业领域。但是目前国内传感器技术的创新和新产品开发能力落后于国内外先进水平，制约了我国工业自动化和信息化技术的发展。 二、传感器介绍 传感器一般由敏感元件、传感元件和其他辅助件组成，有时也将信号调节与转换电路、辅助电源作为传感器的组成部分。传感器通常可以按照一系列方法进行分类。根据输入物理量的分类，传感器常以别测物理量命名，如位移传感器，速度传感器、温度传感器、压力传感器等；根据工作原理分类，传感器常可以依据工作原理进行命名，如应变式、电容式、电感式、热电式、光电传感器等；按输出信号分类，可分为模拟传感器和数字式传感器。输出量为模拟量则称为模拟式，输出量为数字式则称为数字式传感器等等。 三、主要传感器技术分类 传感器技术是当前代表国家综合科研水平的重要技术，传感器技术的具体应用是传感器技术转化的重要途径和方法。加强对传感器技术应用的研究也是了解传感器技术发展现状并对其未来发展进行预测的基础和前提。 3．1 光电传感器技术
手机中的传感器 如今，智能手机在生活中已经是必不可少的了，人人都能使用手机，但我们对手机中的传感器又了解了多少呢？ 手机传感器是手机上通过芯片来感应的元器件，如温度值、亮度值和压力值等。 随着技术的进步，手机已经不再是一个简单的通信工具，而是具有综合功能的便携式电子设备。手机的虚拟功能，比如交互、游戏、都是通过处理器强大的计算能力来实现的，但与现实结合的功能，则是通过传感器来实现。 一、光线传感器 光线感应器也叫做亮度感应器，英文名称为Light-Sensor ，很多平板电脑和手机都配备了该感应器。一般位于手持设备屏幕上方，它能根据手持设备目前所处的光线亮度，自动调节手持设备屏幕亮度，给使用者带来最佳的视觉效果。例如在黑暗的环境下，手持设备屏幕背光灯就会自动变暗，否则很刺眼。 原理：光线感应器是由两个组件即投光器及受光器所组成，利用投光器将光线由透镜将之聚焦，经传输而至受光器之透镜，再至接收感应器，接收感应器将收到之光线讯号转变成电信号，此电信讯号更可进一步作各种不同的开关及控制动作，其基本原理即对投光器受光器间之光线做遮蔽之动作所获得的信号加以运用以完成各种自动化控制。 用途：通常用于调节屏幕自动背光的亮度，白天提高屏幕亮度，夜晚降低屏幕亮度，使得屏幕看得更清楚，并且不刺眼。也可用于拍照时自动白平衡。还可以配合下面的位移传感器检测手机是否在口袋里防止误触。 二、位移传感器 位移传感器又称为线性传感器，是一种属于金属感应的线性器件，传感器的作用是把各种被测物理量转换为电量。在生产过程中，位移的测量一般分为测量 实物尺寸和机械位移两种。按被测变量变换的形式不同，位移传感器可分为模拟 式和数字式两种。模拟式又可分为物性型和结构型两种。常用位移传感器以模拟 式结构型居多，包括电位器式位移传感器、电感式位移传感器、自整角机、电容式位移传感器、电涡流式位移传感器、霍尔式位移传感器等。数字式位移传感器的一个重要优点是便于将信号直接送入计算机系统。这种传感器发展迅速，应用日益广泛。
多媒体教学在传感器技术课程中的应用 发表时间：2018-05-25T16:13:12.260Z 来源：《知识-力量》2018年4月上作者：马宇丽[导读] 传感器与检测技术属于自动化专业、电气工程及其自动化专业及电子专业的技术基础课程，对学生综合运用所专业学知识有着关键的作用，多媒体是当今教学过程中的一大趋势， （衡阳技师学院，湖南衡阳 421001） 摘要：传感器与检测技术属于自动化专业、电气工程及其自动化专业及电子专业的技术基础课程，对学生综合运用所专业学知识有着关键的作用，多媒体是当今教学过程中的一大趋势，本文重点介绍了其在传感器课程中的运用。关键词：多媒体；传感器技术；应用 前言： 传感器与检测技术课程是自动化、电气工程及其自动化以及电子信息等专业学生的一门实践性非常强的专业基础课。本课程是以研究自动检测系统中的信息提取、信息转换和信息处理的理论和技术为主要内容的一门应用性技术学科,课程内容众多且离散,知识密集且复杂,从而导致学生主动学习的积极性较差,教学效果不甚理想。因此，我们尝试用多媒体教学的方法，在实践中可以取得比较好的效果。 1 多媒体教学可以最大限度地激发学生学习的兴趣。 兴趣是最好的老师，如果学生开始接触一门新的课程，能够听进去，觉得有意思，那么就是很大的成功了。要做到这一点，就必须激发学生对这门课的兴趣。我在传感器技术的教学中，首先播放了一段视频，从柴火做饭满屋烟，满脸黑仍然吃的锅巴饭。到用电饭锅放米加水，轻松按键等饭熟。所有同学看到视频里诙谐的画面，都笑起来。这是再及时抛出问题，为什么电饭锅能自动跳闸呢？它怎么知道饭熟了呢？引导大家关注生活中与电饭锅有相似自动功能的电气设备，使大家对传感器有了初步了解。通过这样图文并茂的讲解，切入到后面关于传感器的介绍就很顺理成章了。而且学生有了学习兴趣后，再介绍传感器的概念及特性等内容学生就能有比较深入的理解。 2 多媒体能够更形象地反映当今传感器的发展 针对传感器这门特殊的学科的特殊问题，多媒体技术正好是一个完美的切入点。大部分教材中的传感器都是千篇一律的，而对于市面上一些新的传感器的应用，很多教材都没有介绍，说明教材和实际应用中有很大的差距，这一点可以很好地用多媒体来补充。在实际教学中，观看视频也是一个很好的手段，而且学生都很喜欢。比如，我们看过网球比赛中用的鹰眼的原理、作弊传感器、模拟人类舌头的风味传感器等，给学生留下了很深的印象。有的学生也对某些视频表现出浓厚的兴趣，提出了不少有趣的观点和问题，学生能提出问题，整理出自己的思想，这对一门课程的学习来说是至关重要的。当然，并不是说我们要制备出这些传感器，而是通过观看这些视频，使得学生跳出课本的框框，进而拓宽学生的知识面，打开学生的思路。 3用多媒体技术，使用现代化的教学手段来提升教学效果和教学质量采用多媒体课件教学，一方面可以省去教师用于黑板板书的大量时间，克服课时减少的问题；另一方面，以动画的形式生动形象的演示传感器的工作原理，展示所学传感器的各种照片、复杂检测系统的原理图或线路图，使学生能够直观地认识传感器，更容易理解传感器的工作原理和应用。例如，学习光栅传感器时，使用传统的教学手段，很难使同学们理解莫尔条文的形成及其移动过程，使用对媒体课件就可以以动画的形式使同学们直观的明暗相间的莫尔条纹是什么样子，还可以以不同的速度使指示光栅在标尺光栅上进行移动，清晰的看出条纹移动的方向与光栅夹角及指示光栅移动方向的关系，使同学们更高效的学习该传感器的工作原理及应用方法。 4 利用多媒体教学应该注意的问题 第一，教师在教学过程中起到主导作用，而多媒体只是一种教学手段。多媒体比纯粹板书的方法灵活，但也只是灵活而已。教师的主导地位是不能够动摇的。教师在授课的过程中，一定要做好指导和引导工作，做好课本和课件之间的衔接，不能一味地讲课件上的内容而忽略了课本上的知识。师生之间的交流非常重要，教师要吸引学生的注意力，让学生思考从图片中能看到什么，从视频中可以学到什么，多媒体只是起到辅助作用，上课并不是教师点点鼠标按按键盘就行了。所以，我们在课后要及时与学生沟通和交流，听取学生反馈的问题，积极改进教学方法，达到更好的教学效果。第二，注意多媒体内容之间的有机衔接。多媒体里的图片、视频、音频等内容，确实可以使课堂内容生动活泼，但是要注意他们之间的比例问题。视频、音频要以短小精悍为主，直接反映重点内容，除了可以及时使学生注集中意力，还节约了时间，有利于学生对所授课内容的了解和掌握。第三，制作多媒体课件不是“依葫芦画瓢”。多媒体课件的内容和课本的内容差不多，也就是说，用了多媒体以后，只不过是把课本搬到了多媒体上，这样讲解起来，仍然是很古板的照本宣科，当然不会激起学生学习的兴趣，甚至会使学生厌恶老师，厌恶这门课，达到相反的效果。所以，多媒体教学可以提高学生的学习兴趣，但是这需要老师提前充分准备。 结语： 信息技术的日新月异带动了传感器技术的迅速发展，也不断地给传感器技术的教学提出了新的目标和要求。教学的目的之一是培养出能够适应市场需要、实践能力强的人才。教师在教学过程中帮助并指导学生利用多媒体教学，为学生营造一个积极、主动的学习氛围，有助于学生理解所学的知识并发现他们所学知识的意义。 参考文献 [1]杨春明.浅谈多媒体教学[J].辽宁行政学院学报，2009，10，（11）. [2]刘丽芬.对多媒体教学的认识[J].科学之友，2010，5. [3]周祥才,孟飞.检测技术课程教学改革研究\[J\].常州工学院学报,2010,(12):91-92.
众所周知，位移传感器是将感应到的电信号转换成信息传出，供人们了解位移距离的元件，由于其类型不同，所应用的领域也存在差异。 常用的有应变式位移传感器，磁致伸缩位移传感器，光栅位移传感器，激光位移传感器，角度位移传感器等。 磁致伸缩位移传感器的应用 注塑机、压铸机、吹瓶机、液压机、鞋机、橡胶机、轮胎硫化机、压延机、五金机械（监控模具厚度变化和平衡）、钢厂轧辊调节、盾构机、液压伺服系统、液位检测和控制。 激光位移传感器的应用 激光传感器常用于长度、距离、振动、速度、方位等物理量的测量，还可用于探伤和大气污染物的监测等。 角度位移传感器的应用 地理: 山体滑坡，雪崩 民用: 大坝，建筑，桥梁，玩具，报警，运输 工业：吊车，吊架，收割机，起重机，称重系统的倾斜补偿，沥青机.铺路机等 火车：高速列车转向架和客车车厢的倾斜测量 海事：纵倾和横滚控制，油轮控制，天线位置控制 钻井：精确钻井倾斜控制 机械：倾斜控制，大型机械对准控制，弯曲控制，起重机
军用：火炮和雷达调整，初始位置控制，导航系统，军用着陆平台控制 直线位移传感器（电子尺）的应用领域 注塑机、压铸机、吹瓶机、液压机、鞋机、砖机、砌垛机、陶瓷机械、列车轨距监测、橡胶机、轮胎硫化机、压延机、五金机械（监控模具厚度变化和平衡）、皮革机械、比例阀、长行程钻管机、弹簧机械、木工机械、板材设备、印刷机械（刷辊运动、裁纸等）、钢厂轧辊调节、机械手、自动门（列车及大厅）、裁床（裁钢管、木板、线材等）、桥梁监测、煤炭设备（掘进机、坑道支架、塌方监测等）、地质监测（如：塌方、溃堤）。 拉绳/拉线位移传感器的应用领域 舞台屏幕设备、皮革机械、盾构机、长行程钻管机、弹簧机械、木工机械、板材设备、印刷机械（刷辊运动、裁纸等）、机械手、自动门（列车及大厅）、裁床（裁钢管、木板、线材等）、桥梁监测、电梯平层、升降机、水闸开度、水库水位、行车、工程车、龙门吊、港口设备、煤炭设备（掘进机、坑道支架、塌方监测等）、水处理液位、仓储设备、地质监测（如：塌方、溃堤）、石油钻探设备、探矿设备等。 以上就是相关内容的介绍，希望对大家了解这一问题会有更多的帮助，同时如有这方面的兴趣或需求，可以咨询了解一下南京凯基特电气有限公司。
传感器及应用教学大纲 一、课程说明 课程性质：专业核心课 课程描述： “传感器技术”是电子、机电与自动控制类专业的专业核心课，是必修课。通过本课程的学习，学生能了解传感器的基本概念、传感器的构成、传感器工作的有关定律、传感器的作用、传感器和现代检测技术发展的趋势。其作用是通过本课程的学习，培养学生利用现代电子技术、传感器技术和计算机技术解决生产实际中信息采集与处理问题的能力，为工业测控系统的设计与开发奠定基础。知识目标：掌握主要传感器的原理、特性，各种应用条件下传感器的选用原则和应用电路设计。 技能目标：独立分析、解决传感器方面问题的能力；利用网络、数据手册、厂商名录等获取和查阅传感器技术资料的能力。 素质目标：具有较强的专业素质，不断进行创新。 教学重点与难点： 课程重点：电阻式、电感式传感器的原理与应用，霍尔式传感器，电流、电压传感器。 课程难点：各种传感器的温度误差与补偿，电容式传感器的屏蔽技术，光纤传感器的原理。 适用专业：机电一体化、电气自动化专业 学时数：80学时 二、教学目的与内容 1 传感器技术基础（2学时） 教学目的与要求： 明确“传感器技术”在专业培养计划中的地位，课程的性质、任务和大体内容，传感器在现代生产、生活中的作用。了解检测技术与传感器的定义、组成、作用和分类，了解传感器的静、动态特性，掌握传感器常用的技术指标。 教学重点与难点： 教学重点：传感器的定义、组成和作用 教学难点：传感器的技术指标 教学内容： 1）传感器简介 （1）传感器的定义
（2）传感器的组成与作用 2）传感器的分类 （1）按工作原理分 （2）按被测量分 （3）按输出信号性质分 3）传感器的特性及主要技术指标 （1）静态特性和动态特性 （2）主要技术指标 2 电阻式传感器（6学时） 教学目的与要求： 理解电阻式传感器的组成和基本原理，了解电阻式传感器的常用类型。掌握应变片式传感器的形式、特点、应用方法和转换电路。 教学重点与难点： 教学重点：电阻式传感器的组成和基本原理 教学难点：电阻应变片的工作原理 教学内容： 1）电位器式传感器（2学时） （1）电位器式传感器的基本工作原理 （2）电位器式传感器的输出特性 （3）电位器式传感器的特性 （4）电位器式位移传感器 2）应变式传感器（2学时） （1）电阻应变片的结构和工作原理 （2）电阻应变片的特性 （3）测量电路 （4）温度误差与补偿 3）压阻式传感器（2学时） （1）压阻效应 （2）结构与特性 （3）固态压阻传感器测量电路 （4）温度补偿 3 变磁阻式传感器（4学时） 教学目的与要求： 掌握三种变磁阻式传感器（电感式传感器、差分变压器式传感器、电涡流式传感器）的基本结构和工作原理，了解上述传感器将非电量信号转换成电信号的过程，了解三种变磁阻式传感器的特点、
第9课《使用光敏传感器》教案 教学目标 1．知识目标：理解亮度传感器的功能，学会用亮度传感器获取亮度信息。学习使用变量百宝箱为传感器获取的信息设置存储变量 2．能力目标：学会亮度传感器的检测，学会使用条件循环控制模块、永远循环控制模块。学会使用条件判断模块。学会在仿真环境下设置光源。 3.情感目标：培养学生的逻辑判断能力，培养学生的耐心。 教学重点和难点 1．教学重点：理解传感器的功能，百宝箱设置变量的一般方法。 2．教学难点：理解传感器的功能，百宝箱设置变量的一般方法。 教学设计 本课是传感器学习的第一课，由于需要对传感器获取的信息进行判断，所以需要循环和条件判断知识的支持，由于本课包括存储传感器获得的信息需要通过百宝箱设置变量的操作，所以本课新的知识点比较多，教学难点也比较多。 本课通过传感器的检测引入“亮度检测”模块（传感器），通过亮度检测值的存储引入变量百宝箱，通过反复检测的需求引入“永远循环”控制模块。 通过“机器人追光”的活动要求，引入“条件循环”模块，即循环条件要满足“没有达到光源亮度”时循环的判断，若该条件不成立就退出循环。通过对左右亮度的比较判断，引入“条件判断”模块，即“左侧亮度小于或等于右侧亮度”时条件成立，机器人左转；否则机器人右转。 重点内容分析 （1）理解传感器的功能。传感器是机器人获取外界信息的装置，亮度传感器是学习的第一个传感器。 （2）理解循环控制中的永远循环是条件循环中循环条件永远成立时的特例。 （3）在对亮度变量设置时，要注意百宝箱设置变量的一般方法。 （4）传感器检测结果是通过“显示”模块显示的，其显示内容是传感器的检测值，所以要熟悉不同传感器的检测值的表达和意义。 教学补充 本课创作天地的参考程序与第10课中机器人绕月中的“入轨绕月”子程序类似。本课
气体传感器在工业安全领域的应用(一) 2016-02-01 10:23:24 气体传感器在工业安全领域的销量是最大的，产值大约占到60%。工业安全类的传感器的全球出货量约500万只。 工业安全的分类比较多，凡是有可能产生气体爆炸、窒息或中毒的场合都会用到，这些场合包括：煤矿、天然气、钢铁厂、石油开采、炼化、空气分离、石油化工、煤化工、氨化工等。 最近十年，中国煤矿的产能大增，随着矿难的频发，国家在煤矿安全上颁布了大量的法规和行政命令，因此用在煤矿里的气体传感器数量快速增长。主要需要检测的气体是甲烷、一氧化碳和硫化氢。甲烷传感器的用量每年约100万只，CO传感器约10万只，H2S传感器约1万只。因为雾霾天和燃煤之间关系密切，国家从环保战略考虑，要求减少燃煤。因此，从2013年下半年开始，矿用仪表企业的产品销售量呈现下跌趋势。到目前为止，还看不到缓解的趋势。 天然气行业却得益于国家的环保战略。燃煤消减的这部分能源供给，需要天然气、核电、风电、太阳能发电来填充，其中绝大部分需要天然气来填充。天然气行业所需要的检测的气体包括：甲烷、一氧化碳、硫化氢、氧气。天然气行业利润较高，因此可以接受的安全仪表价格也较高，性能要求也较高。天然气管道沿线都会有加压站、每个加压站内几乎都会配红外原理的CH4检测仪表。每个加压站之间的距离少则1、2公里，多则7、8公里，因此计算一下中国天然气管道就知道大概需要多少仪表了。除了管道，沿海的LNG船只的接气站也需要配置大量的气体监测仪表。随着燃气商用车的大量推广，车载的低成本天然气监测仪表的需求也是会有爆发式增长的。 气体传感器在工业安全领域的应用(二) 2016-02-01 10:23:42 在石油开采、除杂质、运输的过程中也会用到大量气体检测仪表和传感器。石油成分很复杂，不仅含有大量液态烃，还含有水、泥沙、甲烷CH4、一氧化碳CO、硫化氢H2S，以及挥发出来的有机物气体VOC。石油工业安全隐患有两点，一是爆炸和燃烧，二是毒气扩散导致人体中毒。所用到的传感器包括: 1. 催化燃烧原理和红外原理的CH4传感器，全中国所用到的量大约20万只，用在固定表和便携表中。 2. 电化学原理的CO和H2S的用量差不多，各5万只左右。 3. 测VOC主要靠光离子化传感器PID。和石油炼化、化工合并在一起，销量约5千只。 现如今，石油最主要的用途还是提炼成汽油、煤油、航空煤油、柴油，这个产业叫炼化。在提炼的过程中，石油裂解的成分非常复杂，而且还有加氢H2工艺。因此，所需要测的气体包括CH4、H2、CO、H2S、乙烷C2H6、乙烯C2H4、丙烯C3H6，和很多种VOC。提炼完成的油品需要大型的储油罐储存，为提供漏油预警，在储油罐和管线周边都要安装气体监测仪。油品的挥发性各不相同:汽油挥发性最强、柴油较弱、航空煤油最弱。要侦测到油品的泄露，最理想的还是用能够检测到PPB——PPM级别VOC的PID，但价格也是最贵。 气体传感器在工业安全领域的应用(三) 2016-02-01 10:24:00 钢铁冶金是气体传感器应用的大户，所用到的传感器种类不多，但数量较大。
浅谈“传感器”在物理教学中的作用 提起传感器,很多人都会说没见过,很陌生。其实不然,在我们现实的生活中,处处可以见到传感器的应用:当你在超市购物结账的时候,收银员用光电传感器对准条形码,就把商品的名称、价格记录到计算机内。台秤其实就是一个力传感器。货物放在秤上,传感器接收到压力(或者拉力)的变化,将它转换成电信号输入到计算机中,最后在荧光屏上显示货物的重量和金额。 传感器则是将各种物理量转换成电信号,人们对电信号作出进一步的分析和处理。随着信息技术的飞速发展,原来仅仅用于高精尖领域的传感器,走入了寻常百姓家。例如电子表就是把时间的测量最终转换成电信号,用液晶屏显示出来。传感器进入中学物理实验室,成为信息技术与物理课程整合、教育手段现代化的一个新的突破口。过去实验测量工具器材是水银温度计、打点器、天平,现在则是用力的传感器、温度传感器、电磁传感器来探测物理量,显示物理实验数据,运用计算机强大的计算功能探索物理规律。学生在这样的环境下体验“做科学”的探究过程,来实现科学素质的培养。 一、借助先进技术改进原来做不出的实验 借助数字化实验室提供的先进技术手段突破传统实验手段的限制,大幅度改进原来做不出、做不好的实验,变“不可见”为“可见”,由“抓不住”到“抓得住”,将“不好做的”转变为“好做的”。 二、变“不可见”为“可见” 超重失重是生活中的常见现象,电梯升降、神舟号在太空中遨游时航天员失重现象学生们都能一一列举出来。然而如何从物理学的规律出发来认识超重、失重的根由,却是一个“剪不断理还乱”的教学难点。原因是学生看不到超重、失重的过程中压力的变化。超重、失重现象发生在物体变速运动的过程中,按照传统的实验装备只能用弹簧测力计测量压力的变化。而且在课堂中演示超重失重所经历的时间又很短暂,学生根本就看不清弹簧测力计示数,更谈不上记录下数据,提供给学生作为分析的依据。而引入力的传感器,便解决了这个问题。 利用力的传感器和位移传感器设计实验,直接测量出了物体运动过程受到的外力和加速度的数值,并利用计算机绘制出了力和加速度一一对应关系的图线,提
高中物理《传感器的应用实验》教案转载 一、教材分析 本节继第三节介绍四种传感器的应用实例之后，再进一步拓展学生的视野，提高学生的认识和分析能力以及动手能力，并通过实验的方法，让学生在组装和调试中，更为深入地认识传感器的应用。 二、教学目标 1．知识目标： （1）、知道二极管的单向导电性和发光二极管的发光特性。 （2）、知道晶体三极管的放大特性。 (3)、掌握逻辑电路的基本知识和基本应用。 2．能力目标： 通过实验的方法，让学生在组装和调试中，更为深入地认识传感器的应用。 3．情感、态度和价值观目标： 培养学生的学习兴趣，倡导以创新为主，实践为重的素质教育理念。 三、教学重点难点 重点：传感器的应用实例。 难点：由门电路控制的传感器的工作原理。 四、学情分析 我们的学生属于理解较差，动手能力不好，尽量让学生多动手，必要时需要教师指导并借助动画给予直观的认识。 五、教学方法 PPT课件，演示实验，讲授 六、课前准备 1．学生的学习准备：预习新课，初步把握实验原理及方法步骤。 2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。3．教学环境的设计和布置：四人一组，课前准备好斯密特触发器或非门电路，二极管，三极管，蜂鸣器，滑线变阻器，热敏电阻，光敏电阻等材料用具。 七、课时安排：1课时 八、教学过程 （一）预习检查、总结疑惑 检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。 （二）情景导入、展示目标。 上节课我们学习了温度传感器、光传感器及其工作原理。请大家回忆一下我们学了哪些具体的温度、光传感器？
学生思考后回答：电饭锅，测温仪，鼠标器，火灾报警器 这节课我们将结合简单逻辑电路中的知识学习由门电路以及传感器控制的电路问题。（三）合作探究、精讲点拨。 探究一：（！）普通二极管和发光二极管 1、二极管具有单向导电性 2、发光二极管除了具有单向导电性外，导电时还能发光，普通发光二极管使用磷化镓或磷砷化镓等半导体材料制成，直接将电能转化为光能，该类发光二极管的正向导通电压大于1.8V。 （2）晶体三极管 1、三极管具有电流放大作用。 2、晶体三极管能够将微弱的信号放大，晶体三极管的三个极分别是发射极e，基极b和集电极c。 3、传感器输出的电流和电压很小，用一个三极管可以放大几十倍或几百倍，三极管的放大作用表现为基极b的电流对集电极c的电流起了控制作用。 （三）逻辑电路 逻辑门电路符号图包括与门，或门，非门， 1．与逻辑 对于与门电路，只要一个输入端输入为0，则输出端一定是0，只有当所有输入端输入都同为1时，输出才是1. 2．或逻辑 对于或门电路，只要一个输入端输入为1，则输出一定是1，反之，只有当所有输入端都为0时，输出端才是0. 3.非门电路 对于非门电路，当输入为0时，输出总是1，当输入为1时，输出反而是0，非门电路也称反相器。 4.斯密特电路： 斯密特触发器是特殊的非门电路，当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值1.6V时，输出端Y会突然从高电平调到低电平0.25V，而当输入端A的电压下降到另一个值的时候0.8V，Y会从低电平跳到高电平3.4V。斯密特触发器可以将连续变化的模拟信号转换为突变的数字信号。而这正是进行光控所需要的。 探究点二：应用实例 1、光控开关 电路组成：斯密特触发器，光敏电阻，发光二极管LED模仿路灯，滑线变阻器，定值电阻，电路如图所示。
传感器在工业机器人中应用 工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。工业机器人是自动执行工作的机器装置，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。 在工业自动化领域，机器需要传感器提供必要的信息，以正确执行相关的操作。机器人已经开始应用大量的传感器以提高适应能力。绝大多数智能机器人的外部传感器,可以大致分为触觉传感器,接近传感器、力学传感器,以及视觉、滑觉、热觉等多种类型的传感器。例如有很多的协作机器人集成了力矩传感器和摄像机，以确保在操作中拥有更好的视角，同时保证工作区域的安全等。 用于避障的传感器 避障可以说是各种机器人最基本的功能，不然机器人一走动就碰到花花草草就不好了。机器人并不一定要通过视觉感知自己前方是否有障碍物，它们也可以通过触觉或像蝙蝠那样通过声波感知。因此，检测机器人前方是否存在障碍物的传感器，可以分为接触式和非接触式的。 最典型的接触式测障传感器便是碰撞开关（图1）。碰撞开关的工作原理非常简单，完全依靠内部的机械结构来完成电路的导通和中断。 图1 碰撞开关 在机器人上的用法多数是将探测臂加长，扩大探测范围和灵敏度。当机器人撞到前面的障碍物，碰撞开关的信号端便可返回一个高电平，控制芯片由此可以知道小车面前存在着障碍物。 非接触式测障开关一般的工作原理与声纳和雷达相似，发射声波或某种射线，遇到
障碍物，声波或射线被反射回来，并被传感器接收，这时传感器就认为发现了障碍物。我们最常用的便是发射和接收红外线的传感器（图3，图4）。 图3 红外发射管 图4 红外接收管 红外测障传感器成本较低（当然比碰撞开关还是要高一点），电路简单，检测范围大。如果在电路中加上一个电位器，就可以随时调节传感器的检测范围。这种检测方式为非接触式，控制起来更加方便、灵活。但这种测障方式也有缺点，多个红外传感器之间容易互相干扰，因此在传感器的布局上需要多花心思，安装位置也要尽可能地避免红外信号的碰撞。 用于测距的传感器 机器人光知道哪个方向有障碍物并不够，还必须知道障碍物距离自己具体有多远，才好判断下一步的行动。这时我们就需要测距传感器。 测距传感器大多为非接触式的，目前在个人机器人制作领域用得比较多的是红外和超声波测距传感器两种。 提到红外测距传感器，就不能不提夏普的GP2D12红外测距传感器（图5）。GP2D12几乎可以说是机器人爱好者的必备传感器，在我们平时常看到的一些个人机器人作品中，绝大多数都可以看到它的身影。
直线位移传感器（电子尺）的应用领域 注塑机、压铸机、吹瓶机、液压机、鞋机、砖机、砌垛机、陶瓷机械、列车轨距监测、橡胶机、轮胎硫化机、压延机、五金机械（监控模具厚度变化和平衡）、皮革机械、比例阀、长行程钻管机、弹簧机械、木工机械、板材设备、印刷机械（刷辊运动、裁纸等）、钢厂轧辊调节、机械手、自动门（列车及大厅）、裁床（裁钢管、木板、线材等）、桥梁监测、煤炭设备（掘进机、坑道支架、塌方监测等）、地质监测（如：塌方、溃堤）。 拉绳/拉线位移传感器的应用领域 舞台屏幕设备、皮革机械、盾构机、长行程钻管机、弹簧机械、木工机械、板材设备、印刷机械（刷辊运动、裁纸等）、机械手、自动门（列车及大厅）、裁床（裁钢管、木板、线材等）、桥梁监测、电梯平层、升降机、水闸开度、水库水位、行车、工程车、龙门吊、港口设备、煤炭设备（掘进机、坑道支架、塌方监测等）、水处理液位、仓储设备、地质监测（如：塌方、溃堤）、石油钻探设备、探矿设备等。 磁致伸缩位移传感器应用领域 注塑机、压铸机、吹瓶机、液压机、鞋机、橡胶机、轮胎硫化机、压延机、五金机械（监控模具厚度变化和平衡）、钢厂轧辊调节、盾构机、液压伺服系统、液位检测和控制 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解图尔克、奥托尼克斯、科瑞、山武、倍加福、邦纳、亚德客、施克等各类传感器的选型，报价，采购，参数，图片，批发信息，请关注艾驰商城https://www.doczj.com/doc/6517560951.html,/
手机中的传感器在科学教学中的应用 发表时间：2018-02-26T16:13:49.067Z 来源：《中学课程辅导●教学研究》2017年10月下作者：毛学辉[导读] 本文主要介绍几种基于手机传感器设计的APP软件在科学教学中应用。 摘要：随着智能手机的不断更新换代和手机移动智能客户端的大量开发，APP软件越来越多地走进人们的生活中。同时，随着手机硬件功能的升级换代，手机中包含了很多种传感器，利用这些传感器设计的APP软件能直观地展示手机传感器的巨大作用。本文主要介绍几种基于手机传感器设计的APP软件在科学教学中应用。 关键词：手机； APP；科学教学 智能手机的不断更新升级和手机移动智能客户端的大量开发，生活的各个方面都有相关的APP软件为人们提供方便。学习类的ＡＰＰ软件也如雨后春笋般大量地诞生，其中有很多优秀的资源可以在学科教学中起到很多积极作用。因此，我们应该重视和挖掘这个资源宝库，为学科教学添砖加瓦。 一、常见传感器类APP以及其功能 手机中的传感器有十几种，有光线传感器、距离传感器、重力传感器、声音传感器、加速度传感器、磁场传感器、陀螺仪、GPS、指纹传感器、霍尔传感器、气压传感器、心率传感器、血氧传感器、紫外线传感器等。一些传感器APP软件专门从这些手机传感器中读取数据，以可视化的界面给用户提供各种信息。苹果APP STORE上可以下载的APP软件MY sensors中有加速度传感器，陀螺仪，磁力仪，气压计等，还有其他相关的APP也含有各类传感器功能。 科学教材中很多实验中都没有直接测量各种物理量，这其中与很多物理量测量所需要的仪器缺乏或者使用难度大有一定关系。很多时候更多地是用转换法来表示一些物理量。例如：用吸引大头针的数量来表示磁场强度的大小。虽然用转换法能反应出物理量大致的大小或强弱，但是如果能用仪器和工具测量出具体的数值对学生理解相关的科学规律有更有益处。 手机中有磁场传感器，很多手机的指南针APP都是读取这个传感器的数据来实现指南针的功能。APP软件My sensors磁场传感器不仅可以显示磁场方向，也能显示磁场强度。在浙教版教材科学八年级下第一章中，个别实验中磁场强弱变化不明显，用小磁针或者回形针等来展现出来比较困难，可以利用磁场传感器来直接读取一些实验中磁场的强弱和磁场的方向。APP软件My sensors中的气压计可以准确量大气压的读数,相对实验室的水银气压计和空盒气压计都要准确。在不同海拔和不同天气情况下，手机内的气压计都会显示不同的大气压值。 光线传感器是手机内的测量光照强度的工具。传感器工具箱，这个APP软件就是可以读取光照强度的软件。在初中科学实验中，涉及到光学部分的内容，例如凹透镜和凸透镜在光的会聚和发散方面的区别就可以通过测量光照强度来实现。 声音传感器能准确测量传到手机位置的声音的响度。在科学实验中声学实验的部分，涉及声音的响度部分往往都是靠学生自己的耳朵来感觉响度大小，很多时候往往都存在判断不准确的情况。 二、传感器类APP资源在科学教学应用的模式 1.利用APP软件在课堂上直接演示 探究声音的传播需要介质的实验装置中需要抽取玻璃罩中的空气。在实际操作过程中，玻璃罩的气密性往往不好很好，空气抽取的实际效果往往不好。声音最后是否变轻，在这个实验中也是需要学生去感觉的。如果实验效果不明显，往往是听不怎么出声音的变化。笔者利用APP软件分贝仪定量测量声音响度，微小的响度变化也能测量出来，使得实验结果更加有说服力。同样在探究声音响度与物体振动幅度关系时，可以用敲击鼓的鼓面轻重来让鼓面的振动幅度不同。不过，声音的响度没有使用仪器测量的话，只能用人耳朵来判断。人耳朵在响度差别不大时，判断并不灵敏，实验结果不是靠仪器和工具而是靠人的感觉，体现不出科学严谨性。因此，这个实验也可以引进分贝仪进行准确测量，也体现科学探究的严谨性。 很多涉及磁性强弱的实验都是用到转换法，并没有真正测量具体的磁场强度。个别实验中磁场强弱变化不明显，用小磁针或者回形针等来展现出来比较困难。APP软件Metal detetor读取手机中磁场传感器数据的软件，能测量磁场强度，并用单位μT表示。在通电导体周围存在磁场这个实验中，通电导体产生的磁场强度往往比较小。如果用手机的磁场传感器就能准确测量出未通电和通电情况下磁场强度。在探究电磁铁的磁性强弱与什么因素有关问题时，也能测量不同条件下磁场强度，让学生进行直观的分析。 2.利用APP软件上截取的素材在教学内容中展示 APP软件上有很多大量有助于科学教学的资源，可有些合适直接在课堂教学中展示，有些可能需要适当处理和加工后，再在课堂教学中进行使用，也往往有事半功倍的作用。如何从APP软件中截取有效的素材，在课堂教学合理使用，也是需要摸索的方面。 在学习天气和气压相关知识时，很多学生对雨天气压比较低，这个规律难以理解。于是笔者让学生利用能实时测量大气压数值的APP 晴雨表，记录晴天和雨天大气压的变化情况，在课堂上展示采集的数值和图片资料，学生对大气压和天气之间的联系就有了相对深刻印象。同样展示在学校所在山区和市区所在平原，这者不同海拔位置上所获取的大气数值。 学生能深刻体会到海拔越高，大气压越小的规律。这些通过传感器类APP软件截取的资源让学生在学习时，不只是空洞地接受知识，而是有事实的证据去说明，同时培养了学生对科学事实敢于验证乐于的精神。 三、APP软件资源对学生学习兴趣培养和课后拓展的积极意义 手机其实在学生中已经是很普及的物品。其实任何事物都有两面性，手机也是如此。如何正确引导孩子使用手机和手机内的各种APP 应该是教师和家长要思考的问题。 手机内与科学相关的APP软件不仅在科学教学中有一些应用，更多地可以让学生在课后使用。学生在这些APP中可以找到很多学习科学的乐趣，这也是现在教育最缺乏的。学生更乐意在玩中学，学中玩。同样地，传感器类的APP在课后拓展中有很多其他的用途，让学生感受到科学不仅仅在课本里，而是无处不在的。