当前位置：文档之家 › 传感器教案第一章.ppt

传感器教案第一章.ppt

  • 格式：ppt
  • 大小：265.50 KB
  • 文档页数：6

下载文档原格式

  / 6

合集下载

传感器的基础知识-PPT课件

传感器的基础知识-PPT课件
2019/3/7 33
压力传感器的外形及内部结构
2019/3/7
34
弹簧管放大图
当被测压力p增大时，弹簧管撑直，通过齿 条带动齿轮转动，从而带动电位器的电刷产生 角位移。
2019/3/7
35
被测量通过敏感元件转换后，再经传感元件转
换成电参量
在右图 中， 电位器 为传感元件， 它将角位移 转换为电参 量-----电阻 的变化（ΔR）


用途：就是采集信息和信息量。
用在：工业，农业，医疗，卫生， 国防，军事，航天，航空，气象，安 检以及日常生活等等方面。
2019/3/7 5
在流水线上，边加工，边检验，可提 高产品的一致性和加工精度。
2019/3/7 6
2019/3/7
7
传感器早已渗透到诸如工业生产、 宇宙开发、海洋探测、环境保护、 医学诊断、生物工程、甚至文物保 护等等极其之泛的领域。可以毫不 夸张地说，从茫茫的太空，到浩瀚 的海洋，以至各种复杂的工程系统， 几乎每一个现代化项目，都离不开 各种各样的传感器。

2019/3/7 8
二、传感器的组成 举例：测量压力的电位器式压力传感器
传感器 组成框图
1-弹簧管 2-电位器
2019/3/7 9
三、传感器分类
1.根据被测对象，可分为物理量传感器、 化学量传感器和生物量传感器三大类; 按被测量分类：可分为位移、力、力矩、 转速、振动、加速度、温度、压力、流量、 流速等传感器。 2. 按测量原理分类：可分为电阻、电容、 电感、光栅、热电耦、超声波、激光、红 外、光导纤维等传感器。 ……
m a x L L 1 0 0 % y y m a x m in
（ 1－ 2）
16

传感器完整版ppt课件全套电子教案整套教学教程(最新) - 副本

传感器完整版ppt课件全套电子教案整套教学教程(最新) - 副本

1.3 传感器的基本误差
(2)按误差出现的规律分类 ①系统误差—指误差的数值是一个常数或按一定规律变化
的值。它又可分为恒值误差和变值误差。 ②随机误差—由于偶然因素的影响而引起的，其数值大小
和正负号不定，而且难以估计。但是总体仍服从一定统计规 律，它不能通过实验方法加以消除，但能运用统计处理方法 减少其影响。随机误差表现了测量结果的分散性。在误差理 论中常用精密度来表征随机误差的大小。随机误差愈小，精 密度愈高。 ③粗大误差—指在一定的条件下测量结果显著地偏离其实 际值时所对应的误差。从性质上看，粗大误差并不是单独的 类别，它本身既具有系统误差的性质，也可能具有随机误差 的性质，只不过在一定测量条件下其绝对值特别大而已。
第1章 传感器的定义与分类
1.1 传感器的定义与分类 1.2 传感器的基本特性 1.3 传感器的基本误差 1.4 传感器中的弹性敏感元件
1.1传感器的定义与分类
1.1.1 传感器的定义
国家标准GB7665-1987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。”
上一页 下一页 返回
1.3 传感器的基本误差
②附加误差—当使用条件偏离规定标准条件时，除基本误 差外还会产生附加误差，例如由于温度超过标准引起的温度 附加误差、电源附加误差以及频率附加误差等。这些附加误 差在使用时会叠加到基本误差上去。
1.3.2 仪表精度与测量精度
1.仪表精度与测量精度的关系 仪表精度一般分为七个等级，实际上就是取最大满度(引
上一页 下一页 返回
1.4 传感器中的弹牲敏感元件
(2)环状弹性敏感元件环状弹性敏感元件多做成等截面圆 环，如图1-8(a),(b)所示，圆环有较高的灵敏度，因而它 多用于测量较小的力。圆环的缺点是加工困难，环的各个部 位的应变及应力都不相等。

传感器基础知识PPT课件

传感器基础知识PPT课件

精度等级以一系列标准百分比数值分档表示。 代表传感器测量的最大允许误差，即相对误差。
2020/5/28
.
10
4. 灵敏度：灵敏度是指传感器输出的
变化 量与引起该变化量的输入变化 量之比，如下图所示。
s y x
2020/5/28
.
11
灵敏度表征传感器对输入量变化的反应能力
(a) 线性传感器
(b) 非线性传感器
二阶传感器的固有频率ωn表征了其动态特性。
.
35
1.1.4 传感器的命名、代号和图形符号
1.传感器的命名
传感器的全称应由“主题词+四级修饰语”组成，即 主题词 —— 传感器 一级修饰语 —— 被测量，包括修饰被测量的定语。 二级修饰语 —— 转换原理，一般可后缀以“式”字。 三级修饰语 —— 特征描述，指必须强调的传感器结构、性能、材料特
和快速地测得非电量的技术。
(2)非电量电测量技术优点：
测量精度高、反应速度快、能自动连续地进行测 量、可以进行遥测、便于自动记录、可以与计算 机联结进行数据处理、可采用微处理器做成智能
仪表、能实现自动检测与转换等。
.
43
酒精测试仪
呼气管
.
44
电子湿度计模块
封装后的外 形
.
45
1.2.2 测量方法
2020/5/28
.
47
1.2. 3 检测系统
检测系统又分：开环检测系统与闭环检测系统
开环检测系统：
2020/5/28
.
48
1.2. 3 检测系统
闭环检测系统 ：
2020/5/28
.
49
1.2. 4 测量误差及数据处理

第1章 传感器的基本概念ppt课件

第1章 传感器的基本概念ppt课件
关系。在不考虑迟滞、蠕变、不稳定性等因素的情况下，其静 态特性可用下列多项式代数方程表示：
y a 0 a 1 x a 2 x 2 a n x n
式中 x——输入量； y——输出量；a 0 ——零位输出；
a 1——传感器线性灵敏度（传感器输出的变化量 y与
引起该变化量的输入变化量 x之比即为其静态 灵敏度），常用 K或S表示；
（5）智能化 对外界信息具有检测、数据处理、逻辑判断、 自诊断和自适应能力的集成一体化多功能传感器，这种传感 器具有与主机互相对话的功能，可以自行选择最佳方案，能 将已获得的大量数据进行分割处理，实现远距离、高速度、 高精度传输等。
1.4 传感器的数学模型概述
1.4.1 静态模型 静态模型是指在输入信号不随时间变化时传感器输入输出
给定量 （篮圈位置）
比较器
控制器 （大脑）
控制量
执行器 （投掷力）被控对象
（手）
（篮球）
检测装置 （眼睛）
图1-1 投篮控制原理结构框图
被控量 （篮球位置）
其中眼睛能感知篮球的位置，并将这个位置信息传给大脑， 因此眼睛就是我们人体的一种传感器件。
1.1 传感器的定义与组成
1.1.1 传感器定义 国家标准（GB7665-87）中传感器（Transducer/
无源传感器，又称能量控制型传感器，在信息变化过程中，传 感器将从被测对象获取的信息能量用于调制或控制外部激励源， 使外部激励源的部分能量载运信息而形成输出信号，这类传感 器必须由外部提供激励源，如电阻式、电感式、电容式等传感 器都属于这一类传感器。
1.3 传感器的发展趋势
（1）开发新型传感器 出具有新原理的新型物性型传感器件，这是发展高性能、
Sensor）的定义是：能够感受规定的被测量，并按照 一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。

传感器课件 第一章

传感器课件 第一章

热 能 利 用
机 械 能 利 用
土 农 货食 木 林 币品 建 金 筑 融
10
1、自动检测与自动控制系统
石油、化工、电力、钢铁、机械等加工工业。 例：化工产品自动生产过程：
进料 自动称重 按比例混合 反应容器内 液体 成品 自动控制容器液位 半成品 自动控制传输速度 设备推动力 在生产线上传输 测定容器中的压力体积
自动称重 分装计数
液体或气体
检测压力或压强
11
2、汽车

传统：行驶速度、距离、发动机旋转速度、燃料剩余量等。 安全：安全气囊系统、防盗装臵、防滑控制系统、防抱死装臵、电子变速 控制装臵、汽车“黑匣子”等。 环保：排气循环装臵、电子燃料喷射装臵等。

12
3、家用电器、通信及文化用品 微波炉、电磁灶、燃气灶、 电饭锅、电子热水器、饮水机、 吸尘器、风干器、电熨斗、加湿 器、电风扇、空调器、洗衣机、 洗碗机、消毒柜、电冰箱、照相 机、摄像机、电视机、录像机、 家庭影院、电话机、手机、传真 机、复印机、扫描仪、打印机等。
13
4、机器人
工业机器人：生产用的自动机械式 （加工、组装、检验）。
仓库机器人 汽车焊接机器人
汽车喷漆机器人
14
智能机器人：判断能力
日本营救机器人
美军爆炸物处理机器人
瑞士“达芬奇”手术机器人
日本喂饭机器人
15
日本丰田公司机器人乐队
日本厨师机器人
德国人形机器人调制速溶茶
16
日立新款机器人服务生
29
举例2：应变式压力传感器是由弹性膜片和电阻应变片组成。其中弹性膜 片就是敏感元件，它能将压力转换成弹性膜片的应变（形变）；弹性膜片 的应变施加在电阻应变片上，使应变片也产生应变（形变），应变量转换

[课件]第一讲 传感器的基本概念PPT

[课件]第一讲 传感器的基本概念PPT
12
传感器原理与应用
• 传感器在各个领域中的需要量
13
传感器原理与应用
• 传感器的作用
涵盖
吃穿用、农轻重、海陆空
(1)是产品检验和质量控制的重要手段 (2)安全经济运行监测方面不可缺少 (3)与自动控制技术密不可分 (4)传感器发展推动科学技术的进步
14
传感器原理与应用
• 传感器的作用
未来世界是个充满传感器的世界，还会有： 智能房屋（自动识别主人，太阳能提供能源） 智能衣服（自动调节温度） 智能公路（自动记录公路的压力、温度、车流量） 智能汽车（无人驾驶、卫星定位） 智能……
10
传感器原理与应用
传感器是获取自然领域中信息的主要途径与手段。
11
传感器原理与应用
• 传感器的功用
现代信息技术的三大支柱： 传感检测技术 采集 通讯技术 传输 计算机技术 处理
传感器已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、 环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文 物保护等等极其广泛的领域。从茫茫的太空到浩瀚的 海洋，以至各种复杂的工程系统，几乎每一个现代化 项目，都离不开各种各样的传感器。
传感器原理与应用
第一讲 传感器的基本概 念
传感器原理与应用
课程概述
• 本门课程的特点：
1、是一门专业基础课
2、课程具有较强实践性
3、课程涉及的知识面广 4、是一门工程性、应用性都非常强的课程
2
传感器原理与应用
课程概述
• 课程的内容
传感器的基础知识(第一章/讲） 电阻式传感器（第二章/讲） △
角度 位移 速度 压力 温度 湿度 声强 光照 磁场 电压 传感器 电流 电阻 电容
18
传感器原理与应用

传感器整套课件完整版ppt教学教程最全电子讲义教案

传感器整套课件完整版ppt教学教程最全电子讲义教案
•科学出版社
（2）线绕电位器式角位移传感器。线绕电位器的 电阻体由电阻丝缠绕在绝缘物上构成，电阻丝的种类 很多，电阻丝的材料是根据电位器的结构、容纳电阻 丝的空间、电阻值和温度系数来选择的。电阻丝越细， 在给定空间内越获得较大的电阻值和分辨率。但电阻 丝太细，在使用过程中容易断开，影响传感器的寿命。
图9 传感器电阻体的结构设计图
•科学出版社
（2）转轴及电刷组件的结构。电刷转轴组件主 要由转轴、轴承、垫片、挡环、绝缘轴套、集流环、 电刷臂等零件组成，如图10所示。
图10 转轴组件装配图
•科学出版社
（3）外壳的结构。传感器外壳由底座、端盖和紧固圈 三部分组成，材料采用高强度铝合金，结构如图13、图14 和图15所示，图中尺寸与传感器型号有关，图中的尺寸以 16型为例。
任务1 电位器式位移传感器
1.1 基础知识 1.1.1 电位器式角位移传感器结构原理
电位器式位移传感器通过电位器元件将机械位移转换 成与之成线性或任意函数关系 的电阻或电压输出。普通 直线电位器和圆形电位器 都可分别用作直线位移和 角位移传感器。图1所示 为电位器式位移传感器 结构原理图。
图1 位移传感器工作原理
图5 使用功耗与温度关系图
•科学出版社
（7）迟滞。传感器在正反行程中的输出输入曲线 不重合性称为迟滞。迟滞可用偏差量与满量程输出之 比的百分数表示，如下式：
式中：△Hmax正反行程间输出的最大差值；YFS为传感 器的满量程输出。 迟滞特性如图6所示。
（8）重复性。重复 性是指传感器在输入按同 一方向做全量程连续多次 变动时所得的特性曲线不 一致的程度。
图6 迟滞特性图
•科学出版社
实际输出校正曲线的重复特性，正行程最大重复性 偏差为△Rmax1，反行程最大重复性偏差为△Rmax2。 重复性误差取这两个最大偏差之中较大者△Rmax除以 满量程输出y的百分数表示：

《传感器电子教案》PPT课件

《传感器电子教案》PPT课件
系统的
传递函数；而是二阶完整系版课统件的ppt传递函数。
25
***第四节传感器的性能和评价***
传
由此可见，一个复杂的高阶总可看成是由若干个
感
零阶、一阶和二阶系统串联而成。
器
另一方面，如果将上式右边作部分分式展开，则 将得到另一种等价形式：
原
理 及 其
G(s)=i= r1 (s+ qp ii)+ (n j - = r1 )/( 2s2+2a ξ i j + ω β nj j s+ω 2 nj)
应
传递函数表示系统本身的的传输、转换特性，与激励及系
用
统的初始状态无关。同一传递函数可能表征着两个完全不同
的物理（或其他）系统，但说明它有相似的传递特性。
完整版课件ppt
20
***第四节传感器的性能和评价***
传
（2）串联和并联
感 器
两个各有G1（s）和G2（s）传递函数的系统串联 后，如果它们的阻抗匹配合适，相互之间不影响彼 此的工作状态，其传递函数为
理 13、湿度 14、温度
15、倾斜度 16、
及
光电开关 17、水份
18、露点
其 19、电功率 20、角加速度 21、流量
应 22、流速 23、红外线 24、位移（厚度）
用 25、电压 26、液位
27、电导率 28、
力\负荷 29、光纤
30、风速
完整版课件ppt
11
***第三节传感器的分类***
传 二、分类2
传感器
原理及其应用
空军工程大学导弹学院四系发空教研室
戴新生
完整版课件ppt
1
*** 概 述 ***
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
转换元件：敏感元件的输出就是它的输入，它把输入 转换成电路参量。
测量转换电路：上述电路参数接入基本转换电路（简 称转换电路），便可转换成电量输出。
二、传感器的基本特性
精度有关指标：精密度、准确度和精确度(精度)
精密度：说明测量传感器输出值的分散性，即对某一稳定的
被测量，由同一个测量者，用同一个传感器，在相当短的时间 内连续重复测量多次，其测量结果的分散程度。精密度是随即 误差大小的标志，精密度高，意味着随机误差小。注意：精密 度高不一定准确度高。
（a）准确度高而精密度低 （b）准确度低而精密度高 （c）精确度高
在测量中我们希望得到精确度高的结果。
2、稳定性
稳定性包含两个指标：稳定度和环境影响系数
稳定度：系统指示值在一段时间中的变化。或指传感器
在长时间工作的情况下输出量发生的变化，有时称为长时 间工作稳定性或零点漂移
环境影响系数：系统外部环境和工作条件变化引起指示
第 4 章 传感器的信号处理
实 验 4 电涡流式测Байду номын сангаас速
第 5 章 检测仪表概述
实 验 5 霍尔式传感器测位移
参考网站
[1]传感器课程 [2]仪表技术与传感器 [3]传感器世界 [4]中国传感器 [5]传感器技术 [6]21IC中国电子网 [7]传感器资讯网
国家标准（GB7665-87）中传感器（Transducer/Sensor）的定义：
能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成 可用输出信号的器件或装置。
①传感器是测量装置，能完成检测任务； ②输入量是某一被测量，可能是物理量，也可能是化学
量、生物量等； ③输出量是某种物理量，便于传输、转换、处理、显示
准确度：说明传感器输出值与真值的偏离程度。如,某流量传
感器的准确度为0.3m3/s，表示该传感器的输出值与真值偏离 0.3m3/s。准确度是系统误差大小的标志，准确度高意味着系统 误差小。同样，准确度高不一定精密度高。
精确度：是精密度与准确度两者的总和，精确度高表示 精密度和准确度都比较高。在最简单的情况下，可取两 者的代数和。机器的常以测量误差的相对值表示。
1）线形度
线形度：指传感器的 输入－输出的实际特 性曲线与拟合直线之 间的最大偏差与输出 量程范围之比
将各层探头输出接至温湿度巡检仪上，通过 巡检仪监视器监视各点温湿度情况。通过通风口 保持温湿度在要求范围内。
装有温湿度探头的粮仓示意图
探 头
通 风 口
通 风 口
通 风 口
三、传感器的分类
1、按工作原理分类 参量传感器、发电传感器、脉冲传感器、特殊
传感器。 2、按被测量性质分类
机械量传感器、热工量传感器、成分量传感器、 状态量传感器、探伤传感器。 3 、按输出量种类分类 模拟式传感器、数字式传感器 4按传感器的信号处理方法分类 直接式传感器、差分式传感器、补偿传感器
四、传感器命名方式
传感器常常按工作原理及被测量性质两种 分类合二为一进行命名。
如：电感式位移传感器、光电式传感器
第二节 传感器的定义与基本特性
重点
1、传感器的定义与组成 2、传感器的基本特性 a）精度 B）稳定度 C）灵敏度
难点
1、精度 2、稳定度 3、灵敏度 4、线形度
一、传感器的定义
压电传感器 其他传感器
光电传感器
多传感器融合
温度传感器 磁敏传感器
基础知识
定义、分类 发展趋势 选用原则 一般特性
检测电路 现代检测系统
传感器原理 检测技术
● 课程概述
第 1 章 传感器的基本概念 第 2 章 常用传感器及检测电路 第 3 章 抗干扰技术
实 验 1 应变式传感器测力实验 实 验 2 电感式测位移实验 实 验 3 电容式测位移实验
第1章 传感器的基本概念
1.1 传感器的地位和作用
重点
1、传感器的地位 2、传感器的作用 3、传感器的分类
难点
1、机电一体化的 组成
2、传感器的分类
一、组织教学 点名
二、复习上节内容 三、讲授新课
回忆生活中的传感器
第1章 传感器的基本概念 1.1 传感器的地位和作用
一、传感器地位
定性
人通过感官感觉外界对象的刺激，通过大脑对感受 的信息进行判断、处理，肢体作出相应的反映。
值的不稳定称做环境影响系数环境影响系数。
例如：某仪表电压指示值每小时变化1.3mv，则稳 定度可表示为1.3mv
３、输入输出的特性
传感器特性主要是指输出与输入之间的关系。
当输入量为常量，或变化极慢时，这一关系 称为静态特性；它主要由线形度、灵敏度、滞 环分辨率和分辨力。
当输入量随时间较快地变化时，这一关系称 为动态特性。
传感器原理及检测技术
Sensor Principle & Detecting Technology
主讲教师：
成绩评定
平时成绩35分； 实验成绩15分； 期末考试50分。
课程性质：专业基础课（必修）
课程主要内容
传感器的工作原理、结构、主要 参数、检测电路及其典型应用
电感传感器 应变传感器
电容传感器
等，可以是气、光、电物理量，主要是电物理量； ④输出输入有对应关系，且应有一定的精确程度。
传感器名称：发送器、传送器、变送器、检测器、探头
传感器功用：一感二传,即感受被测信息,并传送出去。
第三节 传感器的组成
被测量
敏感元件
转换元件
电量
测量转换电路
辅助电源
敏感元件是直接感受被测量，并输出与被测量成确定 关系的某一物理量的元件。
定量
传感器相当于人的感官，称“电五官”，外界信息 由它提取，并转换为系统易于处理的电信号，微机 对电信号进行处理，发出控制信号给执行器，执行 器对外界对象进行控制。
人与机器的机能对应关系图
感官
人脑
肢体
外
界
对
象
传感器
微机
执行器
例子 粮仓温度、湿度检测
无论是金属粮仓还是土仓，为防止霉变，粮 食都是分层存放，仓内温度和湿度不能过高，为 此，需在各层安放温湿度传感器进行检测。装有 温湿度探头的粮仓示意图如下。