各种自动化传感器和使用120页PPT

西门子 Senaco AS100 声传感器
目录
1 传感器的基本概念 2 常用传感器 3 公司产品介绍 4 产品应目方案分析
项目评估 工艺流程图
沈阳某电视台网管中心空调自控工程
一、项目背景 通常现代建筑中的中央空调系统冷冻主机的负荷能 随季节气温变化自动调节负载，而与冷冻主机相匹 配的冷冻泵、冷却泵却不能自动调节负载，不仅造 成电能的极大耗费，同时也恶化了中央空调的运行 环境和运行质量。 随着新技术、新设备在电视台的 广泛应用，数字化、网络化、智能化有效的提高了 电视信号的播出水平。沈阳某电视台网管中心集中 着电视的大部分关键设备，使用空调自控系统对设 备的安全起到保障作用。因此，这对电视台网管中 心的空调系统自动控制改造提出了更高要求。沈阳 新华控制系统有限公司成功中标沈阳某电视台网管 中心的空调自控系统的设计、安装与调试工程。
常用传感器—霍尔传感器
概念：霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁
场传感器。
分类：霍尔传感器分为线型霍尔传感器和开关型
霍尔传感器两种。
结构：霍尔电流传感器一般由原边电路、聚磁环、
霍尔器件、（次级线圈）和放大电路等组成。
应用：测量电流、位移、转速、风速、流速、自
动电路。
常用传感器—温度传感器
概念：是指能感受温度并转换成可用输出信号的
SITRANS FM MAG 1100 F电 磁流量传感器是 特地为食品、饮 料和制药工业而 设计的，配置各 种卫生型快速接 头。
公司产品介绍—西门子工业业务
西门子 SITRANS P ZD 系列压力测量仪表可 配置的压力变送器， 测量气体、液体和蒸 汽的表压和绝压。带 数字显示，量程比10 ︰1，数字显示与过程 连接的可选经向或轴 向两种方式。

湿度传感器
湿度传感器能够监测室内湿度变化，与加湿器、除湿器等设备配合，保持室内湿度在适宜 范围内，避免潮湿或干燥对家居环境和人体健康的影响。
光照传感器
光照传感器能够感知室内光线强弱，与照明设备联动，实现室内光线的自动调节。同时， 还可用于窗帘、百叶窗等设备的自动控制，提高室内采光效果。
未来发展趋势预测
传感器应用领域
医疗领域
用于监测人体生理参数，如体 温、血压、心率等，以及医疗 设备中的控制和检测。
智能家居
用于实现家庭环境的智能化控 制，如温度控制、照明控制等。
工业自动化
用于检测和控制生产过程中的 各种参数，如温度、压力、流 量等。
环保领域
用于监测大气、水质等环境参 数，为环境保护提供数据支持。
传感器与通信接口的电路 设计
介绍传感器与通信接口之间的 电路设计，包括信号调制、解 调、编码、解码等。
接口电路设计的实例分析
通过具体案例，分析接口电路 设计的实现过程及效果。
06 传感器在物联网和智能家 居中应用展望
物联网中传感器作用及发展趋势
物联网中传感器的作用
物联网中的传感器是实现万物互联的基础， 它们能够感知和测量各种物理量，如温度、 湿度、压力、光照等，并将这些数据转换为 可处理和传输的数字信号，为物联网应用提 供实时、准确的数据支持。
新型传感器的研发
针对特定应用场景和需求，未来将研发更多新型传感器。例如，柔性传感器、生物传感器、化学传感器 等，它们将具有更高的灵敏度、选择性和稳定性，为物联网和智能家居等领域的发展提供有力支持。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
牌和型号。
注意传感器的尺寸、重量、 安装方式等是否符合应用场

第十章 常用传感器的应用
可燃性气体报警
压力测量
液位测量
流量测量
温度测量
气体成分分析
2020/3/28
1
在自动化系统中，各种工艺变量的获得，都要 通过检测元件（传感器），它直接响应被测工 艺变量，并输出一个对应关系的信号。
对于检测仪表来说，检测、变送与显示是三个 独立部分，也可以只用其中两个部分。当然检 测、变送与显示也可以有机地结合为一体。
2020/3/28
4
表10-1 气敏传感器主要检测对象及应用场所
2020/3/28
5
报警器的显示值是采用国际标准，以％LEL为 计量单位。其意义是以可燃气体的爆炸下限浓 度为100％，仪器检测出来的可燃气体浓度值 折算成％LEL显示出来。
例如，丙稀气体，它的爆炸下限浓度为2.4％， 则显示值100％LEL表示空气中含有丙稀的浓度 为2.4％，达到爆炸下限浓度，就会发生爆炸。 若报警器显示50 ％LEL，则表示空气中含有丙 稀的浓度为1.2％。
2020/3/28
8
除此之外,也可以将贵金属触媒粉体 与氧化铝、氧化硅等载体充分混合后配 成膏状,涂覆在铂丝绕成的线圈上,直接 烧成后备用。另外，作为补偿元件的铂 线圈,其尺寸、阻值均应与检测元件相同。 并且,也应涂覆氧化铝或者氧化硅载体层, 只是无须浸渍贵金属盐溶液或者混入贵 金属触媒粉体,形成触媒层而已。
就可以测得A、B间的电 位差E，并由此求得空气 中可燃性气体的浓度。 若与相应的电路配合， 就能在空气中当可燃性 气体达到一定浓度时， 自动发出报警信号，其 感应特性曲线如图。
输 150 出 电 100 压
/ 50 mV
丙烷 乙醇 异丁烷
丙酮 环己烷
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 气体浓度(XLEL)

最新课件
41
CT按用途分类
• 按用途分：1、测量用将任一数值的交流 电流转换为用标准仪器可以直接测量的交 流电流值；使高压回路与维护人员可以接 近的测量仪表绝缘。
2、保护用将任一数值的交流 电流转换成可以供给继电保护装置的交流 电流值；使高压回路与维护人员可以接近 的继电器绝缘。
最新课件
42
最新课件
=298μA。
注意：测量Vo时，不可分出任何电流，否则测量不准。
最新课件
26
AD590的三种连接方法之比较
最新课件
27
AD590的两种I/V变换电路
最新课件
28
AD590温度传感器应用电路之一
最新课件
29
AD590温度传感器应用电路之二
最新课件
30
集成单片温度传感器——DS18B20
性能特点
最新课件
36
✓DS18B20读字节时序
.
>6 0 u s
15 us
t0
t1 t2
.
>1 u s
t3
.
.
主机总线t0时刻从高拉至低电平时，总线只需
保持低电平1-4us，之后在t1时刻将总线拉高
产生读时间隙，读时间隙在t1时刻后t2时刻前
有效，t2距t0 15us，也就是说t2时刻前主机
必须完成读位并在t0后的60-120us内释放总线。
Vcc Ω
R1 Vout
Rt
℃
GND
最新课件
18
热敏电阻
• 热敏电阻器 用来测量温度的传感器种类很多，热敏电阻器就是其中之一。许多热敏电
阻具有负温度系数(NTC)，也就是说温度下降时它的电阻值会升高。在所有 被动式温度传感器中，热敏电阻的灵敏度(即温度每变化一度时电阻的变化)最 高，但热敏电阻的电阻/温度曲线是非线性的。

法律法规遵守
在使用传感器进行数据采集和处理时，需要遵守相关法律 法规和政策要求，如《个人信息保护法》等，确保合法合 规。
2023
PART 06
传感器发展趋势与前沿技 术动态
REPORTING
微型化、集成化发展趋势
微型化
传感器正朝着微型化方向发展，通过采用先进的微纳加工技术，实现传感器尺寸的缩小和 性能的提升。
集成化
将多个传感器集成在一起，形成传感器阵列或传感器网络，实现多参数、多功能的综合测 量。
MEMS技术
微机电系统（MEMS）技术是传感器微型化、集成化的重要手段，通过MEMS技术可以 制造出高性能、低功耗的微型传感器。
智能化、网络化发展趋势
智能化
传感器正朝着智能化方向发展，通过集成微处理器、存储器等器 件，实现传感器的自校准、自诊断、自适应等功能。
传感器分类与特点
传感器分类
根据输入物理量可分为位移传感器、速度传感器、温度传感 器、压力传感器等；根据工作原理可分为电阻式、电容式、 电感式、压电式等。
传感器特点
不同类型的传感器具有不同的特点，如电阻式传感器具有结 构简单、线性度好等优点，但灵敏度较低；电容式传感器具 有高灵敏度、高精度等优点，但易受温度和寄生电容的影响 。
工作原理及性能指标
要点一
工作原理
传感器的工作原理是将被测量转换为电信号的过程。不同 类型的传感器采用不同的转换原理，如电阻式传感器利用 电阻值随被测量变化而变化的原理进行转换；电容式传感 器利用电容值随被测量变化而变化的原理进行转换。
要点二
性能指标
传感器的性能指标包括灵敏度、线性度、重复性、迟滞性 、稳定性等。其中，灵敏度表示传感器输出变化量与输入 变化量的比值；线性度表示传感器输出与输入之间的线性 程度；重复性表示在相同条件下多次测量结果的一致性； 迟滞性表示传感器在输入量变化时输出量的滞后程度；稳 定性表示传感器在长时间使用过程中保持其性能参数不变 的能力。

传感器的分类
根据检测的物理量分类，传感器 可分为温度传感器、压力传感器 、位移传感器、速度传感器等。
根据工作原理分类，传感器可分 为电阻式传感器、电感式传感器 、电容式传感器、磁敏式传感器
、光电式传感器等。
根据输出信号分类，传感器可分 为模拟输出传感器和数字输出传
感器。
传感器的作用和重要性
传感器在自动化控制系统中起着至关重 要的作用，它们能够感知并测量各种物 理量，如温度、压力、位移等，并将这 些信息转换为电信号或其他形式的输出
压电式传感器由压电材料制成，当受到外力作用时， 压电材料会产生电压信号。通过测量电压信号的变化 ，可以确定振动的幅度和频率。
基于磁敏式传感器的位置检测系统设计
总结词
磁敏式传感器利用磁场的变化来检测位置。
详细描述
磁敏式传感器由一个磁铁和一个或多个磁敏元件组成。 当磁铁移动时，磁场会发生变化，从而引起磁敏元件的 输出变化。通过测量输出变化，可以确定磁铁的位置。
详细描述
电阻式传感器由敏感元件、转换元件和测量电路组成。敏感元件能够感知被测 物理量的变化，转换元件将敏感元件的输出转换为电阻值的变化，测量电路则 将电阻值的变化转化为电信号输出。
电容式传感器
总结词
电容式传感器是通过测量电容值来感知和转换被测物体的位 移、速度、压力等物理量的变化。
详细描述
电容式传感器由固定电极和可动电极组成，当可动电极相对 于固定电极移动时，电容值会发生变化。这种变化通过测量 电路转换为电信号输出。
详细描述
压电式传感器由压电材料和测量电路组成。当压电材料受到外力作用时，其内部电荷会发生变化，这 种变化通过测量电路转换为电信号输出。
磁敏式传感器
总结词

05
环境传感器
温度传感器
总结词
温度传感器是一种用于测量温度的装置，其 原理是将温度转换为电信号。
详细描述
温度传感器通常由敏感元件和转换电路组成 ，敏感元件用于感受温度变化，转换电路则 将感受到的温度变化转换为电信号输出。常 见的温度传感器有热敏电阻、热电偶和集成 温度传感器等。
湿度传感器
总结词
生物化学反应元件
要点一
微生物细胞
微生物细胞具有代谢功能，可以转化各种底物。微生物细 胞识别元件通过固定化微生物膜实现，当底物与微生物膜 接触时，底物被微生物细胞转化产生电信号或光信号，从 而实现对底物的检测。
要点二
人工合成受体
人工合成受体是模拟生物分子识别功能的物质，可以识别 各种分子。人工合成受体识别元件通过固定化人工合成受 体膜实现，当目标分子与人工合成受体膜接触时，产生电 信号或光信号，从而实现对目标分子的检测。
感谢观看
磁性传感器
磁性原理
磁性传感器利用了磁铁和线圈之间的相 互作用来测量位移或速度。当磁铁与线 圈相对运动时，线圈中会产生感应电势 ，该电势与磁铁的位置或速度成正比。
VS
应用场景
磁性传感器广泛应用于磁场、转速、位置 等测量，具有高精度、高稳定性等优点。
03
光学传感器
光纤传感器
01
02
03
干涉型光纤传感器
利用光的干涉原理，将光 纤中的光干涉现象用于测 量位移、压力、温度等物 理量。
反射型光纤传感器
利用光的反射原理，通过 测量反射光的强度或相位 变化来测量物理量。
光纤光栅传感器
利用光纤中的光栅效应， 将光波衍射为不同波长的 光谱，用于测量温度、压 力、位移等物理量。

传感器的工作原理
工作原理
传感器通过敏感元件感知被测量，并转换为电信号或数字信号输出。其中，敏 感元件是传感器的核心部分，其性能直接影响传感器的测量精度和稳定性。
信号处理
传感器输出的信号通常需要进行信号处理，如放大、滤波、模数转换等，以获 得更准确、可靠的数据。
传感器的应用领域
工业自动化
传感器在工业自动化领域的应 用非常广泛，如生产线上的位 移、压力、温度等参数的检测
温度传感器的原理
热电偶温度传感器 基于塞贝克效应或皮尔兹效应，将温 度差转换为电势差。
热电阻温度传感器
基于金属导体的电阻随温度变化的特 性，将温度转换为电阻值。
热敏电阻温度传感器
基于半导体的电阻随温度变化的特性， 将温度转换为电阻值。
集成温度传感器
基于半导体的热敏电阻与信号处理电 路集成，将温度转换为数字信号。
压电式压力传感器
利用压电材料的压电效应， 将压力转换为电信号输出。
压力传感器的应用
工业控制
用于测量气体和液体的 压力，控制流量、液位
和温度等参数。
医疗设备
用于监测病人呼吸、血 压和气瓶压力等参数。
环保监测
交通工具
用于监测大气和水的压 力，以及污染物的排放
等参数。
用于监测汽车、飞机和 船舶的气体和液体压力，
湿度传感器的应用
工业控制
用于监测和控制工业生产过程中的湿度，如食品加工、制药、纺织等。
环境监测
用于监测环境湿度，如气象站、温室、仓库等。
医疗保健
用于监测呼吸机、氧气瓶等医疗设备的湿度，保证医疗安全。
个人生活
用于加湿器、除湿机、智能家居等个人生活设备，提高生活品质。
05