传感器的日常应用以及简单电路图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。
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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

分辨力越小，表明传感器检测非电量的能力越 强，分辨力的高低从某个侧面反映了传感器的 精度。
（4）迟滞 迟滞反映传感器正向特性与反向特性不一致的
程度。产生这种现象的原因是由于传感器的机 械部分不可避免地存在间隙、摩擦及松动。
图1-12 迟滞特性
（5）重复性
重复性是指传感器输入量按同一方向作全量程连续 多次测量时所得输出-输入特性曲线不重合的程度。 它是反映传感器精密度的一个指标，产生的原因与迟 滞性基本相同，重复性越好，误差越小。
（a） 雷达波探测器 外热成像生命探测仪
（b） 视频探测器 （c） 音频探测器 （d） 红 图1-6 生命探测设备
4．农业生产中使用的传感器
图1-7 塑料大棚
5．汽车中使用的传感器
图1-8 汽车中使用的部分传感器
二、传感器的概念与定义
1．传感器的概念 传感器是一种能把特定被测量的信息按
一定规律转换成某种可用信号并输出的器件或 装置，以满足信息的传输、处理、记录、显示 和控制等要求。
2．传感器的动态特性
传感器要检测的输入信号是随时间而变化的。 传感器应能跟踪输入信号的变化，这样才能获 得正确的输出信号；如果输入信号变化太快， 传感器就可能跟踪不上，这种跟踪输入信号的 特性就是传感器的响应特性，即为动态特性。 表征传感器动态特性的主要参数有响应速度、 频率响应。
（1）响应速度
是将感受的被测的量转换成电信号的部分。
将电信号转换为便于显示、记录、处理和控制
的有用电信号。有用电信号有很多形式，如电
压、电流、频率等。随着科学技术的发展，输
出信号将来也可能是光信号或其他的信号。
传感器的特性有
和
之分。
主要有线性度、灵敏度、分辨力和迟滞、重复

6.4 传感器的应用实例
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实验1、光控开关
1、实验原理及知识准备
如图所示光控电路，用发光二极管LED模仿路灯，
RG为光敏电阻，R1的最大电阻为51 kΩ，R2为 330 kΩ，
试分析其工作原理．
白天，光强度较大，光敏电阻RG电阻值较小，加在斯密特触发 器A端的电压较低，则输出端Y输出高电平，发光二极管LED不 导通；当天色暗到一定程度时，RG的阻值增大到一定值，斯密 特触发器的输入端 A的电压上升到某个值（1.6V），输出端Y突 然从高电平跳到低电平，则发光二极管LED导通发光（相当于 路灯亮了），这样就达到了使路灯天明熄灭，天暗自动开启的 目的．
天明后，RG阻值减小，斯密特触发器输入端A电势逐渐降低，降到一定值，输出端 Y突然由低电平跳到高电平，则线圈A不再有电流，
电磁继电器自动切断工作电路的电源，路灯熄灭． 则电磁继电器自动切断工作电路的电源，路灯熄灭．
天较亮时，光敏电阻RG阻值较小，斯密特触发器输入端A电势较低，则输出端Y输出高电平，线圈中无电流，工作电路不通； 白天，光强度较大，光敏电阻RG电阻值较小，加在斯密特触发器A端的电压较低，则输出端Y输出高电平，发光二极管LED不导通； 要使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警，应减小R1的阻值，R1阻值越小，要使斯密特触发器输入端达到高电平，则热敏电阻阻值要 求越小，即温度越高． 天明后，RG阻值减小，斯密特触发器输入端A电势逐渐降低，降到一定值，输出端 Y突然由低电平跳到高电平，则线圈A不再有电流， 则电磁继电器自动切断工作电路的电源，路灯熄灭． 当天色暗到一定程度时，RG的阻值增大到一定值，斯密特触发器的输入端 A的电压上升到某个值（1.
G
达到更大，即天色更暗。 由于集成电路允许通过的电流较小，要用白炽灯泡模仿路灯，就要使用继电器来启闭工作电路．

在工农业生产中经常用到自动控制装置， 在工农业生产中经常用到自动控制装置，而 设计自动控制装置很多情况下要用到传感器． 设计自动控制装置很多情况下要用到传感器．如 光电传感器，把光信号转化为电信号， 光电传感器，把光信号转化为电信号，然后对电 信号进行放大，再将电信号输入到相应的装置， 信号进行放大，再将电信号输入到相应的装置， 进而完成相应的自动控制。 进而完成相应的自动控制。
MEMSIC加速度传感器应用 加速度传感器应用
手机存储卡的安全保护
当手机发生意外被摔落时，安放在手机中的 当手机发生意外被摔落时，安放在手机中的MEMSIC 加速度传感器 会感应到加速度的变化并做出判断是否需要关闭使用存储器的应用 程序，最后完成关闭这些应用程序以达到保护存储器的目的。 程序，最后完成关闭这些应用程序以达到保护存储器的目的。
MEMSIC加速度传感器的优势 加速度传感器的优势
MEMSIC 传感器中的质量块是气体。气态的质量块和 传感器中的质量块是气体。 传统的实体质量块相比具有很大的优势。 传统的实体质量块相比具有很大的优势。MEMSIC 的 器件不存在电容式传感器所存在的粘连、颗粒等问题， 器件不存在电容式传感器所存在的粘连、颗粒等问题， 同时能抵抗50000g 的冲击，这使得 的冲击，这使得MEMSIC 器件的次 同时能抵抗 品率和故障率很低，同时降低了产品的返修率。 品率和故障率很低，同时降低了产品的返修率。
五、MEMSIC加速度传感器 加速度传感器
MEMSIC 器件是基于单片 器件是基于单片CMOS 集成电路制造工艺 而生产出来的一个完整的双轴加速 度测量系统。就像其它加速度传感器有重力块一样， 度测量系统。就像其它加速度传感器有重力块一样， MEMSIC 器件是通过移动的热对流小 气团作为重力块。 气团作为重力块。器件通过测量由加速度引起的内 部温都的变化来测量加速度。 部温都的变化来测量加速度。

变化时，引起S的变化，通过测出C的
甲
变化，测量动片与定片间的夹角θ
定片
图乙是测量液面高度h 的电容式传感器，原理是
由于C∝S，h发生变化，金属芯线和 导电液体组成的电容发生变化，通过
。
乙
测定C的变化，可以测量液面高度h
h
的变化。
精选课件ppt
金属芯线 电介质
导电液体
15
图丙是测量 压力F 的电容式传感器，原理是 由于C∝1/d，压力F 作用在可动电极上，引起极板间距 。 d 的变化，通过测出C的变化，测量压力F的变化。
图如图示，沿导弹长度方向按装的固定光滑杆上套一个质
量为m的滑块，滑块的两侧分别与劲度系数均为k的弹簧
相连，两弹簧的另一端与固定壁相连。滑块原来静止，弹
簧处于自然长度。滑块上有指针，可通过标尺测出滑块的
位移，然后通过控制系统进行制导。1.设某段时间内导弹
沿水平方向运动，指针向左偏离O点的距离为S，则这段
敏感
①滑动触头左右移动过程中，电路
元件
中电流如何变化？
输出
②若车的加速度大小为a，则两弹
信号
R
簧的形变量是多少？
③求加速度a与输出电压U的关系式
精选课件ppt
E
6
（2）测物体加（角）速度
角速度计 可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速 度,其结构如图所示。当系统绕轴OO′转动时，元件A 发生位移并输出相应的电压信号，成为飞机、卫星等 的制导系统的信息源。已知A的质量为m，弹簧的劲度 系数为k、自然长度为l，电源的电动势为E、内阻不计 。滑动变阻器总长也为l ，电阻分布均匀，系统静止时 P在B点，当系统以角速度ω转动时，试写出输出电压 U与ω的函数式。

声———电磁感应 ——— 电流
电容式话筒： 声———电容变化———电流、电压
3、火灾报警器
光———电流变化———控制电路通断 非电学量———传感器———电学量———控制电路通断
传感器的应用模式
容易控制 容易测量显示
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4、自动排气扇，其中A为水汽传感器，当水汽 的浓度增大时，其内部电阻减小
水汽浓度———电流———控制电路通断
传感器的常规应用
1、电子秤
原理分析：
力———电阻变化 ———电压
2、话筒
动圈式话筒构造原理图，它 是利用电磁感应现象制成的， 当声波使金属膜片振动时， 连接在膜片上的线圈（叫做 音圈）随着一起振动，音圈 在永久磁铁的磁场里振动， 其中就产生感应电流（电信 号），感应电流的大小和方 向都变化，变化的振幅和频 率由声波决定，这个信号电 流经扩音器放大后传给扬声 器，从扬声器中就发出放大 的声音
非电学量———传感器———电学量———控制电路通断

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7
在航空航天领域中的应用
如图所示宇宙飞船除使用传感器进行速度、 加速度和飞行距离的测量外，飞行的方向、 飞行姿态、飞行环境、飞行器本身的状态及 内部设备的监控也都要通过传感器进行检测， 还有飞船内部环境（如湿度、温度、空气成 份等）都要通过传感器进行检测。
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8
在工业自动控制系统中的应用
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在机器人中的应用
在劳动强度大或危险作业的场所和一 些高速度、高精度的工作，已逐步使 用机器人取代人的工作。但要使机器 人和人的功能更为接近，这就要给机 器人安装视觉传感器和触觉传感器， 使机器人通过视觉对物体进行识别和 检测，通过触觉对物体产生压觉、力 觉、滑动感觉和重量感觉。 如图所示 机器人控制中使用了多种传感器。
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在医学上的应用
传感器在医学上可以用来对人体的表 面和内部温度、血压、腔内压力、血 液及呼吸流量、肿瘤、血液的分析、 脉搏及心音、心脑电波等进行高难度 的诊断。在早期诊断、早期治疗、远 距离诊断及人工器官的研制等广泛的 范围内发挥作用。如图传感器在医学 上的应用实例 例如：光纤光栅传感器能够通过最小 限度的侵害方式测量人体组织内部的 温度、压力、声波场的精确局部信息。 光纤光栅传感器还可用来测量心脏的 效率，实现心脏功能监测。生物医学 传感器在现代医学仪器设备中是必不 可少的一个关键部件。
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智能家居
利用综合布线技术、网 络通信技术、 安全防 范技术、自动控制技术、 音视频技术将家居生活 有关的设施集成，构建 高效的住宅设施与家庭 日程事务的管理系统， 提升家居安全性、便利 性、舒适性、艺术性， 并实现环保节能的居住 环境。
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常用传感器和其电路应用
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕，亭亭月将圆。
பைடு நூலகம்
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克