传感检测系统及其应用
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传感器在检测技术中的应用及发展的研究一:传感器在检测技术中的作用及地位检测(Detection)是利用各种物理、化学效应,选择合适的方法与装置,将生产、科研、生活等各方面的有关信息通过检查与测量的方法赋予定性或定量结果的过程。
能够自动的完成整个检测处理过程的技术称为自动检测与转换技术。
检测技术是现代化领域中很有发展前途的技术,他在国民经济中起着极其重要的作用。
近几十年来,自动控制理论和计算机技术迅速发展,并已应用到生产和生活的各个领域。
但是,由于作为“感觉器官”的传感器技术没有与计算机技术协调发展,出现了信息处理功能发达、检测功能不足的局面。
目前许多国家已投入大量人力、物力,发展各类新型传感器,检测技术在国民经济中的地位也日益提高。
传感器是能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置,主要用于检测机电一体化系统自身与操作对象、作业环境状态,为有效控制机电一体化系统的运作提供必须的相关信息。
随着人类探知领域和空间的拓展,电子信息种类日益繁多,信息传递速度日益加快,信息处理能力日益增强,相应的信息采集——传感技术也将日益发展,传感器也将无所不在。
传感器技术是实现自动控制、自动调节的关键环节,也是机电一体化系统不可缺少的关键技术之一,其水平高低在很大程度上影响和决定着系统的功能;其水平越高,系统的自动化程度就越高。
在一套完整的机电一体化系统中,如果不能利用传感检测技术对被控对象的各项参数进行及时准确地检测出并转换成易于传送和处理的信号,我们所需要的用于系统控制的信息就无法获得,进而使整个系统就无法正常有效的工作。
传感器(Sensor)是一种常见的却又很重要的器件,它是感受规定的被测量的各种量并按一定规律将其转换为有用信号的器件或装置。
对于传感器来说,按照输入的状态,输入可以分成静态量和动态量。
我们可以根据在各个值的稳定状态下,输出量和输入量的关系得到传感器的静态特性。
传感器的静态特性的主要指标有线性度、迟滞、重复性、灵敏度和准确度等。
一、传感器的作用随着现代测量、控制和自动化技术的发展,传感器技术越来越受到人们的重视。
特别是近年来,由于科学技术、经济发展及生态平衡的需要,传感器在各个领域中的作用也日益显著。
在工业生产自动化、能源、交通、灾害预测、安全防卫、环境保护、医疗卫生等方面所开发的各种传感器,不仅能代替人的五官功能,并且在检测人的五官所不能感受的参数方面创造了十分有利的条件。
工业生产中,它起到了工业耳目的作用。
例如,冶金工业中连续铸造生产过程中的钢包液位检测,高炉铁水硫磷含量分析等方面就需要多种多样的传感器为操作人员提供可靠的数据。
此外,用于工厂自动化柔性制造系统(FMS)中的机械手或机器人可实现高精度在线实时测量,从而保证了产品的产量和质量。
在微型计算机广为普及的今天,如果没有各种类型的传感器提供可靠、准确的信息,计算机控制就难以实现。
因此,近几年来传感器技术的应用研究在许多工业发达的国家中已经得到普遍重视。
二、传感器及传感技术传感器(transducer 或sensor)是将各种非电量(包括物理量、化学量、生物量等)按一定规律转换成便于处理和传输的另一种物理量(一般为电量)的装置。
过去人们习惯地把传感器仅作为测量工程的一部分加以研究,但是自60年代以来,随着材料科学的发展和固体物理效应的不断发现,目前传感器技术已形成了一个新型科学技术领域,建立了一个完整的独立科学体系———传感器工程学。
传感器技术是利用各种功能材料实现信息检测的一门应用技术,它是检测(传感)原理、材料科学、工艺加工等三个要素的最佳结合。
检测(传感)原理指传感器工作时所依据的物理效应、化学反应和生物反应等机理,各种功能材料则是传感技术发展的物质基础,从某种意义上讲,传感器也就是能感知外界各种被测信号的功能材料。
传感技术的研究和开发,不仅要求原理正确,选材合适,而且要求有先进、高精度的加工装配技术。
除此之外,传感技术还包括如何更好地把传感元件用于各个领域的所谓传感器软件技术,如传感器的选择、标定以及接口技术等。
简述传感检测系统的构成及各环节作用下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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让更多的孩子得到更好的教育传感器及其应用(应用实例)一、目标与策略明确学习目标及主要的学习方法是提高学习效率的首要条件,要做到心中有数!学习目标:●传感器的传感元件是如何将非电学量转化电学量的。
●传感器的应用模式:如何实现信号的放大、转换显示和执行等。
(这些内容限于高中水平只要求了解,不要求理解或掌握)重点难点:●传感器的传感元件是如何将非电学量转化电学量的。
●传感器的应用模式:如如何实现信号的放大、转换显示和执行等。
学习策略:●多观察,多思考,理论联系实际,这样才能使我们的知识成为有用的知识。
二、学习与应用“凡事预则立,不预则废”。
科学地预习才能使我们上课听讲更有目的性和针对知识回顾---复习学习新知识之前,看看你的知识贮备过关了吗?传感器原理是什么?请简单描述:知识要点——预习和课堂学习认真阅读、理解教材,尝试把下列知识要点内容补充完整,带着自己预习的疑惑认真听课学习。
请在虚线部分填写预习内容,在实线部分填写课堂学习内容。
课堂笔记或者其它补充填在右栏。
详细内容请学习网校资源ID:#50941#406622。
知识点一、温度传感器的应用——电饭锅1.感温铁氧体(1)组成:氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末。
(2)特点:常温下具有铁磁性,能够被磁体吸引,温度达到约103℃时,失去铁磁性。
(3)居里点:又称居里温度,即指103℃。
2.电饭锅的结构如图所示:3.电饭锅的工作原理开始煮饭时,用手压下开关按钮,永磁体与感温磁体相吸,手松开后,按钮不再恢复到图示状态,则触点接通,电热板通电加热,水沸腾后,由于锅内水保持100℃不变,故感温磁体仍与永磁体相吸,继续加热,直到饭熟后,水分被大米吸收,锅底温度升高,温度升至居里点103℃时,感温磁体失去______,在弹簧作用下,永磁体被弹开,触点分离,切断电源从而停止加热。
要点诠释:如果用电饭锅烧水,在水沸腾后因为水温保持在100℃,故不能自动断电,只有水烧干后,温度升高到103℃才能自动断电。
五种常用的传感器的原理和应用当今社会,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、资源调查、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。
今天带大家来全面了解传感器!一、传感器定义传感器是复杂的设备,经常被用来检测和响应电信号或光信号。
传感器将物理参数(例如:温度、血压、湿度、速度等)转换成可以用电测量的信号。
我们可以先来解释一下温度的例子,玻璃温度计中的水银使液体膨胀和收缩,从而将测量到的温度转换为可被校准玻璃管上的观察者读取的温度。
二、传感器选择标准在选择传感器时,必须考虑某些特性,具体如下:1.准确性2.环境条件——通常对温度/湿度有限制3.范围——传感器的测量极限4.校准——对于大多数测量设备而言必不可少,因为读数会随时间变化5.分辨率——传感器检测到的最小增量6.费用7.重复性——在相同环境下重复测量变化的读数三、传感器分类标准传感器分为以下标准:1.主要输入数量(被测量者)2.转导原理(利用物理和化学作用)3.材料与技术4.财产5.应用程序转导原理是有效方法所遵循的基本标准。
通常,材料和技术标准由开发工程小组选择。
根据属性分类如下:·温度传感器——热敏电阻、热电偶、RTD、IC等。
·压力传感器——光纤、真空、弹性液体压力计、LVDT、电子。
·流量传感器——电磁、压差、位置位移、热质量等。
·液位传感器——压差、超声波射频、雷达、热位移等。
·接近和位移传感器——LVDT、光电、电容、磁、超声波。
·生物传感器——共振镜、电化学、表面等离子体共振、光寻址电位测量。
·图像——电荷耦合器件、CMOS·气体和化学传感器——半导体、红外、电导、电化学。
·加速度传感器——陀螺仪、加速度计。
浅谈检测传感技术在机电一体化中的应用摘要:检测传感技术的水平直接影响着机电一体化技术的发展程度,需要深入研究和广泛关注。
本文主要从检测传感技术内容、在机电一体化中应用及其发展趋势等方面进行研讨和阐述。
关键字:检测传感技术;机电一体化;应用概述在机电一体化系统中,传感器的作用相当于神经以及感官系统,为整个系统提供信息,可以快速、准确的捕获信息,也可以经得起环境的考验。
检测传感技术可有效实现机电一体化的自动调节和控制,是机电一体化技术的关键核心技术,也是行业重点研究的课题。
1 检测传感技术内容1.1检测传感技术实际上就是一种检测设备,主要是对需要检测的系统进行信息收集和测量,利用不同方式把检测出来的信息输送出去,对于被检测系统数据信息进行处理、输送以及管理等,以便于可以实现系统的自动控制和自动检测。
1.2检测传感技术的内容,一是研究如何将各种物理量(如:位置、位移、速度、加速度、力、温度等)转换成与之成比例的电量;二是研究对转换的电信号进行加工处理,如:放大、补偿等。
2检测传感技术在机电一体化中的应用机电一体化系统的快速发展离不开传感技术,当今社会处于快速发展的时期,检测传感技术已经逐渐被应用到自动化中,并且逐渐发挥着重要的作用。
2.1 机器人用传感器工业机器人之所以能够准确操作,是因为它能够通过各种传感器来准确感知自身、操作对象及作业环境的状态,主要包括操作对象以及外界环境,都可以利用传感器来对环境进行感知,同时可通过传感器的内部移动、位置、加速度等来感知自身情况,从而获得周围环境情况,这个过程在工业操作中占据重要地位,可以为机器人工作提供有利信息。
2.2 机械加工过程的传感检测技术2.2.1切削过程和机床运行过程的传感技术。
传感器在切削过程中使用目标主要是对切削过程的震颤、切削力的变化、切削状态、切削过程进行辨识以及工件与刀具之间的接触等,主要的传感参数有切削力、切削过程电机功率以及发射功率、切削过程的振动功率等。
传感器的种类及实际应用情况1. 引言传感器是现代科技中的重要组成部分,它能够感知和测量物理量并将其转换为电信号,为各个领域的应用提供准确的数据支持。
传感器的种类众多,按照测量的物理量不同可以划分为温度传感器、压力传感器、光学传感器、湿度传感器、加速度传感器等。
本文将分别对这些传感器进行详细描述,包括它们的应用背景、应用过程和应用效果等。
2. 温度传感器2.1 应用背景温度传感器是一种用于测量环境或物体温度的设备,广泛应用于工业、医疗、农业等领域。
在工业领域,温度传感器常用于监测设备和设施的温度,以确保其正常运行。
在医疗领域,温度传感器被用于测量患者的体温,及时监测患者的健康状况。
在农业领域,温度传感器被应用于监测大棚内外的温度,以帮助农民调整环境,提高作物的产量。
2.2 应用过程温度传感器的应用过程主要包括传感器采集温度数据、将数据转换为电信号、通过信号传输给控制系统,并由控制系统作出相应的响应。
首先,传感器感知环境或物体的温度,通过温敏元件将温度转化为电信号。
温敏元件是一种能够随温度变化而改变电阻值或电压值的元件,常见的有热电阻和热敏电阻。
热电阻的电阻值随温度的升高而增加,而热敏电阻的电阻值随温度的升高而减小。
其次,传感器将采集到的电子信号转化为标准的电信号,如模拟信号或数字信号。
模拟温度传感器将温度转化为连续的模拟电压信号或电流信号。
而数字温度传感器将温度转化为数字信号,可以直接与数字电路相连。
数字传感器的优点是多样化且易于集成,可以直接与微控制器或数字信号处理器相连,方便信号处理和数据分析。
最后,传感器通过信号传输将温度数据传送给控制系统。
信号传输方式多样,可以通过有线方式(如电缆或总线)或无线方式(如无线传感网络)进行传输。
有线传输方式稳定可靠,但受到布线限制;而无线传输方式灵活性高,但对信号传输的稳定性要求较高。
2.3 应用效果温度传感器的应用效果主要体现在以下几个方面:1.提供精确的温度数据:温度传感器能够提供精确的温度数据,确保生产过程中的温度控制准确无误,减少生产工艺中的温度波动,提高产品质量和产量。