传感器与检测技术——什么是传感器

传感器与检测技术
第一讲传感器的
学习方法很重要
课堂：听讲与理解、适当笔记 课后：认真读书、完成作业 实验：充分准备、勇于实践 总成绩＝考试成绩＋平时成绩
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学习 方法
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学生考核
作业+考勤+课堂提问
40%
期末考试
60%
注意事项： 1.学生听课课时必须超过本门计划课时 三分之二以上同时完成该课程的作业和 实验才能取得期末考试资格。 2.最终成绩以60分为最低及格线。
“金字塔漫游者”，5×1×1，地面探测 雷达、超声波传感器（测石头厚度）。
小机器人挑战法老咒语，代替科
学家勇探胡夫金字塔内部秘道。
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传感器在医学上的应用
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可以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
自动电饭锅、吸尘器、空调器、电子热水器、风干 器、电熨斗、电风扇、洗衣机、洗碗机、照相机、电 冰箱、电视机、录像机、家庭影院
家庭自动化蓝图：
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传感器在机器人上的应用
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传感器在机器人上的应用
在劳动强度大或危险作业的场所，已逐步使用机器人 取代人的工作。
一些高速度、高精度的工作，由机器人来承担也是非 常合适的。
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绪论
检测（Detection）定义：
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 或定量结果的过程称为检测技术。
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例：曹冲称象
方法：比较法；
装置：船、石头、小秤； 检查、测量，从而得到： 定性、定量的结果。
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。
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传感器在机器人上的应用
单能机器人： 生产用的自动机械式（加工、组装、检验） 检测臂的位置和角度传感器
红旗轿车焊装生产线
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教学要求
1.学生上课考勤。累计缺课（含病事假）超 过该课程学时三分之一者，不能参加期末 考试；
2. 拒绝迟到者进入教室并按旷课记考勤； 3. 拒绝带食物者进教室并按旷课记考勤； 4. 拒绝衣着不整者、穿拖鞋者进入教室并 以旷课记考勤；
5.严禁上课过程中接打手机；
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汽车与传感器
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汽车与传感器
传统： 行驶速度、距离、发动机旋转速度、燃料剩余量 安全：安全气囊系统、防盗装置、防滑控制系统、防 抱 死装置、电子变速控制装置、汽车“黑匣子” 环保：排气循环装置、电子燃料喷射装置
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传感器与家用电器
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传感器与家用电器
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检测技术在海啸预报中的应用
深海地沟
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海浪振动 检测系统
浮标
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电 子 称
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什么是传感器
烟
雾
报
警
器
摄像机
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1.传感器的组成 传感器的定义是：能感受规定的被测量并按
照一定的规律转换成可用输出信号的器件或 装置，通常由敏感元件和转换元件组成。
敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被 测量的部分；
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主要应用
需要量
111 110 103
111
93
81
78
76
70
55
59 61 47
61 47
36
27 34 31 31
26 21 24 20 14
信 电 科 设 交 输 机 机 家 照 汽 飞 船 气 海 环 医 防 光 热 机 土 农 货食
息 信 技 备 通 电 床 器 用 相 车 机 舶 象 洋 境 疗 火 能 能 械 木 林 币品
处电测控控系 人电机
污
利利能建 金
理话试制制统
器
染
用用利筑 融
用
传感器技术对国民经济的发展起着重要的作用。
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工业检测、自动控制系统中
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汽楼宇自动检测系统
控制管理的机电设备有：空调制冷、给水排 水、变配电系统、照明系统、电梯等等，实 现以上功能使用的传感器有：温度、湿度、 液位、流量、压差、空气压力。
安全防护――防盗、防火、防燃气泄露、CCD （电子眼）监视器、烟雾传感器、气体传感 器、红外传感器、玻璃破碎传感器；
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汽楼宇自动检测系统
自动识别――门禁管理系统、感应式IC卡识 别、指纹识别；
远程抄收与管理系统――水、电、气、热量 通过传感器设置远程自动化抄表；
巡更系统――保安管理。
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一、人机系统的机能对应关系
外
感官
界
பைடு நூலகம்
信
息
传感器
“机电五官”
人 体 系统
人脑
肢体
计算机 执行器 机器系统
Sensor、Transducer
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性能凌驾于人的感官之上：
（1）测量人体无法感知的量 （2）恶劣环境下工作 （3）测量范围宽、精确高、可靠性好
➢ 温度传感器：-196℃ ~ 1800℃ ➢ 压力传感器：0.01psi ~ 10000psi ➢ 精度：0.1% ~ 0.01% ➢ 可靠度：8 ~ 9 级
转换元件是指传感器中能将敏感元件感受或 响应的被测量转换成适于传输或测量的电信 号的部分。
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思考一：夏季买西瓜的时候，你会怎样挑 选呢？
传感器实质上就是代替人的五种感觉 （视、嗅、听、味、触）器官的装置。 能感受被测量并将它转换成可用信号输 出的器件。
又叫探测器、换能器等。
隧道凿岩机器人
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智能机器人：判断能力 视觉传感器、触觉传感器
足球机器人
迎宾机器人
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《泰坦尼克》中用于水下探测的“邓肯”号机器 人
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2003年9月，全球现场直播埃及金字塔世界最古老石棺的考古挖掘进程，可 能揭开古埃及金字塔内部结构之谜。
“不论是谁骚扰了 法老的安宁，死神 之翼将在它的头上 降临。”
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传感器就在你我身边
电冰箱、电饭煲中的温度传感器； 空调中的温度和湿度传感器； 煤气灶中的煤气泄漏传感器； 水表、电表、电视机和影碟机中的红外遥控
器； 照相机中的光传感器； 汽车中燃料计和速度计。
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思考二：传感器都应用在哪 些领域呢？
工业检测、自动控制系统中 汽车与传感器 传感器与家用电器 传感器在机器人上的应用 传感器在医疗及人体医学上的应用 传感器与环境保护 传感器与航空及航天 传感器与遥感技术