(完整版)智能传感器系统刘君华第8章
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摘要智能传感器系统是传感器的一个主要研究方向,是当今世界正迅速发展的一门现代综合技术,在工业和生活中有着广泛的应用。
我们现在被无数智能的设备围绕着:智能手机、智能手表、智能眼镜、智能冰箱、智能空调。
很难想象在现代生活中如果没有传感器,没有智能设备,我们的城市该如何运作。
这样说明了智能传感器在现代社会中重要的地位。
最近愈发火热的物联网,要将任何物品与互联网连接,其中必然要实现物品的智能识别、定位、收集、跟踪、监控、处理,这也决定了智能传感器在其中的基础作用与核心地位。
本文介绍智能传感器概念、产生背景,主要对智能传感器的基本功能及特点加以阐述,让大家对当前技术水平下智能传感器的主要功能有所了解,从而完善智能传感器的基本概念。
在介绍功能时,列举一些相关实例,希望能加深大家的理解。
关键词:智能传感器综合技术物联网智能传感器的发展背景智能传感器概念最早由美国宇航局在研发宇宙飞船过程中提出来,并于1979年形成产品。
宇宙飞船上需要大量的传感器不断向地面或飞船上的处理器发送温度、位置、速度和姿态等数据信息,即便使用一台大型计算机也很难同时处理如此庞大的数据。
何况飞船又限制计算机体积和重量,于是引入了分布处理的智能传感器概念。
其思想是赋予传感器智能处理功能,以分担中央处理器集中处理功能。
同时,为了减少智能处理器数量,通常不是一个传感器而是多个传感器系统配备一个处理器,且该系统处理器配备网络接口。
早起,人们简单机械的强调在工艺上将传感器与微处理器两者紧密结合,认为“传感器的敏感元件及其信号调理电路与微处理器集成在一块芯片就是智能传感器”随着智能传感器的发展,对其“智能”含义的理解也不断的深化,不再过分强调“传感器微机化”,于是进而认为“智能传感器就是一种带有微处理器兼有检测信息和信息处理功能的传感器”。
H. Schodel,E. Beniot等人则更进一步强调了智能化功能,认为“一个真正意义上的智能传感器,必须具备学习、推理、感知、通信及管理等功能”智能传感器至今没有一个统一的定义,在这里把“传感器与微处理器赋予智能的结合,兼有信息检测与信息处理功能的传感器就是智能传感器”。
(完整版)传感器原理及应用课后习题答案(吴建平机械工业出版)习题集及答案第1 章概述1.1 什么是传感器?按照国标定义,“传感器”应该如何说明含义?1.2 传感器由哪几部分组成?试述它们的作用及相互关系。
1.3 简述传感器主要发展趋势,并说明现代检测系统的特征。
1.4 传感器如何分类?按传感器检测的范畴可分为哪几种?1.5 传感器的图形符号如何表示?它们各部分代表什么含义?应注意哪些问题?1.6 用图形符号表示一电阻式温度传感器。
1.7 请例举出两个你用到或看到的传感器,并说明其作用。
如果没有传感器,应该出现哪种状况。
1.8 空调和电冰箱中采用了哪些传感器?它们分别起到什么作用?答案1.1 答:从广义的角度来说,感知信号检出器件和信号处理部分总称为传感器。
我们对传感器定义是:一种能把特定的信息(物理、化学、生物)按一定规律转换成某种可用信号输出的器件和装置。
从狭义角度对传感器定义是:能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。
我国国家标准( GB7665—87)对传感器( Sensor/transducer) 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和装置”。
定义表明传感器有这样三层含义:它是由敏感元件和转换元件构成的一种检测装置;能按一定规律将被测量转换成电信号输出;传感器的输出与输入之间存在确定的关系。
按使用的场合不同传感器又称为变换器、换能器、探测器。
1.2 答:组成——由敏感元件、转换元件、基本电路组成;关系,作用——传感器处于研究对象与测试系统的接口位置,即检测与控制之首。
传感器是感知、获取与检测信息的窗口,一切科学研究与自动化生产过程要获取的信息都要通过传感器获取并通过它转换成容易传输与处理的电信号,其作用与地位特别重要。
1.3 答:(略)答:按照我国制定的传感器分类体系表,传感器分为物理量传感器、化学量传感器以及生物量传感器三大类,含12 个小类。
按传感器的检测对象可分为:力学量、热学量、流体量、光学量、电量、磁学量、声学量、化学量、生物量、机器人等等。
第2课传感之古今未来一、教学目标1.了解传感器的由来及发展趋势,感受信息科技给生活带来的益处。
2.了解传感器的基本工作原理,认识传感器的作用。
二、教学重点与难点教学重点1.掌握传感器的工作原理。
2.理解不同时期传感器的特点及发展趋势。
教学难点1.深入理解传感器的工作原理及复杂的技术实现。
2.对未来传感器发展趋势的准确认知和想象。
三、教学准备1.收集不同类型传感器的实物或模型,如温度传感器、压力传感器、光线传感器等。
2.准备关于传感器发展历史、工作原理及应用的视频资料。
3.制作PPT课件,包含丰富的图片、案例和图表。
4.准备一些与传感器相关的问题卡片,用于课堂互动。
四、教学过程(一)导入新课师:同学们,在我们的日常生活中,有很多设备能够自动感知周围的环境并做出相应的反应。
比如,我们的手机可以自动调节屏幕亮度,这是怎么做到的呢?其实,这背后都有一个神奇的“小助手”——传感器。
今天,我们就一起来探索传感器的古今未来,了解这个在信息科技领域中起着重要作用的小部件。
(播放一段展示各种传感器在生活中应用的视频,如智能手环监测心率、自动感应门等,激发学生的学习兴趣。
)(二)新课讲解1.什么是传感器?(1)传感器的定义师:传感器是一种能够感受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。
简单来说,传感器就像是我们的感觉器官,能够感知周围的各种物理量、化学量或生物量,并将这些信息转换成电信号或其他形式的信号,以便我们进行处理和分析。
(展示一些常见传感器的图片,如温度传感器、湿度传感器、压力传感器等,让学生直观地感受传感器的存在。
)(2)传感器的分类师:传感器的种类繁多,可以根据不同的标准进行分类。
按被测量分类:可分为物理量传感器、化学量传感器和生物量传感器。
物理量传感器包括温度传感器、压力传感器、位移传感器等;化学量传感器如气体传感器、湿度传感器等;生物量传感器则用于检测生物体内的各种生理参数,如心率传感器、血压传感器等。