傳感器技術(shù)課件ch00緒論

1、傳感器技術(shù)1一、人機系統(tǒng)的機能對應關(guān)系外界信息感 官人 腦肢 體人 體 系 統(tǒng)傳感器計算機執(zhí)行器機器系 統(tǒng)Sensor、Transducer“機電五官”2性能凌駕于人的感官之上：（1）測量人體無法感知的量（3）測量范圍寬、精確高、可靠性好（2）惡劣環(huán)境下工作 溫度傳感器：-196 1800 壓力傳感器：0.01psi 10000psi 精度：0.1% 0.01% 可靠度：8 9 級3信息處理電信電話科技測試設(shè)備控制交通控制輸電系統(tǒng)機床機器人家用電器照相機汽車飛機船舶氣象海洋環(huán)境污染醫(yī)療防火光能利用熱能利用土木建筑農(nóng)林機械能利用貨幣金融食品1115511010347365981612778343

2、1 3147111707693612621242014需要量傳感器技術(shù)對國民經(jīng)濟的發(fā)展起著重要的作用。二、主要應用4例0-1：化工產(chǎn)品自動生產(chǎn)過程1、自動檢測與自動控制系統(tǒng)石油、化工、電力、鋼鐵、機械等加工工業(yè)設(shè)備推動力液體或氣體檢測壓力或壓強進料自動稱重按比例混合反應容器內(nèi)液體成品半成品在生產(chǎn)線上傳輸自動控制傳輸速度自動控制容器液位測定容器中的壓力體積自動稱重分裝計數(shù)52、汽車與傳感器傳統(tǒng)：行駛速度、距離、發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度、燃料剩余量安全：安全氣囊系統(tǒng)、防盜裝置、防滑控制系統(tǒng)、防抱 死裝置、電子變速控制裝置、汽車“黑匣子”環(huán)保：排氣循環(huán)裝置、電子燃料噴射裝置673、傳感器與家用電器自動電飯鍋、

3、吸塵器、空調(diào)器、電子熱水器、風干器、電熨斗、電風扇、洗衣機、洗碗機、照相機、電冰箱、電視機、錄像機、家庭影院家庭自動化藍圖：85、傳感器在醫(yī)療及人體醫(yī)學上的應用醫(yī)用電子學醫(yī)用傳感器：人體內(nèi)部溫度、血液、呼吸流量、 腫瘤、心音、 腔內(nèi)壓力、心腦電波6、傳感器與航空及航天飛行器：控制在預定軌道上速度、加速度、飛行距離測量陀螺儀、陽光傳感器、星光傳感器、地磁傳感器周圍環(huán)境、內(nèi)部設(shè)備監(jiān)控、本身狀態(tài)9溫濕度、露點探頭、CO2探頭、大氣壓力傳感器濕度傳感器濕度傳感器109、傳感器在軍事技術(shù)領(lǐng)域的應用美國高級將領(lǐng)與著名學者訪談錄陳伯江“信息時代的軍事革命” 美國參聯(lián)會副主席歐文斯上將“改變那種認為軍事力量主

4、要是軍艦、坦克和飛機的概念，把我們的注意力放在思考信息和電信技術(shù)所能提供的軍事力量上來。這場軍事革命標志著一種轉(zhuǎn)變，即從重視軍艦、坦克和飛機，轉(zhuǎn)為重視諸如傳感器這類東西的作用?！?1三、地位及發(fā)展狀況傳感器是信息采集系統(tǒng)的首要部件，計算機的“五官”，如果沒有傳感器對原始信息進行精確、可靠的捕獲和轉(zhuǎn)換，一切測量和控制都是不可能實現(xiàn)的。1、現(xiàn)代測量與自動控制的首要環(huán)節(jié)2、衡量國家綜合實力的重要標志 傳感器與傳感器技術(shù)的發(fā)展水平是衡量一個國家綜合實力的重要標志，也是判斷一個國家科學技術(shù)現(xiàn)代化程度與生產(chǎn)水平高低的重要依據(jù)。123、現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的三大支柱通訊技術(shù)、計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)既是現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的

5、源頭，又是信息社會賴以存在和發(fā)展的物質(zhì)與技術(shù)基礎(chǔ)。如果沒有高度保真和性能可靠的傳感器，沒有先進的傳感器技術(shù)，信息的準確獲得與精密檢測就成了一句空話，通訊技術(shù)和計算機技術(shù)也就成了無源之水，無本之木，現(xiàn)代測量與自動化技術(shù)隨之變成水中之月、鏡中之花。134、各國政府高度重視日本科學技術(shù)廳把傳感器技術(shù)列為六大核心技術(shù)（計算機、通訊、激光、半導體、超導和傳感器）之一。日本政府還在21世紀技術(shù)預測中將傳感器列為首位。美國白宮將“傳感器及信號處理”列為對國家安全和經(jīng)濟發(fā)展有重要影響的關(guān)鍵技術(shù)之一。西歐各國在制定“尤里卡”發(fā)展計劃中，把傳感器技術(shù)作為優(yōu)先發(fā)展的重點技術(shù)。我國政府在“863計劃”及重點科技攻關(guān)項

6、目中，均把傳感器列在重要位置。14四、發(fā)展方向新理論的探討、新技術(shù)的應用、新材料和新工藝的研究2、確保傳感器的可靠性，延長其使用壽命1、努力實現(xiàn)傳感器的新特性檢測范圍寬、高靈敏度、高精度、響應速度快、 互換性好3、提高集成化和功能化程度信息處理功能一體化：敏感元件、電路、執(zhí)行機構(gòu)傳感器功能和信息處理功能一體化154、微型化微機電系統(tǒng) MEMS（Microelectro-mechanical System） 輪廓尺寸在毫米量級、元件尺寸在微米量級、可運動的微型機電裝置。微型集成傳感器：力、壓力、加速度、化學傳感器集成電路：微型的齒輪、電機、泵、閥門、 懸臂梁、光學鏡片 執(zhí)行機構(gòu) 借助集成電路的制造技術(shù)來制造機械裝置165、新型功能材料的開發(fā)各種新型傳感器孕育在新材料之中半導體材料和新工藝的發(fā)展：半導體傳感器壓電半導體材料發(fā)展：壓電集成傳感器高分子壓電薄膜的出現(xiàn)：機器人觸覺傳感器本專業(yè):生產(chǎn)過程自動控制、新產(chǎn)品研發(fā)、技術(shù)革新。實驗儀器制做、演示儀器制做、結(jié)合實踐教學。17五、課程及教材2、關(guān)于教材參考書及資料1、課程特點：理論性、綜合性、實踐性很強的學科 內(nèi)容離散 知識密集程度高