無(wú)人機(jī)傳感器與檢測(cè)技術(shù)課件：傳感器初識(shí)

傳感器認(rèn)知項(xiàng)目描述電物理量的測(cè)量一般使用電工儀表和電子儀器，要求輸入的信號(hào)為電信號(hào)。而非電物理量的測(cè)量則需要將非電物理量轉(zhuǎn)換成與非電物理量有一定關(guān)系的電量，再進(jìn)行測(cè)量，實(shí)現(xiàn)這種技術(shù)的器件被稱為傳感器。本項(xiàng)目擬通過(guò)傳感器的特性調(diào)研、壓電式傳感器測(cè)量振動(dòng)頻率實(shí)驗(yàn)和測(cè)量數(shù)據(jù)處理實(shí)例等工作任務(wù)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)傳感器、掌握傳感器的基本特性，并培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)護(hù)公物、規(guī)范操作、團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)。認(rèn)識(shí)無(wú)人機(jī)上的傳感器一類(lèi)是飛行控制傳感器，另一類(lèi)是任務(wù)載荷傳感器。超聲傳感器飛控飛行（懸停、避障等）加速度計(jì)陀螺儀磁羅盤(pán)氣壓高度計(jì)雙目立體深度視覺(jué)傳感器圖像傳感器大疆

御MavicAir2上的傳感器大疆PHANTOM4A上的傳感器大疆PHANTOM4Pro上的紅外線傳感器

傳感器初識(shí)任務(wù)描述

傳感器是一種檢測(cè)裝置。它能感受到被測(cè)量的信息，并能將感受到的信息按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出。本任務(wù)旨在通過(guò)對(duì)一般工業(yè)常用傳感器的型式、結(jié)構(gòu)、工作過(guò)程、特性參數(shù)的調(diào)研來(lái)實(shí)現(xiàn)傳感器的初識(shí)。任務(wù)實(shí)施1)實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備壓電式傳感器、電阻式傳感器、電容式傳感器等常用傳感器。2)列舉生活中常見(jiàn)的傳感器，并說(shuō)明各傳感器的功能。3)查閱資料，小組總結(jié)匯報(bào)壓電式傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理、使用場(chǎng)合等。4)查閱資料，收集常用電阻式傳感器和電容式傳感器的型號(hào)、工作原理、量程、使用條件等資料，填寫(xiě)表1-1。知識(shí)鏈接傳感器的物理基礎(chǔ)（1）守恒定律（2）場(chǎng)的定律能量守恒、動(dòng)量守恒、電荷量守恒運(yùn)動(dòng)場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)定律、電磁場(chǎng)的感應(yīng)定律等（3）物質(zhì)定律(4）統(tǒng)計(jì)法則例如，壓電晶體物質(zhì)法則--壓電效應(yīng)；半導(dǎo)體物質(zhì)法則—光電效應(yīng)等視覺(jué)聽(tīng)覺(jué)嗅覺(jué)觸覺(jué)味覺(jué)大腦肌體圖像傳感器壓力傳感器氣體傳感器離子傳感器溫度傳感器一、傳感器的定義凡是利用一定的物質(zhì)（物理、化學(xué)、生物）法則、定理、規(guī)律、效應(yīng)等進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換與信息轉(zhuǎn)換，并且輸出與輸入嚴(yán)格一一對(duì)應(yīng)的器件或裝置。?廣義：?狹義：能把外界非電信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出的器件。能感受被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可輸出信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。轉(zhuǎn)換元件指?jìng)鞲衅髦心軐⒚舾性惺芑蛳鄳?yīng)的被測(cè)量轉(zhuǎn)換成適于傳輸或測(cè)量的電信號(hào)部分。敏感元件是指?jìng)鞲衅髦心苤苯痈惺芑蛳鄳?yīng)被測(cè)量的部分不是所有傳感器都必需包括敏感元件和轉(zhuǎn)換元件。傳感器的組成框圖被測(cè)量敏感元件變換元件信號(hào)調(diào)理電路非電量電物理量電參量輔助電源傳感器的基本功能是檢測(cè)信號(hào)和信號(hào)轉(zhuǎn)換①傳感器是測(cè)量裝置，用于完成檢測(cè)任務(wù)④傳感器的輸入量和輸出量有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，且應(yīng)有一定的精確度。②傳感器的輸入量是某一被測(cè)量，可以是物理量、化學(xué)量、生物量等③傳感器的輸出量要便于傳輸、轉(zhuǎn)換、處理和顯示等，可以是氣、光、電物理量等；繁多二、傳感器的分類(lèi)1按被測(cè)物理量分類(lèi)基本被測(cè)物理量派生被測(cè)物理量位移線位移長(zhǎng)度、厚度、應(yīng)變、振動(dòng)、磨損、平面度角位移旋轉(zhuǎn)角、偏轉(zhuǎn)角、角振動(dòng)速度線速度速度、振動(dòng)、流量、動(dòng)量角速度轉(zhuǎn)速、角振動(dòng)加速度線加速度振動(dòng)、沖擊、質(zhì)量角加速度角振動(dòng)、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量力壓力重力、應(yīng)力、力矩時(shí)間頻率周期、計(jì)數(shù)、統(tǒng)計(jì)分布溫度熱容、氣體速度、渦流光光通量與密度、光譜分布濕度水氣、水分、露點(diǎn)2按傳感器工作原理分類(lèi)電學(xué)式傳感器電阻式傳感器電容式傳感器電感式傳感器磁電式傳感器電渦流式傳感器磁學(xué)式傳感器光電式傳感器電勢(shì)型傳感器電荷型傳感器半導(dǎo)體型傳感器諧振式傳感器電化學(xué)式傳感器3按信號(hào)變換特征分類(lèi)結(jié)構(gòu)型傳感器物性型傳感器通過(guò)傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的轉(zhuǎn)換，如電容式傳感器利用敏感元件材料本身屬性的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的變換，如壓電式傳感器4按能量關(guān)系分類(lèi)能量轉(zhuǎn)換型傳感器能