《傳感器原理》課件

《傳感器原理》課件本課件將深入介紹傳感器的基本原理、類型和應(yīng)用，旨在幫助學(xué)生掌握傳感器領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)踐技能。課程目標(biāo)理解傳感器的基本概念了解傳感器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理和分類。掌握常用傳感器類型深入了解電阻式、電容式、電感式、壓電式等常見傳感器類型及其應(yīng)用。傳感器概述定義傳感器是將非電量信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的器件。作用感知環(huán)境信息，實(shí)現(xiàn)信息采集和傳輸。應(yīng)用廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、醫(yī)療、航空航天等領(lǐng)域。傳感器的基本結(jié)構(gòu)敏感元件將非電量信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的元件。轉(zhuǎn)換元件將敏感元件輸出的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。輸出元件將轉(zhuǎn)換元件輸出的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出到控制系統(tǒng)。傳感器的基本工作原理11.感應(yīng)敏感元件感知外部環(huán)境的變化。22.轉(zhuǎn)換將非電量信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。33.輸出輸出標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)，供控制系統(tǒng)使用。電阻式傳感器1電阻變化2電阻變化3電阻變化根據(jù)測(cè)量對(duì)象的物理量變化，導(dǎo)致電阻值改變。電容式傳感器電容變化通過測(cè)量電容變化來感知物理量的變化。距離測(cè)量應(yīng)用于距離測(cè)量、液位測(cè)量等。電感式傳感器電感變化基于電感變化原理，測(cè)量物理量。位移測(cè)量應(yīng)用于金屬檢測(cè)、位移測(cè)量等。壓電式傳感器1壓力變化2電荷產(chǎn)生3電壓輸出壓力變化導(dǎo)致電荷產(chǎn)生，從而輸出電壓信號(hào)。熱敏電阻1000溫度熱敏電阻的電阻值隨溫度變化而改變。1000溫度應(yīng)用于溫度測(cè)量、溫控系統(tǒng)等。光電傳感器霍爾效應(yīng)傳感器1磁場(chǎng)變化霍爾效應(yīng)傳感器利用磁場(chǎng)變化產(chǎn)生霍爾電壓。2電壓輸出霍爾電壓的大小與磁場(chǎng)強(qiáng)度成正比。3速度測(cè)量應(yīng)用于速度測(cè)量、位置測(cè)量等。大氣壓力傳感器大氣壓強(qiáng)測(cè)量大氣壓強(qiáng)的傳感器。氣象監(jiān)測(cè)應(yīng)用于氣象監(jiān)測(cè)、航空航天等。液位傳感器超聲波式利用超聲波的反射時(shí)間測(cè)量液位。電容式利用液位變化改變電容，從而測(cè)量液位。流量傳感器11.渦街式測(cè)量流體通過渦街產(chǎn)生的頻率，從而測(cè)量流量。22.電磁式測(cè)量流體在磁場(chǎng)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而測(cè)量流量。位移傳感器電位器式利用電位器電阻變化來測(cè)量位移。電感式利用電感變化來測(cè)量位移。光學(xué)式利用光學(xué)原理測(cè)量位移。角度傳感器1角度變化2電信號(hào)輸出3角度測(cè)量測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸的角度變化。加速度傳感器加速度變化測(cè)量物體加速度變化的傳感器。智能手機(jī)應(yīng)用于智能手機(jī)、無(wú)人機(jī)等。力傳感器壓力變化測(cè)量物體受到的壓力變化。電信號(hào)輸出將壓力變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出。工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、醫(yī)療等。溫度傳感器1溫度變化2電信號(hào)輸出3溫度測(cè)量測(cè)量物體溫度變化的傳感器。濕度傳感器100濕度測(cè)量環(huán)境濕度的傳感器。100濕度應(yīng)用于氣象監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)等。輻射傳感器生物醫(yī)學(xué)傳感器1生理信號(hào)測(cè)量人體生理信號(hào)，如心率、血壓等。2疾病診斷應(yīng)用于疾病診斷、醫(yī)療保健等。智能傳感器微處理器內(nèi)置微處理器，可進(jìn)行信號(hào)處理和數(shù)據(jù)分析。無(wú)線傳輸支持無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。傳感器的選型原則測(cè)量范圍傳感器測(cè)量范圍應(yīng)滿足應(yīng)用需求。精度傳感器精度應(yīng)滿足應(yīng)用精度要求。響應(yīng)時(shí)間傳感器響應(yīng)時(shí)間應(yīng)滿足應(yīng)用響應(yīng)速度要求。傳感器的標(biāo)定和校準(zhǔn)標(biāo)定確定傳感器輸出信號(hào)與測(cè)量量之間的關(guān)系。校準(zhǔn)調(diào)整傳感器輸出信號(hào)，使其符合標(biāo)準(zhǔn)值。信號(hào)調(diào)理電路放大放大傳感器輸出信號(hào)，提高信號(hào)強(qiáng)度。濾波濾除噪聲，提高信號(hào)質(zhì)量。轉(zhuǎn)換將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換1模擬信號(hào)2數(shù)字信號(hào)3數(shù)字信號(hào)將傳感器輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。傳感器故障診斷故障檢測(cè)識(shí)別傳感器出現(xiàn)的故障。故障排除采取措施解決傳感器故障。傳感器在工業(yè)中的應(yīng)用過程控制控制生產(chǎn)過程中的溫度、壓力、流量等參數(shù)。質(zhì)量檢測(cè)檢測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)