1、传感器技术的应用与发展趋势分析传感器技术的应用与发展趋势分析1.传感器概述2.传感器技术的主要应用3.传感器技术的主要发展趋势4.传感器技术面临的桃战和机遇工程学院在职研究生 机械工程专业GC432013230王振星传感器技术的应用与发展趋势分析1.传感器概述随着科学技术的迅猛发展 , 传感器技术已越来越广泛地应用于机械制造、交通运输、石油化工、医疗卫生等领域 , 而且也正逐步渗透到人们的日常生活中去。可以说 , 传感器技术水平的高低 , 是衡量一个国家科学技术现代化程度的重要标志。1.1 传感器的含义及组成传感器是把非电学物理量（如位移、速度、压力、温度、湿度、流量、声强、光照度等）转换成易
2、于测量、传输、处理的电学量（如电压、电流、电容等）的一种组件，起自动控制作用。传感器技术的应用与发展趋势分析转换器件敏感元件 转换电路电学量非电物理量敏感元件感受被测量 ;转换元件将响应的被测量转换成电参量 ;基本电路把电参量接入电路转换成电量 ;核心部分是转换元件 ,决定传感器的工作机理。一般由敏感元件、转换器件、转换电路三个部分组成，如： 传感器技术的应用与发展趋势分析人们为了从外界获取信息，必须借助于感觉器官 而单靠人们自身的感觉器官，在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。为适应这种情况，就需要传感器。因此可以说，传感器是人类五官的延长，又称之为电五官。 1.2 传感
3、器的主要作用传感器传感器外外界界信信息息感感 官官 大大 脑脑 肌肌 体体计算机计算机 执行机构执行机构传感器技术的应用与发展趋势分析在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。因此可以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。可以毫不夸张地说，从茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各种复杂的工程系统，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器。传感器技术的应用与发展
4、趋势分析1.3传感器的工作原理各种传感器其输出信号的形式因传感器而异。检测仪器的输出或送控制器用以调节控制，或送至计算机作进一步处理。现代传感技术是自动检测和自动控制系统以及机电一体化的第一基础。传感器被测对象控制器被测量 可用信号 信号处理显示记录图 1.1 传感器的工作原理传感器技术的应用与发展趋势分析实际上被测对象涉及各个领域。最初的测量对象是长度、体积、质量和时间。 18世纪以来科学技术取得飞速发展，被测对象迅速扩大。力学领域有速度、加速度、力、功和能量等； 电磁学领域中有电流、电压、电阻、电容、磁场； 化学领域中有浓度、成分、 pH值等；工业领域中有流量、压力、温度、黏度等被测量。现
5、在的被测对象更为广泛，有人体心电、脑电波等体表电位测量，生物断面测量；工业领域的光泽、触觉等品质测量；卫星上监视地球的红外线传感器；机器人的视觉、触觉、滑觉、接近觉等各种传感器。传感器技术的应用与发展趋势分析另一方面，测量仪器的输出信号必须转化为电压、电流或数字量中的一种。由于传感器的种类很多，传感器的输出有各种形式，如热电偶、 pH电极等输出为直流电压；热敏电阻、应变计、半导体气体传感器输出为电阻， 。信号处理就是通过信号转换、放大、解调、 A/D转换得到所希望的输出信号过程。这是检测系统中使用的共同技术。普通电测仪表基本组成传感器非电量 电量测量电路 A/D转换 数字显示传感器技术的应用与
6、发展趋势分析就被测对象而言工业上需要检测的量有电量和非电量两大类。 非电量早期多用非电量的方法测量，例如：用尺测量长度；用液体热膨胀的温度计测温度；天平测量物重。随着科学技术的发展，对测量的精确度、速度提出新的要求，尤其对动态变化的物理过程和物理量远距离测量，用非电方法无法实现，必须采用电测法传统的传感器可以完成从非电量到非电量的转换，但无法实现现代智能仪器仪表的自动测量，无法完成过程控制的自动检测与控制。传感器技术的应用与发展趋势分析无论是电量测量还是非电量测量，数字电压表问世以来，模拟式仪表逐渐被数字式仪表取代。微型计算机出现后形成崭新的微机自动化测试系统 ;单片微机对采集的数据进行处理并提供显示和记录 同时，也对整个测试过程进行控制。图 1.2 典型微机测试系统微机显示器A/D转换测量电路传感器控制器记录器非电量
