传感与感测技术PPT教案课件-第一章 概论参考.ppt

传感器与检测技术 传感器与检测技术 课程简介 性质 专业必修课 任务 本课程旨在介绍各种现代传感器及检测技术，以及如何正确的获取各种信息，解决工程、生产和科研中遇到的各种具体的检测问题。 教学内容 介绍测量及误差、误差分析与处理；介绍各种传感器的基本原理、基本特性和应用实例，以及传感器的信号处理电路；介绍工程检测的基础知识及传感器在工程检测中的应用。 基本要求 教学要求学生在学习现代检测技术、电阻应变传感器、电感传感器、压电传感器、磁电传感器、光电传感器、光纤传感器等的基本原理、基本特性基础上，能举一反三、触类旁通，基本掌握或了解传感器在工程检测中的应用。 第1章 概论 1.1 传感与检测技术基本概念 1.2 传感器的基本性能 1.3 测量误差分析基础 1.1 传感与检测技术基本概念检测技术的概念 检测技术是研究自动检测系统中的信息提取、信息转换及信息处理的理论和技术。从信息科学角度考察，检测技术任务有： 1.寻找与自然信息具有对应关系的种种表现形式的信号; 2.确定二者间的定性|定量关系； 从反映某一信息的多种信号表现中挑选出在所处条件下最为合适的表现形式，以及寻求最佳的采集、变换、处理、传输、存储、显示等的方法和相应的设备。 自动检测技术的重要性 测试手段就是仪器仪表。 在工程上所要测量的参数大多数为非电量，促使人们用电测的方法来研究非电量，即研究用电测的方法测量非电量的仪器仪表，研究如何能正确和快速地测得非电量的技术。 非电量电测量技术优点： 测量精度高、反应速度快（与机械设备相比）、能自动连续地进行测量、可以进行遥测、便于自动记录、可以与计算机联接进行数据处理、可采用微处理器做成智能仪表、能实现自动检测与转换等。 一 非电量电测系统的组成及特点 传感器：用来感受被测的非电量,并按一定规律变换成电信号。不同性质非电信号需要不同类型传感器，是实现非电信号获取的关键。 测量电路：对传感器输出的电信号进行必要的加工,如信号的放大、整形与滤波、调制与解调等，使得被测信号满足终端输出的要求。 终端装置：指示仪、记录仪、累加器、报警器、数据处理电路等。用于被测信号的数据输出，或记录被测信号的相关波形和数据(图形、图像、数据等形式的显示)，或进入计算机系统再处理。 感测技术：用专用传感器实现非电信号获取的电测技术。 感测技术的优点： 测量灵敏度高，应用范围广； 感测系统结构紧凑，安装调试方便； 测量惯性小，反应速度快，频率特性好； 可进行无接触测量和远程监测，并有较高的测量精度； 在计算机技术的支持下，具有很高的自动测试程度，并向智能化测试方向发展。 二 传感器概述 传感器定义 传感器分类 传感器技术的发展 传感器的定义 根据中华人民共和国国家标准（GB7665-87） 传感器（Transducer/Sensor）：能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件和装置。 包含的概念： ① 传感器是测量装置，能完成检测任务； ② 它的输入量是某一被测量，可能是物理量，也可能是化学量、生物量等； ③ 它的输出量是某种物理量，这种量要便于传输、转换、处理、显示等等，这种量可以是气、光、电量，但主要是电量； ④ 输出输入有对应关系，且应有一定的精确程度。 传感器的组成 敏感元件 传感器中能直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的物理量 转换元件 传感器中能将敏感元件感受的被测量抟换成适于传输和测量的电路参量 转换电路 上述电路参数接入基本转换电路，便可转换成电量输出 传感器分类 传感器技术的发展 重点研究开发方向 检测技术的发展 1.1 传感与检测技术基本概念总结 通过本章节的学习，帮助我们了解什么叫自动检测，它是一门完善的、独立的技术性学科，包含信号获取、处理、传输、显示、计算等各种技术，是基础科学、电子技术、通讯技术等学科的体现和应用。同时，它又是各种材料科学、传感器加工工艺等各方面知识综合。通过后续章节的学习，可以不断进行深化，并对一些基础学科进行进一步加深。当前检测技术是各种监测、生产系统中必不可少的组成部分。没有检测技术的不断发展，就不会有各种自动化系统的发展，因为各种自动化系统必须通过传感器了解当前的各种状态，再进行处理。只有检测信号的获取，控制系统才有了工作方向，是个很重要的技术学科。 1.2 传感器的基本性能 学习任务： 了解什么是传感器的静态特性、动态特性及其数学表达式表达方法，掌握传感器装置的静态特性指标、动态特性及仪表等级精度的概念，并能依此适当选择测量仪器，并对传感器的标定方法有一定的了解。 1.2 传感器的基本性能 1.2.1 传感器的静态特性 1.