传感器原理与应用传感器基础知识.pptx

传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章传感器传感器 原理与应用技术原理与应用技术 传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章课课 程程 概概 述述理论实验理论实验第一章第一章第一章第一章 传感器基础知识传感器基础知识传感器基础知识传感器基础知识第二章第二章第二章第二章 应变式传感器应变式传感器应变式传感器应变式传感器第三章第三章第三章第三章 电容式传感器电容式传感器电容式传感器电容式传感器第四章第四章第四章第四章 电感式传感器电感式传感器电感式传感器电感式传感器第五章第五章第五章第五章 压电式传感器压电式传感器压电式传感器压电式传感器第六章第六章第六章第六章 热电式传感器热电式传感器热电式传感器热电式传感器第七章第七章第七章第七章 磁敏式传感器磁敏式传感器磁敏式传感器磁敏式传感器第八章第八章第八章第八章 光电式传感器光电式传感器光电式传感器光电式传感器第九章第九章第九章第九章 光纤传感器光纤传感器光纤传感器光纤传感器n主要内主要内容容 传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章教材与参考书教材与参考书教材与参考书教材与参考书n n教材：教材：教材：教材：uu传感器原理与应用技术，刘爱华，满宝元编著，传感器原理与应用技术，刘爱华，满宝元编著，传感器原理与应用技术，刘爱华，满宝元编著，传感器原理与应用技术，刘爱华，满宝元编著，人民邮电出版社人民邮电出版社人民邮电出版社人民邮电出版社,2006,2006,2006,2006年。年。年。年。n n参考书：参考书：参考书：参考书：uu传感器原理与应用传感器原理与应用传感器原理与应用传感器原理与应用.黄贤武黄贤武黄贤武黄贤武,郑筱霞主编，郑筱霞主编，郑筱霞主编，郑筱霞主编，电子科技大学出版社电子科技大学出版社电子科技大学出版社电子科技大学出版社,1995,1995,1995,1995年。年。年。年。uu传感器原理及应用传感器原理及应用传感器原理及应用传感器原理及应用.王化祥王化祥王化祥王化祥,张淑英主编，张淑英主编，张淑英主编，张淑英主编，天津大学出版社天津大学出版社天津大学出版社天津大学出版社,1999,1999,1999,1999年年年年 。传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章教学基本要求教学基本要求教学基本要求教学基本要求n n学会传感器的基础知识。学会传感器的基础知识。学会传感器的基础知识。学会传感器的基础知识。n n掌握各类传感器的基本特性和工作原理、典掌握各类传感器的基本特性和工作原理、典掌握各类传感器的基本特性和工作原理、典掌握各类传感器的基本特性和工作原理、典型测量电路。型测量电路。型测量电路。型测量电路。n n了解各类传感器的典型应用。了解各类传感器的典型应用。了解各类传感器的典型应用。了解各类传感器的典型应用。传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章第第第第1 1 1 1章章章章 传感器的基本概念传感器的基本概念传感器的基本概念传感器的基本概念1.1 1.1 1.1 1.1 学习传感器的重要性学习传感器的重要性学习传感器的重要性学习传感器的重要性1.2 1.2 1.2 1.2 传感器的组成与分类传感器的组成与分类传感器的组成与分类传感器的组成与分类 1.3 1.3 1.3 1.3 传感器的数学模型概述传感器的数学模型概述传感器的数学模型概述传感器的数学模型概述1.4 1.4 1.4 1.4 传感器的基本特性传感器的基本特性传感器的基本特性传感器的基本特性1.5 1.5 1.5 1.5 传感器的标定与校准传感器的标定与校准传感器的标定与校准传感器的标定与校准 传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章1.1 1.1 1.1 1.1 学习传感器的重要性学习传感器的重要性学习传感器的重要性学习传感器的重要性 传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章 传传传传感感感感器器器器处处处处于于于于研研研研究究究究对对对对象象象象与与与与测测测测试试试试系系系系统统统统的的的的接接接接口口口口位位位位置置置置,即即即即检检检检测测测测与与与与控控控控制制制制系系系系统统统统之之之之首首首首。因因因因此此此此，传传传传感感感感器器器器成成成成为为为为感感感感知知知知、获获获获取取取取与与与与检检检检测测测测信信信信息息息息的的的的窗窗窗窗口口口口，一一一一切切切切科科科科学学学学研研研研究究究究与与与与自自自自动动动动化化化化生生生生产产产产过过过过程程程程要要要要获获获获取取取取的的的的信信信信息息息息，都都都都要要要要通通通通过过过过传传传传感感感感器器器器获获获获取取取取并并并并通通通通过过过过它它它它转转转转换换换换为为为为容容容容易易易易传传传传输输输输与与与与处处处处理理理理的的的的电电电电信信信信号号号号。所所所所以以以以，80808080年年年年代代代代以以以以来来来来，世世世世界界界界各各各各国国国国都都都都将将将将传传传传感感感感器器器器技技技技术术术术列列列列为为为为重重重重点点点点发发发发展展展展的的的的高高高高技技技技术，倍受重视。术，倍受重视。术，倍受重视。术，倍受重视。传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章 传感器技术是传感器技术是传感器技术是传感器技术是材料学、力学、电学、磁学、微电材料学、力学、电学、磁学、微电材料学、力学、电学、磁学、微电材料学、力学、电学、磁学、微电子学、光学、声学、化学、生物学、精密机械、仿生子学、光学、声学、化学、生物学、精密机械、仿生子学、光学、声学、化学、生物学、精密机械、仿生子学、光学、声学、化学、生物学、精密机械、仿生学、测量技术、半导体技术、计算机技术、信息处理学、测量技术、半导体技术、计算机技术、信息处理学、测量技术、半导体技术、计算机技术、信息处理学、测量技术、半导体技术、计算机技术、信息处理技术、乃至系统科学、人工智能、自动化技术技术、乃至系统科学、人工智能、自动化技术技术、乃至系统科学、人工智能、自动化技术技术、乃至系统科学、人工智能、自动化技术等众多等众多等众多等众多学科相互交叉的综合性高新技术密集型前沿技术，广学科相互交叉的综合性高新技术密集型前沿技术，广学科相互交叉的综合性高新技术密集型前沿技术，广学科相互交叉的综合性高新技术密集型前沿技术，广泛应用于泛应用于泛应用于泛应用于航空航天、兵器、信息产业、机械、电力、航空航天、兵器、信息产业、机械、电力、航空航天、兵器、信息产业、机械、电力、航空航天、兵器、信息产业、机械、电力、能源、交通、冶金、石油、建筑、邮电、生物、医学、能源、交通、冶金、石油、建筑、邮电、生物、医学、能源、交通、冶金、石油、建筑、邮电、生物、医学、能源、交通、冶金、石油、建筑、邮电、生物、医学、环保、材料、灾害预测预防、农林渔业、食品、烟酒环保、材料、灾害预测预防、农林渔业、食品、烟酒环保、材料、灾害预测预防、农林渔业、食品、烟酒环保、材料、灾害预测预防、农林渔业、食品、烟酒制造、汽车、舰船、机器人、家电、公共安全制造、汽车、舰船、机器人、家电、公共安全制造、汽车、舰船、机器人、家电、公共安全制造、汽车、舰船、机器人、家电、公共安全等领域。等领域。等领域。等领域。传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章 传感器技术与通信技术、计算机技术传感器技术与通信技术、计算机技术传感器技术与通信技术、计算机技术传感器技术与通信技术、计算机技术构成信息科构成信息科构成信息科构成信息科学技术的三大支柱。学技术的三大支柱。学技术的三大支柱。学技术的三大支柱。21 21 21 21世纪是人类全面进入信息电子化的时代，随着世纪是人类全面进入信息电子化的时代，随着世纪是人类全面进入信息电子化的时代，随着世纪是人类全面进入信息电子化的时代，随着人类探知领域和空间的拓展，使得人们需要获得的人类探知领域和空间的拓展，使得人们需要获得的人类探知领域和空间的拓展，使得人们需要获得的人类探知领域和空间的拓展，使得人们需要获得的自然信息的种类日益增加，需要信息传递的速度加自然信息的种类日益增加，需要信息传递的速度加自然信息的种类日益增加，需要信息传递的速度加自然信息的种类日益增加，需要信息传递的速度加快，信息处理能力增强，因此要求与此相对应的信快，信息处理能力增强，因此要求与此相对应的信快，信息处理能力增强，因此要求与此相对应的信快，信息处理能力增强，因此要求与此相对应的信息获取技术即传感技术必须跟上信息化发展的需要。息获取技术即传感技术必须跟上信息化发展的需要。息获取技术即传感技术必须跟上信息化发展的需要。息获取技术即传感技术必须跟上信息化发展的需要。传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章传感器的主要应用传感器的主要应用传感器的主要应用传感器的主要应用信信信信息息息息处处处处理理理理电电电电信信信信电电电电话话话话科科科科技技技技测测测测试试试试设设设设备备备备控控控控制制制制交交交交通通通通控控控控制制制制输输输输电电电电系系系系统统统统机机机机床床床床机机机机器器器器人人人人家家家家用用用用电电电电器器器器照照照照相相相相机机机机汽汽汽汽车车车车飞飞飞飞机机机机船船船船舶舶舶舶气气气气象象象象海海海海洋洋洋洋环环环环境境境境污污污污染染染染医医医医疗疗疗疗防防防防火火火火光光光光能能能能利利利利用用用用热热热热能能能能利利利利用用用用土土土土木木木木建建建建筑筑筑筑农农农农林林林林机机机机械械械械能能能能利利利利用用用用货货货货币币币币金金金金融融融融食食食食品品品品11111155551101101031034747363659598181616127277878343431 3131 314747111111707076769393616126262121242420201414需要量需要量需要量需要量 传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章 在电力、冶金、石化、化工等流程工业中，在电力、冶金、石化、化工等流程工业中，在电力、冶金、石化、化工等流程工业中，在电力、冶金、石化、化工等流程工业中，生产线上设备运行状态关系到整个生产线流程。通生产线上设备运行状态关系到整个生产线流程。通生产线上设备运行状态关系到整个生产线流程。通生产线上设备运行状态关系到整个生产线流程。通常建立常建立常建立常建立24242424小时在线监测系统。小时在线监测系统。小时在线监测系统。小时在线监测系统。1 1 1 1、自动检测与自动控制系统、自动检测与自动控制系统、自动检测与自动控制系统、自动检测与自动控制系统 传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章石化企业输油管道、储油罐等压力容器的破损和石化企业输油管道、储油罐等压力容器的破损和石化企业输油管道、储油罐等压力容器的破损和石化企业输油管道、储油罐等压力容器的破损和泄露检测。泄露检测。泄露检测。泄露检测。传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章 传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章 传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章 传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章在汽车、机床、电机、发动机等产品出厂时，必在汽车、机床、电机、发动机等产品出厂时，必在汽车、机床、电机、发动机等产品出厂时，必在汽车、机床、电机、发动机等产品出厂时，必须对其性能质量检测。须对其性能质量检测。须对其性能质量检测。须对其性能质量检测。图示为汽车出厂检验原理框图，测量参数包括润滑油图示为汽车出厂检验原理框图，测量参数包括润滑油图示为汽车出厂检验原理框图，测量参数包括润滑油图示为汽车出厂检验原理框图，测量参数包括润滑油温度、冷却水温度、燃油压力及发动机转速等。通过温度、冷却水温度、燃油压力及发动机转速等。通过温度、冷却水温度、燃油压力及发动机转速等。通过温度、冷却水温度、燃油压力及发动机转速等。通过对抽样汽车的测试，工程师可以了解产品质量。对抽样汽车的测试，工程师可以了解产品质量。对抽样汽车的测试，工程师可以了解产品质量。对抽样汽车的测试，工程师可以了解产品质量。传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章汽车扭距测量汽车扭距测量机床加工精度测量机床加工精度测量 传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章2 2 2 2、汽车与传感器、汽车与传感器、汽车与传感器、汽车与传感器 高级轿车需要用传感器对温度、压力、位置、距离、高级轿车需要用传感器对温度、压力、位置、距离、高级轿车需要用传感器对温度、压力、位置、距离、高级轿车需要用传感器对温度、压力、位置、距离、转速、加速度、湿度、电磁、光电、振动等进行实时准转速、加速度、湿度、电磁、光电、振动等进行实时准转速、加速度、湿度、电磁、光电、振动等进行实时准转速、加速度、湿度、电磁、光电、振动等进行实时准确的测量，一般需要确的测量，一般需要确的测量，一般需要确的测量，一般需要303030301 001 001 001 00种传感器。种传感器。种传感器。种传感器。传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章3 3 3 3、传感器与家用电器、传感器与家用电器、传感器与家用电器、传感器与家用电器自动电饭锅、吸尘器、空调器、电子热水器、风干器、电熨自动电饭锅、吸尘器、空调器、电子热水器、风干器、电熨自动电饭锅、吸尘器、空调器、电子热水器、风干器、电熨自动电饭锅、吸尘器、空调器、电子热水器、风干器、电熨斗、电风扇、洗衣机、洗碗机、照相机、电冰箱、电视机、斗、电风扇、洗衣机、洗碗机、照相机、电冰箱、电视机、斗、电风扇、洗衣机、洗碗机、照相机、电冰箱、电视机、斗、电风扇、洗衣机、洗碗机、照相机、电冰箱、电视机、录像机、家庭影院等。录像机、家庭影院等。录像机、家庭影院等。录像机、家庭影院等。传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章全自动洗衣机中的传感器：全自动洗衣机中的传感器：衣物重量传感器，衣质传感衣物重量传感器，衣质传感器，水温传感器，水质传感器，水温传感器，水质传感器，透光率光传感器器，透光率光传感器(洗净度洗净度)液位传感器，电阻传感器液位传感器，电阻传感器(衣衣物烘干检测物烘干检测)。指纹传感器指纹传感器透光率传感器透光率传感器温湿度传感器温湿度传感器温度传感器温度传感器 传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章鼠标鼠标:光电位移传感器光电位移传感器摄象头摄象头:CCD传感器传感器声位笔声位笔:超声波传感器超声波传感器麦克风麦克风:电容传声器电容传声器声卡声卡:A/D卡卡+D/A卡卡软驱软驱:速度速度,位置伺服位置伺服PCPCPCPC机中的测试技术应用机中的测试技术应用机中的测试技术应用机中的测试技术应用 传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章楼宇控制与安全防护楼宇控制与安全防护楼宇控制与安全防护楼宇控制与安全防护为使建筑物成为安全、健康、舒适、温馨的生活、工作环境，为使建筑物成为安全、健康、舒适、温馨的生活、工作环境，为使建筑物成为安全、健康、舒适、温馨的生活、工作环境，为使建筑物成为安全、健康、舒适、温馨的生活、工作环境，并能保证系统运行的经济性和管理的智能化。在楼宇中应用了并能保证系统运行的经济性和管理的智能化。在楼宇中应用了并能保证系统运行的经济性和管理的智能化。在楼宇中应用了并能保证系统运行的经济性和管理的智能化。在楼宇中应用了许多测试技术，如闯入监测、空气监测、温度监测、电梯运行许多测试技术，如闯入监测、空气监测、温度监测、电梯运行许多测试技术，如闯入监测、空气监测、温度监测、电梯运行许多测试技术，如闯入监测、空气监测、温度监测、电梯运行状况。状况。状况。状况。图示为某公司楼宇自动化系统。图示为某公司楼宇自动化系统。该系统分为：电源管理、安全该系统分为：电源管理、安全监测、照明控制、空调控制、监测、照明控制、空调控制、停车管理、水停车管理、水/废水管理和电梯废水管理和电梯监控。监控。烟雾传感器 亮度传感器人体探测器 传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章机机机机械械械械手手手手、机机机机器器器器人人人人中中中中的的的的传传传传感感感感器：器：器：器：转转转转动动动动/移移移移动动动动位位位位置置置置传传传传感感感感器器器器、力力力力传传传传感感感感器器器器、视视视视觉觉觉觉传传传传感感感感器器器器、听听听听觉觉觉觉传传传传感感感感器器器器、接接接接近近近近距距距距离离离离传传传传感感感感器器器器、触触触触觉觉觉觉传传传传感感感感器器器器、热热热热觉觉觉觉传感器、嗅觉传感器。传感器、嗅觉传感器。传感器、嗅觉传感器。传感器、嗅觉传感器。4 4、传感器在机器人上的应用、传感器在机器人上的应用、传感器在机器人上的应用、传感器在机器人上的应用 传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章密歇根大学的机械手装配模型密歇根大学的机械手装配模型 传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章广州中鸣数码的机器狗广州中鸣数码的机器狗 传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章 传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章机器人服务员机器人服务员 传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章沙漠机器人沙漠机器人 传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章AGVAGV自动送货车自动送货车 超声波测距传感器、判断建筑物内人和物所在位置；红外线超声波测距传感器、判断建筑物内人和物所在位置；红外线超声波测距传感器、判断建筑物内人和物所在位置；红外线超声波测距传感器、判断建筑物内人和物所在位置；红外线色彩传感器运动轨迹和色彩传感器运动轨迹和色彩传感器运动轨迹和色彩传感器运动轨迹和AGVAGVAGVAGV小车位置识别；条形码传感器，货品小车位置识别；条形码传感器，货品小车位置识别；条形码传感器，货品小车位置识别；条形码传感器，货品识别。识别。识别。识别。香港理工香港理工AGV模型模型 传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章2003200320032003年年年年9 9 9 9月，全球现场直播埃及金字塔世界最古老石棺的考月，全球现场直播埃及金字塔世界最古老石棺的考月，全球现场直播埃及金字塔世界最古老石棺的考月，全球现场直播埃及金字塔世界最古老石棺的考古挖掘进程，可能揭开古埃及金字塔内部结构之谜。一个小古挖掘进程，可能揭开古埃及金字塔内部结构之谜。一个小古挖掘进程，可能揭开古埃及金字塔内部结构之谜。一个小古挖掘进程，可能揭开古埃及金字塔内部结构之谜。一个小机器人通过了埃及最大的金字塔内一条狭窄的通道，试图揭机器人通过了埃及最大的金字塔内一条狭窄的通道，试图揭机器人通过了埃及最大的金字塔内一条狭窄的通道，试图揭机器人通过了埃及最大的金字塔内一条狭窄的通道，试图揭开开开开4600460046004600年前的秘密。它的探秘之行以发现了又一道封闭的石年前的秘密。它的探秘之行以发现了又一道封闭的石年前的秘密。它的探秘之行以发现了又一道封闭的石年前的秘密。它的探秘之行以发现了又一道封闭的石门而告终。门而告终。门而告终。门而告终。图坦卡蒙的咒语图坦卡蒙的咒语图坦卡蒙的咒语图坦卡蒙的咒语:“不论是谁骚扰了法老的安宁，不论是谁骚扰了法老的安宁，不论是谁骚扰了法老的安宁，不论是谁骚扰了法老的安宁，死神之翼将在它的头上降临。死神之翼将在它的头上降临。死神之翼将在它的头上降临。死神之翼将在它的头上降临。”传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章小机器人挑战法老咒语，代替科学小机器人挑战法老咒语，代替科学小机器人挑战法老咒语，代替科学小机器人挑战法老咒语，代替科学家勇探胡夫金字塔内部秘道。家勇探胡夫金字塔内部秘道。家勇探胡夫金字塔内部秘道。家勇探胡夫金字塔内部秘道。“金字塔漫游者金字塔漫游者金字塔漫游者金字塔漫游者”，511511，地面探测雷达、超声波传感器地面探测雷达、超声波传感器地面探测雷达、超声波传感器地面探测雷达、超声波传感器（测石头厚度）。（测石头厚度）。（测石头厚度）。（测石头厚度）。传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章5 5 5 5、传感器在生物医学上的应用、传感器在生物医学上的应用、传感器在生物医学上的应用、传感器在生物医学上的应用对人体的健康状况进行对人体的健康状况进行对人体的健康状况进行对人体的健康状况进行诊断需要进行多种生理诊断需要进行多种生理诊断需要进行多种生理诊断需要进行多种生理参数的测量。参数的测量。参数的测量。参数的测量。国内已经成功地开国内已经成功地开国内已经成功地开国内已经成功地开发出了用于测量近红外发出了用于测量近红外发出了用于测量近红外发出了用于测量近红外组织血氧参数的检测仪组织血氧参数的检测仪组织血氧参数的检测仪组织血氧参数的检测仪器。人类基因组计划的研究也大大促进了对酶、免疫、器。人类基因组计划的研究也大大促进了对酶、免疫、器。人类基因组计划的研究也大大促进了对酶、免疫、器。人类基因组计划的研究也大大促进了对酶、免疫、微生物、细胞、微生物、细胞、微生物、细胞、微生物、细胞、DNADNADNADNA、RNARNARNARNA、蛋白质、嗅觉、味觉和、蛋白质、嗅觉、味觉和、蛋白质、嗅觉、味觉和、蛋白质、嗅觉、味觉和体液组份以及血气、血压、血流量、脉搏等传感器的体液组份以及血气、血压、血流量、脉搏等传感器的体液组份以及血气、血压、血流量、脉搏等传感器的体液组份以及血气、血压、血流量、脉搏等传感器的研究。研究。研究。研究。医学医学 传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章 传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章光纤流速传感器光纤流速传感器荧光材荧光材料制作料制作的电子的电子鼻传感鼻传感器器生物酶血样分析传感器生物酶血样分析传感器热热/光光电量电量 传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章6 6 6 6、传感器与航空及航天、传感器与航空及航天、传感器与航空及航天、传感器与航空及航天飞行器：控制在预定轨道上飞行器：控制在预定轨道上飞行器：控制在预定轨道上飞行器：控制在预定轨道上速度、加速度、飞行距离测量速度、加速度、飞行距离测量速度、加速度、飞行距离测量速度、加速度、飞行距离测量周围环境、内部设备监控、周围环境、内部设备监控、周围环境、内部设备监控、周围环境、内部设备监控、本身状态本身状态本身状态本身状态陀螺仪、阳光传感器、星光传感器、地磁传感器陀螺仪、阳光传感器、星光传感器、地磁传感器陀螺仪、阳光传感器、星光传感器、地磁传感器陀螺仪、阳光传感器、星光传感器、地磁传感器航天航天 传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章7 7、传感器与环境保护、传感器与环境保护 保护环境和生态平衡，实现可持续发展，必须保护环境和生态平衡，实现可持续发展，必须保护环境和生态平衡，实现可持续发展，必须保护环境和生态平衡，实现可持续发展，必须进行大气监测和江河湖海水质检测，需要大量用于污进行大气监测和江河湖海水质检测，需要大量用于污进行大气监测和江河湖海水质检测，需要大量用于污进行大气监测和江河湖海水质检测，需要大量用于污水流量、水流量、水流量、水流量、PHPHPHPH值、电导、浊度、值、电导、浊度、值、电导、浊度、值、电导、浊度、CODCODCODCOD、BODBODBODBOD、TPTPTPTP、TNTNTNTN、矿物油、氰化物、氨氮、总氮、总磷、金属离、矿物油、氰化物、氨氮、总氮、总磷、金属离、矿物油、氰化物、氨氮、总氮、总磷、金属离、矿物油、氰化物、氨氮、总氮、总磷、金属离子浓度特别是重金属离子浓度以及风向、风速、温度、子浓度特别是重金属离子浓度以及风向、风速、温度、子浓度特别是重金属离子浓度以及风向、风速、温度、子浓度特别是重金属离子浓度以及风向、风速、温度、湿度、工业粉尘、烟尘、烟气、湿度、工业粉尘、烟尘、烟气、湿度、工业粉尘、烟尘、烟气、湿度、工业粉尘、烟尘、烟气、SO2SO2SO2SO2、NONONONO、O3O3O3O3、COCOCOCO等参数测量的传感器，这些传感器中大多数亟待等参数测量的传感器，这些传感器中大多数亟待等参数测量的传感器，这些传感器中大多数亟待等参数测量的传感器，这些传感器中大多数亟待开发。开发。开发。开发。传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章NOX NO+NO2dust sootH2SH2OHC C-totalCO2 COO2 HCN HCl HF NH3 SO2 烟尘浊度测量烟尘浊度测量 传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章 传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章8 8 8 8、传感器与遥感技术、传感器与遥感技术、传感器与遥感技术、传感器与遥感技术飞机及航天飞行器：近紫外线、可见光、远红外线、微波、飞机及航天飞行器：近紫外线、可见光、远红外线、微波、飞机及航天飞行器：近紫外线、可见光、远红外线、微波、飞机及航天飞行器：近紫外线、可见光、远红外线、微波、船舶：超声波传感器船舶：超声波传感器船舶：超声波传感器船舶：超声波传感器微波微波微波微波红外接收传感器红外接收传感器红外接收传感器红外接收传感器红外线分布差异红外线分布差异红外线分布差异红外线分布差异矿藏埋藏地区矿藏埋藏地区矿藏埋藏地区矿藏埋藏地区地地地地 面面面面 传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章9 9 9 9、传感器在军事技术领域的应用、传感器在军事技术领域的应用、传感器在军事技术领域的应用、传感器在军事技术领域的应用 先进的科学技术总是最先被应用于战争。先进的科学技术总是最先被应用于战争。先进的科学技术总是最先被应用于战争。先进的科学技术总是最先被应用于战争。以坦克、飞机、军舰为标志的作战平台是传统的主战兵器，以坦克、飞机、军舰为标志的作战平台是传统的主战兵器，以坦克、飞机、军舰为标志的作战平台是传统的主战兵器，以坦克、飞机、军舰为标志的作战平台是传统的主战兵器，各类传感器不过是配属的保障设施。各类传感器不过是配属的保障设施。各类传感器不过是配属的保障设施。各类传感器不过是配属的保障设施。而当前由信息技术发展推动的军事革命把重点从作战平台转而当前由信息技术发展推动的军事革命把重点从作战平台转而当前由信息技术发展推动的军事革命把重点从作战平台转而当前由信息技术发展推动的军事革命把重点从作战平台转向如何观察战场、怎样传递所观察到的战场情况、怎样运用那些向如何观察战场、怎样传递所观察到的战场情况、怎样运用那些向如何观察战场、怎样传递所观察到的战场情况、怎样运用那些向如何观察战场、怎样传递所观察到的战场情况、怎样运用那些性能优越的精确武器的问题上来，从重视军舰、坦克和飞机转为性能优越的精确武器的问题上来，从重视军舰、坦克和飞机转为性能优越的精确武器的问题上来，从重视军舰、坦克和飞机转为性能优越的精确武器的问题上来，从重视军舰、坦克和飞机转为重视信息获取技术和信息获取装置的作用，传感器、通信以及精重视信息获取技术和信息获取装置的作用，传感器、通信以及精重视信息获取技术和信息获取装置的作用，传感器、通信以及精重视信息获取技术和信息获取装置的作用，传感器、通信以及精确制导武器等已在战争中至关重要的作用。确制导武器等已在战争中至关重要的作用。确制导武器等已在战争中至关重要的作用。确制导武器等已在战争中至关重要的作用。传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章 海湾战争中，伊拉克在科威特战区部署了海湾战争中，伊拉克在科威特战区部署了海湾战争中，伊拉克在科威特战区部署了海湾战争中，伊拉克在科威特战区部署了4280428042804280辆辆辆辆坦克，多国部队只有坦克，多国部队只有坦克，多国部队只有坦克，多国部队只有3800380038003800辆坦克。辆坦克。辆坦克。辆坦克。但结果是伊拉克的坦克但结果是伊拉克的坦克但结果是伊拉克的坦克但结果是伊拉克的坦克89898989被毁，而多国部队的坦被毁，而多国部队的坦被毁，而多国部队的坦被毁，而多国部队的坦克仅损失克仅损失克仅损失克仅损失20202020辆。辆。辆。辆。这种悬殊的损毁比，正是由于双方信息优势及精确这种悬殊的损毁比，正是由于双方信息优势及精确这种悬殊的损毁比，正是由于双方信息优势及精确这种悬殊的损毁比，正是由于双方信息优势及精确制导武器方面的明显差距造成的。制导武器方面的明显差距造成的。制导武器方面的明显差距造成的。制导武器方面的明显差距造成的。传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章 由近期的几场高技术条件下的局部战争可以看到，由近期的几场高技术条件下的局部战争可以看到，由近期的几场高技术条件下的局部战争可以看到，由近期的几场高技术条件下的局部战争可以看到，随着新军事革命浪潮的到来，高度信息化的武器平台随着新军事革命浪潮的到来，高度信息化的武器平台随着新军事革命浪潮的到来，高度信息化的武器平台随着新军事革命浪潮的到来，高度信息化的武器平台已经开始发挥战场主导作用。已经开始发挥战场主导作用。已经开始发挥战场主导作用。已经开始发挥战场主导作用。数字化战争需要利用全方位、多手段的传感器系数字化战争需要利用全方位、多手段的传感器系数字化战争需要利用全方位、多手段的传感器系数字化战争需要利用全方位、多手段的传感器系统感知和收集战场各种信息，对这些信息进行判读、统感知和收集战场各种信息，对这些信息进行判读、统感知和收集战场各种信息，对这些信息进行判读、统感知和收集战场各种信息，对这些信息进行判读、分析、综合与管理，实现分析、综合与管理，实现分析、综合与管理，实现分析、综合与管理，实现“传感器传感器传感器传感器-控制器控制器控制器控制器-武器武器武器武器”一一一一体化。体化。体化。体化。战场生物传感器不但能准确识别各种生化战剂，战场生物传感器不但能准确识别各种生化战剂，战场生物传感器不但能准确识别各种生化战剂，战场生物传感器不但能准确识别各种生化战剂，而且可与计算机配合，及时提出最佳防护和治疗方案，而且可与计算机配合，及时提出最佳防护和治疗方案，而且可与计算机配合，及时提出最佳防护和治疗方案，而且可与计算机配合，及时提出最佳防护和治疗方案，还可通过测定炸药、火箭推进剂的降解情况来发现敌还可通过测定炸药、火箭推进剂的降解情况来发现敌还可通过测定炸药、火箭推进剂的降解情况来发现敌还可通过测定炸药、火箭推进剂的降解情况来发现敌人库存弹药的数量和位置，成为侦察的有效手段。人库存弹药的数量和位置，成为侦察的有效手段。人库存弹药的数量和位置，成为侦察的有效手段。人库存弹药的数量和位置，成为侦察的有效手段。传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章 在未来战争中，新一代精确化和智能化的常规在未来战争中，新一代精确化和智能化的常规在未来战争中，新一代精确化和智能化的常规在未来战争中，新一代精确化和智能化的常规武器和电子武器可能在实质上取代核武器的位置。武器和电子武器可能在实质上取代核武器的位置。武器和电子武器可能在实质上取代核武器的位置。武器和电子武器可能在实质上取代核武器的位置。智能武器智能武器智能武器智能武器 把巨大的杀伤力和极高的精确性相结合，把巨大的杀伤力和极高的精确性相结合，把巨大的杀伤力和极高的精确性相结合，把巨大的杀伤力和极高的精确性相结合，将会使军事机构思考未来战争的方式发生革命将会使军事机构思考未来战争的方式发生革命将会使军事机构思考未来战争的方式发生革命将会使军事机构思考未来战争的方式发生革命 。高高高高技术常规武器成为比核武器更可靠的手段，技术常规武器成为比核武器更可靠的手段，技术常规武器成为比核武器更可靠的手段，技术常规武器成为比核武器更可靠的手段，打了不打了不打了不打了不用管用管用管用管 的制导炮弹能像导弹那样捕捉和跟踪目标，射的制导炮弹能像导弹那样捕捉和跟踪目标，射的制导炮弹能像导弹那样捕捉和跟踪目标，射的制导炮弹能像导弹那样捕捉和跟踪目标，射程远，威力大，价格低，命中率高，具有子母弹的打程远，威力大，价格低，命中率高，具有子母弹的打程远，威力大，价格低，命中率高，具有子母弹的打程远，威力大，价格低，命中率高，具有子母弹的打击能力，以及破甲弹、动能弹的攻击方式。击能力，以及破甲弹、动能弹的攻击方式。击能力，以及破甲弹、动能弹的攻击方式。击能力，以及破甲弹、动能弹的攻击方式。传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章 21212121世纪的农业将是知识世纪的农业将是知识世纪的农业将是知识世纪的农业将是知识密集、技术密集的产业，设密集、技术密集的产业，设密集、技术密集的产业，设密集、技术密集的产业，设施农业可以有效提高农业生施农业可以有效提高农业生施农业可以有效提高农业生施农业可以有效提高农业生产效益和增强抗灾能力，借产效益和增强抗灾能力，借产效益和增强抗灾能力，借产效益和增强抗灾能力，借助温室及其配套装置来调节助温室及其配套装置来调节助温室及其配套装置来调节助温室及其配套装置来调节和控制作物生产环境条件，和控制作物生产环境条件，和控制作物生产环境条件，和控制作物生产环境条件，摆脱自然制约，以达到高产、摆脱自然制约，以达到高产、摆脱自然制约，以达到高产、摆脱自然制约，以达到高产、高效、优质。高效、优质。高效、优质。高效、优质。信息获取手段是实现高水平设施农业的关键技术之一，设施信息获取手段是实现高水平设施农业的关键技术之一，设施信息获取手段是实现高水平设施农业的关键技术之一，设施信息获取手段是实现高水平设施农业的关键技术之一，设施农业用传感器的品种较多，主要用于温度、湿度、土壤干燥度、农业用传感器的品种较多，主要用于温度、湿度、土壤干燥度、农业用传感器的品种较多，主要用于温度、湿度、土壤干燥度、农业用传感器的品种较多，主要用于温度、湿度、土壤干燥度、CO2CO2CO2CO2、光照度、土壤养分等参数的测量。信息获取技术还在农田、光照度、土壤养分等参数的测量。信息获取技术还在农田、光照度、土壤养分等参数的测量。信息获取技术还在农田、光照度、土壤养分等参数的测量。信息获取技术还在农田和果园生产、农业生物学研究、农药残留量检测等方面得到了广和果园生产、农业生物学研究、农药残留量检测等方面得到了广和果园生产、农业生物学研究、农药残留量检测等方面得到了广和果园生产、农业生物学研究、农药残留量检测等方面得到了广泛的应用。泛的应用。泛的应用。泛的应用。1010、传感器与农业、传感器与农业、传感器与农业、传感器与农业农业农业 传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章1.2 1.2 1.2 1.2 传感器的组成与分类传感器的组成与分类传感器的组成与分类传感器的组成与分类1.2.1 1.2.1 1.2.1 1.2.1 传感器的定义传感器的定义传感器的定义传感器的定义1.2.2 1.2.2 1.2.2 1.2.2 传感器的组成传感器的组成传感器的组成传感器的组成1.2.3 1.2.3 1.2.3 1.2.3 传感器的分类传感器的分类传感器的分类传感器的分类 传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章 将被测非电量信号转换为与之有确定对应将被测非电量信号转换为与之有确定对应将被测非电量信号转换为与之有确定对应将被测非电量信号转换为与之有确定对应关系电量输出的器件或装置叫做传感器，也叫关系电量输出的器件或装置叫做传感器，也叫关系电量输出的器件或装置叫做传感器，也叫关系电量输出的器件或装置叫做传感器，也叫变换器、换能器或探测器。变换器、换能器或探测器。变换器、换能器或探测器。变换器、换能器或探测器。1.2.1 1.2.1 1.2.1 1.2.1 传感器的定义传感器的定义传感器的定义传感器的定义 传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章47 1.2.2 1.2.2 1.2.2 1.2.2 传感器的组成传感器的组成传感器的组成传感器的组成敏感敏感敏感敏感元件元件元件元件辅助电路辅助电路辅助电路辅助电路传感传感传感传感元件元件元件元件 被测被测被测被测非电量非电量非电量非电量 有用有用有用有用非电量非电量非电量非电量有有有有 用用用用电电电电 量量量量信号调节信号调节信号调节信号调节转换电路转换电路转换电路转换电路电电电电 量量量量图图图图1-1 1-1 1-1 1-1 传感器组成框图传感器组成框图传感器组成框图传感器组成框图 传感器原理与应用传感器原理与应用第一章第一章敏感元件：敏感元件：敏感元件：敏感元件：直接感受被测非电量并按一定规律转直接感受被测非电量并按一定规律转直接感受被测非电量并按一定规律转直接感受被测非电量并按一定规律转换成与被测量