传感器技术及应用.pptx
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1、EXIT传感器技术及应用传感器技术及应用传感器技术及应用EXIT传感器技术及应用传感器技术及应用课程地位和作用课程地位和作用 课程简介EXIT传感器技术及应用传感器技术及应用一、一、传感器技术概述传感器技术概述传感器技术简介 “没没有有传传感感器器就就没没有有现现代代科科学学技技术术”的的观观点点已已为为全全世世界界所所公公认认。以以传传感感器器为为核核心心的的检检测测系系统统就就像像神神经经和和感感官官一一样样,源源源源不不断断地地向向人人类类提提供供宏宏观观与与微微观观世世界界的的种种种种信信息息,成为人们认识自然、改造自然的有力工具。成为人们认识自然、改造自然的有力工具。传传感感器器技技
2、术术作作为为信信息息科科学学的的一一个个重重要要分分支支,与与计计算算机机技技术术、自自动动控控制制技技术术和和通通信信技技术术等等一一起起构构成成了了信信息息技技术术的的完整学科。完整学科。在在人人类类进进入入信信息息时时代代的的今今天天,人人们们的的一一切切社社会会活活动动都都是是以以信信息息获获取取与与信信息息转转换换为为中中心心,传传感感器器作作为为信信息息获获取取与与信信息息转转换换的的重重要要手手段段,是是信信息息科科学学最最前前端端的的一一个个阵阵地地,是是实现信息化的基础技术之一。实现信息化的基础技术之一。EXIT传感器技术及应用传感器技术及应用传感器技术简介一、一、传感器技术
3、概述传感器技术概述EXIT传感器技术及应用传感器技术及应用一、一、传感器技术概述传感器技术概述传感器技术简介 传传感感器器 感感觉觉,感感知知;传传送送(Sensor、Transducer)人体系统:人体系统:人人类类有有五五大大感感觉觉器器官官,即即眼眼、耳耳、鼻鼻、舌舌、皮皮肤肤。通通过过这这些些感感觉觉器官感知外界信息。器官感知外界信息。机器系统:机器系统:机机器器系系统统中中,传传感感器器是是各各种种机机械械和和电电子子设设备备的的感感觉觉器器官官。感感知知光光、色色、温温度度、压压力力、声声音音、湿湿度度、气味及辐射等。气味及辐射等。EXIT传感器技术及应用传感器技术及应用传感器技术
4、简介一、一、传感器技术概述传感器技术概述外外外外界界界界信信信信息息息息感感感感 官官官官人人人人 脑脑脑脑肢肢肢肢 体体体体人人人人 体体体体 系系系系 统统统统传感器传感器传感器传感器计算机计算机计算机计算机执行器执行器执行器执行器机机机机 器器器器 系系系系 统统统统人机系统的机能对应关系人机系统的机能对应关系人机系统的机能对应关系人机系统的机能对应关系“机电五官机电五官机电五官机电五官”EXIT传感器技术及应用传感器技术及应用传感器有些性能超过人的感官:传感器有些性能超过人的感官:传感器有些性能超过人的感官:传感器有些性能超过人的感官:(1 1)测量人体无法感知的量)测量人体无法感知的
5、量)测量人体无法感知的量)测量人体无法感知的量(3 3)测量范围宽、精确高、可靠性好)测量范围宽、精确高、可靠性好)测量范围宽、精确高、可靠性好)测量范围宽、精确高、可靠性好(2 2)恶劣环境下工作)恶劣环境下工作)恶劣环境下工作)恶劣环境下工作 例如:例如:例如:例如:温度传感器:温度传感器:温度传感器:温度传感器:-196 1800-196 1800 压力传感器:压力传感器:压力传感器:压力传感器:0.01 10000kPa0.01 10000kPa 精度:精度:精度:精度:0.1%0.01%0.1%0.01%可靠度:可靠度:可靠度:可靠度:8 9 8 9 级级级级一、一、传感器技术概述传
6、感器技术概述传感器技术简介EXIT传感器技术及应用传感器技术及应用传感器技术简介二、二、传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位n 现代信息技术的三大支柱之一现代信息技术的三大支柱之一现代信息技术的三大支柱之一现代信息技术的三大支柱之一 传感器技术(信息采集)传感器技术(信息采集)传感器技术(信息采集)传感器技术(信息采集)通信技术通信技术通信技术通信技术 (信息传输)(信息传输)(信息传输)(信息传输)计算机技术(信息处理)计算机技术(信息处理)计算机技术(信息处理)计算机技术(信息处理)在在在在信信信信息息息息系系系系统统统统中中中中分分分分别别别别起起起起到到到到 “感感感感官官官官
7、”、“神神神神经经经经”和和和和“大大大大脑脑脑脑”的的的的作用。作用。作用。作用。n 现代测量与自动控制的首要环节现代测量与自动控制的首要环节现代测量与自动控制的首要环节现代测量与自动控制的首要环节 传感器是信息采集系统的首要部件,计算机的传感器是信息采集系统的首要部件,计算机的“五官五官”。没没有有传传感感器器对对原原始始信信息息进进行行精精确确、可可靠靠的的捕捕获获和和转转换换,一一切测量和控制都是不可能实现的。切测量和控制都是不可能实现的。EXIT传感器技术及应用传感器技术及应用传感器技术简介二、二、传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位n 衡量国家综合实力的重要标志衡量国家综合
8、实力的重要标志衡量国家综合实力的重要标志衡量国家综合实力的重要标志 传传感感器器与与传传感感器器技技术术的的发发展展水水平平是是衡衡量量一一个个国国家家综综合合实实力力的的重重要要标标志志,也也是是判判断断一一个个国国家家科科学学技技术术现现代代化化程程度度与与生生产产水水平高低的重要依据。平高低的重要依据。日日本本:传传感感器器技技术术列列为为计计算算机机、通通讯讯、激激光光、半半导导体体、超超导导和和传传感器感器等六大核心技术之一。在等六大核心技术之一。在21世纪技术预测中将传感器列为首位。世纪技术预测中将传感器列为首位。美美国国:传传感感器器及及信信号号处处理理列列为为对对国国家家安安全
9、全和和经经济济发发展展有有重重要要影影响响的关键技术之一。的关键技术之一。欧洲:欧洲:传感器技术作为优先发展的重点技术。传感器技术作为优先发展的重点技术。中国:中国:在国家重点科技项目中,传感器也列在重要位置。在国家重点科技项目中,传感器也列在重要位置。EXIT传感器技术及应用传感器技术及应用传感器技术简介二、二、传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位n 传感器技术的应用遍及各个领域传感器技术的应用遍及各个领域传感器技术的应用遍及各个领域传感器技术的应用遍及各个领域 传传传传感感感感器器器器已已已已渗渗渗渗透透透透到到到到宇宇宇宇宙宙宙宙开开开开发发发发、海海海海洋洋洋洋探探探探测测测测
10、、军军军军事事事事国国国国防防防防、环环环环境境境境保保保保护护护护、资资资资源源源源调调调调查查查查、医医医医学学学学诊诊诊诊断断断断、生生生生物物物物工工工工程程程程、商商商商检检检检质质质质检检检检、甚甚甚甚至至至至文文文文物物物物保保保保护护护护等极其广泛的领域。等极其广泛的领域。等极其广泛的领域。等极其广泛的领域。毫毫毫毫不不不不夸夸夸夸张张张张地地地地说说说说:几几几几乎乎乎乎每每每每个个个个现现现现代代代代化化化化项项项项目目目目,以以以以至至至至各各各各种种种种复复复复杂杂杂杂工工工工程程程程系统,都离不开各种各样的传感器。系统,都离不开各种各样的传感器。系统,都离不开各种各样
11、的传感器。系统,都离不开各种各样的传感器。传传传传感感感感器器器器技技技技术术术术在在在在发发发发展展展展经经经经济济济济、推推推推动动动动社社社社会会会会进进进进步步步步方方方方面面面面的的的的重重重重要要要要作作作作用用用用,是十分明显的。是十分明显的。是十分明显的。是十分明显的。EXIT传感器技术及应用传感器技术及应用传感器技术简介二、二、传感器技术的作用和地位传感器技术的作用和地位4D彩超捕捉到难得一见的胎儿出生前微笑(美联社图片)彩超捕捉到难得一见的胎儿出生前微笑(美联社图片)EXIT传感器技术及应用传感器技术及应用传感器技术简介三、三、传感器技术的应用传感器技术的应用信信信信息息息
12、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
13、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技术的应用领域传感器技术的应用领域传感器技术的应用领域传感器技术的应用领域EXIT传感器技术及应用传感器技术及应用传感器技术简介三、三、传感器技术的应用传感器技术的应用n 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 石油、化工、电力、钢铁、机械等加工工业。石油、化工、电力、钢铁、机械等
14、加工工业。石油、化工、电力、钢铁、机械等加工工业。石油、化工、电力、钢铁、机械等加工工业。造纸造纸木材烘干木材烘干烟草加工烟草加工芯片生产芯片生产化工化工纺织纺织EXIT传感器技术及应用传感器技术及应用传感器技术简介三、三、传感器技术的应用传感器技术的应用n 汽车与传感器汽车与传感器汽车与传感器汽车与传感器 传传传传统统统统:行行行行驶驶驶驶速速速速度度度度、距距距距离离离离、发发发发动动动动机机机机旋旋旋旋转转转转速速速速度度度度、燃料剩余量。燃料剩余量。燃料剩余量。燃料剩余量。安安安安全全全全:安安安安全全全全气气气气囊囊囊囊系系系系统统统统、防防防防盗盗盗盗装装装装置置置置、防防防防滑滑
15、滑滑控控控控制制制制系系系系统统统统、防防防防抱抱抱抱死死死死装装装装置置置置、电电电电子子子子变变变变速速速速控控控控制制制制装装装装置置置置、汽汽汽汽车车车车“黑匣子黑匣子黑匣子黑匣子”。环环环环保保保保:排排排排气气气气循循循循环环环环装装装装置、电子燃料喷射装置。置、电子燃料喷射装置。置、电子燃料喷射装置。置、电子燃料喷射装置。EXIT传感器技术及应用传感器技术及应用传感器技术简介三、三、传感器技术的应用传感器技术的应用n 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 单单单单能能能能机机机机器器器器人人人人:生生生生产产产产用用用用的的的的
16、自自自自动动动动机机机机械械械械式式式式(加加加加工工工工、组组组组装装装装、检检检检验验验验)。检测臂的位置和角度传感器。检测臂的位置和角度传感器。检测臂的位置和角度传感器。检测臂的位置和角度传感器。隧道凿岩机器人隧道凿岩机器人隧道凿岩机器人隧道凿岩机器人汽车焊装生产线汽车焊装生产线汽车焊装生产线汽车焊装生产线EXIT传感器技术及应用传感器技术及应用传感器技术简介三、三、传感器技术的应用传感器技术的应用n 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 智能机器人:智能机器人:智能机器人:智能机器人:判断能力。视觉传感器、触觉传感器。判断能力。视觉传
17、感器、触觉传感器。用于水下探测的机器人用于水下探测的机器人用于水下探测的机器人用于水下探测的机器人用于家庭服务的机器人用于家庭服务的机器人用于家庭服务的机器人用于家庭服务的机器人EXIT传感器技术及应用传感器技术及应用传感器技术简介三、三、传感器技术的应用传感器技术的应用n 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 智智智智能能能能机机机机器器器器人人人人:埃埃及及金金字字塔塔世界最古老石棺的考古挖掘。世界最古老石棺的考古挖掘。法法法法老老老老咒咒咒咒语语语语:“不不不不论论论论是是是是谁谁谁谁骚骚骚骚扰扰扰扰了了了了法法法法老老老老的的的的安安
18、安安宁宁宁宁,死死死死神神神神之之之之翼翼翼翼将将将将在在在在它它它它的的的的头头头头上上上上降降降降临临临临。”小机器人挑战法老咒语,代替科小机器人挑战法老咒语,代替科小机器人挑战法老咒语,代替科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。学家勇探胡夫金字塔内部秘道。学家勇探胡夫金字塔内部秘道。学家勇探胡夫金字塔内部秘道。“金字塔漫游者金字塔漫游者”机器人机器人 511511,地地面面探探测测雷雷达达、超超声声波波传感器(测石头厚度)。传感器(测石头厚度)。EXIT传感器技术及应用传感器技术及应用传感器技术简介三、三、传感器技术的应用传感器技术的应用n 传感器与家用电器传感器与家
19、用电器传感器与家用电器传感器与家用电器 自自自自动动动动电电电电饭饭饭饭锅锅锅锅、吸吸吸吸尘尘尘尘器器器器、空空空空调调调调器器器器、电电电电子子子子热热热热水水水水器器器器、风风风风干干干干器器器器、电电电电熨熨熨熨斗斗斗斗、电电电电风风风风扇扇扇扇、洗洗洗洗衣衣衣衣机机机机、洗洗洗洗碗碗碗碗机机机机、照照照照相相相相机机机机、电电电电冰冰冰冰箱箱箱箱、电电电电视视视视机机机机、录录录录像机、家庭影院。像机、家庭影院。像机、家庭影院。像机、家庭影院。EXIT传感器技术及应用传感器技术及应用传感器技术简介三、三、传感器技术的应用传感器技术的应用n 传感器与遥感技术传感器与遥感技术传感器与遥感技
20、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EXIT传感器技术及应用传感器技术及应用传感器技术简介三、三、传感器技术的应用传感器技术的应用n
21、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 “改改改改变变变变那那那那种种种种认认认认为为为为军军军军事事事事力力力力量量量量主主主主要要要要是是是是军军军军舰舰舰舰、坦坦坦坦克克克克和和和和飞飞飞飞机机机机的的的的概概概概念念念念,把把把把我我我我们们们们的的的的注注注注意意意意力力力力放放放放在在在在思思思思考考考考信信信信息息息息和和和和电电电电信信信信技技技技术术术术所所所所能能能能提提提提供供供供的的的的军军军军事事事事力力力力量量量量上上上上来来来来。这这这这场场场场军军军军事事事事革革革革命命命命标标标标志志志志着着着
22、着一一一一种种种种转转转转变变变变,即即即即从从从从重重重重视视视视军军军军舰舰舰舰、坦坦坦坦克克克克和和和和飞飞飞飞机机机机,转转转转为为为为重重重重视视视视诸诸诸诸如如如如传传传传感感感感器器器器这这这这类类类类东东东东西西西西的的的的作用。作用。作用。作用。”“信息时代的军事革命信息时代的军事革命信息时代的军事革命信息时代的军事革命”美国参联会副主席欧文斯上将美国参联会副主席欧文斯上将美国参联会副主席欧文斯上将美国参联会副主席欧文斯上将特种武器观察、侦察、探测特种武器观察、侦察、探测特种武器观察、侦察、探测特种武器观察、侦察、探测EXIT传感器技术及应用传感器技术及应用传感器技术简介三、
23、三、传感器技术的应用传感器技术的应用n 传感器在医疗及人体医学上的应用传感器在医疗及人体医学上的应用传感器在医疗及人体医学上的应用传感器在医疗及人体医学上的应用 医医医医用用用用传传传传感感感感器器器器:人人人人体体体体内内内内部部部部温温温温度度度度、血血血血液液液液、呼呼呼呼吸吸吸吸流流流流量量量量、肿肿肿肿瘤瘤瘤瘤、心心心心音、腔内压力、心脑电波。音、腔内压力、心脑电波。音、腔内压力、心脑电波。音、腔内压力、心脑电波。n 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
24、定轨道上。速速速速度度度度、加加加加速速速速度度度度、飞飞飞飞行行行行距距距距离离离离测测测测量量量量:陀陀陀陀螺螺螺螺仪仪仪仪、阳阳阳阳光光光光传传传传感感感感器器器器、星星星星光光光光传感器、地磁传感器。传感器、地磁传感器。传感器、地磁传感器。传感器、地磁传感器。周围环境、内部设备监控、本身状态。周围环境、内部设备监控、本身状态。周围环境、内部设备监控、本身状态。周围环境、内部设备监控、本身状态。EXIT传感器技术及应用传感器技术及应用传感器技术简介三、三、传感器技术的应用传感器技术的应用n 传感器技术的应用遍及各个领域传感器技术的应用遍及各个领域传感器技术的应用遍及各个领域传感器技术的应
25、用遍及各个领域 传传传传感感感感器器器器已已已已渗渗渗渗透透透透到到到到宇宇宇宇宙宙宙宙开开开开发发发发、海海海海洋洋洋洋探探探探测测测测、军军军军事事事事国国国国防防防防、环环环环境境境境保保保保护护护护、资资资资源源源源调调调调查查查查、医医医医学学学学诊诊诊诊断断断断、生生生生物物物物工工工工程程程程、商商商商检检检检质质质质检检检检、甚甚甚甚至至至至文文文文物物物物保保保保护护护护等极其广泛的领域。等极其广泛的领域。等极其广泛的领域。等极其广泛的领域。毫毫毫毫不不不不夸夸夸夸张张张张地地地地说说说说:几几几几乎乎乎乎每每每每个个个个现现现现代代代代化化化化项项项项目目目目,以以以以至至
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