傳感器應(yīng)用領(lǐng)域介紹

機(jī)電類

《自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用》

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統(tǒng)一書(shū)號(hào)：ISBN978-7-111-34300-4

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2012年7月版12/31/20231緒論《自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用》共13章，按傳感器的工作原理劃分章節(jié)，第一章介紹測(cè)量的基本概念；2~11章，每章介紹一個(gè)大類傳感器的原理及應(yīng)用；第12章介紹抗干擾技術(shù)。第13章介紹傳感器的綜合應(yīng)用。緒論主要介紹檢測(cè)技術(shù)的定義、檢測(cè)技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用、工業(yè)檢測(cè)技術(shù)涉及的內(nèi)容、自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的組成，介紹檢測(cè)技術(shù)中經(jīng)常使用到的系統(tǒng)框圖、傳感器、信號(hào)調(diào)理電路、顯示器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等的含義，舉例說(shuō)明自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的組成，介紹檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，介紹了本課程的任務(wù)、學(xué)習(xí)方法，以及課程配套教輔網(wǎng)站和參考閱讀資料的使用。12/31/202320.1檢測(cè)技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用0.2工業(yè)檢測(cè)技術(shù)的內(nèi)容0.3自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的組成0.4自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)舉例0.5檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)0.6本課程的任務(wù)和學(xué)習(xí)方法自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用緒論目錄進(jìn)入進(jìn)入進(jìn)入進(jìn)入進(jìn)入進(jìn)入12/31/202330.0檢測(cè)技術(shù)的定義利用各種物理、化學(xué)效應(yīng)，選擇合適的方法與裝置，將生產(chǎn)、科研、生活等各方面的有關(guān)信息通過(guò)檢查與測(cè)量的方法，賦予定性或定量結(jié)果的過(guò)程，稱為檢測(cè)技術(shù)。能夠自動(dòng)地完成整個(gè)檢測(cè)處理過(guò)程的技術(shù)稱為自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)。12/31/20234例：曹沖稱象方法：比較法；裝置：船、石頭、小秤；檢查、測(cè)量，從而得到：定性、定量的結(jié)果。12/31/20235一、檢測(cè)技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用。神舟飛船回收過(guò)程的測(cè)控技術(shù)12/31/20236檢測(cè)技術(shù)在衛(wèi)星中的應(yīng)用紅外掃描區(qū)域人造衛(wèi)星12/31/20237北京天安門(mén)金水橋12/31/20238北京天安門(mén)金水橋金水橋12/31/20239、檢測(cè)技術(shù)在海嘯預(yù)報(bào)中的應(yīng)用海浪振動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)浮標(biāo)深海地溝12/31/202310生命探測(cè)儀在地震中的應(yīng)用12/31/202311生命探測(cè)儀原理雷達(dá)信號(hào)發(fā)送器連續(xù)發(fā)射電磁信號(hào)，對(duì)一定空間進(jìn)行掃描.，接收器不斷接收反射信號(hào)。如果被探測(cè)者保持靜止,返回信號(hào)頻率不變。如果目標(biāo)在動(dòng),則產(chǎn)生多普勒信號(hào)。通過(guò)接收的信號(hào)進(jìn)行算法處理，就可以判斷目標(biāo)是否有心跳、呼吸和移動(dòng)。12/31/202312檢測(cè)技術(shù)在飛機(jī)安全檢查中的應(yīng)用12/31/202313二、工業(yè)檢測(cè)技術(shù)涉及的內(nèi)容熱工量（t、p、q、h）：溫度t（℃、K、℉）例：0℃相當(dāng)于32℉，20℃相當(dāng)于68℉，

100℃相當(dāng)于212℉

壓力（壓強(qiáng)）p（Pa）、壓差Δp

、真空度、流速v（m/s）、流量q（t、m3

）、物位、液位h（m）回目錄12/31/202314工業(yè)檢測(cè)技術(shù)涉及的內(nèi)容（續(xù)）機(jī)械量：直線位移x（m）、角位移α、速度、加速度a（m/s2）、振動(dòng)、噪聲、轉(zhuǎn)速n（r/min）、力F、力矩T（Nm）、應(yīng)變

ε（

m/m）、質(zhì)量（重量）m（kg、t）幾何量長(zhǎng)度、厚度、角度、直徑、間距、形狀、粗糙度、硬度、材料缺陷等12/31/202315工業(yè)檢測(cè)涉及的內(nèi)容（續(xù)）物體的性質(zhì)和成分量：空氣的濕度（絕對(duì)、相對(duì)）、氣體的化學(xué)成分、濃度、液體的粘度、濁度、透明度、物體的顏色狀態(tài)量：工作機(jī)械的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（啟停等）、生產(chǎn)設(shè)備的異常狀態(tài)（超溫、過(guò)載、泄漏、變形、磨損、堵塞、斷裂、振動(dòng)等）電工量：

U、I、f、R、Z、E、B……

絕大多數(shù)已在電工、電子等課程中講授，不屬于本課程的范圍，僅介紹霍爾電流、電壓傳感器。12/31/202316三、自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的組成

不帶微處理器時(shí)自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)系統(tǒng)原理框圖所謂系統(tǒng)原理框圖，就是將系統(tǒng)中的主要功能或電路的名稱畫(huà)在方框內(nèi)，按信號(hào)的流程，將幾個(gè)方框用箭頭聯(lián)系起來(lái)，有時(shí)還可以在箭頭上方標(biāo)出信號(hào)的名稱。

12/31/202317人體信息測(cè)控過(guò)程與自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的比較12/31/202318演示自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)與人體信息測(cè)控過(guò)程的比較12/31/202319一種典型的自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)發(fā)電廠有上千只傳感器，并組成測(cè)控系統(tǒng)12/31/202320航天服與傳感器12/31/202321檢測(cè)技術(shù)在車(chē)輛碰撞預(yù)防系統(tǒng)中的應(yīng)用12/31/202322傳感器：在本教材中是指一個(gè)能將被測(cè)的非電量變換成電量的器件

玻璃溫度計(jì)是一種傳感器，但不屬于本教材所講授的傳感器范圍。12/31/202323

能將溫度轉(zhuǎn)換為電壓的傳感器—熱電偶

12/31/202324目前常用的顯示器：模擬顯示、數(shù)字顯示、圖象顯示及記錄儀等

模擬顯示的特點(diǎn)：直觀、穩(wěn)定，但不夠準(zhǔn)確。12/31/202325光柱也屬于模擬顯示光柱顯示的特點(diǎn)：直觀101線/240°車(chē)用光柱儀表顯示12/31/202326既能用光柱顯示被測(cè)值，也有數(shù)字顯示光柱直觀地指示出儲(chǔ)液罐中的液位設(shè)定值實(shí)際值（分辨力較高）12/31/202327數(shù)字式儀表數(shù)字式儀表的特點(diǎn)：準(zhǔn)確，但最后一位可能會(huì)跳動(dòng)不止。熱敏電阻12/31/202328LED亮度高、耐振動(dòng)LED、LCD顯示的比較LCD耗電省、集成度高，但不利于夜間觀察。12/31/202329帶背光板的LCD儀器可以在夜間觀看12/31/202330圖像顯示特點(diǎn)——

能顯示復(fù)雜的圖形和曲線，但價(jià)格比數(shù)字顯示昂貴。12/31/202331帶RS-232接口（或USB接口）的

數(shù)字萬(wàn)用表及數(shù)據(jù)采集功能能將采集到的波形及數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)中，可隨時(shí)重放。12/31/202332記錄儀用來(lái)記錄被檢測(cè)對(duì)象的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。12/31/202333無(wú)紙記錄儀（動(dòng)畫(huà)演示）重現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)和歷史曲線。存儲(chǔ)硬盤(pán)可達(dá)幾十個(gè)T。12/31/202334數(shù)據(jù)處理裝置數(shù)據(jù)處理裝置主要是指計(jì)算機(jī)?？梢詫?duì)振動(dòng)進(jìn)行頻譜分析等。12/31/202335執(zhí)行機(jī)構(gòu)可拔插的繼電器所謂執(zhí)行機(jī)構(gòu)通常是指各種繼電器，電磁鐵、電磁閥門(mén)、電磁調(diào)節(jié)閥、伺服電動(dòng)機(jī)等，它們?cè)陔娐分衅鹜〝?、控制、調(diào)節(jié)、保護(hù)等作用。12/31/202336繼電器結(jié)構(gòu)1－電磁線圈2－鐵心3－鐵扼4－簧片5－動(dòng)觸點(diǎn)6－動(dòng)斷觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）7－動(dòng)合觸點(diǎn)（常開(kāi)觸點(diǎn)）8－安全試驗(yàn)標(biāo)記12/31/202337各種繼電器汽車(chē)?yán)^電器（可拔插）中間繼電器12/31/202338焊接型繼電器可靠性強(qiáng)，但更換困難12/31/202339中間繼電器及插座12/31/202340固態(tài)繼電器特點(diǎn)：控制功率小、體積小、無(wú)火花；但易因過(guò)流、過(guò)壓燒毀，需設(shè)置可靠的保護(hù)電路。12/31/202341固態(tài)繼電器（續(xù)）12/31/202342電磁鐵——能產(chǎn)生

可控機(jī)械力

12/31/202343電磁閥門(mén)

電磁線圈通電前，閥芯堵塞管道。通電后，產(chǎn)生電磁力，克服彈簧的彈力，吸引閥芯向上動(dòng)作，流體回路導(dǎo)通。

流體12/31/202344電磁閥門(mén)的控制線圈

加上額定電壓后，電磁閥門(mén)導(dǎo)通，被控對(duì)象可以是液體或氣體。12/31/202345電動(dòng)調(diào)節(jié)閥——用于控制流量的大小加上控制信號(hào)，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥在電動(dòng)機(jī)的控制下，可以逐漸開(kāi)合，開(kāi)合角度可控，但不會(huì)超過(guò)90°。12/31/202346小型電動(dòng)調(diào)節(jié)閥單向使用12/31/202347電動(dòng)球閥的解剖及工作原理利用電動(dòng)力調(diào)節(jié)球閥的角度，從而控制閥門(mén)的通流能力。出水口球閥12/31/202348電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的工作過(guò)程在計(jì)算機(jī)控制下，與電動(dòng)調(diào)節(jié)閥同軸的電動(dòng)機(jī)緩慢旋轉(zhuǎn)，從而控制電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)、關(guān)、或半開(kāi)、半關(guān)……12/31/202349伺服電動(dòng)機(jī)

可以

正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、快轉(zhuǎn)、慢轉(zhuǎn)伺服型雷達(dá)天線12/31/202350報(bào)警器報(bào)警燈及揚(yáng)聲器不同顏色表示不同狀態(tài)12/31/202351四、自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)舉例自動(dòng)磨削測(cè)控系統(tǒng)回目錄12/31/202352五、檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)1．不斷提高檢測(cè)系統(tǒng)的測(cè)量準(zhǔn)確度、量程范圍、延長(zhǎng)使用壽命、提高可靠性。近年來(lái)，人們研制出許多高精度和寬量程的檢測(cè)儀器以滿足各種需要。人們還對(duì)傳感器的可靠性和故障率的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了大量的研究，使得檢測(cè)系統(tǒng)的可靠性及壽命大幅度提高?，F(xiàn)在，許多檢測(cè)系統(tǒng)可以在極其惡劣的環(huán)境下連續(xù)工作數(shù)十萬(wàn)小時(shí)。12/31/202353提高測(cè)量精度數(shù)字式電壓表及歐姆表量程切換到2V時(shí)，分辨力可達(dá)到10μV12/31/202354提高可靠性

火箭內(nèi)的儀器必須能承受巨大的加速度。12/31/202355提高可靠性（續(xù)）

設(shè)想中的月球基地儀器設(shè)備必須能承受巨大的溫差和宇宙射線輻射。12/31/2023562．應(yīng)用新技術(shù)和新的物理效應(yīng)，擴(kuò)大檢測(cè)領(lǐng)域月球車(chē)12/31/202357勇氣號(hào)火星車(chē)12/31/202358好奇號(hào)火星車(chē)12/31/202359“惠更斯”號(hào)登陸土衛(wèi)六時(shí)拍攝的照片（距離太陽(yáng)14.3億公里）土衛(wèi)六的表面（固態(tài)甲烷）表面溫度-180℃

卵形土衛(wèi)一表面的大隕石坑。直徑130公里，坑底10公里12/31/202360哈勃天文望遠(yuǎn)鏡（CCD圖像傳感器）

拍攝的星云照片12/31/202361哈勃天文望遠(yuǎn)鏡

拍攝的馬頭座星云照片12/31/202362毒品檢查

12/31/202363

3．發(fā)展集成化、功能化、智能化

傳感器

指紋識(shí)別門(mén)禁指印智能門(mén)禁系統(tǒng)12/31/2023644．采用計(jì)算機(jī)技術(shù)，使檢測(cè)技術(shù)智能化

面部識(shí)別技術(shù)12/31/202365使用模糊（FUZZY）理論計(jì)算的電子血壓計(jì)振蕩法電子血壓計(jì)是用壓力傳感器來(lái)檢測(cè)血液流動(dòng)時(shí)血管振動(dòng)的變化；而傳統(tǒng)的柯氏音法血壓計(jì)是用聽(tīng)診器聽(tīng)取血液流動(dòng)時(shí)發(fā)生的脈沖聲。12/31/2023665．發(fā)展網(wǎng)絡(luò)化傳感器及及網(wǎng)絡(luò)化檢測(cè)系統(tǒng)12/31/202367網(wǎng)絡(luò)化傳感器.12/31/202368圖為學(xué)生參加檢測(cè)技術(shù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和組裝

本課程涉及的學(xué)科面廣，需要理論聯(lián)系實(shí)際，舉一反三，富于聯(lián)想，善于借鑒，關(guān)心和觀察周?chē)母鞣N機(jī)械、電氣、儀表等設(shè)備，重視實(shí)驗(yàn)，才能學(xué)得活、學(xué)得好。六、本課程的任務(wù)和學(xué)習(xí)方法

回目錄12/31/202369可以根據(jù)專業(yè)方向選擇各章中的思考題與習(xí)題。解題之前，必須理解各章的例題和應(yīng)用實(shí)例。還必須掌握上網(wǎng)查閱資料的技巧，收集網(wǎng)絡(luò)有關(guān)資料后，才能完成課后的一些習(xí)題，這種學(xué)習(xí)方法有助于讀者掌握最新的技術(shù)發(fā)展和學(xué)科動(dòng)態(tài)?？梢詮恼n程配套教輔網(wǎng)站（或）下載有關(guān)章節(jié)的多媒體課件和眾多的專業(yè)拓展閱讀資料，了解檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展歷史，了解傳感器的選型、安裝、調(diào)試和使用，以便于更好地理解學(xué)習(xí)本書(shū)各部分時(shí)所遇到的知識(shí)難點(diǎn)。

各章的思考題與習(xí)題12/31/202370

百度網(wǎng)上

檢索資料12/31/202371

谷歌網(wǎng)上檢索資料12/31/202372

可以從本課程配套網(wǎng)站下載與課程同步的50萬(wàn)字以上的專業(yè)閱讀資料12/31/202373

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關(guān)鍵詞：“壓力傳感器”Filetipe:all12/31/202377