初識傳感器課件

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】一、知識目標(biāo)1.能說出傳感器的定義和檢測對象2.能例舉生活中傳感器應(yīng)用的例子3.知道傳感器的組成及分類二、能力目標(biāo)1.能說出傳感器技術(shù)檢測的目的和對象2.能例舉典型傳感器產(chǎn)品三、素質(zhì)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生對知識的探究意識2.開拓學(xué)生的思維能力，激發(fā)對課程學(xué)習(xí)的熱情項(xiàng)目一初識傳感器1【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】1.傳感器定義2.傳感器類型3.傳感器應(yīng)用發(fā)展2人們?yōu)榱藦耐饨绔@取信息，必須借助于感覺器官，如用眼睛感受到物體的存在；用耳朵辨別聲音；用鼻子感覺到氣味；用皮膚感知溫度等。然后將所有感受到的信息傳輸給大腦，經(jīng)過大腦的判斷和處理，由大腦發(fā)出指令指揮四肢作出相應(yīng)的動作，并把結(jié)果反饋給大腦?！救蝿?wù)背景】任務(wù)一認(rèn)識傳感器的應(yīng)用圖

1-1-1人體與機(jī)器設(shè)備各功能部分的對應(yīng)關(guān)系3【知識準(zhǔn)備】1.生活中的傳感器圖1-1-2自動門圖1-1-3光電鼠標(biāo)42.工業(yè)自動化控制中的傳感器圖1-1-4工作臺位移檢測直線位移型輸送軌道上，通常裝有光電式傳感器，時(shí)刻檢測工作臺的位置，如下圖1-1-4，當(dāng)工作臺到底傳感器相應(yīng)位置，傳感器指示燈亮，并發(fā)出對應(yīng)到位信號，可以控制工作臺的下一步動作。52.工業(yè)自動化控制中的傳感器在包裝業(yè)中，用線性激光傳感器可以檢測包裝外形的缺陷，傳感器發(fā)出光束，若光線能完全穿過則瓶身沒有缺陷，若部分光線被阻擋，則說明包裝瓶收縮有缺陷。。圖1-1-5包裝瓶外形檢驗(yàn)63.在危險(xiǎn)情況救助中傳感器的應(yīng)用（a）雷達(dá)波探測器（b）視頻探測器（c）音頻探測器（d）紅外熱成像生命探測儀圖1-1-7常用地震救援探測設(shè)備74.在航空航天行業(yè)中傳感器應(yīng)用航空航天器上，需要搭載各類型的傳感器進(jìn)行設(shè)備的控制和監(jiān)控，如用來傳感與維持方向的陀螺儀，同時(shí)配合加速度傳感器運(yùn)用于慣性引導(dǎo)系統(tǒng)中，還有對溫度、壓力、濕度、氧氣含量等多種類型的傳感器。圖1-1-8“好奇”號火星車85.傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢智能化傳感器與微處理機(jī)相結(jié)合，使之不僅具有檢測功能，還具有信息處理、邏輯判斷、自診斷，以及“思維”等人工智能。微型化計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）技術(shù)和集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）技術(shù)應(yīng)用與傳感器技術(shù)，從而引發(fā)的傳感器的微型化無線網(wǎng)絡(luò)化無線技術(shù)也運(yùn)用到傳感器技術(shù)中，與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、RFID射頻技術(shù)在智能家居控制、汽車技術(shù)、航空航天技術(shù)中均有所體現(xiàn)多功能化傳感器的多功能化也是重要的發(fā)展方向之一圖1-1-9智能手機(jī)1-1-10智能家居9

1.請利用網(wǎng)絡(luò)、技術(shù)書籍等資料查找并了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、RFID射頻技術(shù)的含義。2.通過觀察，說說家用電器中的傳感器有哪些，如何控制的?！救蝿?wù)思考】10我們已經(jīng)了解傳感器是采集信息和處理信息的元件，可以感受光、力、溫度、濕度等不同的物理量，那么我們應(yīng)該怎樣定義傳感器呢？傳感器系統(tǒng)應(yīng)該有著怎樣的結(jié)構(gòu)呢？又如何分類？【任務(wù)背景】任務(wù)二傳感器組成及分類111.傳感器的概念在國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T7665-1987）《傳感器通用術(shù)語》中對傳感器的定義如下：能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。

其中，敏感元件是指傳感器中能直接感受或相應(yīng)被測量的部分；轉(zhuǎn)換元件是指傳感器中將敏感元件感受或相應(yīng)的被測量轉(zhuǎn)換成適于傳輸或測量的電信號部分?！局R準(zhǔn)備】121.傳感器的概念

圖1-2-1傳感器信號轉(zhuǎn)換132.傳感器的組成傳感器通常由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、轉(zhuǎn)換電路及輔助電源組成。圖1-2-2傳感器組成框圖142.傳感器的組成

圖1-2-3歐姆龍E2B系列接近傳感器結(jié)構(gòu)153.傳感器的分類

用途內(nèi)容說明有無檢測特定區(qū)域物品有、無的檢測位置判定特定點(diǎn)的物品的位置檢測判定/分類多項(xiàng)判定標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行如長短/大小/形狀/顏色等的判定/分類檢查檢驗(yàn)檢查基準(zhǔn)如：面積、尺寸、形狀、顏色、濃淡、明暗等的不同來判定表1-2-1傳感器按用途分類16常用傳感器表1-2-1傳感器按用途分類接近傳感器光電傳感器磁性開關(guān)溫度傳感器壓電式傳感器旋轉(zhuǎn)編碼器17常用傳感器表1-2-1傳感器按用途分類圖像傳感器條形碼閱讀器安全傳感器181.什么是傳感器？傳感器的基本組成包括哪兩個(gè)部分？各起什么作用？2.請回答傳感器組成的各個(gè)部分名稱及作用。3.為了避免公共場所的火災(zāi)，你認(rèn)為需要安裝哪些傳感器？4.通過自動流水線分裝瓶裝水，你認(rèn)為該在流水線上安裝哪些類型（功能）的傳感器？?！救蝿?wù)思考】19【知識拓展】傳感器的基本特性和常用術(shù)語1.確定傳感器的類型要測量某種參數(shù)，需要根據(jù)被測量的特點(diǎn)和傳感器的使用條件、量程大小、被測位置、測量方式、信號引出方法以及接觸式或非接觸式測量、在線或非在線測量等因素確定選用何種類型的傳感器。202.傳感器的基本特性傳感器的特性是指輸入量

（被測量）與輸出量

之間的關(guān)系，包含靜態(tài)特性和動態(tài)特性。基本特性定義靜態(tài)特性線性度傳感器的輸出量和輸入量之間成線性關(guān)系的程度靈敏度傳感器在穩(wěn)定信號作用下輸出量變化對輸入量變化的比值分辨力傳感器在規(guī)定的測量范圍內(nèi)能夠檢測到的最小輸入信號變化量遲滯表征傳感器在正向（輸入量增大）和反向（輸入量減?。┬谐涕g輸出-輸入特性曲線不一致的程度重復(fù)性指輸入量按同一方向作全量程多次測試時(shí)，所得的特性曲線不一致性的程度漂移指在外界的干擾下，在一定時(shí)間間隔內(nèi)，輸出量發(fā)生與輸入量無關(guān)的、不需要的變化精度指測量結(jié)果的可靠程度動態(tài)特性響應(yīng)速度傳感器的穩(wěn)定輸出信號在規(guī)定誤差范圍內(nèi)歲輸入信號變化的快慢頻率響應(yīng)傳感器輸出特性與輸入信號頻率之間的關(guān)系213.傳感器常用術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)檢測物體指測定傳感器基本性能時(shí)所使用的檢測物體，其材質(zhì)、形態(tài)、尺寸等都是規(guī)定好的檢測距離、復(fù)位距離、應(yīng)差223.傳感器常用術(shù)語響應(yīng)時(shí)間與響應(yīng)頻率t1：當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)檢測物體進(jìn)入傳感器的動作區(qū)域，傳感器從處于“動作”狀態(tài)到輸出輸出為ON的時(shí)間。t2：當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)檢測物體離開傳感器的動作區(qū)域，傳感器的輸出至OFF的時(shí)間。響應(yīng)時(shí)間：t=t1+t2。響應(yīng)頻率指按照指定的方法，反復(fù)接近標(biāo)準(zhǔn)檢測物體時(shí)，每秒鐘檢測隨之產(chǎn)生的輸出次數(shù)，

233.