無人機傳感器與檢測技術課件：傳感器初識

傳感器認知項目描述電物理量的測量一般使用電工儀表和電子儀器，要求輸入的信號為電信號。而非電物理量的測量則需要將非電物理量轉(zhuǎn)換成與非電物理量有一定關系的電量，再進行測量，實現(xiàn)這種技術的器件被稱為傳感器。本項目擬通過傳感器的特性調(diào)研、壓電式傳感器測量振動頻率實驗和測量數(shù)據(jù)處理實例等工作任務，讓學生認識傳感器、掌握傳感器的基本特性，并培養(yǎng)學生愛護公物、規(guī)范操作、團隊協(xié)作意識。認識無人機上的傳感器一類是飛行控制傳感器，另一類是任務載荷傳感器。超聲傳感器飛控飛行（懸停、避障等）加速度計陀螺儀磁羅盤氣壓高度計雙目立體深度視覺傳感器圖像傳感器大疆

御MavicAir2上的傳感器大疆PHANTOM4A上的傳感器大疆PHANTOM4Pro上的紅外線傳感器

傳感器初識任務描述

傳感器是一種檢測裝置。它能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出。本任務旨在通過對一般工業(yè)常用傳感器的型式、結(jié)構、工作過程、特性參數(shù)的調(diào)研來實現(xiàn)傳感器的初識。任務實施1)實驗室準備壓電式傳感器、電阻式傳感器、電容式傳感器等常用傳感器。2)列舉生活中常見的傳感器，并說明各傳感器的功能。3)查閱資料，小組總結(jié)匯報壓電式傳感器的結(jié)構、工作原理、使用場合等。4)查閱資料，收集常用電阻式傳感器和電容式傳感器的型號、工作原理、量程、使用條件等資料，填寫表1-1。知識鏈接傳感器的物理基礎（1）守恒定律（2）場的定律能量守恒、動量守恒、電荷量守恒運動場的運動定律、電磁場的感應定律等（3）物質(zhì)定律(4）統(tǒng)計法則例如，壓電晶體物質(zhì)法則--壓電效應；半導體物質(zhì)法則—光電效應等視覺聽覺嗅覺觸覺味覺大腦肌體圖像傳感器壓力傳感器氣體傳感器離子傳感器溫度傳感器一、傳感器的定義凡是利用一定的物質(zhì)（物理、化學、生物）法則、定理、規(guī)律、效應等進行能量轉(zhuǎn)換與信息轉(zhuǎn)換，并且輸出與輸入嚴格一一對應的器件或裝置。?廣義：?狹義：能把外界非電信息轉(zhuǎn)換成電信號輸出的器件。能感受被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可輸出信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。轉(zhuǎn)換元件指傳感器中能將敏感元件感受或相應的被測量轉(zhuǎn)換成適于傳輸或測量的電信號部分。敏感元件是指傳感器中能直接感受或相應被測量的部分不是所有傳感器都必需包括敏感元件和轉(zhuǎn)換元件。傳感器的組成框圖被測量敏感元件變換元件信號調(diào)理電路非電量電物理量電參量輔助電源傳感器的基本功能是檢測信號和信號轉(zhuǎn)換①傳感器是測量裝置，用于完成檢測任務④傳感器的輸入量和輸出量有一定的對應關系，且應有一定的精確度。②傳感器的輸入量是某一被測量，可以是物理量、化學量、生物量等③傳感器的輸出量要便于傳輸、轉(zhuǎn)換、處理和顯示等，可以是氣、光、電物理量等；繁多二、傳感器的分類1按被測物理量分類基本被測物理量派生被測物理量位移線位移長度、厚度、應變、振動、磨損、平面度角位移旋轉(zhuǎn)角、偏轉(zhuǎn)角、角振動速度線速度速度、振動、流量、動量角速度轉(zhuǎn)速、角振動加速度線加速度振動、沖擊、質(zhì)量角加速度角振動、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)動慣量力壓力重力、應力、力矩時間頻率周期、計數(shù)、統(tǒng)計分布溫度熱容、氣體速度、渦流光光通量與密度、光譜分布濕度水氣、水分、露點2按傳感器工作原理分類電學式傳感器電阻式傳感器電容式傳感器電感式傳感器磁電式傳感器電渦流式傳感器磁學式傳感器光電式傳感器電勢型傳感器電荷型傳感器半導體型傳感器諧振式傳感器電化學式傳感器3按信號變換特征分類結(jié)構型傳感器物性型傳感器通過傳感器結(jié)構參數(shù)的變化來實現(xiàn)信號的轉(zhuǎn)換，如電容式傳感器利用敏感元件材料本身屬性的變化來實現(xiàn)信號的變換，如壓電式傳感器4按能量關系分類能量轉(zhuǎn)換型傳感器能