传感器创新设计23页PPT
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传感器技术 PPT课件
•传感器节点被用于各种不同的应用中，因此节点硬件和软件的设计必须
具有灵活性和扩展性
•节点的硬件设计需满足一定的标准接口，例如节点和传感板的接口统 一有利于给节点安装上不同功能的传感器
•软件的设计必须是可剪裁的，能够根据不同应用的需求，安装不同功能
的软件模块
大规模长时间部署传感器的设计需求
鲁棒性
•鲁棒性是实现传感器网络长时间部署的重要保障
无线传感器组成
•传感器 •微处理器 •无线通信芯片 •电池
号和通过数字信号，选择是否需要外部模数转 换器和额外的校准技术。
常用传感器及其关键特性
设计需求回顾
•低成本与微型化 •低功耗 •灵活性与扩展性 •鲁棒性
无线传感器组成
•传感器 •微处理器 •无线通信芯片 •电池
3.5 硬件平台
微处理器
微处理器是无线传感节点中负责计算的核心 ，目前 的微处理器芯片同时也集成了内存、闪存、模数转
低功耗
•在硬件设计上采用低功耗芯片
例如TelosB节点使用的微处理器，在正常工作状态下功率为3mW，而一
般的计算机的功率为200到300W
•软件节能策略来实现节能
软件节能策略的核心就是尽量使节点在不需要工作的时候进入低
功耗模式，仅在需要工作的时候进入正常状态
大规模长时间部署传感器的设计需求
灵活性与扩展性
•通信芯片的传输距离是选择传感节点的重要指标。
设计需求回顾
•低成本与微型化 •低功耗 •灵活性与扩展性 •鲁棒性
发射功率越大，接受灵敏度越高，信号传输距离越远。
•常用通信芯片： •CC1000：可工作在433MHz，868MHz和915MHz；
无线传感器组成
•传感器 •微处理器 •无线通信芯片 •电池
具有灵活性和扩展性
•节点的硬件设计需满足一定的标准接口，例如节点和传感板的接口统 一有利于给节点安装上不同功能的传感器
•软件的设计必须是可剪裁的，能够根据不同应用的需求，安装不同功能
的软件模块
大规模长时间部署传感器的设计需求
鲁棒性
•鲁棒性是实现传感器网络长时间部署的重要保障
无线传感器组成
•传感器 •微处理器 •无线通信芯片 •电池
号和通过数字信号，选择是否需要外部模数转 换器和额外的校准技术。
常用传感器及其关键特性
设计需求回顾
•低成本与微型化 •低功耗 •灵活性与扩展性 •鲁棒性
无线传感器组成
•传感器 •微处理器 •无线通信芯片 •电池
3.5 硬件平台
微处理器
微处理器是无线传感节点中负责计算的核心 ，目前 的微处理器芯片同时也集成了内存、闪存、模数转
低功耗
•在硬件设计上采用低功耗芯片
例如TelosB节点使用的微处理器，在正常工作状态下功率为3mW，而一
般的计算机的功率为200到300W
•软件节能策略来实现节能
软件节能策略的核心就是尽量使节点在不需要工作的时候进入低
功耗模式，仅在需要工作的时候进入正常状态
大规模长时间部署传感器的设计需求
灵活性与扩展性
•通信芯片的传输距离是选择传感节点的重要指标。
设计需求回顾
•低成本与微型化 •低功耗 •灵活性与扩展性 •鲁棒性
发射功率越大，接受灵敏度越高，信号传输距离越远。
•常用通信芯片： •CC1000：可工作在433MHz，868MHz和915MHz；
无线传感器组成
•传感器 •微处理器 •无线通信芯片 •电池
传感器ppt课件
汽车电子
总结词
传感器在汽车电子中发挥重要作用，提高车 辆安全性能和驾驶体验。
详细描述
现代汽车中，传感器被广泛应用于发动机控 制、底盘控制、车身控制等系统中。通过使 用传感器，车辆可以实现燃油喷射、点火时 刻控制、刹车防抱死等复杂的功能。同时， 传感器还为驾驶者提供诸如车速、转速、水 温等实时信息，帮助驾驶者更好地掌握车辆
将传感器输出的信号通过数据采集系统进行 采集，并将其转换为计算机能够处理的数字 信号。
数据处理
采集到的数字信号需要进行数据处理，包括 数据分析和处理、数据存储和检索等，以便 得到有用的信息和结果。
04
传感器在自动化中的应用
工业自动化
要点一
总结词
传感器在工业自动化中应用广泛，提高生产效率和产品质 量。
05
传感器的发展趋势与挑战
新材料与新技术的应用
纳米材料
随着纳米材料的发展，传感器正朝着纳米级精度和灵 敏度的方向发展，提高传感器的响应速度和准确性。
新型传感器材料
新型传感器材料如碳纳米管、石墨烯等具有优异的物理 、化学性能，为传感器设计提供了更多的选择和可能性 。
智能化与微型化趋势
智能化
智能化传感器能够通过算法和数据处理技术对感知数据进行处理、分析和解释，提高传感器输出的准确性和可靠 性。
压电式传感器
总结词
高精度、响应快、适合动态测量
详细描述
压电式传感器利用压电效应原理，通过检测压电材料的电压变化来检测物理量，如压力、加速度等。 由于其具有高精度、响应快、适合动态测量等优点，因此在振动、冲击、噪声等测量领域得到广泛应 用。
磁性传感器
总结词
高灵敏度、宽测量范围、易于实现小型化和集成化
新型传感器PPT学习课件
• 智能传感器是技术演进的结果，满足万物互联对感知层提出的要求，预计将随着智能消 费电子设备、工业物联网、车联网与自动驾驶、智慧城市、智能医疗等新产业的发展迎 来快速增长。
2020/2/26
6
微处理器
• 智能传感器的核心；充分发挥软件的功能 • 不仅能对传感数据进行计算、存储、数据处理 • 还可以通过反馈回路对传感器进行调节
优势 • 可完成硬件难以完成的任务 • 大大降低传感器制造的难度 • 提高了传感器的性能
2020/2/26
7
智能传感器的实现途径
• 非集成化实现：
• “微处理器”与传感器的结合方式：
• 一种是将传感器与微处理器集成在一个芯片上构成所谓的“单片智能传感器” • 另一种是指传感器能够配微处理器（分离方式）
2020/2/26
4
智能传感器的起源
• 智能传感器概念最早由美国宇航局在研发宇宙飞船过程 中提出来,并于1979年形成产品。
• 宇宙飞船上需要大量的传感器不断向地面或飞船上的处 理器发送温度、位置、速度和姿态等数据信息
第13章 新型传感器
2
1
2020/2/26
2
新型传感器
• 新型传感器：相对于传统传感器而言，近年新出 现的一类传感器
• 特点：
• 智能化、多功能化、综合性、微型化、集成化、网络化等 • 检测信号的种类丰富、检测功能强大、检测精度高
• 本章主要涉及
• 智能传感器 • 模糊传感器 • 微传感器 • 网络传感器
• 即便使用一台大型计算机也很难同时处理如此庞大的数 据。何况飞船又限制计算机体积和重量
• 因此希望传感器本身具有信息处理功能，于是将传感器 与微处理器结合，就出现了智能传感器。
2020/2/26
6
微处理器
• 智能传感器的核心；充分发挥软件的功能 • 不仅能对传感数据进行计算、存储、数据处理 • 还可以通过反馈回路对传感器进行调节
优势 • 可完成硬件难以完成的任务 • 大大降低传感器制造的难度 • 提高了传感器的性能
2020/2/26
7
智能传感器的实现途径
• 非集成化实现：
• “微处理器”与传感器的结合方式：
• 一种是将传感器与微处理器集成在一个芯片上构成所谓的“单片智能传感器” • 另一种是指传感器能够配微处理器（分离方式）
2020/2/26
4
智能传感器的起源
• 智能传感器概念最早由美国宇航局在研发宇宙飞船过程 中提出来,并于1979年形成产品。
• 宇宙飞船上需要大量的传感器不断向地面或飞船上的处 理器发送温度、位置、速度和姿态等数据信息
第13章 新型传感器
2
1
2020/2/26
2
新型传感器
• 新型传感器：相对于传统传感器而言，近年新出 现的一类传感器
• 特点：
• 智能化、多功能化、综合性、微型化、集成化、网络化等 • 检测信号的种类丰富、检测功能强大、检测精度高
• 本章主要涉及
• 智能传感器 • 模糊传感器 • 微传感器 • 网络传感器
• 即便使用一台大型计算机也很难同时处理如此庞大的数 据。何况飞船又限制计算机体积和重量
• 因此希望传感器本身具有信息处理功能，于是将传感器 与微处理器结合，就出现了智能传感器。
传感器设计及制作PPT教案学习
第2页/共28页
近红外光
近红外光（Near Infrared，NIR）是介于 可见光（VIS）和中红外光（MIR）之 间的电磁波，ASTM定义的近红外光谱 区的波长范围为780~2526nm，习惯上 又将近红外区分为近红外短波 （780~1100nm）和近红外长波 （1100~2526nm）两个区域。
传感器设计及制作
会计学Βιβλιοθήκη 1半导体气敏传感器
图 10-1 输 出 电 压 与 温度关 系
图中EH为加热电源，EC为测量电 源，电阻中气敏电阻值的变化 引起电路中电第1页流/共2的8页 变化，输出 电压（信号电压）由电阻Ro上取
半导体气体传感器分类
电阻式半导体气体传感器主要是指半导体金属氧化物陶瓷 气F而e2体变03传化，感。Ti0器气2等，味)制是分成一子的种在阻用薄抗金膜器属表件氧面，化进其物行电薄还阻膜原随反(例着应如气以：体引Sn含起02量传，不感Zn同器O， 传导率的变化。为了消除气味分子还必须发生一次氧化反 应。传感器内的加热器有助于氧化反应进程。它具有成本 低廉、制造简单、灵敏度高、响应速度快、寿命长、对湿 度敏感低和电路简单等优点。
4.信号处理中的随机共振 (二)
(a)
原始周期信号
(b)噪声
(c) 噪声污染的信号
(d) 检测到的周期信号
(e)幅值谱
第22页/共28页
(f) 局部放大的幅值谱
4.信号处理中的随机共
输入信号
幅度
随机共振系统参数
振(三)
A＝ 0.001，频率 ＝f 0.0001
a＝ 0.01，
＝ 0.01
(a) 输出信噪比
实验研究 味觉细胞传感器对天然/人工甜味剂的评估 结论与展望
第19页/共28页
近红外光
近红外光（Near Infrared，NIR）是介于 可见光（VIS）和中红外光（MIR）之 间的电磁波，ASTM定义的近红外光谱 区的波长范围为780~2526nm，习惯上 又将近红外区分为近红外短波 （780~1100nm）和近红外长波 （1100~2526nm）两个区域。
传感器设计及制作
会计学Βιβλιοθήκη 1半导体气敏传感器
图 10-1 输 出 电 压 与 温度关 系
图中EH为加热电源，EC为测量电 源，电阻中气敏电阻值的变化 引起电路中电第1页流/共2的8页 变化，输出 电压（信号电压）由电阻Ro上取
半导体气体传感器分类
电阻式半导体气体传感器主要是指半导体金属氧化物陶瓷 气F而e2体变03传化，感。Ti0器气2等，味)制是分成一子的种在阻用薄抗金膜器属表件氧面，化进其物行电薄还阻膜原随反(例着应如气以：体引Sn含起02量传，不感Zn同器O， 传导率的变化。为了消除气味分子还必须发生一次氧化反 应。传感器内的加热器有助于氧化反应进程。它具有成本 低廉、制造简单、灵敏度高、响应速度快、寿命长、对湿 度敏感低和电路简单等优点。
4.信号处理中的随机共振 (二)
(a)
原始周期信号
(b)噪声
(c) 噪声污染的信号
(d) 检测到的周期信号
(e)幅值谱
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(f) 局部放大的幅值谱
4.信号处理中的随机共
输入信号
幅度
随机共振系统参数
振(三)
A＝ 0.001，频率 ＝f 0.0001
a＝ 0.01，
＝ 0.01
(a) 输出信噪比
实验研究 味觉细胞传感器对天然/人工甜味剂的评估 结论与展望
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传感器的应用和简单设计PPT课件2
传感器的应用和简单设 计PPT课件2
演讲人
首先，在进行传感器使用讲解时，选取军用或者国产先进传感器，帮助学生们增长见识， 提升学生的民族自豪感和民族自信。
其次，传感器理论知识讲解，重点讲授工业生产线上常用的光电、霍尔、磁电、接近开 关、颜色等传感器：将传统传感器知识点颗粒化，融入专业历史、科学家的实际风采， 拓宽学生的眼界，同时增强课程的趣味性。
再次，传感器应用拓展讲授：先进的传感器应用实例中蕴含着丰富的思政元素，可作为 授课背景。如温湿度传感器在智慧农业温室环境控制系统的应用拓展讲解我国传感器网 络的应用发展，
最后，实践过程，强调操作规范性和操作安全性，并将相关内容纳入考核机制，让学生 认识到这些都是从事电子电气类行业相关岗位技术工人必须具备的技能。在传感器综合 应用环节，将每两个学生分成一组，限定时间，完成应用项目.
谢谢
演讲人
首先，在进行传感器使用讲解时，选取军用或者国产先进传感器，帮助学生们增长见识， 提升学生的民族自豪感和民族自信。
其次，传感器理论知识讲解，重点讲授工业生产线上常用的光电、霍尔、磁电、接近开 关、颜色等传感器：将传统传感器知识点颗粒化，融入专业历史、科学家的实际风采， 拓宽学生的眼界，同时增强课程的趣味性。
再次，传感器应用拓展讲授：先进的传感器应用实例中蕴含着丰富的思政元素，可作为 授课背景。如温湿度传感器在智慧农业温室环境控制系统的应用拓展讲解我国传感器网 络的应用发展，
最后，实践过程，强调操作规范性和操作安全性，并将相关内容纳入考核机制，让学生 认识到这些都是从事电子电气类行业相关岗位技术工人必须具备的技能。在传感器综合 应用环节，将每两个学生分成一组，限定时间，完成应用项目.
谢谢
高中创新设计物理粤教选修第三章传感器的应用ppt正式完整版
感元件由两弹簧连接并架在光滑支架上，支架与待测
图1
系统固定在一起，敏感元件的下端可在滑动变阻器R上自由滑动，当系
统加速运动时，敏感元件发生位移并转换为电信号输出.
已知敏感元件的质量为m，两侧弹簧的劲度系数均为k，电源电动势为E，
电源内阻不计，滑动变阻器的总电阻值为R，有效长度为l，静态时输出
电压为U0，试推导加速度a与输出电压U的关系式.
答案
2.农业生产中的传感器 (1)无人管理的自动灌溉系统利用了 湿度 传感器； (2)自动化温室种植中，温室的自动控温就是在温度传感器的帮助下实 现的； (3)现代粮库采用了 温度 传感器和 湿度 传感器.
答案
3.工业生产中的传感器 (1)生产安全中，如将一种埋入式 光纤 传感器安置在大桥或水坝中， 随时可以监控大桥或水坝的裂痕等安全隐患； (2)在自动控制系统中，如数控机床中的位移测量装是电饭锅的结构图，如果感温磁
体的“居里温度”为103 ℃时，下列说法中不
正确的是( B ) A.常温下感温磁体具有较强的磁性
B.当温度超过103 ℃时，感温磁体的磁性较强
图5
C.饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会超过103 ℃，
这时开关按钮会跳起
D.常压下只要锅内有水，锅内的温度就不可能达到103 ℃，开关按钮就不
会自动跳起
答案
例3 如图6所示是电饭煲的电路图，S1是一个温控开关，手动闭合后，当 此开关温度达到居里点(103 ℃)时，会自动断开.S2是一个自动温控开关， 当温度低于70 ℃时，会自动闭合；温度高于80 ℃时，会自动断开.红灯是 加热时的指示灯，黄灯是保温时的指示灯.分流电阻R1＝R2＝500 Ω，加热 电阻丝R3＝50 Ω，两灯的电阻不计.