传感器的地位和作用
第一章 传感器的基本知识
第一章传感器的基本知识复习思考题1. 简述传感器的概念、作用及组成。
2. 传感器的分类有哪几种？各有什么优缺点？3. 传感器是如何命名的？其代号包括哪几部分？在各种文件中如何应用？4. 传感器的静态性能指标有哪些？其含义是什么？5. 传感器的动态特性主要从哪两方面来描述？采用什么样的激励信号？其含义是什么？1.1 传感器的作用与地位◆世界是由物质组成的，各种事物都是物质的不同形态。
人们为了从外界获得信息，必须借助于感觉器官。
◆人的“五官”——眼、耳、鼻、舌、皮肤分别具有视、听、嗅、味、触觉等直接感受周围事物变化的功能，人的大脑对“五官”感受到的信息进行加工、处理，从而调节人的行为活动。
◆人们在研究自然现象、规律以及生产活动中，有时需要对某一事物的存在与否作定性了解，有时需要进行大量的实验测量以确定对象的量值的确切数据，所以单靠人的自身感觉器官的功能是远远不够的，需要借助于某种仪器设备来完成，这种仪器设备就是传感器。
传感器是人类“五官”的延伸，是信息采集系统的首要部件。
电量和非电量◆表征物质特性及运动形式的参数很多，根据物质的电特性，可分为电量和非电量两类。
◆电量——一般是指物理学中的电学量，例如电压、电流、电阻、电容及电感等；◆非电量——则是指除电量之外的一些参数，例如压力、流量、尺寸、位移量、重量、力、速度、加速度、转速、温度、浓度及酸碱度等等。
◆人类为了认识物质及事物的本质，需要对物质特性进行测量，其中大多数是对非电量的测量。
传感器的作用◆非电量不能直接使用一般的电工仪表和电子仪器进行测量，因为一般的电工仪表和电子仪器只能测量电量，要求输入的信号为电信号。
◆非电量需要转化成与其有一定关系的电量，再进行测量，实现这种转换技术的器件就是传感器。
◆传感器是获取自然或生产中信息的关键器件，是现代信息系统和各种装备不可缺少的信息采集工具。
采用传感器技术的非电量电测方法，就是目前应用最广泛的测量技术。
传感器的地位◆随着科学技术的发展，传感器技术、通信技术和计算机技术构成了现代信息产业的三大支柱产业，分别充当信息系统的“感官”、“神经”和“大脑”，他们构成了一个完整的自动检测系统。
sensor原理
sensor原理（原创实用版）目录1.传感器的定义与作用2.传感器的分类3.传感器的工作原理4.传感器的应用领域正文1.传感器的定义与作用传感器（Sensor）是一种能够感知指定的物理、化学或生物量，并将其感知结果转换为可处理的信号输出的装置。
传感器在现代科技领域中具有举足轻重的地位，广泛应用于各种测量、监控和自动控制系统中。
传感器的作用主要体现在信息的获取、传输和处理三个方面，是实现智能化、自动化的关键环节。
2.传感器的分类传感器的分类方法有很多，常见的分类方法有以下几种：（1）按照感知的物理量分类，可以分为：光电传感器、热敏传感器、压力传感器、湿度传感器、磁敏传感器、惯性传感器等。
（2）按照工作原理分类，可以分为：主动式传感器和被动式传感器。
主动式传感器需要向被测物体施加一定的能量，如光电传感器、超声波传感器等；被动式传感器则无需向被测物体施加能量，如热敏传感器、压力传感器等。
（3）按照输出信号的性质分类，可以分为：模拟传感器和数字传感器。
模拟传感器的输出信号是连续的模拟信号，如电压、电流等；数字传感器的输出信号是离散的数字信号，如二进制码等。
3.传感器的工作原理以光电传感器为例，简要介绍传感器的工作原理。
光电传感器是利用光电效应将光信号转换为电信号的传感器。
当光照射到光电传感器上时，会使传感器内部的光电元件产生电子 - 空穴对，进而产生电流。
通过测量产生的电流大小，可以间接测量光照强度。
这就是光电传感器的工作原理。
4.传感器的应用领域传感器在众多领域都有广泛的应用，如工业自动化、生物医学、环境监测、智能交通、智能家居等。
以工业自动化为例，传感器可以实现对生产线上物料的实时监测、对设备的运行状态进行监控，从而保证生产过程的稳定和高效。
在生物医学领域，传感器可以实现对人体生理参数的实时监测，为疾病诊断和治疗提供依据。
在环境监测领域，传感器可以对大气、水质、土壤等环境指标进行实时监测，为环境保护提供数据支持。
传感器在检测技术中的应用及发展的研究
传感器在检测技术中的应用及发展的研究一：传感器在检测技术中的作用及地位检测（Detection）是利用各种物理、化学效应，选择合适的方法与装置，将生产、科研、生活等各方面的有关信息通过检查与测量的方法赋予定性或定量结果的过程。
能够自动的完成整个检测处理过程的技术称为自动检测与转换技术。
检测技术是现代化领域中很有发展前途的技术，他在国民经济中起着极其重要的作用。
近几十年来，自动控制理论和计算机技术迅速发展，并已应用到生产和生活的各个领域。
但是，由于作为“感觉器官”的传感器技术没有与计算机技术协调发展，出现了信息处理功能发达、检测功能不足的局面。
目前许多国家已投入大量人力、物力，发展各类新型传感器，检测技术在国民经济中的地位也日益提高。
传感器是能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，主要用于检测机电一体化系统自身与操作对象、作业环境状态，为有效控制机电一体化系统的运作提供必须的相关信息。
随着人类探知领域和空间的拓展，电子信息种类日益繁多，信息传递速度日益加快，信息处理能力日益增强，相应的信息采集——传感技术也将日益发展，传感器也将无所不在。
传感器技术是实现自动控制、自动调节的关键环节，也是机电一体化系统不可缺少的关键技术之一，其水平高低在很大程度上影响和决定着系统的功能；其水平越高，系统的自动化程度就越高。
在一套完整的机电一体化系统中，如果不能利用传感检测技术对被控对象的各项参数进行及时准确地检测出并转换成易于传送和处理的信号，我们所需要的用于系统控制的信息就无法获得，进而使整个系统就无法正常有效的工作。
传感器（Sensor）是一种常见的却又很重要的器件，它是感受规定的被测量的各种量并按一定规律将其转换为有用信号的器件或装置。
对于传感器来说，按照输入的状态，输入可以分成静态量和动态量。
我们可以根据在各个值的稳定状态下，输出量和输入量的关系得到传感器的静态特性。
传感器的静态特性的主要指标有线性度、迟滞、重复性、灵敏度和准确度等。
传感器在工业自动化领域的作用和地位
传感器在工业自动化领域的作用和地位一、概述随着科技的不断进步，工业自动化领域的发展也日益迅速。
传感器作为自动化控制系统的重要组成部分，其在工业自动化中的作用和地位也愈发重要。
本文将就传感器在工业自动化领域的作用和地位进行探讨。
二、传感器的定义和分类1. 传感器的定义传感器是一种将感知到的信息转换成可用信号的装置。
它可以感知各种参数如光、热、压力、湿度、位置、速度等，并将这些参数转换成电信号、数字信号等输出。
2. 传感器的分类根据感知参数的不同，传感器可以分为光电传感器、热电传感器、压力传感器、湿度传感器、位置传感器、速度传感器等多种类型。
根据输出信号的不同，传感器可以分为模拟传感器和数字传感器。
传感器还可以根据其工作原理和传感元件的不同来进行分类。
三、传感器在工业自动化中的作用1. 实时监测传感器可以实时监测各种参数，并将其转换成电信号或数字信号输出，为自动化系统的控制提供实时数据支持。
2. 过程控制传感器可以通过感知各种参数的变化来控制工业生产过程，如温度传感器可以控制加热或制冷设备的开关，压力传感器可以控制压力变送器等。
3. 安全保障传感器在工业自动化中也起到了一定的安全保障作用，例如火灾传感器、烟雾传感器等可以及时发现并报警，确保员工和设备的安全。
4. 节能环保传感器在工业自动化中的应用还可以带来节能环保的效益。
通过实时监测和控制，可以有效减少能源的浪费，减少对环境的影响。
四、传感器在工业自动化中的地位1. 关键技术传感器作为工业自动化系统中的关键技术之一，其在自动化控制、数据采集、信号处理等方面都起着至关重要的作用。
2. 基础设施传感器被认为是工业自动化的基础设施，它为自动化系统的正常运行提供了必要的数据支持和控制基础。
3. 产业发展随着传感器技术的不断创新和进步，其在工业自动化领域的应用也越来越广泛，为整个产业的发展和升级提供了强大的支持。
4. 效益提升传感器的广泛应用已经为工业企业带来了显著的效益提升，如生产效率的提高、能耗的降低、生产安全的保障等。
传感技术的作用在利用信息的过程中...
传感器与变送器的异同？
传感器是能够受规 定的被测量并按照一定的规律转换成 可用输出信号的器件或装置的 总称 ,通常由敏感元件和转换元件组成。当 传感器的输出为规定的标准信号时， 则称为变送 器。 变送器的概念是将非标准电信号转换为标准电信号的仪器，传感器则是将物理信号转 换为电信号的器件 ，过去常讲物理信号，现在其他信号 也有了。一次仪表指现场测量仪表 或基地控制表，二次仪 表指利用一次表信号完成其他功能：诸如 控制，显示等功能的仪表。 传感器组成图例 1:一种气体压力传感器的示意图
3
传感器组成图例 2: 热电偶 实际上，有些传感 器很简单， 有些则较复杂 。最 简单 的传感器 由一个敏 感元件（兼 转换元 件）组成， 它感受被测量时直接输出电量，如热 电偶 就是这样。
如图所示，两种不同的金属材料 A 和 B，一端连接在一起，放在被测温度 T 中，另一 端为参考，温度为 T0，则在回路中将产生一个与温度 T、T0 有关的电动势，从而进行温度 测量。
什么叫一次仪表，什么叫二次仪表，两者有什么区别?
① 一次仪表与二次仪表是仪表安装工程的习惯用语。确切名称应为测量仪表和显示仪 表。测量仪表是与介质直接接触，是在室外就地安装 的，显示仪表多在控制室盘上安装的。 为了区分一套系统 中的仪表，把现场就地安装的仪表简 称一次仪表，将盘装的显示仪表简 称二次仪表。
重复 性是指传 感器在输 入量按同 一方向作全 量程连续 多次变化 时，所得特 性曲线 不重合的程度。
重复性误差属于随机误差，常用标准差σ 计算，也可用正、反行程中最大的一个重复 差值Δ Rmax 计算，即
R
(2 ~ 3) YFS
100%
或
R
传感器的地位和作用
1 传感器的地位和作用传感器作为采集信号的一次元件, 随着计算机技术和自动化技术的飞速发展, 不断地更新换代并向自动化程度更高的方向发展。
目前从基础科学的研究到宇宙开发、海洋探测、航天、航空、生物医学、健康管理、家用电器等工程技术的各个领域和我们日常生活的各个方面, 传感器都得到了广泛的应用。
例如反映一个工厂各部分工作状态的调度监视装置, 就需要众多的传感器。
监测各个车间的生产机械工作状态, 如电动机的输出量、加工产品的质量、数量等。
航天方面, 大家熟知的航天飞机, 从牵引火箭到宇宙飞船, 为了向地面指挥中心发出各种信息及测试的参数, 所需的传感器多达几千个。
还有, 在目前日益受到重视的环境监测与控制方面, 以及健康管理方面, 我们需要对人口密集地区的粉尘、噪音和各种有害气体及辐射性物质进行监测和控制。
特别是在煤矿这样特殊的环境, 为保证人员和矿井的安全, 更需要全面监测各种参数。
如: 瓦斯监测、一氧化碳监测、二氧化碳监测、矿井压力监测、采煤机工作情况、皮带运输机的运转情况等, 这些都离不开传感器。
但是, 作为为计算机技术和自动控制技术提供各种信息的感觉器官传感器技术还跟不上计算机技术的协调发展, 已出现了信息处理功能发达、检测功能不足的局面, 直接影响了计算机的推广和应用, 目前这个问题已引起了世界各国的高度重视, 世界各国都在积极开发和发展传感器技术。
世界上一些工业发达国家用于传感器方面的研制投资在不断递增, 特别是日本, 把传感器技术作为第一位的技术来发展。
可以说, 一个国家现代化水平是用自动化水平来衡量的, 而自动化水平是由采用传感器的种类多少和质量来衡量的。
2 传感器的种类和性能在传感器种类中, 用于非电量测试的传感器种类繁多,这一方面反映了传感器技术在新的技术革命中的活跃性,另一方面给选用传感器的用户带来了许多困难。
到底哪种传感器更适用, 这就需要对于常用非电量测试的传感器作一个比较。
传感器技术的发展与应用前景
传感器技术的发展与应用前景随着科技的迅速发展，越来越多的新兴技术被应用在工业制造、医疗、农业等领域。
其中，传感器技术作为一项应用广泛的关键技术，其发展速度也非常迅速。
传感器技术是工业自动化和信息科学中不可或缺的重要组成部分，通过实时采集和反馈物理量信息，控制和调节生产过程，提高工业生产的精度和效率，降低生产成本。
本文将从传感器的概念、传感器技术的发展历程及现状、传感器在各行业的应用前景等方面来探讨传感器技术的发展与应用前景。
一、传感器的概念传感器是将感应信号转换为可供测量或处理的输出信号的一种装置，它可以将任意物理量如温度、湿度、压力等转变成电信号，通过传输到某种处理装置进行测量和计算。
传感器主要由感受器、信号处理器和输出器三部分组成，感受器负责将感应信号转换成电信号，信号处理器负责将电信号进行数学处理，输出器负责将处理后的信号输出。
二、传感器技术的发展历程传感器技术的发展历程可以追溯到20世纪初，在那个信息传输技术非常落后的时期，人们主要采用机械仪表来进行物理量的检测。
但是，机械仪表存在精度低、易受干扰等问题，为实现精度高、智能化的检测需求需要寻求新的解决方案。
20世纪50年代，电子技术的发展促进了传感器技术的进步。
其后，微机技术、计算机技术、通信技术不断发展，人们对传感器技术的研究和应用也不断深入。
随着信息技术和物联网技术的发展，传感器技术得到了广泛的应用，并在医疗、交通、车联网等领域内产生了显著的效益。
三、传感器技术的现状目前，传感器技术已经非常成熟，种类也越来越多，包括光学、机械、电磁等多种类型。
而且，现代传感器技术的应用领域也越来越广泛，静态物理量如温度、湿度、气压、流量等及动态物理量如加速度、速度、旋转角度、姿态角等均能通过传感器来检测。
西门子、思科、爱立信等公司在进口传感器技术方面处于国际领先地位，国内主要的传感器公司包括华盛仪器、燕京仪器、中南传感器等。
目前，传感器已经广泛应用于工业、交通、医疗、农业等领域，为我们的工作、生活带来了便捷和准确性。
介绍传感器的作用,应用与地位
介绍传感器的作用,应用与地位
传感器在当今社会中扮演着至关重要的角色，它们被广泛应用于各种领域，如工业自动化、医疗设备、交通工具、环境保护等。
传感器的主要作用是检测和测量物理量，并将这些信息转化为电信号或数字信号，以便计算机或其他设备进行处理和操作。
传感器的应用非常广泛，例如在工业自动化领域中，传感器可以检测机器的运行状态、温度、压力等参数，从而实现对机器的精确控制和优化。
在医疗设备领域中，传感器可以检测患者的生理参数，如体温、血压、心率等，为医生提供准确的诊断依据。
在交通工具中，传感器可以检测车速、油耗、车距等信息，提高驾驶安全性和舒适性。
传感器在各个领域中的地位也越来越重要。
随着科技的不断发展，人们对传感器性能的要求也越来越高，因此传感器技术也在不断进步和创新。
同时，随着物联网、人工智能等技术的不断发展，传感器的作用也越来越突出。
例如，在智能家居中，传感器可以检测家庭环境中的温度、湿度、光照等参数，从而实现智能控制和节能。
总之，传感器在当今社会中发挥着重要的作用，它们的应用范围不断扩大，技术也在不断进步和创新。
随着科技的不断发展和应用领域的不断拓展，传感器的地位将更加重要，它们将成为未来智能化社会的重要组成部分。
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传感器的地位和作用
传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。
它是一种物理装置或生物器官，能够探测、感受外界的信号、物理条件（如光、热、湿度）或化学组成（如烟雾），并将探知的信息传递给其他装置或器官。
国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：
“能感受规定的被测量件并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。
传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
在生活中人的五官分别产生视觉、听觉、味觉、嗅觉、触觉，但是在研究自然界的现象和规律及生产活动中，人的五官运动不够，这就需要传感器来检测人们的器官所不能感知的现象。
人们把与人的“五官”相似的部分称为“电五官”。
现代科学技术使人类社会进入了信息时代，来自自然界的物质信息都需要通过传感器进行采集才能获取。
如图1-1所示，人们把电子计算机比作人的大脑，把传感器比作人的五种感觉器官，执行器比作人的四肢。
尽管传感器与人的感觉器官相比还有许多不完善的地方，但传感器在诸如高温、高湿、深井、高空等环境及高精度、高可靠性、远距离、超细微等方面所表现出来的能力是人的感官所不能代替的。
传感器的作用包括信息的收集、信息数据的交换及控制信息的采集三大内容。
传感器的应用有以下几个方面
1)传感器在工业检测和自动控制系统中的应用
在石油、化工、电力、钢铁、机械等工业生产中需要及时检测各种工艺参数的信息，通过电子计算机或控制器对生产过程进行自动化控制，如图1-2所示。
传感器是任何一个自动控制系统必不可少的环节。
2)传感器在汽车中的应用
目前，传感器在汽车上不只限于测量行驶速度、行驶距离、发动机旋转速度以及燃料剩余量等有关参数，而且在一些新设施中，如汽车安全气囊、防滑控制等系统，防盗、防抱死、排气循环、电子变速控制、电子燃料喷射等装置以及汽车“黑匣子”等都安装了相应的传感器。
美国为实现汽车自动化，曾在一辆汽车上安装了90多只传感器去检测不同的信息。
3)传感器在家用电器中的应用
现代家庭中，用电厨具、空调器、电冰箱、洗衣机、电子热水器、安全报警器、吸尘器、电熨斗、照相机、音像设备等都用到了传感器。
4)传感器在机器人中的应用
在生产用的单能机器人中，传感器用来检测臂的位置和角度；在智能机器人中，传感器用作视觉和触觉感知器。
在日本，机器人成本的二分之一是耗费在高性能传感器上的。
5)传感器在医学中的应用
在医疗上，应用传感器可以准确测量人体温度、血压、心脑电波，并帮助医生对肿瘤等进行诊断。
6)传感器在环境保护中的应用
为了保护环境，研制用以监测大气、水质及噪声污染的传感器，已被世界各国所重视。
7)传感器在航空航天中的应用
飞机、火箭等飞行器上，要使用传感器对飞行速度、加速度、飞行距离及飞行方向、飞行姿态进行检测。
8)传感器在遥感技术中的应用
在飞机及卫星等飞行器上，利用紫外、红外光电传感器及微波传感器来探测气象、地质等信息。
在船舶上，利用超声波传感器进行水下探测。
9)传感器在军事方面的应用
利用红外探测可以发现地形、地物及敌方各种军事目标。
红外雷达具有搜索、跟踪、测距等功能，可以搜索几十到上千千米的目标。
红外探测器在红外制导、红外通信、红外夜视、红外对抗等方面也有广泛的应用。
传感器技术不仅对现代化科学技术、现代化农业及工业自动化的发展起到基础和支柱的作用，同时也被世界各国列为关键技术之
一。
"可以说“没有传感器就没有现代化的科学技术，没有传感器也就没有人类现代化的生活环境和条件”，传感器技术已成为科学技术和国民经济发展水平的标志之
一。
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物理学院6班
刘闯。