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1、傳感器的感器的應(yīng)用與用與發(fā)展指導(dǎo)老師:李桂花:李桂花08機(jī)電4班賴孝志孝志摘要:近年來,傳感器正處于傳統(tǒng)型向新型傳感器轉(zhuǎn)型的發(fā)展階段。新型傳感器的特點(diǎn)是微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化,它不僅促進(jìn)了傳統(tǒng)儀器儀表產(chǎn)業(yè)的改造,而且可導(dǎo)致建立新型工業(yè)和軍事變革,是21世紀(jì)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。關(guān)鍵詞:傳感器現(xiàn)代工業(yè)未來趨勢1傳感器及基本特征傳感器及基本特征國家標(biāo)準(zhǔn)GB766587對(duì)傳感器下的定義是:“能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)
2、律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置,通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。傳感器是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,并能將檢測感受到的信息,按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。傳感器的特性是指傳感器的輸入量和輸出量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。通常把傳感器的特性分為兩種:靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性。靜態(tài)特性是指輸入不隨時(shí)間而變化的特性,它表示傳感器在被測量各個(gè)值處
3、于穩(wěn)定狀態(tài)下輸入輸出的關(guān)系。動(dòng)態(tài)特性是指輸入隨時(shí)間而變化的特性,它表示傳感器對(duì)隨時(shí)間變化的輸入量的響應(yīng)特性。一般來說,傳感器的輸入和輸出關(guān)系可用微分方程來描述。理論上,將微分方程中的一階及以上的微分項(xiàng)取為零時(shí),即可得到靜態(tài)特性。因此傳感器的靜特性是其動(dòng)特性的一個(gè)特例。傳感器除了描述輸入與輸出量之間的關(guān)系特性外,還有與使用條件、使用環(huán)境、使用要求等有關(guān)的特性。字串61傳感器的靜特性傳感器的輸入輸出關(guān)系:輸入(外部影響:沖振、電磁場、線性、
4、滯后、重復(fù)性、靈敏度、誤差因素)—傳感器—輸出(外部影響:溫度、供電、各種干擾穩(wěn)定性、溫漂、穩(wěn)定性(零漂)、分辨力、誤差因素)。字串5人們總希望傳感器的輸入與輸出成唯一的對(duì)應(yīng)關(guān)系,而且最好呈線性關(guān)系。但一般情況下,輸入輸出不會(huì)完全符合所要求的線性關(guān)系,因傳感器本身存在著遲滯、蠕變、摩擦等各種因素,以及受外界條件的各種影響。字串1說,沒有眾多的優(yōu)良的傳感器,現(xiàn)代化生產(chǎn)也就失去了基礎(chǔ)。?在基礎(chǔ)學(xué)科研究中,傳感器更具有突出的地位?,F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)
5、的發(fā)展,進(jìn)入了許多新領(lǐng)域:例如在宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙,微觀上要觀察小到cm的粒子世界,縱向上要觀察長達(dá)數(shù)十萬年的天體演化,短到s的瞬間反應(yīng)。此外,還出現(xiàn)了對(duì)深化物質(zhì)認(rèn)識(shí)、開拓新能源、新材料等具有重要作用的各種極端技術(shù)研究,如超高溫、超低溫、超高壓、超高真空、超強(qiáng)磁場、超弱磁碭等等。顯然,要獲取大量人類感官無法直接獲取的信息,沒有相適應(yīng)的傳感器是不可能的。許多基礎(chǔ)科學(xué)研究的障礙,首先就在于對(duì)象信息的獲取存在困難,而一些新機(jī)理和高
6、靈敏度的檢測傳感器的出現(xiàn),往往會(huì)導(dǎo)致該領(lǐng)域內(nèi)的突破。一些傳感器的發(fā)展,往往是一些邊緣學(xué)科開發(fā)的先驅(qū)。?傳感器早已滲透到諸如工業(yè)生產(chǎn)、宇宙開發(fā)、海洋探測、環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程、甚至文物保護(hù)等等極其之泛的領(lǐng)域??梢院敛豢鋸埖卣f,從茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各種復(fù)雜的工程系統(tǒng),幾乎每一個(gè)現(xiàn)代化項(xiàng)目,都離不開各種各樣的傳感器。?由此可見,傳感器技術(shù)在發(fā)展經(jīng)濟(jì)、推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步方面的重要作用,是十分明顯的。世界各國都十分重視這一
7、領(lǐng)域的發(fā)展。相信不久的將來,傳感器技術(shù)將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)飛躍,達(dá)到與其重要地位相稱的新水平。3傳感器的種類傳感器的種類可以用不同的觀點(diǎn)對(duì)傳感器進(jìn)行分類:它們的轉(zhuǎn)換原理(傳感器工作的基本物理或化學(xué)效應(yīng));它們的用途;它們的輸出信號(hào)類型以及制作它們的材料和工藝等。根據(jù)傳感器工作原理,可分為物理傳感器和化學(xué)傳感器二大類:傳感器工作原理的分類物理傳感器應(yīng)用的是物理效應(yīng),諸如壓電效應(yīng),磁致伸縮現(xiàn)象,離化、極化、熱電、光電、磁電等效應(yīng)。被測信號(hào)量的微小變
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