1傳感器原理及應用2項目一認識傳感器45傳感器有何作用？第1部分6一、人機系統的機能對應關系外界刺激物體狀況感官人腦肢體人體系統傳感器計算機執行器機器系統“機電五官”7性能凌駕于人的感官之上：（1）測量人體無法感知的量（3）測量范圍寬、精確高、可靠性好（2）惡劣環境下工作傳感器控制裝置執行機構機械本體機電一體化組成8信息處理電信電話科技測試設備控制交通控制輸電系統機床機器人家用電器照相機汽車飛機船舶氣象海洋環境污染醫療防火光能利用熱能利用土木建筑農林機械能利用貨幣金融食品111551101034736598161277834313147111707693612621242014需要量傳感器技術對國民經濟的發展起著重要的作用。二、主要應用9化工產品自動生產過程1、自動檢測與自動控制系統石油、化工、電力、鋼鐵、機械等加工工業設備推動力液體或氣體檢測壓力或壓強進料自動稱重按比例混合反應容器內液體成品半成品在生產線上傳輸自動控制傳輸速度自動控制容器液位測定容器中的壓力體積自動稱重分裝計數102、汽車與傳感器傳統：行駛速度、距離、發動機旋轉速度、燃料剩余量安全：安全氣囊系統、防盜裝置、防滑控制系統、防抱死裝置、電子變速控制裝置、汽車“黑匣子”環保：排氣循環裝置、電子燃料噴射裝置11123、傳感器與家用電器自動電飯鍋、吸塵器、空調器、電子熱水器、風干器、電熨斗、電風扇、洗衣機、洗碗機、照相機、電冰箱、電視機、錄像機、家庭影院134、傳感器在機器人上的應用單能機器人：生產用的自動機械式（加工、組裝、檢驗）

檢測臂的位置和角度傳感器紅旗轎車焊裝生產線隧道鑿巖機器人14智能機器人：判斷能力視覺傳感器、觸覺傳感器足球機器人迎賓機器人15《泰坦尼克》中用于水下探測的“鄧肯”號機器人162003年9月，全球現場直播埃及金字塔世界最古老石棺的考古挖掘進程，可能揭開古埃及金字塔內部結構之謎。“不論是誰騷擾了法老的安寧，死神之翼將在它的頭上降臨。”小機器人挑戰法老咒語，代替科學家勇探胡夫金字塔內部秘道。“金字塔漫游者”，地面探測雷達、超聲波傳感器（測石頭厚度）。175、傳感器在醫療及人體醫學上的應用醫用傳感器：人體內部溫度、血液、呼吸流量、腫瘤、心音、腔內壓力、心腦電波186、傳感器與航空及航天飛行器：控制在預定軌道上速度、加速度、飛行距離測量陀螺儀、陽光傳感器、星光傳感器、地磁傳感器周圍環境、內部設備監控、本身狀態197、傳感器與環境保護環境監測儀器20溫濕度、露點探頭、CO2探頭、大氣壓力傳感器濕度傳感器濕度傳感器218、傳感器與遙感技術飛機及航天飛行器：近紫外線、可見光、遠紅外線、微波船舶：超聲波傳感器微波紅外接收傳感器紅外線分布差異礦藏埋藏地區地面229、傳感器在軍事技術領域的應用《美國高級將領與著名學者訪談錄》陳伯江“信息時代的軍事革命”

——美國參聯會副主席歐文斯上將“……改變那種認為軍事力量主要是軍艦、坦克和飛機的概念，把我們的注意力放在思考信息和電信技術所能提供的軍事力量上來。這場軍事革命標志著一種轉變，即從重視軍艦、坦克和飛機，轉為重視諸如傳感器這類東西的作用。”“陸軍、海軍、空軍都將只不過是歷史的產物……你也許將成立一個把所有的傳感器放在一起的軍種（可稱之為傳感器軍）用于觀察戰場……”23三、地位及發展狀況傳感器是信息采集系統的首要部件，計算機的“五官”，如果沒有傳感器對原始信息進行精確、可靠的捕獲和轉換，一切測量和控制都是不可能實現的。1、現代測量與自動控制的首要環節2、衡量國家綜合實力的重要標志

傳感器與傳感器技術的發展水平是衡量一個國家綜合實力的重要標志，也是判斷一個國家科學技術現代化程度與生產水平高低的重要依據。243、信息技術的三大支柱產業傳感器技術通信技術計算機技術——五官——神經——大腦254、各國政府高度重視日本科學技術廳把傳感器技術列為六大核心技術（計算機、通訊、激光、半導體、超導和傳感器）之一。日本政府還在21世紀技術預測中將傳感器列為首位。美國白宮將“傳感器及信號處理”列為對國家安全和經濟發展有重要影響的關鍵技術之一。西歐各國在制定“尤里卡”發展計劃中，把傳感器技術作為優先發展的重點技術。我國政府在“863計劃”及重點科技攻關項目中，均把傳感器列在重要位置。26四、發展方向新理論的探討、新技術的應用、新材料和新工藝的研究2、確保傳感器的可靠性，延長其使用壽命1、努力實現傳感器的新特性檢測范圍寬、高靈敏度、高精度、響應速度快、互換性好3、提高集成化和功能化程度信息處理功能一體化：敏感元件、電路、執行機構傳感器功能和信息處理功能一體化274、微型化微機電系統MEMS

輪廓尺寸在毫米量級、元件尺寸在微米量級、可運動的微型機電裝置。微型集成傳感器：力、壓力、加速度、化學傳感器集成電路：微型的齒輪、電機、泵、閥門、懸臂梁、光學鏡片——執行機構——借助集成電路制造技術來制造機械裝置285、新型功能材料的開發各種新型傳感器孕育在新材料之中半導體材料和新工藝的發展：半導體傳感器壓電半導體材料發展：壓電集成傳感器高分子壓電薄膜的出現：機器人觸覺傳感器29高橋清（日），“展望21世紀新技術革命中的傳感器”,《傳感器技術》，2001年第1期人類文明史與傳感器30五、課程及教材2、關于教材、參考書及資料傳感器入門雨宮好文傳感器原理及應用朱蘊璞等３、實驗1、課程特點：理論性、綜合性、實踐性強的學科☆內容離散☆知識密集程度高☆設計與實踐《傳感器世界》《傳感器技術》31第二部分何為傳感器？32一、傳感器的定義

利用各種物理、化學效應以及生物效應實現非電量到電量轉換的器件或裝置。（1）傳感器是一種測量器件或裝置（2）非電量發電機是不是傳感器？物理量化學量生物量（3）“轉換”：傳感器、變換器、變送器、換能器、轉換器、探測器工業測量標準輸出信號能量轉換轉換效率33二、傳感器的組成敏感元件輔助電源傳感元件被測非電量有用非電量有用電量信號調節轉換電路電量

敏感元件：感受被測量并輸出與之成確定關系的其它量的元件，如膜片和波紋管，可把被測壓力變成位移量。

傳感元件（轉換）：可直接感受被測量輸出與之成確定關系的電量，如熱電偶；也可只感受與被測量成確定關系的其它非電量。如差動變壓器式壓力傳感器，只感受與被測壓力成確定關系的銜鐵位移量，后輸出電量。34傳感元件被測非電量有用電量物性型傳感器結構型傳感器敏感元件傳感元件被測非電量有用電量有用非電量35例大噸位電容式稱重傳感器被測非電量：敏感元件：有用非電量：傳感元件：有用電量：電容量C彈性體外界壓力極板間距變化電容傳感器彈性體極板支架絕緣材料定極板動極板36三、傳感器