傳感器技術的發展過程傳感器由探頭技術發展而來，發展過程大體可分為以下三代:?第一代是結構型傳感器，它利用結構參量的變化來感受和轉化信號。?第二代是20世紀70年代發展起來的固體型傳感器，這種傳感器由半導體、電介質、磁性材料等固體元件構成，是利用材料的某些特性制成的。?第三代傳感器是近年來剛剛發展起來的智能型傳感器，是微型計算機技術與檢測技術相結合的產物，使傳感器具有一定的人工智能。眼（視覺）耳（聽覺）鼻（嗅覺）皮膚（觸覺）口（味覺）

感知外界信息→大腦→肌體人體系統和機器系統比較傳感器技術現狀

人的體力和腦力勞動通過感覺器官接收外界信號，將這些信號傳送給大腦，大腦把這些信號分析處理傳遞給肌體。

如果用機器完成這一過程，計算機相當人的大腦，執行機構相當人的肌體，傳感器相當于人的五官和皮膚。

因此，傳感器又被人們稱之為“電五官”。傳感器外界信息感官大腦肌體計算機執行機構

傳感器技術現狀集成化數字化微型化智能化仿生化傳感器技術的發展方向傳感器的發展趨勢將向以下五個方面突破：

0.1傳感器技術的由來、現狀與發展0.3課程性質及主要任務第0章緒論0.2傳感技術的基本概念傳感技術敏感材料學傳感器技術及系統微機電加工技術微型計算機技術通訊技術傳感技術的基本概念

傳感器技術——以傳感器為核心，涉及傳感器原理、傳感器件設計、傳感器件開發與應用的一門綜合技術。0.1傳感器技術的由來、現狀與發展0.2傳感器技術的基本概念0.3課程性質及主要任務第0章緒論?了解傳感器的工作原理，作用和地位，對傳感器有一個較為系統的整體概念。?能夠根據任務要求，合理的選擇傳感器及相應的測量電路；掌握常用物理量的檢測方法，能夠分析典型傳感器的應用電路。?了解傳感器與計算機技術、微電子技術等相關技術的結合與發展趨勢。主要任務課程性質及主要任務本課程是設備類、自動化類、電氣類專業的一門重要的配套性專業課程，具有涉及知識面廣、綜合性強與實踐性強的特點。課程性質傳感器應用現狀--日常生活傳感器應用現狀--工業生產紙品傳感器應用現狀--醫療診斷傳感器應用現狀--智能建筑給排水系統泵系統鍋爐系統環境控制電力監測能量計費消防系統保安系統照明系統DDC夜視瞄準機系統：非冷卻紅外傳感器技術傳感器應用現狀--軍事美軍研制的未來單兵作戰武器---OICW美國國家導彈防御計劃---NMD檢測參數---加速度、溫度、壓力、振動、流量、應變、聲學等。神州九號飛船：185臺（套）儀器裝置傳感器應用現狀--航空航天火箭測控---檢測火箭狀況、姿態、軌跡

飛行器測控---檢測飛行器姿態、發電機工況，控制與操縱

1.1傳感器的基本概念（重點）1.2傳感器的組成與分類1.3傳感器的基本特性第1章傳感器簡論1.2.1傳感器的組成（重點）1.2.2傳感器的分類1.3.1傳感器的靜態特性（重點、難點）1.3.2傳感器的動態特性（難點）1.1傳感器的基本概念1.2傳感器的組成與分類1.3傳感器的基本特性第1章傳感器簡論①傳感器是測量裝置，能完成檢測任務；②它的輸入量是某一被測量，被測量絕大部分為非電量，常見的非電量有位移、力、速度、溫度、液位和濃度等。③它的輸出量是某種物理量，這種量要便于傳輸、轉換、處理、顯示等等，這種量通常是電量；④它的輸出與輸入有對應關系，且應有一定的精確程度。傳感器的基本概念傳感器（Transducer/Sensor）：能感受規定的被測量并按照一定的規律轉換成可用輸出信號的器件和裝置。被測量電量傳感器應用實例:液位檢測系統傳感器的基本概念被測量：液位高度（非電量）輸出量：指針偏轉程度（電量）測量裝置：傳感器1.1傳感器的基本概念1.2傳感器的組成與分類1.3傳感器的基本特性第1章傳感器簡論1.2.1傳感器的組成

傳感器一般由敏感元件、轉換元件和轉換電路3大部分組成。但有部分傳感器將輔助電源作為其組成部分。圖1-1傳感器組成框圖直接感受被測量，并輸出與被測量成確定關系的其他物理量的元件。將敏感元件的輸出量轉換成適用于傳輸或測量的電量后再輸出。將轉換元件輸出的電參量轉換成電壓、電流或頻率量的電路。用于提供傳感器正常工作能源的電源。例：測定油箱內油面高度R是滑動變阻器，它的金屬滑片是杠桿的一端，R’是定值電阻，油量表（由電壓表改裝而成）。油面浮標上升時，油量表示數變大；反之，油量表示數變小。敏感元件轉換元件轉換電路輔助電源1.2.1傳感器的組成1.2.2傳感器的分類傳感器的分類按工作原理分類按被測量性質分類按輸出量種類分類按結構分類參量傳感器發電傳感器特殊傳感器機械量傳感器熱工量傳感器成分量傳感器狀態量傳感器探傷傳感器模擬傳感器數字傳感器直接傳感器差分傳感器補償傳感器1.1傳感器的基本概念1.2傳感器的組成與分類1.3傳感器的基本特性第1章傳感器簡論在科學實驗、生產過程及自動化設備工作中，要對各種各樣的參數進行檢測和控制，就要求傳感器能感受被測非電量的變化并不失真地變換成相應的電量這取決于傳感器的基本特性。傳感器的基本特性通常分為靜態特性和動態特性傳感器的基本特性傳感器的靜態特性靜態特性是指被測量為靜態信號時，傳感器輸出量（y）和輸入量（x）之間的關系。靈敏度分辨力線性度穩定度電磁兼容性可靠性重復性遲滯傳感器的靜態特性--靈敏度圖1-2傳感器靈敏度線性傳感器，靈敏度為常量非線性傳感器，靈敏度為變量靈敏度（S）——傳感器輸出量增量△y與被測量增量△x的比值，即S=△y/△x。它是輸出—輸入特性曲線的斜率。傳感器的靜態特性—分辨力分辨力

—傳感器在規定測量范圍內檢測被測量的最小變化量的能力。例如：用滿量程為20kg的機械磅秤稱葡萄。指示值為1kg。如果加一顆葡萄（假設每個10克），指針不會動；加兩顆，還沒動靜；當加第三顆時，指針動了。那么，這臺機械磅秤的分辨力為30g。那么這臺磅秤的分辨率為30g/20kg=0.15%。分辨率

—將分辨力除以儀表的滿度量程就是儀表的分辨率。傳感器的靜態特性--線性度?線性度是指？（輸出與輸入之間數量關系對于理想線性的偏離程度）?關于擬合:直線擬合線性化線性度圖1-3傳感器理想特性圖圖1-4特性曲線與線性度關系曲線1-擬合直線2-實際特性曲線傳感器的靜態特性—穩定度穩定度—在所有測量條件都恒定不變的情況下，傳感器輸出在規定的時間內能維持其示值不變的能力。傳感器的靜態特性—電磁兼容性電磁兼容—傳感器在規定的電磁干擾環境中能正常工作的能力，且不向其他設備釋放超過允許范圍的電磁干擾。可靠性—在傳感器正常工作時由平均無故障時間來體現，在傳感器出現故障時由平均故障修復時間來體現。傳感器的靜態特性—可靠性圖1-5故障率變化的曲線傳感器的靜態特性—重復性重復性—傳感器在輸入量按同一方向作全量程連續多次測試時，所得特性曲線不一致的程度。△ymax為△ymax1和△ymax2這兩個偏差中的較大者。重復性傳感器的靜態特性—遲滯遲滯—傳感器在正向（輸入量增大）和反向（輸入量減小）行程中，輸入和輸出特性曲線不一致的程度。圖1-6遲滯特性圖1-正向；2-反向產生原因：傳感器機械部分存在摩擦、間隙、松動、積塵等。傳感器的動態特性傳感器的動態特性是指在輸入發生變化時的輸出特性，即輸出對輸入變化的動態跟隨能力。傳感器的動態特性，常用階躍響應和頻率響應來表示。水溫T℃熱電偶環境溫度To℃T＞To階躍響應按照階躍狀態變化輸入的響應被稱之為階躍響應。圖1-7階躍信號圖圖1-8階躍響應曲線圖階躍響應圖1-8階躍響應曲線圖階躍響應的六個主要參數：（1）時間常數（T）；（2）上升時間（tr）；（3）響應時間（ts）；（4）超調量（δ）；（5）振動次數（N）；（6）穩態誤差（es)。頻率響應傳感量對正弦輸入信號的響應特征，稱為頻率響應特性。頻率響應特性指標：(1)頻帶傳感器增益保持在一