上海交通大学：《智能传感器系统》课程教学资源（PPT课件）传感器与检测技术 Sensor and Measure

传感器与检测技术 Sensor and measure 栾楠nluan(@situ.edu.cn 张蕾zhanglei@situ.edu.cn

传感器与检测技术 Sensor and Measure 栾楠 nluan@sjtu.edu.cn 张蕾 zhanglei@sjtu.edu.cn

传感器技术发展的重要意义 传感器是： 国民经济的“倍增器” 科学研究的“先行官 ” 现代战争的“战斗力” 法庭审判的“物化法官” 传感器是信息之源

传感器技术发展的重要意义

传感器的发展和作用 人类为了从外界获取信息，必须借助于感觉器官。 人类依靠这些器官接受来自外界的刺激，再通过大脑分析 判断，发出命令而动作。随着科学技术的发展和人类社会 的进步，代替、补充、延伸人的感觉器官功能的各种手 段就应运而生，从而出现了各种用途的传感器。跡蕌 传感器的历史可以追溯到远古时代，公元前1000年 左右，中国的指南针、记里鼓车已开始使用。埃及王朝 时代开始使用的天平，一直延用到现在

传感器的发展和作用 人类为了从外界获取信息，必须借助于感觉器官。 人类依靠这些器官接受来自外界的刺激，再通过大脑分析 判断，发出命令而动作。随着科学技术的发展和人类社会 的进步，代替、 补充、 延伸人的感觉器官功能的各种手 段就应运而生，从而出现了各种用途的传感器。  传感器的历史可以追溯到远古时代，公元前1000年 左右，中国的指南针、 记里鼓车已开始使用。埃及王朝 时代开始使用的天平，一直延用到现在

什么是传感器 国家标准GB7665~87对传感器下的定义是：“能感 受规定的被测量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”。 从定义中可见，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。 传感器的重要性集中体现在它是自动化、科学测试、 计量核算、监测诊断等系统的基础环节

什么是传感器 国家标准GB7665～87对传感器下的定义是： “能感 受规定的被测量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” 。 从定义中可见，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。 传感器的重要性集中体现在它是自动化、科学测试、 计量核算、监测诊断等系统的基础环节

传感器的定义 感受被测量、并将被测量转换为易于测量、 传输和处理的信号的装置或器件称为传感器。易 于测量、传输、处理的信号是电信号，因此传感 器又可定义为“对应于特定被测量，提供有效电 信号输出的器件”（美国测量协会）。传感器亦 称变换器、换能器或探测器。 传感器的基本功能是检测信号和信号变换。 物理量 电量

传感器的定义 感受被测量、并将被测量转换为易于测量、 传输和处理的信号的装置或器件称为传感器。易 于测量、传输、处理的信号是电信号，因此传感 器又可定义为“对应于特定被测量，提供有效电 信号输出的器件”（美国测量协会）。传感器亦 称变换器、换能器或探测器。 传感器的基本功能是检测信号和信号变换。 物理量 电量

现代工业对传感器的典型需求 大型电站：5000台 大型钢铁厂：20000台 大型石化厂：6000台 汽车：30N100台 大型客机：3600台

现代工业对传感器的典型需求 大型电站：5000台 大型钢铁厂：20000台 大型石化厂：6000台 汽车：30~100台 大型客机：3600台

传感器的作用 传感器作为获取信息的手段，是实现测 试和自动控制的首要环节。 被测收对象 传感器 中间变换 显示、记录 电量 装置 电量数字量 装置 物理量

传感器的作用 传感器作为获取信息的手段，是实现测 试和自动控制的首要环节

传感器技术与信息系统的关系 作为获取信息的工具，传感器总是位于信息系统 的最前端 人类现代化历史可以归结为自动化技术发展的历 史，而自动化技术的三个核心环节：执行、控制、 感觉。 目标 控制 执行 对象 感知

传感器技术与信息系统的关系 作为获取信息的工具，传感器总是位于信息系统 的最前端。 人类现代化历史可以归结为自动化技术发展的历 史，而自动化技术的三个核心环节：执行、控制、 感觉

传感器技术与信息系统的关系 以蒸汽机为代表的执行装置的自动化引发了第一 次工业革命，解放了人的体力。 控制技术和信息技术的发展引发了第二次工业革 命，一定程度上解放了人类的脑力。 与计算机技术和信息处理技术的飞速发展相比， 传感器技术的发展明显落后，与其广阔的市场和强 烈的社会需求不相符合

传感器技术与信息系统的关系 以蒸汽机为代表的执行装置的自动化引发了第一 次工业革命，解放了人的体力。 控制技术和信息技术的发展引发了第二次工业革 命，一定程度上解放了人类的脑力。 与计算机技术和信息处理技术的飞速发展相比， 传感器技术的发展明显落后，与其广阔的市场和强 烈的社会需求不相符合

传感器技术与自动化的关系 木桶盛水的能力取决于最短的一块桶板，而在自动化 领域的三大基础环节中，传感器技术可是说是最短的一 块，严重影响了整个自动化技术的发展。在过去的三十 年中，传感器的性能价格比提升最慢。 上世纪70年代至上世纪末： 执行器的发展1->10 计算机的发展1->1000 传感器的发展1->3

传感器技术与自动化的关系 木桶盛水的能力取决于最短的一块桶板，而在自动化 领域的三大基础环节中，传感器技术可是说是最短的一 块，严重影响了整个自动化技术的发展。在过去的三十 年中，传感器的性能价格比提升最慢。 上世纪70年代至上世纪末： 执行器的发展 1 -> 10 计算机的发展 1 -> 1000 传感器的发展 1 -> 3