《近代物理实验》课程教学课件（实验讲义）传感器原理及对待测场的影响

近代物理实验理论课4.传感器原理及对被测场的影响5.误差理论6.量纲分析与无量纲化

4. 传感器原理及对被测场的影响 6. 5. 误差理论 近代物理实验理论课 量纲分析与无量纲化

传感器原理及对待测场的影响 §1传感器简介 §2传感器的发展趋势 §3传感器的基本特性 §4传感器对被测场的影响 §5散射粒子的动态响应 §6散射体的尺度效应

§4 传感器对被测场的影响 §5 散射粒子的动态响应 §2 传感器的发展趋势 §1 传感器简介 §6 散射体的尺度效应 §3 传感器的基本特性 传感器原理及对待测场的影响

81传感器简介一我们身边的传感器光电传感器挡板C光电三极管OLED外罩结构和原理火灾报警器

火灾报警器 §1 传感器简介－我们身边的传感器 结构和原理 光电传感器

81传感器简介一我们身边的传感器触摸屏是怎么感知的？当手指触摸在金属层上时，由于人体电场，用户和触摸屏表面形成以一个耦合电容，对于高频电流来说，电容是直接导体，于是手指从接触点吸走一个很小的电流。这个电流分别从触摸屏的四角上的电极中流出，并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比，控制器通过对这四个电流比例的精确计算，得出触摸点的位置。电阻屏，乡红外屏表面声波屏

触摸屏是怎么感知的？ 当手指触摸在金属层上时，由于人体 电场，用户和触摸屏表面形成以一个耦合 电容，对于高频电流来说，电容是直接导 体，于是手指从接触点吸走一个很小的电 流。这个电流分别从触摸屏的四角上的电 极中流出，并且流经这四个电极的电流与 手指到四角的距离成正比，控制器通过对 这四个电流比例的精确计算，得出触摸点 的位置。 表面声波屏，电阻屏，红外屏 §1 传感器简介－我们身边的传感器

81传感器简介一我们身边的传感器指纹识别是如何实现的？光学识别第一代指纹识别系统：所以只能够扫描手指皮肤的表面。第二代电容式传感器：指纹的山谷和山脊之间的凹凸来形成指纹图像美皮的，所以对脏手指湿手指等困难手死皮指识别率低。第三代生物射频指纹识别技术通过传感器本身发射出微量射频信象素阵列半导体基板号，穿透手指的表皮层去控测里层激勋发生器的纹路，来获得最佳的指纹图像汗手指，脏手指等困难手指通过可高达99%。电容指纹识别

指纹识别是如何实现的？ 电容指纹识别 §1 传感器简介－我们身边的传感器 第一代指纹识别系统： 光学识别 所以只能够扫描手指皮肤的表面。 第二代电容式传感器：指纹的山谷 和山脊之间的凹凸来形成指纹图像 的 ,所以对脏手指 湿手指等困难手 指识别率低。 第三代生物射频指纹识别技术： 通过传感器本身发射出微量射频信 号，穿透手指的表皮层去控测里层 的纹路，来获得最佳的指纹图像。 汗手指，脏手指等困难手指通过可 高达99%

81传感器简介一我们身边的传感器汽车安全气囊如何触发？由于汽车在正常的行驶过程中加速度一般不会很大，而且变化的过程会比较缓慢，而在发生碰撞时，汽车会在非常短的时间内减速甚至停下，由于速度急剧变化，所以加速度非常大而且加速度产生的时间段也非常短。在未来，比如在车辆发生碰撞的安全气可能会变得更加智在车辆发生翻滚时，情况就更加特殊，根据碰撞条件和乘员状次急样弹出、是香弹出等等，正常情况下是不会在竖直方向上有加速度的，因此通过对加速度传感器测量值大小和方向进行分析，可以判断车辆是否发生危险事故，进而触发安全气囊弹出

汽车安全气囊如何触发？ §1 传感器简介－我们身边的传感器 由于汽车在正常的行驶过程中加速度 一般不会很大，而且变化的过程会比 较缓慢，而在发生碰撞时，汽车会在 非常短的时间内减速甚至停下，由于 速度急剧变化，所以加速度非常大， 而且加速度产生的时间段也非常短。 在车辆发生翻滚时，情况就更加特殊 ，正常情况下是不会在竖直方向上有 加速度的，因此通过对加速度传感器 测量值大小和方向进行分析，可以判 断车辆是否发生危险事故，进而触发 安全气囊弹出

81传感器简介一我们身边的传感器辅助泊车传感器间隙检测声纳间隙警告ECU双声纳后声纳心集成开关面板间隙检测声纳主要功能是判断正前方及侧前方的障碍物

辅助泊车传感器 双声纳 间隙检测声纳 后声纳 间隙警告ECU 集成开关面板 间隙检测声纳 主要功能是判断正前方及侧前方的障碍物 §1 传感器简介－我们身边的传感器

81传感器简介一我们身边的传感器自动驾驶汽车激光雷达位置评估器车顶的旋转感应器对各个方左后轮上的感应器测量汽车的小动作位进行超过200英尺距离的帮助在地图上准确定位所在位置。扫描，以获得精确的有关车身环境的三维地图。摄像头靠近后视镜的摄像头侦查交通灯、帮助车载电脑识别人行道和自行车道等障碍物。雷达4个标准自动雷达感应器，3个在车头，1个在车尾，帮助决定远距离障碍物的位置

§1 传感器简介－我们身边的传感器 自动驾驶汽车 激光雷达 位置评估器 摄像头 雷达

S1传感器简介一我们身边的传感器触觉能力：传感器与机器人主要指确定工作对象是否存在，以及它的尺寸大小和形状等。接近觉：主要用于探测机器人自身与周围物体之间相对位置或距离的传感器。接近觉界于触觉与视觉之间。视觉：孔、边、拐角的检测及工作对象形状的检测等。压觉：主要用于检测机器人与作业对象之间接触面的法向压力值的大小。滑觉：主要用于检测物体因自重相对于机器人手爪的滑移量的大小。传感型机器人、智能家居、交互型机器人、自主型机器人、教育机器人、家用服务机器人、娱乐机器人、水下机器人军工安防机器人、医用机器人、环保清洗机器人

传感器与机器人  触觉能力：  主要指确定工作对象是否存在，以及它的尺寸大 小和形状等。  接近觉：  主要用于探测机器人自身与周围物体之间相对位 置或距离的传感器。接近觉界于触觉与视觉之间。  视觉：  孔、边、拐角的检测及工作对象形状的检测等。  压觉：  主要用于检测机器人与作业对象之间接触面的法 向压力值的大小。  滑觉：  主要用于检测物体因自重相对于机器人手爪的滑 移量的大小。 §1 传感器简介－我们身边的传感器 传感型机器人、智能家居、交互型机器人、自主型机器人、 教育机器人、家用服务机器人、娱乐机器人、水下机器人、 军工安防机器人、医用机器人、环保清洗机器人

81传感器简介一我们身边的传感器传感器与航空航天“阿波罗10”号飞船飞行的速度、加速度、位置、姿态、温度、气压、磁场、振动进行测量。对3295个参数进行检测，其中：温度传感器559个压力传感器140个信号传感器501个遥控传感器142个整个宇宙飞船就是高性能传感器的集合体

温度传感器559个 压力传感器140个 信号传感器501个 遥控传感器142个 传感器与航空航天 整个宇宙飞船就是高性能传感器的集合体 飞行的速度、加速度、位置、 姿态、温度、气压、磁场、振 动进行测量。对3295个参数进 行检测，其中： “阿波罗10” 号飞船 §1 传感器简介－我们身边的传感器