第1章 传感器的基本知识

第1章传感器的基本知识

2016/12/201

第1章传感器的基本知识

学习要点

◆掌握传感器的概念及组成

◆熟悉传感器的分类方法

◆了解传感器的命名方法

◆掌握传感器的一般特性

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第1章传感器的基本知识

2016/12/2031.1 传感器的作用与地位

1.2 传感器的应用与发展

1.3 传感器的定义与组成

1.4 传感器的分类

1.5 传感器的命名及代号

1.6 传感器的基本特性本章小结

复习思考题

主要内容

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第1章传感器的基本知识

1.1 传感器的作用与地位

◆世界是由物质组成的，各种事物都是物质的不同形态。人们为了从外界

获得信息，必须借助于感觉器官。

◆人的“五官”——眼、耳、鼻、舌、皮肤分别具有视、听、嗅、味、触

觉等直接感受周围事物变化的功能，人的大脑对“五官”感受到的信息

进行加工、处理，从而调节人的行为活动。

◆人们在研究自然现象、规律以及生产活动中，有时需要对某一事物的存

在与否作定性了解，有时需要进行大量的实验测量以确定对象的量值的

确切数据，所以单靠人的自身感觉器官的功能是远远不够的，需要借助

于某种仪器设备来完成，这种仪器设备就是传感器。传感器是人类“五

官”的延伸，是信息采集系统的首要部件。

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第1章传感器的基本知识

电量和非电量

◆表征物质特性及运动形式的参数很多，根据物质的电

特性，可分为电量和非电量两类。

◆电量——一般是指物理学中的电学量，例如电压、电

流、电阻、电容及电感等；

◆非电量——则是指除电量之外的一些参数，例如压力、

流量、尺寸、位移量、重量、力、速度、加速度、转

速、温度、浓度及酸碱度等等。

◆人类为了认识物质及事物的本质，需要对物质特性进

行测量，其中大多数是对非电量的测量。

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第1章传感器的基本知识

传感器的作用

◆非电量不能直接使用一般的电工仪表和电子仪器进行

测量，因为一般的电工仪表和电子仪器只能测量电量，

要求输入的信号为电信号。

◆非电量需要转化成与其有一定关系的电量，再进行测

量，实现这种转换技术的器件就是传感器。

◆传感器是获取自然或生产中信息的关键器件，是现代

信息系统和各种装备不可缺少的信息采集工具。采用

传感器技术的非电量电测方法，就是目前应用最广泛

的测量技术。

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第1章传感器的基本知识

2016/12/207传感器的地位◆随着科学技术的发展，传感器技术、通信技术和计算机技术构成了现代信息产业的三大支柱产业，分别充当信息系统的“感官”、“神经”和“大脑”，他们构成了一个完整的自动检测系统。

◆在利用信息的过程中，首先要解决的问题就是获取可靠、准确信息，所以传感器精度的高低直接影响计算机控制系统的精度，可以说没有性能优良的传感器，就没有现代化技术的发展。

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第1章传感器的基本知识

1.2 传感器的应用与发展

传感器几乎渗透到所有的技术领域。如工业

生产、宇宙开发、海洋探索、环境保护、资

源利用、医学诊断、生物工程、文物保护等

等广泛领域，并逐渐深入到人们的生活中。

在机器人的技术发展中，传感器采用与否及

采用数量的多少是衡量机器人是否具有智能

的标志，现代智能机器人因为采用了大量的、

性能更好的、功能更强的、集成度更高的传

感器，才使得其具有自我诊断、自我补偿、

自我学习等能力，机器人通过传感器实现类

似于人的知觉作用。传感器被称为机器人的

“电五官”。

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第1章传感器的基本知识

2016/12/209 在航空、航天技术领域，仅阿波罗10

号飞船就使用了

数千个传感器对3295个测量参数进行监测。

第1章传感器的基本知识2016/12/2010

常娥一号2007年10月24日18：05分发射升空;

2010年10月1日下午18时59分57秒，中国探月二期工程先导星“嫦娥二号”在西昌点火升空

第1章传感器的基本知识2016/12/2011“神舟”五号载人飞船发射升空

2005年10月12日费俊龙/

聂海胜

2003年10月15日航天员杨利伟

第1章传感器的基本知识

2008年9月25日发射的神

舟七号飞船，是中国第三

艘载人航天飞船。飞船乘

载三名航天员——翟志刚、

刘伯明、景海鹏

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第1章传感器的基本知识2016/12/2013◆2012年6月16日18时37分，神舟九号飞船在酒泉卫星发射中心发射升空。中国人民解放军航天员大队男航天员景海鹏、刘旺和女航天员刘洋组成飞行乘组，执行中国首次载人交会对接任务。2012年6月18日约11时左右转入自主控制飞行，14时左右与天宫一号实施自动交会对接，这是中国实施的首次载人空间交会对接。

◆中国计划2020年

中国将建成自己

的太空家园，中

国空间站届时将

成为世界唯一的

空间站。

◆6月29日10时许，在经过近13天太空飞行后，神舟九号载人飞船返回舱安全返回地面，航天员景海鹏、刘旺、刘洋健康出舱，天宫一号与神舟九号载人交会对接任务获得圆满成功。

第1章传感器的基本知识

2016/12/2014 在兵器领域中，使用了诸如机械式、压电、电容、电磁、光纤、红外、

激光、生物、微波等等传感器，以实现对周围环境的监测与目标定位信息的收集，从而更好的解决了安全、可靠的防卫能力。

第1章传感器的基本知识

在民用工业生产中，传感器也起着至关重要的作

用。如一座大型炼钢厂就需要2万多台传感器和检

测仪表

炼铁高炉监控

与传动系统

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第1章传感器的基本知识

2016/12/2016 大型的石油化工厂需要

6千台传感器和检测仪表

第1章传感器的基本知识

2016/12/2017 一部现代化汽车需要90

多只传感器一台复印机需要20多只传感器

第1章传感器的基本知识

日常生活中的电冰箱、洗衣机、电饭煲、音像设备、电动自行车、空调器、照相机、电热水器、报警器等家用电器

都安装了传感器；

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第1章传感器的基本知识

2016/12/2019 在医学上，人体的体温、血压、心脑电波及肿瘤等的

准确诊断与监控都需要借助各种传感器来完成。

第1章传感器的基本知识

当今信息时代，随着电子计算机技术的飞速发展，自动检测、自动控制技术显露出非凡的能力，传感器是实现

自动检测和自动控制的首要环节。没有传感器对原始信

息进行精确可靠的捕获和转换，就没有现代化的自动检

测和自动控制系统；没有传感器就没有现代科学技术的

迅速发展。

自1980年以来，世界传感器的产值年增长率达15%～30%，1985年世界传感器市场的年产值为50亿，1990年为155

亿。2010年突破825亿美元，产品达2万多种。传感器的

发展是如泉涌，不可阻挡，它是衡量一个国家经济发展

及现代化程度的重要标志。

2016/12/2020

第1章传感器的基本知识

1.3 传感器的定义与组成

1.3.1 传感器的定义

?“能感受（或响应）规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装臵”。

?这一定义包含了几个方面的含义：

①传感器是测量装臵，能完成测量任务；

②它的输入量是某一被测量，可能是物理量、也可能是化学量、生物

量等；

③它的输出量是某一物理量，这种量要便于传输、转换、处理和显示

等，这就是所谓的“可用信号”的含义；

④输出与输入有一定的对应关系，这种关系要有一定的规律。根据字

义可以理解传感器为一感二传，即感受信息并传递出去。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/nrwl.html