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