光電傳感與檢測技術(shù)--緒論(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 系統(tǒng) ( ) s inX t t?? 22{ ( ) }L X t S ? ?? ?221( ) ( ) ( )1Y s H s X s ss???? ? ? ???221()( 1 / ) ( )YS ss?? ? ??? ?? 通過傳遞函數(shù)求出輸出： (二 ) 傳感器動態(tài)特性 第 1章 緒 論 光電傳感與檢測技術(shù) 傳感器技術(shù)的作用和地位 ? 構(gòu)成現(xiàn)代信息技術(shù)的三大支柱是： ? 傳感器技術(shù) （信息采集）； ? 通信技術(shù) （信息傳輸）； ? 計算機(jī)技術(shù) （信息處理）； 它們在信息系統(tǒng)中分別起到 “ 感官 ” 、 “ 神經(jīng) ” 和 “ 大腦 ” 的作用 。 ?在利用信息的過程中首先要解決獲取準(zhǔn)確可靠的 信息 ， 而傳感器是獲取信息的主要途徑和手段 。 光電傳感與檢測技術(shù) 第 1章 緒 論 ? 目前傳感器技術(shù)已經(jīng)在越來越多的領(lǐng)域得到應(yīng)用 ， 傳感器廣泛用于工業(yè) 、 農(nóng)業(yè) 、 商業(yè) 、 交通 、環(huán)境監(jiān)測 、 醫(yī)療診斷 、 軍事科研 、 航空航天 、現(xiàn)代辦公設(shè)備 、 智能樓宇和家用電器等領(lǐng)域 。是構(gòu)建現(xiàn)代信息系統(tǒng)的重要組成部分 。 ? 傳感器對觀測和自動化技術(shù)所起的作用遠(yuǎn)比家用電器所起到的作用大的多 。 這幾乎是無可爭議的事實(shí) 。 光電傳感與檢測技術(shù) 第 1章 緒 論 傳感器技術(shù)的作用和地位 ? 在基礎(chǔ)學(xué)科 研究中，傳感器更有突出的地位。宏觀上的茫茫宇宙、微觀上的粒子世界、長時間的天體演化、短的瞬間反應(yīng)。超高溫、超低溫、超高壓、超高真空、超強(qiáng)磁場、弱磁場等極端技術(shù)研究。傳感器的發(fā)展，往往是一些邊緣學(xué)科開發(fā)的先驅(qū)。 ? ? 現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn) 尤其是自動化生產(chǎn)過程中，每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都需要用各種傳感器監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程的各個參數(shù)，一是保證產(chǎn)品達(dá)到最好的質(zhì)量，二是保證設(shè)備工作在最佳狀態(tài)。 傳感器是自動控制系統(tǒng)的關(guān)鍵基礎(chǔ)器件，直接影響到自動化技術(shù)的水平。 光電傳感與檢測技術(shù) 第 1章 緒 論 傳感器技術(shù)的作用和地位 ? 現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn) 光電傳感與檢測技術(shù) 第 1章 緒 論 傳感器技術(shù)的作用和地位 ? 機(jī)器人 傳感器系統(tǒng)包括 視覺 :平面 、 立體 非視覺 :觸覺 、 滑覺 、 熱覺 、 力覺 、 接近覺 、 … 光電傳感與檢測技術(shù) 第 1章 緒 論 傳感器技術(shù)的作用和地位 光電傳感與檢測技術(shù) 第 1章 緒 論 課程內(nèi)涵 課程特點(diǎn) 課程組成 ★ 光電傳感技術(shù) ★ 光電檢測技術(shù) 什么是傳感器？ 光電傳感器的組成和分類 光電傳感器的特性 光電檢測技術(shù)概述 光電檢測系統(tǒng)組成 光電檢測系統(tǒng)的基本工作原理 光電檢測系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)形式 光電檢測技術(shù)的特點(diǎn) 光電檢測方法 光電檢測技術(shù)發(fā)展趨勢和應(yīng)用 光電傳感與檢測技術(shù) 第 1章 緒 論 傳感器技術(shù)的作用和地位 電子汽車衡 ? 計量測試 超聲波測流量 紅外測溫 光電傳感與檢測技術(shù) 第 1章 緒 論 傳感器技術(shù)的作用和地位 熱電偶測溫 ? 醫(yī)療診斷 光電傳感與檢測技術(shù) 第 1章 緒 論 傳感器技術(shù)的作用和地位 ? 家用電器 液化氣煙霧報警器 智能洗衣機(jī) 遙控器 光電傳感與檢測技術(shù) 第 1章 緒 論 傳感器技術(shù)的作用和地位 ? 智能建筑 給排水系統(tǒng) 泵系統(tǒng) 鍋爐系統(tǒng) 環(huán)境控制 電力監(jiān)測 能量計費(fèi) 消防系統(tǒng) 保安系統(tǒng) 照明系統(tǒng) DDC 光電傳感與檢測技術(shù) 第 1章 緒 論 傳感器技術(shù)的作用和地位 自動識別系統(tǒng) (門禁系統(tǒng) )打破了人們幾百年來用鑰匙開鎖的傳統(tǒng) 指紋門禁 感應(yīng)式門禁 光電傳感與檢測技術(shù) 第 1章 緒 論 傳感器技術(shù)的作用和地位 最 新 濕 度 測 量 應(yīng) 用 領(lǐng) 域 紡 織 品 精確的 煙草烘干 木材烘干 芯片生產(chǎn)要求最高的濕度穩(wěn)定性 紙 品 濕度傳感器 ? 過程控制 光電傳感與檢測技術(shù) 第 1章 緒 論 傳感器技術(shù)的作用和地位 NOX NO + NO2 dust soot H2S H2O HC Ctotal CO2 CO O2 HCN HCl HF NH3 SO2 ? 環(huán)境監(jiān)測 光電傳感與檢測技術(shù) 第 1章 緒 論 傳感器技術(shù)的作用和地位 上海盧浦大橋通車應(yīng)力試驗(yàn) 光電傳感與檢測技術(shù) 第 1章 緒 論 傳感器技術(shù)的作用和地位 智能化水質(zhì)檢驗(yàn) 水 庫 無線水質(zhì)感應(yīng)器 下游 用戶 用戶 光電傳感與檢測技術(shù) 第 1章 緒 論 傳感器技術(shù)的作用和地位 ?傳感器已滲透到宇宙開發(fā)、海洋探測、軍事國 防、環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程、商檢質(zhì)檢、甚至文物保護(hù)等等極其廣泛的領(lǐng)域。可以毫不夸張地說：幾乎每個現(xiàn)代化項目，以至各種復(fù)雜工程系統(tǒng)，都離不開各種各樣的傳感器。 ? 由此可見，傳感器技術(shù)在發(fā)展經(jīng)濟(jì)、推動社會進(jìn)步方面的重要作用，是十分明顯的。世界各國十分重視這一領(lǐng)域的發(fā)展。 光電傳感與檢測技術(shù) 第 1章 緒 論 傳感器技術(shù)的作用和地位 ?未來世界 是個充滿傳感器的世界 ， 還 會有 ： 智能房屋 （ 自動識別主人 ， 太陽能提供能源 ） 智能衣服 （ 自動調(diào)節(jié)溫度 ） 智能公路 （ 自動記錄公路的壓力 、 溫度 、 車流量 ） 智能汽車 （ 無人駕駛 、 衛(wèi)星定位 ） 智能 …… 光電傳感與檢測技術(shù) 第 1章 緒 論 傳感器技術(shù)的作用和地位 光電 檢測技術(shù)概述 光電檢測技術(shù)是信息時代的關(guān)鍵技術(shù)！ 第 1章 緒 論 光電檢測技術(shù)是研究 光電檢測系統(tǒng) 的技術(shù)，所謂光電檢測系統(tǒng)，是指對 被測光學(xué)量 或 由非光學(xué)被測量轉(zhuǎn)換成的光學(xué)量 ，通過光電變換和電路處理的方法進(jìn)行檢測的系統(tǒng)。光電檢測技術(shù)是光學(xué)與電子學(xué)相結(jié)合而產(chǎn)生的一門新興檢測技術(shù)，其功能是利用光電子技術(shù)對光學(xué)信息進(jìn)行檢測，并進(jìn)一步傳遞、存儲、控制、計算和顯示等。 光電傳感與檢測技術(shù) ? 實(shí)際上被測對象涉及各個領(lǐng)域。最初的測量對象是長度、體積、質(zhì)量和時間。 18世紀(jì)以來科學(xué)技術(shù)取得飛速發(fā)展，被測對象迅速擴(kuò)大。 ? 力學(xué)領(lǐng)域有 速度 、 加速度 、 力 、 功和能量 等； ? 電磁學(xué)領(lǐng)域中有 電流 、 電壓 、 電阻 、 電容 、 磁場 ； ? 化學(xué)領(lǐng)域中有 濃度 、 成分 、 pH值 等； ? 工業(yè)領(lǐng)域中有 流量 、 壓力 、 溫度 、 黏度 等被測量 。 ? ? 現(xiàn)在的被測對象更為廣泛，有 人體心電 、 腦電波 等體表電位測量， 生物斷面測量 ；工業(yè)領(lǐng)域的 光澤、觸覺等品質(zhì)測量；衛(wèi)星上監(jiān)視地球的紅外線傳感器；機(jī)器人的視覺、觸覺、滑覺、接近覺等各種傳感器。 第 1章 緒 論 光電 檢測技術(shù)概述 光電傳感與檢測技術(shù) 光電 檢測系統(tǒng)概述 ?就被測對象而言工業(yè)上需要檢測的量有電量和非電量兩大類。非電量早期多用非電量的方法測量，例如：用尺測量長度；用液體熱膨脹的溫度計測溫度；天平測量物重。 ?傳統(tǒng)的傳感器可以完成從非電量到非電量的轉(zhuǎn)換，但 無法實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代智能儀器儀表的自動測量，無法完成過程控制的自動檢測與控制。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對測量的精確度、速度提出新的要求，尤其對動態(tài)變化的物理過程和物理量遠(yuǎn)距離測量，用非電方法無法實(shí)現(xiàn)，必須采用電測法。 第 1章 緒 論 光電傳感與檢測技術(shù) 定義： 被測信息： 傳感器、檢測儀器、檢測裝置、檢測系統(tǒng) 全部操作： 檢測過程 : 確定被測對象的屬性和量值為目的的全部操作 檢測的基本概念 信號采集、信號處理、信號顯示、信號輸出 物理量（光、電、力、熱、磁、聲、 … ） 被測對象： 宇宙萬物（固液氣體、動物、植物、天體 …… ） 檢測器具 : 化學(xué)量（ PH、成份 … ） 生物量（酶、葡萄糖、 … ） … … 例：空調(diào)機(jī)測量控制室溫 空氣 被測對象 ： 被測信息 ： 檢測器具 ： 操作過程 ： 室內(nèi)空氣 溫度 溫度傳感器 熱電阻、熱電偶 ? 熱敏電阻 ? 電信號 ? 處理 ? 顯示