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传感器技术,sensor Technology,1,目录/Contents,2,本课程的特点和教学内容,1,本课程的特点,2,本学期授课计划及教学内容,3,本课程的特点,学习重点,4,本学期授课计划及教学内容,5,6,总学时: 76 周学时: 4,平时:期中:期末, 3 ：3 ：4,7,实训装置、实训地点：多功能机器人实训室,8,什么是传感器,1,传感器 是能够感受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置。在有些学科领域，传感器又称为敏感元件、检测器、转换器等。,2,传感器输出信号通常是电量，它便于传输、转换、处理、显示等。 电量有很多形式，如：电压、电流、电容、电阻等，输出信号的形式由传感器的原理确定。,9,电子秤：精确地、快速的测量，内有一个压力传感器，把压力编程电信号 数码相机：能把光学影像变成数字化影像，内有一个光学的图像传感器， 空调-为什么能吹出设定的温度的风？因为内出风口有温度传感器，能实现实时监控 电视机遥控器-遥控器按下按钮能发射一束编码了的红外限号，电视机或空调接受相应的信号，有一个红外传感器。 烟雾报警器-消防上应用广泛，有一个队烟雾比较敏感的传感器。 指纹考勤机-有一个图像传感器，可以是光学传感器，也可以是一个电容传感器，能把电容信号变化成数字化的信号。,电子秤压力传感器,空调温度传感器,电视机、遥控红外传感器,烟雾报警器对烟雾敏感传感器,指纹考勤器电容/光学传感器,电子秤传感器,10,11,下面咱们看一段视频,12,红外热成像仪-热成像仪成像效果反恐过程,排暴机器人电涡流传感器、力学传感器,检测管制刀具、金属-电涡流传感器-,排雷机器人电涡流传感器、光学传感器,13,成像效果,炸弹-高温传感器、压电传感器,14,15,眉目、眼、耳朵、皮肤,16,17,传感器的作用和地位,18,19,20,21,温度传感器、湿度传感器、红外传感器、转速测量传感器、探测衣服洗没洗干净光学传感器,22,鼠标光电传感器，鼠标垫比较粗操， 扫描仪-相震图像-光电传感器 机器人代替人的动作-视觉、滑觉、力觉,23,24,美国科学家探测金字塔 ，使用了小型机器人 多种传感器：有光纤、力度、光电传感器等,25,汽车衡-压力传感器,26,超声波传感器-距离成型-黑白图像,CT-拿到了诺贝尔奖,27,指纹考勤机光学传感器-识别皮肤表面的图像表面图像-手脏无法识别 电容传感器-识别的是真皮层的图像-脏了，影响小 红外光传感器-掌纹-识别的是静脉，也可以被识别,28,红外传感器-能看到人眼看不到的东西,29,30,传感器现状和国内外发展趋势,31,需求和生产呈上升趋势 在尖端领域，与世界其他国家差距还是很大 传感器是光学、力学等多学科综合性课程,32,33,输出量为电量的传感器，一般由敏感元件、转换元件、基本转换电路三部分组成。,敏感元件,转换元件,基本转换电路,被测 非电量,有用 非电量,有用 电量,输出 电量,转换元件,传感器检测系统的组成原理,34,敏感元件：它是直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物 理量的元件。 转换元件：将敏感元件的输出转换成一定的电路参数。有时敏感元件和转换元件的功能是由一个元件（敏感元件）实现的。 基本转换电路：将敏感元件或转换元件输出电路参数、转换、调理成一定形式的电量输出。,35,36,37,滚珠测量误差是微米级的,38,39,基本,传感器定义、组成和分类,40,41,42,金属丝受力-金属丝拉长电阻变大 金属薄片-应变片转换元件,43,电子秤，压力-应变片变宽-电阻值变小,44,45,小熊坐柱子-结构性传感器,46,电子楼盘-磁电传感器,47,48,49,常见被测物理量有 机械量： 长度，厚度，唯一，速度，加速度，旋转角，转数，质量，重量，力。压力，真空度，力矩，风速，流速，流量； 声： 声压，噪声 温度： 温度，热量，比热 磁： 磁通，磁场 光： 亮度，色彩,拓展,50,2.按工作原理分类： 磁电式，热电式，机械式，电气式，光学式，流体式等,51,52,压力传感器,流量传感器,1.传感器在工业检测和自动控制系统中的应用,53,2.传感器与家用电器,麦克风是一种将声音信号转换为电信号的传感器,声-电磁感应-电流,54,温湿度传感器,湿度传感器,电子门,感应水龙头,55,3.汽车 传感器,56,汽车气囊的保护作用,使用加速度传感器可以在汽车发生碰撞时，经控制系统使气囊迅速充气,57,58,车载GPS,定位，地理,59,4.传感器在机器人上的应用 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 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动相对于机器人手爪的滑移量的大小,60,61,62,谢 谢！,63,
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