学习情境1认识传感器课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《学习情境1认识传感器课件.ppt》由用户(晟晟文业)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 学习 情境 认识 传感器 课件
- 资源描述:
-
1、传感器检测与应用传感器检测与应用学习情境一:认识传感器学习情境一:认识传感器情境介绍:情境介绍:现代工业生产中,为了监督、控制整个生产过程和对象,需要在检测各种参数和物理量。所谓检测就是人们借助于仪器、设备,利用各种物理效应,采用一定的方法,将客观世界的有关信息通过检查与测量获取定性或定量信息的认识过程。这些仪器和设备的核心部件就是传感器,传感器是感知被测量(多为非电量),并把它转化为电量的一种器件或装置。在具体学习传感器及其应用之前,通过本学习情境首先了解什么检测技术,什么是传感器以及它们的广泛用途,同时了解测量的基础知识,使得整个课程学习先有一个感性认知。学习情境一:认识传感器学习情境一:
2、认识传感器学习要点:学习要点:l检测及传感器的含义及工业检测涉及的内容;l自动检测系统的组成;l几种测量方法的分类;l绝对误差、相对误差及精度的计算;l随机误差的概念及处理方法;l传感器的分类、组成及特性。l自动检测技术自动检测技术l传感器及其特性传感器及其特性l测量及测量误差测量及测量误差学习情境一:认识传感器学习情境一:认识传感器 检测检测:利用各种物理、化学效应,选择合适的方法与装置,将生产、科研、生活等各方面的有关信息通过检查与测量的方法,赋予定性或定量结果的过程。一、检测与自动检测技术一、检测与自动检测技术方法:比较法方法:比较法装置:船、石头、小秤装置:船、石头、小秤 结果:定量结
3、果:定量 自动检测技术:自动检测技术:以信息的获取、转换、显示和处理为主要内容,自动完成整个检测过程的技术。二、自动检测技术在国民经济中的地位二、自动检测技术在国民经济中的地位 用这句话来说明自动检测技术在现代科学技术中的重要性是很恰当的,所谓“事”,就是指发展现代科学技术的伟大事业,而“器”则是指利用自动检测技术而制造的仪器、仪表、工具等。所以说自动检测技术是科学实践和生产实践的必要手段,它的水平高低也是科学技术现代化的重要标志。古语有:“工欲善其事,必先利其器。”检测技术在卫星中的应用检测技术在卫星中的应用人造卫星人造卫星检测技术在海啸预报中的应用检测技术在海啸预报中的应用海浪振动检测海浪
4、振动检测系统系统浮标浮标深海地沟深海地沟检测技术在飞行器中的应用检测技术在飞行器中的应用检测技术在工业生产领域的应用检测技术在工业生产领域的应用超声波检测检测技术在汽车中的应用检测技术在汽车中的应用检测技术在日常生活中的应用检测技术在日常生活中的应用温湿度传感器温湿度传感器温度传感器温度传感器透光率传感器透光率传感器指纹传感器指纹传感器检测技术在日常生活中的应用检测技术在日常生活中的应用检测技术在日常生活中的应用检测技术在日常生活中的应用检测技术在日常生活中的应用检测技术在日常生活中的应用GPS定位导航检测技术在日常生活中的应用检测技术在日常生活中的应用检测技术在日常生活中的应用检测技术在日常
5、生活中的应用光幕自动收费检测技术在军事上的应用检测技术在军事上的应用检测技术在军事上的应用检测技术在军事上的应用检测技术在航天领域的应用检测技术在航天领域的应用火箭测控-检测火箭状况、姿态、轨迹 飞行器测控-检测飞行器姿态、发电机工况,控制与操纵 检测技术在机械加工中的作用检测技术在机械加工中的作用 机床导轨位置检测三、工业检测技术涉及的内容三、工业检测技术涉及的内容热工量:热工量:温度、压力(压强)、流量、流速、液位机械量:机械量:直线位移、角位移、速度、加速度、转速、振动几何量:几何量:长度、厚度、角度、直径、间距、形状、粗糙度物体的性质和成分量:物体的性质和成分量:空气的湿度、气体的化学
6、成分、浓度、液体的粘度、透明度、物体的颜色状态量:状态量:工作机械的运动状态、生产设备的异常状态(超温、过载、磨损、堵塞、断裂等)四、自动检测系统的组成四、自动检测系统的组成自动检测技术系统原理框图自动检测技术系统原理框图 不带微处理器时不带微处理器时 1 1、传感器:、传感器:指一个能将被测的非电量变换成电量的器件。2 2、信号处理装置:、信号处理装置:把传感器输出的电量变成具有一定驱动和传输能力的电压、电流或频率信号等,以推动后级的显示器、数据处理装置及执行机构。?是否是否传感器传感器 能将温度转换为电压的传感器能将温度转换为电压的传感器热电偶热电偶3 3、显示记录装置:、显示记录装置:对
7、被测信号进行显示与记录。包括模拟显示、数字显示、图形显示仪表及有纸、无纸记录仪。特点特点:直观直观(1)模拟显示)模拟显示光柱模拟显示光柱模拟显示特点:一目了然特点:一目了然(2 2)数字显示)数字显示 L LED(发光二极管)、LCD(液晶屏)数字式仪表特点:准确,但数字式仪表特点:准确,但最后一位经常跳动不止。最后一位经常跳动不止。热敏电阻热敏电阻 LEDLED亮度高、耐振动亮度高、耐振动LED、LCD的特点:LCLCD D耗电省、集成度高,但不利于夜间观察耗电省、集成度高,但不利于夜间观察带背光板的LCD可以在夜间观看 (3)(3)图像显示:图像显示:用用CRTCRT或点阵或点阵LCDL
8、CD来显示读数或被测参来显示读数或被测参数变化曲线、图表或彩色图等形式来反映整个生产线上数变化曲线、图表或彩色图等形式来反映整个生产线上的多组数据。的多组数据。特点特点:能显示复杂的图能显示复杂的图形和曲线,但价格昂贵。形和曲线,但价格昂贵。图像显示图像显示(4)(4)记录仪:记录仪:主要用来记录被检测对象的动主要用来记录被检测对象的动态变化过程态变化过程有纸记录仪无纸记录仪 主要用来记录和存储被检测对象的动态变化过程。4 4、数据处理装置:、数据处理装置:对测试所得的实验数据进行处理、运算、逻辑判断、线性变换,对动态测试结果作频谱分析(幅值谱分析、功率谱分析)等,完成这些工作必须采用计算机技
9、术。5 5、执行机构:、执行机构:执行机构:通常是指各种继电器、电磁铁、电磁阀门、电磁调节阀、伺服电动机等,它们在电路中是起通断、控制、调节、保护等作用的电器设备。继电器插座继电器插座继电器继电器各种继电器各种继电器 电磁铁电磁铁能产生机械力能产生机械力 电磁调节阀电磁调节阀 用于控制流量的大小用于控制流量的大小 加上控制加上控制信号,电磁调信号,电磁调节阀在电动机节阀在电动机的控制下,可的控制下,可以逐渐开合以逐渐开合伺服电动机伺服电动机 可以正转、反转、可以正转、反转、快转、慢转快转、慢转伺服型雷达天线报警器报警器报警灯及喇叭报警灯及喇叭 举例举例 工件磨削测控过程工件磨削测控过程 传感器
10、传感器快速检测工件的直径参快速检测工件的直径参数数D D。计算机计算机快速地对直径参快速地对直径参数作运算、比较、判断等一系数作运算、比较、判断等一系列工作,然后将有关参数送到列工作,然后将有关参数送到显示器显示器显示出来,另一方面,显示出来,另一方面,对研磨盘驱动对研磨盘驱动伺服电动机伺服电动机发出发出控制信号,控制研磨盘的水平控制信号,控制研磨盘的水平径向位移径向位移x x,直到工件被磨削,直到工件被磨削到规定的直径为止。到规定的直径为止。工件磨削测控过程演示工件磨削测控过程演示 数字电压、欧姆表数字电压、欧姆表五、检测技术的发展趋势五、检测技术的发展趋势 1 1、不断提高检测系统的测量精
11、度、量程范围、延、不断提高检测系统的测量精度、量程范围、延长使用寿命、提高可靠性长使用寿命、提高可靠性将量程切换到将量程切换到2V2V时,时,最小显示值为最小显示值为1V1V提高测量精度提高测量精度提高可靠性提高可靠性承受剧烈振动承受剧烈振动2 2、应用新技术和新的物理效应,扩大检测领、应用新技术和新的物理效应,扩大检测领域域月球车月球车火星车火星车2 2、应用新技术和新的物理效应,扩大检测领域、应用新技术和新的物理效应,扩大检测领域(续)(续)安全检查安全检查 3 3、发展集成化、功能化的传感器、发展集成化、功能化的传感器 可拍照的手机可拍照的手机4.4.采用计算机技术,使检测技术智能化采用
12、计算机技术,使检测技术智能化 面部识别技术面部识别技术4.4.采用计算机技术,使检测技术智能化采用计算机技术,使检测技术智能化(续续)动作捕捉动作捕捉4.4.采用计算机技术,使检测技术智能化(续)采用计算机技术,使检测技术智能化(续)单片机芯片单片机芯片 5 5、发展网络化传感器及检测系统、发展网络化传感器及检测系统一、传感器一、传感器的的概念和作用概念和作用 1 1概念:概念:传感器是一种能感受规定的被测量,并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。常用传感器的输出信号多为易处理的电量,如电压、电流、频率等。2 2作用:作用:可准确、及时地获取并发送信息;与通信、计算机构成信息技术的三
13、大支柱。二、传感器二、传感器的的组成组成 1 1、敏感元件:、敏感元件:直接感受被测物理量,并转换成与之直接感受被测物理量,并转换成与之成一定关系的、更易转换的非电量输出。成一定关系的、更易转换的非电量输出。2 2、传感元件:、传感元件:将敏感元件输出的信号转换成电信号将敏感元件输出的信号转换成电信号输出。输出。3 3、转换电路:、转换电路:将传感元件输出的电参量转换成便于将传感元件输出的电参量转换成便于显示、记录和处理的电压、电流或频率量。显示、记录和处理的电压、电流或频率量。有些传感器的敏感元件与传感元件两者合为一体。有些传感器的敏感元件与传感元件两者合为一体。举例:测量压力的电位器式压力
14、传感器举例:测量压力的电位器式压力传感器 1-1-弹簧管弹簧管 2-2-电位器电位器 3-3-电刷电刷 4-4-传动机构传动机构弹性弹性敏感元件(弹簧管)敏感元件(弹簧管)敏感元件敏感元件在传感器中直接感受被测量,并转换成与被测量有确定关系、更易于转换的非电量。弹性弹性敏感元件(弹簧管)敏感元件(弹簧管)在下图中,弹簧管将压力转换为角位移弹簧管实物放大图弹簧管实物放大图 当被测压力p增大时,弹簧管撑直,通过齿条带动齿轮转动,从而带动电位器的电刷产生角位移。其他各种弹性敏感元件其他各种弹性敏感元件 在上图中的各种弹性元件也能将压力转换为角位移或直线位移。压力传感器的压力传感器的外形及内部结构外形
15、及内部结构 被测量通过敏感元件转换后,再经被测量通过敏感元件转换后,再经传感元件传感元件转换成电参量。转换成电参量。在左图中,在左图中,电位器为传感元电位器为传感元件,它将角位移件,它将角位移转换为电参量转换为电参量-电阻的变化电阻的变化(R R)360 360度圆盘形电位器度圆盘形电位器 左图所示的左图所示的360360度圆盘形电度圆盘形电位器的中间焊片位器的中间焊片为滑动片,右边为滑动片,右边焊片接地,左边焊片接地,左边焊片接电源焊片接电源。接地接地 测量转换电路测量转换电路的作用是将传感元件输出的电的作用是将传感元件输出的电参量转换成易于处理的电压、电流或频率量。参量转换成易于处理的电压
16、、电流或频率量。在左图中,当电在左图中,当电位器的两端加上电源位器的两端加上电源后,电位器就组成分后,电位器就组成分压比电路,它的输出压比电路,它的输出量是与压力成一定关量是与压力成一定关系的电压系的电压U Uo o 。分压比电路的计算公式如下:分压比电路的计算公式如下:直滑电位器式传感器的输出电压直滑电位器式传感器的输出电压U Uo o与滑动触点与滑动触点C C的位移量的位移量x x成正比成正比:oi xUUL 对圆盘式电位器来说,对圆盘式电位器来说,U Uo o与滑动与滑动臂的旋转角度成正比:臂的旋转角度成正比:oi 360UU三、传感器分类三、传感器分类 传感器的种类名目繁多,分类不尽相
17、同。常用的分传感器的种类名目繁多,分类不尽相同。常用的分类方法有:类方法有:1 1、按被测量分类:、按被测量分类:分为位移、力、力矩、转速、振动、加速度、温分为位移、力、力矩、转速、振动、加速度、温度、压力、流量、流速等传感器。度、压力、流量、流速等传感器。2 2、按测量原理分类:、按测量原理分类:分为电阻、电容、电感、光栅、热电耦、超声波、分为电阻、电容、电感、光栅、热电耦、超声波、激光、红外、光导纤维等传感器。激光、红外、光导纤维等传感器。四、传感器基本特性四、传感器基本特性 传感器的特性一般指输入、输出特性,且有静态、传感器的特性一般指输入、输出特性,且有静态、动态之分。动态之分。静态特
展开阅读全文