《傳感器應(yīng)用技術(shù)》課程Sensordefinitionandfunction傳感器定義與作用Sensorsapplicationtechnology1.1

傳感器認(rèn)知1.2

傳感器定義1.3

傳感器作用1.4傳感器應(yīng)用課程內(nèi)容CourseContents1.1

傳感器認(rèn)知1.2傳感器定義1.3傳感器作用1.4傳感器應(yīng)用課程內(nèi)容CourseContents1.1

傳感器認(rèn)知?dú)饷魝鞲衅鳒貪穸葌鞲衅髁γ魝鞲衅鞒暡▊鞲衅鳠犭娕?.1傳感器認(rèn)知1.2傳感器定義1.3傳感器作用1.4傳感器應(yīng)用課程內(nèi)容CourseContents1.2

傳感器定義一.定義

在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB7665-87）中傳感器（Transducer/Sensor）的定義：能夠感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。①傳感器是檢測(cè)器件或測(cè)量裝置，能完成檢測(cè)任務(wù)；②輸入量是某一被測(cè)量，可能是物理量，也可能是化學(xué)量、生物量等；③輸出量是某種物理量，便于傳輸、轉(zhuǎn)換、處理、顯示等，可以是氣、

光、電量，主要是電量；④輸出輸入有對(duì)應(yīng)關(guān)系，且應(yīng)有一定的精確程度。*傳感器又稱為變換器、換能器、探測(cè)器、檢知器等1.2

傳感器定義

傳感器的狹義定義：將外界的輸入信號(hào)變換為電信號(hào)的一類元件。傳感器來自外界的信號(hào)電信號(hào)1.1傳感器認(rèn)知1.2傳感器定義1.3

傳感器作用1.4傳感器應(yīng)用課程內(nèi)容CourseContents91.3傳感器作用用計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化裝置來代替人的勞動(dòng)，則可以說電子計(jì)算機(jī)相當(dāng)于人的大腦（一般俗稱電腦），而傳感器則相當(dāng)于人的五官部分（“電五官”）。人通過五官（視、聽、嗅、味、觸）接受外界的信息，經(jīng)過大腦的思維（信息處理），作出相應(yīng)的動(dòng)作。傳感器是獲取自然領(lǐng)域中信息主要途徑與手段1.1傳感器認(rèn)知1.2傳感器定義1.3傳感器作用1.4

傳感器應(yīng)用課程內(nèi)容CourseContents1.4

傳感器應(yīng)用1.1

傳感器應(yīng)用電子信息工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)THANKYOU課程組:梁長(zhǎng)垠、宋榮、蘇全、韓君、張勝宇、賈方亮、梁召峰、晏凱《傳感器應(yīng)用技術(shù)》課程Sensorcompositionandclassification傳感器組成與分類Sensorsapplicationtechnology1.1

傳感器組成1.2

傳感器分類1.3

傳感器特點(diǎn)課程內(nèi)容CourseContents1.1

傳感器組成1.2傳感器分類1.3傳感器特點(diǎn)課程內(nèi)容CourseContents1.1

傳感器組成被測(cè)量敏感元件轉(zhuǎn)換元件測(cè)量電路電量輔助電源敏感元件：直接感受被測(cè)量，并輸出與被測(cè)量成確定關(guān)系的某一物理量的元件。

如：應(yīng)變式壓力傳感器的敏感元件是彈性膜片，其作用是將壓力轉(zhuǎn)

換成膜片的變形。轉(zhuǎn)換元件：將敏感元件的輸出轉(zhuǎn)換成電路參量。如：應(yīng)變式壓力傳感器的轉(zhuǎn)換元件

是應(yīng)變片，其作用是將彈性膜片的變形轉(zhuǎn)換為電阻值的變化。測(cè)量電路：將其進(jìn)一步變換成可直接利用的電信號(hào)。*不是所有傳感器都由這幾部分組成，最簡(jiǎn)單的傳感器由一個(gè)敏感元件(兼轉(zhuǎn)換元件)組成，例如熱電偶。1.1傳感器組成1.2

傳感器分類1.3傳感器特點(diǎn)課程內(nèi)容CourseContents1.2

傳感器分類傳感器種類眾多，分類方法各異：按照工作基理分類物理型化學(xué)型生物型按照構(gòu)成原理分類結(jié)構(gòu)型物性型復(fù)合型按照能量轉(zhuǎn)換分類能量控制型能量轉(zhuǎn)換型模擬信號(hào)型數(shù)字信號(hào)型按照輸出信號(hào)分類按照能源供給分類有源傳感器無源傳感器單向型雙向型按照轉(zhuǎn)換過成分類按照使用用途分類溫度傳感器壓力傳感器位移傳感器振動(dòng)傳感器。。。。。1.2

傳感器分類★電參量式傳感器：電阻式、電感式、電容式等；★磁電式傳感器：磁電感應(yīng)式、霍爾式、磁柵式等；★壓電式傳感器：聲波傳感器、超聲波傳感器；★光電式傳感器：一般光電式、光柵式、激光式、光電碼盤式、光導(dǎo)纖維

式、紅外式、攝像式等；★氣電式傳感器：電位器式、應(yīng)變式；★熱電式傳感器：熱電偶、熱電阻；★波式傳感器：超聲波式、微波式等；★射線式傳感器：熱輻射式、γ射線式；★半導(dǎo)體式傳感器：霍耳器件、熱敏電阻；★其他原理的傳感器：差動(dòng)變壓器、振弦式等。按照物理原理分類：1.1傳感器組成1.2傳感器分類1.3傳感器特點(diǎn)課程內(nèi)容CourseContents結(jié)構(gòu)型傳感器是利用傳感器本身結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化來實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)換的。例如：電容式傳感器是通過極板間距離發(fā)生變化而引起電容量的變化；電感式傳感器是通過活動(dòng)銜鐵的位移引起自感或互感的變化等。物性型傳感器是利用敏感器件材料本身物理性質(zhì)的變化來實(shí)現(xiàn)信號(hào)的檢測(cè)。如，光電管，它利用了物質(zhì)法則中的外光電效應(yīng)。又如，所有半導(dǎo)體傳感器，以及所有利用各種環(huán)境變化而引起的金屬、半導(dǎo)體、陶瓷、合金等性能變化的傳感器，都屬于物性型傳感器。1.3傳感器特點(diǎn)能量轉(zhuǎn)換型:直接由被測(cè)對(duì)象輸入能量使其工作。

例如:熱電偶溫度計(jì),磁電式加速度計(jì)。能量控制型:從外部供給能量并由被測(cè)量控制外部供給能量的變化。

例如:電阻應(yīng)變片。1.3傳感器特點(diǎn)電子信息工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)THANKYOU課程組:梁長(zhǎng)垠、宋榮、蘇全、韓君、張勝宇、賈方亮、梁召峰、晏凱《傳感器應(yīng)用技術(shù)》課程CharacteristicofSensor傳感器的特性Sensorsapplicationtechnology1.1

傳感器特性分類1.2

傳感器靜態(tài)特性1.3

傳感器動(dòng)態(tài)特性課程內(nèi)容CourseContents1.1

傳感器特性說明1.2傳感器靜態(tài)特性1.3傳感器動(dòng)態(tài)特性課程內(nèi)容CourseContents1.1

傳感器特性說明傳感器特性主要是指輸出與輸入之間的關(guān)系。當(dāng)輸入量為常量，或變化極慢時(shí)，輸出與輸入間的關(guān)系稱為靜態(tài)特性；當(dāng)輸入量隨時(shí)間較快地變化時(shí)，輸出與輸入間的關(guān)系稱為動(dòng)態(tài)特性。

傳感器的輸出與輸入具有確定的對(duì)應(yīng)關(guān)系最好呈線性關(guān)系。但一般情況下，輸出輸入不會(huì)符合所要求的線性關(guān)系，同時(shí)由于存在遲滯、蠕變、摩擦、間隙和松動(dòng)等各種因素以及外界條件的影響，使輸出輸入對(duì)應(yīng)關(guān)系的唯一確定性也不能實(shí)現(xiàn)。1.1傳感器性能指標(biāo)1.2傳感器靜態(tài)特性1.3傳感器動(dòng)態(tài)特性課程內(nèi)容CourseContents1.2

傳感器靜態(tài)特性傳感器的靜態(tài)特性

傳感器的輸出輸入關(guān)系或多或少地存在非線性。在不考慮遲滯、蠕變、不穩(wěn)定性等因素的情況下，其靜態(tài)特性可用下列多項(xiàng)式代數(shù)方程表示：式中：y—輸出量；x—輸入量；a0—零點(diǎn)輸出；

a1—理論靈敏度；a2、a3、…、an—非線性項(xiàng)系數(shù)。y=a0+a1x+a2x2+a3x3+…+anxn各項(xiàng)系數(shù)不同，決定了特性曲線的具體形式。

理想情況下，y=a0+a1x

靜態(tài)特性曲線可實(shí)際測(cè)試獲得。為了標(biāo)定和數(shù)據(jù)處理的方便，希望得到線性關(guān)系。這時(shí)可采用各種方法，其中也包括硬件或軟件補(bǔ)償，進(jìn)行線性化處理。1.2

傳感器靜態(tài)特性測(cè)量范圍與量程（1）測(cè)量范圍(measuringrange)傳感器所能測(cè)量到的最小輸入量與最大輸入量之間的范圍稱為傳感器的測(cè)量范圍。（2）量程(span)傳感器測(cè)量范圍的上限值與下限值的代數(shù)差，稱為量程。1.2

傳感器靜態(tài)特性線性度指?jìng)鞲衅鬏敵隽颗c輸入量之間的實(shí)際關(guān)系曲線偏離擬合直線的程度。定義為在全量程范圍內(nèi)實(shí)際特性曲線與擬合直線之間的最大偏差值與滿量程輸出值之比。1.2

傳感器靜態(tài)特性靈敏度靈敏度是傳感器靜態(tài)特性的一個(gè)重要指標(biāo)。其定義為輸出量的增量與引起該增量的相應(yīng)輸入量增量之比，用S表示。傳感器輸出的變化量Δy與引起該變化量的輸入變化量Δx之比即為其靜態(tài)靈敏度，其表達(dá)式為S=Δy/Δx1.2

傳感器靜態(tài)特性遲滯0yx⊿HmaxyFS遲滯特性傳感器在輸入量由小到大（正行程）及輸入量由大到?。ǚ葱谐蹋┳兓陂g其輸入輸出特性曲線不重合的現(xiàn)象成為遲滯。對(duì)于同一大小的輸入信號(hào)，傳感器的正反行程輸出信號(hào)大小不相等，這個(gè)差值稱為遲滯差值。遲滯誤差一般以滿量程輸出的百分?jǐn)?shù)表示,即式中△Hmax—正反行程間輸出的最大差值。1.2

傳感器靜態(tài)特性重復(fù)性yx0⊿Rmax2⊿Rmax1重復(fù)性是指?jìng)鞲衅髟谳斎肓堪赐环较蜃魅砍踢B續(xù)多次變化時(shí)，所得特性曲線不一致的程度。重復(fù)性誤差可用正反行程的最大偏差表示，即△Rmax1正行程的最大重復(fù)性偏差，△Rmax2反行程的最大重復(fù)性偏差。1.2

傳感器靜態(tài)特性分辨力與閾值當(dāng)傳感器的輸入從非零值緩慢增加時(shí)，在超過某一增量后輸出發(fā)生可觀測(cè)的變化，這個(gè)輸入增量稱傳感器的分辨力，即最小輸入增量。分辨力是指?jìng)鞲衅髂軝z測(cè)到的最小的輸入增量。分辨力用絕對(duì)值表示,用與滿量程的百分?jǐn)?shù)表示時(shí)稱為分辨率。在傳感器輸入零點(diǎn)附近的分辨力稱為閾值。

穩(wěn)定性穩(wěn)定性是指?jìng)鞲衅髟陂L(zhǎng)時(shí)間工作的情況下輸出量發(fā)生的變化，有時(shí)稱為長(zhǎng)時(shí)間工作穩(wěn)定性或零點(diǎn)漂移。靜態(tài)誤差指?jìng)鞲衅髟谄淙砍虄?nèi)任一點(diǎn)的輸出值與其理論值的偏離程度。1.2

傳感器靜態(tài)特性精確度與精確度有關(guān)指標(biāo)：精密度、準(zhǔn)確度和精確度(精度)精密度：說明測(cè)量傳感器輸出值的分散性，即對(duì)某一穩(wěn)定的被測(cè)量，由同一個(gè)測(cè)量者，用同一個(gè)傳感器，在相當(dāng)短的時(shí)間內(nèi)連續(xù)重復(fù)測(cè)量多次，其測(cè)量結(jié)果的分散程度。精密度是隨機(jī)誤差大小的標(biāo)志，精密度高，意味著隨機(jī)誤差小。注意：精密度高不一定準(zhǔn)確度高。準(zhǔn)確度：說明傳感器輸出值與真值的偏離程度。如,某流量傳感器的準(zhǔn)確度為0.3m3/s，表示該傳感器的輸出值與真值偏離0.3m3/s。準(zhǔn)確度是系統(tǒng)誤差大小的標(biāo)志，準(zhǔn)確度高意味著系統(tǒng)誤差小。同樣，準(zhǔn)確度高不一定精密度高。1.2

傳感器靜態(tài)特性精確度（a）準(zhǔn)確度高而精密度低（b）準(zhǔn)確度低而精密度高（c）精確度高在測(cè)量中我們希望得到精確度高的結(jié)果。精確度也稱為精度，是指精密度與準(zhǔn)確度兩者的總和，精確度高表示精密度和準(zhǔn)確度都比較高。在最簡(jiǎn)單的情況下，可取兩者的代數(shù)和。1.1傳感器性能指標(biāo)1.2傳感器靜態(tài)特性1.3傳感器動(dòng)態(tài)特性課程內(nèi)容CourseContents1.3傳感器動(dòng)態(tài)特性動(dòng)態(tài)特性指?jìng)鞲衅鲗?duì)隨時(shí)間變化的輸入量的響應(yīng)特性。被測(cè)量隨時(shí)間變化的形式可能是各種各樣的，只要輸入量是時(shí)間的函數(shù)，則其輸出量也將是時(shí)間的函數(shù)。通常研究動(dòng)態(tài)特性是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)輸入特性來考慮傳感器的響應(yīng)特性。標(biāo)準(zhǔn)輸入有三種：正弦變化的輸入階躍變化的輸入線性輸入電子信息工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)THANKYOU課程組:梁長(zhǎng)垠、宋榮、蘇全、韓君、張勝宇、賈方亮、梁召峰、晏凱《傳感器應(yīng)用技術(shù)》課程DevelopmenttrendofSensor傳感器發(fā)展趨勢(shì)Sensorsapplicationtechnology1.1

傳感器發(fā)展歷史1.2

傳感器發(fā)展過程1.3

傳感器發(fā)展方向1.4傳感器重點(diǎn)領(lǐng)域課程內(nèi)容CourseContents1.1

傳感器發(fā)展歷史1.2傳感器發(fā)展過程1.3傳感器發(fā)展方向1.4傳感器重點(diǎn)領(lǐng)域課程內(nèi)容CourseContents1.1

傳感器發(fā)展歷史17世紀(jì)初伽利略發(fā)明溫度計(jì)，人們開始利用溫度進(jìn)行測(cè)量。真正把溫度變成電信號(hào)的傳感器是1821年由德國(guó)物理學(xué)家賽貝發(fā)明的，這就是后來的熱電偶傳感器。五十年以后，另一位德國(guó)人西門子發(fā)明了鉑電阻溫度計(jì)。在半導(dǎo)體技術(shù)的支持下，本世紀(jì)相繼開發(fā)了半導(dǎo)體熱電偶傳感器、PN結(jié)溫度傳感器和集成溫度傳感器。1843年法國(guó)科學(xué)家路辛·維蒂，發(fā)明并制造了無液膜盒氣壓計(jì)，它用彈簧平衡代替液體來測(cè)量大氣壓力，彈簧在測(cè)量?jī)x表中受壓力作用而伸長(zhǎng)。1.1

傳感器發(fā)展歷史我國(guó)從20世紀(jì)60年代開始傳感器應(yīng)用技術(shù)的研究工作。20世紀(jì)80年代日本將傳感器技術(shù)列為優(yōu)先發(fā)展的十大技術(shù)之首。美國(guó)學(xué)術(shù)界認(rèn)為20世紀(jì)80年代已進(jìn)入到傳感器的時(shí)代?！皼]有傳感器就沒有現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)”的觀點(diǎn)已為全世界所公認(rèn)。近80年來，與科學(xué)儀器密切相關(guān)的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者達(dá)38人。1.1傳感器發(fā)展歷史1.2

傳感器發(fā)展過程1.3傳感器發(fā)展方向1.4傳感器重點(diǎn)領(lǐng)域課程內(nèi)容CourseContents1.2

傳感器發(fā)展過程發(fā)展過程結(jié)構(gòu)型傳感器(結(jié)構(gòu)參量變化)物性型傳感器(材料性質(zhì)變化)智能型傳感器(微計(jì)算機(jī)技術(shù))1.1傳感器發(fā)展歷史1.2傳感器發(fā)展過程1.3

傳感器發(fā)展方向1.4傳感器重點(diǎn)領(lǐng)域課程內(nèi)容CourseContents501.3傳感器發(fā)展方向開展基礎(chǔ)研究，發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象，開發(fā)傳感器的新材料和新工藝；實(shí)現(xiàn)傳感器的集成化與智能化。開發(fā)新型傳感器開發(fā)新材料

新工藝的采用集成化、多功能化微型化、低功耗、智能化511.3傳感器發(fā)展方向物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)是指“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，它是將各種信息傳感器設(shè)備、如射頻識(shí)別裝置RFID、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等按照約定的協(xié)議與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來，形成一個(gè)巨大的網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化的識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)物品和工程的智能化感知、識(shí)別和管理。1.1傳感器發(fā)展歷史1.2傳感器發(fā)展過程1.3傳感器發(fā)展方向1.4傳感器重點(diǎn)領(lǐng)域課程內(nèi)容CourseContents1.4

傳感器重點(diǎn)領(lǐng)域無人駕駛可穿戴式應(yīng)用醫(yī)護(hù)與健康監(jiān)測(cè)工業(yè)控制電子信息工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)THANKYOU課程組:梁長(zhǎng)垠、宋榮、蘇全、韓君、張勝宇、賈方亮、梁召峰、晏凱《傳感器應(yīng)用技術(shù)》課程Sensorapplicationcase傳感器應(yīng)用案例Sensorsapplicationtechnology1.1

智能穿戴傳感器1.2

機(jī)器人傳感器1.3

汽車傳感器1.4工業(yè)傳感器課程內(nèi)容CourseContents1.1

智能穿戴傳感器1.2機(jī)器人傳感器1.3汽車傳感器1.4工業(yè)傳感器課程內(nèi)容CourseContents1.1

智能穿戴傳感器生物型傳感器：主要用于醫(yī)療電子設(shè)備血糖傳感器、血壓傳感器、心電傳感器、體溫傳感器、腦電波傳感器、肌電傳感器等運(yùn)動(dòng)型傳感器：主要用于智能手環(huán)等陀螺儀、加速度計(jì)、壓力傳感器和磁力計(jì)等環(huán)境傳感器：主要用于環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)溫濕度傳感器、紫外線傳感器、顆粒物傳感器、氣體傳感器、pH傳感器、氣壓傳感器等1.1智能穿戴傳感器1.2機(jī)器人傳感器1.3汽車傳感器1.4工業(yè)傳感器課程內(nèi)容CourseContents1.2

機(jī)器人傳感器機(jī)器人內(nèi)部傳感器：主要是用于檢測(cè)機(jī)器人自身的工作狀態(tài)速度傳感器——調(diào)整機(jī)器人前進(jìn)速度角度傳感器——調(diào)整機(jī)器人行走角度機(jī)器人外部傳感器：主要用于監(jiān)測(cè)機(jī)器人外部工作環(huán)境及工作狀況視覺傳感器——視覺一般包括圖像獲取、圖像處理和圖像理解力覺傳感器——分為關(guān)節(jié)力傳感器、腕力傳感器和指力傳感器觸覺傳感器——包括接觸覺、壓覺、滑覺等三種1.1智能穿戴傳感器1.2機(jī)器人傳感器1.3汽車傳感器1.4工業(yè)傳感器課程內(nèi)容CourseContents621.3汽車傳感器汽車發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)：溫度傳感器、壓力傳感器、冷卻水傳感器、燃油溫度傳感器、機(jī)油溫度傳感器轉(zhuǎn)速傳感器、車速傳感器、氧傳感器、流量傳感器等底盤控制系統(tǒng)：變速器控制傳感器、動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)傳感器、防報(bào)制動(dòng)系統(tǒng)傳感器、懸架系統(tǒng)控制傳感器等智能化輔助駕駛和無人駕駛汽車系統(tǒng)：攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)以及紅外傳感器等較為重要的傳感器1.1智能穿戴傳感器1.2機(jī)器人傳感器1.3汽車傳感器1.4工業(yè)傳感器課程內(nèi)容CourseContents1.4

工業(yè)傳感器

溫度傳感器：熱電偶、熱電阻、紅外測(cè)溫儀等壓力傳感器：壓力傳感器、電容傳感器、應(yīng)變傳感器等流量傳感器：電容傳感器、流量孔板等液位傳感器：電容傳感器、超聲傳感器等速度傳感器：光電傳感器、霍爾傳感器等電子信息工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)THANKYOU課程組:梁長(zhǎng)垠、宋榮、蘇全、韓君、張勝宇、賈方亮、梁召峰、晏凱《傳感器應(yīng)用技術(shù)》課程Principleofautodetection&controlsystem自動(dòng)檢測(cè)與控制系統(tǒng)原理Sensorsapplicationtechnology1.1

自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)1.2

開環(huán)控制系統(tǒng)1.3

閉環(huán)控制系統(tǒng)課程內(nèi)容CourseContents1.1

自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)1.2開環(huán)控制系統(tǒng)1.3閉環(huán)控制系統(tǒng)課程內(nèi)容CourseContents1.1

自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)作用：1）將被測(cè)參數(shù)直接測(cè)量并顯示出來2）用作自動(dòng)控制系統(tǒng)的前端系統(tǒng)，以便根據(jù)參數(shù)的變化情況做出相應(yīng)的控制決策，實(shí)施自動(dòng)控制自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)組成：傳感器信號(hào)調(diào)理電路微處理器存儲(chǔ)器接口電路1.1自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)1.2

開環(huán)控制系統(tǒng)1.3閉環(huán)控制系統(tǒng)課程內(nèi)容CourseContents1.2

開環(huán)控制系統(tǒng)開環(huán)控制系統(tǒng)特點(diǎn)：開環(huán)控制系統(tǒng)的輸出量不對(duì)系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何的影響，輸出量?jī)H受輸入量控制，輸入量到輸出量之間是單向的傳輸。開環(huán)控制系統(tǒng)組成：開環(huán)控制系統(tǒng)應(yīng)用：機(jī)械、化工、物料裝卸運(yùn)輸?shù)冗^程的控制以及機(jī)械手和生產(chǎn)自動(dòng)線。例如，在自動(dòng)門控制系統(tǒng)中，其輸入量為人體感應(yīng)紅外信號(hào)，控制器為控制電路，執(zhí)行器為電動(dòng)機(jī)，被控對(duì)象為自動(dòng)門，輸出量為門的開與關(guān)。1.2

開環(huán)控制系統(tǒng)開環(huán)控制系統(tǒng)各部分功能：

輸入量——控制系統(tǒng)的給定量；

輸出量——控制系統(tǒng)所要控制的量；傳感器——用于檢測(cè)被控的參數(shù)，將被控參量轉(zhuǎn)換為電量的變化；

信號(hào)處理電路——又稱變送器，作用是將檢測(cè)元件送來的反映被測(cè)參量變化的電信號(hào)進(jìn)行放大處理，變換為標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)輸出到控制單元。

控制器——將信號(hào)處理電路輸出的控制信號(hào)進(jìn)行功率放大，并對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行處理并發(fā)出控制命令的裝置或元件；

執(zhí)行器——直接對(duì)控制對(duì)象實(shí)施控制的裝置或元件，通常是指各種繼電器、電磁鐵、電磁閥門、電磁調(diào)節(jié)閥、伺服電動(dòng)機(jī)等，其功能是驅(qū)動(dòng)電氣或機(jī)械設(shè)備動(dòng)作，以調(diào)節(jié)被控參量的變化。

被控對(duì)象——控制裝置所要控制的裝置或生產(chǎn)過程。1.1自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)1.2開環(huán)控制系統(tǒng)1.3閉環(huán)控制系統(tǒng)課程內(nèi)容CourseContents741.3閉環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)組成：閉環(huán)控制系統(tǒng)特點(diǎn)：閉環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)是建立在反饋原理基礎(chǔ)之上的，利用輸出量同期望值的偏差對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，可獲得比較好的控制性能閉環(huán)控制系統(tǒng)又稱為反饋控制系統(tǒng)751.3閉環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)應(yīng)用：鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)電子信息工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)THANKYOU課程組:梁長(zhǎng)垠、宋榮、蘇全、韓君、張勝宇、賈方亮、梁召峰、晏凱《傳感器應(yīng)用技術(shù)》課程Measurementmethodsandeffectivenumbers測(cè)量方法與有效數(shù)字Sensorsapplicationtechnology1.1

測(cè)量與測(cè)量結(jié)果1.2

測(cè)量方法1.3

有效數(shù)字課程內(nèi)容CourseContents1.1

測(cè)量與測(cè)量結(jié)果1.2測(cè)量方法1.3有效數(shù)字課程內(nèi)容CourseContents1.1

測(cè)量與測(cè)量結(jié)果測(cè)量測(cè)量是指人們用實(shí)驗(yàn)的方法，借助于一定的儀器或設(shè)備，將被測(cè)量與同性質(zhì)的單位標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，并確定被測(cè)量對(duì)標(biāo)準(zhǔn)量的倍數(shù)，從而獲得關(guān)于被測(cè)量的定量信息。測(cè)量結(jié)果測(cè)量的結(jié)果包括數(shù)值大小和測(cè)量單位兩部分。數(shù)值的大小可以用數(shù)字表示，也可以是曲線或者圖形。無論表現(xiàn)形式如何，在測(cè)量結(jié)果中必須注明單位。注意：沒有測(cè)量單位，測(cè)量結(jié)果是沒有意義的。1.1測(cè)量與測(cè)量結(jié)果1.2

測(cè)量方法1.3有效數(shù)字課程內(nèi)容CourseContents1.2

測(cè)量方法測(cè)量方法分類測(cè)量方法分為直接測(cè)量和間接測(cè)量?jī)纱箢悺Ｖ苯訙y(cè)量：能直接得到被測(cè)量的數(shù)值的測(cè)量方法。1）直接比較測(cè)量法將被測(cè)量直接與已知其值的同類量進(jìn)行比較，從而求得被測(cè)量。所使用的測(cè)量工具一般是直讀指示式儀表，且已預(yù)先用標(biāo)準(zhǔn)量具進(jìn)行了分度和校準(zhǔn)。（如用電壓表測(cè)電壓，游標(biāo)卡尺測(cè)長(zhǎng)度）

2）微差測(cè)量法將被測(cè)量和與其量值只有微小差別的已知量進(jìn)行比較，測(cè)出這兩個(gè)量值之間的差值。

3）零位測(cè)量法通過調(diào)整一個(gè)或幾個(gè)已知數(shù)值的量使之與被測(cè)量達(dá)到平衡，從而確定被測(cè)量的測(cè)量方法。1.2

測(cè)量方法間接測(cè)量先對(duì)一個(gè)或幾個(gè)與被測(cè)量有確定函數(shù)關(guān)系的量進(jìn)行直接測(cè)量，然后通過代表該函數(shù)關(guān)系的公式、曲線或表格求得被測(cè)量。比如測(cè)物體的密度、測(cè)量電路中的電流等。

一般來說，間接測(cè)量法需要測(cè)量的量較多，因此測(cè)量和計(jì)算的工作量較大，引起誤差的因素也較多。通常在采用直接測(cè)量很不方便，或誤差較大，或缺乏直接測(cè)量?jī)x器時(shí)，才使用間接測(cè)量。1.1測(cè)量與測(cè)量結(jié)果1.2測(cè)量方法1.3

有效數(shù)字課程內(nèi)容CourseContents1.3有效數(shù)字?jǐn)?shù)字分類：完全準(zhǔn)確數(shù)字、有效數(shù)字。如1/3，π等

位數(shù)有限，如0.333，3.14159等

有效數(shù)字的構(gòu)成(讀取)：準(zhǔn)確部分+一位非準(zhǔn)確部分(誤差所在位)。

(I)物體長(zhǎng)度L估讀為4.27cm或4.28cm(II)右端恰好與15cm刻度線對(duì)齊,準(zhǔn)確數(shù)字為“15.0”，再加上估讀數(shù)“0”，

則物體長(zhǎng)度L的有效數(shù)字應(yīng)記為15.00cm

估計(jì)值，一般為最小分度值的1/10的整數(shù)倍。1.3有效數(shù)字有效數(shù)字位數(shù)的特點(diǎn)：a.位數(shù)與儀器最小分度值有關(guān)，與被測(cè)量的大小也有關(guān)；如用最小分度值0.01mm的千分尺測(cè)量的長(zhǎng)度讀數(shù)為8.344mm，用最小分度值為0.1mm的游標(biāo)卡尺來測(cè)量，其讀數(shù)為8.34mm。b.位數(shù)與小數(shù)點(diǎn)的位置（單位）無關(guān)；如重力加速度9.80m／s2，0.00980km／s2或980cm／s2都是三位有效數(shù)字c.位數(shù)粗略反映測(cè)量的誤差位數(shù)越多，測(cè)量的相對(duì)誤差就越小,

如8.344mm，8.34mm的相對(duì)誤差。1.3有效數(shù)字有效位數(shù)的修約：原則：五下舍，五上入，整五湊偶。擬舍的第一位數(shù)字為5，其后無數(shù)字或皆為0

保留末位為奇數(shù),加1，保留末位為偶數(shù),不變

如保留四位有效數(shù)字:3.14159—>2.71729—>4.51050—>3.21550—>6.37850l—>7.691499—>3.1422.7174.5103.2166.3797.691電子信息工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)THANKYOU課程組:梁長(zhǎng)垠、宋榮、蘇全、韓君、張勝宇、賈方亮、梁召峰、晏凱《傳感器應(yīng)用技術(shù)》課程Errorclassificationandprocessingmethod誤差分類與處理方法Sensorsapplicationtechnology1.1

誤差概念1.2誤差分類1.3誤差處理課程內(nèi)容CourseContents1.1

誤差概念1.2誤差分類1.3誤差處理課程內(nèi)容CourseContents1.1

誤差概念誤差概念真值：任何一個(gè)量的絕對(duì)準(zhǔn)確值。約定真值：與真值的差可以忽略而可以代替真值的值。誤差：用測(cè)量?jī)x表對(duì)被測(cè)量進(jìn)行測(cè)量時(shí)，測(cè)量的結(jié)果與被測(cè)量的約定

真值之間的差。1.1誤差概念1.2誤差分類1.3誤差處理課程內(nèi)容CourseContents1.2

誤差分類通常，誤差分類方法有兩種，即按照表示方法分類絕對(duì)誤差相對(duì)誤差引用誤差按照誤差性質(zhì)分類隨機(jī)誤差系統(tǒng)誤差粗大誤差1.1誤差概念1.2誤差分類1.3