美国：传感器及信号处理列为对国家安全和经济发展有重要影响 的关键技术之一。
欧洲：传感器技术作为优先发展的重点技术。
《传感器原理及应用》
中国：在国家重点科技项目中，传感器也列在重要位置。
《传感器原理及应用》
1.2 传感器技术简介
二、传感器技术的作用和地位
传感器技术的应用遍及各个领域
传感器已渗透到宇宙开发、海洋探测、军事国防、环境保 护、资源调查、医学诊断、生物工程、商检质检、甚至文物保 护等极其广泛的领域。
《传感器原理及应用》
传感器与家用电器
（3）烘干机： 温度 —— NTC 湿度 —— 电导传感器
（4）制冷机： 温度
（5）烤箱： 温度 —— pt100 （6）微波炉： 温度 —— NTC
湿度 —— 陶瓷传感器 气体
《传感器原理及应用》
传感器与家用电器
( 7 ) 吹风机： 温度 —— NTC 温度（非接触）—— 红外线热电偶
指纹门禁 （ CCD 、 电 容 式 ）
自动识别系统还有考勤机、栏杆机…
《传感器原理及应用》
➢ 自动识别系统 • 指纹识别系统
已广泛应用于桌面电脑、笔记本电脑、ATM机、蜂窝电话、考勤系统、 门禁控制以及Internet 电子商务安全系统，遍及银行、保险、边防检查、 医疗卫生及网络接入等各个领域。
传感器 ——感觉，感知；传 送 （Sensor、Transducer） 人体系统：
人类有五大感觉器官，即眼、 耳、鼻、舌、皮肤。通过这些感 觉器官感知外界信息。 机器系统：
机器系统中，传感器是各种机 械和电子设备的感觉器官。感知 光、色、温度、压力、声音、湿 度、气味及辐射等。
《传感器原理及应用》
1.2 传感器技术简介
《传感器原理及应用》
1.2 传感器技术简介
二、传感器技术的作用和地位
衡量国家综合实力的重要标志
传感器与传感器技术的发展水平是衡量一个国家综合实力 的重要标志，也是判断一个国家科学技术现代化程度与生产水 平高低的重要依据。
日本：传感器技术列为计算机、通讯、激光、半导体、超导和传 感器等六大核心技术之一。在21世纪技术预测中将传感器列为首位。
“没有传感器就没有现代科学技术”的观点已为全世 界所公认。以传感器为核心的检测系统就像神经和感官一 样，源源不断地向人类提供宏观与微观世界的种种信息， 成为人们认识自然、改造自然的有力工具。
《传感器原理及应用》
1.2 传感器技术简介
一、传感器技术概述
《传感器原理及应用》
1.2 传感器技术简介
一、传感器技术概述
学习目的与要求 （1）建立传感器技术的整体概念； （2）掌握传感器技术的基本理论、常用传感器的工作原
理和应用技术； （3）获得应用传感器设计、组建测控系统的基本技能； （4）培养学生进一步学习、研究和应用传感器技术的兴
趣； （5）为学习后续课程和独力解决实际问题打下必要的基
础。
《传感器原理及应用》
1.1 课程简介
内容涉及知识面广，理论性、综合性和实践性强。
《传感器原理及应用》
1.2 传感器技术简介
一、传感器技术概述
传感器技术作为信息科学的一个重要分支，与计算机 技术、自动控制技术和通信技术等一起构成了信息技术的 完整学科。
在人类进入信息时代的今天，人们的一切社会活动都 是以信息获取与信息转换为中心，传感器作为信息获取与 信息转换的重要手段，是信息科学最前端的一个阵地，是 实现信息化的基础技术之一。
《传感器原理及应用》
1.1 课程简介
课程性质 课程属于专业必修课，在专业人才培养中具有提高学生
相关专业基础理论的认知能力、增强学生从事传感与检测技 术研究与应用工作的适应能力和开发创新能力的作用。
研究对象 传感器技术的基本概念和理论、常用传感器的工作原理
和应用技术。
《传感器原理及应用》
1.1 课程简介
• 西门子推出的“ID Mouse” 鼠标。
用于家庭服务的机器人
用于水下探测的机器人
《传感器原理及应用》
1.2 传感器技术简介
三、传感器技术的应用
传感器在机器人上的应用
智能机器人：埃及金字塔
世界最古老石棺的考古挖掘。
小机器人挑战法老咒语，代替科 学家勇探胡夫金字塔内部秘道。
法老咒语：“不论是谁骚扰了法老 的安宁，死神之介
三、传感器技术的应用
传感器在机器人上的应用
单能机器人：生产用的自动机械式（加工、组装、检验）。 检测臂的位置和角度传感器。
汽车焊装生产线
《传感器原理及应用》
隧道凿岩机器人
1.2 传感器技术简介
三、传感器技术的应用
传感器在机器人上的应用
智能机器人：判断能力。视觉传感器、触觉传感器。
一、传感器技术概述
人体系统
外
感官
人脑
肢体
界
信
息
传感器
计算机
执行器
“机电五官” 机器系统
人机系统的机能对应关系
《传感器原理及应用》
1.2 传感器技术简介
一、传感器技术概述
传感器有些性能超过人的感官： （1）测量人体无法感知的量
（2）恶劣环境下工作
（3）测量范围宽、精确高、可靠性好
例如：
➢ 温度传感器：-196℃ ~ 1800℃ ➢ 压力传感器：0.01 ~ 10000kPa ➢ 精度：0.1% ~ 0.01% ➢ 可靠度：8 ~ 9 级
《传感器原理及应用》
（1） 洗衣机中的传感器：
温度 —— NTC（热敏电阻） 湿度 —— 湿敏元件 旋转 —— 转速计 液位 —— 压力传感器 质量 —— 电感传感器 位置 —— 簧片管 失衡 —— 转速计、压力传感器 水的泡沫 —— 浊度（红外） 水的硬度 —— 电导率 洗涤液分配 —— 条码芯片
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1.2 传感器技术简介
二、传感器技术的作用和地位
现代信息技术的三大支柱之一
传感器技术（信息采集） 通信技术 （信息传输） 计算机技术（信息处理） 在信息系统中分别起到 “感官”、“神经”和“大脑”的 作用。
现代测量与自动控制的首要环节
传感器是信息采集系统的首要部件，计算机的“五官”。 没有传感器对原始信息进行精确、可靠的捕获和转换，一 切测量和控制都是不可能实现的。
第一章 传感器技术概述
▪ 1.1 课程简介 ▪ 1.2 传感器技术简介 ▪ 1.3 传感器的发展趋势 ▪ 1.4 传感器的定义、组成和分类
《传感器原理及应用》
第一章 传感器技术概述
本章要求
➢ 了解传感器的地位与作用； ➢ 掌握传感器的定义、组成； ➢ 了解传感器的发展趋势； ➢ 了解传感器的分类、符号。
主要考核目标（包括重点及难点） （1）掌握传感器的基本概念和基本特性； （2）掌握常用传感器的工作原理（实验方法）； （3）掌握常用传感器的基本应用（实验技术）； （4）了解应用传感器设计、组建测控系统的基本方法； （5）了解传感器技术的发展前沿和趋势。
重点：传感器的工作原理 难点：传感器的应用技术；
为新兴行业，简称为(3A)系统
➢ 计算机管理 计算机通过中继器、路由器、网络、
网关、显示器对空调制冷系统、给水 排水系统、变配电系统、照明系统、 保安、电梯等机电设备控制管理。
《传感器原理及应用》
➢ 水、电、气通过传感器测量温湿度、空气压力、液体压差、 流量、液位等进行检测。
DDC 泵系统
锅炉系统
( 8 ) 烤面包炉： 温度 —— NTC 温度（非接触）——红外线热电偶
( 9 ) 熨斗： 温度 —— 双金属片开关
位置、移动 —— 倾斜传感器、加速度传感器
《传感器原理及应用》
传感器与智能建筑
楼宇自动化 （Building Automation System） 通讯自动化 （Communications Automation System) 办公自动化 （Office Automation System）
《传感器原理及应用》
➢ 洗衣机的基本功能
• 搅动：目前在可以控制的AC或DC电动机中，使用一个转 速传感器来测量速度；
• 水摄入量，水位：水位测量是利用压力测量的原理来实现 的，功能只作为单纯的限位器。
• 温度控制：亚洲洗衣机都使用冷水，不安装温度传感器。 另一类装有冷水和热水管，美国使用较普遍。通过NTC 传感器精确控制温度，保证洗涤效果。
《传感器原理及应用》
1.1 课程简介
课程地位和作用
DAC
计算与控制 信息处理
知识领域： 信息获取与处理 主要知识模块： 传感器原理与应用 信号检测与估计
误差理论与数据处理 测控电路 虚拟仪器 光电检测技术 智能检测及系统 传感器网络技术等等
ADC
信息应用 执行器
被控对象 机器或设备 信息获取 传感器与检测
“金字塔漫游者”机器人 5×1×1，地面探测雷达、超声波传 感器（测石头厚度）。
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1.2 传感器技术简介
三、传感器技术的应用
传感器在机器人上的应用
收获机器人：黄瓜等果蔬
的采摘。
《传感器原理及应用》
履带坦克车
机械手
六脚爬虫
步行 机器人
人行机器人
足球机器人
《传感器原理及应用》
1.2 传感器技术简介
息 信 技 备 通 电 床 器 用 相 车 机 舶 象 洋 境 疗 火 能 能 械 木 林 币品
处电测控控系 人电机
污
利利能建 金
理话试制制统
器
染
用用利筑 融
传感器技术的应用领域
用
《传感器原理及应用》
1.2 传感器技术简介
三、传感器技术的应用
自动检测与自动控制系统
石油、化工、电力、钢铁、机械等加工工业。