传统技术的传感器 智能传感器、模糊传感器、微传感器、 网络传感器
必须由外部提供激励源，如电阻、电感、电 容等传感器。
传感器将从被测对象获取的信息能量直接转换 成输出信号能量，不需要外电源。如基于压电 效应、热电效应等传感器都属于此类传感器。
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非电量 能量变换型 传感器
能量形式电量 （电动势、电荷等）
第1节 传感器
1.2 传感器的定义与组成
被测对象
敏感元件
转换元件
基本部分
信号调理 电量输出 与转换电路
辅助电源
敏感元件：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：将敏感元件输出的非电量信号直接转换为电信 号。
测量电路：将转换元件输出的电信号进行调理，使之便于 显示、处理和传输。
第1节 传感器
1.2 传感器的定义与组成
“阿波罗10”：
火箭部分---2077个传感器 飞船部分---1218个传感器
检测参数---加速度、温度、压力、 振动、流量、应变、 声学等
第1节 传感器
1.2 传感器的定义与组成
国家标准（GB7665-87）中传感器的定义：
能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的
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 概述
1.1 课程简介 1.1.2 本课程的内容体系结构
三大模块
传感器原理
检测技术
检测系统
从待测对象那获得反映 待测对象的特征与状态 的信号
被测对象包含的信息进行定性 了解和定量掌握所采取的一系 列措施
传感原理 + 检测技术 = 检测系统
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。
外 部 信 息
2021/3/5
行动
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9
现代信息技术的三大支柱
计算机技术
通信技术
传感器在信息 社会的地位？？
传感器技术
信息处理
信息传输
信息采集
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”
课程简介
课程类型
专业基础课
学时学分
共32学时
课程时间
16周理论教学
课程简介
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）培养学生进一步学习、研究和应用传感器技术的兴
趣； （4）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
是一门应用科学，研究自动检测系统中 的信息提取、信息转换、信息处理的理 论和技术。
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
自动检测系统是自动测量、自动计量、 自动保护、自动诊断、自动信号处理等 诸系统的总称。
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第一章 概述
1.1 课程简介 1.1.3 本课程的任务及要求
不同传感器的组成
（2）有些传感器由敏感元件和转换元件组成，没有转换电路。
如压电式加速度传感器 质量块是敏感元件，压电片是转换元件。
压电式加速度传感器
石英晶体的压电效应演示
当力的方向改变时，电荷的极性随之改变， 输出电压的频率与动态力的频率相同；当动态力 变为静态力时，电荷将由于表面漏电而很快泄漏 、消失。
重点：传感器的工作原理
难点：传感器的应用技术；内容涉及知识面广，理论性、综 合性和实践性强。
上篇 传感器原理
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第一章 概述
1.1 课程简介 1.1.1 本课程的地位和作用
工科最重要的专业课 起源于仿生研究
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：
电量
测量电路
电压、电流
非电量 能量控制型 传感器
非能量形式电量 （电阻、电容、电感
电量
测量电路
电压、电流
辅助电源
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能量转换型传感器
光电式鼠标
高精度热电偶
压电式无源蜂鸣器
能量转换型传感器 发电型传感器
按能量关系分
所蕴含的技 术特征
能量控制型—有源型—参量型 能量转换型—无源型—发电型
普通型 新型
以其敏感元件物理特性变化实现信号转换 以其转换元件结构参数变化实现信号转换 气体、液体、固体分析、PH值、浓 度酶、微生物、抗体、免疫抗原
传感器的输出量由外源供给，但受被测量控制 传感器的输出量直接由被测量能量转换而得
器件或装置。
① 传感器是测量装置，能完成检测任务；
非电量电测技术
② 输入量是某一被测量，物理量、化学量、生物量等；
③ 输出量是某种物理量，便于传输、转换、处理、显示等，可以
是气、光、电物理量，主要是电物理量；
④ 输出与输入有对应关系，且应有一定的精确程度。
传感器功用：一感二传，即感受被测信息，并传送出去。
1.3 传感器的分类
分类法
输入量分类 输出量分类
类型
位移、温度、压力式等 模拟式 数字式
光电式、压电式、 热电式
说明
以被测量命名
输出量为模拟信号 输出量为数字信号
应变电阻式、电
感式、电容式及 磁电式
工作原理分 电阻、电感、电容、压电等
以传感器对信号的转换的工作原理命名
基本效应分
物性型 结构型 化学型 生物型
涉及众多基础理论和技术的综合性技术课程 先修课程：高等数学、普通物理学、电路基 础、模拟与数字电子技术
第1节 传感器
1.2 传感器的定义与组成
1.红外线传感器 空调遥控器 2.温度传感器二号的CCD立体相机可以获得 直径大于21米的月坑的清晰图像；
不同传感器的组成
（1）只有一个转换元件 传感器由一个敏感元件(兼转换元件)组成，感受被测 量时直接输出电量，如热电偶。
A
①
②
T
T’
B
热电偶
先看一个实验——热电偶工作原理演示
热电极A
左端：测
量端（工 作端、热
A
端）
B
热电势
热电极B
右端：自 由端（参 考端、冷 端）
结论：当两个结点温度不相同时，回路中将产生电动势。
一种能把特定的被测信号 按一定规律转换成某种可 用信号输出的器件或装置， 以满足信息的传输、处理、
记录、显示和控制等要求。
嫦娥一号卫星搭载 的CCD立体相机
第1节 传感器
1.2 传感器的定义与组成
5.汽车上使用的传感器
传统：行驶速度、距离、 发动机旋转速度、燃料 剩余量。 安全：安全气囊系统、 防盗装置、防滑控制系 统、防抱死装置、电子 变速控制装置、汽车 “黑匣子”。 环保：排气循环装置、 电子燃料喷射装置。