文档介绍：感器原理与应用主讲:郭涛电子与计算机科学技术学院办公室:先进制造工程中心4层电话:********** 传感器的定义能够把特定的被测量信息(如物理量﹑化学量、生物量等)按一定规律转换成某种可用信号的器件或装置,称为传感器。?所谓“可用信号”,是指便于传输、便于处理的信号。就目前而言,电信号最为满足便于传输、便于处理的要求。因此,也可以把传感器狭义地定义为:能把外界非电量信息转换成电信号输出的器件或装置。?目前只要谈到传感器,指的几乎都是以电为输出的传感器。除电信号以外,人们在不断探索和利用新的信号媒介。可以预料,当人类跨入光子时代,光信号能够更为快速、高效传输与处理时,一大批以光信号为输出的器件和装置将加入到传感器的家族里来。?传感器是生物体感官的工程模拟物;反过来,生物体的感官则可以看作是天然的传感器。. 传感器的分类现已发展起来的传感器用途纷繁、原理各异、形式多样,就其分类方法也有多种,其中有两种分类法最为常用:一是按外界输入信号变换至电信号过程中所利用的效应来分类。如利用物理效应进行变换的为物理传感器;利用化学反应进行变换的为化学传感器;利用生物效应进行变换的为生物传感器等;二是按输入量分类。比如,输入信号是用来表征压力大小的,就称为压力传感器。这种分类法可将传感器分为位移(线位移和角位移)、速度、角速度、力、力矩、压力、流速、液面、温度、湿度、光、热、电压、电流、气体成分、浓度和粘度传感器等。感觉传感器 效应视觉(眼)光敏传感器物理效应听觉(耳)压力敏、磁敏传感器物理效应触觉(皮肤)压力敏、热敏传感器物理效应嗅觉(鼻)气敏、热敏传感器化学效应、生物效应味觉(舌)味敏传感器化学效应、 传感器的作用与地位?今天,信息技术对社会发展、科学进步起到了决定性的作用。现代信息技术的基础包括信息采集、信息传输与信息处理。?传感技术与信息技术的关系:信息-采集-传感技术;信息-处理-计算机技术;信息-传输-通讯技术。传感器位于信息采集系统之首、检测与控制之前,是感知、获取与检测的最前端。?传感器广泛应用于各个学科领域:在基础学科和尖端技术的研究中;在工业与国防领域;在生物工程、医疗卫生、环境保护等。可以肯定地说,未来的社会将是充满传感器的世界。.3 传感器技术的发展动向传感器技术的主要发展动向:一是传感器本身的基础研究,即研究新的传感器材料和工艺,发现新现象;二是跟微处理器组合在一起的传感器系统的研究,即研究如何将检测功能与信号处理技术相结合,向传感器的智能化、集成化发展。 发现新现象传感器的工作机理是基于各种效应、反应和物理现象的。重新认识如压电效应、热释电现象、磁阻效应等已发现的物理现象以及各种化学反应和生物效应,并充分利用这些现象与效应设计制造各种用途的传感器,是传感器技术领域的重要工作。同时还要开展基础研究,以求发现新的物理现象、化学反应和生物效应。各种新现象、反应和效应的发现可极大地扩大传感器的检测极限和应用领域。. 开发新材料随着物理学和材料科学的发展,人们已经在很大程度上能够根据对材料功能的要求来设计材料的组分,并通过对生产过程的控制,制造出各种所需材料。目前最为成熟、先进的材料技术是以硅加工为主的半导体制造技术。例如,人们利用该项技术设计制造的多功能精密陶瓷气敏传感器有很高的工作温度,弥补了硅(或锗)半导体传感器温度上限低的缺点,可用于汽车发动机空燃比控制系统,大大地扩展了传统陶瓷传感器的使用范围。有机材料、光导纤维等材料在传感器上的应用,也已成为传感器材料领域的重大突破,引起国内外学者的极大关注。. 采用微细加工技术将硅集成电路技术加以移植并发展,形成了传感器的微细加工技术。这种技术能将电路尺寸加工到光波长数量级,并能形成低成本超小型传感器的批量生产。微细加工技术除全面继承氧化、光刻、扩散、淀积等微电子技