2012-0228-北航-传感器技术及应用-002-to资料.ppt
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传感器技术及应用,上课时间:
周二,3、4节,1-15周(10:
00-)周四,10、11节,2-14周,双周(18:
55-)上课地点:
主南210,特别通知:
上课时间:
周二,3、4节,1-15周(10:
00-)周四,10、11节,2-14周,双周(18:
55-)上课地点:
主南210,特别通知:
1.3课程的设置背景(重要性):
例子7,汽车电子系统需要大量的传感器,2008年报价2500万元的顶级车,石油化工领域!
1.3课程的设置背景(重要性):
例子8,需要大量的传感器,1.3课程的设置背景(重要性):
例子8,需要大量的传感器,1.3课程的设置背景(重要性):
例子8,质量流量传感器与加气机(加油机),探月首席科学家,1.3课程的设置背景(重要性):
例子9,土卫六,碳氢化合物远超地球油气储量,1.3课程的设置背景(重要性):
例子10,NASA公布黑洞攻击星系实景照片,1.3课程的设置背景(重要性):
例子11,技术发展趋势(总结),与信息技术、信息链,传感器密切相关,7大战略性新兴产业,1.3课程的设置背景(重要性):
例子12,技术发展趋势(结论),信息的处理、信息的传输相对超前,计算机技术、通信技术发展迅猛,传感器是信息技术的源头。
没有传感器对原始参数的准确、可靠、实时的测量,信息处理与传输的能力再强,都没有任何实际意义。
信息获取发展相对缓慢,传感器技术严重制约了IT的发展,IT中的摩尔定律,1.3课程的设置背景(重要性),大力发展传感器技术至关重要!
传感器的重要作用,学科专业的悠久发展历史,1.2课程的设置背景(重要性),本课程重要!
基于技术内涵的12个典型例子,从技术层面论述,广义学习“传感器”!
1.2课程的设置背景(拓展),传感器意识/观念,信息社会,1.2课程的设置背景(拓展1),2008雪灾,获取第一手信息,“广义信息获取”原则,1.2课程的设置背景(拓展2),1.2课程的设置背景(拓展3),“广义信息获取”原则,“广义信息获取”原则,1.2课程的设置背景(拓展4),1.2课程的设置背景(拓展4),推论:
从信息获取的角度优化表征信息的途径,描述系统的本质。
信息“交换”很重要(理解万岁、避免误解),“广义信息获取”原则信息解读,“广义信息获取”原则学术定位(职业),1.2课程的设置背景(拓展5),“广义信息获取”原则信息的不同尺度,1.2课程的设置背景(拓展5),国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年),“广义信息获取”原则获得成功之路,1.2课程的设置背景(拓展6),当遇到“问题”时,怎么办?
以“信息获取传输处理”为主线思考对策以“国家重大政策行业领域发展趋势国际政治经济形势”为着眼点进行决策以“有所不为,有所为”为指导思想组织实践,PASS=Problem+Analysis+Solution+Success,1.1课程简要介绍1.2课程的设置背景(重要性)1.3课程的主要内容1.4课程的教学方法与方式1.5课程教学的基本要求1.6课程的考核,第1讲:
绪论,传感器的定义,中华人民共和国国家标准GB76652005,对传感器(Transducer/Sensor)的定义是:
能感受被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。
其中,敏感元件(Sensingelement)是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分;转换元件(Transducingelement)是指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号部分。
1.3课程的主要内容,2.工作机理敏感元件,传感器技术的核心,研究、设计、制作传感器的关键;,1.作用测量,应用传感器的目的;,3.输出信号适于测量的电信号。
从三个方面来理解与把握:
关键词?
1.3课程的主要内容,传感器的定义与理解,1.3课程的主要内容,按工作原理分类:
物理型、化学型和生物型,传感器的分类,按被测参数分类:
温度、压力、流量、物位、加速度、速度、位移、转速、力矩、湿度、粘度、浓度等传感器,1.3课程的主要内容,传感器的定义与理解,涉及多学科与技术品种繁多,个性化应用要求具有高的稳定性、高的可靠性、高的重复性、低的迟滞和快的响应应用领域十分广泛应用要求千差万别传感器技术发展缓慢,传感器的特点,1.3课程的主要内容,传感器的定义与理解,新材料、新功能的开发与应用微机械加工工艺的发展传感器的多功能化发展传感器的智能化发展传感器模型及其仿真技术,传感器的发展,1.3课程的主要内容,传感器的定义与理解,【生化传感器】,【仿生传感技术】,新材料、新功能的开发与应用微机械加工工艺的发展传感器的多功能化发展传感器的智能化发展传感器模型及其仿真技术,传感器的发展,1.3课程的主要内容,传感器的定义与理解,【仿生传感技术】,具有标准量值及单位输出的测量装置,有时对输入也有一定约束,利用某种装置对可观测量(或称被测参数)进行定性或定量的过程,具有分析、处理功能的测量装置,被测量(measurand):
与传感器相关的一些基本概念,测量(measurement):
仪表(meter):
仪器(instrument):
变送器(transmitter):
作为测量对象的特定量,具有目视输出的测量装置,1.3课程的主要内容,1.1课程简要介绍1.2课程的设置背景(重要性)1.3课程的主要内容1.4课程的教学方法与方式1.5课程教学的基本要求1.6课程的考核,第1讲:
绪论,1.4课程的教学方法与方式,按课程内容分为7“讲”,第1讲:
绪论第2讲:
传感器的输入输出特性第3讲:
传感器敏感结构的力学特性第4讲:
几种典型的模拟式传感器第5讲:
谐振式传感器第6讲:
发展中的传感器新技术第7讲:
总结,1.4课程的教学方法与方式,按课程内容分为7“讲”,第1讲:
绪论第2讲:
传感器的输入输出特性第3讲:
传感器敏感结构的力学特性第4讲:
几种典型的模拟式传感器第5讲:
谐振式传感器第6讲:
发展中的传感器新技术第7讲:
总结,1.4课程的教学方法与方式,按课程内容分为7“讲”,课堂教学基本原则:
一、二、三、多,一:
一条主线(信息获取、测量),二:
两个基础(传感器的敏感机理,传感器的特性),三:
三个重点(物理效应、变换原理、应用特点),多:
多个模块(不同的传感器模块),一条主线,两个基础,三个重点,多个独立模块,1.4课程的教学方法与方式,2个必做实验,2个自主选择,查阅相关文献,个性化学习,分组提供一定科研环境,1.4课程的教学方法与方式,1.1课程简要介绍1.2课程的设置背景(重要性)1.3课程的主要内容1.4课程的教学方法与方式1.5课程教学的基本要求1.6课程的考核,第1讲:
绪论,传感器的核心敏感机理(细),传感器的敏感元件弹性敏感元件(会),几种典型的传感器(熟),传感器的设计(初),传感器的评估、特点与应用(综),1.5课程教学的基本要求,1.5课程教学的基本要求,注重产学研用注重与行业挂钩,面向行业注重传感器本身,特别是一次敏感机理注重与系统,自动化、智能化系统相结合,如何学好传感器?
要尊重科学、注意积累!
1.5课程教学的基本要求,耐得住寂寞,电位计式压力、空速传感器,1970年,电位计式压力、空速传感器在我校研制的飞机上使用。
注重产学研用注重与行业挂钩,面向行业注重传感器本身,特别是一次敏感机理注重与系统,自动化、智能化系统相结合,如何学好传感器?
要尊重科学、注意积累!
广义上学习“传感器”!
1.5课程教学的基本要求,耐得住寂寞,注重向自然界学习,新材料、新功能的开发与应用微机械加工工艺的发展传感器的多功能化发展传感器的智能化发展传感器模型及其仿真技术,传感器的发展,1.3课程的主要内容,传感器的定义与理解,【仿生传感技术】,1.1课程简要介绍1.2课程的设置背景(重要性)1.3课程的主要内容1.4课程的教学方法与方式1.5课程教学的基本要求1.6课程的考核,第1讲:
绪论,期末闭卷考试平时作业情况课堂及其讨论,1.6课程的考核,1.1课程简要介绍1.2课程的设置背景(重要性)1.3课程的主要内容1.4课程的教学方法与方式1.5课程教学的基本要求1.6课程的考核,第1讲:
绪论(小结),第一讲作业:
所提出的思考题,思考题(第1讲:
绪论),1.如何理解传感器?
2.举例说明传感器在信息技术中的重要性(3个)。
第一讲作业:
所提出的思考题,思考:
1.画出该传感器的原理方框图2.弹簧起什么作用?
第一讲作业:
所提出的思考题,第1讲:
绪论第2讲:
传感器的输入输出特性第3讲:
传感器敏感结构的力学特性第4讲:
几种典型的模拟式传感器第5讲:
谐振式传感器第6讲:
发展中的传感器新技术第7讲:
总结,课程内容,第1讲:
绪论第2讲:
传感器的输入输出特性第3讲:
传感器敏感结构的力学特性第4讲:
几种典型的模拟式传感器第5讲:
谐振式传感器第6讲:
发展中的传感器新技术第7讲:
总结,课程内容,思考题(第2讲),1.如何获得传感器的静态特性?
2.怎样评价其静态性能指标?
3.传感器静态校准的条件是什么?
4.实验数据处理指标,第2讲:
传感器的输入输出特性,
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