北航传感器原理2.pptx

【传感器原理概览】 传感器是信息技术中的重要组成部分，它在我们的生活中扮演着不可或缺的角色。从北航的这门课程来看，传感器原理不仅涉及到基础理论，还包括了实际应用案例，旨在帮助学生深入理解传感器的工作原理、设计和应用。下面将详细讨论几个关键知识点。 1. **传感器定义**： 传感器按照中华人民共和国国家标准GB7665－2005的定义，是由敏感元件和转换元件组成的器件或装置，其主要功能是感受被测量并将其转换为可用电量的信号。敏感元件直接接触被测量，而转换元件则将感受到的信息转化为便于处理的电信号。 2. **敏感元件与转换元件**： 敏感元件是传感器的核心，它直接与被测量相互作用，如应变片用于检测物体的形变，热电偶用于测量温度等。转换元件则是将这些物理变化转换为电信号，如将机械位移转化为电压变化。 3. **传感器分类与应用**： 课程中提到的传感器种类多样，例如高灵敏度生物传感器用于监测生理指标（如血压、心率、体温），智能织物能感知环境化学成分，还有在航空航天领域使用的谐振筒压力传感器，提高了飞机气压高度测量的精度。此外，传感器在交通安全（如高铁自动驾驶系统）和航空航天监测（如轨道舱火灾报警）等领域也有广泛应用。 4. **传感器的特性**： 传感器的特性包括但不限于灵敏度、线性度、稳定性、精度、响应时间和漂移等。理解这些特性对于选择合适的传感器以及设计高效可靠的系统至关重要。 5. **工作机理**： 传感器的工作机理主要涉及敏感元件如何响应被测量，以及转换元件如何将这种响应转化为电信号。研究这一机理是设计和优化传感器性能的关键。 6. **课程结构与目标**： 课程的设置强调了从一条主线出发，结合多个独立模块进行教学，通过实例分析，让学生理解和掌握不同传感器的特点、物理效应以及变换原理。 7. **课程考核**： 课程的考核可能包含对传感器概念的理解、具体应用问题的分析，以及对传感器输出信号性质的把握等。 传感器技术是一门涉及广泛领域且具有实用性的学科，它涵盖了物理学、材料科学、电子工程等多个学科的知识，是实现自动化、智能化的基础。通过深入学习，我们可以更好地理解和利用这些技术，推动科技进步和社会发展。