感测技术课程报告,感测技术课程实训报告

('感测技术课程报告感测技术是一门知识面广、综合程度高、实用性很强的专业课程。它从传感器的基本理论入手，着重讲叙传感器的结构与感测原理，以及许多新技术、新器件在感测技术领域里的应用，课程安排上，以信息的传感、转换、处理为核心，从基本物理概念入手，阐述热工量、机械量、几何量等参数的测量原理及方法。感测技术是实现自动化、信息化的基础与前提，它与计算机技术、自动控制技术和通信技术等一起构成了信息技术的完整科学。在信息时代的今天，人们的一切社会活动都是以信息获取与信息转换为中心的，传感器作为信息获取与信息转换的重要手段，是实现信息化的基础技术之一。“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象神经和感官一样，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、改造自然的工具。全球传感器按原理分为物理量、化学量、生物量三大门类，2万多个品种。各国从事传感器研制生产单位已增至50000余家。全球需求量最大的十大传感器温度传感器、压力传感器、流量传感器、二元位置传感器、位移传感器、液体测量化学传感器、水平传感器、速度传感器、气体测量化学传感器、燃烧检测传感器。全球需求量增长最快的十种传感器为：雨水传感器、浓度传感器、流质传感器、导航传感器、倾角传感器、光电检测传感器、玻璃破损检测传感器、生物传感器、磁场传感器以及动力检测传感器。获取信息靠各类传感器，它们有各种物理量、化学量或生物量的传感器。传感器是由敏感元件和转换元件组成的，可将电量或非电量转换为可测量的电量的检测装置。如果把计算机比作人的大脑，通讯是神经网络，传感器就如同人的五官并具有五官的延伸功能。按照信息论的凸性定理，传感器的功能与品质决定了传感系统获取自然信息的信息量和信息质量，是高品质传感技术系统的构造第一个关键。信息处理包括信号的预处理、后置处理、特征提取与选择等。识别的主要任务是对经过处理信息进行辨识与分类。它利用被识别（或诊断）对象与特征信息间的关联关系模型对输入的特征信息集进行辨识、比较、分类和判断。因此，传感技术是遵循信息论和系统论的。它包含了众多的高新技术、被众多的产业广泛采用。它也是现代科学技术发展的基础条件，应该受到足够地重视。传统传感技术与系统的研究开发，侧重应用量大、面广的力／力矩、功率／电流、视觉、声振、光学、振动、触针等工业用及农业用的湿度、温度与元素等传感系统的现代化，但核心是微小型化，要解决：提高可靠性、可应用性、降低成本形成国内外市场的竞争优势，支持我国工业、农业和服务业的发展。高温高压环境下传感技术系统的研究。侧重油井、输送管线和连续过程用的高压、高温和大量程传感技术系统的研究、开发和应用，缩短差距，形成生产能力，替代进口，争取出口。新型传感器与传感技术系统的研究。根据生产和科学研究需求发展几种有制高点意义的新品种，如：微流量与微磁场传感器、生物与化学传感分析用微芯片技术等。智能传感技术的研究。结合我国汽车、CNC机床和产业的重大装备更新，有目的研究开发几种智能传感技术，使之达到或接近国际先进水平。过程质量与设备故障监控技术研究。在工业背景支持下，研究开发过程质量缺陷与劣化倾向监控技术系统和过程中设备故障（含潜在故障实时诊断传感技术系统）。随着电子技术的发展,汽车电子化程度不断提高,通常的机械系统已经难以解决某些与汽车功能要求有关的问题,而被电子控制系统代替.传感器的作用就是根据规定的被测量的大小,定量提供有用的电输出信号的部件,亦即传感器把光、时间、电、温度、压力及气体等的物理、化学量转换成信号的变换器.传感器作为汽车电控系统的关键部件,它直接影响汽车的技术性能的发挥.目前,普通汽车上大约装有10-20只传感器,高级豪华轿车则更多,这些传感器主要分布在发动机控制系统、底盘控制系统和车身控制系统中.光导纤维型传感器由于抗干扰性强、灵敏度高、重量轻、体积小,适于遥测等特点正受到人们的普遍重视.目前已有不少成熟的产品问世,如光纤转矩传感器,温度、振动、压力、流量等传感器.在开发利用新材料同时,由于微电子技术和微机械加工技术发展,传感器正向微型化、多功能化,智能化方向发展.微型化传感器利用微机械的加工技术将微米级的敏感元件、信号调理器、数据处理装置集成封装在一块芯片上.由于体积小、价格便宜、便于集成等特点,可以提高系统测试精度,例如把微型压力传感器和微型温度传感器集成在一起,同时测出压力和温度,便可通过芯片内运算消去压力测量中的温度影响.目前已有不少微型传感器面世,如压力传感器、加速度传感器、用于防撞的硅加速度传感器等.在汽车轮胎内嵌入微型压力传感器可以保持适当充气,避免充气过量或不足,从而节约燃油10%.多功能化使传感器能够同时检测2个或2个以上的特性参数.而智能传感器由于带有专用计算机,因而具有智能特点.此外,传感器响应时间、输出与计算机的接口等问题也是重要的研究课题.随着电子技术的发展,车用传感器的技术必将趋于完善.为了提高制造企业的生产率（或降低运行时间）和产品质量、降低产品成本工业界对传感技术的基本要求，是能可靠地应用于现场，完成规定的功能。我国把传感器技术列为国家重点攻关项目及中长期科技发展重点技术之一。美国国防部将传感器技术视为今年20项关键技术之一。日本把传感器技术与计算机通信、激光半导体超导并列为六大核心技术。德国视军用传感器为优先发展技术。英、法等国对传感器的开发投资逐年升级。俄罗斯军事航天计划中的第五条列有传感器技术。无论是国内还是国外，与计算机技术和数字控制技术相比，传感技术的发展都落后于它们。从80年代起才开始重视和投资传感技术的研究开发或列为重点攻关项目，不少先进的成果仍停留在研究实验阶段，转化率比较低。我国从60年代开始传感技术的研究与开发，经过从“六五”到“九五”的国家攻关，在传感器研究开发、设计、制造、可靠性改进等方面获得长足的进步，初步形成了传感器研究、开发、生产和应用的体系，并在数控机床攻关中取得了一批可喜的、为世界瞩目的发明专利与工况监控系统或仪器的成果。但从总体上讲，它还不能适应我国经济与科技的迅速发展，我国不少传感器、信号处理和识别系统仍然依赖进口。同时，我国传感技术产品的市场竞争力优势尚未形成，产品的改进与革新速度慢，生产与应用系统的创新与改进少。利用新的理论、新的效应研究开发工程和科技发展迫切需求的多种新型传感器和传感技术系统。侧重传感器与传感技术硬件系统与元器件的微小型化。利用集成电路微小型化的经验，从传感技术硬件系统的微小型化中提高其可靠性、质量、处理速度和生产率，降低成本，节约资源与能源，减少对环境的污染。本门课程是电子信息工程专业本科生培养的专业课程之一，是培养学生进行系统设计不可缺少的重要环节，涉及传感器工作原理及其应用设计的全过程。本课程是一门多学科交叉的专业性较强的学科，目标是培养本科生在进行系统设计时如何综合运用所学的知识并予以设计实现的能力，培养大学生的科技创新能力。',)