浙教版(2020)八年级信息技术下册 第二单元第7课传感与识别——传感器知识课件(32张PPT)

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名称 浙教版(2020)八年级信息技术下册 第二单元第7课传感与识别——传感器知识课件(32张PPT)
格式 pptx
文件大小 22.9MB
资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 信息技术(信息科技)
更新时间 2022-03-16 23:00:12

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文档简介

(共32张PPT)
物联网时代
传感器知识
目录
CONTENTS
01/
传感器特点
02/
传感器类型
03/
传感器用途
04/
传感器发展方向
01
传感器特点
传感器具有使用寿命长、工作可靠、重复定位精度高、无机械磨损、无火花、无噪音、抗振能力强等特点。在测试系统中,被作为一次仪表定位,其主要特征是能准确传递和检测出某一形态的信息,并将其转换成另一形态的信息。
传感器简介
传感器特点
高灵敏度。被检测信号的强度越来越弱,这就需要磁性传感器灵敏度得到极大提高。应用方面包括电流传感器、角度传感器、齿轮传感器、太空环境测量。
温度稳定性。更多的应用领域要求传感器的工作环境越来越严酷,这就要求磁传感器必须具有很好的温度稳定性,行业应用包括汽车、电子等行业。
抗干扰性。很多领域里传感器的使用环境没有任何屏蔽,就要求传感器本身具有很好的抗干扰性。包括汽车电子、水表等等。。
传感器简介
传感器特点
小型化、集成化、智能化。要想做到以上需求,这就需要芯片级的集成,模块级集成,产品级集成。
高频特性。随着应用领域的推广,要求传感器的工作频率越来越高,应用领域包括水表、汽车电子行业、信息记录行业。
低功耗。很多领域要求传感器本身的功耗极低,得以延长传感器的使用寿命。
02
传感器类型
常见的传感器
传感器分类
传感器展示
传感器分类
热敏元件
热敏元件是利用某些物体的物理性质随温度变化而发生变化的敏感材料制成
光敏元件
特征参数随外界光辐射的变化而明显改变的敏感元件
气敏元件
气体与人类的日常生活密切相关,对气体的检测已经是保护和改善生态居住环境不可缺少手段,气敏传感器发挥着极其重要的作用
力敏元件
力敏元件是指力敏传感器中能感受(或响应)力的元件。力括重力、拉力、压力、力矩、压 强等物理量。
传感器分类
磁敏元件
磁敏元件指特性参数随外界磁性量变化而明显变化的敏感元件。
磁敏传感器应用的最大特点是无接触测量.
湿敏元件
湿敏元件是一种检测空气湿度的电子元件
恒温器 - HVAC 系统变得越来越复杂。通过在这些系统中增加湿度传感器,可以在办公室和家庭中进行测量和调整,以获得舒适的空气湿度。
声敏元件
用于音量检测的传感器,将声音信号转换为电信号的级量转换器件。
放射线敏感元件
物质被放射线照射后.其某些特性(如折射率)发生变化的现象.统称为放射线效应
03
传感器用途
传感器用途
与人们生活密切相关的方面渗透:生物工程、医疗卫生、环境保护、安全防范、家用电器、网络家居等方面的传感器已层出不穷,并在日新月异地发展。
传感器技术在军事国防、工业自动化和以宇宙开发、海洋开发为代表的尖端科学与工程等重要领域有广泛应用。
我国空间站天和核心舱与各功能仓在太空精准对接(激光对接系统),
火箭飞行姿态控制
环境监测噪声、PM2.5
光电传感器
车载摄像头是实现众多预警、识别类ADAS(高级驾驶辅助系统)功能的基础,在众多ADAS功能中,视觉影像系统较为基础,对于驾驶者也更为直观,而摄像头又是视觉影像处理系统的基础。
在工业自动控制领域(流水线)、安全防护设备(冲床设备)、液体高度自动检测(自来水塔水位自动控制)、标志识别(包装机械上识别包装合上的光标),条码阅读(电脑阅卷、超市收款机,商品条码)
利用光电开关可以进行食品生产流水线上的产量统计、对装配件是否到位及装配质量进行检测,例如灌装时瓶盖是否压上、商标是否漏贴,以及送料机构是否断料等。
汽车行业
装备行业
食品行业
光电传感器
光纤传感器汇总
热敏传感器
红外夜视仪
红外成像仪
红外夜视仪将来自目标的人眼看不见的光(微光或红外光)信号转换成为电信号,然后再把电信号放大,并把电信号转换成人眼可见的光信号。
军队,海关、边防、治安守卫的夜间巡逻
夜间监控卫星遥感遥测夜视仪
海洋水下工程监测
森林防火,野外救援。
红外热成像仪是利用红外热成像技术,探测目标物体的红外辐射,并通过光电转换、信号处理等手段,将目标物体的温度分布图像转换成视频图像的设备
军事上,利用热成像仪可以在夜间发现散发热量的坦克发动机、士兵
工业上,可以利用热像仪快速探测出加工件的温度。
医学上,可以利用病人体温升高,热成像仪快速判断是否有发热现象,发现癌细胞。
热敏传感器
用于温度测量及控制。特点:1.产品为径向引线树脂涂装型;2.阻值范围0.1~500KΩ;3.阻值及B值精度高;4.体积小、反应速度快;5.能长时间稳定工作;6.使用温度范围-40~+125度。
温度开关是一种用双金属片作为感温元件,电器正常工作时,双金属片处于自由状态,触点处于闭合/断开状态。当温度升高至动作温度值时,双金属元件受热产生内应力而迅速动作,切断/接通电路,从而起到热保护作用。)
疫苗冷链温度监控系统,建立一套温度报警监控系统,实时监控冷库中若干个个疫苗箱的温度,并实现超限报警。无线温度探杆监测系统,可以用在各类发酵池、堆肥堆体、污水污泥池、仓储库、草料堆等具有一定高度或者深度的物料的温度监测
温度传感器
温度开关
智能温控
热敏传感器
湿敏传感器
土壤是植物赖以生存的主要物质基础,可以给农作物提供生长中必要的水、肥、热、气,这主要是因为 土壤的组成物质包括有机质、矿物质、土壤空气和土壤水分、微生物等等,矿物质是最基本的物质,能给植物提供多种养分。有机质不仅可以给植物提供养分,对改善土壤的团粒结构和理化性质以及供水、保水、稳温、通风等都有非常重要的作用。
湿度传感器
湿敏传感器
恒湿器 - HVAC 系统变得越来越复杂。通过在这些系统中增加湿度传感器,可以在办公室和家庭中进行测量和调整,以获得舒适的空气湿度。
蜂窝模块资产跟踪器 - 在开发冷链网络时,了解货物在运输之前、期间和之后所处的环境非常重要。通过监测湿度和温度,可以验证在将易腐货物运输到最终目的地时的环境质量。
IP 网络摄像头 - 可以将无线网络安全摄像头放置在可能导致镜头或环境保护盖上形成冷凝的位置。通过在单个 IC 上结合使用湿度和温度传感器,我们提供了一种解决方案,可以预测出现冷凝的位置
恒湿设备
物流冷链
环境监测
磁敏传感器
磁场传感器
磁敏传感器中,霍尔元件及霍尔传感器的生产量是 最大的。它主要用于无刷直流电机(霍尔电机)中,这种电机用于磁带录音机、录像机、XY记录仪、打印机、电唱机及仪器中的通风风扇等。另外,霍尔元件及霍 尔传感器还用于测转速、流量、流速及利用它制成高斯计、电流计、功率计等仪器
霍尔元件: 磁场测量,做高斯计(特斯拉计)的检测探头. 电流检测,做电流传感器/变送器的一次元件,
汽车类霍尔传感器旋转编码器
使用霍尔效应传感器的无触点、精密 AC 电流感应器
角位移传感器
声敏传感器
微型麦克风,具有优秀的声学性能,体积小巧,适用于一系列的消费类电子产品。
可穿戴设备
智能耳机
语音识别
人机对话,语音转文字。
语音合成
将文本转化为语音,智能配音
智能翻译机
多语种技术
同声传译系统
AIUI人机交互(智能音箱)
语音交互全链路能力,可自定义多轮对话,让设备能听会说,能理解会思考
语音分析
自然语言处理
音响设备
语音识别
智能翻译
歌尔股份有限公司
科大讯飞
声敏传感器--人机对话
气敏传感器
气敏传感器的应用主要有:一氧化碳气体的检测、瓦斯气体的检测、煤气的检测、氟利昂(R11、R12)的检测、呼气中乙醇的检测、人体口腔口臭家具材料甲醛浓度的检测等等。
气敏传感器是用来检测气体浓度和成分的传感器,它对于环境保护和安全监督方面起着极重要的作用。气敏传感器,由于检测现场温度、湿度的变化很大, 又有粉尘和油雾等,所以其工作条件较恶劣,而且气体对传感元件的材料会产生化学反应物,附着在元件表面,往往会使其性能变差。所以对气敏传感器有下列要求:能够检测报警气体的允许浓度和其他标准数值的气体浓度,能长期稳定工作,重复性好,响应速度快,共存物质所产生的影响小等。
安防设备
行业应用--汽车上的传感器
行业应用--手机上的传感器
华为 - 构建万物互联的智能世界 https://www./cn/科大讯飞 - 用人工智能建设美好世界 https://www./index.html
了解歌尔_歌尔股份 https://www./about/index.html
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杭州海康威视数字技术股份有限公司 https://www.hikvision.com/cn/index.html
精讯畅通http://www.jxiotcity.com/
行业应用
汽车行业
汽车行业 | 各行业用途案例 | 图像识别传感器百科 | 基恩士中国官方网站 https://www..cn/ss/products/vision/iv-casestudy/example/automotive/
金属行业
金属行业 | 各行业用途案例 | 图像识别传感器百科 | 基恩士中国官方网站 https://www..cn/ss/products/vision/iv-casestudy/example/metal/
食品、药品、化妆品行业
食品、药品、化妆品行业 | 各行业用途案例 | 图像识别传感器百科 | 基恩士中国官方网站 https://www..cn/ss/products/vision/iv-casestudy/example/food_pharmaceuticals_cosmetics/
行业应用
电机、电子行业
电机、电子部件行业 | 各行业用途案例 | 图像识别传感器百科 | 基恩士中国官方网站 https://www..cn/ss/products/vision/iv-casestudy/example/electronics/
钢铁行业
树脂、橡胶等其他行业 | 各行业用途案例 | 图像识别传感器百科 | 基恩士中国官方网站 https://www..cn/ss/products/vision/iv-casestudy/example/plastic_rubber_other/
半导体行业
行业/应用 | 基恩士中国官方网站 https://www..cn/solutions/applications/search_result.jsp industryURI=115-1564774
04
发展方向
第3代传感器是智能传感器,是指其对外界信息具有一定检测、自诊断、数据处理以及自适应能力,是微型计算机技术与检测技术相结合的产物。
发展方向
第2代传感器是70年代开始发展起来的固体传感器,这种传感器由半导体、电介质、磁性材料等固体元件构成,是利用材料某些特性制成的。
第1代是结构型传感器.它利用结构参量变化来感受和转化信号。
发展方向
2、传感器材料是传感器技术的重要基础,由于材料科学的进步,人们在制造时,可控制它们的成分,从而设计制造出用于各种传感器的功能材料。
(1)半导体敏感材料
(2)陶瓷材料
(3)磁性材料
(4)智能材料
1、开展新理论研究,采用新技术、新材料、新工艺,实现传感器的“五化” 发展,即智能化、可移动化、微型化、集成化、多样化。
发展方向
新工艺的采用
在发展新型传感器中,离不开新工艺的采用。新工艺的含义范围很广,这里主要指与发展新型传感器联系特别密切的微细加工技术。该技术又称微机械加工技术,是近年来随着集成电路工艺发展起来的,它是离子束、电子束、分子束、激光束和化学刻蚀等用于微电子加工的技术,目前已越来越多地用于传感器领域。
例如利用半导体技术制造出压阻式传感器,利用薄膜工艺制造出快速响应的气敏、湿敏传感器,日本横河公司利用各向异性腐蚀技术进行高精度三维加工,在硅片上构成孔、沟棱锥、半球等各种开头,制作出全硅谐振式压力传感器。
发展方向
集成化、多功能化
为同时测量几种不同被测参数,可将几种不同的传感器元件复合在一起,作成集成块。例如一种温、气、湿三功能陶瓷传感器已经研制成功。
把多个功能不同的传感元件集成在一起,除可同时进行多种参数的测量外,还可对这些参数的测量结果进行综合处理和评价,可反映出被测系统的整体状态。
同一功能的多元件并列化,即将同一类型的单个传感元件用集成工艺在同一平面上排列起来,如CCD图像传感器。
多功能一体化,即将传感器与放大、运算以及温度补偿等环节一体化,组装成一个器件。
发展方向
对外界信息具有检测、数据处理、逻辑判断、自诊断和自适应能力的集成一体化多功能传感器,这种传感器具有与主机互相对话的功能,可以自行选择最佳方案,能将已获得的大量数据进行分割处理,实现远距离、高速度、高精度传输等。
智能传感器是传感器技术与大规模集成电路技术相结合的产物,它的实现取决于传感技术与半导体集成化工艺水平的提高与发展。这类传感器具有多功能、高性能、体积小、适宜大批量生产和使用方便等优点,是传感器重要的发展方向之一
智能化
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