传感器新技术课件.ppt

仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.传感器技术及应用传感器技术及应用传感器新技术仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.传感器技术及应用传感器技术及应用主讲教师：樊尚春主讲教师：樊尚春 教授教授 北京航空航天大学北京航空航天大学 传感器新技术仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.第第1 1讲：绪讲：绪 论论第第2 2讲：传感器的输入输出特性讲：传感器的输入输出特性第第3 3讲：传感器敏感结构的力学特性讲：传感器敏感结构的力学特性第第4 4讲：几种典型的模拟式传感器讲：几种典型的模拟式传感器第第5 5讲：谐振式传感器讲：谐振式传感器第第6 6讲：发展中的传感器新技术讲：发展中的传感器新技术第第7 7讲：总讲：总 结结 课课 程程 内内 容容传感器新技术仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.思考题思考题( (第第6 6讲讲) )1. 1. 如何理解传感器的集成化与智能化？如何理解传感器的集成化与智能化？2. 2. 微机械传感器与以往传感器的区别。

微机械传感器与以往传感器的区别3. 3. 传感器技术的发展趋势传感器技术的发展趋势第第6 6讲：发展中的传感器新技术讲：发展中的传感器新技术传感器新技术仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.6.1 6.1 概述概述( (微型化、智能化、网络化微型化、智能化、网络化) )6.2 6.2 微机械传感器微机械传感器6.3 6.3 智能化传感器智能化传感器第第6 6讲：发展中的传感器新技术讲：发展中的传感器新技术传感器新技术仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.6.2.1 6.2.1 概概 述述6.2.2 6.2.2 硅电容式集成压力传感器硅电容式集成压力传感器6.2.3 6.2.3 硅电容式微机械加速度传感器硅电容式微机械加速度传感器6.2.4 6.2.4 硅电容式表面微机械陀螺硅电容式表面微机械陀螺6.2.5 6.2.5 微机械科氏质量流量传感器微机械科氏质量流量传感器6.2.6 6.2.6 硅谐振式压力微传感器硅谐振式压力微传感器6.2 6.2 微机械传感器微机械传感器传感器新技术仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.6.2.1 6.2.1 概概 述述n 微传感器的发展微传感器的发展n 微传感器中应用的材料微传感器中应用的材料n 微传感器中应用的加工工艺微传感器中应用的加工工艺n 微传感器中敏感结构的模型问题微传感器中敏感结构的模型问题n 微传感器中微弱信号的处理问题微传感器中微弱信号的处理问题传感器新技术仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.n 敏感结构敏感结构n 工作机理工作机理n 特性方程特性方程n 典型应用典型应用6.2.2 6.2.2 硅电容式集成压力传感器硅电容式集成压力传感器传感器新技术仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.n 敏感结构敏感结构6.2.2 6.2.2 硅电容式集成压力传感器硅电容式集成压力传感器传感器新技术仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.p pn 工作机理工作机理6.2.2 6.2.2 硅电容式集成压力传感器硅电容式集成压力传感器传感器新技术仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.n 特性方程特性方程6.2.2 6.2.2 硅电容式集成压力传感器硅电容式集成压力传感器传感器新技术仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.工业自动化工业自动化领域：压力变送器领域：压力变送器n 典型应用典型应用6.2.2 6.2.2 硅电容式集成压力传感器硅电容式集成压力传感器传感器新技术仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.n 单轴加速度传感器单轴加速度传感器n 三轴加速度传感器三轴加速度传感器6.2.3 6.2.3 硅电容式集成加速度传感器硅电容式集成加速度传感器传感器新技术仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.关键问题：关键问题：关键问题：关键问题： 敏感质量敏感质量敏感质量敏感质量 差动实现差动实现差动实现差动实现 折叠梁刚度折叠梁刚度折叠梁刚度折叠梁刚度 n 单轴加速度传感器单轴加速度传感器6.2.3 6.2.3 硅电容式集成加速度传感器硅电容式集成加速度传感器传感器新技术仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.n 三轴加速度传感器三轴加速度传感器6.2.3 6.2.3 硅电容式集成加速度传感器硅电容式集成加速度传感器传感器新技术仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.6.2.4 6.2.4 硅电容式表面微机械陀螺硅电容式表面微机械陀螺传感器新技术仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.传感器新技术仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.热激励硅微结构谐振式压力传感器热激励硅微结构谐振式压力传感器—— —— 敏感结构敏感结构—— —— 工作机理工作机理—— —— 特性方程特性方程—— —— 测量误差测量误差—— —— 改进措施改进措施—— —— 应用特点应用特点—— —— 典型应用典型应用6.2.6 6.2.6 硅谐振式压力微传感器硅谐振式压力微传感器传感器新技术仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.差动输出的微结构谐振式压力传感器差动输出的微结构谐振式压力传感器6.2.6 6.2.6 硅谐振式压力微传感器硅谐振式压力微传感器传感器新技术仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.6.3 6.3 智能化传感器智能化传感器6.3.1 6.3.1 传感器技术智能化的含义传感器技术智能化的含义6.3.2 6.3.2 基本传感器基本传感器6.3.3 6.3.3 智能化传感器中的软件智能化传感器中的软件6.3.4 6.3.4 典型应用典型应用6.3.5 6.3.5 发展前景发展前景传感器新技术仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.6.3 6.3 智能化传感器智能化传感器6.3.1 6.3.1 传感器技术智能化的含义传感器技术智能化的含义6.3.2 6.3.2 基本传感器基本传感器6.3.3 6.3.3 智能化传感器中的软件智能化传感器中的软件6.3.4 6.3.4 典型应用典型应用6.3.5 6.3.5 发展前景发展前景n n 自补偿功能：如非线性、温度误差、响应时间、自补偿功能：如非线性、温度误差、响应时间、自补偿功能：如非线性、温度误差、响应时间、自补偿功能：如非线性、温度误差、响应时间、 噪声、交叉耦合干扰等。

噪声、交叉耦合干扰等噪声、交叉耦合干扰等噪声、交叉耦合干扰等n n 自诊断功能：如自检，运行检查、诊断测试等自诊断功能：如自检，运行检查、诊断测试等自诊断功能：如自检，运行检查、诊断测试等自诊断功能：如自检，运行检查、诊断测试等n n 双向通信的功能双向通信的功能双向通信的功能双向通信的功能n n 信息存储和记忆功能信息存储和记忆功能信息存储和记忆功能信息存储和记忆功能n n 数字量输出或总线式输出功能数字量输出或总线式输出功能数字量输出或总线式输出功能数字量输出或总线式输出功能传感器新技术仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.6.3 6.3 智能化传感器智能化传感器6.3.1 6.3.1 传感器技术智能化的含义传感器技术智能化的含义6.3.2 6.3.2 基本传感器基本传感器6.3.3 6.3.3 智能化传感器中的软件智能化传感器中的软件6.3.4 6.3.4 典型应用典型应用6.3.5 6.3.5 发展前景发展前景传感器新技术仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.6.3 6.3 智能化传感器智能化传感器6.3.1 6.3.1 传感器技术智能化的含义传感器技术智能化的含义6.3.2 6.3.2 基本传感器基本传感器6.3.3 6.3.3 智能化传感器中的软件智能化传感器中的软件6.3.4 6.3.4 典型应用典型应用6.3.5 6.3.5 发展前景发展前景n n 标度变换技术标度变换技术标度变换技术标度变换技术n n 数字调零技术数字调零技术数字调零技术数字调零技术n n 非线性补偿非线性补偿非线性补偿非线性补偿n n 温度补偿温度补偿温度补偿温度补偿n n 数字滤波技术数字滤波技术数字滤波技术数字滤波技术传感器新技术仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.n光电式智能化压力传感器光电式智能化压力传感器n智能化差压传感器智能化差压传感器n全向空速智能化传感器全向空速智能化传感器n智能化智能结构传感器系统智能化智能结构传感器系统n嵌入式智能化大气数据传感器系统嵌入式智能化大气数据传感器系统n智能化流量传感器系统智能化流量传感器系统6.3.4 6.3.4 典型应用典型应用传感器新技术仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.n光电式智能化压力传感器光电式智能化压力传感器6.3.4 6.3.4 典型应用典型应用传感器新技术仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.n光电式智能化压力传感器光电式智能化压力传感器n智能化差压传感器智能化差压传感器6.3.4 6.3.4 典型应用典型应用传感器新技术仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.n光电式智能化压力传感器光电式智能化压力传感器n智能化差压传感器智能化差压传感器n全向空速智能化传感器全向空速智能化传感器n智能化智能结构传感器系统智能化智能结构传感器系统n嵌入式智能化大气数据传感器系统嵌入式智能化大气数据传感器系统n智能化流量传感器系统智能化流量传感器系统6.3.4 6.3.4 典型应用典型应用自自自自 学学学学传感器新技术仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.n智能化流量传感器系统智能化流量传感器系统6.3.4 6.3.4 典型应用典型应用传感器新技术仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.6.3.5 6.3.5 发展前景发展前景传感器新技术仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.技术的必由之路技术的必由之路技术的必由之路技术的必由之路6.3.5 6.3.5 发展前景发展前景传感器新技术仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.6.1 6.1 概述概述( (微型化、智能化、网络化微型化、智能化、网络化) )6.2 6.2 微机械传感器微机械传感器6.3 6.3 智能化传感器智能化传感器第第6 6讲：发展中的传感器新技术讲：发展中的传感器新技术( (小结小结) )传感器新技术仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng. 课课 程程 内内 容容第第1 1讲：绪讲：绪 论论第第2 2讲：传感器的输入输出特性讲：传感器的输入输出特性第第3 3讲：传感器敏感结构的力学特性讲：传感器敏感结构的力学特性第第4 4讲：几种典型的模拟式传感器讲：几种典型的模拟式传感器第第5 5讲：谐振式传感器讲：谐振式传感器第第6 6讲：发展中的传感器新技术讲：发展中的传感器新技术第第7 7讲：总讲：总 结结传感器新技术仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.第第1 1讲：绪讲：绪 论论第第2 2讲：传感器的输入输出特性讲：传感器的输入输出特性第第3 3讲：传感器敏感结构的力学特性讲：传感器敏感结构的力学特性第第4 4讲：几种典型的模拟式传感器讲：几种典型的模拟式传感器第第5 5讲：谐振式传感器讲：谐振式传感器第第6 6讲：发展中的传感器新技术讲：发展中的传感器新技术第第7 7讲：总讲：总 结结 课课 程程 内内 容容传感器新技术仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.思考题思考题( (第第7 7讲讲) )1. 1. 系统梳理所学的内容系统梳理所学的内容2. 2. 哪些是你的难点哪些是你的难点3. 3. 对课程的建议、意见对课程的建议、意见第第7 7讲：总讲：总 结结传感器新技术仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.传感器新技术。