传感器与检测技术项目八 传感检测新技术.ppt
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1、项目八 传感检测新技术,学习目标,1了解智能传感器的概念、功能和特点。2了解智能传感器的组成和实现途径。3了解智能压力传感器和智能温度传感器。4了解生物传感器的基本知识。5了解常用生物传感器的应用。6了解微机电系统。7了解微型传感器及应用。,本章任务,任务一 智能传感器及应用 任务二 生物传感器及应用任务三 微型传感器及应用,一、智能传感器的概念,“一种带微处理器并具有检测、判断、处理、记忆、思维等功能的传感器”。,智能传感器(Smart Sensor或Intelligent Sensor)是将传统传感器与微处理器结合,实现一定数据处理能力,并具有自检、自校、自补偿功能的新一代传感器,它将“感
2、知”和“认知”结合起来,起到了人的五官的作用。,任务一 智能传感器及应用,二、智能传感器的功能与特点,(一)智能传感器的功能,1自校准功能,2自诊断功能,3检测数据自动处理功能,4软件组态功能,5信息存储和记忆功能,6双向通信和数字输出,任务一 智能传感器及应用,二、智能传感器的功能与特点,(二)智能传感器的特点,2高可靠性与高稳定性,3高信噪比与高分辨率,4自适应性强,5高性价比,1高精度,任务一 智能传感器及应用,三、智能传感器的组成,智能传感器组成框图,任务一 智能传感器及应用,四、智能传感器的实现,1模块化实现,将传统传感器、信号调理电路、带数字总线接口的微处理器等模块装配在同一壳体内
3、.,任务一 智能传感器及应用,模块化智能传感器框图,四、智能传感器的实现,2集成化实现,采用微机械加工技术和大规模集成电路工艺技术,利用半导体硅材料制作敏感元件,将信号调理电路和微处理器等器件集成在一块芯片上构成的。,任务一 智能传感器及应用,集成智能传感器外形图,四、智能传感器的实现,3混合实现,将智能传感器的各个环节,如敏感单元、信号调理电路、微处理器单元、数字总线接口等,以不同的组合方式集成在两块或三块芯片上,并装在一个外壳里构成的。,任务一 智能传感器及应用,五、智能传感器的应用,(一)智能压力传感器,同时检测出差压、静压和温度信号,并经自动处理后输出实际压力信号。,ST-3000系列
4、智能压力传感器原理框图,任务一 智能传感器及应用,五、智能传感器的应用,(二)DS18B20智能温度传感器,供电电压扩大为3.05.5V;3引脚PR-35封装或8引脚小外形集成电路封装;应用中不需要外部任何元器件即可测温;测温范围在-55125之间,测温不确定度可达0.5;数字温度计的分辨率用户可从912bit选择;用户可自设定非易失性的温度报警上下限值;具有电源反接的保护电路。,任务一 智能传感器及应用,五、智能传感器的应用,(二)DS18B20智能温度传感器,DS18B20内部结构示意图,任务一 智能传感器及应用,任务一 智能传感器及应用,五、智能传感器的应用,(二)DS18B20智能温度
5、传感器,DS18B20测温原理框图,任务一 智能传感器及应用,五、智能传感器的应用,(二)DS18B20智能温度传感器,DS18B20组成的小型测温网络,任务二 生物传感器及应用,一、生物传感器概述,(一)生物传感器的定义,利用各种生物体成分,如酶、抗体、抗原、激素等或生物体本身,如细胞、细胞体等,把它们作为传感器的敏感材料固定在高分子人工膜等固定载体上,用于检测和设别被测生物体内的化学成分,并通过一种合适的换能器将其产生的物理量、化学量的变化转换成电信号。,任务二 生物传感器及应用,一、生物传感器概述,(二)生物传感器的特点,(1)分析速度快。主要在无试剂条件下操作,可以在较短的时间内得到结
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