新型传感器及其应用,土木11-4班,传感器和新型传感器,传感器（transducer/sensor）,一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。,新型传感器,相较于传统传感器，由实际需要出发，在新原理、新材料和新加工技术等被发现利用的基础上，研究产生新型传感器。其性能更好，应用更加广泛。新型传感器的特点是微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。,几类新型传感器(略),1 仿生传感器仿视觉传感器，仿听觉传感器，仿嗅觉传感器，DNA芯片等。2 光纤传感器传感型传感器和传光型传感器。3 微型传感器电容式，电感式，压阻式，热敏电阻式等。4 集成传感器集成温度传感器，智能压力传感器等。,注：以上传感器存有交集。,仿生传感器及其应用,1 医疗健康领域 人体疾病检测、治疗；健康状态监测；可穿戴设备等。,仿生假肢,2 机器人领域仿视觉、仿听觉、仿嗅觉传感器等,假想仿生机器人,3 其他领域,仿生传感器，是一种采用新的检测原理的新型传感器，它采用固定化的细胞、酶或者其他生物活性物质与换能器相配合组成传感器。,光纤传感器及其应用,光纤传感器的基本工作原理是将来自光源的光经过光纤送入调制器，使待测参数与进入调制区的光相互作用后，导致光的光学性质（如光的强度、波长、频率、相位、偏振态等）发生变化，成为被调制的信号光，在经过光纤送入光探测器，经解调后，获得被测参数。,1 土木工程领域测量混凝土结构变形及内部应力，检测大型结构、桥梁健康状况等,2 检测技术航天（飞机及航天器各部位压力测量）、航海（声纳）、石油开采（液面高度）、电力传输（输电网电流测量）、核工业（放射剂量测量）、医疗（血液流速测量）、科学研究（地球自转）等,3 其他,微型传感器及其应用,微传感器，是指那些至少有一个物理尺寸在亚毫米量级的传感器，是目前最为成功并最具实用性的微型机电器件。 微型处理器在加工制造领域应用广泛，以汽车工程为例： 汽车用温度传感器主要用于检测发动机温度、吸入气体温度、冷却水温度、燃油温度以及催化温度等； 压力传感器是汽车中用得最多的传感器,主要用于检测气囊贮气压力、传动系统流体压力、注入燃料压力、发动机机油压力、进气管道压力、空气过滤系统的流体压力等； 流量传感器主要用于发动机空气流量和燃料流量的测量； 曲轴位置与转速传感器主要用于检测发动机曲轴转角、发动机转速、节气门的开度、车速等,为点火时刻和喷油时刻提供参考点信号,同时,提供发动机转速信号。,集成传感器及其应用,集成传感器是在半导体集成技术、分子合成技术、微电子技术及计算机技术等基础上发展起来的，采用标准的生产硅基半导体集成电路的工艺技术制造。,1 集成温度传感器 AD590测量热力学温度、摄氏温度、两点温度差、多点最低温度、多点平均温度的具体电路，广泛应用于不同的温度控制场合。,2 其他集成传感器集成转速、角速度、加速度及压力传感器，集成超声波传感器，集成电流传感器及变送器，特种集成传感器，传感器信号调理器，传感器信号处理器，单片传感器系统，智能传感器系统的接口电路等。,AD590,新型传感器研发趋势,1 基于MEMS（微机电系统）技术的新型传感器 基于MEMS加速度传感器设计的胎儿心率检测仪； 利用MEMS压力传感器测量汽车气囊压力、燃油压力等； 应用于运动追踪系统。2 生物、医学研究急需的新型传感器 床边检测，生物分析，细胞内检测， 智能分子系统，分子脑研究， 智能人工心脏， 基因探测，纳米传感器等。3 新型环保化学传感器 生态环境环境在线监测系统，家居环境监测，气候研究等。4 工业过程控制和汽车传感器 工业过程自动化、智能化、网络化； 汽车状态监测，提高安全性能。,