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作者：王秋菊编

出版社：电子工业出版社

出版时间：2012-01-01

书籍编号：30466779

ISBN：9787121153266

正文语种：中文

字数：74272

版次：1

所属分类：教材教辅-中职/高职

版权信息

书名：自动检测与传感技术：项目教程

作者：王秋菊

ISBN：9787121153266

版权所有 · 侵权必究

职业教育示范性规划教材编审委员会

主 任：程 周

副主任：过幼南 李乃夫

委 员：（按姓氏笔画多少排序）

王国玉 王秋菊 王晨炳

王增茂 刘海燕 纪青松

张 艳 张京林 李山兵

李中民 沈柏民 杨 俊

陈杰菁 陈恩平 周 烨

赵俊生 唐 莹 黄宗放

出版说明

为进一步贯彻教育部《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020）》的重要精神，确保职业教育教学改革顺利进行，全面提高教育教学质量，保证精品教材走进课堂，我们遵循职业教育的发展规律，本着“着力推进教育与产业、学校与企业、专业设置与职业岗位、课程教材与职业标准、教学过程与生产过程的深度对接”的出版理念，经过课程改革专家、行业企业专家、教研部门专家和教学一线骨干教师共同努力，开发了这套职业教育示范性规划教材。

本套教材采用项目教学和任务驱动教学法的编写模式，遵循真正项目教学的内涵，将基本知识和技能实训融合为一体，且具有如下鲜明的特色：

（1）面向职业岗位，兼顾技能鉴定

本系列教材以就业为导向，根据行业专家对专业所涵盖职业岗位群的工作任务和职业能力进行分析，以本专业共同具备的岗位职业能力为依据，遵循学生认知规律，紧密结合职业资格证书中技能要求，确定课程的项目模块和教材内容。

（2）注重基础，贴近实际

在项目的选取和编制上充分考虑了技能要求和知识体系，从生活、生产实际引入相关知识，编排学习内容。项目模块下分解设计成若干任务，任务主要以工作岗位群中的典型实例提炼后进行设置，注重在技能训练过程中加深对专业知识、技能的理解和应用，培养学生的综合职业能力。

（3）形式生动，易于接受

充分利用实物照片、示意图、表格等代替枯燥的文字叙述，力求内容表达生动活泼，浅显易懂。丰富的栏目设计可加强理论知识与实际生活生产的联系，提高了学生学习的兴趣。

（4）强大的编写队伍

行业专家、职业教育专家、一线骨干教师，特别是“双师型”教师加入编写队伍，为教材的研发、编写奠定了坚实的基础，使本系列教材符合职业教育的培养目标和特点，具有很高的权威性。

（5）配套丰富的数字化资源

为方便教学过程，根据每门课程的内容特点，对教材配备相应的电子教学课件、习题答案与指导、教学素材资源、教学网站支持等立体化教学资源。

职业教育肩负着服务社会经济和促进学生全面发展的重任。职业教育改革与发展的过程，也是课程不断改革与发展的历程。每一次课程改革都推动着职业教育的进一步发展，从而使职业教育培养的人才规格更适应和贴近社会需求。相信本系列教材的出版对于职业教育教学改革与发展会起到积极的推动作用，也欢迎各位职教专家和老师对我们的教材提出宝贵的建议，联系邮箱：jinping＠phei.com.cn。

电子工业出版社

前言

随着工业自动化技术的迅猛发展，传感器自动检测技术得到了越来越广泛的应用，各中职院校也逐渐将《自动检测与传感技术》作为电气自动化和机电一体化专业的专业课。为此，编者根据中职学校学生特点以及电专业的培养目标和要求，结合多年的教学和工作经验，编写了本书，旨在满足中职学校教育教学的要求。

本书主要介绍了检测技术的一般概念和测量方法、误差分析及在工业、科研、生产、生活等领域中常用传感器的基本概念、基本结构及工作原理；本书不仅大量列举了家用电器中的传感器应用，贴近生活，还集中列举了检测技术在工业生产中应用的实例；在取材上，注意理论性、实用性和先进性的有机结合，应用实例贯穿于各章节，以突出基本技能的培养。

本书采用模块化教学模式，以项目教学法为载体，遵循“做中教、做中学、做中练、做中考”的基本教学思路，实现完整、系统的教学设计以提高学生的操作技能和综合应用能力。

本教材计划学时数为60学时，参考学时表如下，各学校可根据具体情况进行调整。

本书具有言简意赅、图文并茂、易于自学、方便教学的特点，可作为中等职业学校电气自动化、机电一体化、电子技术应用、机械自动化等相关专业的教材，也可作为技能培训教材及相关行业维护、维修传感器的技术人员的参考用书。

本书由王秋菊主编。具体编写工作为：曹金福编写项目二，王有毅编写项目五，王秋菊编写项目一、项目三、项目四、项目六，赵悦编辑、排版，李艳完成了文字校对工作，付晓鸥提供技术资料。另外，还有以下人员参加编写工作：李铁成、程宝钢、冯丹、徐建军、周立荣、张玉春、秦胜、袁小斐、慕君、石鹏、卢溪钢等。全书由王秋菊负责统稿。

本书由程周教授和辽宁科技学院的方景林教授主审，提出了许多宝贵的意见。在编写过程中参考了部分书刊的内容，并引用了一些技术资料，详见参考文献，同时得到了电子工业出版社的大力支持和帮助，在此一并表示感谢。

由于编者的水平有限，在编写过程中难免存在不足之处，恳请广大读者批评指正。

为了方便教师教学，本书还配有电子教学参考资料包（包括教学指南、电子教案、习题答案），请有此需要的教师登录华信教育资源网（http：//www.hxedu.com.cn）下载。

编 者

项目一 自动检测基础

项目导航

当你走近银行要办理业务时，银行的门为何会自动打开?当你走进漆黑的楼道时，感应灯为何会自动点亮?当你休闲在家看电视时，为何可以遥控调台?以上这些在我们日常生活中常见的自动控制现象，就是我们今天要学习和了解的自动检测系统。

项目目标

【知识目标】

● 掌握检测的概念及自动检测系统的组成

● 掌握测量的定义及分类

● 理解传感器的概念及其基本特性

【能力目标】

● 能认识常见传感器并了解其结构及特性

● 会计算测量误差

● 能初步认识自动检测系统及组成

项目要求

本项目要求学生完成三个任务。通过对三个任务的学习，使学生进一步掌握检测及自动检测系统的组成，理解工业生产、日常生活及PLC自动检测系统中传感器的功能、特性、技术指标等，并学会对测量误差的分析及计算。

项目计划

项目计划参见表1-1。

表1-1 项目计划

项目实施

任务一 测量及测量误差

【任务布置】

本次任务书参见表1-2。

表1-2 任务书

续表

【夯实基础】

自动检测与转换技术是自动检测技术和自动转换技术的总称，是自动化科学技术的一个重要分支科学。它是以信息提取、信息转换、信息处理为主要研究内容的一门应用技术。

一、测量的定义

在现代工业生产及日常生活中，人们为了达到某些特定的目的，往往要进行各种测量。如用温度计测量患者的体温、用游标卡尺测量零件的尺寸、用万用表测电流和电压的值等。

测量就是借助于专用的技术工具或手段，通过实验的方法把被测量与同性质的标准量进行比较，求取二者比值，从而得到被测量数值的过程。

二、测量的方法

1.根据测量的手段，有直接测量方法和间接测量方法

直接测量就是用仪器仪表测量，测量值就是被测值。如图1-1和图1-2所示均为直接测量。这种方式简单方便，但它的准确程度受所用的仪器误差的限制。如果被测量不能直接测量，或直接测量该被测量的仪器不够准确，那么利用被测量与某种中间量之间的函数关系，先测出中间量，然后通过计算公式，算出被测量的值，这种方式称为间接测量。如曹冲称象即为间接测量。

图1-1 直接测量实例1（接触式测量）

图1-2 直接测量实例2

2.根据被测量是否随时间变化，有静态测量方法和动态测量方法

静态测量是指被测量是恒定的，如测物体的质量就属于静态测量。动态测量是指被测量随时间变化而变化，如用光导纤维陀螺仪测量火箭的飞行速度、方向就属于动态测量。

3.根据测量时是否与被测对象接触，有接触式测量方法和非接触式测量方法

例如，用热电偶插入液体测温度就是接触式测量，图1-1也是接触式测量。用红外线温度仪测食品的温度就是非接触式测量。

4.根据是否在生产线上，有在线测量方法和离线测量方法

在线测量即实时检测，如图1-3所示为在加工过程中实时对产品进行检测，并依据测量的结果做出相应的处理。如图1-4所示为离线测量，离线测量无法实时监控生产质量。

图1-3 在线测量

图1-4 离线测量

三、测量的误差

测量的目的是得到被测量的真值。真值是指在一定条件下被测量客观存在的实际值。真值有理论真值、约定真值和相对真值三种。理论真值是一个变量本身所具有的真实值，它是一个理想的概念，一般是无法得到的。所以在计算误差时，一般用约定真值或相对真值来代替。约定真值是一个接近真值的值，它与真值之差可忽略不计。实际测量中在没有系统误差的情况下，把足够多次的测量值的平均值作为约定真值。相对真值是指当高一级仪表的误差仅为低一级仪表的误差1/3时，可认为高一级仪表测量值为低一级仪表测量值的相对真值。

测量值（也叫示值）与真值之间的差值称为测量误差。测量误差按其不同特性分类，有绝对误差和相对误差两种。

1.绝对误差

绝对误差是测量值（示值）A_x与真值A₀之间的差值，即

在实验室测量中，常用修正值α表示真值与测量值之差，即

由此可知，修正值是绝对误差的相反数。绝对误差可表示测量值偏离真值的程度，但不能表示测量的准确程度。

2.相对误差

为了进一步说明测量的准确程度，引入了相对误差的概念。相对误差即百分比误差，它可分为实际相对误差、示值相对误差和满度相对误差。

（1）实际相对误差γ_A：实际相对误差γ_A用绝对误差Δ与约定真值A₀的百分比来表示

（2）示值相对误差γ_x：示值相对误差γ_x用绝对误差Δ与示值A_x的百分比来表示

（3）满度相对误差γ_m：满度相对误差γ_m用绝对误差Δ与仪表满量程值A_m的百分比来表示

在式（1-5）中，对测量下限不为零的仪表而言，量程A_m=A_max-A_min。

（4）准确度：传感器的误差是以准确度来表示的。当Δ取最大值Δ_m时，准确度常用最大满度相对误差来定义

仪表的准确度习惯上称为精度，准确度等级习惯上称为精度等级。准确度表示传感器的最大相对误差。准确度等级S规定取一系列标准值。我国的电工仪表等级分为七级：0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0级。

【例1-1】有一台测量仪表，测量范围为0～+500℃，准确度为0.5级。现用它测量200℃的温度，求仪表引起的最大绝对误差和示值相对误差。

解：由已知条件得知：

∴最大绝对误差

最大示值相对误差

【例1-2】有两台测温仪器，其测量范围分别为-200～+800℃和600～1100℃，已知其最大绝对误差为5℃，试分别确定它们的精度等级。

解：已知最大绝对误差Δ_m=5℃

仪器一的最大测量范围A_m1=800℃-（-200℃）=1000℃

仪器二的最大测量范围A_m2=1100℃-600℃=500℃

由此可知两台测温仪表的精度等级分别为0.5级和1级。

【例1-3】现有0.5级的0～500℃和1.0级的0～200℃的两个温度计，要测100℃的温度，试问采用哪个温度计好?

解：∵0.5级的温度计

1.0级的温度计

0.5级温度计的最大示值相对误差=2.5%

1.0级温度计的最大示值相对误差=2.0%

由于γ_x1>γ_x2所以用1.0级的温度计比用0.5级的温度计更合适。因此，在选用仪表时应兼顾精度等级和量程。

【任务实施】

学会使用测量工具

一、实操器材

所用器材清单参见表1-3。

表1-3 器材清单

二、实操步骤

1.识别器件

按表1-3核对所用器材的数量、型号及规格，识别所用工具及器件。

2.用万用表测量各标称电阻

（1）仔细阅读万用表的使用说明书；

（2）将万用表调至欧姆挡并调零；

（3）选择合适的倍率进行测量；

（4）准确读值，将测量数据填入表1-4中。

表1-4 测量数据

3.用游标卡尺测量零件尺寸

用游标卡尺测量所给零件的尺寸后记录下来，与其他小组所测数据比较，统一填入表1-5中，求出平均值。

表1-5 测量数据

三、评价标准

根据表1-6对任务完成情况做出评价。

表1-6 评分标准

续表

【巩固与练习】

一、选择题

（1）某压力仪表厂生产的压力表满度相对误差均控制在0.4%～0.6%，该压力表的精度等级应定为（）级，另一家仪器厂需要购买压力表，希望压力表的满度相对误差小于0.9%，应购买（）级的压力表。

A.0.2 B.0.5 C.1.0 D.1.5

（2）某采购员分别在三家商店购买100kg大米、10kg苹果、1kg巧克力，发现均缺少约0.5kg，但该采购员对卖巧克力的商店意见最大，在这个例子中，产生此心理作用的主要因素是（）。

A.绝对误差 B.示值相对误差C.满度相对误差D.精度等级

（3）在选购线性仪表时，必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为欲测量的（）左右为宜。

A.3倍B.10倍 C.1.5倍 D.0.75倍

（4）有一温度计，它的测量范围为0～200℃，精度为0.5级，试求：该表可能出现的最大绝对误差为（）。

A.1℃ B.0.5℃ C.10℃ D.200℃

二、计算题

（1）一台自动电子电位差计，精度等级为0.5级，测量范围为0～500℃，经校验发现其最大绝对误差为4℃，问该仪表合格吗?应定为几级?

（2）一台精度为0.5级的测温用电桥，下限刻度为负值，为全量程的25%，该表允许绝对误差是1℃，试求该表刻度的上下限。

三、简答题

（1）工业生产和日常生活中常用的测量方法有哪些?测量误差有哪几种?

（2）课外收集生产生活中常用的测量工具，并举例说明常见的测量形式及测量方法。

任务二 检测及自动检测系统

【任务布置】

本次任务书参见表1-7。

表1-7 任务书

【夯实基础】

一、检测的基本概念

为了提高测量精度，并能够对所采集的信息量进行分析、处理，从而完成自动控制，在测试中通常先将被测对象输出的物理量转换为电量，然后再根据需要对变换后的电信号进行处理，最后以适当的形式显示、输出，简单地讲这就是检测。严格地讲，检测就是利用各种物理、化学效应，选择合适的方法与装置，将生产、科研、生活等各方面的有关信息通过检验测量的方法赋予定性或定量结果的过程。

自动检测就是在测量和检验过程中完全不需要或仅需要很少的人工干预而自动完成的检测。实现自动检测可以提高自动化的水平和程度，减少人为干扰因素或人为差错，提高生产过程或设备的可靠性和运行效率。如图1-5至图1-7所示为生活中常见的自动检测系统。

图1-5 自动门控制系统

图1-6 楼道感应灯

图1-7 感应水龙头

二、自动检测系统的组成

自动检测系统需要由若干仪器仪表以及附加设备构成一个有机整体，完成检测任务。自动检测系统应能完成对被测对象进行变换、分析、处理、判断、比较、存储、控制及显示等功能。一个完整的自动检测系统如图1-8所示，它包括传感器、测量电路、记录仪、显示仪及控制器等。

（1）传感器直接作用于被测量，并将被测量转换成电信号。传感器输出的电信号往往很弱，必须要由测量电路转换成标准电信号。

（2）测量电路是中间变换装置，它包括信号处理电路和信号转换电路。信号处理电路把来自传感器的信号转换成更适合于进一步传输和处理的形式。信号转换是指电信号之间的转换，如放大，将阻抗的变化转换成电压的变化，或将阻抗的变化转换成频率的变化以及A/D、D/A等。测量电路将转换后的电信号进行各种运算、滤波、分析，将结果输至显示、记录部分或控制系统的执行机构。

图1-8 自动检测系统

测量电路根据不同情况有很大的伸缩性。在简单的检测系统中可能完全省略，而将传感器的输出直接进行显示或记录（比如由热电偶和毫伏表组成的测温系统），但就大多数测试系统而言，测量电路是必不可少的。尤其是在功能强大的检测系统中往往还要将计算机作为一个中间变换环节，以实现诸如波形存储、数据采集、非线性校正和消除系统误差等功能，远距离测量时还需要数据传输装置。

（3）显示/记录部分是检测系统的最后一个环节，其作用是将测量电路送来的信号显示或记录下来，供观测与研究。

（4）控制器。控制器是执行机构，它的作用是根据电子控制单元的指令驱动机械部件运动。许多检测系统能输出与被测量有关的电流或电压信号，作为自动控制系统的控制信号，来驱动这些执行机构。

三、检测技术的应用

目前，自动检测技术已在国防建设、航空航天、交通运输、石油化工、环境保护、生物工程、医学诊断、矿产资源、海洋探测、宇宙开发、生命科学、家用电器等各个领域都得到了广泛的应用。

在工程技术领域中，工程研究、产品开发、生产监督、质量控制和性能实验等，都离不开检测技术。在机械制造行业中，通过对机床的许多静态、动态参数，如工件的加工精度、切削速度、床身振动等进行在线检测，从而控制加工质量。在化工、电力等生产过程中，温度、压力、流量、液位等过程参数的检测是实现生产过程自动化的基础。在工业机器人中，自动检测技术应用于手臂的位置和角度的控制，传感器应用于视觉和触觉的判断。机器人成本的二分之一是耗费在高性能的传感器上。

在国防领域，检测技术用得更多。例如，利用红外探测可以发现地形、地物及敌方各种军事目标；若研究飞机的强度，就要在机身、机翼上贴上几百片应变片进行动态测量。

在航空、航天领域，大型飞机在云层上被自动驾驶，并能在恶劣的气候条件下安全“盲目”着陆；空-空导弹的自动跟踪；人造卫星在太空进行遥感、遥测等高科技无一例外地应用了检测技术。

在交通领域，汽车的行驶速度、行驶距离、发动机旋转速度以及燃料剩余量等有关参数都需要自动检测，汽车防滑控制、防盗、防抱死、排气循环、电子变速控制等装置都应用了检测技术。

日常生活中，我们使用的家用电器也都离不开检测技术。例如，自动洗衣机、空调机、电子热水器、吸尘器、照相机、音像设备等都应用了检测技术。

总之，检测技术已广泛应用于工业生产和日常生活等方方面面，成为国民经济发展和社会进步的一项必不可少的重要的基础技术。

【任务实施】

认识自动检测系统

一、实操准备及目的

查询PLC自动检测系统的位置检测和材料属性检测的有关资料，参观学校的亚龙YL-235A型光机电一体化PLC自动检测系统，如图1-9所示，了解其组成及工作过程，初步认知传感器。

图1-9 亚龙YL-235A型光机电一体化PLC自动检测系统

二、实操步骤

1.实验装置简介

亚龙YL-235A型光机电一体化实训考核装置主要用于各大中专院校及职业院校机电、电气、自动化等相关专业学生实验、实训及备战技能大赛使用的实践教学仪器。

该系统的控制部分采用触摸屏模块和可编程控制器（PLC），执行机构由气动电磁阀—气缸构成的气压驱动装置，可实现整个系统的自动运行，并完成物料的分拣。整个实训装置的模块之间连接方式采用安全导线连接，以确保实训和考核的安全。

该装置可完成的实训项目：

（1）自动检测技术使用实训；

（2）气动技术应用实训；

（3）可编程控制器编程实训；

（4）电气控制电路实训；

（5）变频器应用实训；

（6）触摸屏应用实训；

（7）自动控制技术教学与实训；

（8）机械系统安装和调试实训；

（9）系统维护与故障检测实训。

2.系统中传感器位置及作用

1）送料机构

送料机构如图1-10所示。

出料口传感器：为光电漫反射型传感器，若检测到有物料便为PLC提供一个输入信号。如果运行中，光电传感器没有检测到物料并保持若干秒后，则让系统停机然后报警。

2）机械手搬运机构

整个搬运机构能完成四个自由度动作：手臂伸缩、手臂旋转、手爪上下、手爪松紧。

机械手搬运机构如图1-11所示。

图1-10 送料机构

图1-11 机械手搬运机构

（1）磁性传感器：又叫磁性开关，用于气缸的位置检测。在气缸的前点和后点上各安装一个磁性开关以检测气缸伸出和缩回是否到位，当检测到气缸准确到位后将给PLC发出一个信号。

（2）手爪磁性传感器：用于抓取和松开物料，当手爪磁性传感器有信号输出时，指示灯亮。

（3）左右限位传感器：检测机械手臂正转和反转到位后，给PLC发出一个信号。

（4）双杆气缸：控制机械手臂伸出、缩回。气缸上装有两个磁性传感器，检测气缸伸出或缩回的位置。

3）传送和分拣机构

传送和分拣机构如图1-12所示。

图1-12 传送和分拣机构

（1）落料口传感器：检测是否有物料到传送带上，并给PLC一个输入信号。

（2）落料口：物料落料位置定位。

（3）料槽：放置物料。

（4）电感式传感器：检测金属材料，检测距离为3～5mm。

（5）光纤传感器：用于检测不同颜色的物料，可通过调节光纤放大器来区分不同颜色的灵敏度。

（6）推料气缸：将物料推入料槽，由电控气阀来控制。

3.PLC自动检测系统的工作过程

按启动按钮后，装置复位并由PLC启动送料电动机驱动放料盘旋转，物料由送料盘滑到物料检测位置后，由出料口的光电传感器检测是否有物料。

如果送料电动机运行若干秒后，出料口传感器仍未检测到物料，则说明送料机构已经无物料或故障，这时要停机并报警。

若出料口传感器检测到有物料，将给PLC发出信号，由PLC驱动机械手臂伸出手爪下降抓住物料，然后手爪提升，手臂缩回，手臂向右旋转到右限位，手臂伸出，手爪下降，将物料放到传送带上，出料口的物料检测传感器检测到物料后启动传送带输送物料，同时机械手按原来位置返回，进行下一个流程；而后由电感式传感器、光纤传感器对传送带上的物料进行材料、颜色等特性的辨别；最后由PLC控制相应电磁阀使气缸动作，将物料推入相应的物料槽中，从而实现不同物料的分拣工作。

4.记录PLC自动检测系统的传感器作用

根据PLC自动检测系统，将传感器的名称、位置及作用记录下来，填入表1-8中。5.画出PLC自动检测系统的原理框图

表1-8 PLC自动检测系统中的传感器

画出PLC自动检测系统的原理框图，并指明系统中传感器、转换电路及执行器等装置。

三、评价标准

根据表1-9对任务完成情况做出评价。

表1-9 评分标准

【巩固与练习】

（1）检测系统由哪几部分组成?试说明各部分的作用。

（2）说说你身边常见的自动检测系统。

（3）上网或到图书馆查找传感器在日常生活和生产中的应用实例。

任务三 传感器及其基本特性

【任务布置】

本次任务书参见表1-10。

表1-10 任务书

【夯实基础】

一、传感器的定义及作用

1.传感器的定义

传感器是指能够把感受到的力、温度、声音、位移、速度、光、化学成分等非电量，按一定的规律转换为容易进行测量、传输、处理和控制的电压、电流等电量的器件或装置。如图1-13所示为部分传感器的外形图。

图1-13 部分传感器的外形图

人可以通过五官（视、听、嗅、味、触）接收外界的信息，经过大脑的思维（信息处理），做出相应的动作。同样，如果用计算机控制的自动化装置来代替人的劳动，则可以说计算机相当于人的大脑，而传感器则相当于人的五官，被称为“电五官”。外界信息由它提取，并转换为系统易于处理的电信号，再由计算机对电信号进行处理，发出控制信号给执行器，执行器对外界对象进行控制。如图1-14所示为人与机器的机能对应关系。

图1-14 人与机器的机能对应关系

2.传感器的作用

传感器与被测对象直接连接，它位于自动检测系统的最前沿，是信号直接采集者，是获取准确信息的关键器件。因此，传感器性能的好坏直接影响检测的结果及控制的精确度。

传感器是人体五官的延伸。人体五官虽然能感受自然、获取信息，如人的手指可以感受物体的温度、软硬、轻重、大小、黏度等，但人体五官感知自然却有极大的局限性。如它没有察觉磁性的功能，看不见红外线及紫外线，听不到超声波，也不能了解化学溶液中某种物质的含量等。另外，人体虽然能感受温度，但仅能在一个较小的温度范围内，并且也仅能粗略地区别温度的高低。而温度传感器可以感受到-200～+2000℃温度范围，其灵敏度和分辨率也很高。因此，传感器是一种代替或补充人的感觉器官的装置。

在基础学科研究中，传感器更具有突出的地位。现代科学技术的发展，进入了许多新领域：例如在宏观上要观察上千光年以外的茫茫宇宙，微观上要探索小到10^-13m的粒子世界，时间上要观察有长达数十万年的天体演化过程，有短到10^-24s（的瞬间）反应。此外，还出现了对深化物质的认识，新能源、新材料的开拓等具有重要作用的各种尖端技术研究，如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁场等。显然，要获取大量人类感官无法直接获取的信息，没有相适应的传感器是不可能的。许多基础科学研究的障碍，首先就在于获取对象信息存在困难，而一些新机理和高灵敏度的检测传感器的出现，往往会引发该领域内的突破。一些传感器的发展，往往是很多边缘学科开发的先驱。

在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和传递生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态，并使产品达到合格的质量。在计算机控制系统中，为了收集和测量诸多参数，广泛采用了各种传感器。它的主要功能是把被测参数的非电量信号转换成电量信号。这些信号被转换成统一的标准电平后送入计算机。传感器精度的高低直接影响计算机

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