流动电势用于角加速度传感器的研究
加速度传感器的工作原理
加速度传感器的工作原理
加速度传感器是一种用于测量物体加速度的装置，它的工作原理基于牛顿第二定律。
加速度传感器通常采用微机电系统（MEMS）技术，其中包括微机械加速度传感器和微机械压电加速度传感器两种类型。
在微机械加速度传感器中，关键部件是一个微小而灵敏的质量。
当物体发生加速度时，该质量会受到惯性力的作用，从而引起质量发生位移。
位移导致质量与支撑结构之间的弹性变化，产生电容值的变化。
通过测量电容值的变化，就可以确定物体的加速度。
而微机械压电加速度传感器则是利用压电效应来测量加速度。
压电材料在受力后会产生电荷，从而生成电压信号。
加速度传感器中的压电材料通常被固定在物体的结构上，当物体发生加速度时，压电材料受到力的作用，产生电荷和电压变化。
通过测量电压信号的变化，就可以获得物体的加速度信息。
无论是微机械加速度传感器还是微机械压电加速度传感器，它们都需要一个信号处理电路来转换、放大和解读传感器输出的电信号。
常见的信号处理电路包括模拟滤波器、放大器和模数转换器等，这些电路可以将传感器输出的模拟信号转换为数字信号，从而实现对加速度的准确测量和计算。
总之，加速度传感器的工作原理是基于物体的加速度对质量
或压电材料产生的作用力引起的位移或电荷变化，通过测量位移或电荷变化来确定物体的加速度。
交流响应加速度传感器的特点
交流响应加速度传感器的特点作为交流响应的加速度传感器，正如它的名称，它的输出是交流耦合的,这类加速度传感器不能用来测试静态的加速度，仅适合测量动态事件,比如重力加速度和离心加速度。
最常用的交流响应加速度传感器是采用压电元件作为其敏感单元的。
当有加速度输入时，传感器中的检测质量块发生移动使压电元件产生正比于输入加速度的电荷信号。
从电学角度来看，压电元件如同一个有源的电容器，其内阻在10x9欧姆级别。
由内阻和电容决定了RC时间常数，这也决定了传感器的高频通过特性。
基于这个原因，压电加速度传感器不能用于测量静态事件。
压电元件可来自于自然界或者人造。
它们有着不同的信号转换效率和线性关系。
市场上主要有两类压电加速度传感器－电荷输出型，电压输出型。
大部分的压电加速度传感器采用锆钛酸盐陶瓷，具有很宽的工作温度范围，动态量程范围大，频率范围宽。
电荷输出型加速度传感器把压电陶瓷封装在具有气密性的金属外壳中。
由于具有抵抗严酷环境的能力，其具有非常好的耐久性。
由于其具有很高的阻抗，该传感器需要配合电荷放大器和低噪声屏蔽电缆使用，最好是同轴电缆。
低噪声电缆是指其具有低的摩擦电噪声，这是一种运动产生的来自电缆本身的噪声。
很多传感器厂家同时提供这种低噪声电缆。
电荷放大器和电荷输出型加速度传感器连接，从而可以消除电缆电容和传感器电容并联带来的影响。
配合先进的电荷放大器，电荷输出型加速度传感器很容易实现宽的动态响应。
由于压电陶瓷的工作温度范围很宽，有些传感器可以用于- 200°C到400°C，甚至更宽温度的环境。
它们特别适合极限温度下的振动测试，如涡轮引擎的监测。
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仅供参阅！。
角位移传感器的原理及应用
角位移传感器的原理及应用角位移传感器是一种用于测量物体角位移的传感器，其原理主要基于角度变化引起的信号变化。
本文将介绍角位移传感器的工作原理以及其在各个领域的应用。
一、原理角位移传感器通过测量物体的角位移来获取相关数据。
其原理一般基于以下两种方法：1. 电感式原理：该种传感器利用线圈中的感应电流来感测物体的角位移。
当物体发生角位移时，传感器内线圈的磁通产生变化，从而引起感应电流的改变。
通过测量感应电流的变化，可以间接获取物体的角位移信息。
2. 光电式原理：该种传感器利用光电器件来感测物体的角位移。
一般采用光电编码器的形式，通过编码盘上的光栅刻线和光电传感器的相互作用，将角位移转化为光信号的变化。
再通过对光信号的解码与计数，即可获得物体的角位移数据。
二、应用角位移传感器在工业领域有着广泛的应用。
下面介绍几个常见的应用场景：1. 机械制造：角位移传感器常用于机械制造中的位置测量和控制。
比如在机床中，通过安装角位移传感器可以准确测量和控制机械部件的角度变化，从而实现精确加工。
2. 机器人技术：在机器人技术中，角位移传感器可以实时监测机器人关节的角度变化，从而控制机器人的运动轨迹和姿态。
3. 航天航空：在航天航空领域，角位移传感器被广泛应用于飞行控制和导航系统，用于检测飞行器各部件的角度变化，确保飞行安全。
4. 建筑工程：角位移传感器可以用于测量和监测建筑物的结构位移。
通过安装在建筑物的各个部位，可以及时发现和解决结构变形等问题，保证建筑物的安全性。
5. 汽车行业：角位移传感器在汽车行业中常用于车辆悬挂系统和转向系统的控制。
通过实时监测车轮的角位移，可以保证车辆在行驶过程中的稳定性和操控性。
总结：角位移传感器通过测量物体的角位移来获取相关数据，其原理主要分为电感式和光电式两种。
在工业领域，角位移传感器有着广泛的应用，包括机械制造、机器人技术、航天航空、建筑工程和汽车行业等。
通过精确测量和控制物体的角度变化，角位移传感器在提高生产效率、保证安全性和改善产品质量方面发挥了重要作用。
角位移传感器工作原理
角位移传感器工作原理角位移传感器是一种常用的传感器，它可以用来测量物体的角度和位置。
它的工作原理是通过测量物体相对于参考点的角度变化来实现的。
角位移传感器可以分为旋转式和线性式两种类型，下面我们将分别介绍它们的工作原理。
旋转式角位移传感器是通过测量物体相对于一个旋转轴的角度变化来实现的。
它通常由一个旋转轴和一个与之相连的旋转臂组成。
当物体发生角度变化时，旋转臂也会随之旋转，传感器就可以通过测量旋转臂的旋转角度来确定物体的角度变化。
这种传感器通常用于测量转动部件的角度，比如汽车的转向系统和机械臂的角度控制等。
线性式角位移传感器则是通过测量物体相对于一个参考点的线性位移来实现的。
它通常由一个固定的参考点和一个与之相连的测量杆组成。
当物体发生位移时，测量杆也会随之移动，传感器就可以通过测量测量杆的位移来确定物体的位置变化。
这种传感器通常用于测量直线运动部件的位移，比如汽车的悬挂系统和工业机械的定位控制等。
不论是旋转式还是线性式角位移传感器，它们的工作原理都是基于一些物理原理来实现的。
比如，旋转式传感器通常使用旋转变压器或者光电编码器来测量旋转角度，而线性式传感器则通常使用电阻、电容或者磁敏传感器来测量位移。
这些传感器都会将物体的角度或者位置变化转换成电信号，然后通过信号处理电路来进行信号放大、滤波和线性化处理，最终输出一个与物体角度或者位置变化成比例的电压或者电流信号。
总的来说，角位移传感器是一种常用的传感器，它可以用来测量物体的角度和位置变化。
不同类型的角位移传感器有不同的工作原理，但它们都是通过测量物体相对于参考点的角度或者位置变化来实现的。
在实际应用中，我们可以根据具体的测量要求选择合适的角位移传感器，并根据其工作原理来进行安装和调试，以确保其能够准确地测量物体的角度和位置变化。
新教材人教版高中物理选择性必修第二册第五章传感器 学案知识点考点汇总及配套习题
第五章传感器1.认识传感器 (1)2.常见传感器的工作原理及应用 (1)3.利用传感器制作简单的自动控制装置 (19)1.认识传感器2.常见传感器的工作原理及应用必备知识·自主学习一、神奇的传感器【情境思考】小盒子A的侧面露出一个小灯泡，盒外没有开关。
如果把磁体B放到盒子上面，灯泡就会发光，把磁体移走，灯泡熄灭。
问题：盒子里有什么样的装置，才能出现这样的现象？提示：小盒子中有一种叫作“干簧管”的元件，能起到开关的作用，是一种能够感知磁场的传感器。
1.传感器：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等物理量，并能把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的可用信号输出。
2.楼道灯自动开启：这个开关会感知环境的明暗和声音的强弱。
只有环境的亮度低于某一数值，同时声强高于某一数值时，声控—光控开关才会接通，灯才会亮。
3.自动门：有的自动门装有一种装置，当人走近时，可以检测出人体向外辐射的红外线，从而发出使自动门开关启动的命令。
这种装置就是红外线传感器。
4.便携式酒精检测仪：司机对着“便携式酒精检测仪”呼气，检测仪就会显示呼出气体中的酒精浓度，这是因为检测仪上装有“乙醇传感器”，它能感知乙醇的浓度。
5.非电学量转化成电学量的意义：把非电学量转化成电压、电流等电学量，或转化为电路的通断，可以很方便地进行测量、传输、处理和控制。
二、传感器的种类1.传感器的种类：力传感器、磁传感器、声传感器等物理传感器。
2.电化学反应原理：把无机或有机化学物质的成分、浓度等转换为电信号。
3.生物活性物质：利用生物活性物质选择性来识别和测定生物化学物质，如酶传感器、微生物传感器、细胞传感器等生物传感器。
三、传感器的组成与应用模式1.传感器的基本部分由敏感元件、转换元件组成。
2.传感器原理：传感器感受的通常是非电学量，如压力、温度、位移、浓度、速度、酸碱度等，而它输出的通常是电学量，如电压值、电流值、电荷量等，这些输出信号是非常微弱的，通常要经过放大后，再送给控制系统产生各种控制动作。
传感器第五章 电势式传感器原理与应用
晶体切片
当沿电轴方向加作用力Fx时，则在与电轴垂直的平面上
产生电荷
Qx d11 Fx
d11——压电系数（C/N） 作用力是沿着机械轴方向 电荷仍在与X轴垂直的平面
逆压电效应
施加电场 电介质产生变形
应力
常见的压电材料有石英、钛酸钡、锆钛酸铅等。
1. 石英晶体的压电效应
X轴：电轴或1轴； Y轴：机械轴或2轴； Z轴：光轴或3轴。
“纵向压电效应”：沿电轴（X轴）方向的力作用下产生电荷 “横向压电效应”：沿机械轴（Y轴）方向的力作用下产生电荷 在光轴（Z轴）方向时则不产生压电效应。
5.2.3 霍尔元件的主要特性参数：
(1) 输入电阻和输出电阻
输入电阻：控制电极间的电阻 输出电阻：霍尔电极之间的电阻 (2) 额定控制电流和最大允许控制电流
额定控制电流：当霍尔元件有控制电流使其本身在
空气中产生10℃温升时，对应的控制电流值 最大允许控制电流：以元件允许的最大温升为限制 所对应的控制电流值
5.1 磁电式传感器
5.1.1 磁电式传感器的工作原理 5.1.2 动圈式磁电传感器 5.1.3 磁阻式磁电传感器 5.1.4 磁电式传感器的动态特性
5.1.2 动圈式磁电传感器
1. 动圈式磁电传感器原理 2. 动圈式磁电传感器结构
1. 动圈式磁电传感器原理
动圈式磁电传感器原理图
传感器原理
如果在线圈运动部分的磁场强度B是均匀的，则当线圈 与磁场的相对速度为υ时，线圈的感应电动势：
若V(t)为惯性质量块相对外壳的运动速度
运动方程
dV0 (t ) dV (t ) m cV (t ) K V (t )dt m dt dt
( / n ) 2 [1 ( / n ) 2 ]2 [2 ( / n )]2
加速度传感器的压电效应
（ⅰ）横向效果d31,g31
(ⅱ)纵向效果 d33,g33
（ⅲ）面切变效果 d14，g14
（ⅳ）厚度切变效果 d15，g15
图中的（ⅰ）和(ⅱ)分别称作横向效果 d31,g31 ，纵向效果d33,g33， （ⅲ）和（ⅳ）称 作剪切效果。
简述加速度传感器的压电效应
结晶体是由构成固体物质的原子、离子通过规则排列组合而成的立体结 构。根据构成的原子、离子的对称性，结晶体分为32 种晶族。 其中20 晶族的结晶体具有压电性。 石英、罗谢尔盐或者锆钛酸铅陶瓷[Pb(Zr・Ti)O3]等属于 20 晶族， 这些结晶体受到压力、张力、剪切力时会产生形变， 导致介质极化产生电流（正压电效应）。 相反，给结晶体施加 电流使之极化后， 结晶体会产生相应的形变（逆压电效应）。 这种现象称为压电效应，具有 压电性的结晶体称为压电体。
产生的形变 施加的电场强度 产生的电荷密度 施加的应力 产生的形变 施加的电荷密度 产生的电场强度 施加的应力
因此经过极系。
因为d 常数和g 常数都是3 阶张量，因此具有18 种方向。可将其大 致分为4 类：（ⅰ）在电流轴垂直方向的伸缩，（ⅱ）在电流轴平行方向的 伸缩，（ⅲ）在电流轴垂直面内的切变，（ⅳ）在电流轴平行面内的切 变。如图所示。
在压电体中，应力T 和形变力S（机械量）与电流E 和电位移D（电气量） 通过压电效应相互结合。这种特性叫做机电耦合特性， 以加速度传感器为例，已经在各个领域被广泛应 用。
压电效应可以用以下公式表示。选择T 和E 为独立变量，用矩阵标识法表示如下。
如果选择T 和D 为独立变量的话，表示如下。
（其中E:介电常数，CS:柔量），另外上式中d 和g 各自代表d 常数（等 价压电常数），g 常数（电压输出常数），如以下公式所示。
一种基于磁流体反馈的MEMS电化学角加速度传感器及方法[发明专利]
![一种基于磁流体反馈的MEMS电化学角加速度传感器及方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/e854b4e279563c1ec4da71d2.png)
专利名称：一种基于磁流体反馈的MEMS电化学角加速度传感器及方法
专利类型：发明专利
发明人：王军波,梁天,陈德勇,刘博文,许超,齐文杰,佘旭
申请号：CN202011643285.2
申请日：20201231
公开号：CN112666367A
公开日：
20210416
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供一种基于磁流体反馈的MEMS电化学角加速度传感器，包括：外壳(100)，呈圆柱环形状，该圆柱环内部设有电解液(203)；敏感核心(200)，包括至少两对相同的阳极(201)和阴极(202)，至少部分设于电解液(203)中，用于检测转动信号并使之转化为电流输出信号；反馈核心，包括至少一对反馈电极(301)和至少一对磁铁(302)，反馈电极(301)至少部分设于电解液(203)中，磁铁(302)位于外壳(100)的上表面和下表面；用于根据输出信号产生反馈力，形成负反馈系统。
本发明MEMS电化学角加速度传感器既能保证大幅度地拓展电化学检波器的频带范围，又能保证传感器输出的稳定性以及减小线性失真度。
申请人：中国科学院空天信息创新研究院
地址：100190 北京市海淀区北四环西路19号
国籍：CN
代理机构：中科专利商标代理有限责任公司
代理人：李永叶
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角位移传感器的工作原理
角位移传感器的工作原理角位移传感器是一种用于测量物体角度或旋转角度的传感器。
它广泛应用于机械、航空航天、汽车等领域，用于监测和控制系统中的角度变化。
本文将介绍角位移传感器的工作原理及其在实际应用中的意义。
一、工作原理角位移传感器的工作原理基于电子学和物理学原理。
它主要通过测量角度传感元件的电特性来实现角位移的测量。
1. 电阻性角位移传感器最常见的电阻性角位移传感器是电位器。
它由一系列可转动的导电材料组成，其材料的电阻随着角度的变化而改变。
当主体物体旋转时，由电源提供的电流将从电位器的一个端口流过，流经不同长度的导电材料，最终返回到电位器的另一个端口。
由于材料长度的改变，电阻值也相应地发生变化。
通过测量电阻值的变化，可以确定物体的角位移。
2. 容性角位移传感器容性角位移传感器利用两个电极之间的电容变化来测量角位移。
当物体旋转时，电容间隙的大小会随之改变，从而导致电容值的变化。
利用电容变化与角度变化之间的关系，可以计算出物体的角位移。
3. 光学角位移传感器光学角位移传感器利用光学原理来测量角位移。
它使用光线在传感器内反射或折射的方式来测量物体的角度。
当物体旋转时，光线经过反射或折射后的路径也会发生变化，通过测量光线传播的路径改变，可以获得物体的角位移。
4. 运动学角位移传感器运动学角位移传感器使用惯性测量单元（IMU）来测量角位移。
IMU包括加速度计和陀螺仪，可以通过测量物体的加速度和角速度来计算角位移。
以上是一些常见的角位移传感器的工作原理，不同的传感器适用于不同的应用场景。
在实际应用中，选择合适的角位移传感器需要考虑多个因素，如测量精度、响应时间、耐久性等。
二、应用意义角位移传感器在工业自动化和控制系统中扮演着重要的角色。
它们被广泛应用于以下领域：1. 机械制造角位移传感器在机械制造中起到关键作用。
它们可以测量机械元件的角位移，从而实现精确控制和监测。
例如，在机床中使用角位移传感器可以确保加工过程的精度和稳定性。
流动电势名词解释
流动电势的概念与应用流动电势是一种电动现象，是指当电解质溶液在一个带电荷的绝缘表面流动时，表面的双电层的自由带电荷粒子将沿着溶液流动方向运动，这些带电荷粒子的运动导致下游积累电荷，在上下游之间产生电位差就是流动电势。
流动电势的大小取决于溶液的性质、流速、温度、压力等因素，与绝缘表面的形状和大小无关。
流动电势是一种非平衡态的现象，当溶液停止流动时，流动电势也随之消失。
流动电势的产生机理要产生流动电势，必须满足以下三个条件：有一个带电荷的绝缘表面，如玻璃、陶瓷、塑料等。
有一个能够在绝缘表面上形成双电层的电解质溶液，如盐水、酸碱溶液等。
有一个能够使溶液沿着绝缘表面流动的外力，如重力、压力差、温差等。
当溶液在绝缘表面上流动时，由于绝缘表面带有一定的电荷，会吸引溶液中与之异号的离子，在表面附近形成一层带相反电荷的离子层，这就是双电层。
双电层中的离子分为两类：一类是吸附在绝缘表面上的离子，称为固定离子；另一类是在固定离子附近自由移动的离子，称为扩散离子。
固定离子和扩散离子之间存在一个平衡状态，使得双电层具有一定的厚度和电位差。
当溶液在绝缘表面上流动时，由于扩散离子具有一定的惯性和黏滞力，会跟随溶液一起运动，而固定离子则保持不变。
这样就打破了双电层的平衡状态，使得扩散离子在上下游之间产生不均匀的分布。
由于扩散离子带有一定的电荷，其分布不均匀就相当于在上下游之间形成了一个微小的电源，产生了一个与溶液流动方向垂直的电场。
这个电场就是流动电势。
流动电势的测量方法要测量流动电势，需要将绝缘表面上下游两点连接到一个高阻抗的伏特计上，测量两点之间的电压。
由于流动电势通常很小（毫伏级或微伏级），所以需要使用高灵敏度和高稳定性的伏特计，并且要避免外界干扰和接触电阻等误差。
常用的测量装置有两种：玻璃毛细管法：利用玻璃毛细管作为带电荷的绝缘表面，将溶液从一端注入，从另一端流出，利用重力或压力差驱动溶液流动，测量毛细管两端的电压。
角位移传感器的工作原理
角位移传感器的工作原理角位移传感器是一种用于测量物体角度或角位移的设备，它在工业控制、机械运动控制、航空航天、汽车工程等领域都有广泛的应用。
本文将介绍角位移传感器的工作原理。
一、角位移传感器的分类角位移传感器可以根据其工作原理和测量方式进行分类，常见的有电阻式角位移传感器、电容式角位移传感器、光学式角位移传感器、磁力式角位移传感器等。
电阻式角位移传感器是利用电阻器的差值来测量角度变化的，通过测量电阻值的变化得到角位移的信息。
电容式角位移传感器则是基于电容器的变化来测量角位移，其测量原理是通过测量电容值的变化来计算角度变化。
光学式角位移传感器则是利用光电二极管或光敏电阻器来测量角度变化，通过光的折射角度来计算角位移值。
磁力式角位移传感器则是利用磁场的变化来测量角度变化，通过测量磁场强度的变化来计算角位移。
二、电阻式角位移传感器的工作原理电阻式角位移传感器是最常见的一种角位移传感器，它的工作原理基于电阻值的变化。
一般情况下，电阻式角位移传感器由一个固定电阻和一个可变电阻组成。
可变电阻与测量对象的角度相关联，当测量对象发生角度变化时，可变电阻的电阻值也会相应变化。
为了测量电阻值的变化，通常会利用一个电路将可变电阻与一个外部电阻串联。
根据电路中的欧姆定律，电路中的电流与电阻值成反比，通过测量电路中的电流变化即可得到角位移的信息。
三、电容式角位移传感器的工作原理电容式角位移传感器利用电容变化来测量角度变化。
它由两个相互平行的电极组成，当测量对象发生角度变化时，电极间的电容值也会相应变化。
电容值的测量可以通过测量电路中的电压变化来实现。
一般情况下，电容式角位移传感器会与一个外部电路相连，通过测量电路中的电压变化来计算角度变化。
四、光学式角位移传感器的工作原理光学式角位移传感器利用光的折射原理来测量角度变化。
它通常由一个发光器和一个接收器组成，发光器会发射一束光线，接收器会接收到反射光线。
当测量对象发生角度变化时，反射光线的入射角度和折射角度也会发生变化。
偏转率传感器的工作原理
偏转率传感器（Angular Rate Sensor），也称为陀螺仪，用于测量物体的角速度或角度变化率。
其工作原理主要基于角动量守恒和科里奥利力的效应。
一种常见的偏转率传感器是MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems）陀螺仪，其原理如下：
加速度计的作用：陀螺仪通常与加速度计一起使用，以消除外部加速度的干扰。
加速度计测量物体的线性加速度，并提供一个参考基准。
科里奥利效应：当陀螺仪旋转时，由于科里奥利力的效应，陀螺仪中的振动质量体（mass)会产生相对于参考基准的偏转力。
这个偏转力与角速度成正比，且方向垂直于旋转轴和偏转速率的平面。
振动质量体的检测：陀螺仪中的振动质量体通常与微电机系统结合，通过微机电系统的电子传感器或电容式传感器检测振动质量体的偏转力。
输出信号处理：陀螺仪的输出信号被传送到信号处理电路，经过放大、滤波和数据处理等步骤后，得到角速度或角度变化率的测量结果。
需要注意的是，陀螺仪一般只能测量角速度或角度变化率，而无法提供物体的绝对角度信息。
因此，在应用中需要根据起始参考点和初始条件来计算物体的实际角度。
偏转率传感器（陀螺仪）通过检测振动质量体的偏转力，利用科里奥利效应来测量物体的角速度或角度变化率。
这种技术在导航、航空航天、惯性导航系统、姿态控制等领域有广泛的应用。
电势型传感器及应用.
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6.掌握用霍尔元件测量微位移的原理、霍尔元件压力和压 差传感器的两大组成部分、霍尔式压力和加速度传感器 结构原理图及各组成部分的名称。 霍尔元件测量微位移的原理： 由式UH=KHIB看出，当激励电流I恒定时，霍尔电势与磁感 应强度B成正比，若磁感应强度B是位置的函数，则霍尔 电势的大小就可以用来反映霍尔元件的位置。若制造一 个某方向上磁感应强度B线性变化（增加或减小）的磁 场，当霍尔元件在这种磁场中移动时，其输出UH的变化 反映了霍尔元件的位移ΔX。 用霍尔元件组成的压力和压差传感器基本上包括两部分： 一部分是弹性元件，用它来感受压力并把它转换成位移 量；另一部分是霍尔元件和磁路系统。
传感器原理与应用
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中间导体定律：热电偶串接中间导体后，只要中间导体两 端的温度相同，就不影响回路中原来的热电势数值，此 即热电偶的中间导体定律。 3.掌握 选用热电极材料的规律、选用标准热电偶的优点、 热电偶结构划分的种类。 选用热电极材料的规律，选用标准热电偶的优点： ①热电势大； ②热电势与被测温度之间尽量呈线性单值关系； ③测温范围较宽； ④ 元件的性能稳定，不易氧化和耐腐蚀，温度系数小，导 电率高。
传感器原理与应用
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变磁通式通常是将齿轮的齿（槽）作为永久磁铁磁路的一 部分，当齿轮转动时，时而齿对齿，时而齿对槽形成磁 阻的变化，引起磁路磁通的变化，与磁通相链的线圈感 应出电动势输出，该信号的频率和幅值与齿轮转速成正 比。 恒磁通式通常是工作线圈（动圈）置于永久磁铁磁路的空 气隙中，当线圈相对气隙磁场有切割磁力线的运动时， 产生感应电动势信号输出，该信号的大小与线圈的直线 运动速度成正比。
传感器原理与应用
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6.掌握压电式传感器的几种应用、优缺点和预载的概念。 压电式传感器的几种应用：测量加速度和动态的力或压力。 优缺点：压电式传感器具有体积小、重量轻、结构简单、 工作可靠、测量频率范围宽等优点。 不能测量频率太低的被测量，特别是不能测量静态量。 从实际测量中得知，一般压电式传感器在低压力使用时， 线性度不好。这主要是传感器受力系统中力传递系数为 非线性所致，即低压力下力的传递损失较大。为此，在 力传递系统中加入预加力，称预载。 加预载力除了消除低压使用中的非线性外，还可以消除传 感器内外接触表面的间隙、提高刚度等。 7.一般了解压电式传感器和加速度传感器的结构。
Colliod Metrix流动电位在工业中的应用
流动电位(streaming potential)，也叫流动电势，是一种电动现象(electrokinetic phenomena)。
当电解质溶液在一个带电荷的绝缘表面流动时，表面的双电层的自由带电荷粒子将沿着溶液流动方向运动。
这些带电荷粒子的运动导致下游积累电荷，在上下游之间产生电位差，即流动电位。
近几年，在有流动电位应用的地方都会有颗粒电位滴定及粒度分析仪Stabino_Particle Metrix，这款仪器到底怎么样，下面就来看一下。
通过使用stabino，可实现快速便捷的颗粒的电位滴定测试。
分散体中，同性带电离子的静电排斥作用是分散体避免凝聚保持稳定的主要原因，故带电粒子界面的表征是必不可少的。
当颗粒离子化后，总电荷和电荷密度是需要知道的重要参数。
电荷测量是通过建立动电信号来完成的。
根据不同的测量原理，有电泳法，电声法zeta电位，以及stabino测试所得的流动电位。
这些是经常被提到的电位参数，来源于作用在颗粒界面双电层上离子云的剪切力，如图1。
所有这些被测变量都与位于剪切面的颗粒界面电位（PIP）即zeta电位成正比关系。
为了建立界面电位，要么通过电泳法或电声法建立的电场，要么通过机械应力作用于流动电位和电声法仪器。
通过这样做，来源于溶液中的外部松散附着的离子被带走，显露出可被直接测量的界面电位。
电位滴定的目的根据不同的粒径区间，可通过Smoluchowski, Henry’s 等公式计算zeta电位。
要想正确的计算zeta电位，粒径范围是需要特别注意的。
特别是在100nm以下的粒径范围内，关于zeta 电位的正确计算方法，目前学术界还存在着争议。
究竟得到一个绝对的数值对于现实是否必要，这也是存在疑问的。
此外，某一个点的zeta电位值并不能清楚的描述整个样品体系。
界面电位总是依赖于离子环境，严格的讲，如果没有所处的离子环境，那么粒子的界面电位也就无从谈起。
PH值的微小变化都可能导致颜料悬浮体变的不稳定，尽管它之前的zeta电位很高。
流动电势产生的原因
流动电势产生的原因
流动电势是电荷在电场中移动时产生的电势差。
电荷的移动会导致电场的改变，进而产生电势差。
那么，为什么会有电荷的移动呢？造成电荷移动的原因有多种，下面将从几个方面来详细阐述。
电势差的产生与电荷的存在和分布密切相关。
在导体中，电荷可以自由移动，而在绝缘体中，电荷则不能自由移动。
当导体与绝缘体接触时，由于两者之间的电位差，电荷会从电位较高的导体流向电位较低的绝缘体，从而产生电势差。
电势差的产生与电流的流动有关。
电流是电荷的流动，而电流的大小又与电势差有关。
根据欧姆定律，电流与电势差成正比。
当电势差增大时，电流也会增大；反之，电势差减小时，电流也会减小。
因此，电势差的产生可以促使电流的流动。
电势差的产生还与电场的存在有关。
电场是由电荷引起的力场，它会对电荷施加力，使电荷在电场中发生运动。
当电荷在电场中移动时，会产生电势差。
这是因为电场对电荷做功，改变了电荷的能量，进而产生了电势差。
电势差的产生还与电磁感应有关。
根据法拉第电磁感应定律，当磁场的磁通量发生变化时，会在导体中产生感应电动势。
而感应电动势又与电势差有关，它可以促使电流的流动。
因此，磁场的变化也会导致电势差的产生。
流动电势的产生是由于电荷的移动、电流的流动、电场的存在和磁场的变化等多种因素共同作用的结果。
这些因素相互影响，共同决定了电势差的大小和方向。
了解电势差产生的原因，对于理解电路中的电流和电压分布以及电场和磁场的作用具有重要意义。
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双 电层 ． 电层 的经 典 理论 有 以下 三 种 ： 拜一 双 德
尤 格 尔理 论 ； 依一 查 普 曼 理 论 ； 特 恩 理 论 ． 中 古 斯 其 斯 特恩 理 论 对 实 验结 果 的解 释 至今 绝 大部 分 仍 然 是 正 确 的 ． 特 恩 双 电层 的理论 模 型 如 图 １ 示 ． 图 斯 所 从
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文章 编 号 ：６ １ ３ ２２ｏ ）４ ３９—０ １７ —９ ５ （ｏ２ ｏ —０ ２ ２
流 动 电势 用 于 角 加 速 度传 感 器 的研 究
岳 书彬
（ 山东大学 环境科学与工程学 院 ， 济南 ２ ００ ） ５ １０
摘要 ： 分析 和 讨论 了一 种 新 型 角加 速度 传 感 器的 工作 原理 与设 计 方 法 ． 传 感 器是根 据 流动 电势 效 该 应， 直接 将 角加 速度 信 号转换 为 电信 号输 出的 、 和其 它形 式 的 角加 速度 传 感 器相 比 ， 具 有 结 构 简 它 单 、 本低 、 靠性 好 、 定 性 高等 特 点 ． 成 可 稳
１ 流 动 电势 ～］ 。
任 何 固体 与 任 何 液 体 相 互 接 触 时 ， 都会 使 固 体 表 面呈 现 出带 电现 象 ． 其 原 因 主 要 有 以下 几 个 方 究 面 ：１ 固 体 表 面 对 离 子 的 吸 附 ； ２ 离 子 晶 体 的 溶 （） （） 解 ；３ 固体 表 面 的 电离 ；４ 固体具 有 ｎ型 （ 穴 型 ） （） （） 空 或 Ｐ型 （ 子过 剩 型 ） 陷 ； ５ 两 相对 电子 的 亲合 力 电 缺 （） 不 同 ． 管 是 由 哪种它必 然 要 吸 引等 量 的反 极性 电荷 在其 周 围 ． 样 这 在 紧靠 带 电 固 体 表 面 处 就 形 成 一 层 特 殊 的 表 面 层
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在 某些 领 域 中所 使 用 的传 统 的 角加 速度 传 感器 主要 是在 角 速率 陀 螺 的 基 础 上 改 型设 计 出 来 的 ， 属 于微 分式 机 械 电磁 类 角 加 速 度 传 感 器 ． 种 传 感 器 这 的加 速度 信 号 是通 过 在 角速 率 陀 螺输 出端 串联 微 分 器获得 的 ， 因而 其 信 号 的 质 量 和 可靠 性 较 差 ． 外 ， 此 也有采 用 几个 线 加 速 度 传 感 器 进 行 测 量 ， 经 过 信 再 息处理 来 获得 角 加 速 度 信 号 的方 法 ． 这 种 方 法 实 但 现起 来 比较 复 杂 ， 价格 昂贵 ， 且 精度 也 不是 很 高 ． 而 本 文 所介 绍 的 角 加 速 度 传 感 器 ， 是根 据 流 动 电 势效应 ， 直接将角加速度信号转换为 电信号输 出的， 因而具有结构简单 、 重量轻 、 成本低、 信号质量好 、 可 靠 性 高等 特 点 ， 广泛 用 于 卫 星 、 可 飞机 、 舰 、 略导 军 战 弹和火 箭 等运 动 物 体 的 导 航 、 态 控 制 以及 系 统 稳 姿 定 等 方面 ．
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第３ ７卷
Ｖ １３ ｏ ．７
第 ４ 期
№ ． ４
山 东 大 学 学 报（ 学版） 理
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２Ｏ Ｏ ２年 ８月
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关 键词 ： 流动 电势 ； 电层 ； 双 角加 速 度 ； 感 器 传 中图分 类 号 ：Ｐ １ Ｔ ２２ 文献 标 识码 ： Ａ
Ｓ ａ ｎ ｍ ｙ ｏ ａ ａｎｇｅ Ａｃ ｅｅ ａ ｏ Ｓ ｎ ｏ ｓ ｄ ｎ ｌ ｃ ｌｒ ｔ ｎ ｅ ｓ ｒ Ｂａ ｅ ｏ ｉ Ｓ ｒ ａ ｉ ｔ ｎ ａ ｔ ｅ ｍ ｎｇ Ｐｏ ｅ ｔ ｌ ｉ