传感器技术知识点
传感器知识点总结
传感器知识点总结
一、传感器的基本概念
传感器是将感知到的信息转化为电信号或其他可识别形式的装置。传感器可以感知物理量、化学量、生物量等，并将其转换为电信号输出。传感器是现代科技发展中不可或缺的重要
组成部分，广泛应用于工业自动化、环境监测、医疗诊断和智能家居等领域。传感器的种
类繁多，包括压力传感器、温度传感器、光学传感器、湿度传感器等。
二、传感器的分类
根据传感原理的不同，传感器可以分为多种类型。常见的传感器分类包括：
1. 按照感知物理量不同分类
- 压力传感器：用于测量压力的传感器，常用于工业控制和汽车行业。
- 温度传感器：用于测量温度的传感器，广泛应用于空调、冰箱、热水器等设备中。
- 湿度传感器：用于测量湿度的传感器，常用于气象观测和温室控制等场合。
- 光学传感器：用于测量光的强度和波长的传感器，广泛应用于光电设备和光学仪器中。 - 力传感器：用于测量物体受力情况的传感器，常用于机械测试和体重秤等设备中。
2. 按照传感原理不同分类
- 电阻式传感器：利用电阻值的变化来感知物理量的传感器，包括压敏电阻、热敏电阻等。
- 电容式传感器：利用电容值的变化来感知物理量的传感器，包括湿度传感器和接近开关等。
- 光电式传感器：利用光电效应来感知物理量的传感器，包括光敏电阻、光电开关等。
3. 按照工作原理不同分类
- 主动式传感器：需要外部能量源来激励的传感器，如光电传感器、超声波传感器等。
- 被动式传感器：不需要外部能量源来激励的传感器，如压力传感器、温度传感器等。
4. 按照测量方式不同分类
- 直接测量传感器：直接测量感知物理量的传感器，如温度计、湿度计等。
传感检测技术知识点总结(仅供参考)
《传感与检测技术》考试总结
20121030
第一章：概论（P1）
1.1 静态特性(P6)：在稳态信号作用下，传感器输出量与输入量的关系，主要指标（线性度，精度，灵敏度，重复性）。
1.1.1线性度(P6)：研究传感器线性特性时，有三种特殊情况(图)：
①理想特性曲线
②仅有偶次非线性项时，特性曲线没有对称性，可取的线性范围较小，传感器设计应该避免出现这种曲线
③仅有奇次项时，以原点为对称点，可获得较大的线性范围，差动传感器就具有这样的特性
拟合直线(P8)：“线性化”是指用割线或切线近似地代替实际曲线的一段，是能反映校准曲线的变化趋势且使误差的绝对值最小的直线，大多采用端点连线法得到拟合直线
线性度公式(P8)
l
δ指非线性误差，即线性度；
F S
y
∙
指满量程输出量，
max
∇指最大非线性绝对误差，
1.1.2灵敏度(P8)：指传感器在稳态下输出增量对输入量之比值，对于线性传感器系统, 灵敏度就是拟合直线的斜率，是个常数,公式
对于非线性传感器系统，灵敏度不是常数，公式：
1.1.3重复性(P9)：是指传感器在输入量按同一方向做全量程连续多次测试时所得输入输入曲线不重合程度，是反映精密度的一个指标，产生原因
与迟滞性基本相同，重合性越好，误差越小 )3100%F S y σ⨯z δ——重复性误差；σ——标准误差
1.1.4 精 度（精确度）（P10S %”所得m δ的值就是仪表的精密等级，如0.05级，1.2 动态特性(P10)：反映传感器对于（随时间变化的输入量）的响应特性，为了记录波形参数，传感器要有较好的动态响应特性。
传感器技术知识点
传感器技术知识点
1-1衡量传感器静态特性的主要指标。说明含义。
1、线性度——表征传感器输出-输入校准曲线与所选定的拟合直线之间的吻合（或偏离）程度的指标。
2、回差（滞后）—反应传感器在正（输入量增大）反（输入量减小）行程过程中输出-输入曲线的不重合程度。
3、重复性——衡量传感器在同一工作条件下，输入量按同一方向作全量程连续多次变动时，所得特性曲线间一致
程度。各条特性曲线越靠近，重复性越好。
4、灵敏度——传感器输出量增量与被测输入量增量之比。
5、分辨力——传感器在规定测量范围内所能检测出的被测输入量的最小变化量。
6、阀值——使传感器输出端产生可测变化量的最小被测输入量值，即零位附近的分辨力。
7、稳定性——即传感器在相当长时间内仍保持其性能的能力。
8、漂移——在一定时间间隔内，传感器输出量存在着与被测输入量无关的、不需要的变化。
9、静态误差（精度）——传感器在满量程内任一点输出值相对理论值的可能偏离（逼近）程度。
1-2计算传感器线性度的方法，差别。
1、理论直线法：以传感器的理论特性线作为拟合直线，与实际测试值无关。
2、端点直线法：以传感器校准曲线两端点间的连线作为拟合直线。
3、“最佳直线”法：以“最佳直线”作为拟合直线，该直线能保证传感器正反行程校准曲线对它的正负偏差相等
并且最小。这种方法的拟合精度最高。
4、最小二乘法：按最小二乘原理求取拟合直线，该直线能保证传感器校准数据的残差平方和最小。
1-3什么是传感器的静态特性和动态特性？为什么要分静和动？
（1）静态特性：表示传感器在被测输入量各个值处于稳定状态时的输出-输入关系。
传感器知识点
传感器技术复习指南
1.传感器：能感受规定的被测量并按照一定的规律将其转换成可用输出信号的器件或装置。也叫变换器、检测器、探测器。
2.组成：敏感元件：指传感器中能直接感受（或响应）和检出被测对象的待测信息（非电量）的部分。
3.转换元件：指传感器中能将敏感元件所感受（或响应）出的信息直接转换成有用信号（一般为电信号）的部分。
4.其他辅助元件：包括信号调节与转换电路及其所需的电源。信号调节与转换电路：能把传感元件输出的电信号转换为便于显示、记录、处理、和控制的有用电信号的电路。
5.分类：按工作原理（应变式、热电式、压电式）、被测量、敏感材料、能量的关系、其他（用途、学科、功能和输出信号的性质）分。
6.数学模型（从传感器的静态输入—输出关系和动态输入—输出关系建立）
(1)静态模型：多项式
(2)动态模型：微分方程和传递函数
7.传感器（或测量设备）的输入—输出关系特性是传感器的基本特性。衡量传感器静态特性的主要技术指标：线性度、测量的范围和量程、迟滞、重复性、灵敏性、分辨力和阈值、稳定性、漂移、静态误差.
8.动态：阶跃响应和频率响应.
9.标定：对新研制或生产的传感器进行全面的技术检定。方法：利用标准仪器产生已知的非电量（如标准力、压力、位移等）作为输入量，输入到待标定的传感器中，然后将传感器的输出量与输入的标准量进行比较，获得一系列校准数据或曲线。
10.校准：将传感器在使用中或储存后进行的性能复测。
11.提高传感器性能的方法：非线性校正、温度补偿、零位法、微差法、闭环技
术、平均技术、差动技术，以及采用屏蔽、隔离与抑制干扰措施等。
传感器原理及应用知识点总结
传感器原理及应用知识点总结
传感器是一种能够感知和测量外部环境参数的器件，根据其工作原理和应用领域的不同，可以分为多种类型。以下是传感器原理及应用的一些常见知识点总结：
1. 传感器工作原理：
- 电阻传感器：利用材料电阻随环境参数变化而变化的特性，如温度传感器、湿度传感器等。
- 压阻传感器：利用材料电阻随压力变化而变化的特性，如
压力传感器。
- 电容传感器：利用材料电容随环境参数变化而变化的特性，如接近传感器、触摸传感器等。
- 磁性传感器：利用材料磁性随环境参数变化而变化的特性，如磁场传感器、位置传感器等。
- 光电传感器：利用材料对光的敏感性随环境参数变化而变
化的特性，如光电开关、红外传感器等。
- 声波传感器：利用材料对声音的敏感性随环境参数变化而
变化的特性，如声音传感器、超声波传感器等。
2. 传感器应用领域：
- 工业自动化：用于监测和控制生产过程中的环境参数，如
温度传感器、压力传感器、流量传感器等。
- 汽车电子：用于检测和控制汽车各个系统的参数，如发动
机温度传感器、氧气浓度传感器、轮胎压力传感器等。
- 医疗器械：用于监测和测量患者的生理参数，如心率传感器、血氧传感器、体温传感器等。
- 智能家居：用于实现家庭环境的智能化控制，如温湿度传
感器、光照传感器、烟雾传感器等。
- 安防监控：用于监测和识别环境中的异常行为和事件，如人体红外感应器、摄像头、指纹传感器等。
3. 传感器的特性：
- 灵敏度：指传感器对环境参数变化的反应程度，一般以输出信号的变化量表示。
- 精度：指传感器输出信号与实际环境参数之间的偏差，一般以误差大小表示。
仪表传感器知识点总结
仪表传感器知识点总结
仪表传感器是一种广泛应用于工业控制领域的传感器，它们能够测量和监测各种物理量，例如温度、压力、流量、液位等。在工业生产过程中，仪表传感器被广泛用于测量和监测各种工艺参数，以保证生产过程的安全和稳定运行。以下是关于仪表传感器的一些主要知识点总结：
1. 传感器类型：
仪表传感器通常根据其检测原理和测量范围来分类。常见的仪表传感器类型包括温度传感器、压力传感器、流量传感器、液位传感器等。每种传感器类型都有其特定的测量原理和适用范围。
2. 传感器检测原理：
仪表传感器的检测原理多种多样，常见的包括电阻式、电容式、压阻式、振动式、光电式等。不同的检测原理适用于不同的测量场合，选择合适的检测原理可以确保传感器的准确性和稳定性。
3. 传感器工作原理：
仪表传感器通常通过将被测物理量转换为电信号来实现测量和监测。传感器的工作原理包括获取被测物理量信号、转换为电信号、放大和处理信号、最终输出测量结果等。
4. 传感器特性：
仪表传感器具有许多特性，包括灵敏度、线性度、重复性、稳定性、精度等。这些特性直接关系到传感器的测量准确性和可靠性，是评价传感器性能的重要指标。
5. 传感器选型与安装：
在选择仪表传感器时，需要根据测量范围、精度要求、工作环境等因素进行综合考虑。传感器的安装位置和方式也会影响其工作性能，正确的安装可以最大限度地发挥传感器的作用。
6. 传感器信号处理:
传感器输出的信号通常需要经过放大、滤波、线性化等处理，才能得到符合要求的测量结果。传感器信号处理技术对传感器的测量性能具有重要影响，是传感器技术领域的重要研究方向之一。
传感器主要知识点
1.传感器
定义传感器是一种以一定的精确度把被测量转化为与之有确定对应关系的、便于精确处理和应用的另一种量的测量装置或系统。
静态特性指传感器在输入量的各个值处于稳定状态时的输出与输入的关系，即当输入量是常量或变化极慢时，输出和输入的关系。
动态特性输入量随时间动态变化时，传感器的输出也随之变化的回应特性。扩展一阶环节微分方程为
a1dt
dy +a0y=b0x 令τ=a1／a0为时间常数，K=b0／a0为静态灵敏度即（τs+1）y=Kx 频率特性y （j ω）／x （j ω）=K ／（j ωτ+1）.课后习题1-10 2.金属的电阻应变效应：导体或半导体在受到外力的作用下，会产生机械形变，从而导致其电阻值发生变化的现象。
应变式电阻传感器主要由电阻应变计、弹性元件和测量转换电路三部分构成；被测量作用在弹性元件上，弹性元件作为敏感元件，感知由外界物理量（力、压力、力矩等）产生相应的应变。
3.实际应用中对应变计进行温度补偿的原因，补偿方法及其优缺点
原因：由于环境温度所引起的附加的电阻变化与试件受应变所造成的电阻变化几乎在相同的数量级上，从而产生很大的测量误差。
补偿方法：A 自补偿法a 单丝自补偿法优点是结构简单，制造使用方便，成本低，缺点是只适用于特定的试件材料，温度补偿范围也狭窄。b 组合式补偿法优点是能达到较高精度的补偿，缺点是只适用于特定的试件材料。B 线路补偿法a 电桥补偿法优点是结构简单，方便，可对各种试件材料在较大温度范围内进行补偿。缺点是在低温变化梯度较大的情况下会影响补偿效果。b 热敏电阻补偿法补偿良好。C 串联二极管补偿法可补偿应变计的温度误差。
传感器高二知识点总结
传感器高二知识点总结
传感器是一种能够感知和测量环境中物理量和化学量的装置。它们广泛应用于各个领域，如工业、医疗、农业等。在高二的物理学习中，我们学习了各种传感器的原理和应用。本文将对传感器的相关知识点进行总结。
一、传感器的基本原理
传感器是通过将物理量或化学量转换为电信号来实现测量的。它们通常包括感知元件和转换元件两部分。感知元件用于感知环境中的物理量或化学量，并将其转换为与之对应的非电信号，例如压力传感器的感知元件可以是薄膜或压力敏感电阻。转换元件将非电信号转换为电信号，常见的转换方式包括电阻、电容、感应等。通过测量电信号的特性，我们可以获取环境中的物理量或化学量。
二、常见传感器的类型和应用
1. 压力传感器：用于测量物体所受的压力。常见的应用包括工业自动化中的压力检测、汽车中的轮胎压力监测等。
2. 温度传感器：用于测量环境的温度。广泛应用于空调、冰箱、温度控制系统等。
3. 光电传感器：用于测量光的强度或光的特性。在自动化生产中，光电传感器被广泛应用于物体检测、物体计数等。
4. 加速度传感器：用于测量物体的加速度。在手机、游戏手柄
等设备中，加速度传感器被用于实现重力感应或者运动控制。
5. 湿度传感器：用于测量环境的湿度。在气象监测、温湿度控
制系统中得到广泛应用。
6. 气体传感器：用于测量空气中气体的浓度。在空气质量检测、火灾报警等方面起着重要作用。
三、传感器的特点和选择
1. 灵敏度：传感器的灵敏度指的是其对被测量物理量变化的响
应程度。灵敏度越高，传感器所能测量的范围也就越宽。
2. 精度：传感器的精度是指其测量结果与真实值之间的误差范围。精度越高，传感器所提供的测量结果越准确。
传感器知识点
0-0传感器技术与通信技术、计算机技术构成信息科学技术的三大支柱。0-1传感器的重要性传感器：各种信息的感知、采集转换传输和处理的功能器件，已经成为各个应用领域，特别是自动检测、自动控制系统中不可缺少的核心部件。传感器技术正深刻影响着国民经济和国防建设的各个领域。传感器：是信息采集系统的首要部件，是实现现代化测量和自动控制（包括遥感、遥测、遥控)的主要环节，是信息的源头，又是信息社会赖以存在和发展的物质与技术基础。传感器：作为整个检测系统的前哨，它提取信息的准确与否直接决定着整个检测系统的精度。一个国家的现代化水平是用其自动化水平来衡量的。而自动化水平是用仪表及传感器的种类和数量多少来衡量的。信息化技术包括传感器技术、通讯技术和计算机技术。传感器技术列为信息技术之首，由此可见一斑。0-2一个完整的自动测控系统，一般由传感器、测量电路、显示记录装置或调节执行装置、电源四部分组成。0-3传感器定义：能感受规定的被测量并按一定的规律转换成可用输出信号的器件和装置。传感器一般由敏感元件、转换元件、基本转换电路三部分组成。0-4传感器的分类：１.按传感器的工作机理：物理型、化学型、生物型等２.按构成原理：结构型与物性型两大类。３.根据传感器的能量转换情况：能量控制型和能量转换型两类。４.按照物理原理：电参量式传感器、半导体式传感器、压电式传感器、光电式传感器、气电式传感器、热电式传感器、波式传感器、射线式传感器、磁电式传感器５.按传感器的用途：（按照被测量分类）位移传感器、压力传感器、振动传感器、温度传感器等等*0-5传感器的一般要求；各种传感器，由于原理、结构不同，使用环境、条件、目的不同，其技术指标也不可能相同。但是有些一般要求却基本上是共同的，包括：①可靠性；②静态精度；③动态性能；④灵敏度；⑤分辨力；⑥量程；⑦抗干扰能力；⑧能耗；⑨成本；⑩对被测对象的影响等。0-6传感器的最基本要求：工作可靠性，静态精度，动态性能。标定装置--标准传感器--待标定传感器--输出量显示--输出量测量。1-1传感器特性主要是指（输出）和(输入)的关系。*1-2(静特性)表示传感器再被测量处于稳定状态时的输出输入关系。 *静特性指标：线性度，灵敏度，迟滞，重复性，分辨力，零点漂移，温度漂移迟滞：传感器在正反行程输出输入曲线不重合的现象。重复性：传感器在输入按同一方向连续多次变动时所得特性曲线不一致的程度。静态灵
传感器技术与应用知识点总结
传感器技术与应用知识点总结
传感器是一种能够将感知到的物理量转化为可测量或可处理的电信号的设备。传感器技术的发展和应用广泛应用于各个领域，如工业自动化、环境监测、智能家居等。本文将从传感器的原理、分类、应用以及未来发展趋势等方面进行总结和介绍。
一、传感器的原理
传感器的原理是基于特定物理效应的，它能够将物理量转化成电信号。常见的传感器原理有：
1. 压阻原理：根据物体受力变形后电阻值的改变来测量物体的压力或重量，如压力传感器、称重传感器。
2. 电容原理：根据物体与电容器之间的电容值的变化来测量物体的位置或形变，如触摸屏、位移传感器。
3. 磁敏原理：根据物体与磁场的相互作用来测量物体的位置、速度或形变，如磁强计、磁力传感器。
4. 光敏原理：根据物体对光的吸收、散射或反射来测量物体的位置、颜色或形状，如光电传感器、光电开关。
5. 温敏原理：根据物体的温度变化来测量物体的温度，如温度传感器、红外传感器。
二、传感器的分类
根据测量的物理量不同，传感器可以分为以下几类：
1. 位移传感器：用于测量物体的位置或形变，如光电编码器、霍尔传感器。
2. 压力传感器：用于测量物体受到的压力或重量，如压阻传感器、压电传感器。
3. 温度传感器：用于测量物体的温度，如热电偶、热电阻。
4. 湿度传感器：用于测量物体的湿度，如湿敏电阻、电容式湿度传感器。
5. 气体传感器：用于测量气体的浓度、组成或压力，如气体传感器、氧气传感器。
三、传感器的应用
传感器技术广泛应用于各个领域，以下是一些常见的应用场景：
1. 工业自动化：在工业生产中，传感器用于检测和控制各种物理量，如温度、湿度、压力等，实现自动化生产。
高二传感器知识点总结
高二传感器知识点总结
一、传感器的基本概念
传感器是一种能够感知周围环境并将感知到的信息转化为电信号或其他形式信号的器件。传感器在工业自动化、智能家居、医疗设备、汽车工业等领域都有广泛的应用，对于提高生产效率、改善生活质量有着重要的作用。
二、传感器的分类
1. 按照测量物理量分类
传感器根据其测量的物理量不同可以分为温度传感器、压力传感器、光敏传感器、湿度传感器、力传感器、位移传感器等多种类型。
2. 按照传感原理分类
传感器还可以按照其传感原理不同进行分类，常见的传感原理包括电阻传感器、电容传感器、电感传感器、霍尔传感器、红外线传感器、激光传感器等。
3. 按照传感器的工作原理分类
按照传感器的工作原理可以分为接触式传感器和非接触式传感器两种。接触式传感器需要直接接触被测物体，而非接触式传感器可以通过无线、光学或者声波等方式进行测量。
三、传感器的特点
1. 灵敏度高
传感器能够感知到微小的变化，具有高的灵敏度。
2. 可靠性高
传感器具有良好的稳定性和可靠性，能够长时间稳定工作。
3. 多功能性强
传感器可以感知多种物理量，具有多功能性。
4. 体积小、重量轻
传感器通常体积小、重量轻，便于安装和携带。
5. 自动化程度高
传感器可以实现自动检测和自动控制，有助于提高生产效率。
四、传感器的应用
1. 工业自动化
传感器在工业自动化领域有着广泛的应用，可以用于测量温度、压力、液位、流量等参数，实现设备的自动化控制。
2. 智能家居
在智能家居领域，传感器可以应用于智能灯光控制、温湿度监测、门窗开关检测等方面，
提高生活的便利性和舒适性。
传感器及检测技术重点知识点总结
传感器及检测技术重点知识点总结
传感器是一种能够感知环境中各种参数并将其转化为可量化的电信号
输出的设备。检测技术则是利用传感器对环境中各种参数进行检测和监测
的技术。以下是传感器及检测技术的重点知识点总结：
1.传感器的基本原理：传感器的基本原理是将被测物理量转化为与之
成正比的电信号输出。传感器中常用的原理包括电阻、电容、电感、磁电
效应、光电效应等。
2.传感器的分类：传感器可以根据测量参数的类型进行分类，如力传
感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器等；也可以根据传感器的工
作原理进行分类，如光传感器、声传感器、气体传感器、生物传感器等。
3.传感器的特性：传感器的特性包括精度、灵敏度、稳定性、线性度、响应时间等。精度是指传感器输出与实际值之间的偏差；灵敏度是指传感
器输出信号随被测量变化的程度；稳定性是指传感器输出信号在长时间内
的稳定程度；线性度是指传感器输出与被测量之间的线性关系；响应时间
是指传感器从检测到信号输出的时间。
4.传感器信号的处理和调节：传感器输出的信号常常需要经过放大、
滤波、校准和线性化处理后才能得到有效的结果。放大可以增大传感器输
出信号的幅度；滤波可以去除传感器输出信号中的噪声；校准可以修正传
感器输出的非线性特性；线性化可以将传感器输出信号与被测量参数之间
建立线性关系。
5.传感器网络和通信技术：近年来，随着物联网的兴起，传感器网络
和通信技术也得到了迅速发展。传感器网络是一种由分布在空间中的大量
传感器节点组成的网络，通过无线通信技术实现节点之间的数据传输。这种网络可以实现大范围的环境监测和数据采集。
传感器的主要知识点
绪论
一、传感器的定义、组成、分类、发展趋势
能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件构成。
如果传感器信号经信号调理后，输出信号为规定的标准信号（0~10mA,4~20mA;0~2V,1~5V;…），通常称为变送器，
分类：
按照工作原理分，可分为：物理型、化学型与生物型三大类。物理型传感器又可分为物性型传感器和结构型传感器。
按照输入量信息：
按照应用范围：
传感器技术:是关于传感器的研究、设计、试制、生产、检测和应用的综合技术.
发展趋势:一是开展基础研究，探索新理论，发现新现象，开发传感器的新材料和新工艺；二是实现传感器的集成化、多功能化与智能化。
1．发现新现象；
2．发明新材料；
3．采用微细加工技术；
4．智能传感器；
5．多功能传感器；
6．仿生传感器。
二、信息技术的三大支柱
现在信息科学（技术）的三大支柱是信息的采集、传输与处理技术，即传感器技术、通信技术和计算机技术。课后习题
1、什么叫传感器，它由哪几部分组成？它们的作用与相互关系？
传感器(transducer/sensor)：能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置（国标GB7665—2005）。通常由敏感元件和转换元件组成。
敏感元件：指传感器中能直接感受或响应被测量并输出与被测量成确定关系的其他量(一般为非电量)部分。
转换元件：指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的可用输出信号(一般为电信号)部分。
信号调理电路(Transductioncircuit)：由于传感器输出电信号一般较微弱，而且存在非线性和各种误差，为了便于信号处理，需配以适当的信号调理电路，将传感器输出电信号转换成便于传输、处理、显示、记录和控制的有用信号。
传感器与检测技术知识点概括
1、传感器是能感受被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。
2、传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件、产生可用信号输出的转换元件、以及相应的信号调节转换电路组成。
3、要实现不失真测量，检测系统的幅频特性应为常数
4、传感器静态特性是指传感器在被测量的各个值处于稳定状态时，输出量和输入量之间的关系称为传感器的静态特性。
5，测量系统的静态特性指标主要有线性度、迟滞、重复性、分辨率、灵敏度、漂移、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性等。（请写出反映传感器的五种性能指标，及写出三种解释传感器指标？精度、分辨率、灵敏度、线性度、迟滞。反映传感器准确度的指标是精度，反映传感器灵敏度的指标是灵敏度，反映传感器稳定性的指标是迟滞）
6，传感器对随时间变化的输入量的响应特性叫传感器动态性。
7,动态特性中对一阶传感器主要技术指标有时间常数。动态特性中对二阶传感器主要技术指标有固有频率、阻尼比。
8，从时域（延迟时间，上升时间，响应时间，超调量）和频域（幅频特性，相频特性）两个方面分别采用瞬态响应法和频率响应法来分析动态特性。
9，幅频特性是指传递函数的幅值随被测频率的变化规律，相频特性是指传递函数的相角随被测频率的变化规律。传感器中超调量是指超过稳态值的最大值□A （过冲）与稳态值之比的百分数。
电阻式传感器
10,金属材料的应变效应是指金属材料在受到外力作用时，产生机械变形，导致其阻值发生变化的现象叫金属材料的应变效应。
11,半导体材料的压阻效应是半导体材料在受到应力作用后，其电阻率发生明显变化，这种现象称为压阻效应。
传感技术及应用知识点考点总结
①绪论
1.三大支柱：传感技术-信息采集-感官、通信技术-信息传输-神经、计算机技术-信息处理-大脑。
2.传感器定义：能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或者装置。
3.传感器组成：
敏感元件—直接感受被测量；
转换元件—把敏感元件的输出转换为电路参量；
基本转换电路—将电路参数转换成电量输出。
②传感器基本特性
1.静态特性：灵敏度、线性度（非线性误差）、重复性。迟滞（回城误差）、分辨力、精确度、量程、稳定性（漂移，包括零点漂移和灵敏度漂移，又可分为时间漂移和温度漂移）。
线性度：是指输出量与输入量之间的实际测量曲线偏离直线的程度，又称非曲线误差。
灵敏度：是传感器在稳态下输出增量与输入增量的比值，传感器校准曲线斜率就是其灵敏度。
2.动态特性：传感器对随时间变化的输入量的响应特性。由于传感器的惯性和滞后，当被测量随时间变化时，传感器的输出往往来不及达到平衡状态，处于要求传感器能迅速准确地响应和再现被测信号的动态的过渡过程。最常用的是采用阶跃输入信号和正弦输入信号来研究传感器的响应特性，称为阶跃响应法和频率响应法。
③电阻传感器
1.单臂工作
2.两臂差动工作
④电感式传感器
1.定义：利用线圈的自感和互感的变化来实现非电量电测的一种装置。
分类：电感式传感器分为自感式和互感式两大类。
自感式：气隙型、截面型、螺管形。
互感式：气隙型、截面型、螺管形。
2.电涡流传感器及应用
电涡流效应：由法拉第电磁感应原理可知：一个块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作用切割磁力线运动时，导体内部会产生一圈圈闭和的电流，这种电流叫电涡流，这种现象
传感器知识点
1
▲传感器的定义
传感器是一种能把感受到的外界信息（物理、化学、生物量）按一定规律转换成所需要的有用信息的器件和装置。能按一定规律将被测量转换成电信号输出。
▲传感器由敏感元件、转换元件、转换电路三部分组成
敏感元件感受被测量，是传感器的核心部件;用来感知外界信息和转换成有用信息的元件。转换元件将响应的被测量转换成电参量;
转换电路把电参量接入转换电路转换成电量输出;
▲按传感器的构成原理分类：结构型、物性型
▲按传感器检测的工作机理分类：物理量传感器、化学量传感器、生物量传感器
▲按传感器的能量转换分类：能量控制型传感器、能量转换型传感器
▲按传感器的物理原理分类：电参量式传感器（电阻式、电容式、电感式）、磁电式传感器、压电式传感器、光电式传感器、气电式传感器、热电式传感器、波式传感器（超声波、微波）、射线式传感器、半导体式传感器、其他原理的传感器
2
测量方法的分类，根据获取测量结果的方法：直接测量、间接测量、组合测量
测量系统是传感器与测量仪表、变换装置等的有机结合。
测量误差就是测量值与真实值之间的差值。反映测量质量的好坏。
测量误差的表示方法：绝对误差、相对误差、引用误差、基本误差、附加误差
根据误差的性质对误差进行分类：系统误差、随机误差、粗大误差。
精密度：描述测量仪表指示值不一致程度的量。
准确度：描述仪表指示值有规律地偏离真实值的程度。准确度是系统误差产生的，它是指服从某一特定规律（如，定值、线性、多项式、周期性等函数规律）的误差。
静态特性技术指标：线性度、灵敏度、迟滞、重复性。
线性度：实际曲线与拟合曲线之间的偏差称为传感器的非线性误差或称线性度。
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1-1衡量传感器静态特性的主要指标。说明含义。
1、线性度——表征传感器输出-输入校准曲线与所选定的拟合直线之间的吻合(或偏离)程度的指标。
2、回差(滞后)—反应传感器在正(输入量增大)反(输入量减小)行程过程中输出-输入曲线的不重合程度。
3、重复性——衡量传感器在同一工作条件下,输入量按同一方向作全量程连续多次变动时,所得特性曲线间一致程
度。各条特性曲线越靠近,重复性越好。
4、灵敏度——传感器输出量增量与被测输入量增量之比。
5、分辨力——传感器在规定测量范围内所能检测出的被测输入量的最小变化量。
6、阀值——使传感器输出端产生可测变化量的最小被测输入量值,即零位附近的分辨力。
7、稳定性——即传感器在相当长时间内仍保持其性能的能力。
8、漂移——在一定时间间隔内,传感器输出量存在着与被测输入量无关的、不需要的变化。
9、静态误差(精度)——传感器在满量程内任一点输出值相对理论值的可能偏离(逼近)程度。
1-2计算传感器线性度的方法,差别。
1、理论直线法:以传感器的理论特性线作为拟合直线,与实际测试值无关。
2、端点直线法:以传感器校准曲线两端点间的连线作为拟合直线。
3、“最佳直线”法:以“最佳直线”作为拟合直线,该直线能保证传感器正反行程校准曲线对它的正负偏差相等并
且最小。这种方法的拟合精度最高。
4、最小二乘法:按最小二乘原理求取拟合直线,该直线能保证传感器校准数据的残差平方与最小。
1-3什么就是传感器的静态特性与动态特性？为什么要分静与动？
(1)静态特性:表示传感器在被测输入量各个值处于稳定状态时的输出-输入关系。
动态特性:反映传感器对于随时间变化的输入量的响应特性。
(2)由于传感器可能用来检测静态量(即输入量就是不随时间变化的常量)、准静态量或动态量(即输入量就是随时间变化的变量),于就是对应于输入信号的性质,所以传感器的特性分为静态特性与动态特性。
1—4 传感器有哪些组成部分？在检测过程中各起什么作用？
答:传感器通常由敏感元件、传感元件及测量转换电路三部分组成。
各部分在检测过程中所起作用就是:敏感元件就是在传感器中直接感受被测量,并输出与被测量成一定联系的另一物理量的元件,如电阻式传感器中的弹性敏感元件可将力转换为位移。传感元件就是能将敏感元件的输出量转换为适于传输与测量的电参量的元件,如应变片可将应变转换为电阻量。测量转换电路可将传感元件输出的电参量转换成易于处理的电量信号。
1-5传感器有哪些分类方法？各有哪些传感器？
答:按工作原理分有参量传感器、发电传感器、数字传感器与特殊传感器;按被测量性质分有机械量传感器、热工量传感器、成分量传感器、状态量传感器、探伤传感器等;按输出量形类分有模拟式、数字式与开关式;按传感器的结构分有直接式传感器、差分式传感器与补偿式传感器。
1-6 测量误差就是如何分类的？
答:按表示方法分有绝对误差与相对误差;按误差出现的规律分有系统误差、随机误差与粗大误差按误差来源分有工具误差与方法误差按被测量随时间变化的速度分有静态误差与动态误差按使用条件分有基本误差与附加误差按误差与被测量的关系分有定值误差与积累误差。
1-7 弹性敏感元件在传感器中起什么作用？
答:弹性敏感元件在传感器技术中占有很重要的地位,就是检测系统的基本元件,它能直接感受被测物理量(如力、位移、速度、压力等)的变化,进而将其转化为本身的应变或位移,然后再由各种不同形式的传感元件将这些量变换成电量。1-8、弹性敏感元件有哪几种基本形式？各有什么用途与特点？
答:弹性敏感元件形式上基本分成两大类,即将力变换成应变或位移的变换力的弹性敏感元件与将压力变换成应变或位移的变换压力的弹性敏感元件。
变换力的弹性敏感元件通常有等截面轴、环状弹性敏感元件、悬臂梁与扭转轴等。实心等截面轴在力的作用下其位移很小,因此常用它的应变作为输出量。它的主要优点就是结构简单、加工方便、测量范围宽、可承受极大的载荷、缺点就是灵敏度低。空心圆柱体的灵敏度相对实心轴要高许多,在同样的截面积下,轴的直径可加大数倍,这样可提高轴的抗弯能力,但其过载能力相对弱,载荷较大时会产生较明显的桶形形变,使输出应变复杂而影响精度。环状敏感元件一般为等截面圆环结构,圆环受力后容易变形,所以它的灵敏度较高,多用于测量较小的力,缺点就是圆环加工困难,环的各个部位的应变及应力都不相等。悬臂梁的特点就是结构简单,易于加工,输出位移(或应变)大,灵敏度高,所以常用于较小力的测量。扭转轴式弹性敏感元件用于测量力矩与转矩。
变换压力的弹性敏感元件通常有弹簧管、波纹管、等截面薄板、波纹膜片与膜盒、薄壁圆筒与薄壁半球等。弹簧管可以把压力变换成位移,且弹簧管的自由端的位移量、中心角的变化量与压力p成正比,其刚度较大,灵敏度较小,但过载能力强,常用于测量较大压力。波纹管的线性特性易被破坏,因此它主要用于测量较小压力或压差测量中。
Z-1 分析改善传感器性能的技术途径与措施。
(1)结构、材料与参数的合理选择(2)差动技术(3)平均技术(4)稳定性处理(5)屏蔽、隔离与干扰抑制
(6)零示法、微差法与闭环技术(7)补偿、校正与“有源化”(8)集成化、智能化与信息融合
2-1 金属应变计与半导体工作机理的异同？比较应变计各种灵敏系数概念的不同意义。
(1)相同点:它们都就是在外界力作用下产生机械变形,从而导致材料的电阻发生变化所;不同点:金属材料的应变效应以机械形变为主,材料的电阻率相对变化为辅;而半导体材料则正好相反,其应变效应以机械形变导致的电阻率的相对变化为主,而机械形变为辅。
(2)对于金属材料,灵敏系数Ko=Km=(1+2μ)+C(1-2μ)。前部分为受力后金属几何尺寸变化,一般μ≈0、3,因此(1+2μ)=1、6;后部分为电阻率随应变而变的部分。金属丝材的应变电阻效应以结构尺寸变化为主。
对于半导体材料,灵敏系数Ko=Ks=(1+2μ)+ πE 。前部分同样为尺寸变化,后部分为半导体材料的压阻效应所致,而πE 》(1+2μ),因此Ko=Ks=πE 。半导体材料的应变电阻效应主要基于压阻效应。
2-3 简述电阻应变计产生热输出(温度误差)的原因及其补偿办法。
电阻应变计的温度效应及其热输出由两部分组成:前部分为热阻效应所造成;后部分为敏感栅与试件热膨胀失配所引起。在工作温度变化较大时,会产生温度误差。
补偿办法:1、温度自补偿法 (1)单丝自补偿应变计(2) 双丝自补偿应变计
2、桥路补偿法 (1)双丝半桥式(2)补偿块法
2-4 试述应变电桥产生非线性的原因及消减非线性误差的措施。
原因: 上式分母中含ΔRi/Ri,就是造成输出量的非线性因素。无论就是输出电压还就是电流,实际上都与ΔRi/Ri 呈非线性关系。
措施:(1) 差动电桥补偿法
差动电桥呈现相对臂“与”,相邻臂“差”的特征,通过应变计合理布片达到补偿目的。常用的有半桥差
动电路与全桥差动电路。
(2) 恒流源补偿法
误差主要由于应变电阻ΔRi 的变化引起工作臂电流的变化所致。采用恒流源,可减小误差。 2-5 如何用电阻应变计构成应变式传感器？对其各组成部分有何要求？
一就是作为敏感元件,直接用于被测试件的应变测量;另一就是作为转换元件,通过弹性敏感元件构成传感器,用以对任何能转变成弹性元件应变的其她物理量作间接测量。
要求:非线性误差要小(<0、05%~0、1%F 、S),力学性能参数受环境温度影响小,并与弹性元件匹配。
2-9 四臂平衡差动电桥。说明为什么采用。
全桥差动电路,R1,R3受拉,R2,R4受压,代入,得 由全等桥臂,得 可见输出电压Uo 与ΔRi/Ri 成严格的线性关系,没有非线性误差。即Uo=f(ΔR/R)。 因为四臂差动工作,不仅消除了飞线性误差,而且输出比单臂工作提高了4倍,故常采用此方法。 2-10 何谓电阻式传感器？它主要分成哪几种？ 答:电阻式传感器就是将被测量转换成电阻值,再经相应测量电路处理后,在显示器记录仪上显示或记录被测量的变化状态的一种传感器。主要有电阻应变式、压阻式、热电阻、热敏电阻、气敏电阻及湿敏电阻等电阻式传感器。 2-11 什么就是电阻应变效应？
答:导体或半导体材料在外力作用下产生机械变形(拉伸或压缩)时,其电阻值也随之发生相应的变化,这种现象即为电阻应变效应。
2-12 试比较金属丝电阻应变片与半导体应变片的特点。
答:金属丝式应变片的蠕变较大,金属丝易脱胶,但其价格便宜,多用于应变、应力的一次性试验。
半导体应变片就是用半导体材料作敏感栅而制成的。当它受力时,电阻率随应力的变化而变化。它的主要优点就是灵敏度高(灵敏度比丝式、箔式大几十倍),横向效应小。主要缺点就是灵敏度的热稳定性差、电阻与应变间非线性严重。在使用时,需采用温度补偿及非线性补偿等措施。
2-13、 热电阻传感器有哪几种？各有何特点及用途？
答:热电阻可分为金属热电阻与半导体热电阻两类。前者称为热电阻,后者称为热敏电阻。以热电阻或热敏电阻为主要器件制成的传感器称为热电阻传感器或热敏电阻传感器。
热电阻传感器主要就是利用电阻随温度变化而变化这一特性来测量温度的。其主要优点就是:测量精度高;有较大的测量范围,尤其在低温方面;易于使用在自动测量与远距离测量中。热电阻传感器之所以有较高的测量精度,主要就是一些材料的电阻温度特性稳定,复现性好。
热敏电阻按其对温度的不同反应可分为负温度系数热敏电阻(NTC)、正温度系数热敏电阻(PTC)与临界温度系数热敏电阻(CTR)三类,CTR 一般也就是负温度系数,但与NTC 不同的就是,在某一温度范围内,电阻值会发生急剧变化。这三
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