传感器与信号处理
电路中的传感器信号放大与处理
电路中的传感器信号放大与处理一、引言电路中的传感器信号放大与处理是现代电子技术领域的重要内容之一,它涉及到传感器信号的采集、放大与处理,对于提高系统的精度和稳定性具有至关重要的作用。
本文将从传感器信号的基本原理入手,介绍电路中的传感器信号放大与处理的方法和技巧。
二、传感器信号的基本原理传感器是将被测量的物理量转化为可测量的电信号的装置。
传感器信号的产生是基于被测量物理量与传感器之间的相互作用。
常见的传感器类型包括温度传感器、压力传感器、湿度传感器等。
三、传感器信号放大的需求在实际应用中,传感器产生的信号往往是微弱的,因此需要进行信号放大以增加信号的幅度,从而使得信号更容易被后续的电路进行处理。
四、传感器信号放大的方法1. 增益放大器:增益放大器是最常用的传感器信号放大方法之一。
它通过放大器电路对信号进行放大,将微弱的传感器信号放大到适合后续处理的范围。
2. 运算放大器:运算放大器是一种高增益、差分输入、单端输出的放大器。
通过适当的电阻网络和反馈方式,可以实现对传感器信号的放大和处理。
3. 仪表放大器:仪表放大器是一种专门用于信号放大的放大器,其特点是高精度、低噪声。
在传感器信号放大的场景中,仪表放大器常常可以提供更好的性能。
五、传感器信号处理的方法1. 滤波器:滤波器是对信号进行滤波处理的电路。
常见的滤波器包括低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器。
通过滤波器可以去除传感器信号中的干扰和噪声,提高信号的质量。
2. 数字转换:将模拟信号转换为数字信号是传感器信号处理的重要环节。
常用的模数转换器包括逐次逼近型模数转换器(SAR ADC)、双斜率积分型模数转换器(Σ-Δ ADC)等。
数字信号的处理更易于精确计算和存储。
3. 数据处理算法:对于特定的传感器应用,可以利用算法对传感器信号进行进一步的处理和分析。
例如,通过傅里叶变换可以将传感器信号转换到频率域进行频谱分析。
六、实例分析以温度传感器为例,介绍传感器信号放大与处理的具体实施过程。
传感器网络中的信号处理与数据处理技术
传感器网络中的信号处理与数据处理技术近年来,随着大数据、物联网等技术的不断发展,传感器网络在各个领域中的应用越来越广泛。
传感器网络的优势在于能够实时采集、传输和处理各种物理量信息,从而为人们提供更加全面、准确的数据支持。
而传感器网络中信号处理和数据处理技术的优化也成为了提高传感器网络系统性能的重要方法。
一、传感器网络信号处理技术在传感器网络中,各种传感器能够对环境中的各个物理量进行实时的、高精度的数据采集。
而对于这些数据,传感器网络必须采用适当的信号处理技术进行处理,从而准确地提取有效信息。
1. 传感器网络信号采集技术传感器网络的信号采集技术是保证系统性能的重要环节。
而在信号采集技术中,主要涉及传感器的采样速率、采样周期、采样精度等关键参数的选定,以及数据存储和传输等方面。
对于传感器网络中的信号采集技术,需要根据具体的场合和监测对象来进行适当的选择,以保证采集到的数据具有可靠性和准确性。
同时,还需要针对数据的存储和传输等方面采用相应的技术手段,以便对采集到的数据进行检索和分析。
2. 传感器网络信号处理技术传感器网络中的信号处理技术主要包括滤波、数字信号处理、特征提取等方面。
其中,滤波技术是传感器网络中较为基础的技术之一,它可以对信号进行去噪和降噪,从而消除噪声影响,提高信号的可靠性和准确性。
数字信号处理技术则是指利用计算机对传感器采集到的数据进行处理和分析,以实现有效信息的提取和处理。
而特征提取技术则是指通过对数据进行复杂处理和分析,从中提取出有价值的特征信息,以进一步加强信号处理的质量和有效性。
二、传感器网络数据处理技术传感器网络数据处理技术是指将传感器网络采集得到的数据进行分析和处理,从而得到更加全面、准确的信息。
而随着人们对大数据等技术的不断探索和应用,传感器网络的数据处理技术也日益成熟。
1. 数据挖掘技术数据挖掘技术是传感器网络数据处理中的重要手段之一。
它可以对传感器网络中采集到的大量数据进行自动化处理和分析,从而挖掘出其中的规律和蕴含的信息。
传感器信号处理技术(2)
传感器信号处理技术我的职业生涯始于上世纪80年代,那时传感器信号处理技术还处于起步阶段。
我参与了我国第一个传感器信号处理项目的研发,那段日子充满了挑战和激情。
从那时起,我便与传感器信号处理技术结下了不解之缘。
经过三十多年的摸索和实践,我积累了丰富的经验,也见证了这项技术的飞速发展。
传感器信号处理技术的核心目标是将传感器采集到的原始信号进行处理,提取有价值的信息,从而实现对被测量的准确监测和控制。
在这个过程中,信号滤波、降噪、特征提取、模式识别等关键技术至关重要。
在信号降噪方面,我积累了丰富的实践经验。
通过对信号的时域、频域和时频域分析,我可以准确地找到噪声的来源,并采用相应的降噪方法。
例如,针对周期性噪声,我可以采用傅里叶变换进行频谱分析,然后设计相应的滤波器进行消除。
对于非周期性噪声,我可以采用小波变换进行时频分析,从而找到噪声的瞬时特征,并采用相应的算法进行抑制。
在特征提取方面,我熟悉各种特征提取方法,如统计特征、频域特征、时频特征等。
这些方法可以帮助我准确地描述信号的特点,为后续的模式识别提供有力支持。
我还掌握了基于机器学习的特征选择和优化方法,这使得我在面对复杂信号时,能够快速找到最具代表性的特征,提高模式识别的准确率。
在模式识别方面,我掌握了多种分类和回归算法,如支持向量机、神经网络、决策树等。
这些算法可以帮助我准确地识别信号中的模式,从而实现对被测量的智能判断。
我还熟悉各种优化算法,如遗传算法、粒子群优化等,这些算法可以用于优化模式识别器的设计,提高其性能。
随着技术的不断进步,传感器信号处理技术在各个领域的应用也越来越广泛。
在工业领域,它可以用于监测设备的运行状态,预测故障和优化生产过程。
在医疗领域,它可以用于辅助诊断和治疗,提高医疗效果。
在环保领域,它可以用于监测空气质量、水质等环境指标,为环境保护提供科学依据。
然后,我要谈谈信号降噪。
信号降噪是传感器信号处理技术的关键环节,其目标是减少信号中的噪声,提高信号的质量和准确性。
传感器的五大设计技巧和主要技术指标
传感器的五大设计技巧和主要技术指标一、传感器的五大设计技巧1.信号处理技巧:传感器的主要任务是将感知到的物理量转化为电信号,因此信号处理技巧在传感器的设计中显得尤为重要。
在传感器的设计中,需要考虑信号的采样、滤波、放大、调理等环节,以保证感知到的信号能够准确地表达被测量的物理量。
2.精度校准技巧:传感器的精度直接影响到测量结果的准确性,因此精度校准技巧在传感器的设计中也是非常关键的。
在传感器的设计中,需要采用合适的校准方法,通过对传感器的输出信号进行校准,提高传感器的精度和准确性。
3.电源管理技巧:传感器通常需要外部电源供电,电源管理技巧对于传感器的设计来说也是非常重要的。
在传感器的设计中,需要合理选择电源电压和电流,并设计合适的电源管理电路,以提高传感器的工作效率和稳定性。
4.防护和抗干扰技巧:传感器通常需要在复杂的环境条件下工作,因此防护和抗干扰技巧对于传感器的设计也是非常重要的。
在传感器的设计中,需要考虑到传感器的工作环境和外界干扰因素,并采取相应的防护和抗干扰措施,以确保传感器的正常工作。
5.结构设计技巧:传感器的结构设计对于传感器的性能和可靠性都有着直接的影响。
在传感器的设计中,需要合理选择传感器的结构和材料,并进行优化设计,以提高传感器的性能和可靠性。
1.测量范围:指传感器能够正常工作的物理量范围。
传感器的测量范围应根据被测量的物理量的实际范围进行选择,以保证传感器能够准确地测量被测量的物理量。
2.灵敏度:指传感器输出信号与被测量物理量之间的关系,灵敏度越高,传感器对被测量物理量的变化越敏感。
灵敏度是衡量传感器性能的重要指标之一3.准确性:指传感器测量结果与被测量物理量实际值之间的偏差。
传感器的准确性越高,测量结果与实际值之间的偏差越小。
4.响应时间:指传感器从感知到被测量物理量的变化到输出信号的反应时间。
响应时间越短,表明传感器响应能力越强。
5.稳定性:指传感器在长期使用过程中输出信号的稳定性。
物联网中的传感器信号采集和处理
物联网中的传感器信号采集和处理一、传感器信号采集传感器是物联网中的重要组成部分,能够将物理世界中的参数转化为数字信号,成为物联网中的“感官”。
在物联网数据获取中,传感器信号采集是第一步,它将模拟信号转换为数字信号并将其传输到DSP或FPGA等数字信号处理器中。
传感器信号采集分为三个主要步骤:信号调理、采样和定时。
1.信号调理传感器的输出信号具有不同的噪声和失真。
因此,信号调理必须在信号采集之前进行。
这个过程包括放大、滤波和线性化。
1)放大传感器的输出信号是微弱的,需要首先放大才能被数字信号处理器采集。
放大可以通过运算放大器(Op-Amp)来实现。
2)滤波滤波就是把不需要的频率分量从信号中滤除,只留下需要的信号,以便更好地采集和分析。
滤波分为低通滤波器、高通滤波器、带通/带阻滤波器,可以根据具体的需求选择不同类型的滤波器。
3)线性化不同的传感器输出信号与其测量物理量的关系是不同的,需要进行线性化将它们转化为线性关系。
线性化是通过校准传感器来进行的。
综上所述,信号调理是传感器信号采集的重要步骤,它能够提高信号的精度和可靠性。
2.采样传感器的模拟信号需要进行采样,并将其转换成数字信号才能进行数字信号处理。
采样的频率越高,数字信号的质量就越好。
因此,需要根据传感器信号的频率进行选择。
传感器的采样过程涉及到“采样率”、“量化精度”和“采样时间误差”等问题。
量化精度是指将模拟信号转换为数字信号的精度,一般为10位或12位。
采样时间误差是指采样时钟与实际采样时间之间的误差,这种误差需要尽可能小。
3.定时传感器信号采集的定时是指将采样过程与实际物理变量的变化同步。
传感器的采样时间间隔需要根据物理变量的实际变化速率进行调整。
二、传感器信号处理传感器信号处理是物联网系统中的核心任务之一,它将采集到的数值信号进行处理,提取和分析数据,进行控制和决策。
传感器信号处理的过程可以分为预处理、特征提取和数据处理。
1.预处理预处理是指在传感器数据进行处理之前,先对传感器数据进行一些初步处理以减少运算复杂度。
传感器网络中的信号传输与处理技术
传感器网络中的信号传输与处理技术随着物联网的发展,传感器网络正在变得越来越普及和重要。
在传感器网络中,传感器节点可以感知到周围环境的变化,并将这些信息传输到中心节点。
因此,信号传输和处理技术在传感器网络中是至关重要的。
一、传感器信号传输技术传感器信号传输技术是指将传感器节点采集到的物理量转换成电信号,并将这些电信号传输到中心节点的技术。
传感器信号传输技术主要关注以下几个方面:1.无线传输技术无线传输技术是传感器信号传输中应用最为广泛的技术之一。
传感器节点通过射频技术将采集到的信号以无线信号的形式传输到中心节点。
这种技术具有无需布线、传输距离远、系统构建简单等优点,因此被广泛应用于传感器网络中。
2.有线传输技术有线传输技术主要包括串行接口、SPI、I2C等。
这些传输技术需要使用物理线缆连接传感器节点和中心节点,传输距离较短。
不过,这种传输技术传输速度更快、传输稳定性更高,因此在许多情况下被优先采用。
二、传感器信号处理技术传感器信号处理技术是指将传感器节点采集的信号进行处理、分析和识别的技术。
传感器信号处理涉及到传感器对于采集的信号的理解和判断,是传感器网络中至关重要的一部分。
1.嵌入式信号处理技术嵌入式信号处理技术通常使用数字信号处理器(DSP)或微控制器(MCU)实现。
这种技术的主要优点是处理速度快、功耗低、体积小等。
一些基于局部处理的传感器网络中通常使用嵌入式技术进行信号处理。
2.云端信号处理技术云端信号处理技术主要是将传感器采集到的信号上传至云端服务器进行处理,然后将处理结果反馈回传感器节点。
这种技术可以实现全局处理、快速响应、存储丰富、模型算法多样化等优点,因此逐渐成为了传感器网络中的一种重要技术。
三、传感器网络中的多模态信号传输与处理技术随着传感器网络应用的不断扩大和深入,传感器网络中的多模态信号传输与处理技术越来越受到关注。
多模态信号传输与处理技术是指将传感器节点在感应环境中所产生的不同形态(声音、图像等)的信号进行统一的数据传输和处理。
传感器的信号处理
系统默认的文件名为“MyDesign.ddb。若 要更改文件名,不要删除数据库文件的扩展名 “.ddb”。
(3)更改设计数据库文件保存的路径。
系统默认的文件保存路径为Protel 99 SE安 装时的安装路径。
(4)设置数据库文件密码,
点击“Password”标签页,进入密码设置 对话框,如下图所示。选择“YES”单选项,输入 密码及确认密码即可。
第4章传感器的信号处理
4.1 传感器信号的预处理 4.2 仪表放大器及A/D转换器的选择 4.3 传感器信号非线性校正及标度变换
4.1 传感器信号的预处理
4.1.1 数据采集系统的组成
1.传感器输出信号的特点 由于上述特点,再加上传感器在使用时所处环境因素的影
响,就完全有可能影响甚至破坏传感器及其测量系统的正常 工作。因此需要对信号进行处理。信号处理部分常常分为两 个步骤,即在对信号加工之前进行预处理。在进行预处理时, 要根据实际情况利用滤波、阻抗变化等手段将信号分离出来 进行放大。当信号足够大时,就可作信号的运算、转换、比 较、取样保持等不同的加工了。最后,一般要经过放大才能 驱动负载,或者经过模拟信号到数字信号的转换才能输入计 算机,由计算机按一定的处理要求对信号进行处理。实现模 拟信号转换成数字信号的电路系统统称为数据采集系统,而 数据采集系统中最重要的器件是模/数转换器(A/D转换器, 也称ADC)。
4.3.1 传感器信号的非线性校正
在自动检测系统中,利用传感器把被测量转换成电量时, 大多数传感器的输出电量与被测量之间的关系并非线性关系。 造成非线性的原因很多,主要有:
目前,由于数字显示技术的广泛应用,以及对测量范围 和测量精度要求的不断提高,非线性校正就显得更为现实与 迫切。
仪表工作原理
仪表工作原理
仪表工作原理简介
仪表是用来测量、监测和控制电气、电子、机械等系统中各种物理量的装置。
仪表的工作原理主要涉及传感器、信号处理和显示三个方面。
1. 传感器:仪表中的传感器负责将待测物理量转化为电信号。
传感器可以根据测量物理量的性质选择不同的传感原理,如电阻、电容、电感、压电效应、光电效应等。
传感器的输出信号通常是微弱的模拟电信号,需要经过信号处理模块进行放大和滤波处理。
2. 信号处理:信号处理模块起到放大、滤波和线性化等功能。
放大模块将传感器输出的微弱信号放大到合适的电平,以便进行后续处理。
滤波模块可以去除噪声,提高信号的质量。
线性化模块主要用于解决信号非线性问题,将非线性信号转化为线性信号。
3. 显示:显示模块将经过处理的信号转化为人们能够直观理解的形式。
常见的显示方式包括指针式、数字式、液晶显示等。
显示模块根据不同的仪表需要,可以输出不同的信号形式,如电压、电流、频率等。
总体而言,仪表工作的基本原理是通过传感器将测量物理量转化为电信号,经过信号处理模块进行处理后,再通过显示模块将结果以人们能够理解的形式进行展示。
不同的仪表会根据测量需求选择适当的传感器和信号处理方式。
传感器技术及传感器信号处理
传感器技术及其信号处理方法第一章传感器概述1.1 传感器技术基础传感器(sensor)是一种把物理量转换成电信号的器件。
可以说,传感器代表了物理世界与电气设备(如计算机)世界接口的一部分。
这种接口的另一部分由把电信号转换成物理量的执行器(actuator)表示。
为什么我们这么关心这个接口?近年来,电子行业拥有了巨大的信息处理能力。
其中最明显的例子是个人计算机。
此外,价格低廉的微处理器的使用对汽车、微波炉、玩具等嵌入式计算产品的设计产生了重大影响。
最近几年,使用微处理器进行功能控制的产品越来越多。
在汽车行业,为满足污染限制要求必须利用微处理器的这种信息处理能力。
而在其他行业,这种能力又带来了降低产品成本、提高产品性能的优势。
所有这些微处理器都需要输人电压以接收指令和数据、因此,随着廉价微处理器的出现,传感器在各种产品中的应用也越来越多。
此外,由于传感器输出的是电信号,因而传感器也就能够按电子没备的描述方式来插述。
同电子产品数据手册一样,很多传感器数据手册也都遵照某种格式撰写。
然而,目前存在很多种格式,而且传感器规格说明的国际标准还没有制订,这样,传感器系统设计师就会遇到对同一传感器性能参数存在不同的解释,这常常令人混淆。
这种混淆并非由于这些术语的含义无法理解,而是在于传感器界不同的人群习惯于使用不同的术语,认识到这一点至关重要。
1.1.1 传感器数据手册为了解决上述术语使用的差异向题,有必要首先命绍数据手册的功用,数据手册主要是一份营销文件,用来突出某一传感器的优点,強调其潜在的应用,但是有可能忽视该传感器的不足。
很多情况下,传感器是设计用来满足特定用户的特定性能要求的,而数锯手册就集中了该用户最感兴趣的性能参数。
这种情况下,传感器制造商和客户就有可能越来越习惯于使用某种约定的传感器性能参数定义,而这种定义却未必通用,这样,这种传感器未来的新用户必须认清这种情形以便恰当地理解这些参数。
人们常常遇到不同的定义。
传感器技术及传感器信号处理
传感器技术及其信号处理方法第一章传感器概述1.1 传感器技术基础传感器(sensor)是一种把物理量转换成电信号的器件。
可以说,传感器代表了物理世界与电气设备(如计算机)世界接口的一部分。
这种接口的另一部分由把电信号转换成物理量的执行器(actuator)表示。
为什么我们这么关心这个接口?近年来,电子行业拥有了巨大的信息处理能力。
其中最明显的例子是个人计算机。
此外,价格低廉的微处理器的使用对汽车、微波炉、玩具等嵌入式计算产品的设计产生了重大影响。
最近几年,使用微处理器进行功能控制的产品越来越多。
在汽车行业,为满足污染限制要求必须利用微处理器的这种信息处理能力。
而在其他行业,这种能力又带来了降低产品成本、提高产品性能的优势。
所有这些微处理器都需要输人电压以接收指令和数据、因此,随着廉价微处理器的出现,传感器在各种产品中的应用也越来越多。
此外,由于传感器输出的是电信号,因而传感器也就能够按电子没备的描述方式来插述。
同电子产品数据手册一样,很多传感器数据手册也都遵照某种格式撰写。
然而,目前存在很多种格式,而且传感器规格说明的国际标准还没有制订,这样,传感器系统设计师就会遇到对同一传感器性能参数存在不同的解释,这常常令人混淆。
这种混淆并非由于这些术语的含义无法理解,而是在于传感器界不同的人群习惯于使用不同的术语,认识到这一点至关重要。
1.1.1 传感器数据手册为了解决上述术语使用的差异向题,有必要首先命绍数据手册的功用,数据手册主要是一份营销文件,用来突出某一传感器的优点,強调其潜在的应用,但是有可能忽视该传感器的不足。
很多情况下,传感器是设计用来满足特定用户的特定性能要求的,而数锯手册就集中了该用户最感兴趣的性能参数。
这种情况下,传感器制造商和客户就有可能越来越习惯于使用某种约定的传感器性能参数定义,而这种定义却未必通用,这样,这种传感器未来的新用户必须认清这种情形以便恰当地理解这些参数。
人们常常遇到不同的定义。
电路中的传感器与信号处理技术
电路中的传感器与信号处理技术电路中的传感器与信号处理技术是现代科技中的关键组成部分,它们在各个领域中起着重要的作用。
本文将就传感器的种类及其工作原理、信号处理技术的应用、以及未来发展趋势等方面进行探讨。
第一部分:传感器的种类及其工作原理传感器是用于将环境中的各种物理量、化学量或生物量转化为电信号的装置。
根据测量的物理量不同,传感器可以分为多种类型。
以下是一些常见的传感器类型及其工作原理:1. 温度传感器:基于热敏效应原理,通过测量物体温度的变化来输出电信号。
2. 光敏传感器:利用光敏材料的光电效应,将光信号转化为电信号。
3. 气体传感器:基于吸附剂或催化剂对气体分子的敏感度,通过检测气体的浓度变化来输出电信号。
4. 压力传感器:根据物体受力造成的形变程度或介质的压强变化,将压力变化转化为电信号。
5. 加速度传感器:通过测量物体在空间中的加速度变化,输出相应的电信号。
以上只是传感器的一小部分例子,实际上还有许多其他类型的传感器可用于不同的应用。
第二部分:信号处理技术的应用信号处理技术是对传感器输出电信号进行处理和分析的过程。
它能够提取出有用的信息,并进行后续的数据处理和判断。
以下是几种常见的信号处理技术及其应用:1. 模拟信号处理:将传感器输出的模拟信号经过放大、滤波、调理等处理,使其能够被数字化处理,常用于电力系统、医学诊断等领域。
2. 数字信号处理:将传感器输出的模拟信号转换为数字信号,并通过数字滤波、数据压缩等技术对信号进行处理,广泛应用于通信、图像处理等领域。
3. 实时信号处理:在实时系统中,对传感器输出信号进行快速处理和响应,常用于自动控制、机器人等领域。
4. 特征提取与识别:通过对传感器输出信号进行特征提取和模式识别,实现对目标的识别与分类,广泛应用于生物医学、智能交通等领域。
信号处理技术的应用范围非常广泛,几乎渗透到了各个领域中的自动化系统和智能设备中。
第三部分:未来发展趋势随着科技的不断进步,传感器与信号处理技术也在不断发展。
传感器网络中的信号处理与信息融合
传感器网络中的信号处理与信息融合随着科技的不断发展,传感器网络已经渗透到了我们生活的方方面面。
从智能家居到工业自动化,从智能交通到环保监测,传感器网络都起到了重要的作用。
而传感器网络中的信号处理和信息融合则是其核心技术之一。
本文将从传感器的信号采集、信号处理以及信息融合三个方面进行分析。
传感器的信号采集传感器是传感器网络中最基础的设备。
传感器负责采集周围环境的信号,并将其转化为电信号。
传感器的选择非常重要,需要考虑到其敏感度、稳定性、精度等因素。
同时,在设计传感器节点时,需要考虑到其在网络中的位置和传输距离等因素。
一般来说,传感器节点需要采用无线通信技术来实现与其他节点的通信。
传感器的信号处理传感器采集到的信号可能包含噪声和干扰,因此需要对其进行信号处理。
信号处理是一个将原始信号转化为有用信息的过程。
信号处理技术主要包括滤波、降噪、增益控制等。
其中,滤波是最常用的信号处理技术之一。
滤波可以去除原始信号中的高频噪声和低频噪声,从而得到比较干净的信号。
此外,信号处理还可以包括信号采样、量化和编码等步骤。
信息融合信息融合是将来自不同传感器节点的信息进行整合和分析的过程。
通过信息融合,可以得到更为准确、全面、可靠的信息。
信息融合技术可以分为两类:基于模型和基于数据的方法。
基于模型的方法是通过建立物理或数学模型,来对数据进行分析整合。
基于数据的方法是直接将来自多个传感器节点的数据整合在一起,进行联合分析。
信息融合的应用非常广泛。
例如,在智能交通领域中,通过将来自多个传感器节点的数据进行信息融合,可以实现交通拥堵预测及路况分析。
在环保监测领域中,通过将来自多个传感器节点的数据进行信息融合,可以得到更为准确的环境污染情况。
总结传感器网络中的信号处理和信息融合是传感器网络的核心技术之一。
传感器网络的性能、可靠性和有效性都与这两项技术密切相关。
在未来,传感器网络的应用领域还将不断拓展和深化,信号处理和信息融合技术也将不断进步和完善。
传感器中的信号检测和处理方法
传感器中的信号检测和处理方法信号检测和处理是传感器技术中至关重要的一环。
传感器通过感知和测量物理量或环境信息,将其转化为电信号进行传输和处理。
本文将介绍一些常见的传感器中的信号检测和处理方法。
一、信号检测方法1. 阈值检测法阈值检测法是一种最简单的信号检测方法。
传感器输出的信号与预设的阈值进行比较,如果超过阈值,则认为信号存在,否则认为信号不存在。
该方法适用于检测信号的存在与否,但无法提供信号的具体数值信息。
2. 滤波检测法滤波检测法通过滤波器对信号进行处理,滤除噪声和干扰,提取出感兴趣的信号成分。
常用的滤波器包括低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器等。
滤波检测法可以提高信号的质量和可靠性。
3. 相关检测法相关检测法通过与模板信号进行相关运算,判断信号与模板之间的相似度。
利用相关性的测量指标,可以实现对信号的匹配和识别。
这种方法在模式识别和信号匹配方面被广泛应用。
二、信号处理方法1. 数字信号处理数字信号处理采用数字技术对信号进行处理和运算。
它可以对信号进行采样、量化和编码,然后通过数字滤波、谱分析等算法实现信号的处理和分析。
数字信号处理具有高精度、高灵活性和抗干扰能力强的优点。
2. 模数转换模数转换是将模拟信号转换为数字信号的过程。
传感器通常输出的是模拟信号,通过模数转换,可以将其转换为数字信号进行处理。
模数转换可以采用脉冲编码调制、脉冲宽度调制等方法。
3. 压缩与编码在一些特殊应用中,为了减小数据的存储和传输量,可以对信号进行压缩与编码处理。
压缩与编码技术可以将冗余信息删除或者利用编码算法将信号进行压缩表示,从而减小信号的存储空间和传输带宽。
三、信号检测和处理系统的设计为了实现对传感器输出信号的检测和处理,需要设计相应的信号检测和处理系统。
一个完整的信号检测和处理系统通常包括信号传感、信号调理、信号处理和显示输出等模块。
1. 信号传感信号传感模块负责将被测量的物理量或环境信息转换为模拟信号。
传感器的选择和布置对信号检测的准确性和可靠性有很大影响,需要根据具体应用的需求进行选择。
传感器架构及各组成部分介绍
传感器架构及各组成部分介绍1.信号采集:传感器的信号采集部分主要负责将感测到的物理量转变成电信号,以便后续的处理和输出。
信号采集包括以下几个组成部分:a.传感元件:传感器的核心部分,用于感测环境中的物理量,例如温度、湿度、压力等。
常见的传感元件包括温度传感器、加速度传感器、压力传感器等。
b.信号调理电路:用于对原始传感器信号进行放大、滤波、去噪等处理,以保证信号的准确性和稳定性。
常见的信号调理电路包括放大器、滤波器、模数转换器等。
c.传感器接口电路:负责将信号调理后的电信号转换成数字信号,以便进一步处理和输出。
传感器接口电路通常包括模数转换器、数据采集电路等。
2.信号处理:信号处理部分主要负责对采集到的信号进行处理和分析,以提取有用的信息。
信号处理包括以下几个组成部分:a.数据处理器:用于对采集到的信号进行数字信号处理,例如滤波、傅里叶变换、时域分析等。
常见的数据处理器包括微处理器、数字信号处理器等。
b.算法处理器:用于对采集到的信号进行特定的算法处理,以提取有用的信息。
算法处理器通常包括数字信号处理器、专用算法处理芯片等。
c.存储器:用于存储采集到的信号和处理后的数据,以备后续使用。
存储器包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存等。
3.信号输出:信号输出部分主要负责将处理后的信号以适当的形式输出给用户,以便进行进一步的分析和应用。
信号输出包括以下几个组成部分:a.显示器/显示模块:用于将处理后的数据以可视化的形式呈现给用户,例如液晶显示屏、LED显示模块等。
b.数据接口:用于将处理后的数据输出给其他设备,例如串口、并口、无线通信接口等。
c.控制器:用于控制信号的输出方式和时间,例如微处理器、控制电路等。
传感器架构的设计和选择取决于具体的应用需求和技术要求。
在实际应用中,根据不同的物理量和环境条件,可以选择不同类型的传感器元件和信号处理方式,以满足不同的需求。
同时,传感器架构也可以根据不同的应用场景和要求进行定制设计,以实现更高的灵活性和性能。
传感器和几种信号的处理
2. 传感器的分类
常见的传感器分类方法有三种:
按传感器检测的物理量分类 按传感器工作原理分类 按传感器输出信号的性质分类
传感器和几种信号的处理
按传感器所检测的物理量分类有:
位移、角度、转速、温度、压力、流量、物 位、气体成份、电量等传感器。
传感器和几种信号的处理
按传感器工作原理分类 :
传感器和几种信号的处理
也可将几对光电藕合器封装在一起,如: TIP521-4
传感器和几种信号的处理
有些光电藕合器采用了两个反向并联的 发光二极管,可以支持交流输入,如: TPL320
传感器和几种信号的处理
有些光电藕合器中的光敏三极管基极引 出在外,可通过设置偏置来改善线性、调 整电流传输率CTR等,相应的型号有 4N25/4N28
在开关或继电器闭合与断开时,还存在抖 动问题,它是由于机械触点的弹性作用所 致。解决这类问题的方法很多,常用RC 吸收电路或双稳态电路消除
传感器和几种信号的处理
7.2.2 隔离技术
现场开关与计算机输入接口之间,一般有较长 传输线路,这就容易引入干扰。 为提高系统可靠性,输入端常采用具有安全保 护和抗干扰双重作用的隔离技术。 隔离双方无直接电路联系,各自用独立电源和 公共接地端。 常见的隔离技术有:
敏感元件是能够灵敏地感受被测变量,并作出响应 的元件。
传感器和几种信号的处理
例如
弹性膜盒能感受压力的高低而引起形变, 形变程度就是对压力高低的响应,因此, 弹性膜盒是一种压力敏感元件。 铂电阻能感受温度的升降而改变其阻值, 阻值的变化就是对温度升降的响应,所 以铂电阻就是一种温度敏感元件。
传感器和几种信号的处理
传感器和几种信号的处理
传感器控制器 传感器信号采集与处理方法解释
传感器控制器传感器信号采集与处理方法解释传感器控制器:传感器信号采集与处理方法解释传感器在现代科技领域起到了举足轻重的作用,用于测量和检测各种物理量,并将其转化为电信号。
为了准确、稳定地使用传感器所采集到的信号,传感器控制器成为了必需的设备之一。
本文将对传感器信号采集与处理方法进行解释,并探讨传感器控制器的作用和意义。
一、传感器信号采集方法1. 模拟信号采集在模拟信号采集中,传感器将物理量的变化转化为模拟电信号,常见的有电压信号和电流信号。
传感器控制器通过模拟电路将信号进行放大、滤波等处理,使其适应后续的数字信号处理。
2. 数字信号采集数字信号采集是将传感器输出的模拟信号经过模数转换器(ADC)转化为数字信号。
数字信号采集通常具有高精度、低噪声和抗干扰能力强等特点。
传感器控制器可通过数字电路对信号进行采样、量化、编码等处理,以便进行后续的数字信号处理和分析。
二、传感器信号处理方法1. 噪声滤波由于环境干扰和传感器自身特性等原因,传感器信号中常常伴随着噪声。
传感器控制器可以采用滤波技术,如低通滤波、带通滤波或高通滤波等,对信号进行去噪处理,提高信号的准确性和可靠性。
2. 数据处理与分析传感器控制器可以通过数据处理算法,对采集到的信号进行数据清洗、特征提取、时域分析、频域分析等操作,以获得更有用的信息。
这些处理和分析方法能够帮助用户深入理解传感器信号的特性和变化规律。
3. 校准与补偿传感器信号的准确性对于许多应用至关重要。
传感器控制器可以通过对传感器进行校准和补偿,消除传感器的非线性误差、温度漂移、干扰等因素,提高信号采集的准确性和稳定性。
4. 实时控制传感器控制器在某些应用中需要实时对信号进行控制。
它可以通过判断传感器信号的阈值、施加控制信号或反馈控制信号等方法,实现对被测对象或环境的实时监测和调控。
三、传感器控制器的作用和意义传感器控制器作为传感器系统的重要组成部分,具有以下作用和意义:1. 提高信号的准确性和可靠性。
传感器与信号处理技术课程标准
《传感器与信号处理技术》课程标准课程编码:301042011学时:36适用专业:机电一体化技术一、课程概述(一)课程性质《传感器与检测技术》是一门多学科交叉的专业课程,重点介绍各种传感器的工作原理和特性,结合工程应用实际,了解传感器在各种电量和非电量检测系统中的应用,培养学生使用各类传感器的技巧和能力,掌握常用传感器的工程测量设计方法和实验研究方法,了解传感器技术的发展动向。
(二)课程定位本课程是机电一体化技术专业的一门核心专业技术课,也是后续的电气综合实训、电工中、高级职业资格证书(其内容约占20%)、毕业设计、顶岗实习等基本技能养成课程,即是职业素质养成与职业能力培养最基本的理论实践一体化课程。
(三)课程设计思路本课程标准是根据机电一体化技术专业学生主要工作岗位的工作任务分析,按照“工学结合、工学交替”的改革思路,以解决实际问题为中心,培养学生使用各类传感器的能力。
使学生能够进一步应用传感器解决工程测控系统中的具体问题。
要求理解不同传感器的工作原理,常用的测量电路;能够对常用传感器的性能参数与主要技术指标进行校正与标定。
掌握传感器的工程应用方法,并能正确处理检测数据。
了解传感器技术发展前沿状况,培养学生科学素养,提高学生分析解决问题的能力。
通过行为导向的项目式教学,加强学生实践技能的培养,培养学生的综合职业能力和职业素养;独立学习及获取新知识、新技能、新方法的能力;与人交往、沟通及合作等方面的态度和能力。
建议本课程在第二学年的第一学期开设。
二、课程目标(一)总体目标通过项目式教学,加强学生实践技能的培养,提高学生使用各类传感器的能力。
使学生能够进一步应用传感器解决工程测控系统中的具体问题。
要求理解不同传感器的工作原理,常用的测量电路;能够对常用传感器的性能参数与主要技术指标进行校准与标定。
掌握传感器的工程应用方法,并能正确处理检测数据。
了解传感器技术发展前沿状况,培养学生科学素养,提高学生分析解决问题的能力。
数字信号处理技术在传感器中的应用
数字信号处理技术在传感器中的应用随着科技的发展,传感器技术逐渐成为了人们重视的领域。
传感器是一种可以将物理量转化为电信号的装置,广泛应用于各个领域,如工业、汽车、医疗、环保等。
而数字信号处理技术的出现,进一步扩展了传感器的应用范围和实用性。
本文将介绍数字信号处理技术在传感器中的应用。
一、数字信号处理技术的概念和特点数字信号处理技术指的是以数字电路为基础,对连续的模拟信号进行数学处理和运算的方法。
与模拟信号处理不同,数字信号处理具有可编程性、高精度、抗噪能力强等特点。
数字信号处理技术作为一种基于算法的处理方法,不受时间和变化的影响,因此可以快速稳定地处理各种信号,特别适合处理复杂的信号和噪声。
在传感器中,数字信号处理技术的应用主要体现在对传感器采集到的模拟信号进行滤波、放大、频谱分析、特征提取、数据压缩等处理方面。
二、1. 滤波处理在传感器中,由于传感器从外部环境接收到的信号常常伴随着噪声等因素,因此需要对信号进行滤波处理,提高信号的精度和可靠性。
数字信号处理技术常用的滤波方法有:低通滤波、高通滤波、带通滤波和带阻滤波。
例如,在医疗领域,心脏监测设备使用数字滤波器对心电图信号进行滤波处理,去除来自电源干扰等外部因素的噪声,提高信号的准确性。
2. 频谱分析对于某些需要精确测量的物理量,如声音、光照强度等,频谱分析能够更加准确地反映其特征、波形、频率等信息。
数字信号处理技术中常用的频谱分析方法有傅里叶变换、小波变换和短时傅里叶变换等。
例如,基于数字信号处理技术的高速摄像仪能够在低光、弱光环境下捕捉高速运动物体的运动轨迹。
在拍摄过程中,摄像仪将实时采集的模拟信号进行数字化处理和频谱分析,从而获得高频率的运动信息。
3. 特征提取数字信号处理技术能够对传感器收集到的信号进行数据挖掘和特征提取分析,从而提取出数据所蕴含的有用信息。
在传感器中,特征提取技术的应用具有很大的意义,例如,可用于判断物品的损坏情况、生物信号的识别、故障机器的检测等。
常用传感器和信号处理
常称为测速发电机,旋转对象带动角速度型模拟动圈式传感器旋转,角速度型
模拟动圈式传感器将会产生电动势e,通过测量输出电动势的大小就可以测出
旋转速度为
e
Ke
2.2.5 磁电式传感器
图2-16 模拟动圈式传感器
2.2.5 磁电式传感器
2.数字磁阻式传感器 如图2-17所示,将线圈置于磁铁周围,旋转运动的测速盘为导磁材料制成的齿轮状结构。 当测速盘跟随被测对象一起旋转时,测速盘的凸齿通过磁铁位置时,磁阻减小;而在齿隙 部位通过磁铁位置时,磁阻增大,导致线圈中的磁场强度发生变化,从而在线圈中产生一 个脉冲电动势,根据脉冲的频率就可计算出测速盘的转速,计算公式为
x
• 灵敏度高,则可得到较高的测量精度。但灵敏度与 测量范围成反比关系,灵敏度越高,测量范围就越 窄,同事稳定性也越差。
2.1.2 传感器的特性
2)线性度 通常情况下,传感器的实际静态特性输出的是曲线而 非直线。在实际工作中,为使仪表具有均匀刻度的读 数,常用一条拟合直线近似地代表实际的特性曲线。 线性度(非线性误差)就是描述拟合直线与实际特性 曲线近似程度的性能指标。 拟合直线的选取有多种方法,如将零输入和满量程输 出点相连的理论直线作为拟合直线;或将与特性曲线 上各点偏差的平方和最小的理论直线作为拟合直线, 此拟合直线称为最小二乘法拟合直线。
2)涡电流式传感器 涡电流式传感器是基于金属导体在交变磁场中的涡电流效应的传感器。该类型传 感器具有结构简单、响应快、灵敏度高等特点,但其仅限于测量具有金属表面的 物体。如图2-7所示,给线圈通入交变电流i1,则在其周围产生交变磁场H1,在H1 的作用下,靠近线圈的金属导体中产生了涡电流i2,i2在导体中自行闭合,进一步 产生交变磁场H2,H2的方向和H1相反并且抵抗H1,从而使线圈中的阻抗发生了变 化,进而影响了i1,通过对i1的变化进行检测,便可检测金属导体的位移大小或金 属存在与否。
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《传感器与检测技术》试题一、填空:(20分)1,测量系统的静态特性指标主要有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性等。
(2分) 2.霍尔元件灵敏度的物理意义是表示在单位磁感应强度相单位控制电流时的霍尔电势大小。
3、光电传感器的理论基础是光电效应。
通常把光线照射到物体表面后产生的光电效应分为三类。
第一类是利用在光线作用下光电子逸出物体表面的外光电效应,这类元件有光电管、光电倍增管;第二类是利用在光线作用下使材料内部电阻率改变的内光电 效应,这类元件有光敏电阻;第三类是利用在光线作用下使物体内部产生一定方向电动势的光生伏特效应,这类元件有光电池、光电仪表。
4.热电偶所产生的热电势是两种导体的接触电势和单一导体的温差电势组成的,其表达式为Eab (T ,To )=T B A T T BA 0d )(N N ln )T T (e k 0σ-σ⎰+-。
在热电偶温度补偿中补偿导线法(即冷端延长线法)是在连接导线和热电偶之间,接入延长线,它的作用是将热电偶的参考端移至离热源较远并且环境温度较稳定的地方,以减小冷端温度变化的影响。
5.压磁式传感器的工作原理是:某些铁磁物质在外界机械力作用下,其内部产生机械压力,从而引起极化现象,这种现象称为正压电效应。
相反,某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产生机械变形,这种现象称为负压电效应。
(2分)6. 变气隙式自感传感器,当街铁移动靠近铁芯时,铁芯上的线圈电感量(①增加②减小③不变)(2分)7. 仪表的精度等级是用仪表的(① 相对误差 ② 绝对误差 ③ 引用误差)来表示的(2分)8. 电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系,除(① 变面积型 ② 变极距型 ③ 变介电常数型)外是线性的。
(2分)9. 电位器传器的(线性),假定电位器全长为Xmax, 其总电阻为Rmax ,它的滑臂间的阻值可以用Rx = (① Xmax/x Rmax,②x/Xmax Rmax ,③ Xmax/XRmax ④X/XmaxRmax )来计算。
10、变面积式自感传感器,当衔铁移动使磁路中空气缝隙的面积增大时,铁心上线圈的电感量(①增大,②减小,③不变)。
11、在平行极板电容传感器的输入被测量与输出电容值之间的关系中,(①变面积型,②变极距型,③变介电常数型)是线性的关系。
12、在变压器式传感器中,原方和副方互感M 的大小与原方线圈的匝数成(①正比,②反比,③不成比例),与副方线圈的匝数成(①正比,②反比,③不成比例),与回路中磁阻成(①正比,②反比,③不成比例)。
13、传感器是能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,传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件 和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。
14、热电偶所产生的热电势是由两种导体的接触电势和单一导体的温差电势组成。
15、电阻应变片式传感器按制造材料可分为① _金属_ 材料和②____半导体__体材料。
它们在受到外力作用时电阻发生变化,其中①的电阻变化主要是由 _电阻应变效应 形成的,而②的电阻变化主要是由 温度效应造成的。
半导体 材料传感器的灵敏度较大。
16、在变压器式传感器中,原方和副方互感M 的大小与 绕组匝数 成正比,与 穿过线圈的磁通_成正比,与磁回路中 磁阻成反比。
17.磁电式传感器是利用导体和磁场发生相对运动而在导体两端 产生感应电势的。
而霍尔式传感器为霍尔元件在磁场中有电磁效应(霍尔效应)而输出电势的。
霍尔式传感器可用来测量电流,磁场,位移,压力。
(6分)18.测量系统的静态特性指标通常用输入量与输出量的对应关系来表征(5分)简答题1 简述热电偶的工作原理。
(6分)答:热电偶的测温原理基于物理的“热电效应”。
所谓热电效应,就是当不同材料的导体组成一个闭合回路时,若两个结点的温度不同,那么在回路中将会产生电动势的现象。
两点间的温差越大,产生的电动势就越大。
引入适当的测量电路测量电动势的大小,就可测得温度的大小。
2 以石英晶体为例简述压电效应产生的原理。
(6分)答:石英晶体在沿一定的方向受到外力的作用变形时,由于内部电极化现象同时在两个表面上产生符号相反的电荷,当外力去掉后,恢复到不带电的状态;而当作用力方向改变时,电荷的极性随着改变。
晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。
这种现象称为正压电效应。
反之,如对石英晶体施加一定变电场,晶体本身将产生机械变形,外电场撤离,变形也随之消失,称为逆压电效应。
石英晶体整个晶体是中性的,受外力作用而变形时,没有体积变形压电效应,但它具有良好的厚度变形和长度变形压电效应。
3 简述电阻应变片式传感器的工作原理(6分)答:电阻应变片的工作原理是基于电阻应变效应,即在导体产生机械变形时,它的电阻值相应发生变化。
4、什么是传感器动态特性和静态特性,简述在什么频域条件下只研究静态特就能够满足通常的需要,而在什么频域条件下一般要研究传感器的动态特性?(10分)答:传感器的特性是指传感器所特有性质的总称。
而传感器的输入输出特性是其基本特性,一般把传感器作为二端网络研究时,输入输出特性是二端网络的外部特性,即输入量和输出量的对应关系。
由于输入量的状态(静态、动态)不同分静态特性和动态特性。
静态特性是指当输入量为常量或变化极慢时传感器输入-输出特性。
动态特性指当输入量随时间变化时传感器的输入-输出特性。
可以从时域和频域来研究动态特性5、简述霍尔电动势产生的原理。
(5分)答:一块半导体薄片置于磁感应强度为B的磁场(磁场方向垂直于薄片)中,当有电流I流过时,电子受到洛仑兹力作用而发生偏转。
结果在半导体的后端面上电子有所积累。
而前端面缺少电子,因此后端面带负电,前端面带正电,在前后端面形成电场,该电场产生的力阻止电子继续偏转当两力相平衡时,电子积累也平衡,这时在垂直于电流和磁场的方向上6 光纤传感器的工作原理。
(4分)答:光导纤维工作的基础是光的全内反射,当射入的光线的入射角大于纤维包层间的临界角时,就会在光纤的接口上产生全内反射,并在光纤内部以后的角度反复逐次反射,直至传递到另一端面。
光纤传感器利用光导纤维,按其工作原理来分有功能型(或称物性型、传感型)与非功能型(或称结构型、传光型)两大类。
功能型光纤传感器其光纤不仅作为光传播的的波导,而且具有测量的功能。
非功能型光纤传感器其光纤只是作为传光的媒介,还需加上其他敏感元件才能组成传感器。
7、什么是传感器静态特性。
(4分)答:传感器的静态特性是指当输入量为常量或变化极慢时传感器输入—输出特性。
8、什么叫做热电动势、接触电动势和温差电动势?说明势电偶测温原理及其工作定律的应用。
分析热电偶测温的误差因素,并说明减小误差的方法(10分)答:①热电动势:两种不同材料的导体(或半导体)A、B串接成一个闭合回路,并使两个结点处于不同的温度下,那么回路中就会存在热电势。
因而有电流产生相应的热电势称为温差电势或塞贝克电势,通称热电势。
②接触电动势:接触电势是由两种不同导体的自由电子,其密度不同而在接触处形成的热电势。
它的大小取决于两导体的性质及接触点的温度,而与导体的形状和尺寸无关。
③温差电动势:是在同一根导体中,由于两端温度不同而产生的一种电势。
④热电偶测温原理:热电偶的测温原理基于物理的“热电效应”。
所谓热电效应,就是当不同材料的导体组成一个闭合回路时,若两个结点的温度不同,那么在回路中将会产生电动势的现象。
两点间的温差越大,产生的电动势就越大。
引入适当的测量电路测量电动势的大小,就可测得温度的大小。
⑤热电偶三定律a 中间导体定律热电偶测温时,若在回路中插入中间导体,只要中间导体两端的温度相同,则对热电偶回路总的热电势不产生影响。
在用热电偶测温时,连接导线及显示一起等均可看成中间导体。
b 中间温度定律任何两种均匀材料组成的热电偶,热端为T ,冷端为0T 时的热电势等于该热电偶热端为T 冷端为n T 时的热电势与同一热电偶热端为n T ,冷端为0T 时热电势的代数和。
应用:对热电偶冷端不为C 00时,可用中间温度定律加以修正。
热电偶的长度不够时,可根据中间温度定律选用适当的补偿线路。
c 参考电极定律如果A 、B 两种导体(热电极)分别与第三种导体C (参考电极)组成的热电偶在结点温度为(T ,0T )时分别为()0,T T E AC ,()0,T T E BC ,那么爱相同温度下,又A 、B 两热电极配对后的热电势为 ()()()000,,,T T E T T E T T E BC AC AB -=实用价值:可大大简化热电偶的选配工作。
在实际工作中,只要获得有关热电极与标准铂电极配对的热电势,那么由这两种热电极配对组成热电偶的热电势便可由上式求得,而不需逐个进行测定。
⑥误差因素:参考端温度受周围环境的影响措施:a C 00恒温法 b 计算修正法(冷端温度修正法)c 仪表机械零点调整法d 热电偶补偿法e 电桥补偿法f 冷端延长线法9、霍尔元件能够测量哪些物理参数?霍尔元件的不等位电势的概念是什么?温度补偿的方法有哪几种?(10分)答:霍尔组件可测量磁场、电流、位移、压力、振动、转速等。
霍尔组件的不等位电势是霍尔组件在额定控制电流作用下,在无外加磁场时,两输出电极之间的空载电势,可用输出的电压表示。
温度补偿方法:a 分流电阻法:适用于恒流源供给控制电流的情况。
b 电桥补偿法10,从传感器的静态特性和动态特性考虑,详述如何选用传感器。
答:考虑传感器的静态特性的主要指标,选用线性度大、迟滞小、重复性好、分辨力强、稳定性高、抗干扰稳定性高的传感器。
考虑动态特性,所选的传感器应能很好的追随输入量的快速变化,即具有很短的暂态响应时间或者应具有很宽的频率响应特性。
11,直流电桥和交流电桥有何区别?直流电桥的平衡条件是什么?应变片式电阻传感器、自感式、互感式、涡流式、电容式、热电阻式传感器分别可采用哪种电桥作为测量电路? 答:根据电源不同分为直流和交流电桥。
直流电桥优点:高稳定度直流电源容易获得,电桥平衡电路简单,传感器至测量仪表的连接导线分布参数影响小。
但是后续要采用直流放大器,容易产生零点漂移,线路也较复杂。
交流电桥在这些方面都有改进。
直流电桥平衡条件:R1/R2=R3/R4,R1R4=R2R3。
12光电池的工作原理,指出它应工作在电流源还是电压源状态。
答:光电池是基于光生伏特效应制成的,是自发电式;是有源器件。
它有较大面积的P一N 结,当光照射在P一N结上时则在结的两端出现电动势。
它应工作在电压源状态。
13按照传感型(功能型)和传输型光纤传感器的特点应该选用哪种光纤(单模/多模),为什么?答:功能型(或称物性型、传感型)光纤不仅作为光传播的波导而且具有测量的功能。