传感器输入端和输出端的表现形式

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传感器技术习题与答案

传感器技术绪论习题一、单项选择题1、下列属于按传感器的工作原理进行分类的传感器是（ B ）。

A. 应变式传感器B. 化学型传感器C. 压电式传感器D. 热电式传感器2、通常意义上的传感器包含了敏感元件和（ C ）两个组成部分。

A. 放大电路B. 数据采集电路C. 转换元件D. 滤波元件3、自动控制技术、通信技术、连同计算机技术和（ C ），构成信息技术的完整信息链。

A. 汽车制造技术B. 建筑技术C. 传感技术D.监测技术4、传感器按其敏感的工作原理，可以分为物理型、化学型和（ A ）三大类。

A. 生物型B. 电子型C. 材料型D. 薄膜型5、随着人们对各项产品技术含量的要求的不断提高，传感器也朝向智能化方面发展，其中，典型的传感器智能化结构模式是（ B ）。

A. 传感器＋通信技术B. 传感器＋微处理器C. 传感器＋多媒体技术D. 传感器＋计算机6、近年来，仿生传感器的研究越来越热，其主要就是模仿人的（ D ）的传感器。

A. 视觉器官B. 听觉器官C. 嗅觉器官D. 感觉器官7、若将计算机比喻成人的大脑，那么传感器则可以比喻为(B )。

A．眼睛 B. 感觉器官 C. 手 D. 皮肤8、传感器主要完成两个方面的功能：检测和（ D ）。

A. 测量B. 感知C. 信号调节D. 转换9、传感技术与信息学科紧密相连，是（ C ）和自动转换技术的总称。

A. 自动调节B. 自动测量C. 自动检测D. 信息获取10、以下传感器中属于按传感器的工作原理命名的是（ A ）A．应变式传感器 B．速度传感器C．化学型传感器 D．能量控制型传感器二、多项选择题1、传感器在工作过程中，必须满足一些基本的物理定律，其中包含（ABCD）。

A. 能量守恒定律B. 电磁场感应定律C. 欧姆定律D. 胡克定律2、传感技术是一个集物理、化学、材料、器件、电子、生物工程等学科于一体的交叉学科，涉及（ABC ）等多方面的综合技术。

A. 传感检测原理B. 传感器件设计C. 传感器的开发和应用D. 传感器的销售和售后服务3、目前，传感器以及传感技术、自动检测技术都得到了广泛的应用，以下领域采用了传感技术的有：（ ABCD ）。

传感器概述

第一章传感器概述1．1 传感器的组成与分类1．1．1 传感器的定义✧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。

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被测量的部分，转换元件指传感器中能将敏感元件输出转换为适于传输和测量的电信号部分。

✧传感器输出信号有很多形式，如电压、电流、频率、脉冲等，输出信号的形式由传感器的原理确定。

1．1．2 传感器的组成✧一般讲传感器由敏感元件和转换元件组成。

但由于传感器输出信号一般都很微弱，需要有信号调节与转换电路将其放大或转换为容易传输、处理、记录和显示的形式。

因此调节信号与转换电路及所需电源都应作为传感器组成的一部分。

如图1-1所示。

传感器组成方块图✧常见的调节信号与转换电路有放大器、电桥、振荡器、电荷放大器等，他们分别与相应的传感器相配合。

1．1．3 传感器的分类✧表1-1 按输入量分类、按工作原理分类、按物理现象分类、按能量关系分类和按输出信号分类。

1．2 传感器在科技发展中的重要性1．2．1 传感器的作用与地位将计算机比喻人的大脑，传感器比喻为人的感觉器官。

功能正常完美的感觉器官，迅速准确地采集与转换获得的外界信息，使大脑发挥应有的作用。

自动化程度越高，对传感器的依赖性就越大。

1．2．2 传感器技术是信息技术的基础与支柱现代信息技术的基础是信息采集、信息传输与信息处理，它们就是传感器技术、通信技术和计算机技术。

传感器在信息采集系统中处于前端，它的性能将影响整个系统的工作状态和质量。

1．2．3 科学技术的发展与传感器有密切关系传感器的重要性还体现在已经广泛应用于各个学科领域。

如工业自动化、农业现代化、军事工程、航天技术、机器人技术、资源探测、海洋开发、环境监测、安全保卫、医疗诊断、家用电器等领域。

1．3 传感器技术的发展动向✧传感器技术共性是利用物理定律和物质的物理、化学和生物特性，将非电量转换成电量。

✧传感器技术的主要发展方向一是开展基础研究，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与智能化。

第一章传感器的一般特性2zz

7、漂移

漂移是指传感器的被测量不变，而其输出量却发生了不希望有的改变。
y 灵敏度漂移
零点漂移灵敏度漂移时间漂移(时漂) 温度漂移(温漂)
2 1 零点漂移 O x
8 分辨力和阈值
(1)阈值：当传感器的输入从零开始缓慢增加时，只有在达到了某一值后，输出才发生可观测的变化，这个值说明了传感器可测出的最小输入量，称为传感器的阈值。 (2)分辨力：当传感器的输入从非零的任意值缓慢增加时，只有在超过某一输入增量后，输出才发生可观测的变化，这个输入增量称为传感器的分辨力。
取较大者为
RMax
ΔRmax2 ΔRmax1
R ( R Max yFS ) 100%
x
6.稳定性稳定性表示传感器在较长时间内保持其性能参数的能力，故又称长期稳定性。稳定性可用相对误差或绝对误差表示。表示方式如：个月不超过 %满量程输出。有时也采用给出标定的有效期来表示。
第一章传感器的一般特性
在工程应用中，任何测量装置性能的优劣总要以一系列的指标参数衡量，通过这些参数可以方便地知道其性能。这些指标又称之为特性指标。传感器可看作二端口网络，即有两个输入端和两个输出端，输出输入特性是其基本特性，可用静态特性和动态特性来描述。
输入
传感器
输出
1. 1 传感器的静特性
九、抗干扰能力
设计、选用、购买
1、量程和范围
传感器所能测量的最大被测量（输入量）的数值称为测量上
限，最小被测量称为测量下限，上限与下限之间的区间，则称为测量范围。

量程---测量上限与下限的代数差。
测量范围为-20～+20℃，量程为40℃；测量范围为-5～+10g，量程为15g；测量范围为100～1000Pa，量程为900Pa；

PLC输入输出公共端指导

PLC输入/输出点正负信号接法指导一、PLC输入的内部线路PLC输入的内部电路一般采用光电耦合电路。

这样做，是为了把外部电路和PLC 内部电路隔离开来，从而避免PLC内部电路受到来自于外部电路的干扰。

此图只示出了PLC的一个输入，其它输入一样，并且所有输入的公共端（COM）可以连接在一起，也可以分为几组连接在一起共用。

值得说明的是，公共端可以是发光二极管的阳极连接一起，也可以是阴极连接一起，根据发光二极管COM端连接的不同，可以分为“共阳极”和“共阴极”。

例如：三菱FX系列PLC输入电路就采用的是“共阳极”接法，而西门子或台达PLC的COM端是悬空的，可以由用户来根据实际需要或习惯来采用是“共阳极”还是“共阴极”。

要想让PLC的某个输入端有输入，光电耦合的发光二极管两端必须形成回路，即：COM端接“＋”时，输入必须引入“－”电平（共阳极）；COM端接“－”时，输入端必须引入“＋”电平（共阴极)。

二、PLC输入外部电路的形式PLC输入外部电路的外部节点形式共分为以下三种：1、无源节点输入，即：开关节点输入。

2、NPN和PNP节点输入3、二极管输入下面，就这三种节点输入的形式及接线方式简单说明一下。

1、无源节点输入（开关量输入）此种节点形式是PLC输入用的最多的一种形式。

使用此种形式时，只要注意PLC 的输入公共端是共阳极还是共阴极就行了。

如为共阳极，则通过开关节点引入的应该是负极，如为共阴极，则经过开关节点引入的应该是正极。

2、NPN和PNP节点输入一些传感器或接近开关的输出节点是NPN或PNP节点形式。

这时，做为PLC 的输入是选NPN还是PNP节点，一方面要看要看PLC的接线形式而定，另外还要看传感器或接近开关的接线形式。

下面举例来说明：如下图所示，传感器的输出是NPN形式的。

从图中负载接线可知，传感器动作时，输出0V（黑线④处）。

这就要求，PLC的公共端（COM）是正极。

因此，对于此线路，当PLC的公共端接（COM）正极时，PLC的输入就只能用NPN 形式。

接近开关NPN和PNP区别(初学必读!)

接近开关NPN和PNP区别（初学必读！）在市场上不同类型的接近开关当中，除二线制开关以外，无论是在工程设计时选型还是使用安装时都需要考虑传感器与系统（PLC）的输出连接方式。

大多数的接近开关输出回路无论是NPN型还是PNP型都是属集电极开路输出信号形式（AC型除外），且都具有最基本的3条信号线,其分别为（VCC；GND；OUT），也有4线制的OUT（NO+NC）。

一、NPN型、PNP型输出线定义要素首先我们对3条信号线定义或称呼进行说明:1. VCC：即为电源，又称为+V；（俗称电源正极，接红色或褐色线）。

2. GND：即为接地线，又称为0V；（俗称电源负极，接蓝色线）。

3. OUT：即为信号输出线，又称为负载；（接黑色（或白色）线）。

接着单纯的说明NPN型、PNP型代表的意思：NPN型：可简称N型，N表示信号端为负电压输出；内部开关连接于信号端与负极。

PNP型：可简称P型，P表示信号端为正电压输出；内部开关连接于信号端与正极。

同时两种类型都有NO(常开)型或NC(常闭)型不同的输出常态，在选型时单纯的选择NPN型或PNP型输出均是不全面的描述。

从信号端而言NPN型或PNP型严格来说应为如下情况：但是在实际应用中往往不仅仅简单了解信号端输出类型就能知道自己所需要的接近开关、光电开关、传感器之类的接线方法是否正确，还需要了解对具体应用的输入输出信号和电源。

多凯科技作为专业的传感器制造商，在多年与客户的接触中总结出，在实践中有直接连接中间继电器或者连接单片机使用的，也有连接PLC使用的，接入方式不同，对应的信号线接法也就不同，整理应用如下。

二、接近开关、光电开关接线方法接近开关是传感器中的一种，其连接并非单一形式，通用最多的是三线式；两线式相对简单，另四线连接方式也是基于三线的基础应需而产生的。

总合类型为：1. 二线制传感器：1-1、NO（常开型）1-2、NC （常闭型）注：二线制分AC（交流）和DC（直流）2. 三线制传感器：2-1、NPN - NO（常开型）2-2、NPN –NC（常闭型）2-3、PNP - NO（常开型）2-4、PNP –NC（常闭型）3. 四线制传感器：3-1、NPN（NO + NC）常开+常闭型3-2、PNP（NO + NC）常开+常闭型4. 接线图4-1、NPN型工作工程NPN型接近开关用于正极共点（COM），传感器内部开关是信号输出线OUT 与GND（0V）电源“－”极相连，相当于OUT信号输出低电平。

传感器的静态特性

传感器静态特性的一般知识传感器作为感受被测量信息的器件，总是希望它能按照一定的规律输出有用信号，因此需要研究其输出――输入的关系及特性，以便用理论指导其设计、制造、校准与使用。

理论和技术上表征输出――输入之间的关系通常是以建立数学模型来体现，这也是研究科学问题的基本出发点。

由于传感器可能用来检测静态量(即输入量是不随时间变化的常量)、准静态量或动态量(即输入量是随时间而变化的量)，理论上应该用带随机变量的非线性微分方程作为数学模型，但这将在数学上造成困难。

由于输入信号的状态不同，传感器所表现出来的输出特性也不同，所以实际上，传感器的静、动态特性可以分开来研究。

因此，对应于不同性质的输入信号，传感器的数学模型常有动态与静态之分。

由于不同性质的传感器有不同的内在参数关系(即有不同的数学模型)，它们的静、动态特性也表现出不同的特点。

在理论上，为了研究各种传感器的共性，本节根据数学理论提出传感器的静、动态两个数学模型的一般式，然后，根据各种传感器的不同特性再作以具体条件的简化后给予分别讨论。

应该指出的是，一个高性能的传感器必须具备有良好的静态和动态特性，这样才能完成无失真的转换。

1. 传感器静态特性的方程表示方法静态数学模型是指在静态信号作用下(即输入量对时间t 的各阶导数等于零)得到的数学模型。

传感器的静态特性是指传感器在静态工作条件下的输入输出特性。

所谓静态工作条件是指传感器的输入量恒定或缓慢变化而输出量也达到相应的稳定值的工作状态，这时，输出量为输入量的确定函数。

若在不考虑滞后、蠕变的条件下，或者传感器虽然有迟滞及蠕变等但仅考虑其理想的平均特性时，传感器的静态模型的一般式在数学理论上可用n 次方代数方程式来表示，即2n 012n y a a x a x a x =+++⋯+ （1-2）式中 x ――为传感器的输入量，即被测量；y ――为传感器的输出量，即测量值；0a ――为零位输出；1a ――为传感器线性灵敏度；2a ，3a ，…，n a ――为非线性项的待定常数。

传感器复习资料名词解释

传感器复习资料名词解释名词解释：1.应变效应一根金属导线在其拉长时电阻增大，在受压缩短时电阻减小。

这个规律被称为金属材料的电阻应变效应。

2.边缘效应对于电容式传感器，当极板厚度与极板距离可比时，两极板边缘处电力线出现分布不均匀的现象，即边缘效应。

3.霍尔效应金属或半导体薄片置于磁场中，当有电流流过时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势，这种物理现象称为霍尔效应。

4.直流电桥由联接成环形的四个电阻所组成，供桥电压为恒压源，这种线路称直流电桥。

5.传感器能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用信号输出的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。

6.动态模型在准动态信号或动态信号(输入信号随时间而变化)作用下，描述传感器输出量和输入量间关系的一种函数，通常称为晌应特性。

7.灵敏系数在稳态下传感器输出的变化量Δy与引起此变化量的输入变化量Δx的比值。

8.横向效应应变片既受轴向应变影响又受横向应变影响而引起电阻变化的现象称为横向效应。

9.电涡流金属导体放置在磁场中，当通过金属导体的磁通发生变化时，导体内就会产生感应电流，这种电流在导体中是自行闭合的，就像水中旋涡那样在导体内转圈，故称之为电涡流。

10.不等位电势在额定控制电流I 下，不加磁场时霍尔输出电极间的空载霍尔电势称为不等位电势，用Uo 表示。

11.光电流连接于电路中的光敏元件，其电子由于受光照射而使电路中增加的电流。

12.光电导效应在光线作用下，电子吸收光子的能量从键合状态过渡到自由状态，从而引起材料电导率的变化，这种现象被称为光电导效应。

13.静态灵敏度在稳态下传感器输出的变化量Δy与引起此变化量的输入变化量Δx的比值即为其静态灵敏度。

14.静态模型静态模型是指在输入静态信号（输入信号不随时间变化）的情况下，描述传感器输出与输入量间关系的一种函数。

15.霍尔效应金属或半导体薄片置于磁场中，当有电流流过时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势，这种物理现象称为霍尔效应。

PNP与NPN型传感器其实就是利用三极管的饱和和截止,输出两种状态

三线式的接近开关必须联接传感器的正电源和地端！
传感器电源必须与接近开关的电源属同一电源或者应该有电流形成回路才能工作！三菱则不必区别，因为它的开关量输入已经自带电源了！
需要注意：有些接近开关虽然为两线式，但有三根线，其中有一根是屏蔽线，应区别开来！
总结：对于PLC的开关量输入回路。我个人感觉日本三菱的要好得多，甚至比西门子等赫赫大名的PLC都要实用和可靠！其主要原因是三菱等日本PLC从欧美那儿学来技术并优化设计，作到：
对于NPN-NC型，在没有信号触发时，发出与VCC电源线相同的电压，也就是out线和电源线VCC连接，输出高电平VCC。当有信号触发后，输出线是悬空的，就是VCC电源线和out线断开。
对于NPN-NC+NO型，其实就是多出一个输出线OUT，根据需要取舍。2、PNP类
PNP是指当有信号触发时，信号输出线out和0v线连接，相当于输出低电平，ov。
台达DVP28SV型PLC的输出有两种类型：晶体管型输出或继电器型输出。
晶体管型输出的电流、电压规格为：0.3A/每点，30VDC以下；
继电器型输出的电流、电压规格为：1.5A/每点，250VAC以下或者30VDC以下。
设计、使用PLC要符合以上电流、电压规格，否则会损坏PLC输出通道。
首先要看你用什么类型，
4、至于漏型PLC不能直接接PNP型传感器，那是因为驱动电流不够，这个就比较麻烦了，模拟电子的课程。你只要弄懂第3点一般就没什么问题了。总结一下就是
PLC的源型输入————PLC输入点的光电耦合的公共端接0V；外部com口接24V。
PLC的漏型输入————PLC输入点的光电耦合的公共端接24V；外部com口接0V。
PNP与NPN型传感器其实就是利用三极管的饱和和截止，输出两种状态，属于开关型传感器。但输出信号是截然相反的，即高电平和低电平。PNP输出是低电平0，NPN输出的是高电平1。

温度传感器工作基本知识

温度传感器工作原理1.引脚★●GND接地。

●DQ为数字信号输入\输出端。

●VDD为外接电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）2.与单片机的连接方式★单线数字温度传感器DS18B20与单片机连接电路非常简单，引脚1接地（GND），引脚3（VCC）接电源+5V，引脚2（DQ）接单片机输入\输出一个端口，电压+5V和信号线（DQ）之间接有一个4.7k的电阻。

由于每片DS18B20含有唯一的串行数据口，所以在一条总线上可以挂接多个DS18B20芯片。

外部供电方式单点测温电路如图★外部供电方式多点测温电路如图★3.DS18B20的性能特点DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器。

与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位的数字值读数方式。

DS18B20的性能特点如下：●独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信。

●多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现多点组网功能。

●不需要外部器件。

●在寄生电源方式下可由数据线供电，电压范围为3.0~5.5V。

●零待机功耗。

●温度以9~12位数字量读出●用户可定义的非易失性温度报警设置。

●报警搜索命令识别并标识超过程序限定温度（温度报警条件）的器件。

●负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，只是不能正常工作。

4.内部结构.DS18B20采用3脚PR—35封装或8脚SOIC封装，其内部结构框图★64位ＲＯＭ的位结构如图★◆。

开始８位是产品类型的编号；接着是每个器件的唯一序号，共有４８位；最后８位是前面５６位的ＣＲＣ检验码，这也是多个DS18B20可以采用单线进行通信的原因。

非易失性温度报警触发器ＴＨ和ＴＬ，可通过软件写入用户报警上下限数据。

MSB LSB MSB LSB MSB LSB DS18B20温度传感器的内部存储器还包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的E2PROM。

第二章传感器的特性及标定

不重复误差是属于随机误差性质的，校准数据的离散程度是与随机误差的精度相关的，应根据标准偏差来计算重复性指标。重复性误差eR又可按下式来表示：
式中
——标准偏差。服从正态分布误差，可以根据贝赛尔公式来计算：

(2 ~ 3) eR 1000 0 yFS

式中
2 ( y y ) i i 1
X

2.1.3
迟滞
迟滞表示传感器在输入值增长的过程中（正行程）和减少的过程
中（反行程），同一输入量输入时，输出值的差别，如图所示，它是
传感器的一个性能指标。该指标反映了传感器的机械部件和结构材料等存在的问题，如轴承摩擦、灰尘积塞、间隙不适当、螺钉松动、元件磨损（或碎裂）以及材料的内部摩擦等。迟滞的大小通常由整个检
式中
y f x a0 a1x a2 x2 an xn
x ——输入信号； y ——输出信号； a0——零位输出； a1——传感器线性灵敏度； a2，a3，…，an——非线性系数。对于已知的输出——输
入特性曲线，非线性系数可由待定系数法求得。
X

多项式代数方程的四种情况:
an s nY s an1 s n1Y s a1 sY s a0Y s
m m 1
bm s X s bm1 s X s b1 sX s b0 X s
m m1
Y (s) bm s bm1s b1 s b0 H ( s) n n 1 X (s) an s an1s a1 s a0
初始值均为零时输出的拉氏变换和输入的拉氏变换之比dtdxdtdywwwnuceducn223频率响应函数初始值均为零时输出的傅立叶变换和输入的傅立叶变换之比是在频域中对系统传递信息特性的描述傅立叶变换a表示输出量幅值与输入量幅值之比相对于信号频率的关系称为幅频特性

传感器ab线输出原理

传感器ab线输出原理传感器ab线输出原理是指传感器通过ab线将所测量的信号输出给外部设备或系统。

传感器是一种能够感知和测量物理量的装置，它通过将物理量转化为电信号，再通过ab线将这些信号传输出来。

ab线是传感器与外部设备或系统之间的连接线路，它承载着传感器输出的信号。

通常情况下，ab线由两根导线组成，其中一根是信号线（a线），用于传输传感器输出的电信号；另一根是地线（b线），用于提供电路的返回路径和保证信号的稳定性。

传感器ab线输出原理的实现依赖于传感器内部的电路和信号处理技术。

当传感器感知到所测量的物理量后，它会将这个物理量转化为相应的电信号。

这个信号经过传感器内部的电路处理后，通过ab线输出给外部设备或系统。

在传感器ab线输出原理中，信号的传输是通过电流或电压的变化来实现的。

传感器将所测量的物理量转化为电信号后，通过改变电流或电压的大小来表示不同的测量结果。

这个变化的电信号经过ab线传输到外部设备或系统后，再经过相应的解析和处理，就可以得到最终的测量结果。

传感器ab线输出原理的应用非常广泛。

在工业自动化控制系统中，传感器常常用于测量温度、压力、流量等物理量，并通过ab线将测量结果传输给PLC（可编程逻辑控制器）或DCS（分布式控制系统），实现对生产过程的监测和控制。

在汽车电子系统中，传感器也被广泛应用于测量车速、发动机转速等参数，并通过ab线将这些信息传输给车载电子设备，实现车辆的智能控制和故障诊断。

传感器ab线输出原理是传感器将所测量的物理量转化为电信号，并通过ab线将这些信号输出给外部设备或系统的工作原理。

通过ab 线的连接，传感器与外部设备或系统实现了信息的传递和交互，为各种应用场景提供了可靠的测量和控制手段。

第二章传感器的基本特性

47
二阶系统的动态响应（振动系统）
二阶系统传递函数
b0 kw Y ( s) H ( s) 2 2 X ( s) a2 s a1s a0 s 2 wm s wn
零漂＝
Y0 100% YFS
式中 ΔY0 ——最大零点偏差；
YFS ——满量程输出。
22
温度漂移
传感器在外界温度变化时输出量的变化
温漂＝
max 100% YFS T
式中 Δmax —— 输出最大偏差； ΔT —— 温度变化范围； YFS —— 满量程输出。
23
其它特性指标
分辨率—— 传感器能够检测到的最小输入增量；
14
迟滞
重合的现象称迟滞。
输入量增大
传感器在正、反行程期间输入、输出曲线不
输入量减小
15
迟滞误差一般由满量程输出的百分数表示：
H H max / Y
FS
100%
H max Y2 Y1
例：一电子秤
增加砝码电桥输出减砝码输出
为正、反行程输出值间的最大差值
10g —— 50g —— 100g —— 200g 0.5 mv --- 2mv --- 4mv --- 10mv 1 mv --- 5mv --- 8mv --- 10mv
16
重复性
传感器输入量按同一方向作多次测量时，输出特性不一致的程度。
17
重复性误差用最大重复偏差表示：
Rmax rR 100% YFS
43
反变换后得出输出的振幅和频率变化特性
e 1 ( / ) y (t ) sin(t ) 2 2 2 2 (1/ ) (1/ )

如何判断传感器信号类型

如何判断接近开关信号类型PNP与NPN型传感器其实就是利用三极管的饱和和截止，输出两种状态，属于开关型传感器。

但输出信号是截然相反的，即高电平和低电平。

PNP输出是低电平0，NPN输出的是高电平1。

PNP与NPN型传感器（开关型）分为六类：1、NPN-NO（常开型）2、NPN-NC（常闭型）3、NPN-NC+NO（常开、常闭共有型）4、PNP-NO（常开型）5、PNP-NC（常闭型）6、PNP-NC+NO（常开、常闭共有型）PNP与NPN型传感器一般有三条引出线，即电源线VCC、0V线，out信号输出线。

一、NPN类NPN是指当有信号触发时，信号输出线out和电源线VCC连接，相当于输出高电平的电源线。

1.对于NPN-NO型，在没有信号触发时，输出线是悬空的，就是VCC电源线和out线断开。

有信号触发时，发出与VCC电源线相同的电压，也就是out线和电源线VCC连接，输出高电平VCC。

2.对于NPN-NC型，在没有信号触发时，发出与VCC电源线相同的电压，也就是out线和电源线VCC连接，输出高电平VCC。

当有信号触发后，输出线是悬空的，就是VCC电源线和out线断开。

3.对于NPN-NC+NO型，其实就是多出一个输出线OUT，根据需要取舍。

2、PNP类PNP是指当有信号触发时，信号输出线out和0v线连接，相当于输出低电平，ov。

1.对于PNP-NO型，在没有信号触发时，输出线是悬空的，就是0v线和out 线断开。

有信号触发时，发出与OV相同的电压，也就是out线和0V线连接，输出输出低电平OV。

2.对于PNP-NC型，在没有信号触发时，发出与0V线相同的电压，也就是out线和0V线连接，输出低电平0V。

当有信号触发后，输出线是悬空的，就是0V线和out线断开。

3.对于PNP-NC+NO型，和NPN-NC+NO型类似，多出一个输出线OUT，及两条信号反相的输出线，根据需要取舍。

我们一般常用的是NPN型，即高电平有效状态。

PLC与各类传感器的接线方法【详细】

传感器与PLC接线一、概述PLC 的数字量输入接口并不复杂，PLC 为了提高抗干扰能力，输入接口都采用光电耦合器来隔离输入信号与内部处理电路的传输。

因此，输入端的信号只是驱动光电耦合器的内部LED 导通，被光电耦合器的光电管接收，即可使外部输入信号可靠传输。

目前PLC 数字量输入端口一般分单端共点与双端输入，由于有区别，用户在选配外部传感器时接法上需要一定的区分与了解才能正确使用传感器与PLC 为后期的编程工作和系统稳定奠定基础。

二、输入电路的形式1、输入类型的分类PLC的数字量输入端子，按电源分直流与交流，按输入接口分类由单端共点输入与双端输入，单端共点接电源正极为SINK（sink Current 拉电流），单端共点接电源负极为SRCE（source Current 灌电流）。

2、词语的概述SINK漏型为电流从输入端流出，那么输入端与电源负极相连即可，说明接口内部的光电耦合器为单端共点为电源正极，可接NPN型传感器。

SOURCE源型为电流从输入端流进，那么输入端与电源正极相连即可，说明接口内部的光电耦合器为单端共点为电源负极，可接PNP型传感器。

接近开关与光电开关三、四线输出分NPN 与PNP 输出，对于无检测信号时NPN 的接近开关与光电开关输出为高电平（对内部有上拉电阻而言），当有检测信号，内部NPN 管导通，开关输出为低电平。

对于无检测信号时PNP 的接近开关与光电开关输出为低电平（对内部有下拉电阻而言），当有检测信号，内部PNP 管导通，开关输出为高电平。

以上的情况只是针对，传感器是属于常开的状态下。

3、按电源配置类型（1）直流输入电路如图1，直流输入电路要求外部输入信号的元件为无源的干接点或直流有源的无触点开关接点，当外部输入元件与电源正极导通，电流通过R1，光电耦合器内部LED，VD1（接口指示）到COM端形成回路，光电耦合器内部接收管接受外部元件导通的信号，传输到内部处理；这种由直流电提供电源的接口方式，叫直流输入电路；直流电可以由PLC内部提供也可以外接直流电源提供给外部输入信号的元件。

传感器原理及应用复习题

一、判断题（在正确的后面划√，错误的后面划×）1. 传感器是获取信息的重要途径和手段，它相当于人的五官。

传感器技术是构成现代信息技术的三大支柱之一，在一定程度上它决定着机器人水平的高低。

（）2. 传感器正从传统的分立式朝着集成化、微型化、多功能化、智能化、网络化、光机电一体化的方向发展。

（）3. 物联网是将各种信息传感器设备按约定的协议与互联网结合起来，形成一个巨大的网络，进行信息交换和通信，以实现智能化的识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

（）4. 传感器实际输入输出曲线偏离理想拟合直线的程度称为线性度，通常用最大偏差与满量程输出之比的百分数来表示。

（）5. 在稳定工作条件下，传感器的灵敏度是一个无单位的常数，它与外加电源电压无关。

（）6. 在相同条件下，传感器在正行程（输入量由小到大）和反行程（输入量由大到小）期间，所得输入、输出曲线不重合的现象称重复性。

（）7. 一阶传感器系统的动态响应主要取决于时间常数，越小越好，减少时间常数可以改善传感器频率特性，加快响应过程。

（）8. 二阶传感器对阶跃信号响应和频率响应特性的好坏很大程度上取决于阻尼系数和固有频率。

（）9. 直线电阻丝绕成敏感栅后，虽然长度相同，但应变不同，圆弧部分使灵敏度下降，这种现象称为横向效应。

敏感栅越窄，基片越长的应变片，横向效应越小。

（）10. 压阻式传感器是利用半导体材料压阻效应制作的电阻式应变传感器，其性能优于金属应变效应制作的电阻式应变传感器，主要用于压力测量。

（）11．电容传感器本身电容量较大，连接电缆的电容量很小（每米几百皮法），这样在低频时电缆的容抗较大，对传感器灵敏度影响就较大，因此低频工作时的电容传感器连接电缆的长度不能任意变化。

（）12．脉冲宽度调制电路适用于任何形式的电容传感器，并有理论线性度。

该电路不需解调、检波，对电源也没有什么严格要求，是电容传感器的常用电路。

（）13．根据电涡流效应制作的传感器称电涡流传感器。

第1章传感器的一般特性-2

31
（3）传感器的时域动态性能指标：
①上升时间tr ②峰值时间tp ③调节时间ts ④超调量σ%
32
tr-上升时间,系统输出响应从零开始第一次上升到稳态值时间。 tp-峰值时间，系统输出响应从零开始第一次到达峰值时间。 ts-调节时间，系统输出响应达到并保持在稳态值±5%(±2%)误差 33
yt y20 t
6
静态测量不确定度
又称静态误差，指传感器在其全量程内任一点的输出值与其理论值的可能偏离程度。常用标准差σ计算
1 n 2 (yi ) n 1 i 1
(2 ~ 3) 100% YFS
7
例子：
• 测控技术与仪器专业——“量子”科技创新团队研制了一台称重传感器的样机，对该传感器进行校准实验后获得下表所列的数据。 • 试根据表中的数据确定该传感器的线性度、灵敏度、迟滞等静态特性参数指标。
Lmax L 100% YFS
2
• 线性度计算时拟合直线常用的拟合方法有：
– – – – –
y YF S
理论拟合过零旋转拟合端点连线拟合端点平移拟合最小二乘拟合
Lm ax
y y
y YF S
Lm ax
L1 ＝ Lm ax
YF S
YF S
L3 ＝ Lm ax
28
(2）二阶传感器的单位阶跃响应
二阶传感器的微分方程为
d 2 y (t ) dy(t ) 2 2 2 y ( t ) 0 0 0 kx(t ) 2 dt dt
设传感器的静态灵敏度k=1，其二阶传感器的传递函数为
2 0 H ( s) 2 2 s 20 s 0
9
例子：热电偶测温

传感器放大器原理

传感器放大器原理
传感器放大器是一种用于放大传感器输出信号的电路。

其工作原理基于放大器电路的原理和特性。

传感器输出信号通常非常微弱，因此需要借助放大器来增大信号幅值，使其能够被后续电路正确处理。

传感器放大器通常由输入端、放大电路和输出端构成。

在输入端，传感器将其输出信号通过传输线路连接到放大电路。

放大电路的核心是放大器，其通常由放大器芯片组成。

放大器芯片内部包含放大电路，可以对输入信号进行放大并输出。

放大器芯片内部的放大电路根据不同的传感器类型和要求有所差异。

例如，对于电压型传感器，放大电路通常采用差动放大器来抑制噪声，并通过放大器芯片内部的反馈电路来控制增益。

而对于电流型传感器，放大电路通常采用转换电流为电压的电路。

输出端通过连接到放大器芯片的输出引脚来获取放大后的信号。

输出端可以连接到接收电路或者其他后续电路，用于处理和分析放大后的信号。

传感器放大器在实际应用中起到了至关重要的作用，可以提高传感器的灵敏度和稳定性。

同时，合理设计的传感器放大器可以降低信号噪声和电磁干扰，提高信号质量。

总的来说，传感器放大器通过放大器芯片内部的放大电路，增
大传感器输出信号的幅值，从而实现对微弱信号的放大和处理。

它在传感器应用领域具有重要的地位和作用。