传感器基本知识重点
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。
- 间接测量传感器：通过其他物理量的变化间接测量感知物理量的传感器，如电磁流量计、毫米波雷达等。
三、传感器的工作原理传感器的工作原理多种多样，其中常见的包括电阻变化原理、电容变化原理、光电效应原理、霍尔效应原理等。
不同类型的传感器采用不同的工作原理来感知物理量，并将其转化为电信号输出。
传感器应用全章基本知识点
第一章检测与传感技术基础检测系统由传感器、测量电路、显示记录装置组成。
根据测量手段分：直接测量、间接测量、组合测量测量方式：偏差式测量（指针式万用表）、零位式测量（天平）、微差式测量（电子称）。
测量系统由被测对象、传感器、变送器、传输通道、信号处理环节、显示装置测量误差的表示方法：绝对误差、实际相对误差、引用误差、基本误差、附加误差测量误差的性质：随机误差、系统误差、粗大误差传感器的组成：敏感元件、转换元件、信号调理转换开关传感器的静态特性：灵敏度（大）、迟滞（小）、线性度（小）、重复性（小）、精度（大）、漂移（小）灵敏度：输出量Y与引起输出增量Y的相应输入量增量X之比线性度：输出与输入之间数量关系的线性程度（拟合直线）迟滞：传感器在输入量由小到大级输入量由大到小变化期间其输入输出特性曲线不重合的现象第二章应变式传感器金属电阻应变片由基片、敏感栅（核心，有丝式和箔式）、覆盖层、引线组成。
康铜是广泛应用材料（热电偶也用）。
电阻应变片的温度补偿方法：线路补偿（电桥补偿）和自补偿（不容易实现）。
为了减小和克服非线性误差，常采用差动电桥。
第三章电容式传感器电容式传感器可分为变极距型、变面积型、变介电常数型。
电容式传感器测量电路：调频电路（电容转频率通过鉴频器转电压）、运算放大器（电容转电压）、二极管双T型交流电桥（电容转电压）、环形二极管充放电、脉冲宽度调制电路（电容转电压）第四章电感式传感器变磁阻式传感器（自感型）可分为变气隙型电感式传感器（常用）和变面积型电感式传感器。
为了提高灵敏度采用差动式电感传感器。
电涡流传感器分为高频反射式和低频透射式，测量电路有调频式和调幅式第五章压电式传感器压电材料有压电晶体、压电陶瓷、有机压电材料居里点：压电材料开始丧失压电特性的温度。
X轴电轴纵向y轴机械轴横向产生压电效应z轴光轴不产生。
原始的压电陶瓷不具有压电性质，必须要有外加电场和压力（极化方向）的共同作用。
目前常用锆钛酸铅PZT。
传感器基础知识点整理
传感器基础知识点整理
本文档旨在梳理传感器的基础知识点，帮助读者了解传感器的工作原理和常见类型。
1. 传感器简介
传感器是一种用于检测和测量物理量的器件，可以将各种物理量（如温度、压力、力、光等）转换为可读取的电信号。
2. 传感器的工作原理
传感器工作原理根据不同的物理量而异，但通常包括以下几个步骤：
- 接收：传感器接收待测物理量的信号。
- 转换：传感器将接收到的信号转换成可读取的电信号。
- 输出：传感器将转换后的电信号输出给其他设备或系统。
3. 传感器的常见类型
3.1 温度传感器
温度传感器用于测量环境或物体的温度。
常见的温度传感器有：
- 热电偶：基于热电效应，利用两种不同金属的接触产生电势
差来测量温度。
- 热敏电阻：利用材料电阻与温度的关系来测量温度。
3.2 压力传感器
压力传感器用于测量气体或液体的压力。
常见的压力传感器有：
- 压阻式传感器：利用应变片的变形来测量压力。
- 电容式传感器：利用电容的变化来测量压力。
- 压力膜片传感器：利用薄膜片的弯曲来测量压力。
3.3 光传感器
光传感器用于检测光的存在、光的强度或光的颜色。
常见的光传感器有：
- 光敏电阻：利用光照射产生的光电效应来测量光的强度。
- 光电二极管：基于光电效应来测量光的强度。
- 光电三极管：在光电二极管的基础上增加了一个控制端口，用于增强灵敏度。
4. 总结
本文档简要介绍了传感器的基础知识点，包括传感器的工作原理和常见类型。
通过了解这些知识，读者可以更好地理解传感器的应用场景和原理。
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。
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（即输入量是随时间变化的变量），于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和动态特性。
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。
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。
12.精确度：随机误差和系统误差都小；精密度：随机误差小；准确度：系统误差小。
储备知识：（1） 精确度：是精密度与准确度两者的总和，精确度高表示精密度和准确度都比较高。
在最简单的情况下，可取两者的代数和。
机器的常以测量误差的相对值表示。
与精确度有关指标：精密度、准确度和精确度(精度)（2）精密度：说明测量传感器输出值的分散性，即对某一稳定的被测量，由同一个测量者，用同一个传感器，在相当短的时间内连续重复测量多次，其测量结果的分散程度。
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a1dtdy +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。
4.变隙式电感传感器的结构、工作原理、输出特性及其差动变隙式传感器的优点由线圈、铁芯和衔铁构成；在线圈中放入圆柱形衔铁当衔铁上下移动时，自感量将相应变化，构成了电感式传感器输出函数为L=ω2μ0S0／2δ 其中μ0为空气的磁导率，S0为截面积，δ为气隙厚度。
传感器与检测技术重点知识点总结
传感器与检测技术重点知识点总结传感器是一种能够感知、收集并转换物理量或化学量等信息的装置。
它广泛应用于各个行业和领域，如工业生产、环境监测、医疗设备、汽车等。
以下是传感器与检测技术的一些重点知识点总结。
1.传感器的基本原理-传感器是通过感知或测量物理量或化学量等信息，并将其转化为可用的电信号输出。
-常见的物理量包括温度、压力、湿度、光照强度、流量等；化学量包括气体浓度、pH值等。
-传感器的工作原理包括电学、热学、光学、化学以及机械等不同的原理。
-传感器的输出信号可以是电压、电流、频率、电阻等形式。
2.传感器的分类-按照感知的物理量或化学量的不同，传感器可以分为温度传感器、压力传感器、光敏传感器、流量传感器等。
-按照测量原理的不同，传感器可以分为电阻传感器、电容传感器、电感传感器、化学传感器等。
-按照输出信号类型的不同，传感器可以分为模拟输出传感器和数字输出传感器。
3.传感器的特性与参数-灵敏度：传感器响应物理量变化的能力，它决定了传感器的测量范围和分辨率。
-精度：传感器测量值与真实值之间的偏差，包括系统误差、随机误差等。
-响应时间：传感器从感知到输出响应所需的时间。
-可靠性：传感器在一定环境条件下长时间稳定工作的能力。
-线性度：传感器输出信号与输入物理量之间的线性关系。
-温度影响：传感器在不同温度下性能的稳定性。
-零点漂移：在长时间使用过程中，传感器输出信号发生的零点偏移。
-跨度漂移：在长时间使用过程中，传感器输出信号的量程偏移。
-电磁兼容性：传感器在干扰条件下的工作能力。
4.传感器的应用领域-工业生产：用于监测和控制工艺过程中的温度、压力、流量等参数，提高生产效率和质量。
-环境监测：用于监测大气污染、水质污染、噪声等环境参数，保护生态平衡和人类健康。
-汽车行业：用于汽车发动机的温度、压力、氧气浓度等参数的监测和控制，提高汽车性能和安全性。
-医疗设备：用于监测病人的体温、心率、血压等生理参数，辅助医疗诊断和治疗。
(完整版)传感器期末复习重点知识点总结必过.doc
国家标准对传感器定义是：
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和装置
以上定义表明传感器有以下含义：
1、它是由敏感元件和转换元件构成的检测装置；
2、能按一定规律将被测量转换成电信号输出；
3、传感器的输出与输入之间存在确定的关系；
按使用的场合不同又称为:变换器、换能器、探测器
1.1.2传感器的组成
传感器由敏感元件、转换元件、基本电路三部分组成：
图示 ：被测量---敏感原件-----转换原件----基本电路-------电量输出
电容式压力传感器-------------------压电式加速度传感器----------------------电位器式压力传感器
1.1.3传感器的分类
第一章传感器概述
人的体力和脑力劳动通过感觉器官接收外界信号， 将这些信号传送给大脑， 大脑把这些信号分析处理传递给肌体。
如果用机器完成这一过程， 计算机相当人的大脑， 执行机构相当人的肌体， 传感器相当于人的五官和皮肤。
1.1.1传感器的定义
广义： 传感器是一种能把特定的信息（物理、化学、生物）按一定规律转换成某种可用信号的输出器件和装置。
1） 按传感器检测的范畴分类：生物量传感器、化学量传感器、物理量传感器、
2）按输入量分类：速度、位移、角速度、力、力矩、压力、流速、液面、温度、湿度
3）按传感器的输出信号分类：模拟传感器数字传感器
4）按传感器的结构分类：结构型传感器、物性型传感器、复合型传感器
5）按传感器的功能分类：智能传感器、多功能传感器、单功能传感器
差！
入信号按正弦 化 ，分析 特性的相位、振幅、
率， 称 率响 ；
传感器基础知识介绍重点
湖南铁道职业技术
传感器基础知识介绍
应 用 电 子 技 术 专 业 教 学 资 源 建 设
三、传感器的基本特性
任务4 掌握线性度的概念 线性度又称非线性误差，是指传感器实际特性曲 线与拟合直线（有时也称理论直线）之间的最大 偏差与传感器量程范围内的输出之百分比。
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传感器基础知识介绍
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三、传感器的基本特性
任务1 了解传感器的特性参数有哪些 传感器的特性一般指输入、输出特性。 传感器的特性包括：灵敏度、分辨力、线性度、 迟滞、重复性、漂移等。
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一、传感器的定义和作用
任务3 理解传感器的作用
在流水线上， 边加工，边检 验，可提高产 品的一致性和 加工精度。
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二、传感器的组成与分类
任务1 理解传感器的组成
举例：测量压力的电位器式压力传感器
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传感器基础知识介绍
当传感器的输出、输入量的量纲相同时，灵敏度 可理解为放大倍数。 提高灵敏度，可得到较高的测量精度。但灵敏度 愈高，测量范围愈窄，稳定性也往往愈差。
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三、传感器的基本特性
任务3 理解分辨力的概念 分辨力：指传感器能检出被测信号的最小变化 量。 当被测量的变化小于分辨力时，传感器对输入 量的变化无任何反应。
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。
3. 医疗设备在医疗设备领域，传感器可以用于心率监测、血压监测、血糖监测等，为医疗人员提供重要的生理参数。
4. 汽车工业在汽车工业中，传感器可以用于车速测量、车重检测、发动机温度检测等，提高车辆的性能和安全性。
五、传感器的未来发展趋势1. 多功能集成传感器未来发展趋势是实现多功能集成，将多种传感功能整合在一个器件中，提高传感器的智能化和多功能性。
第一章传感器技术基础知识
时间常数：用时间常数τ来表征一阶传感器的动态特性。τ越小， 频带越宽。
固有频率：二阶传感器的固有频率ωn表征了其动态特性。
传感器的选用原则
与测量条件有关的因素 (1)测量的目的 (2)被测试量的选择 (3)测量范围 (4)输入信号的幅值，频带宽度 (5)精度要求 (6)测量所需要的时间
相应的响应曲线 ：
传感器存在惯性，它的输出不能立即复现输入信号，而是从零开 始，按指数规律上升，最终达到稳态值。 理论上传感器的响应只在t趋于无穷大时才达到稳态值，但实际上 当t=4τ时其输出达到稳态值的98.2%，可以认为已达到稳态。 τ越小，响应曲线越接近于输入阶跃曲线， 因此，τ值是一阶传感器重要的性能参数。
测量
测量是指人们用实验的方法，借助于一定的仪器或 设备，将被测量与同性质的单位标准量进行比较，
并确定被测量对标准量的倍数，从而获得关于被测
量的定量信息。
xnu或
x——被测量值；
n x u
u——标准量，即测量单位；
n——比值，含有测量误差。
测量过程
传感器从被测对象获取被测量的信息，建立起 测量信号，经过变换、传输、处理，从而获得 被测量量值的过程。
线性传感器
S y x
灵敏度是它的静态特性的斜率，即S为常数。
非线性传感器
它的灵敏度S为一变量，用下式表示。
S dy dx
传感器的灵敏度如图1-3所示。
Y
Y
S y - y0
Yo
x
X O
a）线形传感器
Байду номын сангаас
Y dy
dx S dy dx X
传感器的主要学习知识重点
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(Transduction circuit) ：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。
第一章传感器的一般特性1.传感器的基本特性动态特性静态特性2.衡量传感器静态特性的性能指标（1）测量范围、量程（2）线性度%100max⨯∆±=⋅SF L y δ 传感器静态特性曲线及其获得的方法传感器的静态特性曲线是在静态标准条件下进行校准的。
传感器与检测技术基础知识
X Ax A0
测量值：由测量器具读数装置 所指示出来的被测量的数值。
【例1】
约定真值：被测 量用基准器测量
出来的值。 （真值的替身）
某采购员分别在A 、B 、C 三家商店购买 100kg牛肉干、10kg牛肉干、1kg牛肉干，发现均 缺少约0.5kg，但该采购员对C家卖牛肉干的商店
意见最大，是何原因？
（2）相对误差 —— 反映测量值的精度
①实际相对误差
A
X A0
100%
②示值相对误差
x
X Ax
100%
③满度相对误差
m
X Am
100%
仪器 满度值
当ΔX取为ΔXm时，最大满度相对误差就被用来 确定仪表的精度等级S：—— 反映仪表综合误差的 大小
S X m 100 Am
或
S X m 100 Amax Amin
1.传感器的静态特性 —— 被测量的值处于稳定
（1）线性度
状态时的输出-输入关系。
指传感器的输出与输入之间数量关系的线性 程度。
传感器的输出与输入关系：
y a0 a1x1 a2x2 anxn
如果传感器非线性的方次不高，输入量变化 范围较小，则可用一条直线（切线或割线）近似 地代表实际曲线的一段，使传感器的输出-输入特 性线性化，所采用的直线称为拟合直线。
（仪表下限刻 度值不为零时）
S X m 100 Am
若已知仪表的精度等级和量程，则最大绝对误 差为？
Xm S% Am
我国电工仪表等级分为七级，即： 0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0级
【思考题】有一数字温度计，它的测量范围为 - 50℃ ～ + 150℃，精度为0.5级。求当示值分别为 - 20℃和 + 100℃时的绝对误差和示值相对误差。
传感器知识点
传感器知识点一、什么是传感器？传感器是一种可以将环境中的物理量或化学量转换为电信号的装置。
它通过感受、测量和探测环境中的各种物理量，如温度、湿度、压力、流量等，并将其转化为可供电子设备处理的电信号。
二、传感器的分类1. 根据测量的物理量分类：- 温度传感器：用于测量环境或物体的温度。
- 压力传感器：用于测量气体或液体的压力。
- 湿度传感器：用于测量空气中的湿度水分含量。
- 光照传感器：用于检测环境中的光照强度。
- 加速度传感器：用于测量物体的加速度。
- 位置传感器：用于测量物体在空间中的位置。
2. 根据测量原理分类：- 电阻型传感器：利用物体电阻值与物理量之间的关系进行测量。
- 电容型传感器：利用物体电容值与物理量之间的关系进行测量。
- 压阻型传感器：利用物体阻值与物理量之间的关系进行测量。
- 磁阻型传感器：利用物体磁阻值与物理量之间的关系进行测量。
- 光电传感器：利用物体与光之间的相互作用进行测量。
三、传感器的应用1. 工业自动化领域：- 温度传感器被广泛用于测量工业过程中的温度，以控制物体的加热或冷却过程。
- 压力传感器用于测量管道中的液体或气体压力，以确保工业过程的正常运行。
- 光照传感器可用于在工业生产线上检测产品的正确定位和识别。
2. 环境监测领域：- PM2.5传感器用于测量空气中的颗粒物含量，以实时监测空气质量。
- 湿度传感器可用于测量土壤湿度，以帮助农民进行精确灌溉。
3. 医疗设备领域：- 心率传感器用于监测患者的心率情况。
- 血糖传感器可用于测量患者的血糖水平。
4. 智能家居领域：- 温度传感器和湿度传感器用于控制智能家居设备，如空调、加湿器等。
- 光照传感器可用于智能家居自动调节照明亮度。
四、未来发展趋势随着物联网技术的发展，传感器在各个领域的应用将越来越广泛。
传感器将更小、更智能化，能够实现更多的功能。
同时，传感器的精度和稳定性也将不断提高，使得测量结果更加准确可靠。
总结：传感器是现代科技发展中不可或缺的重要组成部分。
传感器基础知识
一阶传感器
二阶传感器
⑶ 瞬态响应特性指标
各指标定义如下：
① 时间常数τ 一阶传感器的上升到63.2%所需的时间，称为时
间常数。 ② 延迟时间td 输出达到稳态值的50%所用的时间。
③上升时间tr 输出达到稳态值的90%所用的时间。
⑶ 瞬态响应特性指标
④峰值时间tp 阶跃响应曲线达到第一个峰 值所需时间。
1.1.2 传感器的组成和分类
1．传感器的组成
传感器是由敏感元件、转换元件和测量电路 组成。
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1
直接感受被测量的变化，并输出与被测量成确 定关系的某一物理量的元件。
敏感元件是传感器的核心
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2
转换元件： 将敏感元件输出的物理量转换成 适于传输或测量电信号的元件。
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B、结构型传感器是依靠传感器结构参数的变化实 现信号变换，如：电容式传感器。
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6
1.1.3 传感器基本特性
传感器的基本特性是指系统的输入与输出关系特性， 即传感器系统的输出信号y(t)和输入信号（被测量） x(t)之间的关系，
传感器系统示意图
当传感器的输入信号是常量，不随时间变化 时，其输入输出关系特性称为静态特性。
2) 偏差式测量、零位式测量与微差式测量
3) 等精度测量与非等精度测量 4) 静态测量与动态测量
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45
1.2. 3 检测系统
1、检测系统的构成
检测系统是由被测对象、传感器、数据传输环节、 数据处理环节和数据显示环节构成。 （P9）
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46
1.2. 3 检测系统
检测系统又分：开环检测系统与闭环检测系统
传感器基本知识上
（五）. 分辨率（△xmin ）、阈值
分辨力：在规定的测量范围内，传感器所
能检测出输入量的最小Dx变min 值
.
分辨率：相对与输入的满量程的相对值表示
。即
Dxmin 100% X FS
xFS —— 输入量的满量程值
数字传感器的分辨力可用输出数字指示值最后一位所代表的输入量。
（五）. 分辨率（ △xmin ）、阈值
说明：1、分辨力 --- 是绝对数值，如
重复性是体现传感器的精密程度 指标之一
反映误差分散的程度
传感器为何会产生重复性误差？
传感器机械部分的磨损、间隙、松动
敏感元件内摩擦、积尘
辅助电路老化和漂移 注意
不重复性误差一般属于随机误差性质,反映的是测量 结果偶然误差大小，而不表示与真值之间的差别，有时 重复性很好但可能偏离真值。不重复性误差可以通过校 准测得。
（三）. 重复性 Ex
重复性 Ex 反映了传感器在输入量按同一方
向（增或减）做全量程多次测试时，所得到的
特性曲线的不一致程度。
Ex
Dmax yFS
100% (2.7)
Y
Δ max─ 最大不重复误差
Dmn Dmax {Dm1 ...Dmi ...Dmn }
YFS 满量程输出值
Dm2 Dm1
（四）.迟滞现象（回差EH ）
回差EH 反映了传感器的输入量在正向行程
和反向行程全量程多次测试时，所得到的
特性曲线的不重合程度。
y
EH
Emax
Dm yFS
100% (2.9)
y FS
Dm
迟滞是由于磁性材料的磁化 和材料受力变形，机械部分存在 （轴承）间隙、摩擦、（紧固件） 松动、材料内摩擦、积尘等造成 的。
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模块一传感器概述练习题
一、填空题：
1、依据传感器的工作原理，通常传感器由、和转换电路三部分组成，是能把外界转换成的器件和装置。
2、传感器的静态特性包含、、迟滞、、分辨力、精确度、稳定性和漂移。
3、传感器的输入输出特性指标可分为和动态指标两大类，线性度和灵敏度是传感器的指标，而频率响应特性是传感器的指标。
4、传感器可分为物性型和结构型传感器，热电阻是型传感器，电容式加速度传感器是型传感器。
5、已知某传感器的灵敏度为K0，且灵敏度变化量为△K0，则该传感器的灵敏度误差计算公式为。
6、测量过程中存在着测量误差，按性质可被分为、和三类。
7、相对误差是指测量的与被测量量真值的比值，通常用百分数表示。
8、噪声一般可分为和两大类。
9、任何测量都不可能，都存在。
10、常用的基本电量传感器包括、电感式和电容式传感器。
11、对传感器进行动态的主要目的是检测传感器的动态性能指标。
12、传感器的过载能力是指传感器在不致引起规定性能指标永久改变的条件下，允许超过的能力。
13、传感检测系统目前正迅速地由模拟式、数字式，向方向发展。
14、若测量系统无接地点时，屏蔽导体应连接到信号源的。
15、如果仅仅检测是否与对象物体接触，可使用作为传感器。
16、动态标定的目的，是检验测试传感器的指标。
17、确定静态标定系统的关键是选用被测非电量(或电量)的标准信号发生器和。
18、传感器的频率响应特性，必须在所测信号频率范围内，保持条件。
19、为了提高检测系统的分辨率，需要对磁栅、容栅等大位移测量传感器输出信号进行
_ 。
20、传感器的核心部分是。
21、在反射参数测量中，由耦合器的方向性欠佳以及阻抗失配引起的系统误差是。
22、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称为。
二、判断题：
1、灵敏度高、线性误差小的传感器，其动态特性就好。
（）
2、测量系统的灵敏度要综合考虑系统各环节的灵敏度。
（）
3、测量的输出值与理论输出值的差值即为测量误差。
（）
4、一台仪器的重复性很好但测得的结果不准确，是由于存在系统误差的缘故。
（）
5、线性度是传感器的静态特性之一。
（）
6、时间响应特性为传感器的静态特性之一。
（）
7、真值是指一定的时间及空间条件下，某物理量体现的真实数值。
真值是客观存在的，而且是可以测量的。
（）
8、真值是指一定的时间及空间条件下，某物理量体现的真实数值。
真值是客观存在的，而且是可以测量的。
（）
9、传感器的输出--输入校准曲线与理论拟合直线之间的最大偏差与传感器满量程输出之比，称为该传感器的“非线性误差”。
（）
10、选择传感器时，相对灵敏度必须大于零。
（）
11、弹性敏感元件的弹性储能高，具有较强的抗压强度，受温度影响大，具有良好的重复性和稳定性等。
（）
12、敏感元件，是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分。
（）
13、传感器的阈值，实际上就是传感器在零点附近的分辨力。
（）
14、灵敏度是描述传感器的输出量（一般为非电学量）对输入量（一般为电学量）敏感程度的特性参数。
（）
15、传感器是与人感觉器官相对应的原件。
（）
三、选择题：
1、传感器在正(输入量增大)反(输入量减小)行程期间，其输出一输入特性曲线不重合的现象称为（）
A、线性度
B、迟滞
C、重复性
D、灵敏度
2、某位移传感器，当位移量从5mm增加到8mm，输出量从0.2mV变化到0.8mV时，灵敏度k为（）
A、0.1mV/mm
B、0.2mV/mm
C、0.4mV/mm
D、0.8mV/mm
3、传感器能感知的输入变化量越小，表示传感器的( )。
A、线性度越好
B、迟滞越小
C、重复性越好
D、分辨力越高
4、下列属于传感器动态特性指标的是( )。
A、迟滞性
B、过冲量或超调量
C、稳定性
D、线性度
5、信号传输过程中，产生干扰的原因是( ) 。
A.信号是缓变的
B.信号是快变的
C.干扰的耦合通道
D.信号是交流的
6、非线性度是表示校准曲线( )的程度。
A.接近真值
B.偏离拟合直线
C.正反行程不重合
D.重复性
7、结构型传感器是依靠传感器( )的变化实现信号变换的。
A.材料物理特性
B.体积大小
C.结构参数
D.电阻值
8、结构型传感器是依靠的变化实现信号变换的。
A.本身物理性质
B.体积大小
C.结构参数
D.电阻值
9、传感器在正(输入量增大)反(输入量减小)行程期间，其输出一输入特性曲线不重合的现象称为（）
A、线性度
B、迟滞
C、重复性
D、灵敏度
10、某位移传感器，当位移量从5mm增加到8mm，输出量从0.2mV变化到0.8mV时，灵敏度k为（）
A、0.1mV/mm
B、0.2mV/mm
C、0.4mV/mm
D、0.8mV/mm
11、根据传感器的组成，下列能直接感受被测物理量的是（）
A、敏感元件
B、转换元件
C、转换电路
D、放大电路
12、传感器的输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离拟合直线的程度称为（）
A、线性度
B、迟滞
C、重复性
D、灵敏度
13、在相同的测试条件下，经过多次重复测量，传感器的输出一输入特性曲线不一致的现象称为（）
A、线性度
B、迟滞
C、重复性
D、灵敏度
14、传感器的输出变化量△Y与输入变化量△X之间的比值，称为（）
A、线性度
B、迟滞
C、重复性
D、灵敏度
15、传感器中，直接感受被测量的部分是（）
A、转换元件
B、敏感元件
C、转换电路
D、调理电路
16、根据传感器输出信号的特点，确定适配电路。
下列选择正确的是 :
A、传感器输出信号一般比较微弱，故需要高增益的适配电路；
B、传感器输出阻抗比较高，适配电路的输入阻抗就不能高；
C、传感器输出信号的动态范围比较宽，因此适配电路的动态范围应该窄一些；
D、传感器输出信号的频率范围已经比较高，适配电路的频率范围就没有必要那末高了。
四、简答题：
1．什么是传感器？它由哪几个部分组成？分别起到什么作用？
2．传感器技术的发展动向表现在哪几个方面？
五、计算题：
1、某测温系统由以下四个环节组成，各自的灵敏度如下：
铂电阻温度传感器：0.45Ω/℃，电桥： 0.02V/Ω，放大器： 100(放大倍数)，笔式记录仪：0.2cm/V
求：(1)测温系统的总灵敏度；
(2)记录仪笔尖位移4cm时，所对应的温度变化值。
2、用测量范围为-50～150KPa的压力传感器测量140KPa压力时，传感器测得示值为142KPa，求该示值的绝对误差、实际相对误差、标称相对误差和引用误差。
六、综合分析题：
1、传感器的归类（多选）：
(1)电阻应变片(2) 磁敏电阻 (3)电涡流传感器 (4) 霍尔元件
(5)气敏传感器(6)湿敏传感器 (7)光电耦合器 (8) 压电传感
器
(9)电容传感器(10)热敏电阻 (11)压阻式传感器 (12)光纤传感
器
(13)磁电传感器(14)光电二极管 (15)差动变压器 (16)磁敏晶体管
(17)光电池(18) 超声波传感器 (19)热电偶 (20) 红外传感器
①. 可以完成温度测量的有：
②. 半导体式传感器的有：
③. 可以进行位移测量的传感器的有：
④. 利用物体反射进行非电量检测的传感器有：
⑤. 光电传感器的有：
⑥. 用于磁场测量的传感器的有：
⑦. 非接触式测量的有：
⑧. 无源传感器的有：
⑨. 利用电阻值随被测参数变化的有：
⑩. 可测量物体厚度的传感器有：
⑪. 不能用于静态测量的有：
2、哪些类型的传感器可以测量力的大小？分别举出至少三种不同类型的传感器，说明其工作原理，并解释其如何将力的大小转换为电压输出？
3、利用被测量的变化引起电阻值变化的传感器有哪些？至少列举出三种不同类型的传感器，并举例说明其应用在哪些方面。
）。