电气与电子测量技术——传感器概述

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传感技术-概念

常见物理量的分类
传感器分类表
分类法按基本效应分型式物理型、化学型、物理型、化学型、生物型结构型按构成原理分物性型混合型能量转换型（自源型）能量转换型（自源型）按能量关系分能量控制型（外源型）能量控制型（外源型）传感器输出量能量有外源供给，传感器输出量能量有外源供给，但受被测量控制说明分别以转换中的物理效应、分别以转换中的物理效应、化学效应等命名以其转换元件结构参数变化实现信号转换以其转换元件物理特性变化实现信号转换结构性与物性型传感器组合而成的传感器输出量直接由被测量能量转换而得
传感器的基本作用和传感器的相关名词*
传感器的功用: 一感二传，即感受被测信息，传感器的功用: 一感二传，即感受被测信息，并传送出去。送出去。传感器的基本作用体现在测量或检测上，传感器的基本作用体现在测量或检测上，是应用传感器的目的，也是学习本课程的目的。感器的目的，也是学习本课程的目的。国内曾出现过多种关于传感器名称，如发送器、国内曾出现过多种关于传感器名称，如发送器、传送器、变送器、检测器、探头等，送器、变送器、检测器、探头等，这些名词是从其基本作用来称谓的，它们的内涵相同或相似，作用来称谓的，它们的内涵相同或相似，近来已趋向统大都使用传感器这一名称。一，大都使用传感器这一名称。现实中对传感器的称谓仍有混乱，如传感器与敏感元件的混用等。实际上它们是两个不同概念。国外对传感器和敏感元件的概念也不统一，常用词如Sensor、 Transducer及detector。
绪论
----传感器及传感器技术概述 ----传感器及传感器技术概述
传感器和传感器技术的概念传感器的工作基础传感器的组成传感器分类传感器的地位与作用传感器技术发展趋势

电气工程中的传感器和测量仪器

电气工程中的传感器和测量仪器电气工程是一个广泛应用于各个行业的领域，而传感器和测量仪器则是其中至关重要的组成部分。

本文将介绍电气工程中常见的传感器和测量仪器的原理和应用，并探讨其在各个领域中的具体应用。

一、传感器的原理和应用传感器作为电气工程中的核心元件之一，其作用是将非电学量转换为电学量，以实现对物理量的测量和控制。

传感器的原理多种多样，常见的有电压传感器、电流传感器、温度传感器等。

电压传感器是一种能将电力系统中的电压信号转换成电气信号的装置。

它通常由电容器、电阻器、变压器等组成。

电压传感器的应用范围非常广泛，可以用于电力系统的测量和保护，以及工业生产中的电能质量监测。

电流传感器则是用于测量电力系统中电流大小和方向的一种装置。

它通过感应原理，将电流信号转换为电压或电流信号输出。

电流传感器广泛应用于电力系统的电能计量、电力负荷监测等领域。

温度传感器则是测量物体温度的一种传感器。

常见的温度传感器有热电偶、热电阻和二极管温度传感器等。

它们通过测量物体的热量变化，将温度转换为电学信号输出。

温度传感器广泛应用于工业控制、温度监测等领域。

二、测量仪器的原理和应用测量仪器是电气工程中用于测量和分析各种物理量的工具。

它们通常由传感器、信号处理器和显示器等组成。

常见的测量仪器有示波器、频谱分析仪和万用表等。

示波器是用于显示电信号波形的一种测量仪器。

它通过将电信号转换成可视化的图像，实现对电信号的观测和分析。

示波器广泛应用于电子电路设计、通信系统调试等领域。

频谱分析仪则是用于测量信号频谱的一种仪器。

它能够将信号分解成不同频率分量，通过显示或记录频谱图表达出来。

频谱分析仪在通信、音频、无线电等领域中具有重要的应用价值。

万用表是一种用途广泛的测量仪器，它可以测量电压、电流、电阻等多种物理量。

万用表通常分为模拟型和数字型两种，可以满足不同的测量需求。

万用表广泛应用于电子设备维修、实验室测试等领域。

三、传感器和测量仪器的应用领域传感器和测量仪器在各个领域中都有广泛的应用。

电子测量原理知识点总结

电子测量原理知识点总结1. 传感器原理传感器是电子测量系统中的核心部件，它能够将被测量的物理量转换成电信号，以便进行后续的处理和分析。

传感器的原理可以分为多种类型，包括压力传感器、温度传感器、光电传感器等。

以下以压力传感器为例，介绍传感器的基本原理。

压力传感器是一种能够将压力信号转换成电信号的装置。

其基本原理是利用敏感元件（例如压阻、电容、压电晶体等）对外界压力进行检测，并将其转换成电信号输出。

在压力传感器中，敏感元件会随着外界压力的变化而产生对应的变化，进而产生相应的电信号。

此外，传感器还可能设置信号调理电路，以滤波、放大或调理输出信号，以便适应后续的测量和控制系统。

2. 信号调理原理信号调理是指对传感器输出的信号进行处理和调理，以便适应后续的数据采集和分析系统。

信号调理包括滤波、放大、去噪、精度调整等多种处理方式。

以下以滤波为例，介绍信号调理的基本原理。

滤波是指对传感器输出的信号进行滤波处理，以去除其中的噪声和干扰，使得信号更加清晰和准确。

滤波可以采用数字滤波或者模拟滤波的方式进行，其中数字滤波是指对信号进行数字化处理后，利用软件或硬件进行滤波处理，而模拟滤波是指对信号进行模拟电路中的滤波处理。

滤波可以采用低通滤波、高通滤波、带通滤波等多种类型，以适应不同的信号特性和处理要求。

3. 数据传输原理数据传输是指将经过测量和处理的数据传输到后续的数据采集和分析系统中，以便进行进一步的处理和分析。

数据传输可以采用有线传输或者无线传输的方式进行，其中有线传输是指通过传输线缆将数据传输至远端系统，而无线传输是指通过无线通信方式将数据传输至远端系统。

以下以有线传输为例，介绍数据传输的基本原理。

有线传输是指利用传输线缆（例如串行线、并行线、光纤等）将经过处理的数据传输至远端系统。

在传输过程中，需要考虑数据的传输速率、传输距离、数据稳定性等因素，以保证数据的准确传输和稳定接收。

此外，在传输线缆中可能会设置调制解调器、电缆放大器、传输协议等设备，以适应不同类型的数据传输需求。

第1章传感器概述

水的硬度与洗涤剂分配有关，水的硬度测量是利用测量电导率的传感器来实现的。由于水中的盐类影响，测量结果还不够精确。
泡沫也是可以测量的，近年来使用相对便宜的红外线传感器，通过记录红外光的衰减进行泡沫浑浊度测量。但是，这一领域的最大进步还未到来。
LED 泡沫管子
感光晶体管
浑浊度传感器测量泡沫质量的工作原理
外
感官
大脑
肌体
界
信
息
传感器
计算机
执行机构
第1章传感器概述
1.1 什么是传感器
传感与检测技术
对于各种各样的被测量，有着各种各样的传感器。下面请看几个传感器应用实例:
智能远程数字压力表机械式弹簧压力表
第1章传感器概述
1.1 什么是传感器
传感与检测技术
智能数字压力表
传感与检测技术
（3）烘干机：温度 —— NTC 湿度 —— 电导传感器
（4）制冷机：温度
（5）烤箱：温度 —— pt100
（6）微波炉：温度 —— NTC 湿度 —— 陶瓷传感器气体
第1章传感器概述传感与检测技术
1.2 传感器技术的作用和地位
家用电器
( 7 ) 吹风机：温度 —— NTC 温度（非接触）—— 红外线热电偶气流
现代工业生产，尤其是自动化生产过程中，每个生产环节都需要用各种传感器监视和控制生产过程的各个参数，一是保证产品达到最好的质量，二是保证设备工作在最佳状态。传感器是自动控制系统的关键基础器件，直接影响到自动化技术的水平。
背投电视生产线
调试系统
空调生产线
网络产品生产线
液晶产品生产线
全国最大的插件机群

什么是传感器如何应用于电子电路中

什么是传感器如何应用于电子电路中传感器是一种能够将环境信息转换为电信号的装置。

它具有广泛的应用领域，尤其在电子电路中起着重要的作用。

本文将就传感器的定义、工作原理以及在电子电路中的应用进行详细介绍。

一、传感器的定义传感器是一种能够感知并测量某种物理量或化学量的装置。

它通过一系列的物理或化学转换，将被测量的量转换成电信号输出。

传感器广泛应用于环境监测、工业自动化、智能家居等领域，并且在电子电路中起到了至关重要的作用。

二、传感器的工作原理传感器的工作原理通常基于物理效应。

常见的物理效应包括压阻效应、热敏效应、电磁感应效应等。

以压阻传感器为例，它通过压电效应将外力的压力转换为电信号输出。

当外力作用于传感器的敏感元件时，敏感元件内部的阻值发生改变，从而产生相应的电信号。

三、传感器在电子电路中的应用1. 温度传感器：温度传感器是最常见的传感器之一，它能够测量环境中的温度并将其转换为电信号。

在电子电路中，温度传感器常常用于监测集成电路的温度，以防止过热损坏。

2. 光敏传感器：光敏传感器可以测量光的强度，并将其转换为电信号。

在电子电路中，光敏传感器广泛应用于自动控制系统、光电检测等场景中。

3. 气体传感器：气体传感器能够检测环境中的气体成分，并将其转换为电信号输出。

在电子电路中，气体传感器常用于空气质量监测、工业生产等领域。

4. 压力传感器：压力传感器可以测量压力的大小，并将其转换为相应的电信号。

在电子电路中，压力传感器常用于汽车制动系统、液体控制系统等领域。

5. 加速度传感器：加速度传感器能够测量物体的加速度，并将其转换为电信号。

在电子电路中，加速度传感器广泛应用于汽车安全系统、智能手机中的倾斜感应等场景。

通过以上几个例子可以看出，传感器在电子电路中的应用非常广泛。

它能够将环境中的物理量或化学量转化为电信号，为电子设备的正常工作提供必要的信息。

在不同的应用场景中，选择合适的传感器类型能够提高系统的准确性和可靠性。

电气传感器技术的研究及应用

电气传感器技术的研究及应用随着科学技术和制造工艺的不断发展，传感技术也得到了快速的发展，其中电气传感器技术是重要的一种技术。

电气传感器技术具有广泛的应用前景，是当前研究的热点之一。

一、电气传感器技术概述电气传感器技术是指通过电学变化等方式，感知并采集周围环境的物理量和化学量信息，将信息转换为电信号输出。

电气传感器技术主要应用于工业自动化控制、安全检测、环境监测、医疗健康等领域。

电气传感器技术的主要优点是具有高精度、高灵敏度、高可靠性和无需保养等特点，这些优点使得电气传感器技术能够广泛应用于各个领域。

二、电气传感器技术的研究进展电气传感器技术的研究进展主要包括传感元件的设计、制造和测试等方面。

1. 传感元件的设计传感元件是电气传感器技术中最主要的组成部分。

传感元件的设计必须考虑不同的应用场景和使用环境，确定适当的灵敏度和响应速度等参数。

近年来，传感元件的设计主要采用微纳加工技术，将传感元件制作成微小、高灵敏度、高分辨率的元件。

2. 传感元件的制造传感元件的制造主要采用微纳加工技术。

微纳加工技术被广泛应用于制造微型元器件和传感器，具有精度高、成本低、制备周期短、可实现高通量等优势。

其中，光刻技术、薄膜制备技术、微雕刻技术和微流控技术等微纳加工技术被广泛应用于传感器元件的制造。

3. 传感元件的测试传感元件的测试是电气传感器技术研究中的重要环节。

传感元件的测试主要包括传感器响应特性、灵敏度、响应时间等方面的测试。

传感元件的测试需要采用高精度、高速度的测试设备，同时还需要进行多次测试以确定其稳定性和可靠性。

三、电气传感器技术的应用电气传感器技术的应用领域非常广泛，以下是几个应用领域的简要介绍：1. 工业自动化控制工业自动化控制是电气传感器技术应用的主要领域之一。

传感器可以感知不同的物理量或化学量信息，并利用反馈控制算法实现工业自动化控制。

例如，压力传感器、温度传感器、流量传感器等都在工业自动化控制中广泛应用。

传感器与测量技术

传感器与测量技术传感器是一种能够监测、感知和测量物理量或化学量的装置，它可以将物理量或化学量转换为电信号或其他形式的信号，并将这些信号传输给测量设备进行处理和分析。

传感器广泛应用于各个领域，如工业自动化、环境监测、医疗健康、农业等，在现代生活中发挥着重要的作用。

本文将围绕传感器与测量技术展开论述，介绍传感器的工作原理、分类、应用以及相关的测量技术。

一、传感器的工作原理传感器的工作原理基于物理效应或化学原理，通过与被测对象相互作用，感知并测量被测量的物理量或化学量。

不同类型的传感器具有不同的工作原理，常见的几种原理包括电阻、电容、电感、压力、温度、湿度、光敏等。

1. 电阻传感器电阻传感器是利用电阻值的变化来检测被测物理量的变化。

例如，温度传感器中常用的热敏电阻，它的电阻值随温度的变化而变化。

2. 电容传感器电容传感器是利用电容的变化来检测被测物理量的变化。

例如，湿度传感器中常用的电容湿度传感器，它的电容值随湿度的变化而变化。

3. 电感传感器电感传感器是利用电感的变化来检测被测物理量的变化。

例如，位移传感器中常用的电感式位移传感器，在位移发生变化时，电感值会发生变化。

4. 压力传感器压力传感器是利用压力的变化来检测被测物理量的变化。

例如，气压传感器常用于气象观测，它根据大气压力的变化来监测天气的变化。

5. 温度传感器温度传感器是利用温度的变化来检测被测物理量的变化。

例如，热电偶是一种常见的温度传感器，它根据两个不同材料的热电势差来测量温度。

6. 湿度传感器湿度传感器是利用湿度的变化来检测被测物理量的变化。

例如，电容湿度传感器通过测量湿度对电容的影响来检测湿度变化。

7. 光敏传感器光敏传感器是利用光的变化来检测被测物理量的变化。

例如，光敏电阻是一种常见的光敏传感器，它的电阻值会随光照强度的变化而变化。

二、传感器的分类根据不同的分类标准，传感器可以分为多种类型。

按照测量物理量的不同，传感器可以分为温度传感器、压力传感器、湿度传感器、光敏传感器等。

传感器与检测技术(知识点总结)

传感器与检测技术知识总结第一章概述1：传感器是能感受规定的被检测量并按照一定规律转换成可输出信号的器件或装置。

一、传感器的组成2：传感器一般由敏感元件，转换元件及基本转换电路三部分组成。

①敏感元件是直接感受被测物理量，并以确定关系输出另一物理量的元件（如弹性敏感元件将力，力矩转换为位移或应变输出）。

②转换元件是将敏感元件输出的非电量转换成电路参数（电阻，电感，电容）及电流或电压等电信号。

③基本转换电路是将该电信号转换成便于传输，处理的电量。

二、传感器的分类1、按被测量对象分类（1）内部信息传感器主要检测系统内部的位置，速度，力，力矩，温度以及异常变化。

（2）外部信息传感器主要检测系统的外部环境状态，它有相对应的接触式（触觉传感器、滑动觉传感器、压觉传感器）和非接触式（视觉传感器、超声测距、激光测距）。

2、传感器按工作机理（1）物性型传感器是利用某种性质随被测参数的变化而变化的原理制成的（主要有：光电式传感器、压电式传感器）。

（2）结构型传感器是利用物理学中场的定律和运动定律等构成的（主要有①电感式传感器；②电容式传感器；③光栅式传感器）。

3、按被测物理量分类如位移传感器用于测量位移，温度传感器用于测量温度。

4、按工作原理分类主要是有利于传感器的设计和应用。

5、按传感器能量源分类（1）无源型：不需外加电源。

而是将被测量的相关能量转换成电量输出（主要有：压电式、磁电感应式、热电式、光电式）又称能量转化型；（2）有原型：需要外加电源才能输出电量，又称能量控制型（主要有：电阻式、电容式、电感式、霍尔式）。

6、按输出信号的性质分类（1）开关型（二值型）：是“1”和“0”或开(ON)和关（OFF）；（2）模拟型：输出是与输入物理量变换相对应的连续变化的电量，其输入/输出可线性，也可非线性；（3）数字型：①计数型：又称脉冲数字型，它可以是任何一种脉冲发生器所发出的脉冲数与输入量成正比；②代码型（又称编码型）：输出的信号是数字代码，各码道的状态随输入量变化。

传感器与检测技术基础知识

3.发展智能型传感器
智能型传感器是一种带有微处理器并兼有检测和信息处理功能的传感器。智能型传感器被称为第四代传感器，使传感器具备感觉、辨别、判断、自诊断等功能，是传感器发展的主要方向。
1.2 检测技术基础 1.2.1 检测技术的概念与作用
检测技术是人们为了对被测对象所包含的信息进行定性的了解和定量的掌握所采取的一系列技术措施。
切削力测量应变片
动圈式磁电传感器
3)按信号变换特征: 能量转换型和能量控制型.
能量转换型:直接由被测对象输入能量使其工作. 例如:热电偶温度计,压电式加速度计.
能量控制型:从外部供给能量并由被测量控制外部供给能量的变化.例如:电阻应变片.
4)按敏感元件与被测对象之间的能量关系:
物性型:依靠敏感元件材料本身物理性质的变化来实现信号变换.如:水银温度计.
间的关系式为：y＝f(x1x2x3…) 。间接测量手续多，
花费时间长，当被测量不便于直接测量或没有相应直接测量的仪表时才采用。
（2）偏差式测量、零位式测量和微差式测量 Ⅰ.偏差式测量在测量过程中，利用测量仪表指针相对于刻度初始点的位移(即偏差)来决定被测量的测量方法，称为偏差式测量。它以间接方式实现被测量和标准量的比较。偏差式测量仪表在进行测量时，一般利用被测量产生的力或力矩，使仪表的弹性元件变形，从而产生一个相反的作用，并一直增大到与被测量所产生的力或力矩相平衡时，弹性元件的变形就停止了，此变形即可通过一定的机构转变成仪表指针相对标尺起点的位移，指针所指示的标尺刻度值就表示了被测量的数值。偏差式测量简单、迅速，但精度不高，这种测量方法广泛应用于工程测量中。
1.用物理现象、化学反应和生物效应设计制作各种用途的传感器，这是传感器技术的重要基础工作。

电气工程与自动化的传感器技术与应用

电气工程与自动化的传感器技术与应用随着科技的不断发展和应用的广泛推广，电气工程与自动化领域的传感器技术日益成为关注的焦点。

传感器作为电气工程与自动化领域中的核心组件，能够实时感知和测量物理量，并将其转换为电信号，从而实现对各种系统的控制和监测。

本文将介绍电气工程与自动化的传感器技术原理、种类及其在各个领域的应用。

一、传感器技术原理传感器是将被测量的物理量转换为可观测的电信号的装置。

传感器技术主要包括传感器的工作原理、测量原理以及信号处理等方面。

在电气工程与自动化的传感器技术中，常见的原理包括电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器和光电传感器等。

以电阻式传感器为例，其工作原理是利用被测量物理量对电阻值的影响进行检测。

通过对电阻值的变化进行测量，可以间接得到所测量的物理量的信息。

电容式传感器则是根据电容量与距离之间的关系进行测量和感应。

电感式传感器则利用被测量物理量对电感的影响进行检测。

光电传感器则是通过光电效应实现物理量的感应和测量。

二、传感器技术种类根据测量的物理量不同，传感器技术可以分为压力传感器、温度传感器、湿度传感器、流量传感器、光敏传感器等多种类型。

这些传感器技术种类各具特点，适用于不同的应用场景。

其中，压力传感器常用于测量气体或液体的压力变化，广泛应用于工业自动化、汽车制造等领域。

温度传感器则用于测量环境或物体的温度变化，对于环境监测、温度控制等方面具有重要作用。

湿度传感器则广泛应用于气象观测、农业生产等方面，用于测量空气中的湿度变化。

流量传感器主要用于测量液体或气体的流动速率和体积，对于工业过程控制、流量监测等方面发挥重要作用。

光敏传感器则能够感知光照强度和光敏物质发生的改变，广泛应用于照明控制、光电检测等领域。

三、传感器技术的应用传感器技术在电气工程与自动化领域有着广泛的应用。

以下将列举几个典型的应用场景。

1. 工业自动化传感器技术在工业自动化领域起着至关重要的作用。

通过安装不同类型的传感器，可以对生产过程中的各项指标进行监测和控制，实现工业生产的智能化和自动化。

电气与电子测量技术——压电式传感器

经过六面体棱线并垂直于光轴的x轴称为电轴，
与x和z轴同时垂直的轴y称为机械轴。
•沿电轴x方向的力作用下产生电荷的压电效
应称为“纵向压电效应”，而把沿机械轴y
方向的力作用下产生电荷的压电效应称为
“横向压电效应”。
z
z
o o
x
y
x5
z y x
a b
z b
o
y
x
y c
a
石英晶体
x
o P1
y P2 P3
高输入阻抗电压放大器电荷放大器（输出取决于输入电荷与反馈电容，与连接电缆电容无关）
24
11
等效电路
【问题】根据压电元件的工作原理及上节所述等效电路，分析压电式传感器是否适合静态力的测量？
压电传感器的频率响应曲线
a）直流或静态被测量
b）低频被测量
c）高频被测量
由此可见，压电传感器不能测量直流或静态的物理量，只能测量具有一定频率的物理量，这说明压电传感器的低频响应较差，而高频响应相当好，适用于测量高频物理量。
等效电路。同时还需考虑压电传感器自身的泄漏电阻Ra。
(a) 电压源模型
(b) 电荷源模型
压电元件的1等0 效电路
等效电路
当压电传感器接入测量仪器或测量电路后，必须需考虑连接电缆的寄生等效电容Cc，后续测量电路的输入电容Ci以及后续电路( 如放大器)的输入电阻Ri。所以，实际压电传感器在测量系统中的等效电路如图所示。
q d33F
d33——压电陶瓷的压电系数 F——作用力
8
等效电路
压电式传感器的基本原理就是利用压电材料的压电效应这个特性，即当有力作用在压电材料上时，传感器就有电荷(或电压)输出

什么是传感器及其在电子电路中的应用

什么是传感器及其在电子电路中的应用传感器是一种能够感知并转换某种物理量或者刺激的设备，广泛应用于各个领域的电子电路中。

传感器能够将非电信号转换为电信号，从而实现物理量的检测、测量和控制。

一、传感器的基本原理传感器的基本原理是基于所要感测的物理量与传感器的某种特性之间的相互作用，通过这种作用或者现象来获得有关该物理量的信息。

常见的传感器的基本原理有以下几种：1. 压力传感器：压力传感器是通过敏感元件感应压力的变化，将压力转化为电信号输出。

2. 温度传感器：温度传感器是根据物体温度的变化导致的某种物理量变化，将温度转化为电信号输出。

3. 光电传感器：光电传感器是利用光敏元件感应光信号的强弱或者变化来转换为电信号输出。

4. 湿度传感器：湿度传感器是通过感知空气中水蒸气的含量来转换为电信号输出。

5. 加速度传感器：加速度传感器是利用质量受到加速度作用时，产生微弱的电信号输出。

二、传感器在电子电路中的应用传感器在电子电路中有着广泛的应用，下面介绍其中几个主要应用领域。

1. 工业自动化传感器在工业自动化领域中起到了至关重要的作用。

比如，在生产线上，温度传感器可以用于检测机器运行过程中的温度变化，并通过控制系统来调节温度，确保机器正常运行。

此外，压力传感器可以用于测量管道中液体或气体的压力，帮助工程师监测和控制生产过程。

2. 智能家居传感器在智能家居领域中的应用越来越广泛。

比如，温湿度传感器可以用于控制室内温度和湿度，提高居住环境的舒适度。

光敏传感器可以用于感知室内光照强度，实现智能灯光控制。

智能门锁中的感应器可以用于检测人体接近，并通过信号控制门锁的开关。

3. 医疗设备传感器在医疗设备中发挥着重要的作用。

比如，心率传感器可以用于检测病人的心率变化，帮助医生判断病情。

血压传感器可以测量病人的血压值，并实时监测。

此外，呼吸传感器可以用于监测病人的呼吸情况，如呼吸频率、呼吸深度等。

这些传感器的使用，可以提高医生的工作效率，减轻病人的不适感。

电气与电子测量技术——霍尔传感器

霍尔传感器
霍尔传感器
霍尔效应霍尔元件及应用霍尔电流传感器
霍尔效应
霍尔效应：金属导体或半导体薄片处于磁场中，当垂直于磁场方向有电流流过时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势的现象。
霍尔效应
M － v －－－ FL N i + + + + B FL = evB UH FH = -eEH = -e b FL = -FH
利用霍尔元件测地磁场，用于寻北、空间姿态等。
霍尔电流传感器
磁路定律
B S B H H dl H l N I
H dl
1
H1 dl

2
H 2 dl N I
H1l1 H2l2 N I
霍尔电流传感器
• 霍尔片 • 四极引线 • 壳体
霍尔式传感器的应用
霍尔传感器是一种磁传感器和磁电转换元件，检测磁场及其变化，另外各种与磁场有关的场合都可以应用。
U k H IB H
应用范围：（1）直接测磁场强度（I恒定）；（2）衍生：电流、电压、微小位移、压力、速度、加速度、振动等（需附加磁场B）
霍尔式传感器的应用
应用特点：线性、非机械、半导体
1）体积小，重量轻，功耗小，可靠性好； 2）响应频率高（可达1MHZ）； 3）非接触式、可用受温度影响较大，转换效率较低。
应用实例－位移、速度
a）对移
b）侧移
c）旋转
d）遮断
应用实例－齿轮检测
检测齿轮的速度、齿形、齿数
应用实例－霍尔电子罗盘
FH
UH = bvB
i = -j ∙bd =-nev ∙bd
（1）
EH

第9章-电气测量与传感器技术

兆欧表的结构原理
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第 9章
4. 电桥法 (1) 平衡电桥
在电桥平衡状态下，若有三个电阻阻值已知，则可精确求出另一电阻阻值。 (2) 不平衡电桥
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在电桥原来已调整到平衡状态，若由于外界某种原因使桥臂电阻发生变化，则在BD之间就有不平衡的电压输出，根据电压UBD 的大小可以推断出电阻的相对变化值。
测量电阻的原理线路
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第 9章
(2) 数字式万用表
数字式万用表是用数字式电压表为基础加上多种转换电路以后构成的便携式数字仪表，用数字直接显示被测量。
测量电阻的原理线路
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第 9章
3. 兆欧表法
又称摇表，是由手摇发电机与磁电式比率计构成的测量绝缘电阻的仪表
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第 9章
4. 电能的测量 (1) 单相电度表 ①感应式测量机构
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第 9章
②电子式测量机构
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第 9章
(2) 三相电度表
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9.1.4 电阻的测量 1. 电流表、电压表法
另外，霍尔传感器也可用于位置、位移、转速、转角及移动速度的检测。
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第 9章
9.2.3 发电传感器发电传感器是指被测物理量的变化能使传感器产生电动势，直接对外输出，通过检测电动势的大小或方向确定被测物理量。 1. 磁电式传感器磁电式传感器是利用线圈在固定磁场气隙中运动产生感应电动势的原理工作的，它是动态检测传感器。

电子测量与传感器新技术概述

电子测量是利用电子技术来进行测量的方法。

随着电子科学技术的发展，由于电子测量的一系列优点，许多物理量都设法通过一定的传感器变换成电信号，然后利用电子技术和现代化大生产中哪些要求精密和准确测量的内容通常都运用了电子测量的方法来实现。

电子测量仪器，是基于电子测量技术，并结合计算机技术、通信技术、数字技术、软件技术和接口技术等发展起来的一种机械测试系统。

从国家安全角度、经济产业角度以及科技发展角度来看，融合了大量的高新科学技术的电子测量技术与电子测量仪器工业有着密不可分的关系，同时也被广泛运用于各个领域，为国家的科技进步和原创核心技术的发展带来了重要的推动作用。

而未来电子测量仪器的发展，则主要集中在测量仪器的通用化、模块化、网络智能化等各个方面上。

通过综合考虑当前的电子测量技术，了解到未来电子测量技术的发展及应用方向主要集中在软件平台、总线接口、虚拟测试以及专家系统等层面上的革新和进步。

软件平台技术，是电子测量技术的重要组成部分。

在未来的电子测量技术发展中，应该重视软件平台技术的研发，包括软件的可兼容性和可移植性等方面。

总线接口，在电子测量技术的发展中，充当着组合电子测量系统，促使电子测量系统模块化、标准化的重要角色，能够为整个电子测量系统的软件、硬件提供兼容和互换环境。

通过在电子测量系统中推广使用总线接口，还能够减小电子测量仪器的重量和体积，保证测量进程的便捷性。

近年来，随着电子测量技术与其他多种高新科技的相融合，虚拟技术在电子测量技术中的应用也日趋普及。

采用虚拟测试技术，能够优化测量结果数据，改进电子测量技术过程的具体参数，增强电子测量技术的工程实用化。

专家系统，是在模拟人类专家的基础上，通过利用互联网上海量的数据信息和经验，对电子测量技术中出现的问题加以判断和推理，并提供相应的解决措施的一种计算机系统。

同时，专家系统技术的采用，还可以让整个电子测量系统更加具备扩充性、灵活性，起到改进和完善整个电子测量系统的重要作用。

电气检测技术光电传感器yan课件 (一)

电气检测技术光电传感器yan课件 (一)电气检测技术是科学技术的一部分，随着社会的发展和科技的进步，电气检测技术越来越受到人们的关注。

在众多的电气检测技术中，光电传感器技术具有广泛的应用，能够解决很多电气检测的问题。

本文将介绍光电传感器技术的一些基本概念及其在电气检测中的应用。

一、光电传感器技术的概念光电传感器是将光电转换能力用于信号传递和控制的装置，是电气检测技术中的一种传感器，它可将光电转换成电信号，实现物体的检测、计数、测量等功能。

光电传感器一般由发光器和接收器组成。

发光器发出一束光，当有物体经过传感器时，会遮挡光线，造成光线的摆动，接收器会接受到这个信号，并将信号转换成电信号，然后送入控制电路。

二、光电传感器的特点1.快速反应：光电传感器可以在极短的时间内对受检物进行检测，并实现快速反应。

2.高精度：光电传感器具有很高的精度，可以达到微米甚至纳米级别的检测精度。

3.灵敏度高：光电传感器可以对物体的特定位置进行快速、准确的检测。

4.适应性强：光电传感器可以适用于不同种类的物体检测，无论是有光泽的或黑色的物体，均可准确检测。

5.工作稳定：光电传感器的使用寿命长，无需频繁维护保养。

三、光电传感器在电气检测中的应用1.自动化控制：光电传感器广泛应用于生产线、机器人等自动控制和检测系统中，可以实现物体位置、颜色、形状等参数的检测与控制。

2.电子器件检测：光电传感器可以对电子器件进行检测，如芯片、电容、电阻等，可以快速、准确地检测电子器件的尺寸和位置。

3.交通信号控制：光电传感器可以应用于交通信号灯的控制，实现车辆、行人的检测和控制。

4.电梯门控制：光电传感器可以用于电梯门的控制，实现电梯门的自动开闭，提高了电梯的安全性和人员的舒适度。

综上所述，光电传感器技术具有很强的适用性和广泛的应用前景，在电气检测技术中的地位越来越重要，将对电气检测和自动化控制技术的发展产生积极的影响。

电气与电子测量技术——传感器概述

敏感元件：又叫弹性元件，，如梁、膜片、柱、筒、环等，直接感受被测量，将力、重量、位移、力矩等转化为中间变量，如膜片的变形和应力；转换元件：将弹性敏感元件的输出的中间变量转化为电参量的变化，如电阻式，电感式、电容式；
转换电路：调理电路，一般转化为电量；

传感器的一般组成
敏感元件：气膜盒，直接感受被测量；转换元件：磁芯与电感线圈；转换电路：通过磁芯的变化，引起转换电路输出电信号的变化。
传感器概述
传感器的地位和作用
人的感官：眼睛耳朵鼻子舌头皮肤视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉
传感器的地位和作用
被测量X1
传感器1
被测量X2
信号调理信号调理数据采集卡
A/D转换
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ多路转换
传感器2
计算机
显示
被测量Xn
传感器n
被测量X 电气参量非电气参量获取信号
信号调理
信号变换
预滤波
信号分析、处理
传感器处于测量系统的最前端，起着获取信息与转换信息的重要作用。
传感器的作用与地位
一切科学研究与自动化生产过程要获取的信息，都要通过传感器获取并通过它转换为容易传输与处理的电信号。
•
世界各国都将传感器技术列为重点发展的高技术，倍受重视。
传感器的定义和内涵
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或装置。内涵：传感器对规定的被测量具有最大的灵敏度和最好的选择性。（电气量或非电量）。
输出信号中载有被测量信息，能够远距离传送、接收和处理(常见：电信号、光信号和气动信号）。输入输出关系有规律，可复现。

电气传感器技术的应用研究

电气传感器技术的应用研究第一章概述电气传感器技术是一种通过测量电气信号来获取物理量信息的技术。

电气传感器在各种工业自动化和测量领域中具有广泛应用。

本文将探讨电气传感器技术的应用研究，包括传感器结构及原理、传感器类型和应用案例等。

第二章传感器结构及原理电气传感器一般由感受元件、信号处理电路和输出电路三部分组成。

感受元件是传感器检测物理量的重要部分。

感受元件的制作材料和结构决定了传感器的灵敏度、精度和可靠性。

电气传感器按原理分为电容式、电感式、电阻式、压阻式、热敏式、光敏式等。

电容式传感器是利用电容变化来检测物理量的传感器，其主要性能因素是灵敏度、线性度、稳定性、温度特性等。

电感式传感器是利用感应电势变化来检测物理量的传感器，主要分为变压式传感器和振荡式传感器两类。

电阻式传感器是利用电阻值变化来检测物理量的传感器，主要包括热电阻、热敏电阻、应变电阻等。

压阻式传感器是利用金属或半导体材料的压阻效应来检测物理量的传感器。

热敏式传感器是利用物质温度对电性能的影响来检测物理量的传感器。

光敏式传感器则是利用物质在光照下电性能的变化来检测物理量的传感器。

第三章传感器类型传感器类型种类繁多，按功能可分为电气量传感器、非电气量传感器、特殊传感器三类；按原理可分为磁性传感器、光电传感器、变压传感器、化学传感器、生物传感器等等。

以下我们重点分享几种常见的传感器类型。

1. 压力传感器压力传感器是一种常见的传感器类型，主要用于测量液体或气体的压力。

其原理是将压力转化成电信号输出。

根据构造不同可分为位移式、静压型和动压式三种。

2. 温度传感器温度传感器是一种将温度转化成电信号输出的传感器。

测温传感器的种类非常多，常见的温度传感器有热电偶和热电阻两种。

3. 湿度传感器湿度传感器也是一种常见的传感器类型，主要用于测量环境的湿度值。

真空焊芯片式湿度传感器是目前应用较广泛的一种类型。

其基本原理是在两个微热丝上涂抹感湿材料，并在两个微热丝中间加入金属电极。