(完整版)传感器期末复习重点知识点总结必过.doc

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2电阻式传感器电阻式传感器的种类繁多,应用广泛,其基本原理是将被测物理量的变化转换成电阻值的变化,再经相应的测量电路而最后显示被测量值的变化。

电阻式传感器与相应的测量电路组成的测力、测压、称重、测位移、测加速度、测扭矩、测温度等测试系统。

目前己成为生产过程检测以及实现生产自动化不可缺少的手段之一。

2.1电位器式传感器电位器是一种常用的机电元件,广泛应用于各种电器和电子设备中。

它主要是一种把机械的线位移或角位移输入量转换为与它成-定函数关系的电阻或电压输出的传感元件来使用。

它们主要用于测量压力、高度、加速度等各种参数。

电位器式传感器具有一系列优点,如结构简单、尺寸小、重量轻、精度高、输出信号大、性能稳定并容易实现任意函数。

其缺点是要求输入能量大,电刷与电阻元件Z间容易磨损。

电位器的种类很多,按其结构形式不同,可分为线绕式、薄膜式、光电式等;按特性不同,可分为线性电位器和非线性电位器。

目前常用的以单圈线绕电位器居多。

空载特性(输出端不接负载或负载为无穷大)上面讨论的电位器空载特性相当于负载开路或为无穷大时的情况,而一般情况下,电位器接有负载,接入负载时的特性为负载特性,负载特性相对于空载特性的偏差称为电位器的负载误差, 对于线性电位器负载误差即是其非线性误差。

电位器式传感器应用举例膜盒电位器式压力传感器测小位移传感器电位器式加速度传感器1.惯性质量;2.片弹簧;3.电位器;4.电刷;5.阻尼器;6.壳体。

6 52.2应变片式传感器问题:1.什么是应变?什么是应变片?2.应变片式传感器是把哪一个非电量转换成电量呢?转换成什么电量呢?如何转换的呢?它们之I'可的关系是什么呢?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。

敏感栅由金属细丝绕成栅形,实现应变一电阻转换的传感元件。

基底和盖片的作用是保持敏感栅和引线的几何形状和相对位置,并且有绝缘作用。

一般为厚度0.02〜0.05mm的环氧树脂,酚醛树脂等胶基材料。

传感器复习资料Word版

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传感器复习资料一.名词解释测量:测量就是通过专用的手段和技术工具,通过实验的方法,把被测量与同性质的标准量进行比较,求出两者的比值,从而得到被测量数值大小的过程。

传感器:传感器是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。

动态特性:传感器的动态特性是指其输出与随时间变化的输入量之间的响应特性。

静态特性:传感器的静态特性是指传感器变换的被测量的数值处在稳定状态时,传感器的输出与输入的关系。

灵敏度:传感器在稳态标准条件下,输出变化对输入变化的比值称为灵敏度。

线性度:在规定条件下,传感器校准曲线与拟合直线间的最大偏差(ΔYmax)与满量程输出(Y)的百分比,称为线性度迟滞:迟滞是指在相同的工作条件下,传感器正行程特性和反行程特性的不一致程度。

直接测量:在使用仪表或者传感器进行测量时,对仪表读数不需要经过任何运算就能直接表示测量所需要的结果的测量方法称为直接测量。

间接测量:在使用仪表或传感器进行测量时,首先要对与测量有确定函数关系的几个量进行测量,将被测量代入函数关系式,经过计算得到所需要的结果,这种测量方法称为间接测量。

压电效应:某些电介质,当沿着一定方向对其施力使它变形,其内部就产生极化现象,同时在它的表面便产生符号相反的电荷,当外力去掉后,其又重新恢复到不带电状态,这种现象称为压电效应。

热电效应:当受热物体中的电子,因随着温度梯度由高温区往低温区移动时,所产生电流或电荷堆积的一种现象。

霍尔元件:霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器。

用它们可以检测磁场及其变化,可在各种与磁场有关的场合中使用。

光电耦合器:光电耦合器是以光为媒介传输电信号的一种电一光一电转换器件。

它由发光源和受光器两部分组成。

把发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内,彼此间用透明绝缘体隔离。

发光源的引脚为输入端,受光器的引脚为输出端,常见的发光源为发光二极管,受光器为光敏二极管、光敏三极管等等。

二.填空题大部分组成。

传感器复习总结(必看)

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此份要重点看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下单位控制电流时的霍尔电势的大小。

(2分)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U 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动势是两种导体的接触电动势和单一导体的温差电动势组成的,其表达式为Eab (T,To)=’仃-T o)ln也•和心7)d T。

在热电偶温度补偿中补偿导线法(即冷e N B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。

6.变气隙式自感传感器,当街铁移动靠近铁心时,铁心上的线圈电感量(增加)8.电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系,除(变极距型)外是线性的。

(2分)(a)8-2四、下面是热电阻测量电路,试说明电路工作原理答:该热电阻测量温度电路由热敏电阻、测量电阻和显示仪表组成。

图中G 为指示仪表,R i、R2、R3为固定电阻,Ra为零位调节电阻。

热电阻都通过电阻分别为「2、「3、R g的三个导线和电桥连接,「2和「3 分别接在相邻的两臂,当温度变化时,只要它们的R g分别接在指示仪表和电源的回路中,其电阻变化也不会影响电桥的平衡状态,电桥在零位调整时,应使 &二Ra+R to为电阻在参考温度(如0 C)时的电阻值。

传感器基础期末复习资料

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能把被测物理量或化学量转换为与之有确定关系的电量输出的装置称为传感器半导体传感器半导体传感器利用半导体材料各种物理、化学和生物学特性制成的传感器物理敏感半导体传感器将物理量转换成电信号的器件化学敏感半导体传感器将化学量转换成电信号的器件,按敏感对象可分为对气体、湿度、离子等敏感的类型,具有类似于人的嗅觉和味觉的功能生物敏感半导体传感器将生物量转换成电信号的器件,往往利用膜的选择作用、酶的生化反应和免疫反应,通过测量反应生成物或消耗物的数量达到检测的目的迟滞正(输入量增大)反(输入量减小)行程中输出输入曲线不重合称为迟滞。

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。

①上升时间tr :输出由稳态值的10%变化到稳态值的90%所用的时间。

②响应时间ts :系统从阶跃输入开始到输出值进入稳态值所规定的范围内所需要的时间。

③峰值时间tp :阶跃响应曲线达到第一个峰值所需时间。

光生伏特效应:在光作用下能使物体产生一定方向电动势的现象。

基于该效应的器件有光电池、光敏二极管、光敏三极管光电导效应在光线作用下,电子吸收光子能量从键合状态过度到自由状态,而引起材料电导率的变化光电效应光敏传感器的理论基础是光电效应。

指物体吸收了光能后转换为该物体中某些电子的能量,从而产生电效应。

外光电效应入射光子被物质的表面所吸收,并从表面向外部释放电子的一种物理现象。

基于外光电效应的光电器件有光电管、光电倍增管内光电效应当光照在物体上,使物体的电导率发生变化,或产生光生电动势的现象。

分为光电导效应和光生伏特效应(光伏效应)二次电子发射当具有足够动c 能的电子轰击打拿极表面有电子发射出来,这种现象称为二次电子发射.应力作用在单位面积上的内力叫做应力应变微小材料元素在承受应力时所产生的单位长度的变形量压阻效应当半导体受到应力作用时,由于载流子迁移率的变化,电阻率将发生显著的变化方块电阻一个正方形的薄膜导电材料边到边之间的电阻一种将温度转化为电学量变化的装置,用于检测温度和热量半导陶瓷热敏电阻一般是用金属氧化物为原料,采用陶瓷工艺制备的具有半导体特性的陶瓷电阻器热敏电阻的耗散系数热敏电阻的耗散系数定义为热敏电阻功率耗散的变化量与该元件的温度变化量之比,即热敏电阻的体温每升高1度所消耗的功率热敏电阻的热时间常数在零功率条件下,当温度突变时,热敏电阻的温度变化了始末两个温度差的63.2% 时所需的时间热敏电阻的互换性同一标称电阻值得热敏电阻器之间可互换的程度IC温度传感器指把温度传感器与后续的放大器等,用集成化技术制作在同一基片上而成的集传感器与放大为一体的功能器件。

传感器简易背诵知识点总结 传感器知识点

传感器简易背诵知识点总结 传感器知识点

传感器简易背诵知识点总结传感器知识点1 。

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装置。

2 。

传感器组成:敏感元件,转换元件,基本转换电路3 。

传感器分类:A .按工作原理:物理型、化学型、生物型B .按构成原理:结构型、物性型C .按能量转换原理:能量控制型,能量转换型D .按转换过程可逆与否:可逆传感器和单向传感器E .按输出信号:模拟传感器和数字传感器4 。

传感技术领域的发展1. 扩展检测范围2. 提高检测性能3. 传感器的集成化、功能化4. 新领域、新原理的传感 5 。

传感器的集成化含义:其一是将传感器与其后级的放大电路、运算电路、温度补偿电路等制成一个组件、实现一体化其二是同一类传感器集成于同一芯片或器件上构成二维或三维式传感器6 。

传感器的研究与开发可以分成两大方面:一是传感器本身的研究开发,另一个是与计算机相连接的传感器系统(或智能传感器)的研究开发7 。

传感器本身的研究开发分为两大方面:一个是面对生产和生活的需要,研制大批新颖传感器、开辟和扩大传感器市场。

另一个则是开发新领域,应用新原理新技术的基础研究。

8 。

改善传感器的性能采用的技术途径:1. 差动技术 2. 平均技术 3. 补偿与修正技术 4. 屏蔽、隔离与干扰抑制 5. 稳定性处理9 。

智能传感器定义:是电五官和微电脑的统一体,对外界具有控测、数据处理、逻辑判断、自诊断和自适应能力的集成一体化多功能的传感器。

还具有与主机互相对话的功能,也可以自行选择最佳方案。

还能将已获得的大量数据进行分割处理,实现远距离高速度、高精度传输第一章传感器的一般特性1 。

传感器的特性:主要是指输出与输入之间的关系2 。

静特性:当输入量为常量,或变化极慢时,这一关系称为静特性动特性:当输入量随时间较快地变化时,这一关系称为动特性3 。

误差因素是衡量传感器特性的主要技术指标。

4 。

线性化方法:a. 直线拟合 b. 硬件实现 c. 软件实现5 。

大学传感器技术期末考试要点归纳总结

大学传感器技术期末考试要点归纳总结

一、电容式位移传感器的分类及特点:以电容器为敏感元件,将机械位移量转换为电容变化的传感器,特点如下:1结构简单,适应性强;2动态响应好;3分辨率高;4温度稳定性好;5可实现非接触测量、具有平均效应。

分类如下1变间隙型:电容量与极板间距成反比,适合测量位移量;2变面积型:电容量与面积改变量成正比,适合测量线位移和角位移;3变介质型利用不同介质的介电常数各不相同,通过改变介质的介电常数实现对被测量的检测,并通过电容式传感器的电容量的变化反映出来,适合于介质的介电常数发生改变的场合。

二、三线制热电阻测量的转换电路(第38页)采用三线制是为了减小引线电阻的影响三、信噪比:表示传感器检测微弱信号能力的一种评价指标,指的是传感器接收的被信号量与噪声量的比值。

通常用信噪比(记为S/N或SNR)作为信号与噪声强度的比率评价指价。

四、不知道五、红外传感器能够测量哪些物理量?温度、六、固体半导体摄像元件是MOS型晶体管开关集成电路七、石英晶体收到压力时电荷产生在哪一面?X面上八、以下哪些属于自发电传感器?压电式九、光敏电阻适于作为光电导开关元件十、热电偶输出接触电势,其数值取决于热电偶两热电极的材料和接触点的温度,接点温度越高,接触电势越大。

十一、半导体应变计应用较普遍的有体型、薄膜型、扩散型、外延型等十二、光电式传感器分为外光电效应和内光电效应和光生伏特效应三类十三、亮电流与暗电流之间的关系?在温室条件下,光敏电阻在全暗后经过一定时间测得的电阻值为暗电阻,此时给定工作电压下流过光敏电阻的电流为暗电流。

光敏电阻在某一光照下的阻值,称为该光照下的亮电阻,此时流过的电流为亮电流。

亮电流与暗电流的差为光电流。

十四、按传感器输出信号的性质分类,可分为:开关型传感器、模拟型传感器、数字型传感器。

按传感器的物理量分类,可分为位移、力、速度、温度、流量、气体成份等传感器;按传感器工作原理分类,可分为电阻、电容、电感、电压、霍尔、光电、光栅热电偶等传感器。

传感器word归纳总结版

传感器word归纳总结版

1. 测量误差一一仪表测得的测量值x 与被测真值X 。

之差绝对误差:厶=X_X o2. 检测仪表基本性能指标相对百分误差、非线性误差、变差都是稳态(静态)误差。

动态误差是指检测系统受外扰动作用后,被测变量处于变动状态下仪表示值与参 数实际值之间的差异。

1)测量仪表的准确度(精度):、maxX ma^ _ X min2)非线性误差:通常非线性误差用实际测得的输入-输出特性曲线(也称为校 准曲线)与理论直线的之间的最大偏差和测量仪表量程之比的百分数来表示、ff 测量范围上限-测量范围下限3)变差:在外界条件不变的情况下,使用同一仪表对被测变量在全量程范围内 进行正反行程(即逐渐由小到大和逐渐由大到小) 测量时,对应于同一被测值的 仪表输出可能不等,二者之差的绝对值即为变差- 鹉4) 灵敏度灵敏度是表征检测仪表对被测量变化的灵敏程度,它是指仪表输出指针的线位移 或角位移变化量和输入被测参数变化量之比Act5) 分辨力:对于数字式仪表,分辨力是指数字显示器的最末位的数字间隔所代 表的从信号种类来分:1) 位移信号:是一种机械信号,包括直线位移和角位移。

在测量力、压力、质 量、振动等物理量时,要先把它们转换成位移量再处理。

2) 压力信号:包括气压信号和液压信号,工业检测中主要应用气压信号。

3) 电气信号:有电压信号、电流信号、阻抗信号和频率信号等。

传送快、滞后 小、可远距离传递、便于和电子计算机联接。

4) 光信号:包括光通量信号、干涉条纹信号、衍射条纹信号、莫尔条纹信号等。

可是连续的,也可是断续(脉冲)式的。

相对误差:讨一 X _X0X o X 。

f 测量范围上限-测量范围下限等。

从传递信号的连续性的观点来分:1)模拟信号:在时间上是连续变化的,在任何瞬时都可以确定其数值的信号。

可以变换为电信号,即是平滑地、连续地变化的电压或电流信号。

2)数字信号:是一种以离散形式出现的不连续信号,通常用二进制数“ 0”和“ 1”组合的代码序列来表示。

传感器期末复习资料)

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传感器绪论概念:1.传感器的定义:①:能够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。

②:狭义的定义:能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。

2.传感器组成: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。

第一章概念:1.传感器的一般特性:描述此种变换的输入与输出关系。

静特性:输入量为常量或变化极慢时(慢变或稳定信号)。

1) 线性度:传感器的输出与输入关系呈线性,实际上这往往是不可能的。

假设传感器没有迟滞和蠕变效应,其静态特性可用下列多项式来描述:x ——输入量; y ——输出量; a 0——零点输出;a 1——传感器的灵敏度,常用k 表示;a 2,a 3,…,a n ——非线性项系数。

非线性误差(线性度) 定义:输出输入的实际测量曲线与某一选定拟合直线之间的最大偏差,用相对误差γL表示其大小。

即传感器的正、反行程平∑=+=++++=n i i i n n x a a x a x a x a a y 102210...均测量曲线与拟合直线之间的最大偏差对满量程(F.S.)输出之比(%):γL——非线性误差(线性度);ΔLmax——输出平均值与拟合直线间的最大非线性误差;y F.S.——满量程输出。

满量程输出用测量上限标称值y H与测量下限标称值y L之差的绝对值表示,即y F.S.=|y H-y L|。

大多数传感器的输出曲线是通过零点的,或者使用“零点调节”使它通过零点。

某些量程下限不为零的传感器,也可以将量程下限作为零点处理。

目前常用的拟合方法有:①理论拟合;②过零旋转拟合;③端点连线拟合;④端点连线平移拟合;⑤最小二乘拟合;⑥最小包容拟合等。

2)迟滞:迟滞表明传感器在正(输入量增大)、反(输入量减小)行程期间,输出-输入曲线不重合的程度(信号大小不相等)。

迟滞产生原因:传感器的机械部分和结构材料方面不可避免的弱点,如轴承摩擦、灰尘积塞、间隙不适当,元件磨蚀、碎裂等。

传感器课的期末总结

传感器课的期末总结

传感器课的期末总结引言在本学期的传感器课程中,我们深入学习了传感器的原理、分类、设计与应用等内容。

通过理论学习和实践操作,我们对传感器的工作原理和应用方法有了更深入的了解。

本篇文章将总结本学期传感器课程的主要内容,并对所学知识做总结和归纳,同时也将反思我在学习和实践过程中的不足和改进方向。

一、传感器的基本概念和分类传感器是具有感知能力的装置,能够将物理量或化学量转化为可测量的信号输出。

在课程开始的阶段,老师首先向我们介绍了传感器的基本概念和分类。

根据测量的物理量,传感器可以分为力传感器、温度传感器、湿度传感器、光传感器等等。

根据测量的原理和特点,传感器可以分为压阻型传感器、电容型传感器、电感型传感器、半导体型传感器等等。

通过学习传感器的分类,我们可以更好地理解传感器的工作原理和应用范围。

二、传感器的工作原理和性能指标接下来,我们深入学习了传感器的工作原理和性能指标。

传感器的工作原理是指传感器将输入的物理量或化学量转化为可测量的电信号的过程。

传感器的性能指标包括灵敏度、精度、响应时间、饱和输出等等。

通过学习传感器的工作原理和性能指标,我们可以评价传感器的工作效果和优劣,从而选择适合的传感器来解决具体的测量问题。

三、传感器的设计与制作在传感器课程的实践环节中,我们进行了传感器的设计与制作。

通过实验,我们掌握了传感器的设计和制作流程,包括选择合适的传感器类型、进行电路设计和布局、焊接电路和元器件、进行传感器的调试和测试等等。

实践操作不仅锻炼了我们的动手能力,还增强了我们对传感器工作原理的理解和掌握。

四、传感器的应用案例在课程的最后阶段,老师向我们介绍了传感器的应用案例。

通过分析实际的应用案例,我们了解到传感器在各个领域都有着广泛的应用,如环境监测、智能家居、工业自动化等。

传感器的应用正在改变我们的生活和工作方式,带来诸多便利和效益。

总结与反思通过本学期传感器课程的学习,我对传感器有了更深入的了解和认识。

传感器复习重点(传感器原理及其应用)(精心整理)

传感器复习重点(传感器原理及其应用)(精心整理)

传感器原理及其应用第一章传感器的一般特性1)信息技术包括计算机技术、通信技术和传感器技术,是现代信息产业的三大支柱。

2)传感器又称变换器、探测器或检测器,是获取信息的工具广义: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输出的器件和装置。

狭义:能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。

国家标准(GB7665-87):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装置。

3)传感器的组成:敏感元件是直接感受被测量,并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。

转换元件:将敏感元件输出的非电物理量转换成电路参数或电量。

基本转换电路:上述电路参数接入基本转换电路(简称转换电路),便可转换成电量输出。

4)传感器的静态性能指标(1)灵敏度定义: 传感器输出量的变化值与相应的被测量(输入量)的变化值之比,传感器输出曲线的斜率就是其灵敏度。

①纯线性传感器灵敏度为常数,与输入量大小无关;②非线性传感器灵敏度与x有关。

(2)线性度定义:传感器的输入-输出校准曲线与理论拟合直线之间的最大偏离与传感器满量程输出之比,称为传感器的“非线性误差”或“线性度”。

线性度又可分为:①绝对线性度:为传感器的实际平均输出特性曲线与理论直线的最大偏差。

②端基线性度:传感器实际平均输出特性曲线对端基直线的最大偏差。

端基直线定义:实际平均输出特性首、末两端点的连线。

③零基线性度:传感器实际平均输出特性曲线对零基直线的最大偏差。

④独立线性度:以最佳直线作为参考直线的线性度。

⑤最小二乘线性度:用最小二乘法求得校准数据的理论直线。

(3)迟滞定义:对某一输入量,传感器在正行程时的输出量不同于其在反行程时的输出量,这一现象称为迟滞。

即:传感器在正(输入量增大)反(输入量减小)行程中输出输入曲线不重合称为迟滞。

(4)重复性定义:在相同工作条件下,在一段短的时间间隔内,同一输入量值多次测量所得的输出之间相互偏离的程度。

传感器期末总结

传感器期末总结

1、传感器的组成:敏感元件,直接感受被测量,并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件转换元件, 敏感元件的输出就是它的输入,它把输入转换成电路参数转换电路将上述电路参数接入转换电路,便可转换成电量输出2、误差的分类系统误差、随即误差和粗大误差准确度反映测量结果中系统误差的影响程度精密度反映测量结果中随即误差的影响程度精确度反映测量结果中系统误差和随机误差综合的影响程度对于具体的测量,精密度高的准确度不一定高,准确度高的精密度不一定高,但精确度高则精密度和准确度都高3、最小二乘法、非线性误差和灵敏度4、应变式传感器的工作原理:电阻应变式传感器由弹性元件和电阻应变片构成,当弹性元件感受被测物理量时,其表面产生应变,粘贴在弹性元件表面的电阻应变片的电阻值将随着弹性元件的应变而变化。

5、应变片的灵敏系数K恒小于电阻丝的灵敏系数K0,主要是在应变片中存在着横向效应。

横向效应给测量带来了误差,其大小与敏感栅的构造及尺寸有关,敏感栅的纵栅越窄、越长,而横栅越宽、越短,则横向效应的影响越小。

6、产生温度误差的主要原因:电阻温度系数的影响、试件材料和电阻丝材料的线膨胀系数的影响7、温度补偿方法:电阻应变片的温度补偿方法有电桥补偿和应变片自补偿,选择补偿应变片的3个条件:①R1和R2属于同一批号的,它们的电阻温度系数α、线膨胀系数β、应变灵敏系数K都相同,两片的初始电阻值也要求相同;②用于粘贴补偿片的构件和粘贴工作片的试件二者材料必须相同,即要求两者线膨胀系数相等;③两应变片处于同一温度环境中8、电阻应变片的测量电路P369、边气隙式自感传感器的组成和工作原理:自感式传感器由线圈、铁芯和衔铁三部分组成,铁芯和衔铁由导磁材料制成工作原理:在铁芯和衔铁之间有空气隙,传感器的运动部分与衔铁相连。

当衔铁移动时,气隙厚度δ发生改变,引起磁路中磁阻变化,从而导致电感线圈的电感值变化,因此只要能测出这种电感量的变化,就能确定衔铁位移量的大小和方向。

传感器与检测技术(重点知识点汇总)

传感器与检测技术(重点知识点汇总)

传感器与检测技术知识总结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。

传感器复习总结必看

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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。
4.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。
5.分析(线性)电位器式传感器由于测量线的线路中的负载电阻RL带来的负载误差,并计算它与位移x之间的关系。(10分)
传感器复习总结(必看)
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此份要重点看
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下单位控制电流时的霍尔电势的大小。(2分)
Uo=U(RL//Rx)/((RL//Rx)+(Rmax-Rx))ﻫ=RL*Rx*U/((RL*Rx)+(Rmax-Rx)*(RL+Rx))
=RL*Rx*U/(Rmax*Rx+Rmax*RL-Rx*Rx)ﻫ=(RL*Rx*U/Rmax^2)/(Rx/Rmax+RL/Rmax-Rx^2/Rmax^2)ﻫ=RL*(U/Rmax)*(X/L)/(X/L-X^2/L^2+RL/Rmax)
当RL=无穷大时,ﻫUo=(U/Rmax)*(X/L)
误差E=RL*(U/Rmax)*(X/L)/(X/L-X^2/L^2+RL/Rmax)-(U/Rmax)*(X/L)ﻫ=(U/Rmax)*(X/L)(RL/(X/L-X^2/L^2+RL/Rmax))
二、下图所示电路是电阻应变仪中所用的不平衡电桥的简化电路,图中R2=R3=R是固定电阻,R1与R4是电阻应变片,工作时R1受拉,R4受压,ΔR=0,桥路处于平衡状态,当应变片受力发生应变时,桥路失去平衡,这时,就用桥路输出电压Ucd表示应变片变后电阻值的变化量。试证明:Ucd=-(E/2)(ΔR/R)。(10分)
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狭义: 能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。
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 ;
入信号 化 , 感器随 化 程 行分析,称 响 (
瞬 响 );

响 是指数函数, 出曲 成指数 化逐 达到 定;
因 性存在 出不能立刻达到
定,理 上t—∞ 才
能达到 定,当
t=τ 即达到 定 的
63.2%,可 常数τ
越小越好, 是反映一 感器的重要参数;
(6)环境保护(7)医疗卫生(8)家(2) 开发新材料; (3)提高传感器性能和检测范围(4)微型化与微功耗(5)集成化与多功能化; (6)传感器的智能化; (7)传感器的数字化和网络化。
第二章 感器的特性与 定
快 信号——入量X随t快 化 考 出的 特性即随 化的特性;
6)按传感器的转换原理分类:机—电传感器、光—电传感器、热—电电传感器、磁—电传
感器电化学传感器。
7)按传感器的能源分类:有源传感器、无源传感器
国标制定的传感器分类体系表将传感器分为:物理量、化学量、生物类传感器三大门类;
1.2传感器的地位与作用
在基础学科研究中,传感器更有突出的地位。宏观上的茫茫宇宙、微观上的粒子世界、长时间的天体演化、短的瞬间反应。超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、弱磁场等极端技术研究。传感器的发展,往往是一些边缘学科开发的先驱。
n, 在(3~5)ω(信号);
阻尼比ξ, 在
0.6~0.8,原 是 冲不太大, 定
不太 。
第三章传感器中的弹性敏感元件设计
变形:物体在外力作用下改变原来的尺寸或形状的现象。
弹性变形:如果外力去掉后物体能够完全恢复原来的尺寸和形状的变形。
弹性元件:具有弹性变形特性的物件
弹性敏感元件 是通过物体弹性变形这一特性, 把力、力矩或压力转换成为相应的应变或位移,然后配合其它各种形式的传感元件,将被测力、力矩或压力转换成电量的一种元件。
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。传感器具有以下作用
(1)测量与数据采集(2)检测与控制(3) 诊断与监测(4)辅助观测仪器(5)资源探测
生 滞 差的原因: 指 反映了 感器的机械部件和 构材料等存在的 , 如 承摩擦、灰 塞、 隙不适当、螺 松 、元件磨 (或碎裂)以及材料的内部摩擦等。
滞的大小 通常由整个 范 内的 最大 滞 △max与理 量程 出之比 的百分数表示
特性 是 感器 出 化的 入量的响 特性,
入与 出之 存在的差异就是
运用t = 4τ 工程上 已达到 定;

曲 看出它与 温相似,所以 温是典型的一 系

一 系 在 常数τ
<< 1才近似零 系 特性 ,
A(ω)≈k,φ(ω)≈0;出y(t)反
映 入x(t)化;当ω=1/τ , 感器灵敏度下降了
3dB,如果灵敏度下降到3db的 率
工作 率上限, :上限 率 ω
H=1/τ,所以 常数τ越小,ω
二 感器的 特性主要取决于
感器的 固有 率ωn和阻尼系数ξ。
影响 感器 特性的主要参数是:
常数τ, τ越小响 越快, 越 ; 感器固有
率ωn, 在(3~5)ω(信号);阻尼比ξ, 在
0.6~0.8,原 是 冲不太大,
定 不太 。
影响 感器 特性的主要参数:
常数τ,τ越小响 越快, 越 ;
感器固有 率ω
慢 信号——入X静 或 化极 慢的信号 研究静 特性,即不随 化的特性。
2.1感器的静 特性
当 入量(X) 静 (常量)或 化 慢的信号 (如 境温度、 力) , 感器的静 特性, 入 出关系称静 特性。
静 特性包括: 性度、 滞、重复性、灵敏度、 定性⋯
非 性 差 是以 合直 作基准直 算出来的,基准 不同, 算出来的 性度也不相同。
H越高工作 率越
,响 越好; 一 系 的 响 主要取决于 常数τ,
减少τ可改善 感器的 率特
性,加快响 程。
根据阻尼比ξ大小可分四种情况

1.ξ=0,零阻尼,等幅振 , 生自激永 达不到 定;
2.ξ<1,欠阻尼,衰减振,达到 定 随ξ下降加 ;
3.ξ=1,界阻尼,响 最短;4.
ξ>1,阻尼, 定 。
因此,在提到 性度或非 性 差 ,必 明其依据了怎 的基本直 。
合直 的几种常 方法有:1)理 性度2)最佳平均直 与独立 性度;
和端点 性度;4)端点直 平移 ;5)最小二乘法直 和最小二乘法 性度。
2.1.2灵敏度
3)端点直
性 感器的校准 的斜率就是静 灵敏度,它是 感器的 出量 化和 入量 化之比。
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