传感检测系统-传感器概述
传感器概述
dy(t ) y(t ) x(t ) dt
1.2 传感器的一般特性
(1)一阶传感器的单位阶跃响应
一阶传感器单位阶跃响应的通式：
dy(t ) y(t ) x(t ) dt
式中 x(t ) 、 (t ) 分别为传感器的输入量和输出 y 量，均是时间的函数，表征传感器的时间常数， 具有时间“秒”的量纲。 一阶传感器的传递函数：
1.1 基本概念
附：传感器组成示意图
敏感元件的输出作 为转换元件的输入
被测量
敏感 元件
转换 元件
转换 电路
电量
直接感受被测量
转化为电量参数
传感器组成示意图
1.1 基本概念
1.1.3 传感器的分类
物质定律如虎克定律 F = k x主要由物 质的性质决定
按工作机理分类 可分为物理型、化学型、生物型 按构成原理又分为：结构型、物性型和复合型三大类 无源传感器 按能量的转换分类 场的定律，如电场、磁场、物质场主 要由其结构参数决定 可分为能量控制型和能量转换型 按输入量分类 有源传感器 常用的有机、光、电和化学等传感器 按输出信号的性质分类 可分为模拟式传感器和数字式传感器
1.2 传感器的一般特性
以动态测温的问题为例说明传感器动态特性。 在被测温度随时间变化或传感器突然插入被测 介质中以及传感器以扫描方式测量某温度场的 温度分布等情况下，都存在动态测温问题，如 图所示:
动态测温
1.2 传感器的一般特性
传感器的种类和形式很多，但它们一般可以 简化为一阶或二阶系统。 高阶可以分解成若干个低阶环节。 对于正弦输入信号，传感器的响应称为频率 响应或稳态响应；对于阶跃输入信号，则称 为传感器的阶跃响应或瞬态响应。
传感检测技术
三、光栅位移传感器
3 2 1
4
1.标尺光栅 2.指示光栅 3.光电元件 4.光源
把指示光栅平行地放在标尺光栅上面,并且使它们的刻线相 互倾斜一个很小的角度,这时在指示光栅上就出现几条较粗 的明暗条纹,称为莫尔条纹,它们是沿着与光栅条纹几乎成垂 直的方向排列,
零阶环节 aa00yybb0x0x 零阶传感器 比例环节、
无惯性环节
一阶环节 a1add1dydtytaa00yybb0x0x
一阶传感器
二阶环节 a2add 2d2d2y2t2ytaa11dd ddytytaa 0y0yb0xb0x 二阶传感器
2. 传递函数
H (s)Y X ( (s s ) ) b a m n s sm n a b n m 1 1 s s n m 1 1 ....a .b .1 1 s .s . . .a b ..0 0
线式和圆盘式两类,
节距2τ 2mm
定尺 1/ 4W
滑尺
cos
sin
定尺
滑尺
定尺绕组
1
A
B
滑
2
尺
绕 组
3
位
置 4
A
B
A
B
A
B
5
1 eA
5
定 尺 感 应 电 势 变 化0 情2 况
4
3
仅 对A绕 组 激 磁
A
B
eB 1 0
4
3
5
2
仅 对B绕 组 激 磁
感应同步器的信号处理方式
传感器概述
被测信息 敏感元件
转换元件
输出信息 信号调理电路
辅助电源Байду номын сангаас路
图1. 2 传感器组成框图
1.3 传感器分类
传感器是一门知识密集型技术，传感器原理 各异，学科广泛，种类繁多，分类方法如下:
（1）按照传感器的工作机理，可分为物理型、 化学型、生物型等。
（2）从构成原理分为结构型和物性型两类。
（3）按照物理原理分类，可分为电参量式传 感器（包括电阻式、电感式、电容式等基本型 式）、磁电式传感器（包括磁电感应式、霍尔式、 磁栅式等）、压电式传感器、光电式传感器、气 电式传感器、波式传感器（包括超声波
式、微波式等）、射线式传感器、半导体式传 感器、其他原理的传感器（如振弦式和振筒式 传感器等)。
（4）按传感器的能量转换情况，可分为能量 控制型传感器和能量转换型传感器。
（5）从传感器应用分类，分为位移传感器、 压力传感器、振动传感器、温度传感器。
另外，根据传感器输出是模拟信号还是数 字信号，可分为模拟传感器和数字传感器；根 据转换过程可逆与否，可分为双向传感器和单 向传感器等…。
传感检测技术基础
传感器概述
1.1 传感器定义
传感器是一种以一定的精确度把被测量转 换为与之有确定对应关系、便于应用的某种物 理量的测量装置
1.2 传感器构成
传感器一般是利用物理、化学和生物等学 科的某些效应或机理按照一定的工艺和结构研 制出来的。因此，传感器的组成的细节有较大
差异。但是，总的来说，传感器应由敏感元件、转 换元件和信号调理电路组成，有些包含有辅助电源 电路，如图1.2所示。
1.4 传感器技术的基本概况
1.传感器的基本要求
可靠性；静态特性；动态性能；量程；抗干扰能 力；通用性；轮廓尺寸；成本；能耗；对被测对象的 影响等。
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。
传感器技术--ppt课件优选全文
分辨率高 抗干扰能力强
数字量传感器
便于信号处理 实现自动化测量
稳定性好
适宜于远距离传输
一种能把被测模拟量直接转 换为数字量输出的装置，可 直接与计算机系统连接。
在一些精度要求较高的场合应用 极为普遍。工业装备上常用的数 字量传感器主要有数字编码器、 数字光栅和感应同步器等。
1.3.2 数字量传感器概述
1.3.3 模拟量传感器概述
电流变 送器
温湿度 变送器
压力变 送器
温度变 送器
各种变送器的实物图
液位变 送器
第二章：接近开关
第二章：接近开关
接近开关简介
接近开关又称无触点行程开关，它能在一定的距离内（零点几毫米
至几十毫米）内检测有无物体靠近。当物体与其接近到设定距离时，就 可以发出『动作』信号。
空
空
电容式接近开关
OOFNF
空
电容式接近开关工特点和应用 第二章：接近开关
特点
小功率、高阻抗。 小的静电引力和良好的动态特性。 本身发热影响小。 可进行非接触测量。
应用 压力、位移、厚度、加速度、液位、物位、湿度和
成分含量等测量之中。
第二章：接近开关
接近开关常见术语
接近开关术语
第二章：接近开关
有用
非电量
传感 元件
电量
信号调节 转换电路
电量
辅助电路
1.3传感器分类
传
开关量传感器
感
器 种
输出电信号 的类型不同
数字量传感器
类
模拟量传感器
1.3.1开关量传感器概述
开关量传感器
又称接近开关，是一种采用非接触式检测、 输出开关量的传感器。在自动化设备中应用 较为广泛的主要有磁感应式接近开关、电感 式接近开关、电容式接近开关和光电式接近 开关等。
传感器培训资料
除了安防领域，图像传感器还在智能家居、无人驾驶等领域中广泛应用，例如在智能门锁中应用人脸识别技术提高安全性。
声音传感器在环保监测中的应用
要点一
总结词
要点二
详细描述
声音传感器在环保监测中应用广泛， 主要用于监测环境中的噪音、气体等 有害物质，为环境保护提供数据支持 。
声音传感器能够捕捉到环境中的噪音 、气体等有害物质的声音信号，并将 这些信号转换成电信号，传输给监测 系统进行分析和处理。通过声音传感 器可以及时发现环境污染问题并采取 相应措施进行治理。
在环境监测领域，传感器被用于检测大气、水质、土壤等 环境参数，以实现环境保护和治理。
02
传感器的工作原理
传感器的转换原理
01
02
03
物理效应
传感器将物理效应（如压 电效应、霍尔效应、热电 效应等）转换为电信号。
化学反应
传感器利用化学反应（如 氧化还原反应、光化学反 应等）来产生电信号。
生物反应
生物传感器利用生物分子 间的相互作用（如抗原-抗 体反应、DNA杂交等）来 检测目标物。
其他应用
除了汽车，压力传感器还在航空、工业等领域中广泛应用，例如在飞机上监测气压变化， 以确保飞行安全。
温度传感器在医疗中的应用
01
总结词
温度传感器在医疗领域的应用越来越广泛，主要用于监测病患的体温、
设备运行温度等，以确保医疗过程的安全和有效性。
02 03
详细描述
温度传感器能够实时监测病患的体温变化，为医生提供准确的诊断依据 。同时，温度传感器还可以用于监测医疗设备的运行温度，防止设备过 热或过冷对病患造成伤害。
与PC的集成应用
总结词
通过与PC集成，传感器能够利用计算机强大的数据处 理和存储能力，实现对大量数据的精确分析和处理。
传感器的概述
传感器的概述
• 在控制系统中，传感器在反馈环节起到了重要的作用，它将控制对象的运动参 数反馈给数字控制器、数字控制器根据这些参数来调整控制参数，如图2-2所 示。
图2-2 传感器及其信号处理电路在系统中的作用
1.1 传感器的分类
• 1.按被测物理量不同 • 按被测物理量不同，传感器分为位移传感器、力传感器、速度传感器、温
传感器的概述
传感器的概述
• 传感器是借助检测元件将一种形式的信息转换成另一种信息的 装置。
• 目前，传感器转换后的信号大多为电信号。因而从狭义上讲， 传感器是把外界输入的非电信号转换成电信号的装置。
传感器的概述
• 传感器包括敏感元件、转换元件和处理电路。敏感元件能够将 被测量转化为另一种物理量；转换元件通常只感受敏感元件输 出的与被测量成确定关系的另一种物理量，并将其转换、传输等处理，传感器的组成如图2-1所示。
度传感器、流量传感器、气体成分传感器、生物传感器等。 • 2.按工作原理不同 • 按工作原理不同，传感器分为电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感
器、压电式传感器和光电式传感器等。
1.1 传感器的分类
• 3.按传感器输出信号的性质不同 • 按传感器输出信号的性质不同，传感器分为模拟式传感
器和数字式传感器。 • 4.按被测对象与传感器之间的能量关系不同 • 按被测对象与传感器之间的能量关系不同，传感器分为
能量转换型传感器和能量控制型传感器。 • 5.按构成原理不同 • 按构成原理不同，传感器分为物性型传感器和结构型传
感器。
1.2 传感器的特性
• 传感器的特性分为静态特性和动态特性。 • 1.静态特性 • 1)灵敏度
在稳态工作情况下，当输入量变化△x时，传感器的输出 量变化△y，则把△y与△x之比称为灵敏度，用符号S表示。 传感器的静态特性如图2-3所示。
《传感器与检测技术》知识点总结
《传感器与检测技术》（传感器部分）知识点总结第一章 概述1.传感器的定义与组成（1）定义：能感受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）共性：利用物理定律或物质的物理、化学、生物等特性，将非电量转换成电量。
（3）功能：检测和转换。
（4）组成：5.开展基础理论研究寻找新原理6.传感器的集成化第二章 传感器的基本特性1.线性度（传感器的静态特性之一）（1）定义：传感器的输入、输出间成线性关系的程度。
（2）非线性特性的线性化处理：Y FSy Y FSy Y FSyo（a ）切线或割线X mxo（b ）过零旋转X mxo（c ）端点平移X mx（3）非线性误差：γL = ± Δ L ma xY FS式中，γL ——非线性误差（线性度）；ΔL m a x ——输出平均值与拟合直线间的最大偏差绝对 值；Y F S ——满量程输出。
2.灵敏度（传感器的静态特性之二）传感器在稳态信号作用下输出量变化对输入量变化的比值。
0 S n ＝ y x xS n = dy dx (a) 线性测量系统(b) 非线性测量系统 0S n y = f x ) dy dx = C x 0 S n y = f ( )dy x 0 S n y = f (x ) dy dx(c) 灵敏度为常数(d) 灵敏度随输入增加而增加 (e) 灵敏度随输入增加而减小3.分辨率/分辨力（传感器的静态特性之三）分辨率是指传感器能够感知或检测到的最小输入信号增量。
分辨率可以用增量的绝对值 或增量与满量程的百分比来表示。
4.迟滞/回程误差（传感器的静态特性之四）（1）定义：在相同测量条件下，对应于同一大小的输入信号，传感器正、反行程的输出信 号大小不相等的现象。
开发新材料 采用新工艺 探索新功能具有同样功能的传感器集成化，即将同一类型的单个传感元件用集成工艺在同一平面上 排列起来，形成一维的线性传感器，从而使一个点的测量变成对一个面和空间的测量。
传感器的概述精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版第一章 传感器的概述1.传感器的定义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叫做传感器。
2.传感器的共性：利用物理定律或物质的物理、化学、生物等特性，将非电量（位移、速度、加速度、力等）转换成 电量（电压、电流、电容、电阻等）输出。
3.传感器的组成：传感器由有敏感元件、转换元件、信号调理电路、辅助电源组成。
传感器基本组成有敏感元件和 转换元件两部分，分别完成检测和转换两个基本功能。
第二章 传感器的基本特性1.传感器的基本特性：静态特性、动态特性。
2.衡量传感器静态特性的主要指标有：线性度 、灵敏度 、分辨率迟滞 、重复性 、漂移。
3.迟滞产生原因：传感器机械部分存在摩擦、间隙、松动、积尘等。
4.产生漂移的原因：①传感器自身结构参数老化；②测试过程中环境发生变化。
5.例题：1．用某一阶环节传感器测量100Hz 的正弦信号，如要求幅值误差限制在±5%以内，时间常数应取多少？如果用该传感器测量50Hz 的正弦信号，其幅值误差和相位误差各为多少？ 解：一阶传感器的频率响应特性： 幅频特性：2.在某二阶传感器的频率特性测试中发现，谐振发生在频率为216Hz 处，并得到最大福祉比为1.4比1，试估算该传感器的阻尼比和固有频率的大小。
1)(1)(+=ωτωj j H )(11)(ωτω+=A srad f n n /135********.014.121)(A )(4)(1)(A n max n 21222=⨯=======⎭⎬⎫⎩⎨⎧+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=-ππωωξξωωωωωξωωω所以，时共振，则当解：二阶系统3.玻璃水银温度计通过玻璃温包将热量传给水银，可用一阶微分方程来表示。
现已知某玻璃水银温度计特性的微分方程是x y dtdy310224-⨯=+ ，y 代表水银柱的高度，x 代表输入温度（℃）。
求该温度计的时间常数及灵敏度。
解：原微分方程等价于：x y dt dy3102-=+所以：时间常数T=2S, 灵敏度Sn=10-3第三章 电阻式传感1.应变式电阻传感器的特点： 1）优点：①结构简单，尺寸小，质量小，使用方便，性能稳定可靠；②分辨力高，能测出极微小的应变；③灵敏度 高，测量范围广，测量速度快，适合静、动态测量；④易于实现测试过程自动化和多点同步测量、远距离 测量和遥测；⑤价格便宜，品种多样，工艺较成熟，便于选择和使用，可以测量多种物理量。
传感检测系统-常见传感器原理及应用
R
a bc
转轴
Usc
U0
线绕式电位器
电位器式传感器的应用
航空飞行高度传感器
无线电高度 气压高度 真空膜盒高度表
5 4
H3
2 1
齿轮
齿弧
电刷轴
精密 电位器
杠杆机构
X
真空膜盒
壳体
真空膜盒高度表
UO
电位器式传感器的应用
电位器式压力传感器
弹性敏感元件膜盒的内腔,通 入被测流体,在流体压力作用 下,膜盒硬中心产生弹性位移, 推动连杆上移,使曲柄轴带动 电位器的电刷在电位器绕组上 滑动,输出一个与被测压力成 比例的电压信号。
只对导 磁物体 起作用
对接地 的金属 起作用
只对导电 良好的金 属起作用
对磁性 物体起 作用
接近开关的特点
接近开关与被测物不接触、不会产生机械 磨损和疲劳损伤、工作寿命长、响应快、无 触点、无火花、无噪声、防潮、防尘、防爆 性能较好、输出信号负载能力强、体积小、 安装、调整方便。
缺点是触点容量较小、输出短路时易烧 毁。
3.3.2 电容式传感器
Capacitive transducer
将被测量变化转换成电容量变化的传感器。它 的敏感部分就是具有可变参数的电容器。其最常用 的形式是由两个平行电极组成、极间以空气为介质 的电容器。
可以应用于位移、振动、角度、加速度等参数 的测量中。
电容式传感器工作原理及结构形式
电容传感器的理想公式为
3.3.1.2 应变式传感器
电阻应变传感器是一种利用电阻应变片将应变转 换为电阻变化的传感器。
被测量 电阻应变片 电阻变化
任何非电量能转化为应变量
应变片
F
当受到外力时，导体变长变细，电阻增加，R->R+△R
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。
2024版智能传感器与传感器系统
传感器性能指标
灵敏度
指输出量的增量与相应的输入量增量之比，用 S表示，为无量纲的量。
01
线性度
指传感器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。
03
重复性
指在同一工作条件下，输入量按同一方向作 全量程连续多次变化时，所得特性曲线不一
致的程度。
05
02
分辨率
指传感器能检测到的最小的输入量变化值， 即能引起输出量发生变化的最小输入变化量。
06
CATALOGUE
智能传感器发展趋势与挑战
微型化与集成化发展趋势
01
微型化
随着微电子技术的发展，智能传感器的体积不断缩小，实现了微型化，
使得智能传感器可以应用于更多微小空间和复杂环境中。
02 03
集成化
智能传感器将传统的传感器与微处理器、存储器、接口电路等集成在一 起，实现了传感器信号的采集、处理、存储和传输等功能，提高了传感 器的智能化程度。
04
CATALOGUE
典型智能传感器介绍及应用
温度智能传感器
工作原理
利用物质随温度变化而变 化的特性，将温度转换为 可测量的电信号。
种类
热电阻、热电偶、集成温 度传感器等。
应用领域
环境监测、工业过程控制、 医疗设备、智能家居等。
压力智能传感器
工作原理
通过感受压力变化，将压力转换为可测量的电信 号。
种类
浮球式、超声波式、雷达式等。
应用领域
仓储管理、液位控制、自动化生 产线、智能农业等。
05Байду номын сангаас
CATALOGUE
智能传感器在物联网中应用
物联网概述及体系结构
物联网定义
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。
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3.2.8 传感器实例
U93力传感器
关键特性：
拉/压双向力传感器 两侧法兰连接，安装
简单 内置TEDS电子数据
表 结构紧凑 结实 不锈钢材料 电缆适合于拖拽
U93力传感器外形尺寸 U93力传感器安装尺寸
约为10
约为5
约为5 约为10
有些教科书：
传感器是一种以一定的精度把被测量转换为与之有 确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装 置。
3.2.2 传感器的组成
直接感受被测量
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
转换成电路参量
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；
转换元件：把敏感元件的输出作为它的输入，转换成
电路参量；
测量电路：是将转换元件输出的电信号进行处理，使
（四）传感器选型的一般原则：
根据测量对象与测量环境确定传感器类型； 灵敏度的选择； 频率响应特性； 线性范围； 稳定性； 精度。
3.2.7 传感器技术的发展方向
开发新的敏感、传感材料 开发研制新型传感器及组成新型测试系统 研究新一代的智能化传感器及测试系统 传感器发展集成化 多功能与多参数传感器的研究 仿生传感器
重复性或再现性：对于相同的输入值，传感器能
给出的完全相同的输出值的能力(占满量程输出的百 分比)。
稳定性：传感器的稳定性是指当它在一段时间内测
量恒定输入时得到相同输出的能力（术语“漂移” 常用来描述随着时间过去时输出量变化）。
死区：指有输入却没有输出时的输入的变化范围。
3.2.5 传感器的一般特性
之便于显示、处理和传输的电信号的电路。
3.2.3 传感器的分类
按工作机理分类
可分为物理型、化学型、生物型 按构成原理又分为：结构型、物性型和复合型三大类
按能量的转换分类
可分为能量控制型和能量转换型
按输入量分类
常用的有机、光、电和化学等传感器
按输出信号的性质分类
可分为模拟式传感器和数字式传感器
3.2.4 传感器性能术语
量程：指输入量的变化范围。 误差：指测量值与真实输入值之差。
误差=测量值－真实值
精度：指测量系统测量结果的正确程度（占满量程
输出或满刻度偏差的百分比)。
灵敏度：指输出量增量与相应输入量增量之比。
迟滞误差 ： 在正行程和反行程过程中输出量的最
大差值。
非线性误差： 传感器的输出与输入的实际曲线与理
想直线的最大偏差（占满量程输出的百分比）。
第三章 传感检测系统
3.2 传感器概述
➢ 传感器的定义 ➢ 传感器的组成 ➢ 传感器的分类 ➢ 传感器的性能术语 ➢ 传感器的一般特性 ➢ 传感器的选型原则 ➢ 传感器实例
3.2.1 传感器定义
国家标准《传感器通用术语》（GB7665—87）
• 能感受（或响应）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。
与非破坏性测量、在线与非在线测量等）。
（二）与传感器技术有关的指标
（1）精度； （2）稳定性； （3）响应特性及动态特性要求； （4）输出幅值； （5）对被测物体产生的负载效应 （6）校正周期； （7）超标准过大的输入信号保护； （8）接地及噪声干扰情况分析。
（三）与使用环境条件有关的因素：
(1) 安装现场条件及情况； (2) 环境条件(湿度、温度、振动等)； (3) 信号传输距离； (4) 所需现场提供的功率容量；
用的时间（从10%到95%）。 稳定时间：指当输出接近稳态输出的某一范围（如2% 的误差）
时所用的时间。
3.2.6 传感器的选型原则
（一）与测量条件有关的因素：
（1）被测量的选择； （2）测量范围； （3）被测量频带宽度； （4）精度要求； （5）测量所需要的时间； （6）传感器工作方式（接触与非接触测量、破坏
静态特性：是指被测量的值处于稳定状态时的输出
线性度和输入关系。
灵敏度
被测信号是一个不随时间变化的量
迟滞
重复性
精度 稳定性 测量范围
衡量静态特性的重要指标是线性度、灵敏 度、迟滞、和重复性等。
漂移
动态特性： 是指传感器输出对随时间变化的输入
激励的响应。
研究传感器的动态特性主要是为了从测量误差角度分析 产生动态误差的原因以及提出改善措施。
通常从时域和频域两方面采用瞬态响应法和频率响应法 来分析。在时域内研究传感器的响应特性，只能通过几种特 殊的输入时间函数，如阶跃函数、脉冲函数和斜坡函数等来 研究其响应特性。在频域内通常利用正弦函数研究传感器的 频率响应特性。
响应时间：指输出达到稳态输出的95%时所用的时间 时间常数：指输出达到稳态输出的63.2%时所用的时间 上升时间：指输出上升到稳态输出的某一特定百分比范围时所