传感器与检测技术课件(东北师大)

传感器与检测技术主讲人第一章传感器与检测技术基本理论1.1传感器简述1.1.1传感器的定义、组成和分类1．传感器的定义传感器的定义包括以下四个方面的含义：（1）传感器是测量装置或器件，能完成信号获取内容。（2）它的输入量是某一被测量，可能是化学量、物理量、生物量等。（3）它的输出量是某种物理量，该量要便于传输、转换、处理、显示等，这种量可以是气、光、电量，但主要是电量。（4）输出与输入有对应关系，且应有一定的精度。（1）敏感元件（2）转换元件（3）测量电路2．传感器的组成3．传感器的分类（1）按测量的工作原理分类（2）按被测量分类（3）按能量关系分类（4）按输出信号分类（5）根据被测量的转换特征分类（6）按结构分类（1）线性度（2）灵敏度（9）分辨率和（10）稳定性（3）迟滞（4）重复性（7）量程（8）精度（5）漂移（6）测量范围1.1.2传感器的基本特性1．传感器的静态特性1.2检测技术的基础知识1.2.1测量的定义及方法1．测量2．测量方法测量的方法很多，下面介绍几种。（1）按测量手续分为直接测量、间接测量和联立测量1）直接测量2）间接测量3）联立测量（也称组合测量）（2）按测量方式分为偏差式测量、零位式测量和微差式测量.Lorem3）微差式测量Lorem1）偏差式测量Lorem2）零位式测量（3）等精度测量与非等精度测量1．测量系统2．开环测量系统与闭环测量系统（1）开环测量系统（2）闭环测量系统3．主动式测量系统与被动式测量系统（1）主动式测量系统这种测量系统的特点是在测量过程中需要从外部向被测量对象施加能量。（2）被动式测量系统被动式测量系统的特点式在测量过程中不需要从外部向被测量对象施加能量。1.2.2测量系统的组成1．测量误差的基本概念（1）测量误差的定义（2）测量误差的分类1.2.3测量误差2．测量误差的表示方法（1）绝对误差（2）相对误差（3）引用误差AMET01（1）基本误差AMET02（2）附加误差3．基本误差与附加误差4.系统误差、随机误差和粗大误差（1）系统误差（2）随机误差4）三者之间的关系（3）粗大误差（4）三者之间的关系（4）三者之间的关系1）在测量中，若系统误差很小，称测量的准确度很高；若随即误差很小，称测量的精密度很高2）在工程测量中，有粗大误差的策略结构是不可取的。3）在测量中，系统误差与随机误差的数量级必须是相适应的。1．随机误差的统计特征1）集中性LOREM2）对称性LOREM3）有限性LOREM1.2.4测量误差的估计和处理④计算数据比较法2．系统误差的发现与校正（1）系统误差的发现实验对比剩余误差观察法理论计算法01１）补偿法022）差动法033）比值补偿法044）替换法055）修正法（2）系统误差的修正和消减HotTip3．测量误差的合成与分配（1）测量误差的合成1）系统误差的合成2）随机误差的合成3）总合成误差[Imageinformationinproduct]Image:www.wizdata.co.krNotetocustomers:ThisimagehasbeenlicensedtobeusedwithinthisPowerPointtemplateonly.Youmaynotextracttheimageforanyotheruse.（2）测量误差的分配1）等精度分配3）按主要误差进行分配2）等作用分配A（1）传感器的集成化和多功能化B（2）新材料的研发C（3）传感器的数字化和智能化1．我国传感器行业发展现状2．我国传感器的发展趋势1.3我国传感器发展现状与方向（1）MEMS工艺和微传感器（2）集成工艺和集成传感器（3）智能化技术与智能传感器（4）网络化技术和网络化传感器AB3．当前重点发展的传感器技术和产品cD第二章电阻式传感器2.1应变式传感器2.1.1应变式传感器工作原理2.1.2应变式传感器结构及特点1．应变片的结构与类型（1）应变片结构（2）应变片的类型（3）几种常用应变片1）丝式应变片2）箔式应变片3）金属薄膜应变片2．应变片的选取及粘贴①应变片的选择。③贴片。⑤黏贴质量检查。④固化。②试件的表面及底层处理。14253⑥引线焊接与组桥连接。6通常所选的粘贴剂应满足以下要求：①有一定的粘结强度，且对弹性元件和应变计不产生化学腐蚀作用；②能准确传递应变，具有足够的稳定性能；③蠕变小；④机械滞后小；⑤应有较大的温度使用范围，耐疲劳性能好；⑥有适当的储存期。3．电阻应变片特性

（1）弹性敏感元件的基本特性

1）刚度A2）灵敏度B（2）电阻应变片灵敏系数（3）横向效应（4）零漂和蠕变（5）应变极限（6）疲劳寿命1.直流电桥（1）电桥平衡条件（2）电压灵敏度（3）非线性误差及其补偿方法2．交流电桥2.1.3应变式传感器测量电路2.1.4应变片的温度误差及补偿LOREMLOREMLOREM1．应变片的温度误差产生应变片温度误差的原因主要有两方面：（1）敏感栅金属丝电阻本身随温度发生变化。（2）试件材料与应变丝材料的膨胀系数不同，使应变丝产生附加变形而造成的电阻变化。（1）电桥补偿法（2）应变片的自补偿法2．电阻应变片的温度补偿方法（1）膜片式压力传感器（2）筒式压力传感器2.1.5应变式传感器应用1．应变式压力传感器2．应变式测力传感器3．应变式容器内液体重量传感器

2.2压阻式传感器2.2.1压阻式传感器工作原理2.2.2压阻式应变片结构及特点1．压阻式传感器特点（1）结构简单，便于实现微型化，易于批量生产。（2）精度高。它没有一般传感器所具有的传动件、粘结剂，因此其非线性和滞后误差都非常小。（3）灵敏度高。压阻式传感器的灵敏系数比金属丝式应变片高约50～100倍。（4）固有频率高，响应快。这种传感器膜片直径小、机械滞后小、刚度大、横向效应小，自振频率很高。（5）工作可靠，抗振、抗干扰能力强。2．半导体应变片分类2.2.3测量桥路及温度补偿1．恒流源供电电桥2．温度漂移及其补偿2.2.4压阻式传感器应用1．扩散型压阻式压力传感器（1）结构（2）工作原理2．差频式固态压力传感器3．压阻式加速度传感器2.3.1电位器式传感器工作原理

ChartTitleinhere20042005200620073050701202.3电位器式传感器2.3.2电位器式传感器的结构和噪声1．电位器传感器的结构（1）骨架（2）电刷（3）电阻丝2．电位器传感器噪声2.3.3电位器式传感器应用第三章电容式传感器3.1.1变极距式电容传感器3.1.2变面积式电容传感器3.1.3变介质式电容传感器1．变极距式电容传感器的工作原理2．差动结构的变极距式电容传感器1．平行板变面积式2.旋转型变面积式3．圆柱型变面积式3.1电容式传感器的工作原理4．温度的影响（1）温度对结构尺寸的影响（2）温度对介电常数的影响1．基本结构形式（1）绝缘（2）屏蔽3．绝缘与屏蔽5．电容式传感器的等效电路2．边缘效应3.2电容式传感器的结构和特点请在此输入您的标题6．电容式传感器的优缺点（1）优点1）结构简单，适应性强2）本身发热的影响小3）需要的作用能量低4）可获得较大的相对变化量5）动态响应快6）可以实现非接触测量（2）缺点：1）输出阻抗高，负载能力差2）输出特性的非线性3）寄生电容的影响3.3电容式传感器的测量电路3.3.1交流电桥测量电路1．电桥电路及其原理2．交流电桥测量的特点（1）高频交流正弦波供电。（2）电桥输出调幅波，要求其电源电压波动极小，需采用稳幅、稳频等措施。（3）通常处于不平衡工作状态，所以传感器必须工作在平衡位置附近，否则电桥非线性增大，且在要求精度高的场合应采用自动平衡电桥。（4）输出阻抗很高（几兆欧至几十兆欧），输出电压低，必须后接高输入阻抗、高放大倍数的处理电路。3.3.2运算放大器测量电路1．工作原理2．结论3.3.3二极管双T型电桥测量电路1．工作原理2．结论及特点（1）结论（2）特点1）线路简单，可全部放在探头内，缩短了电容引线、有效减小了分布电容的影响；2）电源周期、幅值直接影响灵敏度，要求它们具有较高的稳定性；3）输出阻抗与电容无关，克服了电容式传感器高内阻的缺点；4）适用于具有线性特性的单组式和差动式电容式传感器。1．工作原理2．特点1）不论是变面积式还是变极距式电容传感器，其变化量与输出电压之间均是线性关系；2）不需要另加解调器，因为双稳态输出信号一般为100~1MHz，所以直流输出只需经滤波器滤波后输出即可。3）电路采用直流电源，虽然要求直流电源的电压稳定度较高，但比较其它测量电路中要求的搞稳定度的交流电源易于实现。4）对传感器输出电容输出特性无线性要求。3.3.4差动脉冲宽度调制电路3.3.5调频电路1．工作原理2．特点（1）优点1）调频电路的灵敏度较高，可测0.01μm级位移变化量；2）频率输出易于得到数字输出而不需用A/D转换器；3）能获得较高电平的直流输出信号；4）抗干扰能力强，易于实现遥测遥控。（2）缺点3.4电容式传感器的应用1．电容式位移传感器（1）传感器结构（2）测试系统设计2.电容式加速度传感器3．电容式湿度传感器（1）HS1100/1101的特点（2）振荡电路及其工作原理4．电容式称重传感器5．电容式水位测量电路

第四章电感式传感器4.1电感式传感器的工作原理4.1.1自感式电感传感器

1．变气隙型电感传感器A2．变面积型电感传感器B3．螺管插铁型电感传感器C4.1.2互感式电感传感器1．变气隙型差动变压器2．螺线管式差动变压器4.1.3电涡流式电感传感器4.2电感式传感器的结构和特点1．基本结构形式2．自感式传感器的特点（1）优点：1）无活动触点、可靠度高、寿命长；2）分辨率高；3）灵敏度高；4）输出信号比较大；5）信噪比较好；6）工艺要求不高，加工容易。（2）缺点：1）输出特性存在非线性2）零位误差3）温度影响4）测量范围比较小5）消耗功率大请在此输入您的标题3．互感式传感器的特点（1）优点1）结构简单、可靠；2）分辨率高；3）灵敏度高；4）线性度高、重复性好；5）测量范围宽（测量范围大时分辨率低）。（2）缺点1）零位输出电压2）对激励电源的频率和幅值稳定性要求较高；3）不适用于高频动态测量。请在此输入您的标题4．电涡流式电感传感器（1）优点1）结构简单、可靠；2）频率响应宽；3）灵敏度高；4）测量线性范围大；5）抗干扰能力强；6）体积小；7）可实现非接触测量。（2）缺点1）输出特性存在非线性；2）灵敏度受很多因素的影响：探头线圈尺寸、被测物体形状和大小、被测物体材料和工作频率等。4.3电感式传感器的测量电路4.3.1交流电桥式测量电路4.3.2变压器式交流电桥4.3.3谐振式测量电路4.3.4相敏检波电路4.3.5差动整流电路4.4电感式传感器的应用2．电感式液位计ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.3．振动和加速度测量4．电感式传感在量块检定中的应用1．电感式位移传感器第五章压电式传感器5.1压电式传感器5.1.1压电式传感器的工作原理1．压电效应2．压电材料及其特性（1）石英晶体（2）压电陶瓷常用的压电陶瓷材料主要有以下几种：1）、锆钛酸铅系压电陶瓷（PZT）2）钛酸钡压电陶瓷3）铌酸盐系压电陶瓷

4）铌镁酸铅压电陶瓷（ＰＭＮ）（3）高分子压电材料5.1.2压电式传感器的测量转换电路1．压电元件的等效电路2．压电传感器的测量电路（1）电荷放大器（2）电压放大器1．压电式加速度传感器2．压电式测力传感器3．压电式电子点火器4．指套式电子血压计5．压电式玻璃破碎报警器5.1.3压电式传感器的特5.1.４压电式传感器的应用1．阻流圈型压磁式传感器2．变压器型压磁式传感器3．扭矩型压磁式传感器4．压磁传感器的特点AB5.2压磁式传感器5.2.1压磁式传感器的工作原理5.2.2压磁式传感器的结构与特点请在此输入您的标题5.2.3压磁式传感器测量转换电路1．压磁式传感器的供电主要有三种供电方式（即磁化方式）：1）交流磁场，用于静态量及动态量的测量；2）直流磁场，用于动态量的测量；3）直流磁场加交流磁场，用于静态量及动态量的测量。2．测量电路1）电感电桥法

2）阻抗比较法3）变压器式压磁传感器测量电路5.2.4压磁式传感器的应用Step1Step2Step31．压磁式压力传感器2．压磁式气体压力传感器3．磁致伸缩式液位传感器第六章磁电式传感器6.1磁电感应式传感器6.1.1磁电感应式传感器的工作原理及结构6.1.2磁电感应式传感器的基本特性6.1.3磁电感应式传感器的测量电路6.1.4磁电感应式传感器的应用1．霍尔元件的工作原理2．霍尔元件的基本结构6.2霍尔式传感器6.2.1霍尔元件的工作原理与结构3．不等位电动势及其补偿4．温度误差及其补偿1．寄生直流电动势2．感应电动势6.2.2霍尔元件的误差分析与补偿1．线性型霍尔集成电路2．开关型霍尔集成电路6.2.3霍尔元件的测量电路6.2.4霍尔元件的集成电路简介011．基于霍尔传感器的电流检测系统022．霍尔传感器在电机转速测量中的应用033．霍尔传感器在精确位移测量中的应用044．霍尔传感器在全自动照明系统中的应用6.2.5霍尔元件的应用第七章光电式传感器7.1光电效应与光电传感器7.1.1外光电效应及其器件1．光电管（1）结构与工作原理（2）主要特性1）光电管的伏安特性2）光电管的光谱特性3）光电管的光照特性2．光电倍增管（1）结构与工作原理请在此输入您的标题（2）主要特性1）倍增系数M2）光电阴极灵敏度和光电倍增管总灵敏度3）暗电流和本底脉冲4）光电倍增管的光谱特性7.1.2内光电效应及其器件1．光敏电阻（1）结构与工作原理（2）光敏电阻的主要参数及基本特性1）暗电阻、暗电流、亮电阻、亮电流、光电流2）伏安特性3）光照特性4）光谱特性5）温度特性2．光敏二极管（1）结构和工作原理请在此输入您的标题（2）基本特性1）光谱特性2）伏安特性3）光照特性4）温度特性3．光敏三极管（1）结构与工作原理（2）基本特性1）光谱特性2）伏安特性3）光照特性4）温度特性1．光电池结构与工作原理5．光电池的温度特性2．光电池的光谱特性4．光电池的频率特性3．光电池的光照特性7.1.3光生伏特效应及其器件1．光敏电阻在照明灯控制电路的应用5．光电式带材跑偏检测器2．照相机电子快门3．烟尘浊度监测仪4．光电式转速传感器7.1.4光电式传感器的应用7.2.1光纤的结构与特性1．光纤的结构与传光原理2．光纤的基本性能参数（1）数值孔径（NA）（2）光纤模式（3）传播损耗光信号在光纤中传播时，受本身材料和环境因素的影响不可避免地要产生一些损耗。光纤损耗主要指以下三部分：1）吸收损耗——因纤芯材料对光的吸收而产生的损耗；2）散失损耗——纤芯材料不均匀使光在传导中产生散射而造成的损耗；3）机械弯曲变形损耗——光纤发生弯曲时，若光的入射角接近临界角，部分光将向包层外折射而造成的损耗。7.2光纤传感器1．强度调制型光纤传感器（1）反射式

（2）遮光式

（3）微弯式

（4）动光纤式

7.2.2光纤传感器的工作原理与分类2．相位调制型光纤传感器3．波长（频率）调制型光纤传感器7.2.3光纤传感器的特点与传统的传感器相比，光纤传感器具有以下优点：1．抗电磁干扰。2．灵敏度高。3．重量轻、体积小、可挠曲。4．测量对象广泛。5．对被测介质影响小，有利于在生物、医药卫生等具有复杂环境的领域中应用。6．便于实现远程监控。7．成本低。有些种类的光纤传感器的成本大大低于现有同类传感器。7.2.4光纤传感器的应用举例1．光纤液位传感器2．光纤声压传感器3．光纤温度传感器4．光纤流量计1．声波及其分类2．声压3．声强4．声速5．声阻抗特性6．声的吸收AB第八章波式传感器8.1超声波传感器8.1.1声学基础知识8.1.2超声波及其物理性质1．超声波的波型由于声波在介质中施力方向与声波在介质中传播方向的不同，声波的波型也不同，通常有以下几种。声波在介质中传播时有三种主要波型：纵波:质点振动方向与波的传播方向一致，它能在气体、液体和固体介质中传播。横波:质点振动方向垂直于波的传播方向，它只能在固体介质中传播。表面波:质点的振动介于纵波和横波之间，沿着表面传播，振幅随深度增加而迅速衰减；2．超声波的物理性质8.1.3超声波传感器的结构和工作原理（1）工作频率。（2）工作温度。（3）灵敏度。1.压电式超声波传感器[ImageInfo]

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-Notetocustomers:ThisimagehasbeenlicensedtobeusedwithinthisPowerPointtemplateonly.Youmaynotextracttheimageforanyotheruse.8.1.4超声波传感器的应用2．超声波在交通流量采集系统中的应用（3）车长检测（4）车辆分型（1）高度检测（2）车速检测3．超声波在流量测量中的应用4．超声波在液位检测与控制中的应用1．超声波在测距中的应用8.2微波传感器

1．微波的特点2．微波传感器的组成微波的特点是：（1）空间辐射的装置容易制造；（2）遇到各种障碍物易于反射；（3）绕射能力差，传输特性良好，传输过程中受烟、灰尘、强光等的影响很小；（4）介质对微波的吸收与介质的介电常数成比例，水对微波的吸收作用最强。TitleinhereTitleinhereTitleinhereTitleinhereTitleinhere[ImageInfo]

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-Notetocustomers:ThisimagehasbeenlicensedtobeusedwithinthisPowerPointtemplateonly.Youmaynotextracttheimageforanyotheruse.8.2.1微波传感器的基本原理请在此输入您的标题8.2.2微波传感器分类8.2.3微波传感器的优点和不足1．微波传感器的优点（1）采用非接触式测量，可以进行活体检测，大部分测量不需要采样。（2）输出信号直接是电信号，可以方便的接受和调制。（3）反映速度快、灵敏度高，可以进行动态检测和实时处理。（4）可以在高温、高压、辐射等恶劣环境下进行工作。（5）有很宽的频谱可供选择，可根据测量对象选择不同的测量频率。2．微波传感器的不足（1）零点漂移和标定还没有得到很好的解决。（2）使用时受外界因素影响较多，如温度、气压、取样位置等。8.2.4微波传感器的应用1．微波湿度(水份)传感器2．微波测厚仪第九章温度式传感器9.1.1热电阻传感器的基本原理9.1.2热电阻的结构与特点9.1.3常用热电阻1．铂热电阻2．铜热电阻9.1热电阻传感器LOREMIPSUMDOLOR9.1.4测量电路1．三线制测温消除导线误差2．四线制测温消除导线误差9.1.5应用举例1．热电阻测量电路2．热电阻测温接口电路9.2热电偶传感器9.2.1热电偶传感器工作原理1．普通型热电偶2．铠装热电偶3．薄膜热电偶4．表面热电偶5．浸入式热电偶9.2.2常用热电偶的结构与特点9.2.3热电偶测温的基本定律1231．均质导体定律2．中间温度定律3．中间导体定律4．标准电极定律449.2.4热电偶冷端的温度补偿1．冷端恒温方式2．延伸补偿导线方式000102030405060750%70%160%230%100%150%380%300%Textinhere(unit:%)Year3．冷端温度修正方式（1）查分度表法（2）计算修正法（3）机械零位调整法4．电桥补偿方式9.2.5常用热电偶简介1．铂铑10—铂热电偶

3．镍铬—康铜热电偶2．镍铬—镍硅（镍铝）热电偶4．铜—康铜热电偶

ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.9.2.6热电偶的测量电路GrowthStartJump2008200720062005200420032002200120005．温差测量线路6．一支热电偶配用两台显示仪表测量线路1．一支热电偶配一台显示仪表的测量线路2．几支热电偶共用一台显示仪表的测量线路

3．热电偶串联测量线路4．热电偶并联测量线路

9.2.7热电偶的应用9.3热敏电阻传感器热敏电阻是一种电阻值随其温度成指数变化的半导体热敏元件。广泛应用于家电、汽车、测量仪器等领域。优点如下：1．电阻温度系数大，灵敏度高，比一般金属电阻大10~100倍；2．结构简单，体积小，可以测量“点”温度；3．电阻率高，热惯性小，适宜动态测量；4．功耗小，不需要参考端补偿，适于远距离的测量与控制。9.3.1热敏电阻传感器简介9.3.2热敏电阻传感器的分类LOREMLOREMLOREMLOREMLOREM1．根据制作材料不同分类5.根据受热方式不同分类2．根据结构及形状不同分类3．根据灵敏度随温度的不同变化分类4．根据温度变化特性分类9.3.3热敏电阻传感器的结构与特性1．热敏电阻传感器的结构2．热敏电阻传感器的主要特性（1）电阻-温度特性（RT-T）（2）热敏电阻的伏—安特性（U-I）（3）热敏电阻的动态特性Clicktoedittitlestyle9.3.4热敏电阻传感器的参数1．工作温度范围2．测量功率3．额定功率4．材料常数5．电阻温度系数6．热时间常数7．耗散系数8．绝缘电阻9．最高工作温度10．开关温度

11．最大电压12．标称阻值13．负温度系数热敏电阻主要参数9.3.5热敏电阻传感器的测量电路ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.120%1．热敏电阻测温140%2．热敏电阻用于温度补偿1．电子体温表电路原理5．室内外温度指示报警器2．用PTC传感器控制的恒温型电热毯自动控制电路。4．电热水器控温器3．电热杯恒温器9.3.6热敏电阻的应用9.4集成温度传感器9.4.2集成温度传感器的测温原理1．测量摄氏温度2．测量平均温度3．测量两点的温度差9.4.1集成温度传感器的特点“ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.”019.4.3常用集成温度传感器的分类029.4.4集成温度传感器AD590的测量电路1．电流型集成温度传感器2．电压型集成温度传感器3．数字型集成温度传感器032007.012006~20052004~20032002~20001．恒温土壤加热器2．采用集成温度传感器的数字式温度计3．采用集成温度传感器的液位报警器4．由温度传感器AD590构成的恒温控制电路9.4.5集成温度传感器的应用第十章其它传感器10.1数字传感器的工作原理10.1.1栅式数字传感器1．栅传感器2．磁栅传感器3．数字传感器的结构和特点（1）光栅传感器的特点（2）磁栅传感器的特点4．数字传感器的测量电路（1）光栅的输出信号的光电转换（2）辨向原理（3）细分技术（4）磁栅测量系统请在此输入您的标题5、数字传感器的应用（1）在地球动力学中的应用（2）在航天器及船舶中的应用（3）在电力工业中的应用1.绝对编码器2．增量脉冲编码器3．编码器的结构和特点4．数字传感器应用10.1.2编码器（1）钢带式光电编码数字液位计（2）光电编码器在重力测量仪中的应用10.1.3感应同步器1．工作原理2．结构和特点（1）感应同步器的结构（2）感应同步器的特点1）具有较高的精度与分辨力。2）抗干扰能力强。3）使用寿命长，维护简单。4）可以作长距离位移测量。5）工艺性好，成本较低，便于复制和成批生产。3．感应同步器的应用10.2气敏传感器1．电阻型半导体气敏传感器2．非电阻型半导体传感器（1）二极管气体传感器（2）MOS二极管气体传感器（3）MOS场效应晶体管气敏器件[ImageInfo]

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-Notetocustomers:ThisimagehasbeenlicensedtobeusedwithinthisPowerPointtemplateonly.Youmaynotextracttheimageforanyotheruse.10.2.1工作原理请在此输入您的标题10.2.2气敏传感器的结构和特点1．电阻型半导体气敏传感器由三部分组成：敏感元件、加热器和外壳（1）表面控制型气敏电阻（2）体控制型气敏电阻

2．非电阻型半导体传感器10.2.3气敏传感器的测量电路10.2.4.气敏传感器的应用1、气体泄漏报警器（1）半导体气体传感器（2）固体电解质气体传感器（3）接触燃烧式气体传感器（4）高分子气体传感器2．汽车工程中的应用10.3湿敏传感器10.3.1湿度的概念1．气体的湿度2．固体的湿度10.3.2湿敏传感器结构和特点1.湿度传感器的分类2.电解质湿度传感器

（1）.无机电解质湿度传感器（2）高分子电解质湿度传感器3．半导体陶瓷湿度传感器

（1）涂覆膜型湿敏传感器（2）烧结体型湿敏传感器

①铬酸镁-二氧化钛陶瓷湿敏元件（MCT型）②五氧化二钒-二氧化钛陶瓷湿敏元件请在此输入您的标题③羟基磷灰石陶瓷湿敏元件④氧化锌-三氧化二铬陶瓷湿敏元件⑤ZnO-ZnCr2O4陶瓷湿度传感器⑥Mn3O4-TiO2半导体陶瓷温湿敏传感器（3）薄膜型4.有机物及高分子聚合物湿度传感器（1）胀缩性有机物湿敏元件（2）高分子聚合物薄膜湿敏元件10.3.3湿敏传感器的应用1．棉纺厂的空调器2．汽车工程领域的应用（1）.用于测量车厢内空气湿度，将空气调节到人体感觉舒适的范围内；（2）.用于防止窗和挡风玻璃结露。DescriptionofthesubcontentsTitleinhereTitleinhereDescriptionofthesubcontents11.1传感器的信号调理技术11.1.1调制与解调技术1．调幅（AM）2．调频（FM）3．调相（PM）第十一章信号调理及抗干扰技术11.1.2信号放大技术1．比例放大器（1）反相比例放大器（2）同相比例放大器（3）差动比例放大器（4）测量放大器11.1.3非线性补偿技术1．计算法2．查表法3．插值法（1）线性插值法（又称折线法）（2）二次插值法（又称抛物线法、平方插值法）1．平衡法2．差动法3．抵消法11.1.4温度补偿技术11.2传感器的标定1．传感器的静态特性的标定方法传感器的静态标定一般包括如下步骤：（1）将传感器的测量范围（全量程）分成若干等间距点。（2）根据传感器测量范围的分点情况，由小到大，逐点递增输入标准量值，并记录下与各点输入值相对应的输出值。（3）对传感器进行正反行程往复循环多次测试（一般为3~10次），并将得到的输出输入测试数据用表格列出或画成曲线。（4）对测试数据进行必要的处理，根据处理结果就可以得到传感器的校正曲线，进而可以确定出传感器的灵敏度、线性度、迟滞和重复性。2．传感器动态特性的实验确定法

11.3抗干扰技术11.3.1干扰与防护1．干扰与防护2．干扰类型及防护措施（1）温度的干扰（2）光的干扰（3）湿度变化的影响（4）化学的干扰（5）电和磁的干扰（6）射线辐射的干扰（7）机械的干扰11.3.2干扰的类型

1．放电干扰（1）天体和天电干扰（2）电晕放电干扰（3）辉光、弧光放电干扰（4）火花放电干扰2．电气设备干扰（1）工频干扰

（2）射频干扰（3）电子开关3．固有噪声源引起的干扰1．静电耦合2．电磁耦合

3．共阻抗耦合4．漏电流耦合11.3.3干扰信号的耦合方式2．共模干扰

3．共模干扰抑制比

1．差模干扰11.3.4差模干扰与共模干扰11.3.5常用的抑制干扰的措施1．屏蔽技术屏蔽的种类分