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机电一体化概论课程论文 -传感器的应用技术,机电一体化0801 赵俊龙(08),传感器的应用技术,一：传感器的定义 二 传感器的工作原理 三 传感器的组成 四 传感器-性能指标 五 传感器的分类及应用 六 参考文献,一：传感器的定义,国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节,二 传感器的工作原理,传感器工作原理的分类物理传感器应用的是物理效应，诸如压电效应，磁致伸缩现象，离化、极化、热电、光 传感器原理电、磁电等效应。被测信号量的微小变化都将转换成电信号。化学传感器包括那些以化学吸附、电化学反应等现象为因果关系的传感器，被测信号量的微小变化也将转换成电信号。,传感器原理图解,三 传感器的组成,一般说来，可以把传感器看作由敏感元件（有时又称为预变换器）和变换元件（有时又称为变换器）两部分组成。敏感元件：能完成预变换的器件。 变换器：能将感受到的非电量变换为电量,四 传感器-性能指标,静态特性:是指对静态的输入信号，传感器的输出量与输入量之间所具有相互关系。 动态特性，是指传感器在输入变化时，它的输出的特性 线性度：通常情况下，传感器的实际静态特性输出是条曲线而非直线 迟滞特性：表征传感器在正向（输入量增大）和反向（输入量减小）行程间输出-输入特性曲线不一致的程度，通常用这两条曲线之间的最大差值MAX与满量程输出FS的百分比表示。,五 传感器的分类及应用,（1）振动传感器（加速度传感器）：振动传感器是用于检测冲击力或者加速度的传感器，通常使用的是加上应力就会产生电荷的压电器件，也有采用别的材料和方法可以进行检测的传感器。包括硅压阻MEMS技术、加速度计Entran、压电薄膜振动传感器、伺服加速度计、角加速度传感器。应用范围也极其广泛,（2）温度传感器：温度传感器主要由热敏元件组成。热敏元件品种教多，市场上销售的有双金属片、铜热电阻、铂热电阻、热电偶及半导体热敏电阻等。以半导体热敏电阻为探测元件的温度传感器应用广泛，这是因为在元件允许工作条件范围内，半导体热敏电阻器具有体积小、灵敏度高、精度高的特点，而且制造工艺简单、价格低廉，包括NTC热敏电阻、标准或定制温度传感器、红外温度传感器、YSI Temperature。,（3）湿度传感器：和测量重量、温度一样，选择湿度传感器首先要确定测量范围。除了气象、科研部门外，搞温、湿度测控的一般不需要全湿程(0-100RH)测量。在当今的信息时代，传感器技术与计算机技术、自动控制拄术紧密结合着。测量的目的在于控制，测量范围与控制范围合称使用范围。当然，对不需要搞测控系统的应用者来说，直接选择通用型湿度仪就可以了。包括温湿度传感器（元件）、温湿度模块（NTC）、小型温湿度模块、小型温湿度变送器,（4）压电薄膜传感器：将压力转换为电信号输出的传感器。通常把压力测量仪表中的电测式仪表称为压力传感器。压力传感器一般由弹性敏感元件和位移敏感元件（或应变计）组成。弹性敏感元件的作用是使被测压力作用于某个面积上并转换为位移或应变，然后由位移敏感元件或应变计转换为与压力成一定关系的电信号。有时把这两种元件的功能集于一体。压力传感器广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等。包括压电薄膜元件、压电薄膜、压电电缆、压电薄膜超声波传感器。,（5）压力传感器：将压力转换为电信号输出的传感器。通常把压力测量仪表中的电测式仪表称为压力传感器。压力传感器一般由弹性敏感元件和位移敏感元件（或应变计）组成。弹性敏感元件的作用是使被测压力作用于某个面积上并转换为位移或应变，然后由位移敏感元件或应变计转换为与压力成一定关系的电信号。有时把这两种元件的功能集于一体。压力传感器广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等。包括F系列力传感器/称重传感器、EL系列高性能力传感器。,（6）磁阻传感器：巨磁阻巨磁阻又称特大磁电阻，即GMR（Giant Magneto Resistive），比AMR技术磁头灵敏度高2倍以上，GMR磁头是由4层导电材料和磁性材料薄膜构成的：一个传感层、一个非导电中介层、一个磁性的栓层和一个交换层。 基本概述 巨磁阻磁头的写入与读取 巨磁阻前3个层控制着磁头的电阻。在栓层中，磁场强度是固定的，并且磁场方向被相临的交换层所保持。而且自由层的磁场强度和方向则是随着转到磁头下面的磁盘表面的微小磁化区所改变的。包括电子罗盘C100、电子罗盘HMR3000、电子罗盘3300/3500、磁场测量传感器,(7)角速度传感器：包括光纤陀螺、微机械陀螺 此外，还有气敏传感器、力敏传感器、超声波传感器、电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式与压磁式传感器、光电传感器、固体图像传感器、辐射式传感器、数字式传感器、智能传感器,六 参考