传感器复习资料.docx

传感器复习资料1传感器是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感受（或响应)与检出功能，并使之按照一定规律转换成与之对应的有用输出信号的元器件或装置。2被测信息-敏感元件-转换元件-信号调节电路-输出信息 3和4叫辅助电路3传感器按工作机理分为结构型，物理型和复合型4传感器所测非电量一般有两种形式。一种是稳定的，即不随时间变化或变化极其缓慢，称为静态信号。另一种是随时间变化而变化，称为动态信号。5线性度 输入量与输出量之间的实际关系曲线偏离直线的程度又称非线性误差。6重复性 输入量按同一方向作全量程多次测量时，所得其输出特性曲线不一致的程度。7漂移 在外界的干扰下，输出量发生与输入量无关的，无需要的变化。零度漂移 灵敏度漂移8电阻式传感器是将非电量的变化量，变换成与之有一定关系的电阻值的变化，通过对电阻值的测量达到对上述非电量测量的目的。分为电位计式电阻传感器和应变式电阻传感器。前者分为线绕式和非线绕式，主要用于非电量变化较大的测量场合，后者分为金属应变片和半导体应变片，用于测量变化量相对较小的情况，其灵敏度较高。9膜式电位器通常有两种，一种是碳膜电位器，一种是金属膜电位器10应变效应 导体或半导体材料在受到外界力作用时，产生机械变形，机械变形导致其阻值变化，这种因形变而使其阻值发生变化的现象11半导体应变片的工作原理是基于半导体材料的压阻效应。12减小非线性误差方法 提高桥臂比 采用差动电桥 采用高内阻的恒流源电桥13电容式位移传感器分为面积变化型 极距变化型和介质变化型 按位移形式分为线位移和角位移 依照形状分为平板和圆筒型。注意 圆筒型不能用做改变极距的位移传感器14电感式传感器是利用电磁感应把被测的物理量如位移 压力 流量 振动等转换成线圈的自感系数L或互感系数M的变化，再由测量电路转换为电压或电流的变化量输出，实现非电量到电量的转换。15涡流式传感器最大的特点是能对位移 厚度 表面温度 电解质浓度 速度 应力 材料损伤等进行非接触式连续测量，另外还具有体积小 灵敏度高 频率响应很宽等特点，应用极其广泛。16用于涡流传感器的测量电路主要有调频式 调幅式17热电式传感器是一种将温度变化转换为电量变化的装置。18将温度转换为电势大小的叫热电偶将温度转换为电阻值大小的叫热电阻19普通型热电偶通常将热电极加上绝缘套保护套管和接线盒20贵金属热电偶电极直径大多在0.13-0.65mm范围内，普通金属热电偶为0.5-3.2mm 热电极长度一般350-2000mm21热电偶冷端补偿方式 冰水保温瓶 恒温槽 冷端自动补偿 冷端是在热电偶和测量仪表间接入一个直流不平衡电桥，当热电偶自由端温度升高，导致回路总电势降低时，补偿器22感受到自由端的变化，产生一个电位差，其值正好等于热电偶降低的电势，两者互相抵消以达到自动补偿的目的。23热电阻由电阻体 保护套和接线盒组成24热敏电阻由热敏元件 引线和壳体组成25按半导体电阻随温度变化的典型特性分为负电阻温度系数热敏电阻（NTC)正（PTC)和在某一特定温度下电阻值会发生突变的临界温度电阻器（CTR)26PN结温度传感器特性 最大优点是输出特性呈线性，且测温精度高。27压电式传感器是以某泄物质的压电效应制作的一种传感器。28压磁式传感器是以铁磁元件的压磁效应制成的一种传感器。29压电材料：压电晶体 压电陶瓷30石英晶体 z轴光轴 x轴电轴 y轴机械轴 、沿z轴方向施加作用力不产生压电效应。31放大器 目的一放大传感器输出的微弱信号；二将它的高阻抗输出变换为低阻抗输出 有电压放大器和电荷放大器32压电式测力传感器按测力状态分为单向力 双向力和三向力33压磁传感器按电磁原理分为阻流圈式 变压器式 桥式 电阻式等等34光导式传感器基于光在光钎中传播时与外界因素调制而引起光的特性和光钎形态变化来实现其他物理量的测量35在一定的光照射下，对光电器件的阳极所加电压与阳（阴）极所产生的电流之间的关系称为光电管的伏安特性36暗电流 一般在使用光电倍增管时，必须把管子放在暗室里避光使用，使其只对入射光起作用；但由于环境温度，热辐射和其他因素的影响，即使没有光信号输入，加上电压后阳极仍有电流37固态图像传感器由光敏元件列阵和电荷转移器件集合而成。38光钎是一种多层介质结构的圆柱体。由纤芯 包层和护层组成39纤芯材料主体是二氧化硅或塑料，制成很细的圆柱体，直径5到75UM40根据光钎的折射率的分布函数，普通光钎分为阶跃型和梯度型 按材料分为高纯度石英玻璃纤维 多组分玻璃光钎 塑料光钎 按传输模数分为单模和多模 按用途分为通信和非通信 按制作工艺分为应用CVD或MCVD制作的高纯度石英和应用双坩埚法或三坩埚法制作的多组分玻璃光钎41光钎传感器按原理分为传光型和传感型 特点1有良好的传光性能传光损耗很小 2频带宽可进行超高速测量 灵敏度和线性度好3体积很小重量轻能在恶劣环境下进行非接触式，非破坏性以及远距离测量42光钎传感器的调制器原理 强度 波长和频率 相位 时分 偏振43磁电式传感器按结构分为体型和结型两大类 应用范围分为模拟用途和数字用途44霍尔元件大体分为线性测量和开关状态两种使用方式 在使用中造成误差的主要因素1是半导体固有特性2为半导体制造工艺的缺陷45磁阻效应 当一载流导体置于磁场中，其电阻会随磁场而变化46常用的温度补偿电路有互补式 差分式 全桥 热敏电阻补偿电路47长基区分为输运基区和复合基区48磁敏电阻制作 1在较长的元件片上用真空镀膜方法2在结晶制作过程中有方向性地析出金属而制成 BY QC49按材料气敏传感器分为半导体和非半导体50湿度是指大气中的水蒸气的含量51氯化锂湿敏元件的优点 滞后小 不受测试环境风速影响检测精度高达正负5%52高分子电容式湿敏元件是利用湿敏元件的电容值随湿度变化的原理进行湿度测量的。53红外线的最大特点就是具有光热效应能辐射热量 在真空中速度3乘10的八次方54超声波三种振荡波 横波 纵波 表面波 （BY QC）55核辐射 射线 射线 射线和X射线 穿透力56激光与普通光相比 方向性强 单色性好 相干性好57编码器 脉冲盘式和码盘式 前者不能直