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文档简介

1、第二讲第二讲 传感器的能量变换传感器的能量变换与信号变换与信号变换温度上升红外辐射；体积膨胀；电导率变化；磁导率变化；热电势；接触电势；PN结热性体积变形INFORMATION & ENERGY一、信息和能量密切相关：信息需用一定的能量或物质形式来表示其确定含义热信息流与能量流一致绝对一致：力、压力、温度 实质一致：V-I测温、雷达探测传感器传递的信息与能量关系被测对象的物理状态与某种形式的能量有关，从被测对象的状态所获得的信息中，可以确定传感器得到的能量与信息的相互关系；例如热电偶测温。被测对象的物理状态与能量无关。为了测量，需对被测对象施加一定能量，根据其响应情况获得被测对象的信息

2、；例如光电、超声波测距。传感器传递信息的SIMPSON公式传感器是一种能量变换器能量变换不是目的；变换效率非但不重要，而且，为了不影响被测对象，要求传感器从被测对象获得的能量越小越好。Simpson公式（变换效率）：I0/Ii1I0:传感器输出信息；Ii:传感器输入信息MEASURAND AND ENERGY TRANSMATION示容变量：容纳多少或物质形态。物理量示强变量：作用程度。示容变量举例：长度、面积、体积、位移、速度、电荷量等与空间的分布成比例。示强变量举例：力、压力、温度、电压等。示容变量与示强变量组合之积对应于某种能量；例如力与距离，电压与电荷。传感器示容变量输入示强变量示强变

3、量输出示容变量举例1：热电偶测温TT0热电偶热电偶温差热流电流电压温差温差热流热能；电流热流热能；电流电压电功率电压电功率举例2：气体压力测量Pr1r2膜片dVEVr1r2R1R2能量变换与误差传感器从被测对象获取能量，对被测对象的状态产生影响，导致误差。例如热电偶测温。传感器输出端的负载从传感器索取能量造成误差。传感器的输入与输出阻抗特性输入特性：输出特性：Zi=输入示强变量输入示容变量=Xx=X 2WWx2=Zo=输出开路电压输出短路电流W示强变量：Zi 示容变量：Zi 传感器的能量类型能量变换型：发电型或无源变换型，传感器输出端的能量由被测对象提供的能量转换而来。（热电偶、光电池、压电传感器）能量控制型：参量型或有源型，其输出能量由外加电源供给。（电阻式、电感式、电容式、霍尔式、谐振式、某些光电式）传感器信号变换模拟变换：传感器应用与信号变换有关的物理定律或效应，将输入被测量（连续量）转换成与之一一对应的输出量，或转换成高频信号的幅值（或频率、相位）量。数字变换：输出离散值（莫尔干涉条纹、激光干涉测量、光电码盘、频率），抗干扰能力强，方便计算机处理。意大利佛罗伦萨思考题传感器的信息流与能量流方向是否一致？请给出实例说明。结合热电偶测温，分析

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