传感器整理9109303920

1、第一章 传感器概论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。2、 传感器的输出信号形式由传感器的原理确定。3、 传感器由敏感元件和转换元件组成。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的元件。转换元件：敏感元件的输出就是它的输入，它把输入转换成电路参量。4、 传感器的功能：感受被测信息并传送出去。5、 传感器组成方框图6、 传感器的分类：7、 结构型传感器的工作原理是以传感器中元件相对位置变化引起场的变化为基础，而不是以材料特性变化为基础。物性型传感器的性能随材料的不同而异8、 能量控制型传感器，在信息变化过程中，传感器将

2、从被测对象获取的信息能量用于调制或控制外部激励源，使外部激励源的部分能量载运信息而形成输出信号，这类传感器必须由外部提供激励源，如电阻、电感、电容等电路参量传感器都属于这一类传感器。基于应变电阻效应、磁阻效应、热阻效应、光电效应、霍尔效应等的传感器也属于此类传感器。9、 能量转换型传感器，又称有源型或发生器型，传感器将从被测对象获取的信息能量直接转换成输出信号能量，主要由能量变换元件构成，它不需要外电源。如基于压电效应、热电效应、光电动势效应等的传感器都属于此类传感器10、改善传感器的性能的技术途径有差动技术、平均技术、补偿与修正技术、屏蔽、隔离与干扰抑制、稳定性处理 。差动技术是传感器中普遍

3、采用的技术。它的应用可显著地减小温度变化、电源波动、外界干扰等对传感器精度的影响，抵消了共模误差，减小非线性误差等。不少传感器由于采用了差动技术，还可使灵敏度增大。11、传感器的发展动向：开发新型传感器 、 开发新材料 、新工艺的采用 、 集成化、多功能化、智能化第二章 传感器的一般特性1、传感器的基本特性指传感器的输出-输入关系特性2、传感器所测物理量的两种基本形式为稳态形式、动态形式3、传感器的静态特性指传感器在稳态信号作用下、其输出-输入关系。4、衡量传感器静态特性的重要指标是线性度、灵敏度、迟滞和重复性5、传感器的线性度指传感器输出与输入之间的线性程度。传感器的输出输入关系或多或少地存

4、在非线性，在非线性误差不太大的情况下，总是采用直线拟合的办法来线性化。6、传感器的静态特性是在静态标准条件下进行校准的，静态标准条件指没有加速度、振动、冲击、环境温度为20+（-）5摄氏度，相对湿度小于85%,气压101+（）8kp的情况。7、灵敏度是指传感器在稳态下输出变化对输入变化的比值Sn=输出量的变化/输入量的变化=dy/dx 对于线性传感器，它的灵敏度特性就是它的静态特性斜率8、传感器在正(输入量增大)反（输入量减小）行程中输出输入曲线不重合称为迟滞。9、重复性是指传感器在输入按同一方向连续多次变动时所得特性曲线不一致的程度。10、分辨力是指传感器能检测到的最小的输入增量。11、静态

5、误差是指传感器在其全量程内任一点的输出值与其理论值的偏离程度。12、静态误差公式13、精密度：说明测量传感器输出值的分散性，即对某一稳定的被测量，由同一个测量者，用同一个传感器，在相当短的时间内连续重复测量多次，其测量结果的分散程度。准确度：说明传感器输出值与真值的偏离程度。精确度：是精密度与准确度两者的总和，精确度高表示精密度和准确度都比较高。14、传感器的动态特性指传感器对随时间变化的输入量的响应特性15、研究动态特性可以从时域和频域两个方面采用瞬态响应法和频率响应法来研究16、在研究时域时只能有固定几种输入函数，阶跃、脉冲、斜坡 研究频域则输入函数为正弦函数17、传感器选用原则包括：与测

6、量条件有关的因素、与传感器有关的技术指标、与使用环境有关的因素、与购买和维修有关的因素第四章 电阻应变式传感器1、电阻应变式传感器工作原理：电阻应变式传感器有弹性敏感元件和电阻应变片构成，弹性敏感元件在感受被测量时产生形变在其表面发生应变，而粘贴在弹性敏感元件表面的电阻应变片将随着弹性敏感元件产生应变，因此电阻应变片的阻值发生变化。2、电阻应变片的工作原理基于金属的应变效应。金属丝的电阻随着它所受的机械变形的大小而发生相应的变化的现象成为金属的应变效应。3、公式推导过程：两边取对数得lnR=lnP+lnL-lnS两边求导得出dR/R=dp/p+dL/L-dS/S(此处详见课本61页)dr/r=

7、-udl/l ,u为泊松比，具体见课本61页以及打印课件。4、应变片由电阻丝（敏感栅）、基底、引线、粘合剂构成。5、K越大，单位面积变形引起的电阻变化就大，故越灵敏。6、因为电阻应变片测量需要把微小应变所引起的微小电阻变化测量出来的同时把电阻相对变化转化为电流或者电压的变化，所以选择直流电桥和交流电桥。7、直流电桥和交流电桥，差动电路是重点，注意看课件。8、减小非线性误差的方式：差动电桥、恒流源电桥9、电阻应变片的种类丝式应变片、箔式应变片、薄膜应变片，半导体应变片10、应变片的主要参数应变片电阻值、绝缘电阻、灵敏系数、允许电流、应变极限、机械滞后、零漂和蠕变。11、温度变化引起电阻变化的原因电