武汉大学测试电路 常用的传感器

1、第三章 常用的传感器 3.1 概述3.2 机械式传感器 3.3 电阻式传感器3.4 电感式传感器3.5 电容式传感器3.6 压电式传感器3.7 其他传感器 3.9 传动器的选用原则返 回3.1 概 述一 传感器的作用二 传感器的分类下一节回首页可转换的信号机械信号电信号辐射信号（光波超声波红外波）流体信号传感器的作用返回按被测对象按工作原理机械式电子式光学式流体式按能量变换关系能量转换型 能量控制型物性型结构型集成化传感器多环节集成多参量集成模拟式数字式返回3.2 机械式传感器一 工作原理 p58 图 3-3二 特点及应用n低，适于静态测量被测量弹性元件变形（位移）敏感元件电信号首页下一节3.

2、3 电阻式传感器一 变阻器式传感器二 电阻应变式传感器首页下一节1 工作原理 p59 图3-5R = K i X2 性能特点1灵敏度Lo线性P59 表3-6 电阻分压电路kdxdRS)1)(pLPpyxxRRxxuu线性时当xxuuRRpyPL02 优点： 缺点：返回1 工作原理2 分类比较金属式半导体式丝式 p60 图3-7箔式 图3-8S半=（5070）S金电阻应变式传感器 p63 表3-10，p64 图3-113 环境温度对应变 的影响cSRcRP)(21p60 图3-7返回工 作 原 理2rhRrrhh可表示为dhrdRdrrRdrhRdR2可到出SERdR)21(灵敏度系数式中Es2

3、1传感原理：S1+2uE金属式1.73.6之间 线性半导体返回3.4 电感式传感器一 自感型二 互感型差动变压器式电感传感器首页自感型1 可变磁阻式（1）工作原理（2）分类比较2 涡流式上一页工作原理2002AuwL mRw2返回a .改变式Sconst*差动式 p65 表3-13（b）b.改变磁通互积式p65 图3-13（a）c.双螺管线圈差动型测量范围0.0011mm测量范围0300um,分辨力0.5ummRw2202002200022002)1 (12) (22AwAwAwddlS时当11 . 0取)(00AuAlRm测量电路首页差动变压器式电桥jwrZ取D为参考点2102ZZeI012

4、12001202eZZZZeZZZeUUeCDADy)(1212LLZZey221022ZZZeZIUAD0eUCDZ1Z2yeD0e0e0eBIA上一页2 涡流式P66 表3-15（1）工作原理金属板材料 线圈激励频率w 测频 转速鉴材与探伤测微小位移透射式测厚（2）性能特点Z 首页上一页3.5 电容式传感器一 传感原理)/(1085. 8120mF1空二 分类比较1） 2）A 3 ) 00AC首页3.6 电压式传感器一 压电效应二 压电材料三 压电式传感器及其等效电路四 测量电路五 特点及应用DFq 首页1.压电单晶体2SiO3OLiNb3LiTaO2.多晶体压电陶瓷铣钛酸铅材料系列钛酸钡

5、3BaTaO3.压电半导体压电传感器集成传感器半导体电子器件4.高分子压电薄膜微压 机器人触觉返回压电式传感器为能量型传感器，也称无源传感器，本身相当于高内阻微弱的电荷源CaCciqR0CqR0C=Ca+Cc在交变力的作用下产生交变电荷wtqwtDFDFqsinsin00依电荷平衡原理idtecq0RiewtqidtiCRsin00wtwqidtdiCRcos00或)sin()(1)(200wtwcRwqti其稳态解：011wcRtg)sin(1112000wtwcRCqiRe）（下一页首页1 w Cqe0w0 e 0适于高频信号测量：振动 噪声 表面粗糙度2 测量低频信号（静态）C Ro 即

6、Ro 即后级需接高输入阻抗的测量电路，按规定电缆接线上一页回首页前置放大器电压放大 高输入阻抗的比例放大器电荷放大具备深度电容负反馈的高增益的高输入阻抗的运放qeyyeCa CcqiciR-kfc)()(yificaieecccceqiykee而fyfiicaickeckeccckekq)(fyfyyckececekqffycqckckqe)1 (1 且不变电缆长度及型号的影响qey2 可测超低频信号 用于冲击振动与地震测量返回特点及应用1、体积小、重量轻、结构简单、频率范围宽 适于动态测量2、多用于力、振动加速度、噪声、表面粗 糙度的测量回首页下一节1 磁电式传感器dtdwe磁场强度mR运动速度 2 半导体传