2014下感测版检测与转换技术复习提纲

“检测与转换技术”复习提现代的三大支柱是指哪些技术一是信息 技术（感测技术，二是信息的传输技术（通信技术，第三是信息的处理技术（计算机技术）一、结构：物性型传感器(物理特性变化实现信号转换换)和结构型传感器(结构参数变花实现信号转换。二、能量：能量转换型)和)能量控制型。三、输出信号：模拟式和数字式4．传感器的线性度、灵敏度、分辨率的含义。非线性误差的运算。线性度：在规定条件下，传感器校准曲线与拟合直线间的最大偏差（Δx）（Y（越好。[ΔY(S)]X00%（）KΔyΔ(特性曲线的斜率)（电阻、电容、电感）分连特输出电压计算方电桥单臂变化（臂等臂电 性误UU 4e2电桥相对两臂压Uo成倍地增大 U 2非线性误差：e12电桥相邻两臂压Uo成倍地增大。除差非线性误差 U 2电桥四臂差动电桥四臂差动工作方还能实现温度自补偿。)可以减 U 非线性误差：e分类桥当电阻式传感 UER2O2R UEL2当电感式传感 O2L UEC1当电容式传感 O2C 都包含两参数的差与两参数的和的比，适用于差动式阻抗传感的测量桥导体或半导体材料在受到外力作用时产生机械性变，时机械变形导致形其阻值变化，这种应变片、测量电路、弹性敏感元件及一些附件R

ΔRtR

ΔRΔRRR

k(压阻效应：半导体材料当受到应力作用时，其电阻率会发生变化的现（1）优点：灵敏度高、分辨力高、传感器面积小、频率响应高、可测低频和直线加（2）缺点：温度误差大，当温度升高时，压阻系数变小，传感器灵敏度降低。需采用温度补偿电路或在恒温的条件下使用。铂电阻的特点：物理化学性能极为稳定，良好的工艺性，易于提纯，缺点是电阻温度系数较小Pt100Cu50各代表什么传感器？热电阻传感器测量电桥之三线、四线连接法的主要作四线连接法使调零电位器的接触电阻和指示串联接触电阻的不稳定不会破坏电桥来自 类型：正温度系数热敏电阻PTC,CTC临界温度系数热敏电阻,NTC负温度系数热敏电阻特点用途：PTC和系CTC在一定温度范围内，阻值将随温度而剧烈变化，因此可用作开关元件。NTC电阻温度系数大，灵敏度高，大约是金属热电阻的10倍。结构简单、小，可测量点温度，电阻率高，热惯性小，适合动态测量。用于温度测量NTC并联一个温度系数很小的固定电阻，使等效电阻与温度的关系在一定的温度范围内线性特征明显开触点K闭合，电热丝通电加热;当实际温度比设定温度高时，RT阻值较大，V1的be间电压降低，使V1截止，导致V2也截止，继电器不工作，常开触点K断开，电热丝断电停止加热。RP作用是调节设定温度（继电器也可用J表示）下图光电二极管控制路灯电P57原理：气敏电阻是利用半导体与气体接触而电阻发生变化的效应制成的气敏元件作用：烧掉附着在探测部位处的油雾、尘埃、同时加速气体的吸附，从而提高元件的灵敏度和响应速度，对多种可燃性气体敏感。一般将元件加热到20-400度。气敏电阻组成家用燃气泄漏器电路设计和工作原理分析（参考P232,P233第题CCSS Sm2；ε——极板间介质的介电常数；ε0——真空的介电常数，ε0=8.854×10-12εr——极板间介质的相对介电常数，对于空气介质，εr≈1自感发生变化。分类：变气隙式，变面积式，螺管（原理：由线圈、铁心、衔铁组成；初级线圈接入交流激励电压，次级线圈感应产生输出电压。被测量使衔铁移动，引起初次级线圈间的互感变化，输出电压因而也相应变化，次级线圈有两个且按差动式方式连接分类:变气隙式，变面积式，螺管金属板置于激励线圈产生的交变磁场中，金属体内产生感应电流的现电涡流传感器的原理、分类和特点原理：电涡流效分类：反射式、透射特点：反射式涡流传感器：位移测透射式涡流传感器应用：测量金属板的厚度原理：利用电磁感应原理将运动速度转变成感应电势输出的传感器特点：用途：测速正压电效应：某些电介质，在一定方向受到外力作用时，内部将产生极化现象，相应地在晶体的两个表面产生符号相反的电荷；当外力作用除去时，又恢复到不带电状态。当作用力方向改变时，电荷极性也随之变化。逆压电效应：当在电介质的极化方向施加电场时，电介质也会发生变形，电场去掉后，电介质的变形也随之。(电致伸缩效应)压电元件的串并联。压电式传感器可用于力、压力、速度、加速度、振动等许多非电量的测量，可做成力传感器、压力传感器、振动传感器等等。原理热电效应（或半导体接点处于不同温度时，回路产生电动势，形成电流。（2）中间温度定Tn是中间温

，0

中间温度不为0EABT，T0EABT，TnEABTn，T0通常取冷端温度为零度，而工程测量中冷端温度通常不是零度则冷端温度不是零度的热电势可按上式求出(3)(3)

0 变的现象们统称为光电效应。外光电效应：在光照作用下,物体内的电子逸出物体表面向外发射的现（内光电电阻率易于导电现象。光生伏特效应:光照射到光敏材料制PN结两端,光生电子和空穴分开而产生电位差的现红限频率能使光电材料产生光电子发射的光的最低频率和为红限频率o=A质具有不同的红限频率。当入射光的频率低于红限频率时，无论入射光多强，照射时间多久，都不能激发出光子；当入射光频率高于红限频率时，不管它多么微弱，也会使被照射的物体激发电子。光照特性：电压一定，I=F(E)，E是照度；频率特性:U和E一定，当入射光强以不同的正弦变频调制时，I或S(灵敏度)随着调制频率的变化，I=F1(f)，或温度特性：温度变化后，电子热运动也随之变化，由此引起光电元件的光学、电学性质也发生变化。光电管：外光电效应。真空和充气，真空：温度影响小和灵敏度稳定的场合，充气：光电流增加，灵敏度增加，光电流与入射光强不成比例关系，稳定性较差温度影响大，容易衰老。光电倍增管：外光电效应。能将微小的光电流放大，适合测量微弱的光，用于测量仪器。光导效应。光敏电阻性能稳定，价格便宜；光敏二极管、光敏三极管：保持光源与光敏管的合适位置，使入射光恰好聚焦在管芯所在的位置，灵敏度大，为避免其改变，必须保持光源与光敏管的相对位置不变。光电池：光生伏特效应；直接将光能转换为电动势的光电器件图中有自然光照射光敏二极管时，光敏二极管电流增加，使A点电位升高，V1、V2均导通，继电器K工作，常闭触点断开，路灯熄灭；没有自然光照射光敏二极管时，光敏二极管电流减少A点电位降低，V1、V2均截止，继电器K不工作，常闭触点闭合，路灯通电发光（光敏二极管应安装在路灯灯光不能照到地方，继电器也可用J表示）半导体，薄片置于磁场中，当有电流流过时，在与磁场和电流都垂直的方向上将产生电动势，这种现象为霍尔效应。书UH二极管：当正向电流恒定时，在一定温度范围内，PN结的正向电压随温度增加而线性减少特点：输出特性成线性，测温精度范围：- C。在0~2