传感器与检测技术的基础知识-传感器及其基本特性

任务1.1测量的基本概念任务1.2测量误差及分类任务1.3传感器及其基本特性任务1.4传感器信号处理电路任务1.5抗干扰技术项目1传感器与检测技术的基础知识任务1.3传感器及其基本特性从广义上讲，传感器就是能够感受外界信息，并能按一定规律将这些信息转换成可用的输出信号的器件或装置。传感器组成图（1）敏感元件：是传感器中能直接感受被测量的部分，即直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量。(有些非电量不能直接转换为电量，需要变换成另外一种非电量再来转换)（2）传感元件：是传感器中将敏感元件输出量转换为适于传输和测量的电信号部分。（3）转换电路：将电路参数转换成便于测量的电压、电流、频率等电量信号。传感器的分类

1.按被测物理量分类分为温度、压力、流量、物位、位移、加速度、磁场、光通量等传感器。这种方法明确表明了传感器的用途，便于使用者选用，如压力传感器用于测量压力信号。2.按输出信号的类型不同分类开关型/模拟型/数字型3.按传感器工作原理分类分为电阻传感器、电感传感器、电容传感器、光敏传感器、热敏传感器、磁敏传感器等，这种方法表明了传感器的工作原理，有利于传感器的设计和应用。例如电容传感器就是将被测量转换成电容值的变化。1.灵敏度灵敏度是指传感器在稳态下输出变化值与输入变化值之比，用K来表示：

传感器的基本特性作图法求曲线上某一指定点的灵敏度过程xyx1ΔxΔy0切点传感器特性曲线2.分辨力

指传感器能检出被测信号的最小变化量。

当被测量的变化小于分辨力时，传感器对输入量的变化无任何反应。对数字仪表而言，如果没有其他附加说明，可以认为该表的最后一位所表示的数值就是它的分辨力。

分辨率--将分辨力除以仪表的满量程就是仪表的分辨率，分辨率常以百分比或几分之一表示。

3.迟滞性迟滞是指传感器正向特性和反向特性的不一致程度，用计算机逐点测量得到的某传感器迟滞特性示意图如图所示。迟滞会引起重复性、分辨力变差，或造成测量盲区，一般希望迟滞越小越好。又称非线性误差，是指传感器实际特性曲线与其理论拟合直线之间的最大偏差与传感器满量程输出的百分比。4.线性度4.线性度人们总是希望传感器的输入与输出的关系成正比，即线性关系。这样可使显示仪表的刻度均匀，在整个测量范围内具有相同的灵敏度。如果传感器的输入与输出的关系为非线性关系，可以用计算机予以纠正。5.稳定性稳定性包括时间稳定度和环境影响量。一般以仪表的示值变化量与时间的长短之比来表示稳定度。例如，某仪表输出电压值在8h内的最大变化量为1.2mV，则表示为1.2mV/(8h)。环境影响量仅指由外界环境变化而引起的示值变化量。示值的变化由两个因素构成。一是零漂，二是灵敏度漂移。造成环境影响量的因素有温度、湿度、气压、电源电压、电源频率等。6.EMC所谓EMC是指电磁兼容性，即电子设备在规定的电磁干扰环境中能正常工作，而且也不干扰其他设备的能力。7.可靠性

可靠性是反映检测系统在规定的条件下，在规定的时间内是否耐用的一种综合性的质量指标。

浴盆曲线磨合期又称早期失效期稳定期又称偶然失效期失效期又称衰老失效期期

“老化”试验(初期