第三节传感器及基本特性一传感器的组成举例测量压力的电位器式

2025/5/91第三节传感器及基本特性

一、传感器的组成举例：测量压力的电位器式压力传感器

1-弹簧管2-电位器结合上述工作原理，能否将上图方框图中的内容具体化？快播2025/5/92电位器式压力传感器原理框图画出的电位器式压力传感器原理框图如图所示。

画一画2025/5/93弹性敏感元件（弹簧管）

敏感元件在传感器中直接感受被测量，并转换成与被测量有确定关系、更易于转换的非电量。2025/5/94弹簧管放大图

当被测压力p增大时，弹簧管撑直，通过齿条带动齿轮转动，从而带动电位器的电刷产生角位移。2025/5/95压力传感器的外形及内部结构2025/5/96被测量通过敏感元件转换后，再经传感元件转换成电参量

在右图中，电位器为传感元件，它将角位移转换为电参量——电阻的变化（ΔR）

2025/5/97总结：传感器------

是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。

2025/5/981、敏感元件：能直接感受被测量（一般为非电量）并输出与被测量成确定关系的其他物理量（其中也包括电量）的元件。

如：对力敏感的电阻应变片，对光敏感的光敏电阻等。2、转换元件：也称传感元件，通常将敏感元件的输出量转换成电参量后输出

如：将压力信号转换成电信号的压电晶体片等。3、转换电路：其作用是将转换元件输出的电参量转换成电压、电流或频率量的电路。

若：敏感元件输出的已经是上述电参量，就不需要用转换电路了。

2025/5/99------------传感器的分类目前传感器常用的分类方法有：1．按被测量分类可分为位移、力、力矩、转速、振动、加速度、温度、压力、流量、流速等传感器。2．按测量原理分类可分为电阻、电容、电感、光栅、热电偶、超声波、激光、红外、光导纤维等传感器。2025/5/910二、传感器的基本特性传感器的特性很多，几种常用的特性如：灵敏度、分辨力、分辨率、线性度、稳定性、EMC以及可靠性等。

2025/5/9111）线性曲线

它指传感器在测试条件下，测出的输入与输出量的关系的校准曲线其基本要求是当标准输入值为零时，输出值亦应为零，且输入与输出值成一定的对应关系。许多传感器的理想输入/输出量间呈线性关系，如图所示。

ask：无良商家缺斤少两，曲线应该是怎么样？传感器理想特性曲线返回

2025/5/912当传感器的静态特性非线性度不高时，可用直线代替输出与输入的关系，叫拟合直线相对误差γL：它的偏差△对满量程输出Yps的表示，如图所示。

γL=±（△y/Yps）×100%

式中：△y——最大偏差。特性曲线与线性度关系曲线1-拟合直线2-实际特性曲线返回

2025/5/9132）静态灵敏度S静态灵敏度S被定义为传感器在稳态工作情况下，传感器输出量的增量△Y与被测量的增量△X的比值，如图所示，即

S=△Y/△X

式中：△Y——在稳态下传感感的输出变化量；

△X——在稳态下传感器的输入变化量。问：称黄金的电子秤与体重电子秤有啥区别？返回

2025/5/914图1-4灵敏度定义示意图a)线性测试系统b)非线性测试系统返回

2025/5/9153）迟滞与重复性

传感器的迟滞是指：

输入值从增加到减小的连续变化时，其输出-输入曲线不重合的现象，如图1-5所示。传感器的重复性是指：

输入按同一方向全程连续多次变化时特性曲线的不一致的分散程度，如图1-6所示。返回

2025/5/916

图1-5迟滞特性图

图1-6重复性示意图

1－正向特性2－反向特性返回

2025/5/917

4）稳定性

它是指传感器较长时间工作时输出值随时间的变化，又称为经时稳定性或长时间工作稳定性。稳定性包括：时间稳定度和环境影响量5）.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。一般地说，分辨力的数值小于仪表的最大绝对误差。右表的分辨力为多少？

6）EMCEMC：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。2025/5/9207）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2025/5/921

“老化”试验：在检测设备通电的情况下，将之放置于:高温环境

低温环境