传感器与检测技术-复习提纲

1、传感器审阅概述1、传感器静态特性指示器、动态特性指示器。1)传感器的静态特性表示测量值稳定时的输入输出关系。测量静态特性的重要指标包括线性度、灵敏度、迟滞和重复性。P3指标概念：P4线性度：传感器输出和输入之间数量关系的线性度。(输出和输入关系可分为线性和非线性特性)灵敏度s:传感器的输出增加y和输出增加y的输入增加x的比率，即s=；滞后特性：前后移动过程中传感器输入-输出特性曲线不一致的现象称为滞后。重复性：指示传感器在同一方向连续多次更改整个范围时，结果特性曲线不一致的程度。2)传感器的动态特性表示输出随时间变化的输入量的响应特性。P5测量动态特性的重要指标是瞬态响应特性、频率响应特性。指

2、标概念：P6瞬态响应特性：传感器的瞬态响应是时间响应。频率响应特性：传感器对正弦输入信号的响应特性；2、结构传感器、相位检测电路目的。结构型传感器基于几何、尺寸等结构，使用特定的物理规律进行测量，井将其转换为电信号实现测量。相位检测电路和差动整流电路旨在识别差动变压器传感器电枢的移动方向，消除零剩余电压。P433、霍尔传感器公式、超声波方向、霍尔元件工作原理及特性。霍尔传感器公式：UH=KHIB.f()UH是电位器，KH是孔薄片灵敏度，I是激发电流，b是外部磁场，f()是几何效果系数。P80霍尔效应：当电流的方向与磁场的方向不一致时，放置在磁场中的静止载流量导体，在电流和磁场方向平行的电流和两

3、个面之间产生电动势。霍尔元件的工作原理：霍尔元件是应用霍尔效果的半导体。霍尔元件的特性：额定激励电流、最大允许激励电流、输入电阻、输出电阻、不等电位、不等电阻、寄生直流电位、电位温度系数。性质概念：P83超声波的方向性：频率越高，方向性越强。(减少、减少指向角度或增加r会增强方向性)4、光电二极管、光电、光电开关和光电间歇期。光敏二极管，实际上是对光的变化非常敏感的光敏电阻。光敏二极管的核心是具有单向导电性的PN接头，可以利用光的强弱改变电路中的电流。P126-129光伏是在光照射下将光能直接转换为电能的光电设备。P130光电子开关是利用光受体接收变更的入射光、转换光电子、通过某种形式的放大和

4、控制获得最终控制输出“开”和“关”信号的设备。P132被称为透射光电传感器、光断路器、光断路器的光电管制装置，直接与发光元件面对面，安装在同一个包里，利用在物体通过时检测阴影的原理，实现检测功能。5、传感器定义，差动变压器原理。传感器是将测量转换为相关的、易于应用的特定物理量的测量设备，具有特定的准确度。P1差动变压器传感器：根据变压器的基本原理，将测试的非电量的变化转换为线圈互感变化的传感器。P406、压电传感器用于检测动态或瞬态参数的意义。压电传感器通常用于测量动态或瞬态参数，因为作用于压电组件的力是静态力时，电荷会泄漏，无法测量。7、外部光电效果，内部光电效果。外光效应：光作用下使电子离

5、开物体表面的现象称为外光效应。内部光电效果：接收光的物体的电导率发生变化或产生光生成电动势的效果称为内部光电效果。8、电容式传感器工作原理和结构；光电效果的类型。P54；结构类型包括可变范围容量传感器、可变面积容量传感器、可变介质容量传感器等。光电效果分为外部光电效果和内部光电效果两类。内部光电效应分为光电导效应和光生伏效应两类。9、线性度、光电传感器分类。给定条件下传感器校准曲线和拟合线之间的最大偏差和总范围输出的百分比，线性度(线性度也称为“非线性误差”)，值越小表示线性特性越好。=.100%线性度是对测试系统的输出和输入系统是否能像理想系统一样维持正常比率关系(线性关系)的测量。光电传感

6、器具有光电、光电倍增管、光敏电阻、光电二极管和光敏晶体管、光电、光耦合装置等光电组件。另外，光电子传感器可以分为模拟光电子传感器和脉冲光电子传感器。10、光敏晶体管路灯控制电路控制。P129图8-15；(图8-13课右边的文章，老师透露了10分)11、压电效应、逆压电效应、涡流效应。正压电效应：当一些电子介质在特定方向受到外力作用而变形时，其内部会产生极化现象，反之，两个表面会有正负的相反电荷。外力被移除后，会回到未充电状态，这种现象称为恒压压力效应。当作为力的方向改变时，电荷的极性也发生变化。逆压电效应：将电场应用于电介质的极化方向时，这些电介质也会发生变形，移除电场后，电介质的变形消失，这

7、种现象称为逆压电效应或电伸缩现象。P68涡流效应：根据法拉第电磁感应原理，本体金属导体放置在变化的磁场中或在磁场中切割的磁力线运动时，在导体中产生涡流形状的感应电流，这种电流的流线带有闭合的线路，这种电流称为涡流效应。P46(与霍尔效应相比较：放置在磁场中的静止载流导体在电流和磁场方向不一致的情况下，电流和磁场方向的两个面之间的电流力平行，这称为霍尔效应。)，以获取详细信息12，居里温度，应变计两种。居里温度，又称磁转换点，居里温度是材料在铁磁性体和顺磁性体之间可以变化的温度。(通俗的理解是，当物质到达居里温度时，磁性会突然消失)应变计可分为金属电阻应变计和半导体电阻应变计两类。13、迟滞、迟

8、滞差分、全范围。滞后：正(输入量增加)逆(输入量减少)移动过程中传感器输入-输出特性曲线不匹配的现象称为滞后。滞后差异：不一致曲线之间的差异。全范围：测量设备的最大测量范围。14、热电偶传感器工作原理、热电偶类型和结构。热电偶由两种不同材料的金属线组成，在末端焊接。如果加热这个连接点，他们不加热的部分就会产生电位差。此电位的值与未加热部分的测量点的温度相关，与两个导体的材料相关。这种现象可能出现在很大的温度范围内，准确测量这个电位差，测量未加热部分的环境温度，就能准确地知道热点的温度。因为必须有两种不同材料的导体，所以称为热电偶。P96常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两类。热电偶结构有

9、普通型热电偶、手套热电偶和薄膜热电偶。15、涡流传感器工作原理、结构和特性。P46根据涡流效果制作的传感器称为涡流传感器，涡流传感器的工作原理是涡流效果的原理。1-涡流线圈，2-探针外壳，3-外壳定位螺纹，4-印刷电路板，5-夹紧螺母，6-电源指示灯，7-阈值指示灯，8-输出屏蔽电缆线，9-电缆插头16，用石英加速度计及电荷放大器测量机器的振动。已知：加速度计灵敏度Kq为5pC/g，电荷放大器灵敏度Ku为50mV/pC，当机器达到最大加速度值时，相应的输出电压振幅值为2V，求出该机器的振动加速度。(g表示重力加速度)解法：振动测量系统的总灵敏度，称为问题k=kq * ku=5pc/g * 50

10、mv/PC=250mv/g=uo/a输出电压Uo=2V时，加速度a=Uo/K=2*1000/250=8(g)17、应变计电阻r=120，K=2.05，用作应变800m/m的传感元件。(1) R和R/R；(2)电源电压Ui=3V时，惠斯通测量电桥的非平衡输出电压U0。解决方案：(1)r/r=k .=2.05800m/106m=1.6410-3r=1.64 X10-3r=1.6410-3120=0.197；(2)u0=ui/4k .=3/41.64 X10-3v=1.23mv18、准确度等级0.5，范围6001200C温度传感器，最大允许绝对误差是多少？检查时，特定点的最大绝对误差为4C，并询问该表单是否合格。解决方案：按精度定义表达式：A=A/YF.s100%A=0.5%，YF.s=(1200-600)C，获得最大允许绝对错误：A=A. YF.s=0.5%(1200-600)=3C此温度传感器的最大绝对误差为3C。检查点的最大绝对误差为4C，大于3C，因此传感器不合格。19、最大限度为30A，准确度等级为1.5安培的表，在规定的运行条件下，特定电流为10A，测量时可能发生的最大相对误差。解决方案：20、如果将100电阻应变计附着在弹性试验机上，则试件的力横截面积S=