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1、第四章常用传感器及其测量电路学习要求1.掌握传感器的概念及其分类；2.掌握电阻式传感器的原理及其应用；3.掌握电容式传感器的原理及其应用；4.熟悉电感式传感器的原理及其应用；5.掌握压电式传感器的原理及其应用；6.熟悉磁电式传感器的原理及其应用；7.熟悉光电式传感器的原理及其应用；8.熟悉传感器的选用原则；传感器的地位和作用传感器是测控系统的首要环节，关键部件。现代信息技术三大基础：传感器技术—信息采集—感官通信技术—信息传输—神经计算机技术—信息处理—大脑正在给主人敬送饮料的机器人汽车传感器是汽车电子控制系统的信息源和关键部件，也是汽车电子技术领域研究的核心
2、内容之一。目前，一辆普通轿车大约安装了几十只到上百只传感器，而豪华轿车上的传感器数量多达二百余只。传感器在汽车中的应用底盘控制传感器是用于变速器控制系统、悬架控制系统、动力转向系统、制动防抱死系统等底盘控制系统中的传感器。--自动变速器系统传感器；--制动防抱死系统用传感器；--悬架系统用传感器；--动力转向系统用传感器；发动机控制系统传感器包括温度传感器、压力传感器、位置和转速传感器、流量传感器、气体浓度传感器和爆震传感器等。传感器在汽车中的应用车身控制用传感器主要用于提高汽车的安全性、可靠性和舒适性等。主要包括以下几种：--用于自动空调系统的温度传感器、湿
3、度传感器、风量传感器、日照传感器等；--用于安全气囊系统中的加速度传感器；--用于门锁控制的车速传感器；--用于亮度自动控制的光传感器等。传感器在汽车中的应用加速度传感器控制器气体发生器气囊速度信号点火引燃指令迅速点火并产生大量气体--确定汽车行驶方向的罗盘传感器;--陀螺仪和车速传感器;--方向盘转角传感器等。随着GPS/GIS（全球定位系统和地理信息系统）导航系统在汽车上的应用，导航用传感器得到了迅速的发展。导航系统用传感器主要包括：传感器在汽车中的应用常用传感器原理及其测量电路传感器是将被测量转换成为与之有确定对应关系的、容易测量、传输或处理的另一种形式
4、的量（大多为电量）的装置。物理量电量传感器电压、电流、频率、脉冲等尺寸、位移、温度、力等传感器定义辅助电源敏感元件转换元件基本转换电路被测量电量敏感元件是直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量（一般为非电量）的元件。转换元件：是把敏感元件的输出信号转换成适于传输或测量的可用输出信号（一般为电信号）。基本转换电路：上述电路参数接入基本转换电路（简称转换电路），便可转换成电量输出。传感器的构成如：应变式压力传感器中的应变片就是转换元件，它将弹性膜片在压力作用下的变形转换成应变片电阻值的变化。如：应变式压力传感器的弹性膜片就是敏感元件，它将被测压力转换
5、成弹性膜片的变形。传感器的分类按被测物理量分类常见的被测物理量光：亮度，色彩机械量:长度,厚度,位移,速度,加速度,旋转角,转数,质量,重量,力,压力,真空度,力矩,风速,流速,流量;声:声压,噪声;磁:磁通,磁场.温度:温度,热量,比热.传感器的分类按传感器的工作原理分为：电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、电势式传感器等按传感器的输出信号的性质分为：模拟式传感器、数字式传感器按信号变换特征可分为：物性型:依靠敏感元件材料本身物理性质的变化来实现信号变换.例如:水银温度计,压电测力计.结构型:依靠传感器结构参数的变化实现信号转变.例如:电容式和电感式传
6、感器.按敏感元件与被测对象之间的能量关系可分为：参量型传感器:借助辅助能源将输入的机械量转换为电量输出。例如:电阻应变片.电容传感器、电感传感器等。发电型传感器:直接将被测对象输入能量转会为电量而不需外加能源。例如:热电偶温度计,压电式加速度计等.参量型传感器（也称无源传感器，或能量控制型）发电型传感器（也称有源传感器，或能量转换型）传感器的分类测力计压力计温度计常见机械式传感器传感器的分类传感器的性能要求灵敏度高，输入和输出之间应具有较好的线性关系；噪声小，并且具有抗外部噪声的性能；滞后、漂移误差小；动态特性良好；在接入测量系统时，对被测量不产生影响；功耗小
7、，复现性好，有互换性；防水及抗腐蚀等性能好，能长期使用；结构简单，容易维修和校正；低成本、通用性强；第二节常用传感器-电阻式传感器电阻式传感器是把被测量转换为电阻变化的一种传感器。按工作的原理可分为：变阻器式、电阻应变式、热敏式、光敏式、电敏式。变阻器式传感器（1）工作原理（a）（b）（c）变阻式传感器又称为电位器式传感器。它们是由电阻元件及电刷(活动触点)两个基本部分组成。电刷相对于电阻元件的运动可以是直线运动、转动和螺旋运动，因而可以将直线位移或角位移转换为与其成一定函数关系的电阻或电压输出。电阻式传感器传感器灵敏度：输入：x(位移)输出：R(电阻)132
8、xxpkl—单位长度的电阻值直线位移型
