第1章传感器技术基础

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1、传感器技术及其应用Technology&ApplicationofSensor机械工业出版社[1]仪表技术与传感器http://www.i-s.com.cn[2]传感器世界http://www.sensorworld.com.cn[3]中国传感器http://www.sensor.com.cn[4]传感器技术http://www.sensor-tech.com.cn[5]21IC中国电子网http://www.21ic.com[6]传感技术学报网http://www.cgjs.chinajournal.net.c

2、n[7]传感器资讯网http://www.globalsensors.com.cn参考网站基础知识定义、分类发展趋势选用原则综合实训传感器原理检测技术温度传感器磁敏传感器光电传感器位移传感器力传感器电学式传感器环境量传感器其他传感器多传感器融合传感器接口电路现代传感技术课程主要内容传感器的工作原理、结构、主要参数、检测电路及其典型应用传感器技术及其应用电阻式远传压力表感应式流量表称重传感器CCD传感器质子旋进式磁敏传感器压阻式液位传感器光敏传感器温度传感器风力参数传感器地震检波器反射式光敏传感器磁、气、力敏传感器

3、超声传感器目录第1章传感器技术基础第2章温度传感器第3章力传感器第4章光电式传感器第5章磁传感器第6章位移传感器第7章环境量检测传感器第8章新型传感器和安全防范技术第9章传感器接口电路第10章现代传感技术第1章传感器技术基础1.1概述1.2传感器的基本特性1.3传感器的材料与制造1.4传感器的物理基础与选用1.5传感器的标定与校准世界是由物质组成的，根据物质的电特性，可分为电量和非电量两类。传感器是将非电量转换成与非电量有一定关系的电量的器件。自动检测和自动控制系统处理的大都是电量,需通过传感器对通常是非电量的原

4、始信息进行精确可靠的捕获和转换为电量。1.1概述1.1.1自动测控系统自动检测和自动控制技术是人们对事物的规律进行定性了解和定量掌握以及预期效果控制所从事的一系列的技术措施。自动测控系统通常可分为开环与闭环两种自动测控系统。测量电路传感器电源指示仪记录仪伺服控制开环自动测控系统框图被测量调节元件给定元件信息处理检测电路执行元件传感器对象输出显示记录－＋－闭环自动测控系统框图一个完整的自动测控系统，一般由传感器、测量电路、显示记录装置或调节执行装置、电源四部分组成。1.1.2传感器的定义传感器的定义是：能感受规定的

5、被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分；转换元件是指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号的部分。敏感元件转换元件辅助电源接口电路传感器组成框图非电物理量电信号举例:测量压力的电位器式压力传感器压电晶体、热电偶、热敏电阻、光电器件等是敏感元件与转换元件两者合二为一的传感器。传感器转换能量的理论基础都是利用物理学、化学学、生物学现象和效应来进行能量形式的变换。被测量和它们之间的能量的相互转换是各

6、种各样的。传感器技术就是掌握和完善这些转换的方法和手段。涉及：传感器能量转换原理传感器材料选取与制造传感器器件设计传感器开发和应用等多项综合技术1.1.3传感器的分类传感器有许多分类方法，但常用的分类方法有两种：一种是按被测输入量来分；另一种是按传感器的工作原理来分。1.按被测量分类这一种方法是根据被测量的性质进行分类，如：温度传感器、湿度传感器、压力传感器、位移传感器、流量传感器、液位传感器、力传感器、加速度传感器、转矩传感器等。这种分类方法把种类繁多的被测量分为：基本被测量和派生被测量两类。基本被测量和派生被

7、测量基本被测量派生被测量位移线位移长度、厚度、应变、振动、磨损、不平度角位移旋转角、偏转角、角振动速度线速度速度、振动、流量、动量角速度转速、角振动加速度线加速度振动、冲击、质量角加速度角振动、扭矩、转动惯量力压力重量、应力、力矩时间频率周期、计数、统计分布温度热容量、气体速度、涡流光光通量与密度、光譜分布湿度水气、水分、露点2.按传感器工作原理分类这一种分类方法是以工作原理划分，将物理、化学、生物等学科的原理、规律和效应作为分类的依据。这种分类法：优点是对传感器的工作原理比较清楚，类别少，有利于传感器专业工作者

8、对传感器的深入研究分析。缺点是不便于使用者根据用途选用。具体划分为：1.电学式传感器电学式传感器是应用范围较广的一种传感器，常用的有电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、磁电式传感器及电涡流式传感器等。2.磁学式传感器磁学式传感器是利用铁磁物质的一些物理效应而制成。主要用于位移、转矩等参数的测量。3.光电式传感器光电式传感器是利用光电器件的光电效应和光学原理而制成。主