传感器概念整理)

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1、绪论1.传感器：能够感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用的输出信号的器件或装置。（含义：它是某种测量装置或测量装置的一部分能完成部分检测任务；它的输入量是某一被测量，可能是物理量，化学量等；他的输出量是某种物理量，这种物理量便于转换、处理等；输出输入有对应关系，且有一定的精确程度）2.组成：敏感元件、转换元件和基本转换电路。3.分类：按工作机理，物理型、化学型、生物型等；按构成原理，结构型和物性型；按能量转换，能量控制型和能量转换型4.发展展望：扩展检测范围、提高检测性能、集成化功能化、新领域新原理第一章一般特性1.传感器特性：输出与输

2、入之间的关系。2.常用的拟合方法：理论拟合、过零旋转拟合、端点连线拟合、端点连线平移、最小二乘法、最小包容拟合。3.迟滞：传感器在正反兴城中输出与输入曲线不重合的现象。4.重复性：传感器在输入按同一方向连续多次变动时所得特性曲线不一致的程度。5.分辨力：传感器能检测到的最小输入增量。分辨力用绝对值表示，用于满量程的百分数表示时叫做分辨率。6.阈值：在传感器的零输入附近的分辨力。7、静态误差：传感器在其全量程内任一点的输出值与其理论值的可能偏离程度。8.传感器的标定：通过实验确立其输入量与输出量之间的关系。9.标定步骤：将其全量程分成若干等间距

3、点；根据分点情况，由小到大，逐点递增输入标准量值，并记录与其对应的输出值；…….由大到小，逐点递减；循环多次画出曲线；对数据必要的处理，得到校正曲线，进而确定出参数10.动特性确定法：阶跃信号相应法、正弦信号相应法和其他方法第二章电阻式传感器1.电阻应变效应：当金属丝在外界作用力发生机械形变时，其电阻值将发生变化。2.电阻应变片分类：金属丝式、金属箔式和金属薄膜式。3.横向效应：将直的金属丝绕成敏感栅之后，虽然长度不变，但应变状态不同，其灵敏系数降低了。4.机械滞后：应变片安装在试件上以后，在一定温度下，加载特性与卸载特性不重合。5.零漂：粘

4、贴在试件上的应变片在温度保持恒定，不承受机械应变时，其电阻值随时间而变化的特性。6.蠕变：如果在一定温度下，使其承受恒定的机械应变，其电阻值随时间而变化的特性。7.减小非线性误差：采用差动电桥和采用恒流源电桥8.温度误差：用应变片测量时，由于环境温度变化所引起的电阻变化与试件应变所造成的电阻变化几乎有相同的数量级，从而产生很大的测量误差。9.温度补偿：应变片自补偿和线路补偿法10.压阻效应：固体收到作用力后，电阻率就要放生变化。第三章电感式传感器1.核心部分：可变自感或可变互感。互感式的转换电路：反串电路和桥路。2.零点残余电压：若画出衔铁位

5、移与电桥输出电压有效值的关系曲线，在零点总有一个最小的输出电压，一般把这个最小的输出电压交。3.原因：总的来说是两个电感线圈的等效参数不对称。具体就是：两个副线圈结构不对称，材料不均匀，损耗的存在；分布电容的存在。4.措施：采用相敏整流电路5.涡流效应：金属导体至于变化着的磁场中，导体内就会产生感应电流，这种电流就像水中漩涡那样在到体内转圈，所以叫电涡流。5.涡流形成的条件：存在交变磁场、导体处于交变磁场中或在磁场中运动。6.测量电路：电桥电路、谐振电路和正反馈电路7.感应同步器：利用两个平面形绕组的互感随位置不同而变化的原理组成，用来测量直

6、线或转角位移第四章电容式传感器1.优点：结构简单、动态响应快、以实现非接触测量。缺点：易受干扰、分布电容2.分类：变极距、变面积、变介电常数。3、参数静态灵敏度：被测量缓慢变化时传感器电容量变化量与引起其变化的被测量变化之比。改善：可以在极距间加一层云母片或塑料膜。4.特点：优：温度稳定请好、结构简单适应性强、动态响应好、可以非接触测量有平均效应缺：输出阻抗高负载能力差、寄生电容影响大、5、设计要点：保证绝缘材料的绝缘性能、消除和减小边缘效应、减小和消除寄生电容、集成化、采用驱动电缆技术（传感器与测量电路前置级间的引线为双屏蔽层电缆通过1:1

7、放大器而为等电位，从而消除了芯线与内屏蔽层之间的电容，由于屏蔽线上有随传感器输出信号变化的电压，因此成为）、采用运算放大器、整体屏蔽、防止外界干扰第五章磁电式传感器1.有三个：磁电感应式传感器、霍尔式传感器、磁栅式传感器。2.磁电式分：恒定磁通式、变磁通式。3.设计要点：工作气隙、永久磁铁、线圈组件4、霍尔效应：金属或半导体薄片至于磁场中，当有电流流过时，在垂直与电流与磁场的方向上将产生电动势。5.霍尔元件：多用N型半导体，由于电子迁移率大于空穴迁移率6.磁阻效应：试验得出，霍尔元件的内阻随磁场绝对值的增加而增加。7.误差：零位误差（不等位电

8、动势、寄生直流电动势）温度误差（采用恒流源供电和输入回路并联电阻、合理选取负载电阻、采用温度补偿原件、不等位电动势的温度补偿8.优点：结构简单、体积小、坚固、频率响