传感器复习课件.ppt

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1、传感器与检测技术复习课填空题（共20分每题2分）选择题（共20分每题2分）简答题（共30分每题6分）计算题（共30分1小题6分，其余各题8分）1.1自动检测技术概述1.1.1自动检测技术的重要性1.1.2自动检测系统的组成1.1.3自动检测技术的发展趋势1.1.2自动检测系统的组成检测系统的组成传感器：把被测非电量转换成为与之有确定对应关系，且便于应用的某些物理量（通常为电量）的测量装置。测量电路：把传感器输出的变量变换成电压或电流信号，使之能在输出单元的指示仪上指示或记录仪上记录；或者能够作为控制系统的检测或反馈信号。输出单元：指示

2、仪、记录仪、累加器、报警器、数据处理电路等。1.2传感器概述1.2.1传感器的定义1.2.2传感器的组成1.2.3传感器分类1.2.2传感器的组成敏感元件直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的物理量转换元件敏感元件的输出就是它的输入，抟换成电路参量转换电路上述电路参数接入基本转换电路，便可转换成电量输出1.3.1测量误差的概念和分类1.有关测量技术中的部分名词2.误差的分类2.误差的分类（1）系统误差（2）随机误差（3）粗大误差1.3.3测量误差的表示方法(1)绝对误差(2)相对误差(1)绝对误差绝对误差是示值与被测量真值之间的差

3、值。设被测量的真值为A0，器具的标称值或示值为x，则绝对误差为（1.3.1）由于一般无法求得真值A0，在实际应用时常用精度高一级的标准器具的示值，即实际值A代替真值A0。x与A之差称为测量器具的示值误差，记为（1.3.2）通常以此值来代表绝对误差。(2)相对误差相对误差是绝对误差与被测量的约定值之比。相对误差有以下表现形式：①实际相对误差。②示值相对误差。③满度（引用）相对误差1.3.6粗大误差（3σ）判别粗大误差最常用的统计判别法：如果对被测量进行多次重复等精度测量的测量数据为x1，x2，…，xd,…，xn其标准差为σ，如果其中某一

4、项残差vd大于三倍标准差，即则认为vd为粗大误差，与其对应的测量数据xd是坏值，应从测量列测量数据中删除。1.系统误差的发现理论分析及计算实验对比法残余误差观察法残余误差校核法计算数据比较法（1）理论分析及计算因测量原理或使用方法不当引入系统误差时，可以通过理论分析和计算的方法加以修正。（2）实验对比法实验对比法是改变产生系统误差的条件进行不同条件的测量，以发现系统误差，这种方法适用于发现恒定系统误差。（3）残余误差观察法根据测量列的各个残余误差的大小和符号变化规律，直接由误差数据或误差曲线图形来判断有无系统误差，这种方法主要适用于发

5、现有规律变化的系统误差。（4）残余误差校核法①用于发现累进性系统误差马利科夫准则：设对某一被测量进行n次等精度测量，按测量先后顺序得到测量值x1，x2，…，xn，相应的残差为v1，v2，…，vn。把前面一半和后面一半数据的残差分别求和，然后取其差值②用于发现周期性系统误差阿卑-赫梅特准则：则认为测量列中含有周期性系统误差。当存在设静特性指标线性度灵敏度迟滞重复性零点漂移温度漂移第二章电阻式传感器原理与应用2.1.1工作原理1.金属的电阻应变效应电阻应变效应：当金属丝在外力作用下发生机械变形时其电阻值将发生变化电阻丝的灵敏系数温度补偿单

6、丝自补偿法自补偿法组合式自补偿法线路补偿法〔电桥补偿法、热敏电阻〕温度补偿2.1.3电阻应变片的测量电路1直流电桥2非线性误差及其补偿压阻式传感器的基本原理压阻效应压阻式传感器的测量电路：3.1.1工作原理线圈自感Ψ——线圈总磁链,单位：韦伯；I——通过线圈的电流，单位：安培；W——线圈的匝数；Rm——磁路总磁阻，单位：1/亨。a)气隙型b)截面型c)螺管型自感式传感器原理图3.2差动变压器差动变压器是把被测的非电量变化转换为传感器线圈的互感系数的变化。这种传感器是根据变压器的基本原理制成的，并且次级绕组常用差动的形式连接，故称之为差

7、动变压器式传感器。相敏检波电路的两个作用1、相敏检波电路的输出幅度代表了衔铁的运动幅度，输出极性代表了衔铁的移动方向；2、能够减小零点参与电压；1.工作原理S——极板相对覆盖面积；d——极板间距离；εr——相对介电常数；ε0——真空介电常数（8.85pF/m）；ε——电容极板间介质的介电常数。δSε2.变面积型电容传感器当动极板相对于定极板沿着长度方向平移时，其电容变化量化为△C与△x间呈线性关系电容式角位移传感器当θ=0时当θ≠0时传感器电容量C与角位移θ间呈线性关系，但如果输出是，则是非线性关系。3.变介电常数型电容式传感器初始电

8、容电容式液位传感器电容与液位的关系为：电涡流传感器原理电涡流效应电涡流传感器的两种类型1.基本原理线圈置于金属导体附近：线圈中通以高频信号i1正弦交变磁场H1金属导体内就会产生涡流涡流产生电磁场反作用于线圈，改变了电感电