第1章 傳感器的基本概念

1、1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 二、傳感器的組成二、傳感器的組成 d A C r0 0 d A C r 0 11 基基本本物物理理量量 派派生生物物理理量量 線線位位移移 長(zhǎng)長(zhǎng)度度、厚厚度度、應(yīng)應(yīng)變變、振振動(dòng)動(dòng)、磨磨損損、不不平平度度 位位移移 角角位位移移 旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角角、偏偏振振角角、角角振振動(dòng)動(dòng) 線線速速度度 速速度度、振振動(dòng)動(dòng)、流流量量、動(dòng)動(dòng)量量 速速度度 角角速速度度 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速、角角振振動(dòng)動(dòng) 線線加加速速度度 振振動(dòng)動(dòng)、沖沖擊擊、質(zhì)質(zhì)量量 加加速速度度 角角加加速速度度 角角振振動(dòng)動(dòng)、扭扭矩矩、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)慣慣量量 力力 壓壓力力 重重量量、應(yīng)應(yīng)力力、力力矩矩 時(shí)時(shí)間間 頻頻率率

2、 周周期期、計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)、統(tǒng)統(tǒng)計(jì)計(jì)分分布布 溫溫度度 熱熱容容量量、氣氣體體速速度度、渦渦流流 光光 光光通通量量與與密密度度、光光譜譜分分布布 12 13 BIKUHH BI d RH 14 15 16 17 18 結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)型型傳傳感感器器 物物性性型型傳傳感感器器 特特性性 結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)參參數(shù)數(shù)決決定定 物物質(zhì)質(zhì)性性質(zhì)質(zhì)決決定定 性性能能 穩(wěn)穩(wěn)定定 將將迅迅速速提提高高 成成本本 較較高高 將將大大大大降降低低 應(yīng)應(yīng)用用 廣廣泛泛 發(fā)發(fā)展展方方向向之之一一 結(jié)構(gòu)型與物性型傳感器的比較結(jié)構(gòu)型與物性型傳感器的比較 19 內(nèi)容范圍廣且離散內(nèi)容范圍廣且離散 知識(shí)密集程度甚高、邊緣學(xué)科色彩極濃知識(shí)密集程度甚

3、高、邊緣學(xué)科色彩極濃 技術(shù)復(fù)雜、工藝要求高技術(shù)復(fù)雜、工藝要求高 功能優(yōu)、性能好功能優(yōu)、性能好 品種繁多、應(yīng)用廣泛品種繁多、應(yīng)用廣泛 20 21 n nxaxaxaay. 2 210 xay1 24 124 ya xa xa x 35 0135 yaa xa xa x 22 xay1 n nxaxaxaay. 2 210 24 124 ya xa xa x 35 0135 yaa xa xa x 23 xb dt dx b dt xd b dt xd b ya dt dy a dt yd a dt yd a m m m m m m n n n n n n 01 1 1 1 01 1 1 1 .

4、. 0., 0210mbbbb其中 24 xbya dt dy a001 xbya dt dy a dt yd a001 2 2 2 xbya00 xbya dt dy a dt yd a dt yd a n n n n n n001 1 1 1. 25 0 )()(dtetysY tS 0)(0tyt時(shí)，當(dāng) 為角頻率是收斂因子， 拉氏變換自變量其中 ,js xb dt dx b dt xd b dt xd b ya dt dy a dt yd a dt yd a m m m m m m n n n n n n 01 1 1 1 01 1 1 1 . . 26 xbxbxbxb yayayay

5、a m m m m n n n n 0 )1( 1 )1( 1 )( 0 )1( 1 )1( 1 )( . . )().( )().( 01 1 1 01 1 1 sXbsbsbsb sYasasasa m m m m n n n n 0 )()()(dtetytyLsY tS 0 )()()(dtetxtxLsX tS 01 1 1 01 1 1 . . )( )( )( asasasa bsbsbsb sX sY sH n n n n m m m m 27 01 1 1 01 1 1 . . )( )( )( asasasa bsbsbsb sX sY sH n n n n m m m m

6、 28 )(.)()()()(21 1 sHsHsHsHsHn n i i n i isHsH 1 )()( )(. )()(21 sH sHsH n 29 max 100% FS E Y max 實(shí)際 曲線 max 30 X Y 00 x dy dxdyS/ dx y Sn x 0 yy Sn x dy Sn dx 31 n i iy n y 1 1 1 )( 1 2 n yy n i i m1 m2 max 100% FS Ex Y (2 3) 100% FS Ex Y 32 max 100% FS m E Y 33 34 35 36 )(tx , 0 , 1 0t 0t 37 %100

7、2 n nn a aa %100 c ss ss y e 38 min)()( iYiYm )(iY )(iYm 39 YX )()(kXkYn n ii )()()(kYkYkeimi )()()() 1(kXkekk n iin xl eYY 0 3 4 2 321XXXY 8 . 0取 40 tXxsin )sin(tYy xb dt dx b dt xd b dt xd b ya dt dy a dt yd a dt yd a m m m m m m n n n n n n 01 1 1 1 01 1 1 1 . . 41 ) ) )( )( ( ) )( )( ( ()( jX jY

8、 Re jX jY Im arctg 01 1 1 01 1 1 )(.)()( )(.)()( )( )( )( ajajaja bjbjbjb jX jY jH n n n n m m m m jj tj tj eAe X Y Xe Ye jX jY jH)( )( )( )( )( X Y jHA)()( 42 LH k a b jH 0 0 )(kjHA)()( 43 xbya dt dy a001 0 1 a a 0 0 a b K Kxy dt dy )()() 1(sKXsYs s K sX sY sH 1)( )( )( 44 j K jX jY jH 1)( )( )( 1)( )( 2 K A )()( arctg 時(shí)，當(dāng)1 )( ,)( KA)( 45 )1 ( /t eKAy )(tx 0, 0t 0, tA KAeKAy632. 0)1 ()( 1 時(shí)，當(dāng)t Kxy dt dy 46 mc dQ dT dtTThsdQ)(0 0TT dt dT hs mc , 0 1 hs mc a