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 長長度度、厚厚度度、應(yīng)應(yīng)變變、振振動動、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、角角振振動動 線線速速度度 速速度度、振振動動、流流量量、動動量量 速速度度 角角速速度度 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速、角角振振動動 線線加加速速度度 振振動動、沖沖擊擊、質(zhì)質(zhì)量量 加加速速度度 角角加加速速度度 角角振振動動、扭扭矩矩、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動動慣慣量量 力力 壓壓力力 重重量量、應(yīng)應(yīng)力力、力力矩矩 時時間間 頻頻率率

2、 周周期期、計計數(shù)數(shù)、統(tǒng)統(tǒng)計計分分布布 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 知識密集程度甚高、邊緣學(xué)科色彩極濃知識密集程度甚

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，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，當(dāng)1 )( ,)( KA)( 45 )1 ( /t eKAy )(tx 0, 0t 0, tA KAeKAy632. 0)1 ()( 1 時，當(dāng)t Kxy dt dy 46 mc dQ dT dtTThsdQ)(0 0TT dt dT hs mc , 0 1 hs mc a