傳感器基本原理和應用專題復習

1、傳感器基本原理和應用專題復習傳感器的組成傳感器的組成 傳感器由敏感元件和轉換元件組成。傳感器由敏感元件和轉換元件組成。 敏感元件：敏感元件：傳感器中能直接感受或響應被測量的傳感器中能直接感受或響應被測量的部分。部分。 轉換元件：轉換元件：傳感器中能將敏感元件感受或響應的傳感器中能將敏感元件感受或響應的被測量轉換成適于傳輸或測量的電信號部分。被測量轉換成適于傳輸或測量的電信號部分。被測量敏感元件轉換元件輔助電源信號轉換電路傳感器組成方框圖1-2傳感器的分類傳感器的分類一、根據(jù)被測參數(shù)分類一、根據(jù)被測參數(shù)分類二、根據(jù)能量的傳遞方式分類二、根據(jù)能量的傳遞方式分類三、根據(jù)輸出信號的性質(zhì)分類三、根據(jù)輸出

2、信號的性質(zhì)分類四、根據(jù)傳感器的工作原理分類四、根據(jù)傳感器的工作原理分類1-3傳感器的數(shù)學模型概述傳感器的數(shù)學模型概述傳感器的數(shù)學模型按被測量狀態(tài)的不同可分為：傳感器的數(shù)學模型按被測量狀態(tài)的不同可分為： 當被測量處于穩(wěn)定狀態(tài)時，傳感器輸出量與輸入當被測量處于穩(wěn)定狀態(tài)時，傳感器輸出量與輸入量之間的關系可用如下多項式表示：量之間的關系可用如下多項式表示： 當被測量隨時間變化時，傳感器輸出量與輸入量當被測量隨時間變化時，傳感器輸出量與輸入量之間的關系可用微分方程描述：之間的關系可用微分方程描述： 1-4傳感器的基本特性傳感器的基本特性一、傳感器的靜態(tài)特性一、傳感器的靜態(tài)特性1線性度：線性度：2靈敏度：

3、靈敏度：3. 重復性：重復性：4遲滯：遲滯：5漂移：漂移：二、傳感器的動態(tài)特性二、傳感器的動態(tài)特性1基本動態(tài)特性方程：基本動態(tài)特性方程：2時域分析：階躍響應時域分析：階躍響應3頻域分析：頻率響應頻域分析：頻率響應4傳感器的頻率響應分析舉例傳感器的頻率響應分析舉例 分析步驟：分析步驟：u 列出微分方程；列出微分方程；u 求出傳感函數(shù)；求出傳感函數(shù)；u 分析幅頻特性。分析幅頻特性。第二章第二章 電阻式傳感器電阻式傳感器第一節(jié)第一節(jié) 電位器式電阻傳感器電位器式電阻傳感器 重點掌握線繞式電位器傳感器的結構、工作原重點掌握線繞式電位器傳感器的結構、工作原理、負載特性，階梯特性和電壓分辨率理、負載特性，階

4、梯特性和電壓分辨率第二節(jié)第二節(jié) 應變式電阻傳感器應變式電阻傳感器 1、 重點掌握應變效應，金屬電阻應變片的結構重點掌握應變效應，金屬電阻應變片的結構及工作原理，靈敏系數(shù)及決定因素，半導體應變及工作原理，靈敏系數(shù)及決定因素，半導體應變片的結構及工作原理，壓阻效應；片的結構及工作原理，壓阻效應； 2、重點掌握測量電路：、重點掌握測量電路： 直流電橋（單臂電橋，雙臂電橋，全橋）：平衡直流電橋（單臂電橋，雙臂電橋，全橋）：平衡條件，電壓靈敏度，非線性誤差及其補償方法；條件，電壓靈敏度，非線性誤差及其補償方法； 交流電橋：平衡條件。交流電橋：平衡條件。 3、應用實例：加速度測量、應用實例：加速度測量第三

5、章第三章 電容式傳感器電容式傳感器一、掌握電容式傳感器的工作原理一、掌握電容式傳感器的工作原理變極距型變極距型變極板面積型變極板面積型變介質(zhì)型變介質(zhì)型單一電容和差動式變極距型傳感器非線性誤單一電容和差動式變極距型傳感器非線性誤差分析差分析電容式傳感器的靈敏度電容式傳感器的靈敏度二、掌握電容式傳感器的測量電路二、掌握電容式傳感器的測量電路調(diào)頻電路調(diào)頻電路諧振電路諧振電路運算放大器式電路運算放大器式電路二極管雙二極管雙T型交流電橋型交流電橋脈沖寬度調(diào)制電路脈沖寬度調(diào)制電路電橋電路電橋電路三、電容式傳感器的應用三、電容式傳感器的應用 電容式測厚儀電容式測厚儀 電容式壓力傳感器電容式壓力傳感器 石英撓

6、性伺服加速度計石英撓性伺服加速度計第四章第四章 電感式傳感器電感式傳感器變磁阻式傳感器變磁阻式傳感器 工作原理工作原理 輸出特性輸出特性 差動電感式傳感器的工作原理，輸出特性差動電感式傳感器的工作原理，輸出特性及測量電路（交流電橋，變壓器式交流電及測量電路（交流電橋，變壓器式交流電橋）橋）1. 靈敏度靈敏度互感式傳感器互感式傳感器工作原理工作原理等效電路等效電路測量電路測量電路 差動整流電路差動整流電路1. 相敏檢波電路相敏檢波電路電渦流式傳感器電渦流式傳感器工作原理工作原理等效電路等效電路測量電路測量電路 調(diào)頻式電路調(diào)頻式電路1. 調(diào)幅式電路調(diào)幅式電路電感式傳感器應用電感式傳感器應用差動式電

7、感測厚式差動式電感測厚式渦流式傳感器應用：渦流式傳感器應用：1. 測量位移、振幅、轉速及厚度測量位移、振幅、轉速及厚度 第五章第五章 熱電式傳感器熱電式傳感器熱電偶熱電偶 熱電效應：接觸電勢，溫差電勢熱電效應：接觸電勢，溫差電勢 熱電偶基本定律：定律的內(nèi)容、證明及應熱電偶基本定律：定律的內(nèi)容、證明及應用用 測量電路：單點溫度，溫差及平均溫度的測量電路：單點溫度，溫差及平均溫度的測量測量1. 熱電偶冷端補償方式熱電偶冷端補償方式熱電阻熱電阻 鉑電阻、銅電阻：鉑電阻、銅電阻： 電阻與溫度的關系電阻與溫度的關系 分度表分度表 測量電路：測量電路： 三線式電橋測量電路三線式電橋測量電路1. 四線式測量

8、電路四線式測量電路熱敏電阻熱敏電阻溫度特性：溫度特性：NTC，PTC，CTR熱電式溫度傳感器應用熱電式溫度傳感器應用恒溫控制應用電路恒溫控制應用電路第六章第六章 壓電式與壓磁式傳感器壓電式與壓磁式傳感器壓電式傳感器壓電式傳感器 壓電效應：順壓電效應，逆壓電效應壓電效應：順壓電效應，逆壓電效應 壓電晶體和壓電陶瓷壓電晶體和壓電陶瓷 壓電晶片的串并聯(lián)：串聯(lián)和并聯(lián)的特點壓電晶片的串并聯(lián)：串聯(lián)和并聯(lián)的特點 測量電路：電壓放大器，電荷放大器測量電路：電壓放大器，電荷放大器 應用實例：應用實例： 壓電式測力傳感器壓電式測力傳感器 壓電式壓力傳感器壓電式壓力傳感器1. 壓電式加速度傳感器壓電式加速度傳感器壓

9、磁式傳感器壓磁式傳感器 壓磁效應：壓磁效應： 壓磁元件的工作原理壓磁元件的工作原理1. 阻流圈式，變壓器式及橋式壓磁傳阻流圈式，變壓器式及橋式壓磁傳感器感器第七章第七章 光電式與光導式傳感器光電式與光導式傳感器光電式傳感器光電式傳感器 外光電效應：外光電效應： 內(nèi)光電效應：光電導效應、光生伏特效內(nèi)光電效應：光電導效應、光生伏特效應應 光電器件：光電管、光敏電阻、光電池、光電器件：光電管、光敏電阻、光電池、光敏二極管，光敏三極管（掌握結構、光敏二極管，光敏三極管（掌握結構、工作原理及符號）工作原理及符號） 應用實例應用實例 煙塵濁度監(jiān)測儀煙塵濁度監(jiān)測儀1. 光電轉速測量光電轉速測量第八章第八章

10、磁電式傳感器磁電式傳感器一、霍爾傳感器一、霍爾傳感器 霍爾效應：霍爾效應： 工作原理：工作原理： 霍爾系數(shù)與靈敏度霍爾系數(shù)與靈敏度 測量電路測量電路 二、磁敏電阻，磁敏二極管三極管二、磁敏電阻，磁敏二極管三極管 了解磁阻效應，磁敏二極管的工作原理了解磁阻效應，磁敏二極管的工作原理 三、磁電式傳感器應用三、磁電式傳感器應用 霍爾位移傳感器霍爾位移傳感器1.汽車霍爾點火器汽車霍爾點火器第九章第九章 氣、濕敏傳感器氣、濕敏傳感器氣敏傳感器氣敏傳感器 電阻型半導體氣敏材料的導電機理電阻型半導體氣敏材料的導電機理 電阻型半導體氣敏傳感器的結構電阻型半導體氣敏傳感器的結構濕敏傳感器濕敏傳感器 氯化鋰氯化鋰(LiCl)濕敏元件工作原理濕敏元件工作原理氣、濕敏傳感器的應用氣、濕敏傳感器的應用 基于基于SnO2氣敏傳感器的自動吸排油煙機氣