傳感器名詞解釋(共16頁(yè))

1、傳感器：（廣義(gungy)）傳感器是一種能把特定(tdng)的信息（物理、化學(xué)、生物）按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成某種可用信號(hào)輸出的器件和裝置。（狹義(xiy)）能把外界非電信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出的器件。（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)）能夠感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。靜態(tài)特性重要指標(biāo)：線性度、遲滯、重復(fù)性、精度、靈敏度、閾值、分辨力和漂移。線性度：通常,測(cè)出的輸出-輸入校準(zhǔn)曲線與某一選定擬合直線不吻合的程度,重復(fù)性：重復(fù)性表示傳感器在同一工作條件下,被測(cè)輸入量按同一方向做全程連續(xù)多次重復(fù)測(cè)量時(shí),所得輸出值（所得校準(zhǔn)曲線）的一致程度。遲滯表明傳感器在正（輸入量增

2、大）、反（輸入量減?。┬谐唐陂g,輸出-輸入曲線不重合的程度。精度是反映系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的綜合誤差指標(biāo)。靈敏度是傳感器輸出量增量與被測(cè)輸入量增量之比,用k來(lái)表示。閾值：當(dāng)一個(gè)傳感器的輸入從零開(kāi)始極緩慢地增加時(shí),只有在達(dá)到了某一最小值后才測(cè)得出輸出變化,這個(gè)最小值就稱(chēng)為傳感器的閾值。分辨力是指當(dāng)一個(gè)傳感器的輸入從非零的任意值緩慢地增加時(shí),只有在超過(guò)某一輸入增量后輸出才顯示有變化,這個(gè)輸入增量稱(chēng)為傳感器的分辨力。漂移量的大小是表征傳感器穩(wěn)定性的重要性能指標(biāo)。熱釋電效應(yīng):當(dāng)一些晶體受熱時(shí),在晶體兩端將會(huì)產(chǎn)生數(shù)量相等而符號(hào)相反的電荷,這種由于熱變化而產(chǎn)生的電極化現(xiàn)象,稱(chēng)為熱釋電效應(yīng)靈敏系數(shù)（k）：靈敏

3、系數(shù)k是應(yīng)變片的重要參數(shù)。k值誤差的大小也是衡量應(yīng)變片質(zhì)量的重要標(biāo)志。 機(jī)械滯后（Zj）：對(duì)于已安裝在試件表面的應(yīng)變片,在溫度恒定時(shí),增加或減少機(jī)械應(yīng)變過(guò)程中,在同一機(jī)械應(yīng)變量的作用下指示應(yīng)變的差數(shù),稱(chēng)為應(yīng)變片的機(jī)械滯后零點(diǎn)漂移（P）：對(duì)于已安裝的應(yīng)變片,在溫度恒定和試件不受應(yīng)力作用的條件下,指示應(yīng)變隨時(shí)間的變化數(shù)值通常簡(jiǎn)稱(chēng)為零漂。蠕變（）：對(duì)于已安裝的應(yīng)變片,在承受恒定的真實(shí)應(yīng)變情況下,溫度恒定時(shí)指示應(yīng)變隨時(shí)間的變化數(shù)值稱(chēng)為蠕變。 應(yīng)變極限（lim）：對(duì)于已安裝的應(yīng)變片,在溫度恒定時(shí),指示應(yīng)變和真實(shí)應(yīng)變的相對(duì)誤差不超過(guò)規(guī)定數(shù)值時(shí)的真實(shí)應(yīng)變值稱(chēng)為應(yīng)變極限霍爾效應(yīng)：半導(dǎo)體薄片,若在它的兩端通以控

4、制電流I,在薄片的垂直方向上施加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng),則在薄片的另兩側(cè)面會(huì)產(chǎn)生與I和B的乘積成比例的電動(dòng)勢(shì)UH（霍爾電勢(shì)或稱(chēng)霍爾電壓）。這種現(xiàn)象就稱(chēng)為霍爾效應(yīng)。磁阻效應(yīng)：將一載流導(dǎo)體置于外磁場(chǎng)中,除了產(chǎn)生霍爾效應(yīng)外,其電阻也會(huì)隨磁場(chǎng)而變化。這種現(xiàn)象稱(chēng)為磁電阻效應(yīng),簡(jiǎn)稱(chēng)磁阻效應(yīng)。形狀效應(yīng)：這種由于磁敏元件的幾何尺寸變化而引起的磁阻大小變化的現(xiàn)象,叫形狀效應(yīng)。壓電效應(yīng)：某些電介質(zhì)物體在沿一定方向?qū)ζ涫┘訅毫蚶Χ怪巫儠r(shí)，內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象。同時(shí)，在表面上就會(huì)產(chǎn)生電荷，當(dāng)外力去掉后，它們又重新回到不帶電的狀態(tài)，這種現(xiàn)象就稱(chēng)為壓電效應(yīng)。順壓電效應(yīng)(y din xio yng)：有時(shí)候，人們又把這

5、種機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的現(xiàn)象(xinxing)稱(chēng)為順壓電效應(yīng)。逆壓電效應(yīng)(y din xio yng)：在電介質(zhì)的極化方向上施加電場(chǎng)，它就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械形變當(dāng)去掉外加電場(chǎng)后，電介質(zhì)的變形隨之消失，這種將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的現(xiàn)象稱(chēng)為逆壓電效應(yīng)。石英是晶體中性能良好的一種壓電材料。在結(jié)晶學(xué)中,將石英晶體的結(jié)構(gòu)用三根互相垂直的軸來(lái)表示,其中縱向軸Z稱(chēng)為光軸,經(jīng)過(guò)六棱柱棱線并垂直于光軸的X軸稱(chēng)為電軸,與X軸和Z軸同時(shí)垂直的Y軸（垂直于棱面）稱(chēng)為機(jī)械軸。這種沿X軸施加力,而在垂直于X軸的晶體表面上產(chǎn)生電荷的現(xiàn)象,稱(chēng)為“縱向壓電效應(yīng)”。這種沿Y軸施加力,而在垂直于X軸的晶體表面上產(chǎn)生電荷的現(xiàn)象,稱(chēng)為“橫向壓電效應(yīng)”

6、。沿光軸方向施加力,石英晶體不會(huì)產(chǎn)生壓電效應(yīng)。極化處理,就是在一定溫度下對(duì)壓電陶瓷施加強(qiáng)電場(chǎng)（如2030kVcm直流電場(chǎng)）,經(jīng)過(guò)23h以后,壓電陶瓷就具備壓電性能了。光電效應(yīng)：是指通過(guò)光子物質(zhì)中的電子相互作用，能直接得到電信號(hào)的一種效應(yīng)。熱電效應(yīng)：是指光被物質(zhì)吸收，變成熱量后，利用熱電轉(zhuǎn)換得到電信號(hào)的一種效應(yīng)波動(dòng)相互作用效應(yīng)：是指光作為一種電磁波，直接與物質(zhì)相互作用，從而感應(yīng)出電信號(hào)的一種效應(yīng)。緒論傳感器：（廣義）傳感器是一種能把特定的信息（物理、化學(xué)、生物）按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成某種可用信號(hào)輸出的器件和裝置。（狹義）能把外界非電信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出的器件。（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)）能夠感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定

7、的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。第一章 傳感器的特性1. 傳感器由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、基本電路三部分組成。敏感元件感受被測(cè)量; 轉(zhuǎn)換元件將響應(yīng)的被測(cè)量轉(zhuǎn)換成電參量; 基本電路把電參量接入電路轉(zhuǎn)換成電量; 核心部分是轉(zhuǎn)換元件,決定傳感器的工作理。2.靜態(tài)特性重要指標(biāo)：線性度、遲滯、重復(fù)性、精度、靈敏度、閾值、分辨力和漂移。線性度：通常,測(cè)出的輸出-輸入校準(zhǔn)曲線與某一選定擬合直線不吻合的程度,。重復(fù)性：重復(fù)性表示傳感器在同一工作條件下,被測(cè)輸入量按同一方向做全程連續(xù)多次重復(fù)測(cè)量時(shí),所得輸出值（所得校準(zhǔn)曲線）的一致程度。遲滯表明傳感器在正（輸入量增大）、反（輸入量

8、減小）行程期間,輸出-輸入曲線不重合的程度。精度是反映系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的綜合誤差指標(biāo)。靈敏度是傳感器輸出量增量與被測(cè)輸入量增量之比,用k來(lái)表示。閾值(y zh)：當(dāng)一個(gè)傳感器的輸入從零開(kāi)始極緩慢(hunmn)地增加時(shí),只有在達(dá)到了某一最小值后才測(cè)得出(d ch)輸出變化,這個(gè)最小值就稱(chēng)為傳感器的閾值。分辨力是指當(dāng)一個(gè)傳感器的輸入從非零的任意值緩慢地增加時(shí),只有在超過(guò)某一輸入增量后輸出才顯示有變化,這個(gè)輸入增量稱(chēng)為傳感器的分辨力。漂移量的大小是表征傳感器穩(wěn)定性的重要性能指標(biāo)。3.在研究動(dòng)態(tài)特性時(shí)，通常根據(jù)正弦變化和階躍變化兩種標(biāo)準(zhǔn)輸入來(lái)考察傳感器的響應(yīng)特性。4.通常用下述四個(gè)指標(biāo)來(lái)表示傳感器的

9、動(dòng)態(tài)性能： 時(shí)間常數(shù)T 上升時(shí)間tr 響應(yīng)時(shí)間t5、t2 超調(diào)量頻域常有如下指標(biāo)： 通頻帶b 工作頻帶g1或g2 相位誤差第二章 熱電傳感器1. 兩種不同的導(dǎo)體兩端相互緊密地連接在一起,組成一個(gè)閉合回路,當(dāng)兩接點(diǎn)溫度不等（TT0）時(shí),回路中就會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),從而形成熱電流。這一現(xiàn)象稱(chēng)為熱電效應(yīng)。回路中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為熱電勢(shì)。2. 熱電偶回路中,所產(chǎn)生的熱電勢(shì)由兩部分組成：接觸電勢(shì)和溫差電勢(shì)。3. 熱電偶冷端溫度誤差及其補(bǔ)償：0 恒溫法，冷端恒溫法，冷端補(bǔ)償器法，補(bǔ)償導(dǎo)線法，采用不需要冷端補(bǔ)償?shù)臒犭娕?，補(bǔ)正系數(shù)修正法4. 通常采用的金屬感溫（或稱(chēng)測(cè)溫）電阻有鉑、銅和鎳。由于鉑具有很好的穩(wěn)定性和測(cè)量

10、精度,故人們主要把它用于高精度的溫度測(cè)量和標(biāo)準(zhǔn)測(cè)溫裝置。5.測(cè)量電阻的引線通常采用三線式或四線式接法。6.半導(dǎo)體熱敏電阻按半導(dǎo)體電阻隨溫度變化的典型特性分為三種類(lèi)型,即負(fù)電阻溫度系數(shù)熱敏電阻（NTC）、正電阻溫度系數(shù)熱敏電阻（PTC）和在某一特性溫度下電阻值會(huì)發(fā)生突變的臨界溫度電阻（CTR）。在溫度測(cè)量中,則主要采用NTC,其溫度特性：其中7.使用熱敏電阻時(shí),也要注意到自熱效應(yīng)問(wèn)題,但是,必須特別注意的有如下兩點(diǎn)。1） 熱敏電阻溫度特性的非線性常用的線性化方法如下（1）線性化網(wǎng)絡(luò)（2）利用電子裝置中其它部件的特性進(jìn)行綜合修正（3） 計(jì)算修正法。2） 熱敏電阻器特性的穩(wěn)定性和老化問(wèn)題8.砷化鎵溫

11、敏二極管磁靈敏度低，因此常常(chngchng)用于強(qiáng)磁場(chǎng)下的低溫測(cè)量。硅溫敏二極管的磁靈敏度雖比砷化鎵溫敏二極管高，但由于它的工藝成熟，成本低，且在低溫下有較高的靈敏度，因此，是目前產(chǎn)量和用量最大的一種溫敏二極管。9.溫敏二極管的基本(jbn)特性：1） UF-T關(guān)系(gun x)2） 靈敏度特性3） 自熱特性10.一種簡(jiǎn)易溫度調(diào)節(jié)器,用于液氮?dú)饬魇胶銣仄髦?7300 K范圍的溫度調(diào)節(jié)控制。 VT是溫度檢測(cè)元件,采有鍺溫敏二極管。調(diào)節(jié)Rw1,可使流過(guò)VT的電流保持在50A左右。比較器采用集成運(yùn)算放大器A741,其輸入電壓為Ur和Ux。Ur為參考電壓,由Rw2調(diào)整給定。所要設(shè)定的溫度也由Ur給

12、定。Ux隨溫敏二極管的溫度變化而變化,而比較器的輸出按差分電壓的變化而變化,并驅(qū)動(dòng)由晶體管構(gòu)成的電流控制器,控制加熱器加熱。該溫度調(diào)節(jié)器在30 min內(nèi),控溫精度約0.1 。 11.集成電路溫度傳感器的典型工作溫度范圍是-5015012.對(duì)管差分電路原理圖13電壓輸出型：1. 四端電壓輸出型2. 三端電壓輸出型1） 性能特點(diǎn)LM135LM235LM335系列是一種精密的、易于定標(biāo)的三端電壓輸出型集成電路溫度傳感器。如果在25 下定標(biāo),在100 寬的溫度范圍內(nèi)誤差小于1 ,具有良好的輸出線性。2） 典型應(yīng)用（1） 基本溫度檢測(cè)（2） 可定標(biāo)的傳感器（3） 空氣流速檢測(cè)14. 電流輸出型典型代表是

13、AD590, 有如下特點(diǎn)： 線性電流輸出： 1 AK 工作溫度范圍： -55155 兩端器件：電壓輸入,電流輸出 激光微調(diào)使定標(biāo)精度達(dá)0.5 (AD590M) 整個(gè)工作溫度范圍內(nèi)非線性誤差小于0.5（AD590M） 工作電壓范圍：430 V 器件本身與外殼絕緣。 15. 熱釋電效應(yīng):當(dāng)一些晶體受熱時(shí),在晶體兩端將會(huì)產(chǎn)生數(shù)量相等而符號(hào)相反的電荷,這種由于熱變化而產(chǎn)生的電極化現(xiàn)象,稱(chēng)為熱釋電效應(yīng)16.能產(chǎn)生熱釋電效應(yīng)的晶體稱(chēng)為熱釋電體,又稱(chēng)為熱電元件。熱電元件常用的材料有單晶（如鈮酸鋰、鉭酸鋰（LiTaO3）等）、熱釋電陶瓷（如鈦酸鋇（BaTiO3）及熱釋電塑料（如聚偏二氟乙烯（PVDF）等）17

14、.HN911模塊的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)。平時(shí),1端輸出低電平,2端輸出高電平。當(dāng)有移動(dòng)發(fā)熱體進(jìn)入監(jiān)視范圍時(shí),熱釋電紅外傳感器接收到紅外能量,并輸出檢測(cè)信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)放大器放大,由比較器進(jìn)行比較判斷,再由信號(hào)處理電路處理后輸出控制信號(hào)。此時(shí),輸出端1變?yōu)楦唠娖?輸出端2變?yōu)榈碗娖?。在模塊的外部,可接增益調(diào)節(jié)電位器,以調(diào)節(jié)放大器的增益。放大器具有溫度補(bǔ)償功能,其主要作用是當(dāng)環(huán)境溫度增高或背景紅外輻射能量增加時(shí),可使放大器的增益隨著它們的增高而自動(dòng)提升,從而保證整個(gè)電路工作的穩(wěn)定性。 18. HN911模塊的典型(dinxng)應(yīng)用電路如圖2.39所示。無(wú)被測(cè)物體(wt)時(shí), HN911的1端輸出(shch

15、)低電平,V2截止,報(bào)警指示燈H不亮,2端輸出高電平使繼電器K工作；當(dāng)檢測(cè)到人體移動(dòng)信號(hào)時(shí), V2導(dǎo)通,指示燈H亮,同時(shí)V1截止,繼電器K停止工作?？衫美^電器觸點(diǎn)的通斷進(jìn)行需要的控制。19.現(xiàn)給出一個(gè)HN911在自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)中應(yīng)用的實(shí)例。自動(dòng)門(mén)控制原理電路如圖。該電路采用熱釋電紅外探測(cè)傳感器模塊HN911探測(cè)人體的移動(dòng)。V1用作延時(shí)控制,通過(guò)調(diào)節(jié)電位器Rw,能改變延時(shí)控制的時(shí)間。光耦合器件MOC3020將交、直流即強(qiáng)、弱電隔離。當(dāng)無(wú)人來(lái)到自動(dòng)門(mén)前時(shí), HN911輸出端為低電平,V1無(wú)控制信號(hào)輸出,雙向晶閘管V2關(guān)斷,開(kāi)啟門(mén)的負(fù)載電機(jī)不工作,門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài)；當(dāng)有人來(lái)到自動(dòng)門(mén)前時(shí),HN911模

16、塊檢知到人體紅外能量,輸出端1為高電平輸出,雙向晶閘管導(dǎo)通,負(fù)載電機(jī)工作,門(mén)被自動(dòng)打開(kāi)。當(dāng)自動(dòng)門(mén)運(yùn)行到位時(shí),由限位開(kāi)關(guān)S切斷電源。由于HN911模塊輸出端2所輸出的電平正好與輸出端1輸出的電平相反,故可用輸出端2的輸出控制電機(jī)使自動(dòng)門(mén)關(guān)閉第三章 應(yīng)變傳感器1.電阻(dinz)應(yīng)變片的分類(lèi)：1）按應(yīng)變(yngbin)片敏感柵的材料分類(lèi),可將應(yīng)變(yngbin)片分成金屬應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩大類(lèi)。其中,金屬應(yīng)變片又分為體型（箔式、絲式）和薄膜型；半導(dǎo)體應(yīng)變片又分為體型、薄膜型、擴(kuò)散型、PN結(jié)型及其它型（2）按應(yīng)變片的工作溫度分類(lèi)可分為常溫應(yīng)變片（-3060 ）、中溫應(yīng)變片（60300 ）、高溫應(yīng)

17、變片（300 以上）和低溫應(yīng)變片（低于-30 ）等（3）按應(yīng)變片的用途分類(lèi)可分為一般用途應(yīng)變片和特殊用途應(yīng)變片（水下、疲勞壽命、抗磁感應(yīng)、裂縫擴(kuò)展等)。2.常用應(yīng)變片：1）絲式應(yīng)變片2）箔式應(yīng)變片3）半導(dǎo)體應(yīng)變片4）金屬薄膜應(yīng)變片5）高溫及低溫應(yīng)變片3. 1）應(yīng)變片電阻值（R）：應(yīng)變片在沒(méi)有粘貼及未參與變形前,在室溫下測(cè)定的電阻值稱(chēng)為初始電阻值（單位為）。應(yīng)變片阻值有一定的系列,如60 、120 、250 、3500 和10000 ,其中以120最為常用。 應(yīng)變片電阻值的大小應(yīng)與測(cè)量電路相配合。2) 靈敏系數(shù)（k）：靈敏系數(shù)k是應(yīng)變片的重要參數(shù)。k值誤差的大小也是衡量應(yīng)變片質(zhì)量的重要標(biāo)志。電阻

18、應(yīng)變片的k值及其誤差一般以平均靈敏系數(shù)值k及相對(duì)均方根差表示：k= k + 3) 機(jī)械滯后（Zj）：對(duì)于已安裝在試件表面的應(yīng)變片,在溫度恒定時(shí),增加或減少機(jī)械應(yīng)變過(guò)程中,在同一機(jī)械應(yīng)變量的作用下指示應(yīng)變的差數(shù),稱(chēng)為應(yīng)變片的機(jī)械滯后4）零點(diǎn)漂移（P）：對(duì)于已安裝的應(yīng)變片,在溫度恒定和試件不受應(yīng)力作用的條件下,指示應(yīng)變隨時(shí)間的變化數(shù)值通常簡(jiǎn)稱(chēng)為零漂。應(yīng)變片的零漂主要是由于絕緣電阻過(guò)低以及通過(guò)電流產(chǎn)生的熱電勢(shì)等所造成。6） 蠕變（）：對(duì)于已安裝的應(yīng)變片,在承受恒定的真實(shí)應(yīng)變情況下,溫度恒定時(shí)指示應(yīng)變隨時(shí)間的變化數(shù)值稱(chēng)為蠕變。一般在室溫下,加一恒定的機(jī)械應(yīng)變,在一小時(shí)后的指示應(yīng)變差值即為蠕變值。零漂和

19、蠕變都是衡量應(yīng)變片時(shí)間穩(wěn)定性的指標(biāo)。7） 應(yīng)變極限（lim）：應(yīng)變片所能測(cè)量的應(yīng)變范圍是有一定限度的,能夠測(cè)量的最大應(yīng)變值稱(chēng)為應(yīng)變極限。其定義為： 對(duì)于已安裝的應(yīng)變片,在溫度恒定時(shí),指示應(yīng)變和真實(shí)應(yīng)變的相對(duì)誤差不超過(guò)規(guī)定數(shù)值時(shí)的真實(shí)應(yīng)變值稱(chēng)為應(yīng)變極限4. 薄膜有兩種分類(lèi)方法： 1）按薄膜厚度分類(lèi)：（1）非連續(xù)金屬膜（2）半連續(xù)膜（3）連續(xù)膜2）按薄膜結(jié)構(gòu)形式分類(lèi)：（1）多晶體薄膜（2）單晶體薄膜（3）無(wú)定形薄膜5. 薄膜應(yīng)變傳感器的特點(diǎn)：薄膜應(yīng)變片及傳感器與擴(kuò)散硅等傳感器相比,其制造工藝環(huán)節(jié)要少得多。它的主要制造工藝環(huán)節(jié)是成膜工藝（如濺射、蒸發(fā)等）。由于工藝環(huán)節(jié)較少,工藝周期較短,成品率也就較

20、高。這是它目前獲得廣泛使用的主要原因之一。薄膜應(yīng)變片可以同彈性體鍵合在一起,構(gòu)成整體式薄膜傳感器；也可以制成單一的薄膜應(yīng)變片,再粘貼在彈性體上構(gòu)成傳感器。前者使用最多,它可避免后者因粘片工藝所帶來(lái)的誤差因素（如蠕變、滯后等）。薄膜應(yīng)變傳感器適用于航天、航空工業(yè),以及對(duì)穩(wěn)定性要求較高的測(cè)控系統(tǒng)中。薄膜應(yīng)變片的阻值可做得很高,通常均可做到幾千到幾萬(wàn)歐姆,因而其可在低功耗的狀態(tài)下工作。薄膜應(yīng)變片及傳感器由于制造工藝的特點(diǎn),使得其參數(shù)一致性遠(yuǎn)較半導(dǎo)體型和擴(kuò)散型的高,適于大量生產(chǎn),成本低廉。耐疲勞性能良好。薄膜應(yīng)變片式傳感器的量程很大。6.溫度漂移(pio y)的補(bǔ)償，補(bǔ)償電路的工作過(guò)程：TKUsc,U

21、scUbeIbIc Uce U (U=U-Uce)第四章 磁敏傳感器1.霍爾效應(yīng)(xioyng)：半導(dǎo)體薄片(bo pin),若在它的兩端通以控制電流I,在薄片的垂直方向上施加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng),則在薄片的另兩側(cè)面會(huì)產(chǎn)生與I和B的乘積成比例的電動(dòng)勢(shì)UH（霍爾電勢(shì)或稱(chēng)霍爾電壓）。這種現(xiàn)象就稱(chēng)為霍爾效應(yīng)。2.磁阻效應(yīng)：將一載流導(dǎo)體置于外磁場(chǎng)中,除了產(chǎn)生霍爾效應(yīng)外,其電阻也會(huì)隨磁場(chǎng)而變化。這種現(xiàn)象稱(chēng)為磁電阻效應(yīng),簡(jiǎn)稱(chēng)磁阻效應(yīng)。3.形狀效應(yīng)：這種由于磁敏元件的幾何尺寸變化而引起的磁阻大小變化的現(xiàn)象,叫形狀效應(yīng)。4.霍爾元件是基于霍爾效應(yīng)工作的?；魻栃?yīng)的產(chǎn)生是由于運(yùn)動(dòng)電荷受磁場(chǎng)中洛倫茲力作用的結(jié)果。

22、5.在薄片兩橫端面之間建立的電場(chǎng)稱(chēng)為霍爾電場(chǎng)EH,相應(yīng)的電勢(shì)就稱(chēng)為霍爾電勢(shì)UH,其大小可用下式表示：6霍爾元件可以在恒壓或恒流條件下工作,其特性不一樣7. 霍爾元件的電磁特性包括控制電流（直流或交流）與輸出之間的關(guān)系,霍爾輸出（恒定或交變）與磁場(chǎng)之間的關(guān)系等。8.誤差分析及誤差補(bǔ)償：1）不等位電勢(shì)及其補(bǔ)償2.）溫度誤差及其補(bǔ)償（考簡(jiǎn)述P81）9.磁阻元件：長(zhǎng)方形磁阻元件、科爾賓元件、平面電極元件、InSb-NiSb共晶磁阻元件、曲折形磁阻元件科爾賓元件的盤(pán)中心部分有一個(gè)圓形電極,盤(pán)的外沿是一個(gè)環(huán)形電極。兩個(gè)極間構(gòu)成一個(gè)電阻器,電流在兩個(gè)電極間流動(dòng)時(shí),載流子的運(yùn)動(dòng)路徑會(huì)因磁場(chǎng)作用而發(fā)生彎曲使電阻

23、增大。在電流的橫向,電阻是無(wú)“頭”無(wú)“尾”的,因此霍爾電勢(shì)無(wú)法建立,有效地消除了霍爾電場(chǎng)的短路影響。由于不存在霍爾電場(chǎng),電阻會(huì)隨磁場(chǎng)有很大的變化。10. 磁敏二極管的工作原理當(dāng)受到正向磁場(chǎng)作用時(shí),電子和空穴受洛倫茲力作用向r區(qū)偏轉(zhuǎn)。由于r區(qū)是高復(fù)合區(qū),所以進(jìn)入r區(qū)的電子和空穴很快被復(fù)合掉,因而i區(qū)的載流子密度減少,電阻增加,則Ui增加,在兩個(gè)結(jié)上的電壓Up、Un則相應(yīng)減少。i區(qū)電阻進(jìn)一步增加,直到穩(wěn)定在某一值上為止。相反,磁場(chǎng)改變方向,電子和空穴將向r區(qū)的對(duì)面低（無(wú)）復(fù)合區(qū)流動(dòng),則使載流子在i區(qū)的復(fù)合減小,再加上載流子繼續(xù)注入i區(qū),使i區(qū)中載流子密度增加,電阻減小,電流增大。同樣過(guò)程進(jìn)行正反饋

24、,使注入載流子數(shù)增加,Ui減少,Up、Un增加,電流增大,直至達(dá)到某一穩(wěn)定值為止。 11. 磁敏二極管的特性(txng)：1）電流(dinli)-電壓(diny)特性2）磁電特性3.）溫度特性12. 磁敏二極管的補(bǔ)償技術(shù)：互補(bǔ)式、差分式、全橋式、熱敏電阻式。13. 磁敏三極管的工作原理：當(dāng)不受磁場(chǎng)作用時(shí),由于磁敏三極管基區(qū)長(zhǎng)度大于載流子有效擴(kuò)散長(zhǎng)度,因此發(fā)射區(qū)注入載流子除少部分輸入到集電極c外,大部分通過(guò)e-i-b,形成基極電流。由此可見(jiàn),基極電流大于集電極電流,所以電流放大倍數(shù)=IcIb1。當(dāng)受到H+磁場(chǎng)作用時(shí),由于受洛倫茲力影響,載流子向發(fā)射區(qū)一側(cè)偏轉(zhuǎn),從而使集電極電流Ic明顯下降。當(dāng)受到

25、H-磁場(chǎng)作用時(shí),載流子受洛倫茲力影響,向集電區(qū)一側(cè)偏轉(zhuǎn),使集電極電流Ic增大。 14.溫度補(bǔ)償技術(shù)：1）利用正溫度系數(shù)普通硅三極管進(jìn)行補(bǔ)償2）利用磁敏三極管互補(bǔ)電路3）采用磁敏二極管補(bǔ)償電路4）采用差分補(bǔ)償電路15. 用霍爾元件測(cè)量電流：1） 旁測(cè)法2） 貫串法3） 繞線法16. 用霍爾集成傳感器控制衛(wèi)生間照明燈用霍爾集成傳感器控制衛(wèi)生間照明燈的電路如圖4.53所示。其工作過(guò)程為： 當(dāng)打開(kāi)門(mén),人進(jìn)入衛(wèi)生間再關(guān)上門(mén)時(shí),磁鋼G離開(kāi)霍爾集成傳感器HG（型號(hào)為CS3020）,HG輸出高電平脈沖,觸發(fā)單穩(wěn)電路A1（型號(hào)為CC4013）, A1的1腳輸出高電平信號(hào)。這個(gè)高電平信號(hào)又觸發(fā)A2（型號(hào)為CC40

26、13）, A2的13腳輸出高電平,經(jīng)R4加到V放大,觸發(fā)晶閘管VS導(dǎo)通,點(diǎn)亮燈H。進(jìn)入衛(wèi)生間的人經(jīng)過(guò)任意一段時(shí)間,拉門(mén)出來(lái)再關(guān)上門(mén)時(shí),磁鋼G再次離開(kāi)HG,使HG輸出一正脈沖,觸發(fā)A1使其又一次輸出高電平,并使A2再次發(fā)生翻轉(zhuǎn),13腳回到低電平, V截止,引起VS截止,H熄滅。為了適應(yīng)某些特殊情況,電路中特別設(shè)置了開(kāi)關(guān)S。 第五章 壓電傳感器1.壓電效應(yīng)：某些電介質(zhì)物體在沿一定方向?qū)ζ涫┘訅毫蚶Χ怪巫儠r(shí)，內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象。同時(shí)，在表面上就會(huì)產(chǎn)生電荷，當(dāng)外力去掉后，它們又重新回到不帶電的狀態(tài)，這種現(xiàn)象就稱(chēng)為壓電效應(yīng)。順壓電效應(yīng)：有時(shí)候，人們又把這種機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的現(xiàn)象稱(chēng)為順壓電效應(yīng)。逆

27、壓電效應(yīng)(y din xio yng)：在電介質(zhì)的極化方向(fngxing)上施加電場(chǎng)，它就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械形變當(dāng)去掉外加電場(chǎng)后，電介質(zhì)的變形隨之消失，這種將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的現(xiàn)象稱(chēng)為逆壓電效應(yīng)。2.石英是晶體中性能良好的一種(y zhn)壓電材料。在結(jié)晶學(xué)中,將石英晶體的結(jié)構(gòu)用三根互相垂直的軸來(lái)表示,其中縱向軸Z稱(chēng)為光軸,經(jīng)過(guò)六棱柱棱線并垂直于光軸的X軸稱(chēng)為電軸,與X軸和Z軸同時(shí)垂直的Y軸（垂直于棱面）稱(chēng)為機(jī)械軸。3. 這種沿X軸施加力,而在垂直于X軸的晶體表面上產(chǎn)生電荷的現(xiàn)象,稱(chēng)為“縱向壓電效應(yīng)”。這種沿Y軸施加力,而在垂直于X軸的晶體表面上產(chǎn)生電荷的現(xiàn)象,稱(chēng)為“橫向壓電效應(yīng)”。沿光軸方向施加力

28、,石英晶體不會(huì)產(chǎn)生壓電效應(yīng)。4.極化處理,就是在一定溫度下對(duì)壓電陶瓷施加強(qiáng)電場(chǎng)（如2030kVcm直流電場(chǎng)）,經(jīng)過(guò)23h以后,壓電陶瓷就具備壓電性能了。5壓電材料：壓電晶體、壓電陶瓷、新型壓電材料：1壓電半導(dǎo)體2.有機(jī)高分子壓電材料6. 壓電片兩種連接的特點(diǎn)及適用范圍并聯(lián)連接方式：q=2q, U=U, C=2C串聯(lián)連接方式：q=q, U=2U第六章 光纖傳感器1光纖的結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單,通常由纖芯、包層及外套組成2.根據(jù)纖芯到包層的折射率的變化規(guī)律分類(lèi),光纖被分為階躍型和梯度型兩種3.模：只有能形成駐波的那些以特定角度射入光纖的光波才能在光纖內(nèi)傳播,這些光波就稱(chēng)為模。4. 光纖的數(shù)值孔徑NA：5. 光

29、纖的特性：1） 損耗2）色散（所謂光纖的色散就是輸入脈沖在光纖傳輸過(guò)程中,由于光波的群速度不同而出現(xiàn)的脈沖展寬現(xiàn)象）3） 容量4.）抗拉強(qiáng)度5.）集光本領(lǐng)6光纖耦合器是使光信號(hào)能量實(shí)現(xiàn)分路合路的器件。耦合分為強(qiáng)耦合和弱耦合兩種。7.按照光纖在傳感器中的作用,把光纖傳感器分為兩種類(lèi)型： 功能型（或稱(chēng)傳感型、探測(cè)型）和非功能型（或稱(chēng)傳光型、結(jié)構(gòu)型、強(qiáng)度型、混合型）。8.光纖傳感器構(gòu)成部件：1. 光源2. 光電元件（光電二極管、雪崩光電二極管、肖特基光電二極管、光電晶體管）第七章 光柵傳感器1.光柵按其原理和用途可分為物理光柵和計(jì)量光柵。2.所謂光柵,是在刻劃基面上等間距（或不等間距）地密集刻劃,使

30、刻線處不透光,未刻線處透光,形成透光與不透光相間排列構(gòu)成的光電器件。3.莫爾條紋的成因是由主光柵和指示光柵的遮光和透光效應(yīng)形成的（兩只光柵參數(shù)相同）。4.莫爾條紋特點(diǎn)：1）位移(wiy)放大作用相鄰(xin ln)兩條莫爾條紋間距B與柵距w及兩光柵(gungshn)夾角的關(guān)系為令k為放大系數(shù),則2）運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的關(guān)系3）誤差減小作用5. 目前使用的細(xì)分方法有：（1） 增加光柵刻線密度。（2） 對(duì)電信號(hào)進(jìn)行電子插值,把一個(gè)周期變化的莫爾條紋信號(hào)再細(xì)分,即增大一個(gè)周期的脈沖數(shù),稱(chēng)為倍頻法。在電子細(xì)分中又可分為直接細(xì)分、電橋細(xì)分、示波管細(xì)分和鎖相細(xì)分等。（3） 機(jī)械和光學(xué)細(xì)分。第八章 光電傳感器1.光電

31、傳感器在工作時(shí)，通常基于三種效應(yīng)：光電效應(yīng)（又稱(chēng)量子效應(yīng)）、熱電效應(yīng)（又稱(chēng)熱釋電效應(yīng)）和波動(dòng)相互作用效應(yīng)。光電效應(yīng)：是指通過(guò)光子物質(zhì)中的電子相互作用，能直接得到電信號(hào)的一種效應(yīng)。熱電效應(yīng)：是指光被物質(zhì)吸收，變成熱量后，利用熱電轉(zhuǎn)換得到電信號(hào)的一種效應(yīng)波動(dòng)相互作用效應(yīng)：是指光作為一種電磁波，直接與物質(zhì)相互作用，從而感應(yīng)出電信號(hào)的一種效應(yīng)。光電效應(yīng)分為外光電效應(yīng)（外量子效應(yīng)）和內(nèi)光電效應(yīng)（內(nèi)量子效應(yīng)）。內(nèi)光電效應(yīng)又分為光電導(dǎo)效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)?；谕夤怆娦?yīng)的光電器件有光電管、光電倍增管等。（填空）第九章 氣、濕敏傳感器1.氣敏傳感器和濕敏傳感器是利用物質(zhì)的物理效應(yīng)和化學(xué)效應(yīng)對(duì)氣體中的某些成分或水

32、汽進(jìn)行檢測(cè)的器件。2. 氣敏元件不管其種類(lèi)、應(yīng)用范圍如何,至少都必須具備如下條件： 對(duì)氣體的敏感現(xiàn)象是可逆的。 單位濃度的信號(hào)變化量大。 能檢測(cè)出的下限濃度低。 響應(yīng)重復(fù)特性良好。 選擇性好,即對(duì)與被測(cè)氣體共存的其它氣體不敏感。 對(duì)周?chē)h(huán)境（如溫度、濕度）的依賴(lài)性小。 性能長(zhǎng)期穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單3. 通常,氣敏傳感器主要由如下三部分組成： 氣體敏感元件 對(duì)敏感元件進(jìn)行加熱的加熱器。 支持上述部件的封裝部分4.常用的空氣濕度有三種表示方法：1）絕對(duì)濕度2）相對(duì)濕度3）露點(diǎn)溫度5.濕敏傳感器：電阻式濕敏傳感器、陶瓷濕敏傳感器、電容式濕敏傳感器一傳感器：（狹義）能把外界非電信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出的器件

33、。（廣義）能夠感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。靜態(tài)特性：指當(dāng)被測(cè)量的各個(gè)指處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，傳感器的輸出值與輸入值之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式、曲線或數(shù)表。（動(dòng)態(tài)：當(dāng)被測(cè)量隨時(shí)間變化時(shí)）線性度：通常,測(cè)出的輸出-輸入校準(zhǔn)曲線與某一選定擬合直線不吻合的程度重復(fù)性：重復(fù)性表示傳感器在同一工作條件下,被測(cè)輸入量按同一方向做全程連續(xù)多次重復(fù)測(cè)量時(shí),所得輸出值的一致程度。遲滯表明傳感器在正、反行程期間,輸出-輸入曲線不重合的程度。精度是反映系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的綜合誤差指標(biāo)。靈敏度是傳感器輸出量增量與被測(cè)輸入量增量之比,用k來(lái)表示。閾值：當(dāng)一個(gè)傳感器的輸

34、入從零開(kāi)始極緩慢地增加時(shí),只有在達(dá)到了某一最小值后才測(cè)得出輸出變化,這個(gè)最小值就稱(chēng)為傳感器的閾值。分辨力是指當(dāng)一個(gè)傳感器的輸入從非零的任意值緩慢地增加時(shí),只有在超過(guò)某一輸入增量后輸出才顯示有變化,這個(gè)輸入增量稱(chēng)為傳感器的分辨力。漂移量的大小是表征傳感器穩(wěn)定性的重要性能指標(biāo)。熱釋電效應(yīng)(xioyng)當(dāng)一些晶體受熱(shu r)時(shí),在晶體兩端將會(huì)產(chǎn)生數(shù)量相等而符號(hào)相反的電荷,這種由于熱變化而產(chǎn)生的電極化現(xiàn)象。 機(jī)械(jxi)滯后：對(duì)于已安裝在試件表面的應(yīng)變片,在溫度恒定時(shí),增加或減少機(jī)械應(yīng)變過(guò)程中,在同一機(jī)械應(yīng)變量的作用下指示應(yīng)變的差數(shù),稱(chēng)為應(yīng)變片的機(jī)械滯后。零點(diǎn)漂移：對(duì)于已安裝的應(yīng)變片,在溫度

35、恒定和試件不受應(yīng)力作用的條件下,指示應(yīng)變隨時(shí)間的變化數(shù)值通常簡(jiǎn)稱(chēng)為零漂。蠕變：對(duì)于已安裝的應(yīng)變片,在承受恒定的真實(shí)應(yīng)變情況下,溫度恒定時(shí)指示應(yīng)變隨時(shí)間的變化數(shù)值稱(chēng)為蠕變。熱電效應(yīng)：是指兩種不同的導(dǎo)體兩端相互緊密地連接在一起,組成一個(gè)閉合回路,當(dāng)兩接點(diǎn)溫度不等時(shí),回路中就會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),從而形成熱電流。熱釋電效應(yīng):當(dāng)一些晶體受熱時(shí),在晶體兩端將會(huì)產(chǎn)生數(shù)量相等而符號(hào)相反的電荷,這種由于熱變化而產(chǎn)生的電極化現(xiàn)象。 應(yīng)變效應(yīng)：導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料在外力作用下產(chǎn)生機(jī)械變形時(shí)，其電阻值也隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。霍爾效應(yīng)：一個(gè)半導(dǎo)體薄片,若在它的兩端通以控制電流I,在薄片的垂直方向上施加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng),則在薄片

36、的另兩側(cè)面會(huì)產(chǎn)生與I和B的乘積成比例的電動(dòng)勢(shì)UH。這種現(xiàn)象就稱(chēng)為霍爾效應(yīng)。磁阻效應(yīng)：將一載流導(dǎo)體置于外磁場(chǎng)中,除了產(chǎn)生霍爾效應(yīng)外,其電阻也會(huì)隨磁場(chǎng)而變化。這種現(xiàn)象稱(chēng)為磁電阻效應(yīng),簡(jiǎn)稱(chēng)磁阻效應(yīng)。形狀效應(yīng)：這種由于磁敏元件的幾何尺寸變化而引起的磁阻大小變化的現(xiàn)象,叫形狀效應(yīng)。壓電效應(yīng)：某些電介質(zhì)物體在沿一定方向?qū)ζ涫┘訅毫蚶Χ怪巫儠r(shí)，內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象。同時(shí)，在表面上就會(huì)產(chǎn)生電荷，當(dāng)外力去掉后，它們又重新回到不帶電的狀態(tài)，這種現(xiàn)象就稱(chēng)為壓電效應(yīng)。光電效應(yīng)：是指通過(guò)光子物質(zhì)中的電子相互作用，能直接得到電信號(hào)的一種效應(yīng)。熱電效應(yīng)：是指光被物質(zhì)吸收變成熱量后，利用熱電轉(zhuǎn)換得到電信號(hào)的一種效應(yīng)。波

37、動(dòng)相互作用效應(yīng)：是指光作為一種電磁波，直接與物質(zhì)相互作用，從而感應(yīng)出電信號(hào)的一種效應(yīng)。二1.通過(guò)熱電偶理論可以得到如下幾點(diǎn)結(jié)論： 若熱電偶兩電極材料相同,則無(wú)論兩接點(diǎn)溫度如何,總熱電勢(shì)為零。 若熱電偶兩接點(diǎn)溫度相同,盡管A、B材料不同,回路中總電勢(shì)等于零。 熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)只與材料和接點(diǎn)溫度有關(guān),與熱電極的尺寸、形狀等無(wú)關(guān)。同樣材料的熱電極,其溫度和電勢(shì)的關(guān)系是一樣的。因此,熱電極材料相同的熱電偶可以互換。 熱電偶A、B在接點(diǎn)溫度為T(mén)1、T3時(shí)的熱電勢(shì),等于(dngy)此熱電偶在接點(diǎn)溫度為T(mén)1、T2與T2、T3兩個(gè)不同狀態(tài)下的熱電勢(shì)之和,即EAB（T1,T3）=EAB (T1, T2)+EA

38、B (T2, T3)= eAB （T1）- eAB （ T3 ） 當(dāng)熱電極(dinj)A、B選定后,熱電勢(shì)EAB（T,T0）是兩接點(diǎn)溫度T和T0的函數(shù)差,即 EAB（T,T0）=f(T)-f(T0) 如果使冷端溫度T0保持不變,則f(T0)=C(常數(shù)(chngsh)。此時(shí),EAB（T,T0）就成為T(mén)的單值函數(shù),即EAB（ T,T0 ）= f(T) -C=(T) 3.如何正確選擇傳感器1） 與測(cè)量條件有關(guān)的事項(xiàng)：包括測(cè)量的目的；測(cè)量范圍；測(cè)量所需要的時(shí)間等。2）與傳感器有關(guān)的事項(xiàng)：其中有靜態(tài)特性指標(biāo)；動(dòng)態(tài)特性指標(biāo)；校正周期等。3.）與使用條件有關(guān)的事項(xiàng)： 包括傳感器的設(shè)置場(chǎng)所；環(huán)境條件；所需功率

39、容量等。4.）與購(gòu)買(mǎi)和維護(hù)有關(guān)的事項(xiàng)：包括性能價(jià)格比；零配件的儲(chǔ)備；交貨日期等。4.如何合理使用傳感器？1）線性化及補(bǔ)償：第一種處理是對(duì)傳感器的輸入-輸出特性進(jìn)行補(bǔ)償,也稱(chēng)線性化處理。第二種處理是在傳感器的輸出量中包含有被測(cè)物理量以外的因素時(shí),為校正這些因素的影響而進(jìn)行的處理。2）傳感器的定標(biāo)：定標(biāo),是指在明確輸入和輸出的變換對(duì)應(yīng)關(guān)系的前提下,利用某種標(biāo)準(zhǔn)或標(biāo)準(zhǔn)器具,對(duì)傳感器進(jìn)行刻度。3）電磁兼容問(wèn)題：電磁噪聲與電磁干擾；電磁干擾的三要素和傳播途徑；電磁兼容性；電磁兼容控制技術(shù)4）抗干擾技術(shù)：屏蔽技術(shù)；接地；浮置；濾波器；光電耦合。5.壓電式加速度傳感器：1）結(jié)構(gòu)原理：壓電元件一般由兩塊壓電片

40、串聯(lián)或并聯(lián)組成。在壓電片的兩個(gè)表面上鍍銀,并在銀層上焊接輸出引線,或在兩壓電片之間夾一片金屬薄片,引線焊接在金屬薄片上。輸出端的另一根引線直接與傳感器基座相連。質(zhì)量塊放置在壓電片上,它一般采用比重較大的金屬鎢或高比重合金制成,以保證質(zhì)量且減小體積，裝配時(shí)須對(duì)壓電元件施加預(yù)壓縮載荷。當(dāng)壓電片受力上移時(shí),質(zhì)量塊產(chǎn)生的慣性力會(huì)使壓電元件上的壓應(yīng)力增加；反之,當(dāng)壓電片受力下移時(shí),質(zhì)量塊產(chǎn)生的慣性力會(huì)使壓電元件上的壓應(yīng)力減小。2）工作原理：測(cè)量時(shí),將傳感器基座與試件剛性固定在一起。當(dāng)傳感器承受振動(dòng)時(shí),由于彈簧的剛度相當(dāng)大,而質(zhì)量塊的質(zhì)量相對(duì)較小,可以認(rèn)為質(zhì)量塊的慣性很小。因此,質(zhì)量塊感受與傳感器基座相同

41、的振動(dòng),并受到與加速度方向相反的慣性力的作用。這樣,質(zhì)量塊就有一正比于加速度的交變力作用在壓電元件上。壓電元件具有壓電效應(yīng),在它的兩個(gè)表面上即產(chǎn)生交變電荷。當(dāng)試件的振動(dòng)頻率遠(yuǎn)低于傳感器的固有頻率時(shí),傳感器的輸出電荷與作用力成正比,亦即與試件的加速度成正比。經(jīng)專(zhuān)用放大器放大后即可測(cè)出試件的加速度。三.1.電動(dòng)機(jī)過(guò)熱保護(hù)裝置組成電路原理：把三只特性相同的負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，放置在電動(dòng)機(jī)內(nèi)繞組旁,緊靠繞組,每相各放置一只,用萬(wàn)能膠固定。當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),溫度較低,熱敏電阻阻值較高,三極管V1截止,繼電器K不動(dòng)作。當(dāng)電動(dòng)機(jī)過(guò)負(fù)荷,或斷相,或一相通地時(shí),電動(dòng)機(jī)溫度急劇上升,熱敏電阻阻值急劇減小,小到一

42、定值,使三極管V完全導(dǎo)通, 繼電器K動(dòng)作,使S閉合,紅燈亮,起到報(bào)警保護(hù)作用。2.自動(dòng)門(mén)控制原理(yunl)電路 ：該電路采用熱釋電紅外探測(cè)傳感器模塊HN911探測(cè)人體的移動(dòng)。V1用作延時(shí)控制,通過(guò)調(diào)節(jié)電位器Rw,能改變延時(shí)控制的時(shí)間。光耦合器件MOC3020將交、直流隔離。當(dāng)無(wú)人來(lái)到自動(dòng)門(mén)前時(shí), HN911輸出端為低電平,V1無(wú)控制信號(hào)(xnho)輸出,雙向晶閘管V2關(guān)斷,開(kāi)啟門(mén)的負(fù)載電機(jī)不工作,門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài)；當(dāng)有人來(lái)到自動(dòng)門(mén)前時(shí),HN911模塊檢知到人體紅外能量,輸出端1為高電平輸出,雙向晶閘管導(dǎo)通,負(fù)載電機(jī)工作,門(mén)被自動(dòng)打開(kāi)。當(dāng)自動(dòng)門(mén)運(yùn)行到位時(shí),由限位開(kāi)關(guān)S切斷電源。由于HN911模塊

43、輸出端2所輸出的電平正好與輸出端1輸出的電平相反,故可用輸出端2的輸出控制電機(jī)使自動(dòng)門(mén)關(guān)閉。3.土壤恒溫控制器原理(yunl)電路：由集成溫度傳感器IC1、運(yùn)算放大器IC2等構(gòu)成比較器,其中電位器Rw用來(lái)設(shè)定控制溫度。當(dāng)土壤溫度低于設(shè)定溫度時(shí),流過(guò)集成溫度傳感器AD590的電流將減小,使IC2反相輸入端電位降低,故IC2輸出端輸出高電平,使V1、V2導(dǎo)通,負(fù)載RL加熱。隨著土壤溫度的升高,流過(guò)集成溫度傳感器AD590的電流增大,直至達(dá)到并略高于設(shè)定溫度, IC2反相輸入端的電壓高于同相輸入端的電壓。此時(shí),IC2輸出變?yōu)榈碗娖? V1、V2截止,停止對(duì)負(fù)載RL的加熱,基本保持土壤溫度為恒定。4.

44、CPU過(guò)熱報(bào)警器：電路中采用一只普通的鍺二極管擔(dān)任溫度傳感器。該傳感器被強(qiáng)力膠粘貼在CPU芯片的散熱器上。鍺二極管V2被反向偏置,在常溫下,其阻值較大,相當(dāng)于開(kāi)路, V1導(dǎo)通, IC的4腳的復(fù)位端處于低電位,使得接成自由振蕩器的555不起振,揚(yáng)聲器B不發(fā)聲。當(dāng)CPU芯片散熱器的溫度上升超過(guò)經(jīng)電位器Rw調(diào)定的溫度值時(shí), V2受熱,結(jié)電阻阻值減小,并小到足以使V1截止時(shí),使IC復(fù)位端處于高電位而起振,揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警聲。調(diào)節(jié)R2、R3和C1的時(shí)間常數(shù),可改變聲音的頻率。5.溫度補(bǔ)償電路：它是在控制電流極并聯(lián)一個(gè)合適的補(bǔ)償電阻r0,這個(gè)電阻起分流作用。當(dāng)溫度升高時(shí),霍爾元件的內(nèi)阻迅速增加,所以流過(guò)元件

45、的電流減小,而流過(guò)補(bǔ)償電阻r0的電流卻增加。這樣,利用元件內(nèi)阻的溫度特性和一個(gè)補(bǔ)償電阻,就能自動(dòng)調(diào)節(jié)流過(guò)霍爾元件的電流大小,從而起到補(bǔ)償作用。6.用霍爾集成傳感器控制衛(wèi)生間照明燈： 當(dāng)打開(kāi)門(mén),人進(jìn)入衛(wèi)生間再關(guān)上門(mén)時(shí),磁鋼G離開(kāi)霍爾集成傳感器HG,HG輸出高電平脈沖,觸發(fā)單穩(wěn)電路A1, A1的1腳輸出高電平信號(hào)。這個(gè)高電平信號(hào)又觸發(fā)A2, A2的13腳輸出高電平,經(jīng)R4加到V放大,觸發(fā)晶閘管VS導(dǎo)通,點(diǎn)亮燈H。進(jìn)入衛(wèi)生間的人經(jīng)過(guò)任意一段時(shí)間,拉門(mén)出來(lái)再關(guān)上門(mén)時(shí),磁鋼G再次離開(kāi)HG,使HG輸出一正脈沖,觸發(fā)A1使其又一次輸出高電平,并使A2再次發(fā)生翻轉(zhuǎn),13腳回到低電平, V截止,引起VS截止,H

46、熄滅。為了適應(yīng)某些特殊情況,電路中特別設(shè)置了開(kāi)關(guān)S。第一章1.熱電偶冷端溫度誤差及其補(bǔ)償： 1）0 恒溫法，將熱電偶的冷端保持在0攝氏度器皿中，常用于實(shí)驗(yàn)室。2）冷端恒溫法，將熱電偶的冷端置于恒溫器內(nèi)。3）冷端補(bǔ)償器法，工業(yè)上常用此法。4）補(bǔ)償導(dǎo)線法，5）采用不需要冷端補(bǔ)償?shù)臒犭娕?）補(bǔ)正系數(shù)修正法，工程上經(jīng)常采用此法來(lái)實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償。1 傳感器的組成(z chn)：敏感元件和變換器2 傳感器的分類(lèi)(fn li)： = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 按輸入被測(cè)量(cling)分類(lèi) = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 按工作原理分類(lèi) = 3 * GB3 * MERGEFORM

47、AT 按輸出信號(hào)形式分類(lèi)3 傳感器的基本形式： = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 靜態(tài)特性 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 動(dòng)態(tài)特性4 靜態(tài)特性：線性度 遲滯 重復(fù)性 精度 靈敏度 閾值 分辨力 漂移5 動(dòng)態(tài)特性： = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 頻域性能指標(biāo) = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 時(shí)域性能指標(biāo) 第二章1 熱電勢(shì)組成：接觸電勢(shì)和溫差電勢(shì)2熱電偶理論的溫度誤差補(bǔ)償： = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 0恒溫法 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 冷端恒溫法 = 3 * GB3 * MERGEFORM

48、AT 冷端補(bǔ)償器法 = 4 * GB3 * MERGEFORMAT 補(bǔ)償導(dǎo)線法 = 5 * GB3 * MERGEFORMAT 采用不需要冷端補(bǔ)償?shù)臒犭娕?= 6 * GB3 * MERGEFORMAT 補(bǔ)正系數(shù)修正法3.金屬感溫電阻：最好用鉑。（溫度范圍：-200+600）3 金屬電阻與溫度的關(guān)系：只要電阻溫度系數(shù)不變，R隨溫度線性增加4金屬感溫電阻器使用時(shí)的注意以下兩點(diǎn)： = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 自熱誤差 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 引線電阻的影響5半導(dǎo)體熱敏電阻分類(lèi)： = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 負(fù)電阻溫度系數(shù)熱敏電阻 =

49、2 * GB3 * MERGEFORMAT 正電阻溫度系數(shù)熱敏電阻 = 3 * GB3 * MERGEFORMAT 在某一特性溫度下電阻值會(huì)發(fā)生突變的臨界溫度電阻 使用時(shí)的注意事項(xiàng)：1）熱敏電阻溫度特性的非線性：線性化網(wǎng)絡(luò)；溫度-頻率轉(zhuǎn)換電路；計(jì)算修正法2）穩(wěn)定性和老化問(wèn)題。6溫敏二極管的基本特性： = 1 * GB3 * MERGEFORMAT UF-T關(guān)系 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 靈敏度特性 = 3 * GB3 * MERGEFORMAT 自熱特性6.溫敏二極管應(yīng)用最廣的：硅溫敏；強(qiáng)磁低溫下的是砷化鎵溫敏7熱釋電紅外傳感器用途：利用熱電元件的熱釋電效應(yīng)探測(cè)人體等輻射

50、的紅外光的紅外傳感：器，它適用于防盜報(bào)警、來(lái)客告知及非接觸開(kāi)關(guān)等紅外領(lǐng)域7看：57頁(yè)8 PN結(jié)特點(diǎn)：在一定的電流模式下PN結(jié)的正向電壓與溫度之間的關(guān)系表現(xiàn)出良好的線性第三章 應(yīng)變傳感器1 應(yīng)變傳感器種類(lèi)： = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 電阻應(yīng)變式傳感器 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 薄膜應(yīng)變傳感器2 應(yīng)變片分類(lèi)：（1）按敏感珊材料分類(lèi)： = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 金屬應(yīng)變片 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 半導(dǎo)體應(yīng)變片按工作溫度分類(lèi)：常溫、中溫、高溫、低溫按用途分類(lèi)： = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 一般

51、用途應(yīng)變片 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 特殊用途應(yīng)變片3.常用應(yīng)變片：絲式、箔式、半導(dǎo)體、金屬薄膜、高溫及低溫應(yīng)變片3 常用薄膜分類(lèi)：按薄膜厚度分類(lèi)： = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 非連續(xù)金屬膜 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 半連續(xù)膜 = 3 * GB3 * MERGEFORMAT 連續(xù)膜 按結(jié)構(gòu)形式分類(lèi)： = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 多晶體薄膜 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 單晶體薄膜 = 3 * GB3 * MERGEFORMAT 無(wú)定型薄膜 磁敏傳感器1磁阻元件： = 1 * GB3 * MER

52、GEFORMAT 長(zhǎng)方形磁阻元件 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 科爾賓元件（圓形電極 環(huán)形電極） = 3 * GB3 * MERGEFORMAT 平面電極元件 = 4 * GB3 * MERGEFORMAT InSb-NiSb共晶磁阻元件 = 5 * GB3 * MERGEFORMAT 曲折形磁阻元件2 磁敏二極管的工作原理3磁敏二極管的特性： = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 電流電壓特性 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 磁電特性 = 3 * GB3 * MERGEFORMAT 溫度特性 = 4 * GB3 * MERGEFORMAT 磁靈敏度

53、4磁敏二極管的補(bǔ)償技術(shù)： = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 互補(bǔ)式溫度補(bǔ)償電路 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 熱敏電阻式 = 3 * GB3 * MERGEFORMAT 差分式 = 4 * GB3 * MERGEFORMAT 全橋式。5 三極管的特性： = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 伏安特性 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 磁電特性 = 3 * GB3 * MERGEFORMAT 溫度特性6 三極管溫度(wnd)補(bǔ)償技術(shù)： = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 采用正溫度系數(shù)(xsh)普通硅三極管進(jìn)行補(bǔ)償 = 2 *

54、GB3 * MERGEFORMAT 采用磁敏三極管進(jìn)行(jnxng)補(bǔ)償 = 3 * GB3 * MERGEFORMAT 采用磁敏二極管補(bǔ)償電路 = 4 * GB3 * MERGEFORMAT 采用差分補(bǔ)償電路壓電傳感器1 壓電材料： = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 壓電晶體 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 壓電陶瓷 = 3 * GB3 * MERGEFORMAT 新型壓電材料2 電路： = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 并聯(lián) = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 串聯(lián) 光纖傳感器1 光纖的結(jié)構(gòu)： = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 芯 = 2 * GB3