傳感器定義參考

1,傳感器的定義：能夠感受規(guī)定的被測(cè)量并按照-定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置傳感器的組成：敏感元件，轉(zhuǎn)換元件，基本轉(zhuǎn)換電路。傳感器的靜特性：1）線性度2）遲滯3）重復(fù)性4）靈敏度5）分辨率與閥值6）穩(wěn)定性7）溫度穩(wěn)定性4傳感器的動(dòng)特性：階響應(yīng)或瞬態(tài)響應(yīng)（階躍信號(hào)）；頻率響應(yīng)或穩(wěn)態(tài)響應(yīng)（正弦信號(hào)）5應(yīng)變式傳感器1）工作原理：①應(yīng)變效應(yīng)：金屬絲在外力作用下發(fā)生機(jī)械形變時(shí)，其阻值發(fā)生變化，成為金屬的電阻值應(yīng)變效應(yīng)②測(cè)量原理：基于電阻應(yīng)變效應(yīng)。2）應(yīng)變片的主要特性：①靈敏系數(shù)②橫向效應(yīng)：敏感柵由直線和圓弧部分組成，各直線上的金屬絲只感受軸向拉應(yīng)變化，在圓弧段上，各個(gè)微段的軸向應(yīng)變卻不為8,將直的電阻絲繞成敏感柵之后雖然長(zhǎng)度相同，但應(yīng)變狀態(tài)不同，靈敏度降低了，這種現(xiàn)象稱為橫向效應(yīng)。③機(jī)械滯后:加載特性與卸載特性曲線的最大差值④零漂和蠕變：零漂：不受機(jī)械應(yīng)變時(shí)且溫度恒定其阻值隨時(shí)間而變化的特性；蠕變：溫度恒定承受機(jī)械應(yīng)變時(shí)，其電阻隨時(shí)間變化的特性3）轉(zhuǎn)換電路①電橋平衡條件：相對(duì)橋路上的電阻乘積相等（）②不平衡電橋：電橋輸出式電橋靈敏度③非線性誤差：減低非線性誤差采用差動(dòng)電橋4） 溫度補(bǔ)償：①原因：由于環(huán)境溫度所以你起的電阻變化與機(jī)件應(yīng)變所造成電阻變化量幾乎有相同的數(shù)量級(jí)，從而產(chǎn)生很大的測(cè)量誤差②方法：應(yīng)變自補(bǔ)償法和線路補(bǔ)償法。5） 傳感器舉例：應(yīng)變式力傳感器應(yīng)變式壓力傳感器應(yīng)變式加速度傳感器6.電感式傳感器1）原理s不變改變構(gòu)成變氣隙型傳感器，s不變隨位移而變構(gòu)成變截面型傳感器。2）①調(diào)幅電路（諧振式調(diào)幅電路）輸出電壓頻率與電壓源相同，幅度隨L變化。靈敏度高，線性差。調(diào)頻電路：基本原理是自感1的變化引起輸出電壓頻率的變化：G為震蕩回路。這種電路存在嚴(yán)重的非線性。③調(diào)相電路基本原理是電感L的變化會(huì)引起輸出電壓相位的變化。零點(diǎn)殘余電壓:減小方法①盡量使兩線圈對(duì)稱②減小磁化曲線的非線性③采用相敏整流電路④使震蕩二次側(cè)對(duì)稱兩個(gè)兩次電壓的相位相同7.電容傳感器存在原理上的非線性;變面積型:有良好的線性關(guān)系；變介電常數(shù)型：呈線性關(guān)系2）轉(zhuǎn)換電路①等效電路差動(dòng)脈沖調(diào)寬電路：運(yùn)算放大器式電路：調(diào)頻電路：⑶①靜態(tài)靈敏度：變極距式電容傳感器非線性：變極距式電容傳感器： ；差動(dòng)變極距式電容傳感器消除減小邊緣效應(yīng)的方法：適當(dāng)減小極間距；電極做的相對(duì)極間距很?。唤Y(jié)構(gòu)上增設(shè)單位環(huán)。④減小和消除寄生電容的影響：增加傳感器原始電容值；注意傳感器的接地和屏蔽；集成化；采用驅(qū)動(dòng)電纜技術(shù)⑷應(yīng)用：電容式位移傳感器，電容式加速度傳感器，電容式差壓傳感器。磁電式傳感器：⑴磁電感應(yīng)式傳感器：原理：霍爾效應(yīng)： （為霍爾系數(shù) ；為靈敏度系數(shù)）霍爾元件的溫度誤差及其補(bǔ)償:采用恒流源供電和輸入回路并聯(lián)電阻（ ）采用恒壓源和輸入回路串聯(lián)電阻:采用溫度補(bǔ)償元件（熱敏電阻，電阻絲）采用橋路補(bǔ)償法。應(yīng)用：霍爾式位移傳感器，霍爾式速度傳感器，霍爾式壓力傳感器壓電式傳感器：⑴壓電效應(yīng)：正壓電效應(yīng)，逆壓電效應(yīng)；公式：（d為壓電系數(shù)，d1.d4對(duì)應(yīng)石英晶體敏感，d3對(duì)應(yīng)壓電陶瓷敏感）⑵等效電路：差動(dòng)脈沖調(diào)寬電路：運(yùn)算放大器式電路：調(diào)頻電路：⑶①靜態(tài)靈敏度：變極距式電容傳感器非線性：變極距式電容傳感器： ；差動(dòng)變極距式電容傳感器消除減小邊緣效應(yīng)的方法：適當(dāng)減小極間距；電極做的相對(duì)極間距很??；結(jié)構(gòu)上增設(shè)單位環(huán)。④減小和消除寄生電容的影響：增加傳感器原始電容值；注意傳感器的接地和屏蔽；集成化；采用驅(qū)動(dòng)電纜技術(shù)⑷應(yīng)用：電容式位移傳感器，電容式加速度傳感器，電容式差壓傳感器。光纖傳感器：1〉按傳輸模式分為：?jiǎn)文９饫w，多模光纖2〉按工作原理分為：功能型光纖傳感器，非功能性光纖傳感器，拾光型光纖傳感器。熱電偶傳感器 ：1〉熱電效應(yīng)：兩導(dǎo)體組合并將溫度轉(zhuǎn)換成熱電勢(shì)的傳感器叫做熱電偶。①接觸電動(dòng)勢(shì)：由于不同的金屬所具有的自由電子密度不同，當(dāng)兩種不同的金屬導(dǎo)體接觸時(shí)，在接觸面上會(huì)發(fā)生電子擴(kuò)散，電子擴(kuò)散速度率與兩導(dǎo)體電子密度有關(guān)和接觸區(qū)溫度成正比。②同一導(dǎo)體中的溫差電動(dòng)勢(shì)：導(dǎo)體內(nèi)自由電子在高溫端具有較大的動(dòng)能而向低溫端擴(kuò)散的結(jié)果，高溫端因失去電子而帶正電，低溫端由于獲得電子而帶負(fù)電，在高低溫端形成一個(gè)電位差，溫差電動(dòng)勢(shì)的大小與導(dǎo)體的性質(zhì)和兩端溫差有關(guān)。③結(jié)論：電極材料相同，無論溫度如何，總電動(dòng)勢(shì)為0；兩結(jié)點(diǎn)溫度相同，不管材料是否相同，總電動(dòng)勢(shì)亦為0；熱電偶ABde熱電動(dòng)勢(shì)與AB材料的中間溫度無關(guān)，只