第一篇:傳感器原理期末考試總結(jié)
1.應(yīng)變式傳感器的原理電阻應(yīng)變片基于電阻應(yīng)變效應(yīng),即導(dǎo)體在外界作用下產(chǎn)生機(jī)械變形(拉伸或壓縮)時(shí)其值發(fā)生相應(yīng)變化。
2.應(yīng)變式傳感器應(yīng)用:A.應(yīng)變式傳力感器:a.柱(筒)力傳感器。b.環(huán)式力傳感器。c.懸臂梁式傳感器。B.應(yīng)變式壓力傳感器。C.應(yīng)變式容器內(nèi)液體重量傳感器。D.應(yīng)變式加速度傳感器。
3.自感式電感傳感器工作原理:自感式電感傳感器是利用線圈自感量的變化來實(shí)現(xiàn)測(cè)量的。當(dāng)被測(cè)量發(fā)生變化時(shí),使銜鐵發(fā)生位移,引起磁路中磁阻變化,從而導(dǎo)致電感線圈的電感量變化,就能確定銜鐵位移量的大小和方向,這種傳感器又稱為變磁阻式傳感器。差動(dòng)變隙式傳感器由兩個(gè)完全相同的電感線圈合用一個(gè)銜鐵和相應(yīng)的磁路組成。
4.自感式電感傳感器的應(yīng)用:當(dāng)壓力進(jìn)入膜盒時(shí),膜盒的頂端在壓力P的作用下產(chǎn)生于壓力P大小成正比的位移,于是銜鐵也發(fā)生移動(dòng),從而使氣隙發(fā)生變化,流過線圈的電流也發(fā)生相應(yīng)的變化,電流表A的指示值就反映了壓力的大小。變隙式差動(dòng)傳感器:當(dāng)被測(cè)壓力進(jìn)入C形彈簧管時(shí),C型彈簧管產(chǎn)生變形,其自由端發(fā)生位移,帶動(dòng)與自由端連接成一體的銜鐵運(yùn)動(dòng),使線圈1和線圈2中的電感發(fā)生大小相等、符號(hào)相反的變化。即一個(gè)電感量增大,一個(gè)電感量減小。電感的這種變化通過電橋電路轉(zhuǎn)換成電壓輸出,所以只要用檢測(cè)儀表測(cè)量出輸出電壓,即可得知被測(cè)壓力大小。
5.電容式傳感器的原理:電容C=εA/d,當(dāng)被測(cè)量變化引起示中介電常數(shù)ε,正對(duì)面積A,極板間距d的變化時(shí)電容C也相應(yīng)變化,如果保持其中兩個(gè)參數(shù)不變,而改變一個(gè)參數(shù),就可以把該參數(shù)的變化轉(zhuǎn)變成電容量的變化,通過測(cè)量電路就可以轉(zhuǎn)換為電量輸出。
6.電容式傳感器可分為變極距型,便面積型和變介質(zhì)型。
7.電容式傳感器的應(yīng)用:電容式壓力傳感器,電容式加速度傳感器。差動(dòng)式電容測(cè)厚傳感器。
8.壓電式傳感器的工作原理:就是利用壓電材料的壓電效應(yīng),即有壓力作用在壓電材料上時(shí),傳感器有電荷(或電壓)輸出。
9.壓電式傳感器的應(yīng)用:壓電式測(cè)力傳感器,壓電式加速度傳感器,壓電式金屬加工切削力測(cè)量
10.磁電感應(yīng)式傳感器工作原理:是利用電磁感應(yīng)原理將被測(cè)量(如振動(dòng)、位移、轉(zhuǎn)速等)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的一種傳感器。它不需要輔助電源,就能把被測(cè)對(duì)象的機(jī)械量轉(zhuǎn)換成易于測(cè)量的電信號(hào),是一種有源傳感器,又稱磁電式傳感器。
11.磁電感應(yīng)式傳感器的應(yīng)用:動(dòng)圈式震動(dòng)速度傳感器,磁電式扭距傳感器
12.霍爾式傳感器工作原理:霍爾傳感器是基于霍爾效應(yīng)的傳感器。
13.霍爾式傳感器的應(yīng)用:霍爾式微位移傳感器,霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器,霍爾計(jì)數(shù)裝置。
14.光電式傳感器的應(yīng)用:火焰探測(cè)報(bào)警器,光電式緯線探測(cè)器,燃?xì)饩咧械拿}沖點(diǎn)火控制器
15.光纖傳感器原理實(shí)際上是研究光在調(diào)制區(qū)內(nèi),外界信號(hào)(溫度,壓力,應(yīng)變,位移,震動(dòng),電場(chǎng)等)與光的相互作用,即研究光被外界參數(shù)的調(diào)制原理,外界信號(hào)可能引起的光強(qiáng),波長(zhǎng),頻率,相位偏振態(tài)等光學(xué)性質(zhì)的變化,從而形成不同的調(diào)制。
16.光纖傳感器的應(yīng)用:光纖加速度傳感器,光纖溫度傳感器。
17.半導(dǎo)體氣敏傳感器的原理:是利用氣體在半導(dǎo)體表面的氧化和還原反應(yīng)導(dǎo)致敏感元件阻值發(fā)生變化而制成的。
18.半導(dǎo)體氣敏傳感器的應(yīng)用:氣體泄漏報(bào)警,自動(dòng)控制,自動(dòng)測(cè)試。
傳感器是能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可輸出的信號(hào)的器件或裝置。通常,傳感器由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。
傳感器的性能指標(biāo):A基本參數(shù)指標(biāo)(量程指標(biāo),靈敏度指標(biāo),精度方面指標(biāo),動(dòng)態(tài)性能指標(biāo))B環(huán)境參數(shù)指標(biāo)(溫度指標(biāo),抗沖震指標(biāo),其他環(huán)境參數(shù)指標(biāo))C可靠性指標(biāo)(考慮工作壽命,平均無故障時(shí)間,保險(xiǎn)期,疲勞性能,絕緣電阻)D其他指標(biāo)(使用指標(biāo),結(jié)構(gòu)指標(biāo),安裝連接指標(biāo))
傳感器靜態(tài)特性是指被測(cè)量的值處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的輸出和輸入的關(guān)系。
傳感器的靜態(tài)特性可以用一組性能指標(biāo)來描述,如靈敏度,遲滯,線性度,重復(fù)性,和漂移等。
靈敏度是靜態(tài)特性的一項(xiàng)重要指標(biāo)。靈敏度S等于輸出量的增量和輸入量的增量的比值。線性度是指?jìng)鞲衅鞯妮敵龊洼斎胫g數(shù)量關(guān)系的線性程度,線性度也叫非線性誤差,等于最大非線性絕對(duì)誤差比上傳感器滿量程輸出值再乘以百分之百。
動(dòng)態(tài)特性是指輸入量隨時(shí)間變化時(shí)傳感器的響應(yīng)時(shí)間
應(yīng)變效應(yīng)即導(dǎo)體在外界作用下產(chǎn)生機(jī)械變形時(shí),其電阻值相應(yīng)發(fā)生變化。
壓阻效應(yīng)即半導(dǎo)體材料的電阻率ρ隨作用應(yīng)力變化而發(fā)生相應(yīng)變化的現(xiàn)象。
應(yīng)變片種類A按材料分:1金屬式(絲式,箔式,薄膜型)2半導(dǎo)體式(薄膜型,體型,擴(kuò)散型,外延型,PN結(jié)型)B按結(jié)構(gòu)分:?jiǎn)纹?,雙片,特殊形狀。C按使用環(huán)境分:高溫,低溫,高壓,磁場(chǎng),水下。
應(yīng)變片結(jié)構(gòu)組成:敏感柵,基片,覆蓋層,引線。
溫度誤差即由于測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度的改變而給測(cè)量帶來的附加誤差。
半導(dǎo)體應(yīng)變片的靈敏系數(shù)比金屬絲高,但是半導(dǎo)體材料的溫度系數(shù)大,應(yīng)變時(shí)非線性比較嚴(yán)重,適用范圍受限制。工作原理基于半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)。
電阻應(yīng)變片的溫度補(bǔ)償方法通常分為線路補(bǔ)償和應(yīng)變片自補(bǔ)償。
電感式傳感器有自感式,互感式和電渦流式
自感式電感傳感器由線圈,鐵芯,和銜鐵組成,又稱為變磁阻式 傳感器。
差動(dòng)變隙式傳感器由兩個(gè)完全相同的電感線圈合用一個(gè)銜鐵和相應(yīng)的磁路組成。
零點(diǎn)殘余電壓即傳感器在零位移時(shí)的輸出電壓。
電渦流效應(yīng)即塊狀金屬導(dǎo)體置于變化的磁場(chǎng)中或在磁場(chǎng)中做切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí),到體內(nèi)產(chǎn)生呈漩渦狀的感應(yīng)電流的現(xiàn)象,此電流叫做電渦流。
電容式傳感器可分為變極距型,便面積型和變介質(zhì)型。
電容式傳感器的應(yīng)用:電容式壓力傳感器,電容式加速度傳感器。差動(dòng)式電容測(cè)厚傳感器。霍爾式傳感器的應(yīng)用:霍爾式微位移傳感器,霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器,霍爾計(jì)數(shù)裝置。
壓電效應(yīng)即某些電介質(zhì),當(dāng)沿著一定方向?qū)ζ涫┝Χ顾冃螘r(shí)的內(nèi)部就產(chǎn)生極化現(xiàn)象,同時(shí)在它的兩個(gè)表面上便產(chǎn)生符號(hào)相反的的電荷,當(dāng)外力去掉后,又重新恢復(fù)到不帶電狀態(tài)。壓電材料分壓電晶體和壓電陶瓷
壓電材料的主要特性參數(shù)有:a壓電常數(shù)b彈性常數(shù)c介電常數(shù)d機(jī)械耦合系數(shù)e電阻f居里點(diǎn)溫度
正壓電效應(yīng)即將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿默F(xiàn)象。逆壓電效應(yīng)即在介質(zhì)周圍施加電場(chǎng),這些電解質(zhì)也會(huì)發(fā)生幾何變形的現(xiàn)象。
壓電系數(shù)越大靈敏度越高,壓電陶瓷的壓電系數(shù)比石英晶體大得多。極化處理后壓電陶瓷材料的剩余極化強(qiáng)度和特性溫度有關(guān),它的參數(shù)也隨時(shí)間變化,從而使其壓電特性降低。壓電式傳感器的基本原理就是利用壓電材料的壓電效應(yīng)這個(gè)特性,即當(dāng)有力作用在壓電材料上時(shí),傳感器就有電荷或電壓輸出
單片壓電元件產(chǎn)生電荷量小,實(shí)際中多采用兩片同型號(hào)壓電元件粘結(jié)在一起。A并聯(lián) 法輸出電流大,本身電容大,時(shí)間常數(shù)大,適宜用在測(cè)量慢變信號(hào)并且以電荷作為輸出量的場(chǎng)合。B串聯(lián)接法輸出電壓大,本身電容小,適宜用于以電壓作為輸出信號(hào),并且測(cè)量電路輸入阻抗很高的場(chǎng)合。
壓電式傳感器中的壓電元件按其受力和變形方式不同,大致有厚度變形,長(zhǎng)度變形,體積變形和厚度剪切變形等
壓電式傳感器線性度不好,測(cè)量前需加預(yù)載
磁電式傳感器結(jié)構(gòu)有兩種:恒磁通式和變磁通式。
霍爾傳感器結(jié)構(gòu):霍爾片,四根引線和殼體。
霍爾效應(yīng)即置于磁場(chǎng)中的靜止載流導(dǎo)體,當(dāng)它的電流方向與磁場(chǎng)方向不一致時(shí),載流導(dǎo)體上垂直與電流和磁場(chǎng)的方向上將產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。該電動(dòng)勢(shì)稱為霍爾電動(dòng)勢(shì)。
霍爾電動(dòng)勢(shì)正比于激勵(lì)電流及磁感應(yīng)強(qiáng)度,其靈敏度與霍爾系數(shù)成正比而與霍爾片厚度成反比,為了提高靈敏度霍爾元件常做成薄片形狀
外光電效應(yīng)即在光線作用下,物體內(nèi)的電子逸出物體表面向外發(fā)射的現(xiàn)象。
內(nèi)光電效應(yīng)即在光線作用下,物體的導(dǎo)電性能發(fā)生變化或產(chǎn)生光生電動(dòng)勢(shì)的效應(yīng)。分為光電導(dǎo)效應(yīng)和光生福特效應(yīng)。
光敏電阻的主要參數(shù)有:暗電阻與暗電流,亮電阻與亮電流,光電流
暗電阻與暗電流:光敏電阻在不收光照時(shí)的電阻稱為暗電阻,此時(shí)流過的電流稱為暗電流 亮電阻與亮電流:光敏電阻在受光照射時(shí)的電阻稱為亮電阻,此時(shí)流過的電流稱為亮電流 一般希望暗電阻越大越好, 亮電阻越小越好
光敏電阻的基本特性:A伏安特性:在一定照度下, 流過光敏電阻的電流與光敏電阻兩端的電壓的關(guān)系稱為光敏電阻的伏安特性B 光譜特性:光敏電阻的相對(duì)光敏靈敏度與入射波長(zhǎng)的關(guān)系稱為光譜特性, 亦稱為光譜響應(yīng)。C 溫度特性
光敏二極管在不受光照射時(shí), 處于截止?fàn)顟B(tài), 受光照射時(shí), 處于導(dǎo)通狀態(tài)
光敏晶體管有放大作用
光電池是一種直接將光能轉(zhuǎn)換為電能的光電器件。光電池在有光線作用下實(shí)質(zhì)就是電源 光纖的基本特性:數(shù)值孔徑,光纖模式,光纖傳輸損耗
數(shù)值孔徑:是表征光纖集光本領(lǐng)的重要參數(shù),即光纖接收光量的多少。
光纖模式:是指光波傳播的途徑和方式。
光纖傳輸損耗:主要來源于材料吸收損耗,散射損耗和光波導(dǎo)彎曲損耗
光纖傳感器分為兩類:A利用光纖本身的某種敏感特性或功能制成的傳感器,稱為功能型傳感器,又稱傳感型傳感器。B另一種光纖僅僅起傳輸光的作用,在光纖的端面或中間加裝其他敏感元件感受被測(cè)量的變化,稱為非功能性傳感器,又稱傳光型傳感器,光纖傳感器由光源,敏感元件,光探測(cè)器,信號(hào)處理系統(tǒng),以及光纖等組成。
半導(dǎo)體氣敏傳感器一般由敏感元件,加熱器,和外殼制成。按其制造工藝分為燒結(jié)型,厚膜型和薄膜型。
第二篇:傳感器原理及應(yīng)用課程總結(jié)
緒論 傳感器定義:傳感器是將各種非電量按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成便于處理和傳輸?shù)牧硪环N物理量的裝置。
組成:敏感元轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)換元件(調(diào)制作用),測(cè)量電路
分類:按輸入量分類,按測(cè)量原理分類,按結(jié)構(gòu)型和物理型分類【第2頁】
第一章
靜態(tài)特性:傳感器在被測(cè)量的各個(gè)值處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),輸出量和輸入量之間的關(guān)系稱為穩(wěn)態(tài)特性。
Y=a0+a1X+a2X2+…+anXn 【第4頁 公式1-1 線性度:在規(guī)定條件下,傳感器校準(zhǔn)曲線與擬合直線間最大偏差裕滿量程(F·S)輸出值的百分比稱為線性度。δL=±ΔYmax/YF·S×100%
靈敏度:指到達(dá)穩(wěn)定工作狀態(tài)時(shí)輸出變化量與引起次變化的輸入變化量之比。
【第7頁 公式1-2】 動(dòng)態(tài)特性:指?jìng)鞲衅鲗?duì)隨時(shí)間變化的輸入量的響應(yīng)特性。(傳感器的動(dòng)態(tài)特性是傳感器的輸出值能夠真實(shí)地再現(xiàn)變化著的輸入量能力的反映。)【第10~11頁,0,1,2階數(shù)學(xué)模型】 幅頻特性,相頻特性【第13~15頁】
對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)測(cè)試時(shí),常采用正弦和階躍兩種輸入信號(hào)。這是由于任何周期函數(shù)都可以用傅里葉級(jí)數(shù)分解為各次諧波分量,并把它近似地表示為這些正弦量之和。而節(jié)約信號(hào)則是最基本的瞬變信號(hào)。
第二章(應(yīng)變傳感器 與 壓阻式傳感器相聯(lián)系)
金屬應(yīng)變片,特點(diǎn):1.精度高,測(cè)量范圍廣。2.頻率響應(yīng)特性好。3.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,尺寸小,質(zhì)量輕。4.可在高(低)溫、告訴、高壓、強(qiáng)烈震動(dòng)、強(qiáng)磁場(chǎng)及核輻射和化學(xué)腐蝕等惡劣條件下正常工作。5.易于實(shí)現(xiàn)小型化,固態(tài)化。6.價(jià)格低廉,品種多樣,便于選擇。
缺點(diǎn):大應(yīng)變狀態(tài)時(shí)明顯非線性,半導(dǎo)體傳感器非線性嚴(yán)重;輸出信號(hào)微弱,抗干擾能力差;不能顯示應(yīng)力場(chǎng)中應(yīng)力梯度變化。
金屬絲:應(yīng)變系數(shù)【第20頁 公式2-6】
金屬應(yīng)變片:【第23頁 公式2-7】 橫向效應(yīng):金屬應(yīng)變片由于敏感柵的兩端為半圓弧形的橫柵,測(cè)量應(yīng)變時(shí),構(gòu)件的軸向應(yīng)變?chǔ)攀姑舾袞烹娮璋l(fā)生變化,其橫向應(yīng)變?chǔ)舝也將使敏感柵半圓弧部分的電阻發(fā)生變化,應(yīng)變片的這種既受軸向應(yīng)變影響,又受橫向應(yīng)變影響而引起電阻變化的現(xiàn)象稱為橫向效應(yīng)。溫度誤差:溫度漂移→溫度誤差→因環(huán)境溫度改變而引起電阻變化的兩個(gè)主要因素:其一是應(yīng)變片的電阻絲具有一定溫度系數(shù);其二是電阻絲材料與測(cè)試材料的線膨脹系數(shù)不同。
【公式2-16,17,18】(補(bǔ)償方式?)
應(yīng)變極限:【第25頁 公式2-11】與測(cè)量電路聯(lián)系起來看 測(cè)量電路:電橋: 相鄰相異,相對(duì)相同【第30頁 公式2-27】
應(yīng)用:看書后習(xí)題【第332頁】
第三章
電容表達(dá)式:C=ε0εrS/dε=ε0εr
三種類型:變面積型,變介質(zhì)介電常數(shù)型,變間距型【第46頁】
變間距型,采用差動(dòng)式電容傳感器,使靈敏度提高已被,而且使非線性誤差可以減小一個(gè)數(shù)量級(jí)。線性度極大減少?【第49頁】 測(cè)量電路:【第53頁 圖3-10】
差動(dòng)脈沖寬度調(diào)制電路:分析【第55頁】
誤差分析:寄生分布電容,邊緣效應(yīng)【第59頁】
邊緣效應(yīng):邊緣效應(yīng)的影響相當(dāng)于傳感器并聯(lián)一個(gè)附加電容,引起了傳感器的靈敏度下降和非線性增加。消除方法:增大初始電容C0,即增大極板面積,減小極板間距,加裝等位環(huán)。寄生分布電容:一般電容傳感器的電容值很小,如果激勵(lì)電源頻率較低,則電容傳感器的容抗很大。因此,對(duì)傳感器絕緣電阻要求很高;另一方面?zhèn)鞲衅鞒袠O板間電容外,極板與周圍物體也產(chǎn)生電容聯(lián)系,這種電容稱為寄生電容。寄生電容極不穩(wěn)定,導(dǎo)致傳感器特性不穩(wěn)定,產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。措施:靜電屏蔽,將電容器極板放置在金屬殼體內(nèi),并將殼體與大地相連。電極引出線也必須用屏蔽線,屏蔽線外套要求接地良好。
第四章
電渦流傳感器
電渦流傳感器工作原理:當(dāng)被測(cè)物體與傳感器間的距離d改變時(shí),傳感器的Q值和等效阻抗Z、電L均發(fā)生變化,越是把位移量轉(zhuǎn)化為電量。
為何說被測(cè)導(dǎo)體是傳感器一部分:1.無被測(cè)導(dǎo)體,不發(fā)生電渦流效應(yīng),必要條件。2.被測(cè)導(dǎo)體變化,傳感器特性也變化。
如何測(cè),測(cè)量參數(shù),影響因素【第89頁】
第五章
壓電式傳感器是一種典型的有緣傳感器。
壓電效應(yīng):某些電介質(zhì),當(dāng)沿著一定方向?qū)ζ涫┝Χ顾冃螘r(shí),內(nèi)部就產(chǎn)生極化現(xiàn)象,同時(shí)在他的兩個(gè)表面上產(chǎn)生符號(hào)相反的電荷;當(dāng)外力去掉后,又重新恢復(fù)不帶電狀態(tài)。壓電陶瓷和晶體有何不同,有極性為何不顯電性 電致伸縮效應(yīng) 正負(fù)壓電效應(yīng)
測(cè)量電路:原理 【第105頁】
內(nèi)部泄露:傳感器內(nèi)部不可能沒有泄露,外電路負(fù)載也不可能無窮大,只有外力以較高頻率不斷地作用,傳感器的電荷才能得以補(bǔ)充,從這個(gè)意義上講,壓電晶體不適合于靜態(tài)測(cè)量。電壓放大器【第106頁 圖5-17 公式5-18】模值,峰峰值,理想輸出
電荷放大器
壓電加速度傳感器【第110頁】阻尼系數(shù),固有頻率
第六章
數(shù)字式傳感器:直接采用數(shù)字式傳感器可將被測(cè)參數(shù)直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸出【第114頁】 光柵式傳感器:由照明系統(tǒng)、光柵副和光電接收元件組成。
摩爾條紋形成【第120頁】
辨向原理:如果能夠在物體正向移動(dòng)時(shí),將得到的脈沖數(shù)累加,而物體反向移動(dòng)時(shí)可從已累加的脈沖數(shù)中減去反向移動(dòng)的脈沖數(shù),這樣就能得到正確的測(cè)量結(jié)果。
細(xì)分技術(shù)【第123頁】 光柵傳感器特性
第八章 霍爾效應(yīng),霍爾系數(shù)【第167頁】
為何選N型材料:輸出電勢(shì)小,受溫度影響小,線性度較好 磁敏傳感器溫度補(bǔ)償:【第173頁】半導(dǎo)體材料的電阻率、遷移率和載流子濃度等隨溫度變化的緣故。因此,霍爾元件性能參數(shù),如內(nèi)阻、霍爾電勢(shì)等都將隨溫度變化。為減少霍爾元件溫度誤差,可:1.選溫度系數(shù)小的材料。2.采用恒溫措施。3.采用恒流源供電。4.采用補(bǔ)償電路 為何尺寸,外形有要求? 測(cè)量電路,概念,兩種符號(hào),各種特性,形狀系數(shù),不等位電勢(shì)
光敏傳感器
光電效應(yīng)
外光電效應(yīng):在光線作用下,物體內(nèi)的電子逸出物體表面,向外發(fā)射的現(xiàn)象稱為外光電效應(yīng)。內(nèi)光電效應(yīng):受光照的物體導(dǎo)電率發(fā)生變化,活產(chǎn)生光生電動(dòng)勢(shì)的效應(yīng)叫內(nèi)光電效應(yīng) 各種元件的基本特性,原理 負(fù)載,功率的選擇
應(yīng)用【第367頁 例8-5】
光電傳感器的類型及應(yīng)用【第201頁】
類型劃分,按原理,按測(cè)量量(連續(xù),斷續(xù))
光纖傳感器 特點(diǎn),原理,計(jì)算公式,結(jié)構(gòu),分類
特點(diǎn):1.電絕緣2.抗電磁干擾3.非侵入性4.高靈敏度5.容易實(shí)現(xiàn)隊(duì)被測(cè)信號(hào)的遠(yuǎn)距離監(jiān)控 原理:斯奈爾定理:當(dāng)光由光密物質(zhì)射出至光疏物質(zhì)時(shí),發(fā)生折射,其折射角大于入射角。
【第245頁】
結(jié)構(gòu):發(fā)送器、敏感元件、光接收器、信號(hào)處理系統(tǒng)以及光纖構(gòu)成公式E=Asin(ωt+ ?)
第三篇:傳感器原理 試題
一、填空(30分,每空1.5分)
1、有一溫度計(jì),它的量程范圍為0∽200℃,精度等級(jí)為0.5級(jí)。該表可能出現(xiàn)的最大誤差為,當(dāng)測(cè)量100℃ 時(shí)的示值相對(duì)誤差為。
2、在選購線性儀表時(shí),必須考慮應(yīng)盡量使選購的儀表量程為欲測(cè)量的倍左右為宜。
3、傳感器由、、三部分組成。
4、利用熱敏電阻對(duì)電動(dòng)機(jī)實(shí)施過熱保護(hù),應(yīng)選擇型熱敏電阻。
5、已知某銅熱電阻在0℃時(shí)的阻值為50Ω,則其分度號(hào)是,對(duì)
于鎳鉻-鎳硅熱電偶其正極是。
6、霍爾元件采用恒流源激勵(lì)是為了。
7、用水銀溫度計(jì)測(cè)量水溫,如從測(cè)量的具體手段來看它屬于測(cè)量。
二、選擇題(30分,每題2分)
1、在以下幾種傳感器當(dāng)中屬于自發(fā)電型傳感器。
A、電容式B、電阻式C、壓電式D、電感式
2、的數(shù)值越大,熱電偶的輸出熱電勢(shì)就越大。
A、熱端直徑B、熱端和冷端的溫度
C、熱端和冷端的溫差D、熱電極的電導(dǎo)率
3、將超聲波(機(jī)械振動(dòng)波)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)是利用壓電材料的。
A、應(yīng)變效應(yīng)B、電渦流效應(yīng)C、壓電效應(yīng)D、逆壓電效應(yīng)
4、在電容傳感器中,若采用調(diào)頻法測(cè)量轉(zhuǎn)換電路,則電路中。
A、電容和電感均為變量B、電容是變量,電感保持不變
C、電感是變量,電容保持不變D、電容和電感均保持不變
5、在兩片間隙為1mm的兩塊平行極板的間隙中插入,可測(cè)得最大的容量。
A、塑料薄膜B、干的紙C、濕的紙D、玻璃薄片
6、熱電阻測(cè)量轉(zhuǎn)換電路采用三線制是為了
A、提高測(cè)量靈敏度B、減小非線性誤差
C、提高電磁兼容性D、減小引線電阻的影響
7、當(dāng)石英晶體受壓時(shí),電荷產(chǎn)生在。
A、Z面上B、X面上C、Y面上D、X、Y、Z面上
8、汽車衡所用的測(cè)力彈性敏感元件是。
A、懸臂梁B、彈簧管C、實(shí)心軸D、圓環(huán)
9、在熱電偶測(cè)溫回路中經(jīng)常使用補(bǔ)償導(dǎo)線的最主要的目的是。
A、補(bǔ)償熱電偶冷端熱電勢(shì)的損失B、起冷端溫度補(bǔ)償作用
C、將熱電偶冷端延長(zhǎng)到遠(yuǎn)離高溫區(qū)的地方D、提高靈敏度
10、減小霍爾元件的輸出不等位電勢(shì)的辦法是。
A、減小激勵(lì)電流B、減小磁感應(yīng)強(qiáng)度C、使用電橋調(diào)零電位器
11、測(cè)得某檢測(cè)儀表的輸入信號(hào)中,有用信號(hào)為20毫伏,干擾電壓也為20毫伏, 則此時(shí)的信噪比為。
A、20dBB、1 dBC、0 dB12、發(fā)現(xiàn)某檢測(cè)儀表機(jī)箱有麻電感,必須采取措施。
A、接地保護(hù)環(huán)B、將機(jī)箱接大地C、抗電磁干擾
13、在仿型機(jī)床當(dāng)中利用電感式傳感器來檢測(cè)工件尺寸,該加工檢測(cè)裝置是采了測(cè)量方法。
A、微差式B、零位式C、偏差式
15、在實(shí)驗(yàn)室中測(cè)量金屬的熔點(diǎn)時(shí),冷端溫度補(bǔ)償采用。
A、計(jì)算修正法B、儀表機(jī)械零點(diǎn)調(diào)整法C、冰浴法
三、證明熱電偶的參考電極定律:EAB(t,t0)= EAC(t,t0)-EBC(t,t0),并畫出原理圖(本
題10分)
四、有一額定荷重為20×103N的等截面空心圓柱式荷重傳感器,其靈敏度KF為2mV/V。
激勵(lì)源電壓為12V,求:
1、在額定荷重時(shí)的輸出電壓Uom,2、當(dāng)承載為5×103N時(shí)的輸出電壓Uo。(本題10分)
六、已知待測(cè)拉力約為70N左右,現(xiàn)有兩只測(cè)力儀表,一只為0.5級(jí),測(cè)量范圍為0∽500N;
另一只為1.0級(jí),測(cè)量范圍為0∽100N。問選用哪一只測(cè)力儀表較好?為什么?(寫出計(jì)算過
程)(本題10分)
參考答案
一、填空題:
1、±1℃,±1%
2、1.5倍
3、敏感元件、傳感元件、測(cè)量轉(zhuǎn)換電路
4、NTC突變
5、CU50,鎳鉻
6、減小溫漂
7、偏位式
8、干擾源,干擾途徑,敏
感接收器
9、屏蔽,浮置,接地,濾波,光電隔離
10、X面
二、選擇題
1、C2、C3、C4、B5、D6、D7、B
8、C9、C10、C11、C12、B13、B14、C15、C
四、24 mV,6 mV
五、K撥至1位,反復(fù)調(diào)節(jié)R0,使儀表指示為0,K撥至3位,反復(fù)調(diào)節(jié)RF,使儀表指示
為滿偏,K撥至2位,進(jìn)行測(cè)量。
六、選用1.0級(jí),測(cè)量范圍為0∽100N的測(cè)力儀表。
一、填空(本題共39分,每空1.5分)
1、傳感器由、、三部分組成。
2、在選購線性儀表時(shí),必須考慮應(yīng)盡量使選購的儀表量程為欲測(cè)量的倍左右為宜。
3、有一溫度計(jì),它的量程范圍為0∽200℃,精度等級(jí)為0.5級(jí)。該表可能出現(xiàn)的最大誤差
為,當(dāng)測(cè)量100℃ 時(shí)的示值相對(duì)誤差為。
4、利用熱敏電阻對(duì)電動(dòng)機(jī)實(shí)施過熱保護(hù),應(yīng)選擇型熱敏電阻。
5、在壓電晶片的機(jī)械軸上施加力,其電荷產(chǎn)生在。
6、霍爾元件采用恒流源激勵(lì)是為了。
7、用水銀溫度計(jì)測(cè)量水溫,如從測(cè)量的具體手段來看它屬于測(cè)量。
8、已知某銅熱電阻在0℃時(shí)的阻值為50Ω,則其分度號(hào)是,對(duì)于鎳鉻-鎳硅熱電偶
其正極是。
9、壓電材料在使用中一般是兩片以上,在以電荷作為輸出的地方一般是把壓電元件起
來,而當(dāng)以電壓作為輸出的時(shí)候則一般是把壓電元件起來。
10、熱電阻主要是利用電阻隨溫度升高而這一特性來測(cè)量溫度的。
12、金屬電阻的是金屬電阻應(yīng)變片工作的物理基礎(chǔ)。
14、在動(dòng)圈式表頭中的動(dòng)圈回路中串入由NTC組成的電阻補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò),其目的是為了。
二、選擇題(本題共30分,每題2分)
3、在電容傳感器中,若采用調(diào)頻法測(cè)量轉(zhuǎn)換電路,則電路中。
A、電容和電感均為變量B、電容是變量,電感保持不變
C、電感是變量,電容保持不變D、電容和電感均保持不變
4、在仿型機(jī)床當(dāng)中利用電感式傳感器來檢測(cè)工件尺寸,該加工檢測(cè)裝置是采用了測(cè)量
方法。
A、微差式B、零位式C、偏差式
5、熱電阻測(cè)量轉(zhuǎn)換電路采用三線制是為了
A、提高測(cè)量靈敏度B、減小引線電阻的影響
C、減小非線性誤差D、提高電磁兼容性
10、在實(shí)驗(yàn)室中測(cè)量金屬的熔點(diǎn)時(shí),冷端溫度補(bǔ)償采用。
A、冰浴法B、儀表機(jī)械零點(diǎn)調(diào)整法C、計(jì)算修正法
11、自感傳感器或差動(dòng)變壓器采用相敏檢波電路最重要的目的是為了。
A、提高靈敏度B、將輸出的交流信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流信號(hào)
C、使檢波后的直流電壓能反映檢波前交流信號(hào)的幅度和相位
12、要測(cè)量微小的氣體壓力之差,最好選用變換壓力的敏感元件。
A、懸臂梁B、平膜片C、彈簧管D、膜盒
13、以下四種傳感器中,屬于四端元件的是。
A、霍爾元件B、壓電晶體C、應(yīng)變片D、熱敏電阻
14、下列不能用做加速度檢測(cè)傳感器。
A、電容式B、壓電式C、電感式D、熱電偶
15、將超聲波(機(jī)械振動(dòng)波)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)是利用壓電材料的。
A、應(yīng)變效應(yīng)B、電渦流效應(yīng)C、壓電效應(yīng)D、逆壓電效應(yīng)
三、我國的模擬儀表有哪些精度等級(jí)?現(xiàn)欲測(cè)量240V左右的電壓,要求測(cè)量示值相對(duì)誤差的絕對(duì)值不大于0.6%,問:若選用量程為250V的電壓表,其精度應(yīng)選哪一級(jí)?若選用量
程為500V的電壓表,其精度又應(yīng)選哪一級(jí)?(本題10分)
四、熱電偶參考電極定律有何實(shí)際意義?以知在某特定條件下材料A與鉑配對(duì)的熱電動(dòng)勢(shì)為13.967mv, 材料B與鉑配對(duì)的熱電動(dòng)勢(shì)為8.345mv,求出在此特定條
件下材料A與B配對(duì)后的熱電動(dòng)勢(shì)?此時(shí)哪種材料為正極?(本題10分)
五、根據(jù)你所學(xué)的傳感器相關(guān)知識(shí),請(qǐng)分別列出下列物理量可以使用什么傳感器來測(cè)量?(本
題11分)
1、加速度:
2、溫度:
3、工件尺寸:
4、壓力:
參考答案
一、填空題:
1、敏感元件、傳感元件、測(cè)量轉(zhuǎn)換電路2、1.5倍
3、±1℃,±1%
4、NTC突變
5、X面
6、減小溫漂
7、偏位式
8、CU50,鎳鉻
9、并聯(lián),串聯(lián)
10、增大
11、屏蔽,浮置,接地,濾波,光電隔離
12、應(yīng)變效應(yīng)
13、干擾源,干擾途徑,敏感接收器
14、溫度補(bǔ)償
二、選擇題
1、C2、D3、B4、B5、B6、A7、C8、C9、A10、C11、D12、A13、D14、C15、C
三、0.10.20.51.01.52.55.0
選用量程為250V的電壓表,其精度應(yīng)選0.5級(jí),選用量程為500V的電壓表,其精度應(yīng)選0.2級(jí)
四、大大簡(jiǎn)化了熱電偶的選配工作,5.622 mv,A為正極
五、1、電阻應(yīng)變片,電容等
2、熱電偶,熱電阻等
3、電感,電容等
4、壓電,霍爾等
二、如圖所示電路是電阻應(yīng)變儀中所用的不平衡電橋的簡(jiǎn)化電路,圖中R2=R3=R是固定電
阻,R1與R4是電阻應(yīng)變片,工作時(shí)R1受拉,R4受壓,ΔR=0,橋路處于平衡狀態(tài),當(dāng)應(yīng)變片受力發(fā)生應(yīng)變時(shí),橋路失去平衡,這時(shí),就用橋路輸出電壓Ucd表示應(yīng)變片變后電阻值的變化量。試證明:Ucd=-(E/2)(ΔR/R)。(10分)
證明:
略去 的二次項(xiàng),即可得
第四篇:傳感器原理學(xué)習(xí)心得
傳感器原理學(xué)習(xí)心得
姓名: 哥
08級(jí)電子信息科學(xué)與技術(shù)1班
傳感器原理學(xué)習(xí)心得
傳感器應(yīng)用極其廣泛,而且種類繁多,涉及的學(xué)科也很多,通過對(duì)傳感器的學(xué)習(xí)讓我基本了解了傳感器的基本概念及傳感器的靜、動(dòng)態(tài) 特性電阻式、電容式、電感式、壓電式、熱電式、磁敏式、光電式傳感器與光纖傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理及應(yīng)用。
傳感器的特性主要是指輸出入輸入之間的關(guān)系。當(dāng)輸入量為常量或變化很慢時(shí),其關(guān)系為靜態(tài)特性。當(dāng)輸入量隨時(shí)間變換較快時(shí),其關(guān)系為動(dòng)態(tài)特性。
傳感器的靜態(tài)特性是指對(duì)靜態(tài)的輸入信號(hào),傳感器的輸出量與輸入量之間所具有相互關(guān)系。因?yàn)檫@時(shí)輸入量和輸出量都和時(shí)間無關(guān),所以它們之間的關(guān)系,即傳感器的靜態(tài)特性可用一個(gè)不含時(shí)間變量的代數(shù)方程,或以輸入量作橫坐標(biāo),把與其對(duì)應(yīng)的輸出量作縱坐標(biāo)而畫出的特性曲線來描述。表征傳感器靜態(tài)特性的主要參數(shù)有:線性度、靈敏度、遲滯、重復(fù)性、漂移等
所謂動(dòng)態(tài)特性,是指?jìng)鞲衅髟谳斎胱兓瘯r(shí),它的輸出的特性。在實(shí)際工作中,傳感器的動(dòng)態(tài)特性常用它對(duì)某些標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)來表示。這是因?yàn)閭鞲衅鲗?duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)容易用實(shí)驗(yàn)方法求得,并且它對(duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)與它對(duì)任意輸入信號(hào)的響應(yīng)之間存在一定的關(guān)系,往往知道了前者就能推定后者。最常用的標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)有階躍信號(hào)和正弦信號(hào)兩種,所以傳感器的動(dòng)態(tài)特性也常用階躍響應(yīng)和頻率響應(yīng)來表示。
傳感器的作用主要是感受和響應(yīng)規(guī)定的被測(cè)量,并按一定規(guī)律將其轉(zhuǎn)換成有用輸出,特別是完成非電量到電量的轉(zhuǎn)換。傳感器的組成并無嚴(yán)格的規(guī)定。一般說來,可以把傳感器看做由敏感元件(有時(shí)又稱為預(yù)變換器)和變換元件(有時(shí)又稱為變換器)兩部分組成。
敏感元件
在具體實(shí)現(xiàn)非電量到電量的變換時(shí),并非所有的非電量都能利用現(xiàn)有的技術(shù)手段直接變換為電量,有些必須進(jìn)行預(yù)變換,即先將待測(cè)的非電量變?yōu)橐子谵D(zhuǎn)換成電量的另一種非電量。這種能完成預(yù)變換的器件稱為敏感元件。變換器
能將感受到的非電量變換為電量的器件稱為變換器,例如,可以將位移量直接變換為電容、電阻及電感的電容變換器、電阻變換器及電感變換器,能直接把溫度變換為電勢(shì)的熱電偶變換器。顯然,變換器是傳感器不可缺少的重要組成部分。
在實(shí)際情況中,由于有一些敏感元件直接就可以輸出變換后的電信號(hào),而一些傳感器又不包括敏感元件在內(nèi),因此常常無法將敏感元件與變換器加以嚴(yán)格區(qū)別。
通過本學(xué)期的學(xué)習(xí)讓我了解在實(shí)際使用中對(duì)傳感器的選擇的要求如下: 1、根據(jù)測(cè)量對(duì)象與測(cè)量環(huán)境確定傳感器的類型
要進(jìn)行 — 個(gè)具體的測(cè)量工作,首先要考慮采用何種原理的傳感器,這需要分析多方面的因素之后才能確定.因?yàn)?即使是測(cè)量同一物理量,也有多種原理的傳感器可供選用,哪一種原理的傳感器更為合適,則需要根據(jù)被測(cè)量的特點(diǎn)和傳感器的使用條件考慮以下一些具體問題:量程的大小;被測(cè)位置對(duì)傳感器體積的要求;測(cè)量方式為接觸式還是非接觸式;信號(hào)的引出方法,有線或是非接觸測(cè)量;傳感器的來源,國產(chǎn)還是進(jìn)口,價(jià)格能否承受,還是自行研制.在考慮上述問題之后就能確定選用何種類型的傳感器,然后再考慮傳感器的具體性能指針.2、靈敏度的選擇
通常,在傳感器的線性范圍內(nèi),希望傳感器的靈敏度越高越好.因?yàn)橹挥徐`敏度高時(shí),與被測(cè)
量變化對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)的值才比較大,有利于信號(hào)處理.但要注意的是,傳感器的靈敏度高,與被測(cè)量無關(guān)的外界噪聲也容易混入,也會(huì)被放大系統(tǒng)放大,影響測(cè)量精度.因此,要求傳感器本身應(yīng)具有較高的信噪比,盡員減少從外界引入的廠擾信號(hào).傳感器的靈敏度是有方向性的.當(dāng)被測(cè)量是單向量,而且對(duì)其方向性要求較高,則應(yīng)選擇其它方向靈敏度小的傳感器;如果被測(cè)量是多維向量,則要求傳感器的交叉靈敏度越小越好.3、頻率響應(yīng)特性
傳感器的頻率響應(yīng)特性決定了被測(cè)量的頻率范圍,必須在允許頻率范圍內(nèi)保持不失真的測(cè)量條件,實(shí)際上傳感器的響應(yīng)總有 — 定延遲,希望延遲時(shí)間越短越好.傳感器的頻率響應(yīng)高,可測(cè)的信號(hào)頻率范圍就寬,而由于受到結(jié)構(gòu)特性的影響,機(jī)械系統(tǒng)的慣性較大,因有頻率低的傳感器可測(cè)信號(hào)的頻率較低.在動(dòng)態(tài)測(cè)量中,應(yīng)根據(jù)信號(hào)的特點(diǎn)(穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)、隨機(jī)等)響應(yīng)特性,以免產(chǎn)生過火的誤差.4、線性范圍
傳感器的線形范圍是指輸出與輸入成正比的范圍.以理論上講,在此范圍內(nèi),靈敏度保持定值.傳感器的線性范圍越寬,則其量程越大,并且能保證一定的測(cè)量精度.在選擇傳感器時(shí),當(dāng)傳感器的種類確定以后首先要看其量程是否滿足要求.但實(shí)際上,任何傳感器都不能保證絕對(duì)的線性,其線性度也是相對(duì)的.當(dāng)所要求測(cè)量精度比較低時(shí),在一定的范圍內(nèi),可將非線性誤差較小的傳感器近似看作線性的,這會(huì)給測(cè)量帶來極大的方便.5、穩(wěn)定性
傳感器使用一段時(shí)間后,其性能保持不變化的能力稱為穩(wěn)定性.影響傳感器長(zhǎng)期穩(wěn)定性的因素除傳感器本身結(jié)構(gòu)外,主要是傳感器的使用環(huán)境.因此,要使傳感器具有良好的穩(wěn)定性,傳感器必須要有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力.在選擇傳感器之前,應(yīng)對(duì)其使用環(huán)境進(jìn)行調(diào)查,并根據(jù)具體的使用環(huán)境選擇合適的傳感器,或采取適當(dāng)?shù)拇胧?減小環(huán)境的影響.傳感器的穩(wěn)定性有定量指標(biāo),在超過使用期后,在使用前應(yīng)重新進(jìn)行標(biāo)定,以確定傳感器的性能是否發(fā)生變化.在某些要求傳感器能長(zhǎng)期使用而又不能輕易更換或標(biāo)定的場(chǎng)合,所選用的傳感器穩(wěn)定性要求更嚴(yán)格,要能夠經(jīng)受住長(zhǎng)時(shí)間的考驗(yàn).6、精度
精度是傳感器的一個(gè)重要的性能指針,它是關(guān)系到整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量精度的一個(gè)重要環(huán)節(jié).傳感器的精度越高,其價(jià)格越昂貴,因此,傳感器的精度只要滿足整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的精度要求就可以,不必選得過高.這樣就可以在滿足同一測(cè)量目的的諸多傳感器中選擇比較便宜和簡(jiǎn)單的傳感器.如果測(cè)量目的是定性分析的,選用重復(fù)精度高的傳感器即可,不宜選用絕對(duì)量值精度高的;如果是為了定量分析,必須獲得精確的測(cè)量值,就需選用精度等級(jí)能滿足要求的傳感器.傳感器的作用
人們?yōu)榱藦耐饨绔@取信息,必須借助于感覺器官。而單靠人們自身的感覺器官,在研究自然現(xiàn)象和規(guī)律以及生產(chǎn)活動(dòng)中它們的功能就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠了。為適應(yīng)這種情況,就需要傳感器。因此可以說,傳感器是人類五官的延長(zhǎng),又稱之為電五官。
新技術(shù)革命的到來,世界開始進(jìn)入信息時(shí)代。在利用信息的過程中,首先要解決的就是要獲取準(zhǔn)確可靠的信息,而傳感器是獲取自然和生產(chǎn)領(lǐng)域中信息的主要途徑與手段。
在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動(dòng)化生產(chǎn)過程中,要用各種傳感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程中的各個(gè)參數(shù),使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài),并使產(chǎn)品達(dá)到最好的質(zhì)量。因此可以說,沒有眾多的優(yōu)良的傳感器,現(xiàn)代化生產(chǎn)也就失去了基礎(chǔ)。
在基礎(chǔ)學(xué)科研究中,傳感器更具有突出的地位?,F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,進(jìn)入了許多新領(lǐng)域:例如在宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙,微觀上要觀察小到 cm的粒子世界,縱向上要觀察長(zhǎng)達(dá)數(shù)十萬年的天體演化,短到 s的瞬間反應(yīng)。此外,還出現(xiàn)了對(duì)深化物質(zhì)認(rèn)識(shí)、開拓新能源、新材料等具有重要作用的各種極端技術(shù)研究,如超高溫、超低溫、超高壓、超高真空、超強(qiáng)磁場(chǎng)、超弱磁碭等等。顯然,要獲取大量人類感官無法直接獲取的信息,沒有相適應(yīng)的傳感器是不可能的。許多基礎(chǔ)科學(xué)研究的障礙,首先就在于對(duì)象信息的獲取存在困難,而一些新機(jī)理和高靈敏度的檢測(cè)傳感器的出現(xiàn),往往會(huì)導(dǎo)致該領(lǐng)域內(nèi)的突破。一些傳感器的發(fā)展,往往是一些邊緣學(xué)科開發(fā)的先驅(qū)。
傳感器早已滲透到諸如工業(yè)生產(chǎn)、宇宙開發(fā)、海洋探測(cè)、環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程、甚至文物保護(hù)等等極其之泛的領(lǐng)域??梢院敛豢鋸埖卣f,從茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各種復(fù)雜的工程系統(tǒng),幾乎每一個(gè)現(xiàn)代化項(xiàng)目,都離不開各種各樣的傳感器。
由此可見傳感器技術(shù)在發(fā)展經(jīng)濟(jì)、推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步方面的重要作用,是十分明顯的。世界各國都十分重視這一領(lǐng)域的發(fā)展。相信不久的將來,傳感器技術(shù)將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)飛躍,達(dá)到與其重要地位相稱的新水平。
目前,全球的傳感器市場(chǎng)在不斷變化的創(chuàng)新之中呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。有關(guān)專家指出,傳感器領(lǐng)域的主要技術(shù)將在現(xiàn)有基礎(chǔ)上予以延伸和提高,各國將競(jìng)相加速新一代傳感器的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化,競(jìng)爭(zhēng)也將日益激烈。新技術(shù)的發(fā)展將重新定義未來的傳感器市場(chǎng),比如無線傳感器、光纖傳感器、智能傳感器和金屬氧化傳感器等新型傳感器的出現(xiàn)與市場(chǎng)份額的擴(kuò)大。
通過對(duì)這門課的學(xué)習(xí)開闊了我的視野,讓我了解了以前沒有了解的東西。在韓老師的指導(dǎo)下讓我明白了學(xué)習(xí)要有自覺性,要自己積極主動(dòng)地去學(xué)習(xí)。
2010年6月28日星期一
07級(jí)自動(dòng)化2班
學(xué)號(hào):
第五篇:傳感器原理名詞解釋(范文模版)
傳感器原理名詞解釋
1、傳感器的的定義:能感受規(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)的器件和裝
置,通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。
2、相似系統(tǒng):能用同一類型的微分方程描述的不同系統(tǒng)。
3、頻率保持性:指線性系統(tǒng)的輸入為某一頻率信號(hào)時(shí),系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)也為同一頻率信號(hào)。
4、通過變量:只由空間和路上的一個(gè)點(diǎn)來確定的變量。
5、跨越變量:由空間和路上的兩個(gè)點(diǎn)來確定的變量。
6、力——電壓相似:以機(jī)械系統(tǒng)的激勵(lì)力和電路的激勵(lì)電壓相似為基礎(chǔ)的相似方法。
7、力——電壓相似的特點(diǎn):
一、機(jī)械系統(tǒng)的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)用一個(gè)串聯(lián)電回路去模擬;
二、機(jī)械系統(tǒng)
質(zhì)點(diǎn)上的激勵(lì)力和串聯(lián)電路的激勵(lì)電壓相模擬,所有與機(jī)械系統(tǒng)一個(gè)質(zhì)點(diǎn)相連接的機(jī)械元件與傳亮回路中的各電氣元件相模擬。
8、雙向傳感器:凡是既能做機(jī)械量的接收器又能作機(jī)械量的發(fā)送器,從而實(shí)現(xiàn)機(jī)電可逆變換的變換器。
9、傳感器測(cè)物理量的兩種形式:
一、穩(wěn)態(tài)(靜態(tài)和準(zhǔn)靜態(tài))的形式,它不隨時(shí)間變化或變化
緩慢;
二、動(dòng)態(tài)(周期變換或瞬態(tài))的形式,它隨時(shí)間變化而變化。
10、線性度:指?jìng)鞲衅鬏敵雠c輸入之間的線性程度。它的優(yōu)點(diǎn):
一、可大大簡(jiǎn)化傳感器的理論
分析和設(shè)計(jì)計(jì)算;
二、為標(biāo)定和數(shù)據(jù)處理帶來很大方便。
三、可使儀表刻度盤均勻刻度。
四、避免了非線性補(bǔ)償環(huán)節(jié)。
11、傳感器的非線性誤差:將近似后的擬合直線與實(shí)際曲線進(jìn)行比較,其中存在偏差,這個(gè)最
大偏差稱為傳感器的非線性誤差,即線性度
12、傳感器的各部分代表什么含義?應(yīng)注意哪些問題?
答:①敏感元件:指?jìng)鞲衅髦兄苯痈惺鼙粶y(cè)量的部分。
②傳感器:能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定規(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。
③信號(hào)調(diào)理器:對(duì)于輸入和輸出信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的裝置。
④變送器:能輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的傳感器答:
13、傳感器動(dòng)態(tài)特性主要有:時(shí)間常數(shù)τ;固有頻率?n;阻尼系數(shù)
14、靈敏度:指?jìng)鞲衅髟诜€(wěn)態(tài)下輸出變化對(duì)輸入變化的比值。
15、遲滯:傳感器在正(輸入量增大)反(輸入量減少)行程期間輸出——輸入特性曲線不重
合的程度。
16、遲滯現(xiàn)象:對(duì)應(yīng)于同一大小的輸入信號(hào),傳感器正反行程的輸出信號(hào)大小不相等。
17、重復(fù)性:傳感器在輸入量按同一方向作全量程多次測(cè)試時(shí)所得特性曲線不一致性程度。
18、動(dòng)態(tài)特性:傳感器對(duì)激勵(lì)的響應(yīng)特性。
19、動(dòng)態(tài)誤差:輸出信號(hào)不會(huì)與輸入信號(hào)具有完全相同的時(shí)間函數(shù),這種輸出與輸入間的差異
就是動(dòng)態(tài)誤差。
20、