第一篇：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，是指傳感器在輸入變化時(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?biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)容易用實(shí)驗(yàn)方法求得，并且它對標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)與它對任意輸入信號(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)際使用中對傳感器的選擇的要求如下： 1、根據(jù)測量對象與測量環(huán)境確定傳感器的類型

要進(jìn)行 — 個(gè)具體的測量工作,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;被測位置對傳感器體積的要求;測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

量變化對應(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)被測量是單向量,而且對其方向性要求較高,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)特性決定了被測量的頻率范圍,必須在允許頻率范圍內(nèi)保持不失真的測量條件,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信號(hào)的頻率較低.在動(dòng)態(tài)測量中,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的線性,其線性度也是相對的.當(dāng)所要求測量精度比較低時(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期使用而又不能輕易更換或標(biāo)定的場合,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)測量系統(tǒng)測量精度的一個(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量目的的諸多傳感器中選擇比較便宜和簡單的傳感器.如果測量目的是定性分析的,選用重復(fù)精度高的傳感器即可,不宜選用絕對量值精度高的;如果是為了定量分析,必須獲得精確的測量值,就需選用精度等級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，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。現(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、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、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。可以毫不夸張地說，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，全球的傳感器市場在不斷變化的創(chuàng)新之中呈現(xiàn)出快速增長的趨勢。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，各國將競相加速新一代傳感器的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，競爭也將日益激烈。新技術(shù)的發(fā)展將重新定義未來的傳感器市場，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)與市場份額的擴(kuò)大。

通過對這門課的學(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級自動(dòng)化2班

學(xué)號(hào)：

第二篇：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℃，精度等級為0.5級。該表可能出現(xiàn)的最大誤差為，當(dāng)測量100℃ 時(shí)的示值相對誤差為。

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

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)測量水溫,如從測量的具體手段來看它屬于測量。

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、熱電阻測量轉(zhuǎn)換電路采用三線制是為了

A、提高測量靈敏度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的損失B、起冷端溫度補(bǔ)償作用

C、將熱電偶冷端延長到遠(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、測得某檢測儀表的輸入信號(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工件尺寸，該加工檢測裝置是采了測量方法。

A、微差式B、零位式C、偏差式

15、在實(shí)驗(yàn)室中測量金屬的熔點(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、已知待測拉力約為70N左右，現(xiàn)有兩只測力儀表，一只為0.5級，測量范圍為0∽500N；

另一只為1.0級，測量范圍為0∽100N。問選用哪一只測力儀表較好?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)行測量。

六、選用1.0級，測量范圍為0∽100N的測力儀表。

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℃，精度等級為0.5級。該表可能出現(xiàn)的最大誤差

為，當(dāng)測量100℃ 時(shí)的示值相對誤差為。

4、利用熱敏電阻對電動(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)測量水溫,如從測量的具體手段來看它屬于測量。

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工件尺寸，該加工檢測裝置是采用了測量

方法。

A、微差式B、零位式C、偏差式

5、熱電阻測量轉(zhuǎn)換電路采用三線制是為了

A、提高測量靈敏度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？現(xiàn)欲測量240V左右的電壓，要求測量示值相對誤差的絕對值不大于0.6%，問：若選用量程為250V的電壓表，其精度應(yīng)選哪一級？若選用量

程為500V的電壓表，其精度又應(yīng)選哪一級？（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與鉑配對的熱電動(dòng)勢為13.967mv, 材料B與鉑配對的熱電動(dòng)勢為8.345mv,求出在此特定條

件下材料A與B配對后的熱電動(dòng)勢？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)，請分別列出下列物理量可以使用什么傳感器來測量？（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，選用量程為500V的電壓表，其精度應(yīng)選0．2級

四、大大簡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

第三篇：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：指傳感器輸出與輸入之間的線性程度。它的優(yōu)點(diǎn)：

一、可大大簡化傳感器的理論

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：指傳感器中直接感受被測量的部分。

②傳感器：能感受規(guī)定的被測量并按照一定規(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：指傳感器在穩(wěn)態(tài)下輸出變化對輸入變化的比值。

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、

第四篇：傳感器原理復(fù)習(xí)提綱

第一章：

傳感器的定義，組成測量的定義，測量結(jié)果，測量誤差和種類

第二章：

靜態(tài)量，動(dòng)態(tài)量，靜態(tài)特性，靜態(tài)特性的指標(biāo)。

第三章：

電阻應(yīng)變效應(yīng)，金屬電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)

電阻應(yīng)變片的分類

電阻應(yīng)變式傳感器的測量電路（會(huì)畫電橋，會(huì)推平衡條件）

溫度補(bǔ)償（線路補(bǔ)償和應(yīng)變片自補(bǔ)償）

測力傳感器的結(jié)構(gòu)

壓力傳感器的結(jié)構(gòu)

壓阻效應(yīng)

壓阻式傳感器的應(yīng)用

第四章：

電容式傳感器工作原理

電容式傳感器分類

測量電路（交流電橋電路，變壓器電器電路，雙T形電橋電路，運(yùn)算放大器，調(diào)頻）工作原理，電容式傳感器的設(shè)計(jì)改改善措施。

電容式壓力傳感器的工作原理，結(jié)構(gòu)

電容式加速度傳感器的工作原理，結(jié)構(gòu)

電容式位移傳感器的工作原理

電容式液位傳感器的工作原理

第五章

定義

分類

結(jié)構(gòu)組成工作原理

差動(dòng)自感傳感器的結(jié)構(gòu)，會(huì)推導(dǎo)差動(dòng)自感傳感器的輸出特性和靈敏度

測量電路 變壓器電路（會(huì)分析，會(huì)計(jì)算），相敏檢波電路（原理，會(huì)分析）渦流效應(yīng)

第六章

壓電效應(yīng)

常用壓電材料的種類

壓電傳感器的工作原理。

石英晶體的壓電效應(yīng)

壓電元件的常用結(jié)構(gòu)

第七章

霍爾效應(yīng)

霍爾元件的結(jié)構(gòu)

霍爾傳感器的不等位電勢和不等位電阻產(chǎn)生的原理，及補(bǔ)償方法 霍爾傳感器的測量電路

第八章

光電效應(yīng)

光電效應(yīng)的種類

光電管的結(jié)構(gòu)及原理

光電倍增管的結(jié)構(gòu)及原理

光敏電阻的結(jié)構(gòu)及原理

第九章：

測溫的方法，金屬電電阻的種類及結(jié)構(gòu)

金屬熱電阻的工作原理（鉑熱電阻，銅熱電阻）

熱敏電阻工作原理。

熱敏電阻的溫度特性（會(huì)計(jì)算）

熱電偶的種類、工作原理

熱電效應(yīng)

熱電勢的組成熱電偶的冷端溫度補(bǔ)償?shù)姆椒?/p>

熱電偶分度表的應(yīng)用（會(huì)計(jì)算）

第五篇：傳感器工作原理

傳感器工作原理

壓電傳感器：基于壓電效應(yīng)的傳感器。是一種自發(fā)電式和機(jī)電轉(zhuǎn)換式傳感器。它的敏感元件由壓電材料制成。壓電材料受力后表面產(chǎn)生電荷。此電荷經(jīng)電荷放大器和測量電路放大和變換阻抗后就成為正比于所受外力的電量輸出。壓電式傳感器用于測量力和能變換為力的非電物理量，如壓力、加速度等(見壓電式壓力傳感器、加速度計(jì))。它的優(yōu)點(diǎn)是頻帶寬、靈敏度高、信噪比高、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠和重量輕等。缺點(diǎn)是某些壓電材料需要防潮措施，而且輸出的直流響應(yīng)差，需要采用高輸入阻抗電路或電荷放大器來克服這一缺陷。配套儀表和低噪聲、小電容、高絕緣電阻電纜的出現(xiàn)，使壓電傳感器的使用更為方便。它廣泛應(yīng)用于工程力學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、電聲學(xué)等技術(shù)領(lǐng)域。

應(yīng)變傳感器：應(yīng)變傳感器是國內(nèi)外應(yīng)用較廣泛的一種,它是以電阻應(yīng)變計(jì)為轉(zhuǎn)換元件,將非電量如:力、壓力、位移、加速度、扭矩等參數(shù)轉(zhuǎn)換為電量。

光電傳感器：將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的傳感器

熱電傳感器：將熱信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的傳感器

電容式傳感器原理

電容式傳感器原理

電容式壓力傳感器簡介

科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展極大地豐富了壓力測量產(chǎn)品的種類，現(xiàn)在，壓力傳感器的敏感原理不僅有電容式、壓阻式、金屬應(yīng)變式、霍爾式、振筒式等等但仍以電容式、壓阻式和金屬應(yīng)變式傳感器最為多見。

金屬應(yīng)變式壓力傳感器是一種歷史較長的壓力傳感器，但由于它存在遲滯、蠕變及溫度性能差等缺點(diǎn)，其應(yīng)用場合受到了很大的限制。

壓阻式傳感器是利用半導(dǎo)體壓阻效應(yīng)制造的一種新型的傳感器，它具有制造方便，成本低廉等特點(diǎn)，但由于半導(dǎo)體材料對溫度極為敏感，所以其性能受溫度影響較大，產(chǎn)品的一致性較差。

電容式傳感器是應(yīng)用最廣泛的一種壓力傳感器，其原理十分簡單。一個(gè)無限大平行平板電容器的電容值可表示為：

C= ε s/d（ε 為平行平板間介質(zhì)的介電常數(shù)，d 為極板的間距，s 為極板的覆蓋面積）

改變其中某個(gè)參數(shù)，即可改變電容量。由于結(jié)構(gòu)簡單，幾乎所有電容式壓力傳感器均采用改變間隙的方法來獲得可變電容。電容式傳感器的初始電容值較小，一般為幾十皮法，它極易受到導(dǎo)線電容和電路的分布電容的影響，因而必須采用先進(jìn)的電子線路才能檢測出電容的微小變化。可以說，一個(gè)好的電容式傳感器應(yīng)該是可變電容設(shè)計(jì)和信號(hào)處理電路的完美結(jié)合機(jī)械磅秤是利用杠桿位移原理秤量被測物體的質(zhì)量，它是一種模擬測量，所以顯示值誤差很大。電子衡器是利用傳感器測量原理，它是把外部的壓力通過傳感器的彈性梁變形使之貼在上面的應(yīng)變片發(fā)生阻值變化，在激勵(lì)電壓的作用下，輸出與被測物成正比的模擬的電信號(hào)，給AD電路。

電子衡器的AD電路，它把傳感器送來的模擬信號(hào)進(jìn)行調(diào)制、放大、濾波、取樣、積分，輸出穩(wěn)定高效的數(shù)字信號(hào)，送給中央微處理器（CPU），由CPU控制內(nèi)部的工作程序通過顯示電路，顯示出被測物重量值。

秤量的標(biāo)定，是由國家標(biāo)準(zhǔn)量值（法定砝碼）的質(zhì)量，輸出的數(shù)字碼（BCD碼）與CPU內(nèi)部程序存儲(chǔ)器所編制的程序校準(zhǔn)碼一致時(shí)，便可完成秤量標(biāo)定。模擬衡器是靠標(biāo)準(zhǔn)砝碼直接標(biāo)定，技術(shù)含量低，容易作假（取決于標(biāo)準(zhǔn)砝碼的質(zhì)量）。電子衡器的秤量標(biāo)定需要標(biāo)準(zhǔn)砝碼，但還需要標(biāo)定密碼。標(biāo)定密碼由衡器生產(chǎn)廠家掌握，它是嚴(yán)格保密的。

電子衡器的非法標(biāo)定是利用標(biāo)準(zhǔn)砝碼的質(zhì)量值與校準(zhǔn)程序的校準(zhǔn)碼值的允許范圍來進(jìn)行的，因?yàn)樾?zhǔn)數(shù)碼值是有一定范圍空間的（例如最大秤量150kg的電子秤，它的50kg內(nèi)碼值是在12000～18000范圍內(nèi)都可以標(biāo)定為50kg顯示值。如果標(biāo)定砝碼實(shí)際質(zhì)量是49kg標(biāo)定出的顯示值是50kg，那么該電子秤顯示150kg時(shí)它的實(shí)際重量是147kg。這種秤在市場貿(mào)易中就會(huì)造成什么后果，不言而喻。這就是法制計(jì)量在國民經(jīng)濟(jì)中的重要性。

第一部分 電子秤的原理方框圖:

程式 K/B(按鍵)↑ Fx → 傳感器 → OP放大 → A/D轉(zhuǎn)換 → CPU → 顯示驅(qū)動(dòng) → 顯示屏 ↓ 記憶體工作流程說明： 當(dāng)物體放在秤盤上時(shí)，壓力施給傳感器，該傳感器發(fā)生形變，從而使阻抗發(fā)生變化，同時(shí)使用激勵(lì)電壓發(fā)生變化，輸出一個(gè)變化的模擬信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)放大電路放大輸出到模數(shù)轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換成便于處理的數(shù)字信號(hào)輸出到CPU運(yùn)算控制。CPU根據(jù)鍵盤命令以及程序?qū)⑦@種結(jié)果輸出到顯示器。直至顯示這種結(jié)果。

第二部分 秤的分類： 1.按原理分：電子秤 機(jī)械秤 機(jī)電結(jié)合秤 2.按功能分：計(jì)數(shù)秤 計(jì)價(jià)秤 計(jì)重秤 3.按用途分：工業(yè)秤 商業(yè)秤 特種秤

第三部分 秤的種類： 1.桌面秤 指全稱量在30Kg以下的電子秤 2.臺(tái)秤 指全稱量在30-300Kg以內(nèi)的電子秤 3.地磅 指全稱量在300Kg以上的電子秤 4.精密天平

第四部分 按精確度分類： I級： 特種天平精密度≥1/10萬 II級： 高精度天平1/1萬≤精密度＜1/10萬 III級： 中精度天平1/1000≤精密度＜1/1萬 IV級： 普通秤 1/100≤精密度＜1/1000

第五部分 專業(yè)術(shù)語： 1.最大稱量： 一臺(tái)電子秤不計(jì)皮重，所能稱量的最大的載荷;2.最小稱量： 一臺(tái)電子秤在低于該值時(shí)會(huì)出現(xiàn)的一個(gè)相對誤差;3.安全載荷： 120%正常稱量范圍;4.額定載荷： 正常稱量范圍;5.允許誤差： 等級檢定時(shí)允許的最大偏差;6.感量： 一臺(tái)電子秤所能顯示的最小刻度;通常用“d”來表示;7.解析量： 一臺(tái)具有計(jì)數(shù)功能的電子秤，所能分辯的最小刻度;8.解析度： 一臺(tái)具有計(jì)數(shù)功能的電子秤，內(nèi)部具有分辯能力的一個(gè)參數(shù);9.預(yù)熱時(shí)間： 一臺(tái)秤達(dá)到各項(xiàng)指標(biāo)所用的時(shí)間;10.精度： 感量與全稱量的比值;11.電子秤使用環(huán)境溫度為：-10攝氏度 到 40攝氏度 12.臺(tái)秤的臺(tái)面規(guī)格： 25cm X 30cm 30cm X 40cm 40cm X 50cm 42cm X 52cm 45cm X 60cm

第六部分 電子秤的特點(diǎn)： 1.實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作;2.實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制;3.數(shù)字顯示直觀、減小人為誤差;4.準(zhǔn)確度高、分辯率強(qiáng);5.稱量范圍廣;6.特有功能：扣重、預(yù)扣重、歸零、累計(jì)、警示等;7.維護(hù)簡單;8.體積小;9.安裝、校正簡單;10.特種行業(yè)，可接打印機(jī)或電腦驅(qū)動(dòng);11.智能化電子秤，反應(yīng)快，效率高;

第七部分 電子秤檢查過程： 1.首先整體檢查：有無磨損和損壞;2.能否開機(jī)：開機(jī)后是否從0到9依次顯示、數(shù)字是否模糊、能否歸零;3.有無背光;4.用砝碼測試能否稱重;5.充電器是否完好，能否使用;6.配件是否齊全;

第八部分 傳感器類型： 1.電阻式：價(jià)格適中、精度高、使用廣泛;2.電容式：體積小、精度低;3.磁浮式：特高精度、造價(jià)高;4.油壓式：現(xiàn)市場上已淘汰;顯示器種類： 1.LCD（液晶顯示）：免插電、省電、附帶背光;2.LED：免插電、耗電、很亮;3.燈管：插電、耗電、很高;K/B（按鍵）類型： 1.薄膜按鍵：觸點(diǎn)式;2.機(jī)械按鍵：由許多單獨(dú)按鍵組合在一起;傳感器的特性： 1.額定載荷;2.輸出靈敏度;3.非線性;4.滯后;5.重復(fù)性;6.蠕變;7.零點(diǎn)輸出影響;8.額定輸出溫度影響;9.零點(diǎn)輸入;10.輸入阻抗;11.輸出阻抗;12.絕緣阻抗;13.容許激勵(lì)電壓;(5-18V)

第九部分 傳感器損壞后現(xiàn)象： 1.稱量不準(zhǔn);2.顯示不歸零;3.顯示的數(shù)字亂跳 判斷傳感器的+E、-E、+S、-S 1.先用電阻檔測4條線兩兩這間的電阻值，共有6組。如為400-450歐 則為+E、-E;如果為350歐，則為+S、-S;為290歐，則為R橋臂;2.在+E、-E端接上+_5V電壓，傳感器正確施加一個(gè)壓力，如輸出+_S增大，則紅表筆為+S，反之-S;

第十部分 高精度計(jì)數(shù)秤特點(diǎn)： 1.Kg/Ib單位轉(zhuǎn)換功能;2.零點(diǎn)顯示范圍、調(diào)整功能(GLH系列沒有)3.取樣速度調(diào)節(jié)功能;4.有10組單重記憶功能;5.可同時(shí)進(jìn)行重量、數(shù)量、累計(jì)功能(GLH只有數(shù)量累計(jì))6.可設(shè)定重量、數(shù)量上限警示功能;7.自動(dòng)零點(diǎn)追蹤、溫度線性校正;8.扣重及預(yù)扣重功能;9.待機(jī)功能;10.有零點(diǎn)顯示范圍和零點(diǎn)跟蹤范圍;11.有電池電壓管制限制功能;

壓阻式傳感器是根據(jù)半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)在半導(dǎo)體材料的基片上經(jīng)擴(kuò)散電阻而制成的器件。其基片可直接作為測量傳感元件，擴(kuò)散電阻在基片內(nèi)接成電橋形式。當(dāng)基片受到外力作用而產(chǎn)生形變時(shí)，各電阻值將發(fā)生變化，電橋就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的不平衡輸出。

用作壓阻式傳感器的基片（或稱膜片）材料主要為硅片和鍺片，硅片為敏感 材料而制成的硅壓阻傳感器越來越受到人們的重視，尤其是以測量壓力和速度的固態(tài)壓阻式傳感器應(yīng)用最為普遍。

傳感器的靈敏度

靈敏度是指傳感器在穩(wěn)態(tài)工作情況下輸出量變化△y對輸入量變化△x的比值。

它是輸出一輸入特性曲線的斜率。如果傳感器的輸出和輸入之間顯線性關(guān)系，則靈敏度S是一個(gè)常數(shù)。否則，它將隨輸入量的變化而變化。

靈敏度的量綱是輸出、輸入量的量綱之比。例如，某位移傳感器，在位移變化1mm時(shí)，輸出電壓變化為200mV，則其靈敏度應(yīng)表示為200mV/mm。

當(dāng)傳感器的輸出、輸入量的量綱相同時(shí)，靈敏度可理解為放大倍數(shù)。

提高靈敏度，可得到較高的測量精度。但靈敏度愈高，測量范圍愈窄，穩(wěn)定性也往往愈差。

傳感器常用術(shù)語

1.傳感器

能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。通常有敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。

① 敏感元件是指傳感器中能直接（或響應(yīng)）被測量的部分。

② 轉(zhuǎn)換元件指傳感器中能較敏感元件感受（或響應(yīng)）的北側(cè)量轉(zhuǎn)換成是與傳輸和（或）測量的電信號(hào)部分。

③ 當(dāng)輸出為規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)時(shí)，則稱為變送器。

2.測量范圍

在允許誤差限內(nèi)被測量值的范圍。

3.量程

測量范圍上限值和下限值的代數(shù)差。

4.精確度

被測量的測量結(jié)果與真值間的一致程度。

5.從復(fù)性

在所有下述條件下，對同一被測的量進(jìn)行多次連續(xù)測量所得結(jié)果之間的符合程度：相同測量方法：

相同觀測者：

相同測量儀器：

相同地點(diǎn)：

相同使用條件：

在短時(shí)期內(nèi)的重復(fù)。

6.分辨力

傳感器在規(guī)定測量范圍圓可能檢測出的被測量的最小變化量。

7.閾值

能使傳感器輸出端產(chǎn)生可測變化量的被測量的最小變化量。

8.零位

使輸出的絕對值為最小的狀態(tài)，例如平衡狀態(tài)。

9.激勵(lì)

為使傳感器正常工作而施加的外部能量（電壓或電流）。

10.最大激勵(lì)

在市內(nèi)條件下，能夠施加到傳感器上的激勵(lì)電壓或電流的最大值。

11.輸入阻抗

在輸出端短路時(shí)，傳感器輸入的端測得的阻抗。

12.輸出

有傳感器產(chǎn)生的與外加被測量成函數(shù)關(guān)系的電量。13.輸出阻抗 在輸入端短路時(shí)，傳感器輸出端測得的阻抗。14.零點(diǎn)輸出 在市內(nèi)條件下，所加被測量為零時(shí)傳感器的輸出。15.滯后 在規(guī)定的范圍內(nèi)，當(dāng)被測量值增加和減少時(shí)，輸出中出現(xiàn)的最大差值。16.遲后 輸出信號(hào)變化相對于輸入信號(hào)變化的時(shí)間延遲。17.漂移 在一定的時(shí)間間隔內(nèi)，傳感器輸出終于被測量無關(guān)的不需要的變化量。18.零點(diǎn)漂移 在規(guī)定的時(shí)間間隔及室內(nèi)條件下零點(diǎn)輸出時(shí)的變化。19.靈敏度 傳感器輸出量的增量與相應(yīng)的輸入量增量之比。20.靈敏度漂移 由于靈敏度的變化而引起的校準(zhǔn)曲線斜率的變化。21.熱靈敏度漂移 由于靈敏度的變化而引起的靈敏度漂移。22.熱零點(diǎn)漂移 由于周圍溫度變化而引起的零點(diǎn)漂移。23.線性度 校準(zhǔn)曲線與某一規(guī)定直線一致的程度。24.非線性度 校準(zhǔn)曲線與某一規(guī)定直線偏離的程度。25.長期穩(wěn)定性 傳感器在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)仍能保持不超過允許誤差的能力。26.固有憑率 在無阻力時(shí)，傳感器的自由（不加外力）振蕩憑率。27.響應(yīng) 輸出時(shí)被測量變化的特性。28.補(bǔ)償溫度范圍 使傳感器保持量程和規(guī)定極限內(nèi)的零平衡所補(bǔ)償?shù)臏囟确秶?9.蠕變 當(dāng)被測量機(jī)器多有環(huán)境條件保持恒定時(shí)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)輸出量的變化。30.絕緣電阻

如無其他規(guī)定，指在室溫條件下施加規(guī)定的直流電壓時(shí)，從傳感器規(guī)定絕緣部分之間測得的電阻值。