第一篇：傳感器技術(shù)應用概述論文 (作業(yè))

蘭州理工大學技術(shù)工程學院

傳感器與自動檢測技術(shù)

結(jié)課論文

題目：稱重傳感器在電梯中的應用

學號：11230319

姓名：李永健 班級：電力傳動一班

傳感器與檢測技術(shù)結(jié)課論文

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摘要：傳感器技術(shù)是實現(xiàn)測試和自動控制的重要環(huán)節(jié)。它的主要特征是能準確地傳遞和檢測出某一形態(tài)的信息,并將它轉(zhuǎn)換成另一形態(tài)的信息。隨著科學技術(shù)的迅猛發(fā)展,其越來越廣泛的應用于科學技術(shù)的各個領(lǐng)域。傳感器是一種檢測裝置,是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。它能感受到被測量的信息,將檢測感受到的信息,并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號,來滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄以及控制等的要求。在機電一體化的系統(tǒng)中,傳感器處系統(tǒng)之首,是機電一體化系統(tǒng)達到高水平的有效保證。隨著人類探知領(lǐng)域的不斷深入,各種信息的傳遞速度將越來越快, 處理信息的能力也將越來越強,因此,就要求相對應的信息采集傳感技術(shù)也要跟上發(fā)展的步伐,這也就決定了傳感器將越來越被廣泛運用、無處不在，同時，傳感器也與我們的生活息息相關(guān)。

關(guān)鍵詞：稱重傳感器

電梯

應用 一.引言

通過學習和查閱，我發(fā)現(xiàn)傳感器在現(xiàn)代生產(chǎn)中有著非常普遍的應用，在實際生產(chǎn)過程中傳感器配合電腦中控系統(tǒng)可以實時的檢測生產(chǎn)中的每一個指標，以便能夠?qū)崟r的做出相應的調(diào)整，保證了生產(chǎn)過程中的安全、高效。據(jù)初步調(diào)查統(tǒng)計，目前在眾多大中型商場、酒店、學校、娛樂場所等客流量大的地方都使用了智能電梯。它的普及無疑給人們的生活傳感器與檢測技術(shù)結(jié)課論文

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帶來了極大的便利，節(jié)省了很多寶貴的時間，可以說，現(xiàn)代智能電梯技術(shù)已經(jīng)相當成熟。但是，據(jù)觀察發(fā)現(xiàn)，電梯在運行效率方面還存在著一些問題，于是提出了改進現(xiàn)代智能電梯的設想。此篇主要討論稱重傳感器在電梯中的作用，以及電梯中各個部位傳感器類型及其功用。

二.傳感器的選擇要求

2.1、根據(jù)測量對象與測量環(huán)境確定傳感器的類型

要進行個具體的測量工作，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。因為，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)還是進口，價格能否承受，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標。

2．2、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。因為只有靈敏度高時，與被測量變化對應的輸出信傳感器與檢測技術(shù)結(jié)課論文

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號的值才比較大，有利于信號處理。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，也會被放大系統(tǒng)放大，影響測量精度。因此，要求傳感器本身應具有較高的信噪比，盡員減少從外界引入的廠擾信號。傳感器的靈敏度是有方向性的。當被測量是單向量，而且對其方向性要求較高，則應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。

2.3、頻率響應特性

傳感器的頻率響應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，實際上傳感器的響應總有定延遲，希望延遲時間越短越好。傳感器的頻率響應高，可測的信號頻率范圍就寬，而由于受到結(jié)構(gòu)特性的影響，機械系統(tǒng)的慣性較大，因有頻率低的傳感器可測信號的頻率較低。在動態(tài)測量中，應根據(jù)信號的特點(穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)、隨機等)響應特性，以免產(chǎn)生過火的誤差。

2.4、穩(wěn)定性

傳感器使用一段時間后，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的環(huán)境適應能力。在選擇傳感器之前，應對其使用環(huán)境進行調(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?shù)拇胧瑴p小環(huán)境的影響。傳感器與檢測技術(shù)結(jié)課論文

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傳感器的穩(wěn)定性有定量指標，在超過使用期后，在使用前應重新進行標定，以確定傳感器的性能是否發(fā)生變化。

2.5、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，當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。當所要求測量精度比較低時，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，這會給測量帶來極大的方便。要求傳感器能長期使用而又不能輕易更換或標定的場合，所選用的傳感器穩(wěn)定性要求更嚴格，要能夠經(jīng)受住長時間的考驗。

2.6、精度

精度是傳感器的一個重要的性能指標，它是關(guān)系到整個測量系統(tǒng)測量精度的一個重要環(huán)節(jié)。傳感器的精度越高，其價格越昂貴，因此，傳感器的精度只要滿足整個測量系統(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。對傳感器與檢測技術(shù)結(jié)課論文

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某些特殊使用場合，無法選到合適的傳感器，則需自行設計制造傳感器。自制傳感器的性能應滿足使用要求。

三.稱重傳感器

3.1稱重傳感器簡介

電阻應變式稱重傳感器是基于這樣一個原理：彈性體（彈性元件，敏感梁）在外力作用下產(chǎn)生彈性變形，使粘貼在它表面的電阻應變片（轉(zhuǎn)換元件）也隨同產(chǎn)生變形，電阻應變片變形后，它的阻值將發(fā)生變化（增大或減小），再經(jīng)相應的測量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號（電壓或電流），從而完成了將外力變換為電信號的過程。

由此可見，電阻應變片、彈性體和檢測電路是電阻應變式稱重傳感器中不可缺少的幾個主要部分。下面就這三方面簡要論述。

稱重傳感器

一、電阻應變片

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電阻應變片是把一根電阻絲機械的分布在一塊有機材料制成的基底上，即成為一片應變片。他的一個重要參數(shù)是靈敏系數(shù)K。我們來介紹一下它的意義。

設有一個金屬電阻絲，其長度為L，橫截面是半徑為r的圓形，其面積記作S，其電阻率記作ρ，這種材料的泊松系數(shù)是μ。當這根電阻絲未受外力作用時，它的電阻值為R： R = ρL/S（Ω）

1--1 當他的兩端受F力作用時，將會伸長，也就是說產(chǎn)生變形。設其伸長ΔL，其橫截面積則縮小，即它的截面圓半徑減少Δr。此外，還可用實驗證明，此金屬電阻絲在變形后，電阻率也會有所改變，記作Δρ。

對式（1--1）求全微分，即求出電阻絲伸長后，他的電阻值改變了多少。我們有：

ΔR = ΔρL/S + ΔLρ/S –ΔSρL/S2

1--2 用式（1--1）去除式（1--2）得到

ΔR/R = Δρ/ρ + ΔL/L – ΔS/S

1--3 另外，我們知道導線的橫截面積S = πr2，則 Δs = 2πr*Δr，所以

ΔS/S = 2Δr/r

1--4 從材料力學我們知道

Δr/r =-μΔL/L

1--5 其中，負號表示伸長時，半徑方向是縮小的。μ是表示材料橫向效應泊松系數(shù)。把式（1--4）（1--5）代入（1--3），有: 傳感器與檢測技術(shù)結(jié)課論文

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ΔR/R = Δρ/ρ + ΔL/L + 2μΔL/L =（1 + 2μ（Δρ/ρ）/（ΔL/L））*ΔL/L = K *ΔL/L（2--6）

其中

K = 1 + 2μ +（Δρ/ρ）/（ΔL/L）

1--7 式（1--6）說明了電阻應變片的電阻變化率（電阻相對變化）和電阻絲伸長率（長度相對變化）之間的關(guān)系。

需要說明的是：靈敏度系數(shù)K值的大小是由制作金屬電阻絲材料的性質(zhì)決定的一個常數(shù)，它和應變片的形狀、尺寸大小無關(guān)，不同的材料的K值一般在1.7—3.6之間；其次K值是一個無因次量，即它沒有量綱。

在材料力學中ΔL/L稱作為應變，記作ε，用它來表示彈性往往顯得太大，很不方便

常常把它的百萬分之一作為單位，記作με。這樣，式（1--6）常寫作： ΔR/R = Kε

(1--8)

二、彈性體

彈性體是一個有特殊形狀的結(jié)構(gòu)件。它的功能有兩個，首先是它承受稱重傳感器所受的外力，對外力產(chǎn)生反作用力，達到相對靜平衡；其次，它要產(chǎn)生一個高品質(zhì)的應變場（區(qū)），使粘貼在此區(qū)的電阻應變片比較理想的完成應變棗電信號的轉(zhuǎn)換任務。以稱重傳感器的彈性體為例，來介紹一下其中的應力分布。

設有一帶有肓孔的長方體懸臂梁。

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肓孔底部中心是承受純剪應力，但其上、下部分將會出現(xiàn)拉伸和壓縮應力。主應力方向一為拉神，一為壓縮，若把應變片貼在這里，則應變片上半部將受拉伸而阻值增加，而應變片的下半部將受壓縮，阻值減少。下面列出肓孔底部中心點的應變表達式，而不再推導。

ε =（3Q（1+μ）/2Eb）*（B（H2-h2）+bh2）/（B（H3-h3）+bh3）

2--9 其中：Q--截面上的剪力；E--揚氏模量：μ—泊松系數(shù)；B、b、H、h—為梁的幾何尺寸。

需要說明的是，上面分析的應力狀態(tài)均是―局部‖情況，而應變片實際感受的是―平均‖狀態(tài)。

三、檢測電路

檢測電路的功能是把電阻應變片的電阻變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷狠敵觥Ｒ驗榛菟沟请姌蚓哂泻芏鄡?yōu)點，如可以抑制溫度變化的影響，可以抑制側(cè)向力干擾，可以比較方便的解決稱重傳感器的補償問題等，所以惠斯登電橋在稱重傳感器中得到了廣泛的應用。因為全橋式等臂電橋的靈敏度最高，各臂參數(shù)一致，各種干擾的影響容易相互抵銷，所以稱重傳感器均采用全橋式等臂電橋。

3.2稱重傳感器工作原理

負荷傳感器是稱重傳感器、測力傳感器的統(tǒng)稱，用單項參數(shù)評價它的計量特性。

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電阻應變式稱重傳感器主要由彈性元件、電阻應變片、測量電路和傳輸電纜4部分組成。電阻應變片貼在彈性元件上，彈性元件受力變形時，其上的應變片隨之變形，并導致電阻改變。測量電路測出應變片電阻的變化并變換為與外力大小成比例的電信號輸出。電信號經(jīng)處理后以數(shù)字形式顯示出被測物的質(zhì)量。電阻應變式稱重傳感器的稱量范圍為幾十克至數(shù)百噸，計量準確度達1/1000～1/10000，結(jié)構(gòu)較簡單，可靠性較好。大部分電子衡器都使用這種傳感器。電阻應變式稱重傳感器是基于這樣一個原理：彈性體彈性元件，敏感梁在外力作用下產(chǎn)生彈性變形，使粘貼在他表面的電阻應變片轉(zhuǎn)換元件也隨同產(chǎn)生變形，電阻應變片變形后，它的阻值將發(fā)生變化增大或減小，再經(jīng)相應的測量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號電壓或電流，從而完成了將外力變換為電信號的過程。在測量過程中，重量加載到稱重傳感器的彈性體上會引起塑性變形。電阻應變式稱重傳感器的工作過程應變正向和負向通過安裝在彈性體上的應變片轉(zhuǎn)換為電子信號。最簡單的彎曲梁稱重傳感器只有一個應變片。通常，彈性體和應變片通過多種方式來結(jié)合，類似外殼密封部件等來保護應變片。

稱重傳感器在選用時要考慮到很多因素，實際的使用當中我們主要從下列幾個因素考慮。稱重傳感器的量程根據(jù)你的用途，稱重傳感器的量程選擇可依據(jù)秤的最大稱量值、選傳感器與檢測技術(shù)結(jié)課論文

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用傳感器的個數(shù)、秤體自重、可產(chǎn)生的最大偏載及動載因素綜合評價來決定。一般來講，傳感器的量程越接近分配到每個傳感器的載荷，其稱量的準確度就越高。但是在實際的使用當中，由于加在傳感器上的載荷除被稱物體外，還存在秤體自重、皮重、偏載及振動沖擊等載荷，因此選用傳感器時，要考慮諸多方面的因素，保證傳感器的安全和壽命。其次稱重傳感器的準確度等級包括傳感器的非線性、蠕變、重復性、滯后、靈敏度等技術(shù)指標。在選用的時候不應該盲目追求高等級的傳感器，應該考慮電子衡的準確度等級和成本。一般情況下，選用傳感器的總精度為非線性、不重復性和滯后三項指標的之和的均方根值略高于秤的精度。稱重傳感器形式的選擇主要取決于稱重的類型和安裝空間，保證安裝合適，稱重安全可靠；另一方面要考慮廠家的建議。對于傳感器制造廠家來講，它一般規(guī)定了傳感器的受力情況、性能指標、安裝形式、結(jié)構(gòu)形式、彈性體的材質(zhì)等。

四.稱重傳感器在電梯中的功用

智能電梯為在樓宇中的作用是非常大的，為人們的生活提供了很大的便利。智能電梯中應用的傳感器是非常多的，比如稱重傳感器，光電傳感器等。以下主要說明一下稱重傳感器在智能電梯中的作用，智能電梯中安裝了稱重傳感器裝置更加保證了電梯的安全運行。

電梯上一般應用稱重傳感器為橋式稱重傳感器和輪輻傳感器與檢測技術(shù)結(jié)課論文

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式稱重傳感器，它們應用的特點主要區(qū)分在安裝方式上。而他們的工作原理都是一樣，由稱重傳感器將重量轉(zhuǎn)換成電信號經(jīng)傳輸電纜與控制儀連接，經(jīng)控制儀求和放大器、A/D 轉(zhuǎn)換器、單片機運算，實現(xiàn)電子稱重。當轎廂內(nèi)的重量達到或超過設定值的95%、102%時，控制儀內(nèi)滿載、超載繼電器分別動作，與電梯控制系統(tǒng)連接，使電梯安全、可靠的運行。

控制儀正常工作后，每月應觀察儀器是否工作正常：觀察控制儀數(shù)碼管顯示是否隨載荷變化而變化，每隔三個月(90天)控制儀按照以下步驟需要做一次檢查保養(yǎng)。首先就是必須檢查稱重傳感器安裝螺栓是否有松動，將稱重傳感器安裝螺栓緊固。

2、檢查控制儀超載功能：方法一：將電梯停靠底層，將控制儀側(cè)稱重傳感器連接線拔下，控制儀作一次清零操作，然后將稱重傳感器與控制儀連接好，應顯示超載以上，如果顯示低于超載值，加入適當?shù)闹亓浚箍刂苾x顯示超載以上，此時檢查是否輸出超載信號。方法二：將電梯停靠底層，控制儀斷電，檢查電梯是否接收到超載信號。以上兩種方法只要有一種方法檢查出超載信號正常即可。

3、以上兩個步驟檢查正常之后，需要將電梯停到底層，作一次清零操作。

4、將電梯放入一定的載荷檢查控制儀顯示是否在正常范圍之內(nèi)，例如800公斤的電梯，放入100公斤重物，因摩擦因素，控制儀數(shù)碼管應顯示在8%～14%之間，證明控制儀正常。如不在此范圍內(nèi)，應按照說明書調(diào)試步驟傳感器與檢測技術(shù)結(jié)課論文

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進行修正。不難看出智能電梯的稱重傳感器是相當?shù)闹匾Q重傳感器的性能決定了電梯的性能以及安全。

智能電梯為在樓宇中的作用是非常大的，為人們的生活提供了很大的便利。智能電梯中應用的傳感器是非常多的，比如稱重傳感器，光電傳感器等。大家對于傳感器在智能電梯中發(fā)揮著什么作用都了解過嗎？今天小編就來為大家主要說明一下稱重傳感器在智能電梯中的作用，智能電梯中安裝了稱重傳感器裝置更加保證了電梯的安全運行。

電梯上一般應用稱重傳感器為橋式稱重傳感器和輪輻式稱重傳感器，它們應用的特點主要區(qū)分在安裝方式上。而他們的工作原理都是一樣，由稱重傳感器將重量轉(zhuǎn)換成電信號經(jīng)傳輸電纜與控制儀連接，經(jīng)控制儀求和放大器、A/D 轉(zhuǎn)換器、單片機運算，實現(xiàn)電子稱重。當轎廂內(nèi)的重量達到或超過設定值的95%、102%時，控制儀內(nèi)滿載、超載繼電器分別動作，與電梯控制系統(tǒng)連接，使電梯安全、可靠的運行。

控制儀正常工作后，每月應觀察儀器是否工作正常：觀察控制儀數(shù)碼管顯示是否隨載荷變化而變化，每隔三個月(90天)控制儀按照以下步驟需要做一次檢查保養(yǎng)。首先就是必須檢查稱重傳感器安裝螺栓是否有松動，將稱重傳感器安裝螺栓緊固。

2、檢查控制儀超載功能：方法一：將電梯停靠底層，將控制儀側(cè)稱重傳感器連接線拔下，控制儀作一次清零操作，然后將稱重傳感器與控制儀連接好，應顯示超載傳感器與檢測技術(shù)結(jié)課論文

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以上，如果顯示低于超載值，加入適當?shù)闹亓浚箍刂苾x顯示超載以上，此時檢查是否輸出超載信號。方法二：將電梯停靠底層，控制儀斷電，檢查電梯是否接收到超載信號。以上兩種方法只要有一種方法檢查出超載信號正常即可。

3、以上兩個步驟檢查正常之后，需要將電梯停到底層，作一次清零操作。

4、將電梯放入一定的載荷檢查控制儀顯示是否在正常范圍之內(nèi)，例如800公斤的電梯，放入100公斤重物，因摩擦因素，控制儀數(shù)碼管應顯示在8%～14%之間，證明控制儀正常。如不在此范圍內(nèi)，應按照說明書調(diào)試步驟進行修正。不難看出智能電梯的稱重傳感器是相當?shù)闹匾Q重傳感器的性能決定了電梯的性能以及安全。

五.總結(jié)

隨社會的快速發(fā)展，自動化應用技術(shù)距離我們的生活也越來越近，這也離不開傳感器技術(shù)發(fā)展，這些技術(shù)的發(fā)展就需要我們這一代進行進一步的高端化研究，這樣我們的生活才會更加的方便,因此，做為一名當代大學生，我們更應該好好學習，為社會發(fā)展貢獻我們的力量，為實現(xiàn)“中國夢”而不懈奮斗！

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第二篇：傳感器原理及工程應用概述

第二章傳感器概述

1、傳感器是能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置。

2、傳感器是由敏感原件和轉(zhuǎn)換原件組成3、兩種分類方法：一種是按被測參數(shù)分類，一種是按傳感器工作原理分類

4、傳感器的基本特性可分為靜態(tài)特性和動態(tài)特性

5、靜態(tài)特性是指被測量的值處于穩(wěn)定狀態(tài)時輸入與輸出的關(guān)系。主要指標有靈敏度、線性度、遲滯、重復性和漂移等。

6、靈敏度是輸出量增量ΔY與引起輸出量增量ΔY的相應輸入量增量ΔX之比。用S表示即S=ΔYΔX。

7、線性度是指傳感器的輸入與輸出之間數(shù)量關(guān)系的線性程度。也叫非線性誤差用γL

表示即γL=

8、傳感器在相同工作條件下輸入量由小到大（正量程）及由大到小（反量程）變化期間輸入輸出特性曲線不重合的現(xiàn)象稱為遲滯。遲滯誤差用

9、重復性是指傳感器在相同的工作條件下輸入量按同一方向做全量程連續(xù)多次變化時，所得特性曲線不一致的程度。最大重復差值

10、漂移是指輸入量不變的情況下傳感器輸出量隨著時間變化。產(chǎn)生漂移的原因有兩個一是傳感器自身結(jié)構(gòu)參數(shù)一是周圍環(huán)境。溫度漂移的計算

第三章應變式傳感器

1、電阻應變式傳感器是以電阻應變片為轉(zhuǎn)換原件的傳感器。

2、工作原理是基于電阻應變效應，即導體在外界作用下產(chǎn)生機械變形（拉伸或壓縮）是，其電阻值相應發(fā)生變化（應變效應）。

3、電阻應變片分為絲式電阻應變片和箔式電阻應變片。

4、電阻在外力作用下而改變原來尺寸或形狀的現(xiàn)象稱為變形，而去掉外力后物體又能完全恢復其原來的尺寸和形狀，這種變形稱為彈性變形。具有彈性變形特性的物體稱為彈性原件。

5、應變片的電阻值是指應變片沒有粘貼且未受應變時，在室溫下測定的電阻值即初始電阻值。

6、將直的電阻絲繞成敏感柵后，雖然長度不變，但應變狀態(tài)不同，應變片敏感柵的電阻變化減小，因而其靈敏系數(shù)K較整長電阻絲的靈敏系數(shù)K0小，這種現(xiàn)象稱為應變片的橫向效應。為了減少橫向效應產(chǎn)生的測量誤差，現(xiàn)在一半多采用箔式應變片。

7、應變片溫度誤差：由于測量現(xiàn)場環(huán)境溫度的改變而給測量帶來的附加誤差。產(chǎn)生的主要因素有以下兩個方面：一是電阻溫度系數(shù)的影響，一是試件材料和電阻絲材料的線膨脹系數(shù)的影響。

8、電阻應變片的溫度補償方法：1）線路補償法2）應變片的自補法9***電阻應變片的測量電路

10、壓阻效應是指在一塊半導體的某一軸向施加一定的壓力時，其電阻值產(chǎn)生變化現(xiàn)象，第四章電感式傳感器

1、利用電磁感應原理將被測非電量如、位移、壓力、流量、振動等轉(zhuǎn)換成線圈自感系數(shù)L或互感系數(shù)M的變化，再由測量電路轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化量輸出，這種裝置稱為電感式傳感器。

2、零點殘余電壓：傳感器在零點位移時的輸出電壓。產(chǎn)生原因主要有以下兩點一是由于兩電感線圈的電氣參數(shù)及導磁體幾何尺寸不完全對稱，因此在兩電感線圈上的電壓幅值和相位不同，從而形成了零點殘余電壓的基波分量。一是由于傳感器導磁材料磁化曲線的非線性（如鐵磁飽和，磁滯損耗）使得激勵電流與磁通波形不一致，從而形成了零點殘余電壓的高次諧波分量。為減小電感式傳感器的零點殘余電壓，可以采取以下措施1）在設計和工藝上，力求做到磁路對稱，鐵芯材料均勻；要經(jīng)過熱處理以除去機械應力和改善磁性；兩線圈畢恭畢敬繞制要均勻，力求幾何尺寸與電氣特性保持一致。2）在電路上進行補償。

3、把被測的非電量變化轉(zhuǎn)化為線圈互感變化的傳感器稱為互感式傳感器。這種傳感器

是根據(jù)變壓器的基本原理制成的，并且次級繞組用差動形式連接，故稱差動變壓器式傳感器。差動變壓器結(jié)構(gòu)形式較多，有變隙式，變面積式和螺線管式等等，4、差動式變壓器傳感器的測量電路1）差動整流電路2）相敏檢波電路（用來區(qū)分大小方向）

5、根據(jù)法拉第電磁感應定律，塊狀金屬導體置于變化的磁場中或在磁場中作切割磁力線運動時，導體內(nèi)將產(chǎn)生呈旋渦狀的感應電流，此電流叫電渦流，以上現(xiàn)象稱為電渦流效應。根據(jù)電渦流效應制成的傳感器稱為電渦流傳感器。電渦流傳感器可分為高頻反射式和低頻透射式兩類。

6、電渦流徑向形成范圍大約在傳感器線圈外半徑的1.8～2.5倍范圍內(nèi)，且分布不均勻。

7、所謂貫穿深度是指把電渦流強度減小到表面強度的1e處的表面厚度。

8、電渦流傳感器的測量電路1）調(diào)頻式電路2）調(diào)幅式電路

第五章電容式傳感器

1、電容式傳感器是將被測非電量的變化轉(zhuǎn)換為電容量變化的一種傳感器。可分為1）變極距型電容傳感器2）變面積型電容式傳感器3）變介質(zhì)型電容式傳感器。

2、電容傳感器做成差動式之后，靈敏度增加了一倍，而非線性誤差則大大降低了。

第六章壓電式傳感器

1、壓電式傳感器的工作原理是基于某些介質(zhì)材料的壓電效應，是一種典型的有源傳感器。通過材料受力作用變形時，其表面會有電荷產(chǎn)生面實現(xiàn)非電量測量。

2、某些電介質(zhì)同學錄沿著一定方向?qū)ζ涫┝Χ顾冃螘r內(nèi)部就產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時在它的兩個表面上便產(chǎn)生符號相反的電荷同學錄外力去掉后，又重新恢復到不帶電的狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱壓電效應。當作用力方向改變時，電荷的極性也隨之改變。有時人們把這種機械能轉(zhuǎn)換為電能的現(xiàn)象，稱為“正壓電效應”。相反，當在電介質(zhì)極化方向施加電場，這些電介質(zhì)也會產(chǎn)生幾何變形，這種現(xiàn)象稱為“逆壓電效應”

3、壓電材料分為兩大類：壓電晶體和壓電陶瓷。主要特性參數(shù)有1）壓電常數(shù)：是衡量壓電效應強弱的參數(shù)，它直接關(guān)系到壓電輸出靈敏度。2）居里點溫度：它是指壓電材料開始喪失壓電特性的溫度。

4、縱向軸Z稱為光軸，經(jīng)過六面體棱線并垂直于光軸的X軸稱為電軸，與X 和Z 軸同時垂直的軸Y稱為機械軸。通常批把沿電軸方向作用下產(chǎn)生的電荷的壓電效應稱為“縱向壓電效應”。而把沿機械軸Y方向的力作用下產(chǎn)生電荷的壓電效應稱為“橫向壓電效應”。

5、壓電陶瓷要先極化再應用。

6、壓電式傳感器的測量電路有1）電壓放大電路（阻抗變換器）2)電荷放大器。

7、了解壓電式加速度傳感器。工作原理：當加速度傳感器和被告測物一起受到?jīng)_擊振動時，壓電元件受質(zhì)量塊慣性力的作用，根據(jù)牛頓第二定律，此時慣性力是加速度的函數(shù)，即F=ma式中F—質(zhì)量塊產(chǎn)生的慣性力，m—質(zhì)量塊的質(zhì)量；a—加速度；此時慣性力F作用于壓電元件上，因而產(chǎn)生電荷Q，當傳感器選定后,m為常數(shù)，則傳感器輸出電荷為

q=d1 1F=d1 1ma 與加速度a成正比。因此，測得加速度傳感器輸出設備的電荷便可知加速度的大小。

第七章磁電式傳感器

1、磁電式傳感器是通過磁電作用將被測量轉(zhuǎn)換成電信號的一種傳感器。磁電傳感器有磁電感應式傳感器，霍爾式傳感器等。

2、磁電式傳感器的結(jié)構(gòu)有兩種：變磁通式和恒磁通式。變磁通式傳感器又可分為開磁路變磁通式（線圈、磁鐵靜止不動，）和閉磁路變磁通式傳感器。

3、磁電式傳感器的基本特性有非線性誤差和溫度誤差

4、置于磁場中的靜止載流導體，當它的電流方向與磁場方向不一致時，載流體上垂直于電流和磁場的方向上將產(chǎn)生電動勢，這種現(xiàn)象稱霍爾效應。

5、霍爾元件基本特性1）輸入電阻和輸出電阻：激勵電極間的電阻值稱為輸入電阻。霍爾電極輸出

電勢尋電路外部來說相當于一個電壓源，其電源內(nèi)阻即為輸出電阻。不等位電勢和不等位電阻：當霍爾元件的激勵電流為I時，若元件所處位置磁感應電流強度為零，則它的霍爾電勢應該為零但實際不為零這時測得的空載霍爾電勢稱為不等勢電勢。產(chǎn)生原因：1）霍爾電極安裝位置不對稱或不在同一等電位面上2）半導體材料不均勻造成了電阻率不均勻右是幾何尺寸不均勻3)激勵電極接觸不良造成激勵電流不均勻分布等。;寄生直流電勢，在外加電場為零、霍爾元件用交流激勵時，霍爾電極輸出除了交流不等位電勢外，還有一直流電勢稱為寄生直流電勢。

6、大多數(shù)霍爾元件的溫度系數(shù)α是正值，它們的霍爾電勢隨溫度升高而升高而增加了α△T倍。

第八章 光電式傳感器

1、光電式傳感器（1）定義：是將被測量的變化轉(zhuǎn)換成光信號的變化，再通過光電器件把光信號的變化轉(zhuǎn)換成電信號的一種傳感器。（2）組成：一般由光源、光學通路、光學器件三部分組成。（3）優(yōu)點：頻譜寬、不易受電磁干擾的影響、非接觸式測量、響應快、可靠性高等。

2、光電器件：是將光信號的變化轉(zhuǎn)換成電信號的一種器件，它是構(gòu)成光電式傳感器最主要的部件。光電器件工作的物理基礎(chǔ)是光電效應。光電效應分為外光電效應和內(nèi)光電效應。

3、外光電效應：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。光電管、光電倍增管等基于外光電效應。

4、內(nèi)光電效應：在光線作用下，物體的導電性能發(fā)生變化或產(chǎn)生光生電動勢的效應稱為內(nèi)光電效應。內(nèi)光電效應分為光電導效應（如光敏電阻）和光生伏特效應（光電池）。光敏二極管、光敏晶體管也基于內(nèi)光電效應。

5、光敏電阻：又稱為光導管。它幾乎都是用半導體材料制成的光電器件，其常用材料有硫化鎘、硫化鉛、銻化銦等。主要參數(shù)：暗電阻與暗電流（光敏電阻在不受光照射時的阻值稱為暗電阻，此時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的電阻稱為亮電阻，此時流過的電流稱為亮電流）；光電流（亮電流與光電流之差稱為光電流）。

6、光敏電阻的基本特性：伏安特性、光照特性、光譜特性、頻率特性、溫度特性。

7、光電池：是一種直接將光能轉(zhuǎn)換為電能的光電器件。光電池的工作原理是基于“光生伏特效應”的。

光電池的基本特性：光譜特性、光照特性、頻率特性、溫度特性。

8、光電耦合器件：是由發(fā)光原件（如發(fā)光二極管）和光電接收原件合并使用，以光作為媒介把輸入端的電信號耦合到輸出端的一種器件。

9、光電開關(guān)：是一種利用感光元件對變化的入射光加以接受，并進行光電轉(zhuǎn)換，同時加以某種形式的放大和控制，從而獲得最終的控制輸出“開”、“關(guān)”信號保定器件。

10、光導纖維：簡稱光纖，是一種特殊結(jié)構(gòu)的光學纖維。組成：纖芯、包層、保護層。

11、光纖的基本特性：（1）數(shù)值孔徑（NA）：是表征光纖集光本領(lǐng)的一個重要參數(shù)即反應光纖接收光量的多少。其意義是：無論光源發(fā)射功率有多大，只有入射角處于2θc的光椎角內(nèi)，光纖才能導光。（2）光纖模式：是指光波傳播的途徑和方式。（一般纖芯直徑為2-12um，只能傳輸一種模式稱為單模光纖；纖芯直徑較大50-100um，傳輸模式較多稱為多模光纖）。（3）光纖傳輸損耗：主要來源于材料吸收損耗、散射損耗、光波導彎曲損耗。

12、光纖傳感器一般分為兩大類：一類是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，又稱為傳感型傳感器；一類是光纖僅僅起傳輸光的作用，它在光纖端面或中間加裝其它敏感元件感受測量的變化，這類稱為非功能性，又稱為傳光型傳感器。

13、光纖傳感器由光源、敏感元件（光纖或非光纖的）、光探測器、信號處理系統(tǒng)以及光纖等組成。

14、光纖傳感器的應用：光纖加速度傳感器、光纖溫度傳感器光纖旋渦流量傳感器。

第十章 超聲波傳感器

1、超聲波特性：聚束、定向、反射、透射等。按超聲振動輻射大小不同大致可分：用超聲波使物

體或物性變化的功率應用，稱之為功率超聲；用超聲波獲取若干信息，稱之為檢測超聲。

2、波型分為（1）縱波：質(zhì)點振動方向一致的波，它能在固體、液體和氣體介質(zhì)中傳播；（2）橫波：質(zhì)點振動方向垂直于傳播方向的波，只能在固體介質(zhì)中傳播；（3）表面波：質(zhì)點的振動介于橫波和縱波之間。沿著介質(zhì)表面?zhèn)鞑ィ湔穹S深度增加而迅速衰減的波，表面波只在固體表面?zhèn)鞑ァ?/p>

3、聲波從一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì)，在兩個介質(zhì)的分界面上一部分聲波被反射，另一部分聲波透射過界面，在另一種介質(zhì)內(nèi)繼續(xù)傳播。這兩種情況稱之為聲波的反射和折射。

4、利用超聲波在超聲場中的物理特性和各種效應而研制的裝置可稱為超聲波傳感器、換能器或探測器。

5、超聲波發(fā)射器和接收器簡稱為超聲波探頭。按工作原理分為壓電式、磁致伸縮式、電磁式等。壓電式最為常用。（壓電式超聲波探頭常用的材料是壓電晶體和壓電陶瓷）。

第十五章傳感器在工程檢測中的應用

1、溫度測量可以分為接觸式測溫和非接觸式測溫兩大類。

2、熱電偶測溫原理：兩種不同材料的導體可半導體組成一個閉合回路，當兩接點溫度T和To不同時，則在該回路中就會產(chǎn)生電動勢，這種現(xiàn)象稱為熱電效應，該電動勢稱為熱電勢。這兩種不同材料的導體或半導體的組合稱為熱電偶，超導體A、B稱為熱電極。兩個接點，一個稱熱端，又稱為測量端或工作端，測溫時將它置于被測介質(zhì)中;另一個稱為冷端，又稱參考或自由端，它通過導線與顯示儀器表相連。

3、熱電偶基本定律：（1）均質(zhì)導體定律：由兩種均質(zhì)導體組成的熱電偶，其熱電動勢的大小只與兩材料季兩接觸點溫度有關(guān)，與熱電偶的大小尺寸、形狀及沿電極各處的溫度分布無關(guān)。（2）中間導體定律：在熱電偶測溫回路內(nèi)，接入第三種導體時，只要第三種導體的兩端溫度相同，則對回路中的總熱電勢沒有影響。

4、熱電偶的結(jié)構(gòu)形式：（1）普通型熱電偶：一般由熱電極、絕緣套管、保護管和接線盒組成。（2）鎧裝熱電偶：又稱為套管熱電偶，是由熱電偶絲、絕緣材料和金屬套管三者經(jīng)拉伸加工而成的堅實組合體。（3）薄膜熱電偶：是由兩種熱電極材料用真空蒸鍍、化學涂層等辦法鍍到絕緣基板上而制成的一種特殊熱電偶。（4）多點熱電偶。

5、冷端溫度補償：當熱電偶材料選定后，熱電動勢只與冷端和冷端溫度有關(guān)，因此只有當冷端溫度恒定時，熱電偶的熱電勢和熱端溫度才有單值的函數(shù)關(guān)系。此外，熱電偶的分度表和顯示儀表是以冷端溫度0*C作為基準進行分度的，而在實際使用過程中，冷端溫度通常不為0C而且往往是波動的，所以必須對冷端溫度進行處理，消除冷端溫度的影響。

補償方法：（1）熱電偶補償導線：是將熱電偶的冷端溫度延伸到溫度變化較小或基本恒定的地點。

（2）冷端溫度修正法：是對熱電偶實際測得的熱電動勢EAB(t,to)根據(jù)冷端溫度進行修正。（3）冷端0C恒溫法：是把冷端放入0C恒溫器或裝滿冰水混合物的容器中，使冷端保持0C。（4）冷端溫度自動補償法：是利用不平衡電橋Uab作為補償信號，自動補償熱電偶測量過程中因冷端溫度不為0C或因變化而引起熱電勢的變化。

6、熱電偶傳感器是利用導體或半導體的電阻值隨溫度變化兒變化的原理進行測溫的。分為金屬熱電偶（熱電阻）和半導體熱電偶（熱敏電阻）。

7、常用熱電阻：（1）鉑熱電阻：特點是精度高、穩(wěn)定性好、性能可靠。-200-850C（2）銅熱電阻：-50-150C

第三篇：傳感器與檢測技術(shù)論文

光電傳感器--太陽能電池板

太陽能電池板是利用光生伏特效應原理制造的。在光線作用下能夠使物體產(chǎn)生一定方向的電動勢的現(xiàn)象叫做光生伏特效應。基于該效應的光電器件有光電池和光敏二極管、三極管。太陽能電池是通過光電效應或者光化學效應直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。以光電效應工作的薄膜式太陽能電池為主流，而以光化學效應工作的濕式太陽能電池則還處于萌芽階段。

太陽能電池板 Solar panel

分類：晶體硅電池板：多晶硅太陽能電池、單晶硅太陽能電池。

非晶硅電池板：薄膜太陽能電池、有機太陽能電池。

化學染料電池板：染料敏化太陽能電池。太陽能發(fā)電系統(tǒng)

太陽能發(fā)電系統(tǒng)由太陽能電池組、太陽能控制器、蓄電池（組）組成。如輸出電源為交流220V或 110V，還需要配置逆變器。各部分的作用為：

（一）太陽能電池板：太陽能電池板是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中價值最高的部分。其作用是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，或送往蓄電池中存儲起來，或推動負載工作。太陽能電池板的質(zhì)量和成本將直接決定整個系統(tǒng)的質(zhì)量和成本。

（二）太陽能控制器：太陽能控制器的作用是控制整個系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并對蓄電池起到過充電保護、過放電保護的作用。在溫差較大的地方，合格的控制器還應具備溫度補償?shù)墓δ堋Ｆ渌郊庸δ苋绻饪亻_關(guān)、時控開關(guān)都應當是控制器的可選項。

（三）蓄電池：一般為鉛酸電池，一般有12V和24V這兩種，小微型系統(tǒng)中，也可用鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰電池。其作用是在有光照時將太陽能電池板所發(fā)出的電能儲存起來，到需要的時候再釋放出來。

（四）逆變器：在很多場合，都需要提供AC220V、AC110V的交流電源。由于太陽能的直接輸出一般都是DC12V、DC24V、DC48V。為能向AC220V的電器提供電能，需要將太陽能發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)出的直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能，因此需要使用DC-AC逆變器。在某些場合，需要使用多種電壓的負載時，也要用到DC-DC逆變器，如將24VDC的電能轉(zhuǎn)換成5VDC的電能（注意，不是簡單的降壓）。

晶體硅太陽能電池的制作過程：

晶體硅太陽能電池

“硅”是我們這個星球上儲藏最豐量的材料之一。自從19世紀科學家們發(fā)現(xiàn)了晶體硅的半導體特性后，它幾乎改變了一切，甚至人類的思維。20世紀末，我們的生活中處處可見“硅”的身影和作用，晶體硅太陽能電池是近15年來形成產(chǎn)業(yè)化最快的。生產(chǎn)過程大致可分為五個步驟：a、提純過程 b、拉棒過程 c、切片過程 d、制電池過程 e、封裝過程。

太陽能電池的應用：

太陽能電池,1971年首次應用于我國發(fā)射的衛(wèi)星上。1973年開始將太陽能電池用于地面。由于受到價格和產(chǎn)量的限制,市場發(fā)展很緩慢,除了作為衛(wèi)星電源,在地面上太陽能電池僅用于小功率電源系統(tǒng),如航標燈、鐵路信號系統(tǒng)等。

2002年,國家有關(guān)部委啟動了“西部省區(qū)無電鄉(xiāng)通電計劃”,通過光伏和小型風力發(fā)電解決西部七省區(qū)無電鄉(xiāng)的用電問題。這一項目的啟動大大刺激了太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè),國內(nèi)建起了幾條太陽能電池的封裝線,使太陽能電池的年生產(chǎn)量迅速增加。

目前太陽能電池已經(jīng)開始廣泛用于通信、交通、民用產(chǎn)品等各個領(lǐng)域,光伏發(fā)電不但列入到國家的攻關(guān)計劃,而且列入國家電力建設計劃,同時也在一些重大工程項目中得到應用。2003年底，我國太陽能電池的累計裝機達到5萬千。目前，光伏發(fā)電已遍及我國西部各省區(qū)、以及中部和東部的部分省、市、自治區(qū)，投入總規(guī)模已經(jīng)超過30億元人民幣。太陽能電池高效和低價統(tǒng)一始終是國際開發(fā)的目標。

太陽能發(fā)電系統(tǒng)的設計需要考慮如下因素：

問題

1、太陽能發(fā)電系統(tǒng)在哪里使用？該地日光輻射情況如何？

問題

2、系統(tǒng)的負載功率多大？

問題

3、系統(tǒng)的輸出電壓是多少，直流還是交流？

問題

4、系統(tǒng)每天需要工作多少小時？

問題

5、如遇到?jīng)]有日光照射的陰雨天氣，系統(tǒng)需連續(xù)供電多少天？

問題

6、負載的情況，純電阻性、電容性還是電感性，啟動電流多大？

問題

7、系統(tǒng)需求的數(shù)量？

太陽能電池的原理

太陽光照在半導體p-n結(jié)上，形成新的空穴-電子對，在p-n結(jié)電場的作用下，空穴由n區(qū)流向p區(qū)，電子由p區(qū)流向n區(qū)，接通電路后就形成電流。這就是光電效應太陽能電池的工作原理。

一、太陽能發(fā)電方式太陽能發(fā)電有兩種方式，一種是光—熱—電轉(zhuǎn)換方式，另一種是光—電直接轉(zhuǎn)換方式。

（1）光—熱—電轉(zhuǎn)換方式通過利用太陽輻射產(chǎn)生的熱能發(fā)電，一般是由太陽能集熱器將所吸收的熱能轉(zhuǎn)換成工質(zhì)的蒸氣，再驅(qū)動汽輪機發(fā)電。前一個過程是光—熱轉(zhuǎn)換過程；后一個過程是熱—電轉(zhuǎn)換過程，與普通的火力發(fā)電一樣.太陽能熱發(fā)電的缺點是效率很低而成本很高，估計它的投資至少要比普通火電站貴5～10倍.一座1000MW的太陽能熱電站需要投資20～25億美元，平均1kW的投資為2000～2500美元。因此，目前只能小規(guī)模地應用于特殊的場合，而大規(guī)模利用在經(jīng)濟上很不合算，還不能與普通的火電站或核電站相競爭。

（2）光—電直接轉(zhuǎn)換方式該方式是利用光電效應，將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能，光—電轉(zhuǎn)換的基本裝置就是太陽能電池。太陽能電池是一種由于光生伏特效應而將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能的器件，是一個半導體光電二極管，當太陽光照到光電二極管上時，光電二極管就會把太陽的光能變成電能，產(chǎn)生電流。當許多個電池串聯(lián)或 并聯(lián)起來就可以成為有比較大的輸出功率的太陽能電池方陣了。太陽能電池是一種大有前途的新型電源，具有永久性、清潔性和靈活性三大優(yōu)點.太陽能電池壽命長，只要太陽存在，太陽能電池就可以一次投資而長期使用；與火力發(fā)電、核能發(fā)電相比，太陽能電池不會引起環(huán)境污染；太陽能電池可以大中小并舉，大到百萬千瓦的中型電站，小到只供一戶用的太陽能電池組，這是其它電源無法比擬的

電池板原料：玻璃，EVA，電池片、鋁合金殼、包錫銅片、不銹鋼支架、蓄電池等。

太陽能電池板新型涂層研發(fā)成功

美國倫斯勒理工學院研究人員2008年開發(fā)出一種新型涂層，將其覆蓋在太陽能電池板上能使后者的陽光吸收率提高到96.2%，而普通太陽能電池板的陽光吸收率僅為70%左右。

新涂層主要解決了兩個技術(shù)難題，一是幫助太陽能電池板吸收幾乎全部的太陽光譜，二是使太陽能電池板吸收來自更大角度的太陽光，從而提高了太陽能電池板吸收太陽光的效率。

普通太陽能電池板通常只能吸收部分太陽光譜，而且通常只在吸收直射的太陽光時工作效率較高，因此很多太陽能裝置都配備自動調(diào)整系統(tǒng)，以保證太陽能電池板始終與太陽保持最有利于吸收能量的角度。

多元化合物太陽電池

除了常用的單晶、多晶、非晶硅電池之外，多元化合物太陽電池指不是用單一元素半導體材料制成的太陽電池。現(xiàn)在各國研究的品種繁多，大多數(shù)尚未工業(yè)化生產(chǎn)，主要有以下幾種：

a)硫化鎘太陽能電池

b)砷化鎵太陽能電池

c)銅銦硒太陽能電池(新型多元帶隙梯度Cu(In, Ga)Se2薄膜太陽能電池)全球太陽能電池產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

據(jù)Dataquest的統(tǒng)計資料顯示,目前全世界共有136 個國家投入普及應用太陽能電池的熱潮中,其中有95 個國家正在大規(guī)模地進行太陽能電池的研制開發(fā),積極生產(chǎn)各種相關(guān)的節(jié)能新產(chǎn)品。1998年,全世界生產(chǎn)的太陽能電池,其總的發(fā)電量達1000兆瓦,1999年達 2850兆瓦。2000年,全球有將近4600 家廠商向市場提供光電池和以光電池為電源的產(chǎn)品。

目前,許多國家正在制訂中長期太陽能開發(fā)計劃,準備在21世紀大規(guī)模開發(fā)太陽能，美國能源部推出的是國家光伏計劃, 日本推出的是陽光計劃。NREL光伏計劃是美國國家光伏計劃的一項重要的內(nèi)容，該計劃在單晶硅和高級器件、薄膜光伏技術(shù)、PVMaT、光伏組件以及系統(tǒng)性能和工程、光伏應用和市場開發(fā)等5個領(lǐng)域開展研究工作。

美國還推出了太陽能路燈“計劃”,旨在讓美國一部分城市的路燈都改為由太陽能供電,根據(jù)計劃,每盞路燈每年可節(jié)電 800 度。日本也正在實施太陽能“7萬套工程計劃”，日本準備普及的太陽能住宅發(fā)電系統(tǒng),主要是裝設在住宅屋頂上的太陽能電池發(fā) 電設備,家庭用剩余的電量還可以賣給電力公司。一個標準家庭可安裝一部發(fā)電3000瓦的系統(tǒng)。歐洲則將研究開發(fā)太陽能電池列入著名的“尤里卡”高科技計劃，推出了“10萬套工程計劃”。這些以普及應用光電池為主要內(nèi)容的“太陽能工程”計劃是目前推動太陽能光電池產(chǎn)業(yè)大發(fā)展的重要動力之一。

日本、韓國以及歐洲地區(qū)總共8個國家最近決定攜手合作,在亞洲內(nèi)陸及非洲沙漠地區(qū)建設世界上規(guī)模最大的太陽能發(fā)電站,他們的目標是將占全球陸地面積約1/4的沙漠地區(qū)的長時間日照資源有效地利用起來,為30萬用戶提供100萬千瓦的電能。計劃將從2001年開始，花4年時間完成。

目前,美國和日本在世界光伏市場上占有最大的市場份額。美國擁有世界上最大的光伏發(fā)電廠,其功率為7MW,日本也建成了發(fā)電功率達1MW的光伏發(fā)電廠。全世界總共有23萬座光伏發(fā)電設備,以色列、澳大利亞、新西蘭居于領(lǐng)先地位。

20世紀90年代以來,全球太陽能電池行業(yè)以每年15%的增幅持續(xù)不斷地發(fā)展。據(jù)Dataquest發(fā)布的最新統(tǒng)計和預測報告顯示,美國、日本和西歐工業(yè)發(fā)達國家在研究開發(fā)太陽能方面的總投資, 1998年達570億美元;1999年646億美元;2000年700億美元;2001年將達820億美元;2002年有望突破1000億美元。

我國太陽能電池產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

我國對太陽能電池的研究開發(fā)工作高度重視,早在七五期間,非晶硅半導體的研究工作已經(jīng)列入國家重大課題;八五和九五期間,我國把研究開發(fā)的重點放在大面積太陽能電池等方面。2003年10月，國家發(fā)改委、科技部制定出未來5年太陽能資源開發(fā)計劃，發(fā)改委“光明工程”將籌資100億元用于推進太陽能發(fā)電技術(shù)的應用，計劃到2005年全國太陽能發(fā)電系統(tǒng)總裝機容量達到300兆瓦。

2002年，國家有關(guān)部委啟動了“西部省區(qū)無電鄉(xiāng)通電計劃”，通過太陽能和小型風力發(fā)電解決西部七省區(qū)無電鄉(xiāng)的用電問題。這一項目的啟動大大刺激了太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)，國內(nèi)建起了幾條太陽能電池的封裝線，使太陽能電池的年生產(chǎn)量迅速增加。我國目前已有10條太陽能電池生產(chǎn)線,年生產(chǎn)能力約為4.5MW,其中8條生產(chǎn)線是從國外引進的,在這8條生產(chǎn)線當中,有6條單晶硅太陽能電池生產(chǎn)線,2條非晶硅太陽能電池生產(chǎn)線。據(jù)專家預測,目前我國光伏市場需求量為每年5MW,2001～2010年,年需求量將達10MW,從2011年開始,我國光伏市場年需求量將大于20MW。

目前國內(nèi)太陽能硅生產(chǎn)企業(yè)主要有洛陽單晶硅廠、河北寧晉單晶硅基地和四川峨眉半導體材料廠等廠商，其中河北寧晉單晶硅基地是世界最大的太陽能單晶硅生產(chǎn)基地，占世界太陽能單晶硅市場份額的25％左右。

在太陽能電池材料下游市場，目前國內(nèi)生產(chǎn)太陽能電池的企業(yè)主要有無錫尚德、南京中電、保定英利、河北晶澳、林洋新能源、蘇州阿特斯、常州天合、云南天達光伏科技、寧波太陽能電源、京瓷（天津）太陽能等公司，總計年產(chǎn)能在800MW以上。

2009年，國務院根據(jù)工信提供的報告指出多晶硅產(chǎn)能過剩，實際業(yè)界人并不認可，科技部已經(jīng)表態(tài)，多晶硅產(chǎn)能并不過剩。太陽能電池發(fā)展市場

當電力、煤炭、石油等不可再生能源頻頻告急，能源問題日益成為制約國際社會經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸時，越來越多的國家開始實行“陽光計劃”，開發(fā)太陽能資源，尋求經(jīng) 濟發(fā)展的新動力。歐洲一些高水平的核研究機構(gòu)也開始轉(zhuǎn)向可再生能源。在國際光伏市場巨大潛力的推動下，各國的太陽能電池制造業(yè)爭相投入巨資，擴大生產(chǎn)，以爭一席之地。

全球太陽能電池產(chǎn)業(yè)1994-2004年10年里增長了17倍，太陽能電池生產(chǎn)主要分布在日本、歐洲和美國。2006年全球太陽能電池安裝規(guī)模已達1744MW，較2005年成長19％，整個市場產(chǎn)值已正式突破100億美元大關(guān)。2007年全球太陽能電池產(chǎn)量達到3436MW，較2006年增長了56%。

中國對太陽能電池的研究起步于1958年，20世紀80年代末期，國內(nèi)先后引進了多條太陽能電池生產(chǎn)線，使中國太陽能電池生產(chǎn)能力由原來的3個小廠的幾百kW一下子提升到4個廠的4.5MW，這種產(chǎn)能一直持續(xù)到2002年，產(chǎn)量則只有2MW左右。2002年后，歐洲市場特別是德國市場的急劇放大和無錫尚德太陽能電力有限公司的橫空出世及超常規(guī)發(fā)展給中國光伏產(chǎn)業(yè)帶來了前所未有的發(fā)展機遇和示范效應。

目前，我國已成為全球主要的太陽能電池生產(chǎn)國。2007年全國太陽能電池產(chǎn)量達到1188MW，同比增長293%。中國已經(jīng)成功超越歐洲、日本為世界太陽能電池生產(chǎn)第一大國。在產(chǎn)業(yè)布局上，我國太陽能電池產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成了一定的集聚態(tài)勢。在長三角、環(huán)渤海、珠三角、中西部地區(qū)，已經(jīng)形成了各具特色的太陽能產(chǎn)業(yè)集群。

中國的太陽能電池研究比國外晚了20年，盡管最近10年國家在這方面逐年加大了投入，但投入仍然不夠，與國外差距還是很大。政府應加強政策引導和政策激勵，盡快解決太陽能發(fā)電上網(wǎng)與合理定價等問題。同時可借鑒國外的成功經(jīng)驗，在公共設施、政府辦公樓等領(lǐng)域強制推廣使用太陽能，充分發(fā)揮政府的示范作用，推動國內(nèi)市場盡快起步和良性發(fā)展。

太陽能光伏發(fā)電在不遠的將來會占據(jù)世界能源消費的重要席位，不但要替代部分常規(guī)能源，而且將成為世界能源供應的主體。預計到2030年，可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中將占到30％以上，而太陽能光伏發(fā)電在世界總電力供應中的占比也將達到10％以上；到2040年，可再生能源將占總能耗的50％以上，太陽能光伏發(fā)電將占總電力的20％以上；到21世紀末，可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中將占到80％以上，太陽能發(fā)電將占到60％以上。這些數(shù)字足以顯示出太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景及其在能源領(lǐng)域重要的戰(zhàn)略地位。由此可以看出，太陽能電池市場前景廣闊。

利用太陽能電池的離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)

太陽能離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)包括

1、太陽能控制器(光伏控制器和風光互補控制器)對所發(fā)的電能進行調(diào)節(jié)和控制，一方面把調(diào)整后的能量送往直流負載或交流負載，另一方面把多余的能量送往蓄電池組儲存，當所發(fā)的電不能滿足負載需要時，太陽能控制器又把蓄電池的電能送往負載。蓄電池充滿電后，控制器要控制蓄電池不被過充。當蓄電池所儲存的電能放完時，太陽能控制器要控制蓄電池不被過放電，保護蓄電池。控制器的性能不好時，對蓄電池的使用壽命影響很大，并最終影響系統(tǒng)的可靠性。

2、太陽能蓄電池組的任務是貯能，以便在夜間或陰雨天保證負載用電。

3、太陽能逆變器負責把直流電轉(zhuǎn)換為交流電，供交流負荷使用。太陽能逆變器是光伏風力發(fā)電系統(tǒng)的核心部件。由于使用地區(qū)相對落后、偏僻，維護困難，為了提高光伏風力發(fā)電系統(tǒng) 5 的整體性能，保證電站的長期穩(wěn)定運行，對逆變器的可靠性提出了很高的要求。另外由于新能源發(fā)電成本較高，太陽能逆變器的高效運行也顯得非常重要。

太陽能離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)主要產(chǎn)品分類 A、光伏組件 B、風機 C、控制器 D、蓄電池組 E、逆變器 F、風力/光伏發(fā)電控制與逆變器一體化電源。

利用太陽能電池的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)

可再生能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是將光伏陣列、風力機以及燃料電池等產(chǎn)生的可再生能源不經(jīng)過蓄電池儲能，通過并網(wǎng)逆變器直接反向饋入電網(wǎng)的發(fā)電系統(tǒng)。

因為直接將電能輸入電網(wǎng)，免除配置蓄電池，省掉了蓄電池儲能和釋放的過程，可以充分利用可再生能源所發(fā)出的電力，減小能量損耗，降低系統(tǒng)成本。并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)能夠并行使用市電和可再生能源作為本地交流負載的電源，降低整個系統(tǒng)的負載缺電率。同時，可再生能源并網(wǎng)系統(tǒng)可以對公用電網(wǎng)起到調(diào)峰作用。并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是太陽能風力發(fā)電的發(fā)展方向，代表了21世紀最具吸引力的能源利用技術(shù)。

太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)主要產(chǎn)品分類 A、光伏并網(wǎng)逆變器 B、小型風力機并網(wǎng)逆變器 C、大型風機變流器（雙饋變流器，全功率變流器）。

第四篇：《傳感器原理及應用》作業(yè)3

《傳感器原理及應用》作業(yè)三

一、填空題

1．當應變片主軸線與試件軸線方向一致且受一維應力時，應變片靈敏系數(shù)K是應變片的之比

2．閉磁路變隙式單線圈電感傳感器的3．電渦流式傳感器工作時，要求線圈距被測物無關(guān)的金屬物體至少有一個線圈的距離，否則會使降低和非線性誤差加大。

4．電容式傳感器中，變介電常數(shù)式多用于

5．電位器的種類繁多，按工作特性可分為性兩種。

6．差動螺線管式電感傳感器主要由兩個

7．電渦流傳感器的主體是。因而它的性能對整個測量系統(tǒng)的性能產(chǎn)生重要影響。

8．電容式傳感器中，變面積式常用于較大的9．光敏三極管可以看成普通三極管的集電結(jié)用替代的結(jié)果。通常基極不引出，只有兩個電極。

10．光電管由一個光電陰極和一個陽極封裝在真空的玻璃殼內(nèi)組成，其技術(shù)性能主要取決于。

11．振弦式傳感器是經(jīng)被拉緊的鋼弦作為傳感元件，其與弦的張緊力的平方根成正比。

12．振筒式傳感器用薄壁圓筒將被測氣體或密度的變化轉(zhuǎn)換成頻率的變化。

13．所謂光柵，從它的功能上看，就是刻線間距很小的14．振弦式傳感器的原理結(jié)構(gòu)中，振弦的一端用夾緊塊固定在上，另一端用夾緊塊固定在上。

15．對某種物體產(chǎn)生有一個的限制，稱為紅限。

16．光敏二極管的結(jié)構(gòu)與普通二極管相似，其管芯是一個具有PN結(jié)。它是在電壓下工作的。

17．振筒式傳感器中，激勵器與拾振器通過加上放大器和反饋網(wǎng)絡組成一個振蕩系統(tǒng)，所以振筒是由材料制成的。

二、選擇題（5題為多選）

1．當一定波長入射光照射物體時，反映該物體光電靈敏度的物理量是（）。

A．紅限B．量子效率

C．逸出功D．普朗克常數(shù)

2．光敏三極管工作時（）。

A． 基極開路、集電結(jié)反偏、發(fā)射結(jié)正偏

B． 基極開路、集電結(jié)正偏、發(fā)射結(jié)反偏

C． 基極接電信號、集電結(jié)正偏、發(fā)射結(jié)反偏

3．在光線作用下，半導體電導率增加的現(xiàn)象屬于（）。

A．外光電效應B．內(nèi)光電效應

D． 光電發(fā)射

4．振弦式傳感器中，把被測量轉(zhuǎn)換成頻率的關(guān)鍵部件是（）。

A．激勵器B．拾振器

C．永久磁鐵D．振弦

5．計量光柵上出現(xiàn)莫爾條紋的條件有（）。

A． 兩塊柵距相等的光柵疊在一起

B． 兩塊光柵的刻線之間有較大的夾角

C． 兩塊光柵的刻線之間有較小的夾角

D． 兩塊光柵的刻線之間必須平行

第五篇：傳感器作業(yè)

淺談創(chuàng)新型人才的體會

摘要: 建設創(chuàng)新型國家，人才是關(guān)鍵因素。創(chuàng)新型人才的成長是一個綜合培養(yǎng)的過程，教育是這個過程的源頭和關(guān)鍵環(huán)節(jié)

關(guān)鍵字: 創(chuàng)新 人才教育思維

創(chuàng)新型人才指富于開拓性，具有創(chuàng)造能力，能開創(chuàng)新局面，對社會發(fā)展做出創(chuàng)造性貢獻的人才。通常表現(xiàn)出靈活、開放、好奇的個性，具有精力充沛、堅持不懈、注意力集中、想像力豐富以及富于冒險精神等特征。

作為新時代的創(chuàng)新型人才還必須具備一定的條件：一是有可貴的創(chuàng)新品質(zhì)

當前，我國正處于發(fā)展的重要戰(zhàn)略機遇期，大力培育創(chuàng)新型人才，為建設創(chuàng)新型國家、國家創(chuàng)新體系和全面建設小康社會，提供堅強的人才保證和智力保障，顯得尤為迫切和重要。從一定意義上說，創(chuàng)新型人才正以前所未有的時代需求承載著推進國家自主創(chuàng)新，在激烈的國際競爭中占據(jù)主動，實現(xiàn)中華民族偉大復興的歷史使命。二是有堅韌的創(chuàng)新意志

創(chuàng)新是一個探索未知領(lǐng)域和對已知領(lǐng)域進行破舊立新的過程，充滿各種阻力和風險，可能遇到重重的困難、挫折甚至失敗。人類科學技術(shù)發(fā)展到今天，要獲得每一點進步相當困難。因此，創(chuàng)新型人才每前進一步都是需要非凡的膽識和堅忍不拔的毅力，為了既定的目標必須始終不懈地進行奮斗，鍥而不舍，遭到阻撓和誹謗不氣餒，遇到挫折和挫敗不退卻，犧牲個人利益也在所不惜，不達目的誓不罷休，不

自暴自棄，不輕言放棄。

三是有敏銳的創(chuàng)新觀察

歷史上的科學發(fā)現(xiàn)和技術(shù)突破，無一不是創(chuàng)新的結(jié)果。從這個意義上講，創(chuàng)新就是發(fā)現(xiàn)，而且是突破，要實現(xiàn)突破，就要求創(chuàng)新型人才必須具有敏銳的觀察能力、深刻的洞察能力、見微知著的直覺能力和一觸即發(fā)的靈感和頓悟，不斷地將觀察到的事物與已掌握的知識聯(lián)系起來，發(fā)現(xiàn)事物之間的必然聯(lián)系，及時地發(fā)現(xiàn)別人沒有發(fā)現(xiàn)的東西。創(chuàng)新型人才的觀察力同時還應當是準確的，能夠入木三分，發(fā)現(xiàn)事物的真諦，具有善于在于常中求不尋常的創(chuàng)新觀察能力。

四是有超前的創(chuàng)新思維

創(chuàng)新思維是創(chuàng)新的基本前提，創(chuàng)新型人才具備思維方式的前瞻性、獨創(chuàng)性、靈活性等良好思維品質(zhì)，才能保證在對事物進行分析、綜合和判斷時做到獨辟蹊徑。

五是有豐富的創(chuàng)新知識

創(chuàng)新是對已有知識的發(fā)展，在人類知識越來越豐富和深奧的今天，要求創(chuàng)新型人才的知識結(jié)構(gòu)既有廣度，又有深度。因此，創(chuàng)新型人才須具有廣博而精深的文化內(nèi)涵，既要有深厚而扎實的基礎(chǔ)知識，了解相鄰學科及必要的橫向?qū)W科知識，又要精通自己專業(yè)并能掌握所從事學科專業(yè)的最新科學成就和發(fā)展趨勢，這是從事創(chuàng)新研究的必要條件。只有通過知識的不斷積累才能用更為寬廣的眼界進行創(chuàng)新實踐。創(chuàng)新型人才擁有的信息量越大，文化素養(yǎng)越高，思路便越開闊。同時，完備的知識結(jié)構(gòu)使他們具有料學綜合化、一體化意識，有助于

增強綜合思維能力和創(chuàng)新能力。

六是有科學的創(chuàng)新實踐

創(chuàng)新的過程是遵循科學，依據(jù)事物的客觀規(guī)律進行探索的過程，任何一種創(chuàng)新都不能有半點馬虎和空想，因此，創(chuàng)新型人才必須具有嚴謹而求實的工作作風，嚴格遵循事物的客觀規(guī)律，從實際出發(fā)，以科學的態(tài)度進行創(chuàng)新實踐。

學習了傳感器與技術(shù)大家應該都知道什么是創(chuàng)新型人才了，但是如何才能成為創(chuàng)新型人才呢？

成為創(chuàng)新型人才的前提就是更新教育觀念：

教育觀念的更新對于培養(yǎng)創(chuàng)新型人才有一下幾個方面的影響：

第一，教育的目標。傳統(tǒng)教育目標是為社會培養(yǎng)合格人才，現(xiàn)在我們談教育目標主要是促進人的全面發(fā)展。前者是以社會為本，后者是以學生個體為本。我們現(xiàn)在要做的就是積極推動學生的自主發(fā)展，使其成為積極適應社會的人才。

第二，教育的使命。傳統(tǒng)的教育使命是教授前人的知識，現(xiàn)代教育的使命是使人獲得持續(xù)發(fā)展能力。教育不再是簡單知識的傳遞，而是使當代學生獲得發(fā)展的能力。

第三，教育的特征。傳統(tǒng)的學校教育是建立在工業(yè)經(jīng)濟基礎(chǔ)上的，是按工業(yè)經(jīng)濟的要求來培養(yǎng)學生。現(xiàn)代教育則反映的是知識經(jīng)濟對人的需求，教育方式、教育過程強調(diào)個體化、個性化。

第四，教育的組織形式。傳統(tǒng)的組織形式是以學科、課堂為基礎(chǔ)

體系，現(xiàn)代教育強調(diào)建立以問題為中心的跨學科結(jié)構(gòu)。現(xiàn)代教育應該突出問題取向的方式，讓學生提高面對現(xiàn)代問題的解決能力。

第五，教育思想。傳統(tǒng)教育講人人有受教育的權(quán)利，現(xiàn)代教育更加強調(diào)機會平等、過程平等，是尊重個人發(fā)展性的教育。

第六，教育過程。傳統(tǒng)教育過程是傳授和讀書，現(xiàn)代教育強調(diào)實踐性的過程和創(chuàng)新。教育的根本結(jié)果就是要使人獲得廣泛的生活經(jīng)驗、完整的生活概念。

以上六條是現(xiàn)代教育的核心理念，如果我們能夠把上述思想滲透到創(chuàng)新教育實踐中，創(chuàng)新型人才培養(yǎng)必將取得很好的效果。成為創(chuàng)新型人才的核心是自我發(fā)展能力

２１世紀最偉大成就，不只是在征服自然和物質(zhì)生產(chǎn)方面的科學發(fā)展，而應是在終身教育理念指導下，人的潛能的開發(fā)，人的自我發(fā)展。學習型社會要求，我們的教育不僅要給學生第一次專業(yè)技能和職業(yè)能力，更重要的是為學生奠定終身教育、自我發(fā)展的牢固基礎(chǔ)，后一種功能在當代社會顯得愈來愈重要。

成為創(chuàng)新型人才的關(guān)鍵是評價機制

評價機制是導向。現(xiàn)行的評價機制存在一些問題。比如：錄取學生的標準單一，就是看分數(shù)，過分看重考試成績，分分學生的命根。對學生的評價，更重要的是學生的健康、道德、興趣、愛好，如果學生善良、誠實、忠厚和助人為樂，那就不在乎考試高分。學生是人，“人”是高山大海，“分數(shù)”只是小丘小溪；“人”是藍天蒼穹，成績僅是天上的一顆星星。

在當今這樣一個信息化的時代里，企業(yè)對人才的需求同地方相比，既有專業(yè)性，更顯通用性、兼容性，與企業(yè)對專業(yè)人才的短缺有所不同，社會中既包容有眾多企業(yè)迫切需要的專業(yè)人才，又有大量的人才閑置。我們完全可以利用這些專業(yè)人才，稍加培訓就可以充實到企業(yè)中來，既節(jié)約了成本，實現(xiàn)企業(yè)與地方的人才互補，又解決了企業(yè)對人才的迫切需要。

參考文獻:

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