传感器应用技术复习要点整理.doc

Yedder Venling专用传感器应用技术复习材料1、是能够感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。敏感元件，转换元件，转换电量。 测谎仪湿敏电阻3、表示传感器在被测量处于稳定状态时的输出-输入关系线性度，迟滞，重复性，灵敏度，分辨力和阀值，稳定性，漂移4、是指传感器测量动态信号时，输出输入关系 动态特性常用阶跃响应和频率响应来描述动态特性衡量指标：电阻应变效应：导体或半导体材料在外力作用下产生机械形变时，它的电阻值也相应的发生变化，这一物理现象称为电阻应变效应。6、灵敏度：传感器的灵敏度就是校准曲线的斜率 7、分辨力：是指传感器能检测到最小的输入增量。、分辨力和阀值二者的区别：a：分辨力说明了传感器可测出的最小可测出的输入变量。b：阀值则说明了传感器的可测出的最小输入量9、稳定性：有短期稳定性和长期稳定性之分。10、使电桥测量前满足平衡条件：输出电压E0=0R1R3=R2R411、单臂电桥：12、差动半桥：13、差动全桥：14、热敏电阻按其温度特性通常分为两大类：a：负温度系数热敏电阻NTCb：正温度系数热敏电阻PTC15、在实际应用中我们可以利用的变化来进行某些物理量的测量。电容式传感器可以分为以下3类：a：改变极板面积的b：改变极板距离的c：改变介电常数的17、常见的电路有：普通交流电桥，紧耦合电感臂电桥，变压器电桥，双T电桥电路，运算放大器测量电路，差动脉冲调制电路，调频电路。电感式传感器的优缺点：优点：结构简单，输出功率大，输出阻抗小，抗干扰能力强，对环境要求不高，分辨力较高缺点：频率响应低，不宜快速测量19、电感式传感器是利用线圈自感或互感变化进行测量。20、由于在使用时两个结构尺寸和参数完全相同的次级绕组采用以差动方式输出，所以又把这种传感器称为差动变压器式电感传感器，通常简称为。21、电磁感应定律：22、自感L： S0面积与自感成正比23、电涡流效应：根据法拉第电磁感应定律，块状金属导体置于变化的磁场中，或作切割磁力线运动时，导体内将产生呈旋涡状的感应电流，此电流叫电涡流，以上现象称为电涡流效应。24、磁电式传感器三大类：a：磁电感应式传感器b：霍尔传感器c：电涡流式传感器交变电势的频率： ：感应电势频率 n：被测轴转度 Z：齿轮的轮数。26、霍尔效应：是指在导电材料中的电流和外磁场互相作用而产生电动势的物理效应。 金属薄片或半导体薄片置于垂直于磁场B中若在某方向上通入控制电流Ic和磁场B的方向将产生电位差uH（霍尔电压）27、霍尔元件可实现非接触的测量。28、霍尔电压：要薄，uH和B成反比，温度一定下保持B不变则uH与IC线性度很好。29、霍尔元件是一种四端型器件。30、在额定控制电流下，当外加磁场为零时，霍尔输出端之间的开路电压称为不等位电势，使用时多采用电桥法来补偿不等位电势引起的误差。31、灵敏度KH是指在单位磁感应强度下，通以单位控制电流所产生的霍尔电动势。32、热电偶也叫温差电偶，是一种常见的温度检测传感器。33、热电偶回路内产生的热电势由两部分组成：接触电势和温差电势。34、热电效应： 当炙热物体中的电子（空穴）因随着温度梯度由高温区往低温区移动时，所产生电流或电荷堆积的一种现象。35、中间温度定律：热电偶在两接点温度为t1 t0时所产生热电动势等于该热电偶在接点温度为（t1，tn）及（tn1，t0）时所产生的热电动势之和即EAB（t1 t0）+EAB（tn1 t0）。36、光电池是利用光生伏特效应。37、压电效应：自然界中的某些电介质在一定方向上受到外力的作用时发生形变，内部会产生极化现象，同时在其表面上产生电荷，当撤掉外力时又重新回到不带电状态，这种将机械能转变成电能的形象称为压电效应。38、常常把压电元件等效为一个电源和一个电容器组成的串联电路。 39、光电式传感器均可实现非接触式测量。40、光的波长越短，频率越高，光质能量越高。41、爱因斯坦光电方程式：1/2mv=hf-w42、光电效应的类型：内光电效应，外光电效应。43、光敏电阻被广泛应用在自动花技术中作为开关式广电信号传感元件。44、在光照射时，光敏材料吸收光能，使电阻率变小，RG呈低阻态，从而在回路中有较强的亮电流通过，光的强度越高，阻值越小，亮电流越大。45、外光电效应的产生条件：入射光的频率必须大于红限。46、光敏二极管，光敏电阻，光敏三极管均利用于光电效应（原理基于）。47、由于光敏电阻的光照特性呈非线性，因此不能用于光的精密测量，只能用作开关式的光电转换器。1、已知铂铑10-铂热电偶（分度号S）的合端温度t0为20，测得热电势为9.474mv，求测量端温度t。解：ES（20，0）=0.113mvES（1000，0）=9.587mvES（500，0）=9.361mvES（t，0）= ES（t，20）+ ES（20，0）=9.474mv+0.113mv =9.587mvt=10002、采用阻值为350，灵敏度系数K=2.0的金属电阻应变片和阻值为350的固定电阻组成电桥，供桥电压8v，并假定负载电阻无穷大。当应变片上的应变为1000时，试求单臂电桥，双臂电桥及全桥工作时输出电压。解：单臂电桥：10-3v 双臂电桥：10-3v 差动全桥：=8210-3=1610-3v3、采用阻值为120，灵敏度系数K=2.0的金属，电阻应变片和阻值为120的固定电阻组成电桥，供桥电压为10v，当应变片应变为1000事，若要使输出电压等于20mv，则可采用何种接侨方式。（设输出阻抗无穷大）解：2010-3=26 X=1采用差动全桥。4、例1-2用三种不同的方法测量某电感量，三种方法测得的各平均值与标准差为求电感的加权算术平均值及其加权算术平均值的标准差。解：令P3=1，则加权算数平均值为加权算术平均值的标准差为= =0.007mH对某一温度进行10次精密测量，测量数据如表所示，设这些测量值，已消除系统误差和粗大误差，求测量结果。测量次序测得值/残余误差i/i2/2185.710.0310.89285.63-0.057.29385.65-0.030.49485.710.037.29585.690.011.69685.690.015.29785.700.020.49885.6800.09985.66-0.025.291085.6800.09=85.68=0=0.0062解：算数平均值 =85.68 =标准差的估计值=0.026算数平均值的标准差测量结果可表示为：或：例1-3 用手动平衡电桥测量电阻Rx=100，R2=1000，RN=100，各桥臂电阻的恒指系统误差分别为R1=0.1，R2=0.5，RN=0.1。求消除恒指系统误差后的Rx值。解：被测电阻Rx变换时