传感器技术与应用复习课件

第1章传感器技术基础掌握：1.传感器的定义和组成2.传感器按工作原理分类3.传感器的静态数学模型4.传感器的静态特性5.传感器提高传感器性能的主要方法：线性化、差动、补偿和校正了解：1.自动测试系统的组成2.传感器的动态特性3.传感器的材料4.传感器的制造技术5.传感器的标定与校准第2章温度传感器掌握：1.热力学温标转换公式2.热电效应定义与热电偶测温原理3.热电阻的温度特性（函数）4.AD590应用电路了解：1.热电偶基本定律2.热电偶材料3.热电阻传感器结构4.温度传感器的应用第3章力传感器掌握：弹性敏感元件的特性：刚度、灵敏度、弹性滞后、弹性后效弹性敏感元件分类电阻应变片工作原理电阻应变片测量电路压电效应和逆压电效应变极距式和变面积式电容传感器原理自感式传感器原理了解：压电传感器类型和测量电路电容式传感器测量电路电感式传感器类型和测量电路常见力传感器应用举例第5章图像传感器掌握CCD电荷耦合器件原理数码相机（结构）了解CCD和CMOS图像传感器应用实例第6章霍耳传感器及其它磁传感器掌握霍尔效应霍尔元件主要参数了解磁阻效应磁敏二极管、三极管霍尔传感器应用领域第7章位移传感器掌握机械位移传感器定义接近传感器定义电容式、电感器、热释电接近传感器转速传感器类型了解电容式位移传感器差动变压器接近传感器压差式液位传感器原理电磁式流量传感器的工作原理第9章新型传感器了解微波传感器定义、分类、特点超声波传感器的种类、应用第10章传感器接口电路掌握传感器信号的处理方法检测电路常用电路类型传感器和微型计算机的连接的模数转换和压频转换了解传感器接口电路实例1.4电桥电路在测量中的应用

被测量是非常微弱的，必须用专门的电路，最常用的电路就是各种电桥电路。1.4.1直流测量电桥分析如图所示为最常用的电阻电桥，有四个电阻组成桥臂，一个对角接电源U另一个作为输出U0

2.工作方式单臂工作：电桥中只有一个臂接入被测量，其它三个臂采用固定电阻：双臂工作：如果电桥两个臂接入被测量，另两个为固定电阻就称为双臂工作电桥，又称为半桥形式：全桥方式：如果四个桥臂都接入被测量则称为全桥形式。

3.输出方式电桥的输出方式有电流型和电压型两种，主要根据负载情况而定。（1）电流输出型当电桥的输出信号较大，输出端又接入电阻值较小的负载如检流计或光线示波器进行测量时，电桥将以电流形式输出，如图所示，负载电阻为Rg，由图可得应用有源--端口网络定理，电流输出电桥可以简化成下图所示的电路。图中E`’相当于电桥输出端开路电压Uab，R’为网络的入端电阻。

流过负载Rg的电流为

输出电压为当桥臂R1为与被测量有关的可变电阻，且有电阻增量ΔR时，略去分母中的ΔR项则：对于输出对称电桥：对于电源对称电桥：

对于等臂电桥：由以上结果可以看出，三种形式的电桥，当ΔR<<R时，其输出电流都与应变片的电阻变化率即应变成正比，它们之间呈线性关系。（2）电压输出型当电桥输出端接有放大器时，由于放大器的输入阻抗很高，所以可以认为电桥的负载电阻为无穷大，这时电桥以电压的形式输出。输出电压即为电桥输出端的开路电压，其表达式为单臂工作状态，即R1为应变片。对于输出对称电桥：对于电源对称电桥：对于等臂电桥：由上面三种结果可以看出，当桥臂应变片的电