传感器唐文彦总复习

基本原理：将被测的非电量转换成电阻值的变化，再经转换电路变成电量输🎧工作原理:金属的电阻应变效应:金属导体的电阻随着机械变形（伸长或缩短）的大小发生横向效应：将直的电阻丝绕成敏感栅之后，即使长度相似，但应变状态不同，其敏捷系为了减少横向效应产生的测量误差，普通多采用箔式应变片，其圆弧部分尺寸较栅丝尺寸大得多，电阻值较小，因而电阻变化量也就小得多。机械滞后应变片安装在试件上后来，在一定温度下，其（ΔR/R）–ε的加载特性与卸载εg下，其对应的ΔR/R（εi）不一致。加载特性曲线与卸载特性曲线的最大差值Δεm称应变片的滞后。机械滞后产生的因素：敏感栅、基底和粘合剂在承受机械应变后所留下的残存变形所造成零漂（P0）：粘贴在试件上的应变片，在温度保持恒定、不承受机械应变时，其电阻蠕变（θ）：如果在一定温度下，使其承受恒定的机械应变，其电阻值随时间而变化的50MΩ～100MΩ电阻式应变片的温度误差：当测量现场环境温度变化时，由于敏感栅温度系数及栅丝与试件膨胀系数之差别性而给测量带来的附加误差，称为应变片的温度误差。1.电阻温度系数的影响；2.测试件材料和电（2）自赔偿法（选材）：重要是通过精心选配敏感栅材料与应变片构造参数来实现温度赔偿。工作原理：对半导体材料施加外力作用时，除了产生形变之外，材料的电阻率也要发生明显变化，这种现象被称为“压阻效应”。特点：压阻式应变片的敏捷度比金属丝式的要高50～80倍；半导体材料的应变片尺寸小、横向效应小、滞后和蠕变都很小。基本原理：将电感式传感器是基于电磁感应原理，它是把被测量转化为电感量（自感或互感）的一种装置。可用来测位移、压力、振动等多个非电量，既可用于静态测量，又可用变气隙式自感传感器（lδ——磁路中气隙长度）输🎧δ＝0.1～0.5mm，变面积式自感传感器（S）螺管式自感传感器（由于空气气隙大，磁路的磁阻大，因此敏捷度比前面两种要低；自感式传感器的转换电路：将传感器的电感量接入不同的转换电路之后，能够被转换成电压（或者电流）的幅值、频率、相位的变化，这些转换电路对应的被称为调幅、调频、调1）🎧在理论上应当为零，但实际总是存在一种零点不平衡电压输🎧生零点错误动作；（3）零点残存电压中的基波正交分量会使传感器的输🎧产生大小随输消除零点残存电压：(1)衔铁、骨架等零件确保足够的加工精度，两线圈的绕制要一致合理选择磁性材料与激励电流，使传感器工作在磁化曲线的线性区；磁性材料要选择磁滞小的材料，并确保其加工精度，消除内部应力；(3)减少激励源的谐波成分、采用屏蔽外壳进行电磁屏蔽；(4)采用合适的电路方法，例如添加串联电阻消除基波零位电压、添1/e处的表面厚度。（1）被测体材料对测量影响（2）被测体大小和形状对测量的影响（3）传感器形状和大特点：构造简朴、分辨力高、适应性强、动态响应时间短、易实现非接触测量等。由于材料、工艺，特别是测量电路及半导体集成技术等方面已达成了相称高的水平，因此寄生电容的影响得到较好地解决，使电容式传感器的优点得以充足发挥。边沿效应：当极板厚度h与极距δ之比较大时，边沿效应的影响就不能忽视。此时，寄生电容：寄生电容对传感器的输🎧（1）增加传感器原始电容值（2）注意传感器的接地和屏蔽（3）集成化，将传感器与测量电路本身或其前置级装在一种壳体内，省去传感器的电缆引线（4）驱动电温度影响：温度变化使传感器内各零件的几何尺寸和互相位置及某些介质的介电常数发生变化,从而变化传感器的电容量,产生温度误差。消除温度影响：设计电容式传感器时，需根据使用环境合适选择材料（构造尺寸对温度不霍尔式传感器：基于霍尔效应原理而将被测量，转换成电动势输🎧零位误差重要涉及：不等位电动势（重要误差U。产生因素：由于制造工艺不可能确保将两个霍尔电极对称地焊在霍尔U。：1.工艺上采用方法2霍尔元件的温度赔偿办法：1.Rn采用温度赔偿元件（热敏电阻、电阻丝等U度或体积会发生微小的变化，去掉磁场之后，又恢复到原来形状，这种现象称为磁致伸逆磁致伸缩效应：磁性材料受力形成磁弹性能，使磁化强度矢量重新取向，从而变化受力方向上的磁导率，这种现象称为逆磁致伸缩效应。正压电效应：某些电介质在一定方向上受外力而产生变形时，其内部正负质又恢复到不带电状态；当外力变向，电荷极性也随之变化。这种机械能转化为电能的逆压电效应：在电介质的极化方向上施加电场，同样会引发电介质内部正负电荷中心的相对位移而造成电介质产生形变，这种现象被称为“逆压电效应”，也被称为电致伸缩效应当需要压电元件输🎧电压时，能够把它等效成一种与电容串联的电压源：当需要压电元件输🎧光电效应：物体吸取了光能后转换为该物体中某些电子的能量而产生的电效应，称为光外光电效