傳感器復(fù)習(xí)大綱

1、第一章 測(cè)試的基礎(chǔ)知識(shí)1、計(jì)量的概念：實(shí)現(xiàn)測(cè)量單位統(tǒng)一和量值準(zhǔn)確傳遞2、測(cè)量的概念：測(cè)量是以確定被測(cè)對(duì)象的量值3、測(cè)試的概念：測(cè)試則是具有試驗(yàn)性質(zhì)的測(cè)量 第二章 信號(hào)分析基礎(chǔ)1、信號(hào)分為：連續(xù)、離散、能量、功率、確定（周期、非周期）、隨機(jī)（平穩(wěn)、非平穩(wěn)）信號(hào)2、周期信號(hào)的頻譜有以下特點(diǎn)：離散性、諧波性、收斂性第三章 測(cè)試系統(tǒng)的特性1、對(duì)測(cè)試系統(tǒng)的基本要求是實(shí)現(xiàn)不失真的測(cè)試2、理想的測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)該具有：?jiǎn)我恍浴⑤斎肱c輸出關(guān)系3、測(cè)試系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標(biāo)：靈敏度（輸入與輸出之比）、線性度、回程誤差（遲滯誤差）、重復(fù)性、精度、穩(wěn)定性和漂移（穩(wěn)定度、環(huán)境影響）、分辨力、可靠性第四章 傳感器技術(shù)概論1、傳感

2、器的組成：敏感元件、變換元件、信號(hào)調(diào)理電路、（Extra：輔助電源提供轉(zhuǎn)換能量）2、彈性敏感元件的基本特性：l 剛度：外力作用時(shí)抵抗變形的能力（k=dF/dx）l 靈敏度：外力作用下產(chǎn)生變形的大?。⊿=1/k=dx/dF）l 彈性滯后原因：分子間存在內(nèi)摩擦）l 彈性后效與載荷、時(shí)間有關(guān)）l 溫度特性：表示膨脹系數(shù)、表示溫度為C時(shí)的長(zhǎng)度則C時(shí)的長(zhǎng)度為l 固有頻率： （k：剛度 ：振動(dòng)質(zhì)量）機(jī)械品質(zhì)因數(shù)：Q值越大，彈性敏感元件消耗的能量越少，儲(chǔ)能效率越高，工作頻帶越窄3、彈性敏感元件的要求：極限強(qiáng)度高、滯后溫度小、抗氧化絕緣耐腐蝕第五章 電阻應(yīng)變式傳感器1、電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)：敏感柵、基底、引線、覆

3、蓋層、粘合劑、電極2、電阻應(yīng)變片原理：電阻應(yīng)變效應(yīng)、壓阻效應(yīng)3、電阻應(yīng)變效應(yīng)：電阻值隨機(jī)械變形而變化的物理現(xiàn)象4、壓阻效應(yīng)：受到載荷應(yīng)力作用，電阻產(chǎn)生變化5、公式：（L：長(zhǎng)度A：截面積（）：電阻率）6、電阻應(yīng)變片種類(lèi)：絲式、箔式、半導(dǎo)體、薄膜應(yīng)變片7、電阻應(yīng)變片材料要求：靈敏度、電阻率高而穩(wěn)、電阻系數(shù)小熱穩(wěn)定、抗氧化耐腐蝕、無(wú)機(jī)械滯后8、測(cè)量電橋：電橋是電阻（電感或電容）所組成的一個(gè)四端網(wǎng)絡(luò),參與測(cè)量的橋臂數(shù)越多，電橋的靈敏度越高計(jì)算方法：圖，詳見(jiàn)書(shū)46頁(yè)當(dāng)時(shí)，電橋輸出電壓為當(dāng)電橋平衡時(shí)，= 0 則有：=或結(jié)論：電橋若平衡，相對(duì)兩臂的乘積相等，或相鄰兩臂電阻的比值必定相等半橋單臂： 只有一個(gè)電

4、阻工作，其他都為0半橋雙臂： 只有兩個(gè)電阻工作，其他都為0全臂： 所有電阻都相等第六章 電感式傳感器1、電感式傳感器分為：自感、互感、電渦流式2、自感式（線圈、鐵心、銜鐵組成）：變氣隙式、變面積式、螺管式、差動(dòng)式自感傳感器變間隙型：圖詳見(jiàn)53頁(yè)：（N為線圈匝數(shù)，磁路總電阻）差動(dòng)式自感傳感器：兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的自感線圈組合在一起形成差動(dòng)式電感傳感器，提高靈敏度，減少測(cè)量誤差3、互感式電感傳感器:即差動(dòng)變壓器工作原理類(lèi)似變壓器，但接線方式是差動(dòng)的，用來(lái)測(cè)量被測(cè)量轉(zhuǎn)化為互感系數(shù)M的變化4、電渦流式傳感器：根據(jù)電磁感應(yīng)定律，塊狀金屬在變化的磁場(chǎng)或做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)將產(chǎn)生旋渦狀的感應(yīng)電流，稱(chēng)為電渦流

5、電渦流式傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、頻率響應(yīng)寬、靈敏度高、測(cè)量范圍大、干擾能力強(qiáng)第七章 電容式傳感器1、電容式傳感器工作原理和結(jié)構(gòu)：（為介電常數(shù) A為面積 d為間距）兩塊平行金屬板組成的平板電容器。2、電容式傳感器分為變面積、變間隙、變介電常數(shù)式3、電容式傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：溫度穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、響應(yīng)好缺點(diǎn)：輸出阻抗高、負(fù)載能力差、寄生電容影響大4、RLC傳感器對(duì)比電阻式：由于電阻供電后產(chǎn)生熱量電感式：由于存在銅、磁、渦流損容易發(fā)熱產(chǎn)生零飄電容式：本身發(fā)熱少與電極材料無(wú)關(guān)，損耗小第八章 壓電式傳感器1、壓電式傳感器是一種無(wú)源傳感器，又稱(chēng)為自發(fā)電式傳感器或機(jī)電轉(zhuǎn)換傳感器2、壓電式傳感器具有：體積小、質(zhì)量輕、

6、頻響大、信噪比強(qiáng)3、壓電效應(yīng)分為：正向和逆向4、壓電材料可分為：壓電晶體、壓電陶瓷、高分子壓電材料石英晶體（）是最常用的壓電晶體5、并聯(lián)時(shí)輸出電壓、輸出電容與極板上的電荷量與單片各值的關(guān)系為串聯(lián)時(shí)，輸出電壓輸出電容與極板上的電荷量與單片各值的關(guān)系為第九章 超聲波傳感器1、頻率高于20kHz的機(jī)械振動(dòng)為超聲波2、超聲波傳感器傳輸方式：縱波、橫波、表面波3、公式：4、超聲波傳感器用途：超聲清洗、超聲加工、超聲檢測(cè)、超聲醫(yī)療5、超聲波：連續(xù)超聲波和脈沖波第十章 霍爾傳感器1、霍爾效應(yīng)的概念：恒定電流通過(guò)金屬薄片，并將其置于磁場(chǎng)中，在其兩側(cè)將產(chǎn)生與磁場(chǎng)強(qiáng)度成正比的電動(dòng)勢(shì)2、公式：（：霍爾系數(shù) I：激勵(lì)

7、電流B：磁感應(yīng)強(qiáng)度d：霍爾元件厚度）令，則（為霍爾元件的靈敏度，一般要求靈敏度越大越好，所以霍爾元件厚度都比較薄）如果B與平面法線方向成一角度時(shí)，則3、霍爾特征參數(shù)：輸入輸出電阻、靈敏度、激勵(lì)電流、不等位電勢(shì)電阻、溫度系數(shù)4、霍爾集成傳感器分為：線性型和開(kāi)關(guān)型5、霍爾傳感器的應(yīng)用：角位移測(cè)量、加速度、電流、壓力、計(jì)數(shù)第十一章 光電傳感器1、光電式傳感器是將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏康膫鞲衅?、理論基礎(chǔ)是光電效應(yīng)（內(nèi)、外光電、光生伏特）內(nèi)光電（能使物體電阻率改變）：光敏電阻、二極管、晶閘管（半導(dǎo)體元件）外光電（能使粒子逸出物體表面）：光電管、倍增管、攝像管（玻璃真空管元件）光生伏特（能使物體產(chǎn)生一定方向的

8、電動(dòng)勢(shì)）：光電池（半導(dǎo)體元件）3、公式：（普朗克常量）4、光敏電阻特性（光導(dǎo)管）光電二極管、光電池特性：伏安、光照、光譜、頻率、溫度第十二章 熱電式傳感器1、熱電式傳感器是一種將溫度變化轉(zhuǎn)換為電量的裝置2、熱電式傳感器的原理基于熱電效應(yīng)3、熱點(diǎn)效應(yīng)：將兩種不同的導(dǎo)體A、B兩端連接組成閉合回路，并使兩端處于不同的溫度環(huán)境中，在回路中會(huì)產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)而形成電流，這樣的現(xiàn)象稱(chēng)為熱電效應(yīng)。4、這樣的兩種不同的組合稱(chēng)為熱電偶，為熱端，為冷端。實(shí)驗(yàn)證明，熱電動(dòng)勢(shì)與熱電偶兩端的溫度差成比例，即：中間溫度定律：K與導(dǎo)體的電子濃度有關(guān)5、當(dāng)熱電偶的材料均勻時(shí)，與熱電偶材料材料的成分和冷熱兩端的溫差有關(guān)若冷端溫度恒定，熱電動(dòng)勢(shì)與被測(cè)溫度成單值關(guān)系同種金屬導(dǎo)體不能構(gòu)成熱電偶，熱電偶兩端溫度相同不能測(cè)溫圖中粗線表示負(fù)極，細(xì)線表示正極6、熱電偶材