傳感器與檢測(cè)技術(shù)知識(shí)點(diǎn)歸納

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上傳感器知識(shí)點(diǎn)歸納1、傳感器定義：:是能夠感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。組成：敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、信號(hào)轉(zhuǎn)換電路靜態(tài)特性：1）線性度：指?jìng)鞲衅鬏敵雠c輸入之間的線性程度。在采用直線擬合線性化時(shí)，輸出輸入的校正曲線與其擬合曲線之間的最大偏差，就稱為非線性誤差或線性度2）遲滯：傳感器在正(輸入量增大)反（輸入量減?。┬谐讨休敵鲚斎肭€不重合稱為遲滯。、重復(fù)性：重復(fù)性是指?jìng)鞲衅髟谳斎氚赐环较蜻B續(xù)多次變動(dòng)時(shí)所得特性曲線不一致的程度。3）靈敏度：傳感器輸出的變化量 y與引起該變化量的輸入變化量 x之比即為其靜態(tài)靈敏度，其表達(dá)式為K=y/x4）漂移：漂

2、移指在一定時(shí)間間隔內(nèi)，傳感器輸出量存在著與被測(cè)輸入量無(wú)關(guān)的、不需要的變化。漂移包括零點(diǎn)漂移與靈敏度漂移。分類(lèi)：1. 按能傳感器輸出的信號(hào)類(lèi)型分類(lèi)：1）模擬傳感器 2）數(shù)字傳感器 3）膺數(shù)字傳感器 4）開(kāi)關(guān)傳感器2. 按能量的轉(zhuǎn)換情況分類(lèi)：（1）能量控制型傳感器（2）能量轉(zhuǎn)換型傳感器2.1電阻式傳感器定義：是一種將被測(cè)非電物理量的變化轉(zhuǎn)換成導(dǎo)電材料的電阻值變化的裝置。工作原理：將被測(cè)物理量的變化轉(zhuǎn)換成電阻值的變化，再經(jīng)相應(yīng)的測(cè)量電路和裝置顯示或記錄被測(cè)量值的變化1、電阻應(yīng)變片定義：是一種能將被測(cè)試件上的應(yīng)變變化轉(zhuǎn)換成電阻變化的傳感元件。分類(lèi)：1)絲式 2)箔式 3)薄膜式工作原理：彈性敏感元件受

3、到所測(cè)量的力而產(chǎn)生形變，并使附著其上的電阻應(yīng)變片一起變形，電阻應(yīng)變片再將變形轉(zhuǎn)換為電阻值變化，從而可以測(cè)量多種物理量。電阻應(yīng)變效應(yīng)：金屬導(dǎo)體在外力作用下發(fā)生機(jī)械形變時(shí)，其電阻隨著它的機(jī)械形變的變化而發(fā)生變化的現(xiàn)象。電阻計(jì)算公式：R=l/A 伏安法測(cè)電阻電路 直流/交流電阻特性：橫向效應(yīng)、動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性、溫度效應(yīng)橫向效應(yīng)：既敏感縱向應(yīng)變，又同時(shí)受軸向應(yīng)變影響使其靈敏系數(shù)K較整長(zhǎng)電阻絲的靈敏系數(shù)K0小的現(xiàn)象.2.2電感式傳感器定義：利用線圈自感或互感的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)量的一種裝置分類(lèi)：轉(zhuǎn)換原理：自感式、互感式、電渦流式 結(jié)構(gòu)形式：變氣隙型、變面積型、螺線管型 1、自感式傳感器（由線圈、鐵芯及銜鐵組成）工

4、作原理：傳感器的運(yùn)動(dòng)部分與銜鐵相連。當(dāng)被測(cè)量變化時(shí)，使銜鐵產(chǎn)生位移，引起磁路中磁阻變化，從而導(dǎo)致電感線圈的電感量變化。2、互感式傳感器工作原理：被測(cè)的非電量變化轉(zhuǎn)換為線圈互感變化的一種磁電裝置。工作原理類(lèi)似于變壓器。初、次級(jí)繞組的耦合能隨銜鐵的移動(dòng)而變化，即繞組間的互感隨被測(cè)位移的改變而變化。3、電渦流式傳感器的基本原理：利用金屬導(dǎo)體在交流磁場(chǎng)中的電渦流效應(yīng)導(dǎo)致線圈阻抗變化。 電渦流效應(yīng)：金屬導(dǎo)體置于交變磁場(chǎng)中會(huì)產(chǎn)生電渦流，且該電渦流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反的一種物理現(xiàn)象電渦流式傳感器可分為高頻反射式和低頻透射式兩類(lèi)。2.3電容式傳感器定義：將被測(cè)非電量的變化轉(zhuǎn)換為電容量的變化率，進(jìn)而

5、實(shí)現(xiàn)從非電量到電量轉(zhuǎn)化的元件。分類(lèi)：變極距型、變面積型、變介質(zhì)型特點(diǎn)：1）高容抗、小功率 2）動(dòng)態(tài)范圍大，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快 3）零漂小 4）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng) 5）分布電容影響嚴(yán)重應(yīng)用：1）電容式壓力傳感器2）電容式加速度傳感器3）電容式測(cè)厚傳感器2.4壓電式傳感器應(yīng)用：壓電式測(cè)力傳感器、壓電式金屬加工切削力測(cè)量、壓電式加速度傳感器、壓電式玻璃破碎報(bào)警器（高分子壓電測(cè)振薄膜粘貼在玻璃上，可以感受到玻璃破碎時(shí)會(huì)發(fā)出的振動(dòng)，并將電壓信號(hào)傳送給集中報(bào)警系統(tǒng)，當(dāng)玻璃遭暴力打碎的瞬間，壓電薄膜感受到劇烈振動(dòng)，表面產(chǎn)生電荷，在兩個(gè)輸出引腳之間產(chǎn)生窄脈沖報(bào)警信號(hào)。）壓電效應(yīng)：某些物質(zhì)沿某一方向受到外力作用時(shí)，會(huì)產(chǎn)

6、生變形，同時(shí)內(nèi)部產(chǎn)生極化現(xiàn)象，在這種材料的兩個(gè)表面產(chǎn)生符號(hào)相反的電荷，當(dāng)外力去掉后，又重新恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)。當(dāng)作用力方向改變時(shí)，電荷極性也隨之改變。這種機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的現(xiàn)象稱為“正壓電效應(yīng)”或“順壓電效應(yīng)”。當(dāng)在某些物質(zhì)的極化方向上施加電場(chǎng)，這些材料在某一方向上產(chǎn)生機(jī)械變形或機(jī)械壓力；當(dāng)外加電場(chǎng)撤去時(shí)，這些變形或應(yīng)力也隨之消失。這種電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的現(xiàn)象稱為“逆壓電效應(yīng)”或“電致伸縮效應(yīng)”。壓電效應(yīng)的特點(diǎn)：1）可逆性2）瞬時(shí)性3）不穩(wěn)定性2.5磁電式傳感器定義：將被測(cè)量轉(zhuǎn)換成感電動(dòng)勢(shì)輸出的一種傳感器。分類(lèi)：1）磁電感應(yīng)式傳感器2）霍爾式傳感器3）磁敏式傳感器 1、磁電感應(yīng)式傳感器分類(lèi)：變磁

7、通式、恒磁通式 2、霍爾傳感器霍爾效應(yīng)：置于磁場(chǎng)中的靜止載流導(dǎo)體，當(dāng)它的電流方向與磁場(chǎng)方向不一致時(shí)，載流導(dǎo)體會(huì)在平行于電流和磁場(chǎng)方向上的兩個(gè)面之間產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，該電勢(shì)稱霍爾電勢(shì)。產(chǎn)生不等位電勢(shì)的原因有：a)霍爾電極安裝位置不對(duì)稱或不在同一等電位面上b)半導(dǎo)體材料不均勻造成了電阻率不均勻或是幾何尺寸不均勻c)激勵(lì)電極接觸不良造成激勵(lì)電流不均勻分布。應(yīng)用：霍爾式微位移傳感器、霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器2.6光電式傳感器（由光源、光學(xué)通路級(jí)光電元件組成）定義：將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的傳感器。工作原理：采用光學(xué)元件作為檢測(cè)元件，首先將被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的變化，然后聽(tīng)過(guò)光電器件將相應(yīng)光信號(hào)

8、轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。應(yīng)用：1）輻射式2）吸收式3）反射式4）遮光式外光電效應(yīng)：在光線作用下物體內(nèi)的電子逸出物體表面向外發(fā)射的物理現(xiàn)象。內(nèi)光電效應(yīng)：物體受到光照后所產(chǎn)生的光電子只在物質(zhì)內(nèi)部而不會(huì)逸出物體外部。2.7熱電式傳感器熱電效應(yīng)：兩種不同類(lèi)型的金屬導(dǎo)體，導(dǎo)體兩端分別接在一起構(gòu)成閉合回路，當(dāng)兩個(gè)結(jié)點(diǎn)溫度不等有溫差時(shí)，回路里會(huì)產(chǎn)生熱電勢(shì)，形成電流。熱電偶定律： 1、均質(zhì)導(dǎo)體定律如果熱電偶回路中的兩個(gè)熱電極材料相同，無(wú)論兩接點(diǎn)的溫度如何，熱電動(dòng)勢(shì)均為零；反之，如果有熱電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，兩個(gè)熱電極的材料則一定是不同的。2、中間導(dǎo)體定律在熱電偶回路中接入第三種導(dǎo)體C，只要第三種導(dǎo)體的兩接點(diǎn)溫度相同，則回路中總的熱電動(dòng)勢(shì)不變。3、中間溫度定律熱電偶在兩接點(diǎn)溫度分別為T(mén)、T0時(shí)的熱電動(dòng)勢(shì)等于該熱電偶在接點(diǎn)溫度分別為T(mén)、Tn和接點(diǎn)溫度分別為T(mén)n、T0時(shí)的相應(yīng)熱電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和。冷端處理及補(bǔ)償原因1、熱電偶熱電勢(shì)的大小是熱端溫度和冷端的函數(shù)差，為保