傳感器與檢測(cè)技術(shù)（共5篇）

傳感器與檢測(cè)技術(shù)（共5篇）第一篇：傳感器與檢測(cè)技術(shù)第一章傳感器與檢測(cè)技術(shù)第一節(jié)：機(jī)電一體化系統(tǒng)常用傳感器p11.傳感器的組成由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件及其轉(zhuǎn)換電路三部分組成①敏感元件是直接感受被測(cè)物理量，并確定元件及其基本轉(zhuǎn)換電路②轉(zhuǎn)換元件是將敏感元件輸出的非電量轉(zhuǎn)換成電路參數(shù)及電流或電壓等電信號(hào)③基本轉(zhuǎn)換電路則將該電信號(hào)轉(zhuǎn)換成便于傳輸、處理的電量p12.傳感器的分類p1①按被測(cè)量對(duì)象分類②按工作機(jī)理分類③按被測(cè)物理量分類④按工作原理分類⑤按傳感器能量源分類⑥按輸出信號(hào)的性質(zhì)分類p2三、傳感器的特性及主要性能指標(biāo)p41、傳感器的靜態(tài)特性2、傳感器的動(dòng)態(tài)特性3、傳感器的性能指標(biāo)p4①高精度、低成本②高靈敏度③工作可靠④穩(wěn)定性好⑤抗干擾能力強(qiáng)⑥動(dòng)態(tài)特性良好⑦結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、小巧，使用維護(hù)方便，通用性強(qiáng)p4第二節(jié)：傳感器檢測(cè)技術(shù)的地位和作用p5第三節(jié)：1.測(cè)量范圍及量程p62.靈敏度p63.線性度p74.重復(fù)性p75.穩(wěn)定性：穩(wěn)定性即在相同條件、相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，其輸入/輸出特性不發(fā)生變化的能力p76.精確度p77.動(dòng)態(tài)特性：傳感器的動(dòng)態(tài)特性反映了傳感器對(duì)于隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)量的響應(yīng)特性p88.環(huán)境參數(shù)p8第四節(jié)：傳感器的標(biāo)定與校準(zhǔn)p91.傳感器的靜態(tài)標(biāo)定p92.傳感器的動(dòng)態(tài)標(biāo)定p10第五節(jié)：傳感器與檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展方向。1.開發(fā)新型傳感器p112.傳感檢測(cè)技術(shù)的智能化p113.復(fù)合傳感器：復(fù)合傳感器是同時(shí)檢測(cè)幾種物理量具有復(fù)合檢測(cè)功能的傳感器p124.研究生物感官，開發(fā)仿生傳感器p12第二章第一節(jié)：參量型位移傳感器p131.電阻式位移傳感器p132.電阻應(yīng)應(yīng)變式位移傳感器p153.電容式位移傳感器p154.電感式位移傳感器p20第二節(jié)：發(fā)電型位移傳感器—壓電位移傳感器p25第三節(jié)：大位移傳感器p261.磁柵式位移傳感器p262.光柵式位移傳感器p273.感應(yīng)同步器p294.激光式位移傳感器p31第三章力、扭矩和壓力傳感器p34第一節(jié)：測(cè)力傳感器p341.電阻應(yīng)變式測(cè)力傳感器p342.壓電式力傳感器p41①壓電效應(yīng)p41②壓電晶體及材料③壓電式傳感器的等效電路和前置放大器p423.壓磁式力傳感器p44①效應(yīng)p44②工作原理p45③結(jié)構(gòu)p45第二節(jié)：扭矩傳感器p461.電阻應(yīng)變式扭矩傳感器p462.壓磁式扭矩儀p483.電容式扭矩測(cè)量?jī)xp494.光電式扭矩測(cè)量?jī)xp495.鋼弦式扭矩傳感器p50第三節(jié)：壓力傳感器p501.液柱式壓力轉(zhuǎn)換原理p502.活塞式壓力轉(zhuǎn)換原理p513.彈性式壓力傳感元件p514.電量式壓力計(jì)p53①電容式壓力傳感器p53②應(yīng)變式壓力傳感器p53③壓阻式壓力傳感器p54④電感式壓力傳感器⑤渦流式壓力傳感器p55⑥霍爾式壓力傳感器p55⑦壓電式壓力傳感器p55第四章速度、加速度傳感器p57第一節(jié)：速度傳感器p571.直流測(cè)速發(fā)電機(jī)p572.交流測(cè)速發(fā)電機(jī)p583.線振動(dòng)速度傳感器p594.變磁通式速度傳感器p605.霍爾式和電渦流式轉(zhuǎn)速傳感器p616.陀螺式角速度傳感器p627.流速風(fēng)速傳感器p64第二節(jié)：加速度傳感器p661.壓電式加速度傳感器p672.應(yīng)變式加速度傳感器p693.磁致伸縮式振動(dòng)加速度傳感器p734.力平衡式伺服加速度傳感器p735.單片微型平衡式伺服加速度傳感器p756.慣性傾角加速度傳感器p76第五章視覺、觸覺傳感器p77第一節(jié)：視覺傳感器p771.光電式攝像機(jī)原理p77固體半導(dǎo)體攝像機(jī)原理p783.激光式視覺傳感器原理p784.紅外圖像傳感器原理p78第二節(jié)：人工視覺p801.人工視覺系統(tǒng)的硬件構(gòu)成p802.物體識(shí)別p81第三節(jié)：觸覺傳感器p851.接觸覺傳感器p862.壓覺傳感器p873.滑動(dòng)覺傳感器p88第六章第一節(jié)：熱電偶式傳感器p901.基本原理p902.熱電偶組成、分類及其特點(diǎn)p91第二節(jié)：電阻式溫度傳感器p931.金屬熱電阻溫度傳感器p932.熱敏電阻溫度傳感器p94第三節(jié)：非接觸式溫度傳感器p951.全輻射溫度傳感器p952.高度式溫度傳感器p963.比色溫度傳感器p97第四節(jié)：半導(dǎo)體溫度傳感器p98第七章氣敏、溫度、水份傳感器p100第一節(jié)：氣敏傳感器p1001.氣敏元件工作機(jī)理p1002.常用氣敏元件的種類p101①燒結(jié)型氣敏元件p101②薄膜型氣敏元件p101③厚膜氣敏元件p1023.氣敏元件的幾種應(yīng)用實(shí)例p102第二節(jié)：溫度傳感器p1051.相對(duì)濕度與絕對(duì)濕度p1062.氯化鋰濕敏元件p1063.半導(dǎo)體陶瓷濕敏元件p1074.熱敏電阻式濕敏元件p1085.高分子膜濕敏元件p1096.金屬氧化物陶瓷濕敏元件p1117.結(jié)露傳感器p112第三節(jié)：水份傳感器p1131.水份傳感器的工作原理與結(jié)構(gòu)p1132.直流電阻式水份計(jì)的結(jié)構(gòu)原理p114第八章傳感檢測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成p116第一節(jié)：傳感檢測(cè)系統(tǒng)的組成p116第二節(jié)：電橋p1171.電橋工作原理p1172.電橋的分類與應(yīng)用p1183.電橋的工作特性指標(biāo)p1204.電橋調(diào)零p122第三節(jié)：調(diào)制與解調(diào)p1221.調(diào)制p1232.解調(diào)p124第四節(jié)：濾波器p1261.無(wú)源濾波器p1262.有源濾波器p1293.數(shù)字濾波p136第五節(jié)：數(shù)/模和模/數(shù)的轉(zhuǎn)換p1371.數(shù)/模轉(zhuǎn)換原理p1372.數(shù)/模轉(zhuǎn)換器芯片介紹p1383.數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的技術(shù)指標(biāo)p1394.模/數(shù)轉(zhuǎn)換原理p1405.模/數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片介紹p1426.模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的技術(shù)指標(biāo)p143第六節(jié)：傳感器與模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的連接通道p1431.放大與濾波環(huán)節(jié)p1432.多路模擬開關(guān)環(huán)節(jié)p1453.采樣保持環(huán)節(jié)p1464.模/數(shù)轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)p148第七節(jié)：傳感檢測(cè)信號(hào)的細(xì)分與辨向原理p1491.四倍細(xì)分原理p1492.辨向原理p1513.細(xì)分、辨向常用電路p152第八節(jié)：傳感檢測(cè)系統(tǒng)中的抗干擾問題p1531.干擾與噪聲p1532.抑制干擾的方法p1543.典型噪聲干擾的抑制p156第九節(jié)：傳感檢測(cè)系統(tǒng)中的微機(jī)接口p1561.接口的基本方式p1572.A/D轉(zhuǎn)換器與CPU連接需解決的技術(shù)問題p1573.數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口的典型結(jié)構(gòu)p1584.A/D轉(zhuǎn)換器與CPU的接口示例p1595.傳感檢測(cè)系統(tǒng)的顯示器及其接口p163第十節(jié)：傳感器信號(hào)的溫度補(bǔ)償及線性化的計(jì)算機(jī)處理p1681.溫度補(bǔ)償?shù)奶幚矸椒╬1682.線性化處理方法p1683.線性化與溫度補(bǔ)償實(shí)例p170第九章信號(hào)分析及其在測(cè)試中的應(yīng)用p173第一節(jié)：信號(hào)的分類p1731.確定性信號(hào)p1732.非確定性信號(hào)p1733.模擬信號(hào)與離散信號(hào)p174第二節(jié)：信號(hào)的幅值描述p1741.信號(hào)的均值up1742.信號(hào)的方差p1753.信號(hào)的均方值p1754.信號(hào)的概率密度函數(shù)p（x）p175第三節(jié)：信號(hào)的相關(guān)描述p176第四節(jié)：信號(hào)的頻域描述p1781.周期信號(hào)與離散頻譜—傅里葉級(jí)數(shù)p1782.非周期信號(hào)與連續(xù)頻譜—傅里葉變換p1823.傅里葉變換的基本性質(zhì)p1834.非確定性信號(hào)的功率譜密度函數(shù)p184第五節(jié)：信號(hào)分析在振動(dòng)測(cè)試中的應(yīng)用p1881.振動(dòng)的類型p1882.振動(dòng)的激勵(lì)方式p1893.激振器p190第十章傳感器在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用p200第一節(jié)：傳感器在工業(yè)機(jī)器人中的應(yīng)用p2001.零位和極限位置的檢測(cè)p2002.位移量的檢測(cè)p2013.速度加速度的檢測(cè)p2014.外部信息傳感器在電弧焊機(jī)器人中的應(yīng)用p201第二節(jié)：傳感器在CNC機(jī)床與加工中心的應(yīng)用p2031.傳感器在位置反饋系統(tǒng)中的應(yīng)用p2032.傳感器在速度反饋系統(tǒng)中應(yīng)用p203第三節(jié)：傳感器在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)中的應(yīng)用p204第四節(jié)：傳感器在汽車機(jī)電一體化中應(yīng)用p208第五節(jié)：傳感器在家用電器中的應(yīng)用p218第二篇：傳感器與檢測(cè)技術(shù)論文光電傳感器--太陽(yáng)能電池板太陽(yáng)能電池板是利用光生伏特效應(yīng)原理制造的。在光線作用下能夠使物體產(chǎn)生一定方向的電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象叫做光生伏特效應(yīng)?；谠撔?yīng)的光電器件有光電池和光敏二極管、三極管。太陽(yáng)能電池是通過光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。以光電效應(yīng)工作的薄膜式太陽(yáng)能電池為主流，而以光化學(xué)效應(yīng)工作的濕式太陽(yáng)能電池則還處于萌芽階段。太陽(yáng)能電池板Solarpanel分類：晶體硅電池板：多晶硅太陽(yáng)能電池、單晶硅太陽(yáng)能電池。非晶硅電池板：薄膜太陽(yáng)能電池、有機(jī)太陽(yáng)能電池?；瘜W(xué)染料電池板：染料敏化太陽(yáng)能電池。太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)由太陽(yáng)能電池組、太陽(yáng)能控制器、蓄電池（組）組成。如輸出電源為交流220V或110V，還需要配置逆變器。各部分的作用為：（一）太陽(yáng)能電池板：太陽(yáng)能電池板是太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中價(jià)值最高的部分。其作用是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，或送往蓄電池中存儲(chǔ)起來，或推動(dòng)負(fù)載工作。太陽(yáng)能電池板的質(zhì)量和成本將直接決定整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量和成本。（二）太陽(yáng)能控制器：太陽(yáng)能控制器的作用是控制整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并對(duì)蓄電池起到過充電保護(hù)、過放電保護(hù)的作用。在溫差較大的地方，合格的控制器還應(yīng)具備溫度補(bǔ)償?shù)墓δ?。其他附加功能如光控開關(guān)、時(shí)控開關(guān)都應(yīng)當(dāng)是控制器的可選項(xiàng)。（三）蓄電池：一般為鉛酸電池，一般有12V和24V這兩種，小微型系統(tǒng)中，也可用鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰電池。其作用是在有光照時(shí)將太陽(yáng)能電池板所發(fā)出的電能儲(chǔ)存起來，到需要的時(shí)候再釋放出來。（四）逆變器：在很多場(chǎng)合，都需要提供AC220V、AC110V的交流電源。由于太陽(yáng)能的直接輸出一般都是DC12V、DC24V、DC48V。為能向AC220V的電器提供電能，需要將太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)出的直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能，因此需要使用DC-AC逆變器。在某些場(chǎng)合，需要使用多種電壓的負(fù)載時(shí)，也要用到DC-DC逆變器，如將24VDC的電能轉(zhuǎn)換成5VDC的電能（注意，不是簡(jiǎn)單的降壓）。晶體硅太陽(yáng)能電池的制作過程：晶體硅太陽(yáng)能電池“硅”是我們這個(gè)星球上儲(chǔ)藏最豐量的材料之一。自從19世紀(jì)科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了晶體硅的半導(dǎo)體特性后，它幾乎改變了一切，甚至人類的思維。20世紀(jì)末，我們的生活中處處可見“硅”的身影和作用，晶體硅太陽(yáng)能電池是近15年來形成產(chǎn)業(yè)化最快的。生產(chǎn)過程大致可分為五個(gè)步驟：a、提純過程b、拉棒過程c、切片過程d、制電池過程e、封裝過程。太陽(yáng)能電池的應(yīng)用：太陽(yáng)能電池,1971年首次應(yīng)用于我國(guó)發(fā)射的衛(wèi)星上。1973年開始將太陽(yáng)能電池用于地面。由于受到價(jià)格和產(chǎn)量的限制,市場(chǎng)發(fā)展很緩慢,除了作為衛(wèi)星電源,在地面上太陽(yáng)能電池僅用于小功率電源系統(tǒng),如航標(biāo)燈、鐵路信號(hào)系統(tǒng)等。2002年,國(guó)家有關(guān)部委啟動(dòng)了“西部省區(qū)無(wú)電鄉(xiāng)通電計(jì)劃”,通過光伏和小型風(fēng)力發(fā)電解決西部七省區(qū)無(wú)電鄉(xiāng)的用電問題。這一項(xiàng)目的啟動(dòng)大大刺激了太陽(yáng)能發(fā)電產(chǎn)業(yè),國(guó)內(nèi)建起了幾條太陽(yáng)能電池的封裝線,使太陽(yáng)能電池的年生產(chǎn)量迅速增加。目前太陽(yáng)能電池已經(jīng)開始廣泛用于通信、交通、民用產(chǎn)品等各個(gè)領(lǐng)域,光伏發(fā)電不但列入到國(guó)家的攻關(guān)計(jì)劃,而且列入國(guó)家電力建設(shè)計(jì)劃,同時(shí)也在一些重大工程項(xiàng)目中得到應(yīng)用。2003年底，我國(guó)太陽(yáng)能電池的累計(jì)裝機(jī)達(dá)到5萬(wàn)千。目前，光伏發(fā)電已遍及我國(guó)西部各省區(qū)、以及中部和東部的部分省、市、自治區(qū)，投入總規(guī)模已經(jīng)超過30億元人民幣。太陽(yáng)能電池高效和低價(jià)統(tǒng)一始終是國(guó)際開發(fā)的目標(biāo)。太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要考慮如下因素：?jiǎn)栴}1、太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)在哪里使用？該地日光輻射情況如何？問題2、系統(tǒng)的負(fù)載功率多大？問題3、系統(tǒng)的輸出電壓是多少，直流還是交流？問題4、系統(tǒng)每天需要工作多少小時(shí)？問題5、如遇到?jīng)]有日光照射的陰雨天氣，系統(tǒng)需連續(xù)供電多少天？問題6、負(fù)載的情況，純電阻性、電容性還是電感性，啟動(dòng)電流多大？問題7、系統(tǒng)需求的數(shù)量？太陽(yáng)能電池的原理太陽(yáng)光照在半導(dǎo)體p-n結(jié)上，形成新的空穴-電子對(duì)，在p-n結(jié)電場(chǎng)的作用下，空穴由n區(qū)流向p區(qū)，電子由p區(qū)流向n區(qū)，接通電路后就形成電流。這就是光電效應(yīng)太陽(yáng)能電池的工作原理。一、太陽(yáng)能發(fā)電方式太陽(yáng)能發(fā)電有兩種方式，一種是光—熱—電轉(zhuǎn)換方式，另一種是光—電直接轉(zhuǎn)換方式。（1）光—熱—電轉(zhuǎn)換方式通過利用太陽(yáng)輻射產(chǎn)生的熱能發(fā)電，一般是由太陽(yáng)能集熱器將所吸收的熱能轉(zhuǎn)換成工質(zhì)的蒸氣，再驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。前一個(gè)過程是光—熱轉(zhuǎn)換過程；后一個(gè)過程是熱—電轉(zhuǎn)換過程，與普通的火力發(fā)電一樣.太陽(yáng)能熱發(fā)電的缺點(diǎn)是效率很低而成本很高，估計(jì)它的投資至少要比普通火電站貴5～10倍.一座1000MW的太陽(yáng)能熱電站需要投資20～25億美元，平均1kW的投資為2000～2500美元。因此，目前只能小規(guī)模地應(yīng)用于特殊的場(chǎng)合，而大規(guī)模利用在經(jīng)濟(jì)上很不合算，還不能與普通的火電站或核電站相競(jìng)爭(zhēng)。（2）光—電直接轉(zhuǎn)換方式該方式是利用光電效應(yīng)，將太陽(yáng)輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能，光—電轉(zhuǎn)換的基本裝置就是太陽(yáng)能電池。太陽(yáng)能電池是一種由于光生伏特效應(yīng)而將太陽(yáng)光能直接轉(zhuǎn)化為電能的器件，是一個(gè)半導(dǎo)體光電二極管，當(dāng)太陽(yáng)光照到光電二極管上時(shí)，光電二極管就會(huì)把太陽(yáng)的光能變成電能，產(chǎn)生電流。當(dāng)許多個(gè)電池串聯(lián)或并聯(lián)起來就可以成為有比較大的輸出功率的太陽(yáng)能電池方陣了。太陽(yáng)能電池是一種大有前途的新型電源，具有永久性、清潔性和靈活性三大優(yōu)點(diǎn).太陽(yáng)能電池壽命長(zhǎng)，只要太陽(yáng)存在，太陽(yáng)能電池就可以一次投資而長(zhǎng)期使用；與火力發(fā)電、核能發(fā)電相比，太陽(yáng)能電池不會(huì)引起環(huán)境污染；太陽(yáng)能電池可以大中小并舉，大到百萬(wàn)千瓦的中型電站，小到只供一戶用的太陽(yáng)能電池組，這是其它電源無(wú)法比擬的電池板原料：玻璃，EVA，電池片、鋁合金殼、包錫銅片、不銹鋼支架、蓄電池等。太陽(yáng)能電池板新型涂層研發(fā)成功美國(guó)倫斯勒理工學(xué)院研究人員2008年開發(fā)出一種新型涂層，將其覆蓋在太陽(yáng)能電池板上能使后者的陽(yáng)光吸收率提高到96.2%，而普通太陽(yáng)能電池板的陽(yáng)光吸收率僅為70%左右。新涂層主要解決了兩個(gè)技術(shù)難題，一是幫助太陽(yáng)能電池板吸收幾乎全部的太陽(yáng)光譜，二是使太陽(yáng)能電池板吸收來自更大角度的太陽(yáng)光，從而提高了太陽(yáng)能電池板吸收太陽(yáng)光的效率。普通太陽(yáng)能電池板通常只能吸收部分太陽(yáng)光譜，而且通常只在吸收直射的太陽(yáng)光時(shí)工作效率較高，因此很多太陽(yáng)能裝置都配備自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)，以保證太陽(yáng)能電池板始終與太陽(yáng)保持最有利于吸收能量的角度。多元化合物太陽(yáng)電池除了常用的單晶、多晶、非晶硅電池之外，多元化合物太陽(yáng)電池指不是用單一元素半導(dǎo)體材料制成的太陽(yáng)電池。現(xiàn)在各國(guó)研究的品種繁多，大多數(shù)尚未工業(yè)化生產(chǎn)，主要有以下幾種：a)硫化鎘太陽(yáng)能電池b)砷化鎵太陽(yáng)能電池c)銅銦硒太陽(yáng)能電池(新型多元帶隙梯度Cu(In,Ga)Se2薄膜太陽(yáng)能電池)全球太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀據(jù)Dataquest的統(tǒng)計(jì)資料顯示,目前全世界共有136個(gè)國(guó)家投入普及應(yīng)用太陽(yáng)能電池的熱潮中,其中有95個(gè)國(guó)家正在大規(guī)模地進(jìn)行太陽(yáng)能電池的研制開發(fā),積極生產(chǎn)各種相關(guān)的節(jié)能新產(chǎn)品。1998年,全世界生產(chǎn)的太陽(yáng)能電池,其總的發(fā)電量達(dá)1000兆瓦,1999年達(dá)2850兆瓦。2000年,全球有將近4600家廠商向市場(chǎng)提供光電池和以光電池為電源的產(chǎn)品。目前,許多國(guó)家正在制訂中長(zhǎng)期太陽(yáng)能開發(fā)計(jì)劃,準(zhǔn)備在21世紀(jì)大規(guī)模開發(fā)太陽(yáng)能，美國(guó)能源部推出的是國(guó)家光伏計(jì)劃,日本推出的是陽(yáng)光計(jì)劃。NREL光伏計(jì)劃是美國(guó)國(guó)家光伏計(jì)劃的一項(xiàng)重要的內(nèi)容，該計(jì)劃在單晶硅和高級(jí)器件、薄膜光伏技術(shù)、PVMaT、光伏組件以及系統(tǒng)性能和工程、光伏應(yīng)用和市場(chǎng)開發(fā)等5個(gè)領(lǐng)域開展研究工作。美國(guó)還推出了太陽(yáng)能路燈“計(jì)劃”,旨在讓美國(guó)一部分城市的路燈都改為由太陽(yáng)能供電,根據(jù)計(jì)劃,每盞路燈每年可節(jié)電800度。日本也正在實(shí)施太陽(yáng)能“7萬(wàn)套工程計(jì)劃”，日本準(zhǔn)備普及的太陽(yáng)能住宅發(fā)電系統(tǒng),主要是裝設(shè)在住宅屋頂上的太陽(yáng)能電池發(fā)電設(shè)備,家庭用剩余的電量還可以賣給電力公司。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)家庭可安裝一部發(fā)電3000瓦的系統(tǒng)。歐洲則將研究開發(fā)太陽(yáng)能電池列入著名的“尤里卡”高科技計(jì)劃，推出了“10萬(wàn)套工程計(jì)劃”。這些以普及應(yīng)用光電池為主要內(nèi)容的“太陽(yáng)能工程”計(jì)劃是目前推動(dòng)太陽(yáng)能光電池產(chǎn)業(yè)大發(fā)展的重要?jiǎng)恿χ?。日本、韓國(guó)以及歐洲地區(qū)總共8個(gè)國(guó)家最近決定攜手合作,在亞洲內(nèi)陸及非洲沙漠地區(qū)建設(shè)世界上規(guī)模最大的太陽(yáng)能發(fā)電站,他們的目標(biāo)是將占全球陸地面積約1/4的沙漠地區(qū)的長(zhǎng)時(shí)間日照資源有效地利用起來,為30萬(wàn)用戶提供100萬(wàn)千瓦的電能。計(jì)劃將從2001年開始，花4年時(shí)間完成。目前,美國(guó)和日本在世界光伏市場(chǎng)上占有最大的市場(chǎng)份額。美國(guó)擁有世界上最大的光伏發(fā)電廠,其功率為7MW,日本也建成了發(fā)電功率達(dá)1MW的光伏發(fā)電廠。全世界總共有23萬(wàn)座光伏發(fā)電設(shè)備,以色列、澳大利亞、新西蘭居于領(lǐng)先地位。20世紀(jì)90年代以來,全球太陽(yáng)能電池行業(yè)以每年15%的增幅持續(xù)不斷地發(fā)展。據(jù)Dataquest發(fā)布的最新統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)報(bào)告顯示,美國(guó)、日本和西歐工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家在研究開發(fā)太陽(yáng)能方面的總投資,1998年達(dá)570億美元;1999年646億美元;2000年700億美元;2001年將達(dá)820億美元;2002年有望突破1000億美元。我國(guó)太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀我國(guó)對(duì)太陽(yáng)能電池的研究開發(fā)工作高度重視,早在七五期間,非晶硅半導(dǎo)體的研究工作已經(jīng)列入國(guó)家重大課題;八五和九五期間,我國(guó)把研究開發(fā)的重點(diǎn)放在大面積太陽(yáng)能電池等方面。2003年10月，國(guó)家發(fā)改委、科技部制定出未來5年太陽(yáng)能資源開發(fā)計(jì)劃，發(fā)改委“光明工程”將籌資100億元用于推進(jìn)太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用，計(jì)劃到2005年全國(guó)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)總裝機(jī)容量達(dá)到300兆瓦。2002年，國(guó)家有關(guān)部委啟動(dòng)了“西部省區(qū)無(wú)電鄉(xiāng)通電計(jì)劃”，通過太陽(yáng)能和小型風(fēng)力發(fā)電解決西部七省區(qū)無(wú)電鄉(xiāng)的用電問題。這一項(xiàng)目的啟動(dòng)大大刺激了太陽(yáng)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)，國(guó)內(nèi)建起了幾條太陽(yáng)能電池的封裝線，使太陽(yáng)能電池的年生產(chǎn)量迅速增加。我國(guó)目前已有10條太陽(yáng)能電池生產(chǎn)線,年生產(chǎn)能力約為4.5MW,其中8條生產(chǎn)線是從國(guó)外引進(jìn)的,在這8條生產(chǎn)線當(dāng)中,有6條單晶硅太陽(yáng)能電池生產(chǎn)線,2條非晶硅太陽(yáng)能電池生產(chǎn)線。據(jù)專家預(yù)測(cè),目前我國(guó)光伏市場(chǎng)需求量為每年5MW,2001～2010年,年需求量將達(dá)10MW,從2011年開始,我國(guó)光伏市場(chǎng)年需求量將大于20MW。目前國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能硅生產(chǎn)企業(yè)主要有洛陽(yáng)單晶硅廠、河北寧晉單晶硅基地和四川峨眉半導(dǎo)體材料廠等廠商，其中河北寧晉單晶硅基地是世界最大的太陽(yáng)能單晶硅生產(chǎn)基地，占世界太陽(yáng)能單晶硅市場(chǎng)份額的25％左右。在太陽(yáng)能電池材料下游市場(chǎng)，目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)太陽(yáng)能電池的企業(yè)主要有無(wú)錫尚德、南京中電、保定英利、河北晶澳、林洋新能源、蘇州阿特斯、常州天合、云南天達(dá)光伏科技、寧波太陽(yáng)能電源、京瓷（天津）太陽(yáng)能等公司，總計(jì)年產(chǎn)能在800MW以上。2009年，國(guó)務(wù)院根據(jù)工信提供的報(bào)告指出多晶硅產(chǎn)能過剩，實(shí)際業(yè)界人并不認(rèn)可，科技部已經(jīng)表態(tài)，多晶硅產(chǎn)能并不過剩。太陽(yáng)能電池發(fā)展市場(chǎng)當(dāng)電力、煤炭、石油等不可再生能源頻頻告急，能源問題日益成為制約國(guó)際社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸時(shí)，越來越多的國(guó)家開始實(shí)行“陽(yáng)光計(jì)劃”，開發(fā)太陽(yáng)能資源，尋求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動(dòng)力。歐洲一些高水平的核研究機(jī)構(gòu)也開始轉(zhuǎn)向可再生能源。在國(guó)際光伏市場(chǎng)巨大潛力的推動(dòng)下，各國(guó)的太陽(yáng)能電池制造業(yè)爭(zhēng)相投入巨資，擴(kuò)大生產(chǎn)，以爭(zhēng)一席之地。全球太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)1994-2004年10年里增長(zhǎng)了17倍，太陽(yáng)能電池生產(chǎn)主要分布在日本、歐洲和美國(guó)。2006年全球太陽(yáng)能電池安裝規(guī)模已達(dá)1744MW，較2005年成長(zhǎng)19％，整個(gè)市場(chǎng)產(chǎn)值已正式突破100億美元大關(guān)。2007年全球太陽(yáng)能電池產(chǎn)量達(dá)到3436MW，較2006年增長(zhǎng)了56%。中國(guó)對(duì)太陽(yáng)能電池的研究起步于1958年，20世紀(jì)80年代末期，國(guó)內(nèi)先后引進(jìn)了多條太陽(yáng)能電池生產(chǎn)線，使中國(guó)太陽(yáng)能電池生產(chǎn)能力由原來的3個(gè)小廠的幾百kW一下子提升到4個(gè)廠的4.5MW，這種產(chǎn)能一直持續(xù)到2002年，產(chǎn)量則只有2MW左右。2002年后，歐洲市場(chǎng)特別是德國(guó)市場(chǎng)的急劇放大和無(wú)錫尚德太陽(yáng)能電力有限公司的橫空出世及超常規(guī)發(fā)展給中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)帶來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇和示范效應(yīng)。目前，我國(guó)已成為全球主要的太陽(yáng)能電池生產(chǎn)國(guó)。2007年全國(guó)太陽(yáng)能電池產(chǎn)量達(dá)到1188MW，同比增長(zhǎng)293%。中國(guó)已經(jīng)成功超越歐洲、日本為世界太陽(yáng)能電池生產(chǎn)第一大國(guó)。在產(chǎn)業(yè)布局上，我國(guó)太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成了一定的集聚態(tài)勢(shì)。在長(zhǎng)三角、環(huán)渤海、珠三角、中西部地區(qū)，已經(jīng)形成了各具特色的太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)集群。中國(guó)的太陽(yáng)能電池研究比國(guó)外晚了20年，盡管最近10年國(guó)家在這方面逐年加大了投入，但投入仍然不夠，與國(guó)外差距還是很大。政府應(yīng)加強(qiáng)政策引導(dǎo)和政策激勵(lì)，盡快解決太陽(yáng)能發(fā)電上網(wǎng)與合理定價(jià)等問題。同時(shí)可借鑒國(guó)外的成功經(jīng)驗(yàn)，在公共設(shè)施、政府辦公樓等領(lǐng)域強(qiáng)制推廣使用太陽(yáng)能，充分發(fā)揮政府的示范作用，推動(dòng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)盡快起步和良性發(fā)展。太陽(yáng)能光伏發(fā)電在不遠(yuǎn)的將來會(huì)占據(jù)世界能源消費(fèi)的重要席位，不但要替代部分常規(guī)能源，而且將成為世界能源供應(yīng)的主體。預(yù)計(jì)到2030年，可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中將占到30％以上，而太陽(yáng)能光伏發(fā)電在世界總電力供應(yīng)中的占比也將達(dá)到10％以上；到2040年，可再生能源將占總能耗的50％以上，太陽(yáng)能光伏發(fā)電將占總電力的20％以上；到21世紀(jì)末，可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中將占到80％以上，太陽(yáng)能發(fā)電將占到60％以上。這些數(shù)字足以顯示出太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景及其在能源領(lǐng)域重要的戰(zhàn)略地位。由此可以看出，太陽(yáng)能電池市場(chǎng)前景廣闊。利用太陽(yáng)能電池的離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)太陽(yáng)能離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)包括1、太陽(yáng)能控制器(光伏控制器和風(fēng)光互補(bǔ)控制器)對(duì)所發(fā)的電能進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，一方面把調(diào)整后的能量送往直流負(fù)載或交流負(fù)載，另一方面把多余的能量送往蓄電池組儲(chǔ)存，當(dāng)所發(fā)的電不能滿足負(fù)載需要時(shí)，太陽(yáng)能控制器又把蓄電池的電能送往負(fù)載。蓄電池充滿電后，控制器要控制蓄電池不被過充。當(dāng)蓄電池所儲(chǔ)存的電能放完時(shí)，太陽(yáng)能控制器要控制蓄電池不被過放電，保護(hù)蓄電池?？刂破鞯男阅懿缓脮r(shí)，對(duì)蓄電池的使用壽命影響很大，并最終影響系統(tǒng)的可靠性。2、太陽(yáng)能蓄電池組的任務(wù)是貯能，以便在夜間或陰雨天保證負(fù)載用電。3、太陽(yáng)能逆變器負(fù)責(zé)把直流電轉(zhuǎn)換為交流電，供交流負(fù)荷使用。太陽(yáng)能逆變器是光伏風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的核心部件。由于使用地區(qū)相對(duì)落后、偏僻，維護(hù)困難，為了提高光伏風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)5的整體性能，保證電站的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)逆變器的可靠性提出了很高的要求。另外由于新能源發(fā)電成本較高，太陽(yáng)能逆變器的高效運(yùn)行也顯得非常重要。太陽(yáng)能離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)主要產(chǎn)品分類A、光伏組件B、風(fēng)機(jī)C、控制器D、蓄電池組E、逆變器F、風(fēng)力/光伏發(fā)電控制與逆變器一體化電源。利用太陽(yáng)能電池的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)可再生能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是將光伏陣列、風(fēng)力機(jī)以及燃料電池等產(chǎn)生的可再生能源不經(jīng)過蓄電池儲(chǔ)能，通過并網(wǎng)逆變器直接反向饋入電網(wǎng)的發(fā)電系統(tǒng)。因?yàn)橹苯訉㈦娔茌斎腚娋W(wǎng)，免除配置蓄電池，省掉了蓄電池儲(chǔ)能和釋放的過程，可以充分利用可再生能源所發(fā)出的電力，減小能量損耗，降低系統(tǒng)成本。并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)能夠并行使用市電和可再生能源作為本地交流負(fù)載的電源，降低整個(gè)系統(tǒng)的負(fù)載缺電率。同時(shí)，可再生能源并網(wǎng)系統(tǒng)可以對(duì)公用電網(wǎng)起到調(diào)峰作用。并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是太陽(yáng)能風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展方向，代表了21世紀(jì)最具吸引力的能源利用技術(shù)。太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)主要產(chǎn)品分類A、光伏并網(wǎng)逆變器B、小型風(fēng)力機(jī)并網(wǎng)逆變器C、大型風(fēng)機(jī)變流器（雙饋?zhàn)兞髌?，全功率變流器）。第三篇：傳感器與檢測(cè)技術(shù)總結(jié)《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》總結(jié)姓名：王婷婷學(xué)號(hào)：14032329班級(jí)：14-11傳感器與檢測(cè)技術(shù)這學(xué)期通過學(xué)習(xí)《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》，懂得了很多，以下是我對(duì)這本書的總結(jié)。第一章概述傳感器的作用是：傳感器是各種信息的感知、采集、轉(zhuǎn)換、傳輸和處理的功能器件，具有不可替代的重要作用。傳感器的定義：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。傳感器的組成：被測(cè)量量---敏感元件---轉(zhuǎn)換元件----基本轉(zhuǎn)換電路----電量輸出傳感器的分類：按被測(cè)量對(duì)象分類（內(nèi)部系統(tǒng)狀態(tài)的內(nèi)部信息傳感器{位置、速度、力、力矩、溫度、導(dǎo)演變化}、外部環(huán)境狀態(tài)的外部信息傳感器{接觸式[觸覺、滑動(dòng)覺、壓覺]、非接觸式[視覺、超聲測(cè)距、激光測(cè)距）；按工作機(jī)理分類（結(jié)構(gòu)型{電容式、電感式}、物性型{霍爾式、壓電式}）；按是否有能量轉(zhuǎn)換分類（能量控制型[有源型]、能量轉(zhuǎn)換型[無(wú)源型]）；按輸出信號(hào)的性質(zhì)分類（開關(guān)型[二值型]{接觸型[微動(dòng)、行程、接觸開關(guān)]、非接觸式[光電、接近開關(guān)]}、模擬型{電阻型[電位器、電阻應(yīng)變片]，電壓、電流型[熱電偶、光電電池]，電感、電容型[電感、電容式位置傳感器]}、數(shù)字型{計(jì)數(shù)型[脈沖或方波信號(hào)+計(jì)數(shù)器]、代碼型[回轉(zhuǎn)編碼器、磁尺]}）。傳感器的特性主要是指輸出與輸入之間的關(guān)系。當(dāng)輸入量為常量，或變化極慢時(shí)，稱為靜態(tài)特性；輸出量對(duì)于隨時(shí)間變化的輸入量的響應(yīng)特性，這一關(guān)系稱為動(dòng)態(tài)特性，這一特性取決于傳感器本身及輸入信號(hào)的形式?？梢苑譃榻佑|式環(huán)節(jié)（以剛性接觸形式傳遞信息）、模擬環(huán)節(jié)（多數(shù)是非剛性傳遞信息）、數(shù)字環(huán)節(jié)。動(dòng)態(tài)測(cè)量輸入信號(hào)的形式通常采用正弦周期（在頻域內(nèi)）信號(hào)和階躍信號(hào)(在時(shí)域內(nèi))。傳感器的靜態(tài)特性：線性度（以一定的擬合直線作基準(zhǔn)與校準(zhǔn)曲線比較LLmaxY100%）、遲滯、重復(fù)性、靈敏度（K0=△Y/△X=輸出變化量/輸入變化量=k1k2···kn）和靈敏度誤差（rs=△K0/K0×100%、穩(wěn)定性、靜態(tài)測(cè)量不確定性、其他性能參數(shù)：溫度穩(wěn)定性、抗干擾穩(wěn)定性。傳感器的動(dòng)態(tài)特性：傳遞函數(shù)、頻率特性（幅頻特性、相頻特性）、過渡函數(shù)。0階系統(tǒng)：靜態(tài)靈敏度；一階系統(tǒng)：靜態(tài)靈敏度，時(shí)間常數(shù)；二階系統(tǒng)：靜態(tài)靈敏度，時(shí)間常數(shù)，阻尼比。傳感器的標(biāo)定：通過各種試驗(yàn)建立傳感器的輸入量與輸出量之間的關(guān)系，確定傳感器在不同使用條件下的誤差關(guān)系。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力機(jī)允許誤差±0.001%，省、部一級(jí)計(jì)量站允許誤差±0.01%，市、企業(yè)計(jì)量站允許誤差±0.1%，三等標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力機(jī)、傳感器允許誤差±（0.3～0.5）%，工程測(cè)試、試驗(yàn)裝置、測(cè)試用力傳感器允許誤差±1%。分為靜態(tài)標(biāo)定和動(dòng)態(tài)標(biāo)定。第二章位移檢測(cè)傳感器測(cè)量位移常用的傳感器有電阻式、電容式、渦流式、壓電式、感應(yīng)同步器式、磁柵式、光電式。參量位移傳感器是將被測(cè)物理量轉(zhuǎn)化為電參數(shù)，即電阻、電容或電感等。發(fā)電型位移傳感器是將被測(cè)物理量轉(zhuǎn)換為電源性參量，如電動(dòng)勢(shì)、電荷等。屬于能量轉(zhuǎn)換型傳感器，這類傳感器有磁電型、壓電型等。電位計(jì)的電阻元件通常有線繞電阻、薄膜電阻、導(dǎo)塑料（即有機(jī)實(shí)心電位計(jì)）等。電位計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，輸出信號(hào)大，性能穩(wěn)定，并容易實(shí)現(xiàn)任意函數(shù)關(guān)系。其缺點(diǎn)是要求輸入能量大，電刷與電阻元件之間有干摩擦，容易磨損，產(chǎn)生噪聲干擾。Rx線性電位計(jì)的空載特性：RxKRxl，KR----電位計(jì)的電阻靈敏度（Ω/m）。電位計(jì)輸出空載電壓為U0UixKuxl，Ku------電位計(jì)的電壓靈敏度（V/m）。C電容式傳感器的基本原理：SroSδ、S和εr中的某一項(xiàng)或幾項(xiàng)有變化時(shí)，就改變了電容C0，δ或S的變化可以反映線位移或角位移的變化，也可以間接反映壓力、加速度等的變化；εr的變化則可反映液面高度、材料厚度等的變化。ε0=8.85×10-12F/m。Ka.變極距型電容位移傳感器的靈敏度為CSC00，C00；b.變極板面積型電C容位移傳感器2(lx)xCxC0C0lnRB/RAl,C0l；c.變介質(zhì)型電容式位移傳感器C0Sd/r，其中ε0為真空介電常數(shù)（空氣介電常數(shù)ε1=ε0）εr為介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)，r/0，ε為介質(zhì)的介電常數(shù)；d.容柵式電容位移傳感器Cmaxnab(RRrr)n2，其中n為可動(dòng)容柵的柵極數(shù)，a、b分別為柵極的寬度寬度和長(zhǎng)度，α為每條柵極所對(duì)應(yīng)的圓心角，R、r分別為柵極外半徑和內(nèi)半徑。特點(diǎn)分辨力高、精度高、量程大，刻劃精度和安裝精度要求有所降低。電容式傳感器的轉(zhuǎn)換電路：電橋電路、二極管雙T形電路、差動(dòng)脈沖調(diào)寬電路、運(yùn)算放大器式電路、調(diào)頻電路。電容式傳感器的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：溫度特性好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng)，動(dòng)態(tài)響應(yīng)好，可以實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量、具有平均效應(yīng)。缺點(diǎn)：輸出阻抗高、負(fù)載能力差，寄生電容影響大。電感式位移傳感器：是一種利用線圈自感和互感的變化實(shí)現(xiàn)非電量電測(cè)的裝置。感測(cè)量：位移、振動(dòng)、壓力、應(yīng)變、流量、比重。種類有：根據(jù)轉(zhuǎn)換原理：分自感式和互感式兩種；根據(jù)結(jié)構(gòu)型式，分氣隙型、面積型和螺管型。電感式傳感器的轉(zhuǎn)換電路：調(diào)幅電路；調(diào)頻電路；調(diào)相電路。自感式電感受位移傳感器：NmLi；mNiNNLRm；Rm；Rml2S0S0；其中l(wèi)----鐵心與銜鐵中的導(dǎo)磁長(zhǎng)度；μ---鐵心與銜鐵的磁導(dǎo)率（H/m）；S---鐵心與銜鐵中的導(dǎo)磁面積；δ---氣隙厚度；μ0---真空磁導(dǎo)率；S0---氣隙導(dǎo)磁橫截面積?；ジ惺轿灰苽鞲衅鳎簩⒈粶y(cè)物理量的變化轉(zhuǎn)換成互感系數(shù)的變化。常接成差動(dòng)形式，故也稱差動(dòng)變壓器式位移傳感器，屬于螺管型。則總輸出電動(dòng)勢(shì)E0E1E2(M2M1)di1dt互感式位移傳感器的誤差因素：零點(diǎn)殘余電壓（當(dāng)差動(dòng)變壓器的銜鐵處于中間位置時(shí)，理想條件下其輸出電壓為零。但實(shí)際上，當(dāng)使用橋式電路時(shí)，在零點(diǎn)仍有一個(gè)微小的電壓值（從零點(diǎn)幾mV到數(shù)十mV）存在，稱為零點(diǎn)殘余電壓。電渦流式傳感器：電感線圈產(chǎn)生的磁力線經(jīng)過金屬導(dǎo)體時(shí)，金屬導(dǎo)體就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，該電流的流線呈閉合回線，類似水渦形狀，稱之為電渦流。電渦流式傳感器是以電渦流效應(yīng)為基礎(chǔ)，由一個(gè)線圈和與線圈鄰近的金屬體組成，當(dāng)線圈通入交變電流I時(shí)，在線圈的周圍產(chǎn)生一交變磁場(chǎng)H1，處于該磁場(chǎng)中的金屬體上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并形成渦流。金屬體上流動(dòng)的電渦流也將產(chǎn)生相應(yīng)的磁場(chǎng)H2，H2與H1方向相反，對(duì)線圈磁場(chǎng)H1起抵消作用，從而引起線圈等效阻抗Z或等效電感L或品質(zhì)因素相應(yīng)變化。金屬體上的電渦流越大，這些參數(shù)的變化亦越大。如圖如式：渦流位移傳感器主要分為高頻反射和低頻透射兩類。電渦流式傳感器的轉(zhuǎn)換電路：電橋電路法、諧振電路法、正反饋法。其特點(diǎn)是渦流式傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于進(jìn)行非接觸測(cè)量，靈敏度高，應(yīng)用廣泛，可測(cè)位移、厚度、振動(dòng)等?；魻栃?yīng)的定義：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)體上平行于電流和磁場(chǎng)方向上的兩個(gè)面之間產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象稱霍爾效應(yīng)。該電勢(shì)稱霍爾電勢(shì)，霍爾效應(yīng)的大?。篣HBI/nedUHkHBI霍爾式傳感器的誤差因素：元件幾何誤差以及電極焊點(diǎn)的大小造成的影響；不等位電勢(shì)的影響；寄生直流電勢(shì)的影響；感應(yīng)電勢(shì)的影響；溫度誤差的影響（恒流源供電和輸入回路并聯(lián)電阻；合理選取負(fù)載電阻；恒壓源和輸入回路串聯(lián)電阻；采用溫度襝元件。）光柵式位移傳感器：長(zhǎng)光柵（測(cè)量線位移）、圓光柵（測(cè)量角位移）。長(zhǎng)光柵：是根據(jù)BH莫爾條紋效應(yīng)設(shè)計(jì)的。兩個(gè)莫爾條紋的間距WW2sin/2。光柵條紋密度有25條/mm，50條/mm，100條/mm或更密，柵線長(zhǎng)度一般為6～12mm。其測(cè)長(zhǎng)精度可達(dá)0.5～3μm(3000mm范圍內(nèi)），分辨力可達(dá)0.1μm。圓光柵：圓光柵同心放置時(shí)，條紋間距BHWRWRBHr1r2；偏心放置時(shí)，e，測(cè)量精度可達(dá)到0.15“，分辨力可達(dá)0.1”。W：光柵柵距。R：圓的半徑。R1、R2:分別為切線圓半徑。e:偏心量。光柵可以制成透射光柵和反射光柵,透射光柵的柵線刻制在透明村料上,要求較高時(shí),可以采用光學(xué)玻璃；而指示光柵最好采用光學(xué)玻璃，反射光柵的柵線刻制在具有反射率很高的金屬或鍍以金屬膜的玻璃上。感應(yīng)同步器：利用電磁感應(yīng)原理將線位移和角位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的一種裝置。根據(jù)用途可將感應(yīng)同步器分為直線式和旋轉(zhuǎn)式兩種，分別用于測(cè)量線位移和角位移。激光式位移傳感器：由激光器、光學(xué)元件、光電轉(zhuǎn)換元件構(gòu)成的將測(cè)位移量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。常用的激光干涉測(cè)長(zhǎng)傳感器分為單頻激光干涉?zhèn)鞲衅骱碗p頻激光干涉?zhèn)鞲衅?。第三章力、扭矩和壓力傳感器測(cè)力傳感器：用于測(cè)力的傳感器多為電氣式。電氣式測(cè)力傳感器根據(jù)轉(zhuǎn)換方式不同又分為參量型和發(fā)電型。參量型測(cè)力傳感器有電阻應(yīng)變式、電容式、電感式等。發(fā)電測(cè)力傳感器有壓電式、壓磁式等。電阻應(yīng)變式測(cè)力傳感器:將力作用在彈性元件上,彈性元件在力作用下產(chǎn)生應(yīng)變,利用貼在彈性元件上的應(yīng)變片將應(yīng)變轉(zhuǎn)換成電阻的變化。然后利用電橋?qū)㈦娮枳兓D(zhuǎn)換成電壓（或電流）的變化，再送入測(cè)量放大電路測(cè)量。最后利用標(biāo)定的電壓（或電流）和力之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可測(cè)出力的大小或經(jīng)換算得到被測(cè)力。dRdLdSd2LE(12)LELS應(yīng)變片：R；其中μ：電阻絲的泊松系數(shù)；ζ：電阻絲受到的應(yīng)力（Pa)；E：電阻絲的彈性模量；πL：電阻絲材料的dR(12)K縱向壓阻系數(shù)。對(duì)于金屬絲，（1+2μ）ε?πLEε，則R；其中K：金屬電阻絲靈敏系數(shù)，K約在1.7～3.6之間。常用金屬絲材料在200℃～300℃以下工作可選用康銅絲應(yīng)變絲，在300℃以上工作可選用鎳鉻合金應(yīng)變片、鉑銥合金應(yīng)變片等。半導(dǎo)體應(yīng)變片：其工作原理是基于壓阻效應(yīng)。壓阻效應(yīng)：是指當(dāng)半導(dǎo)體受到應(yīng)力作用時(shí)，由于截流子遷移率的變化，使其電阻率發(fā)生變化的現(xiàn)象。表達(dá)電阻絲電阻應(yīng)變效應(yīng)的公K式也適用于半導(dǎo)體電阻材料。其應(yīng)變靈敏系數(shù)為：dR/RLE，半導(dǎo)體應(yīng)變片的缺點(diǎn)是應(yīng)變靈敏系數(shù)的離散性大，機(jī)械強(qiáng)度低，非線性誤差大，溫度系數(shù)大。應(yīng)變片的布置和接橋方式：則電橋的輸出U0電壓為：R1R3R2R4Ui(R1R2)(R3R4)，當(dāng)R1=R2=R3=R4=R，U0UiR1R2R3R4()4RRRR，應(yīng)變儀電橋式作方式有：?jiǎn)伪?、雙臂、四臂。應(yīng)變片在彈性元件上典型的布片和接橋方式有：柱型、環(huán)形、懸臂梁式、兩端固定梁、軸。壓電式力傳感器：是基于壓電元件的壓電效應(yīng)而工作的。正壓電效應(yīng)：當(dāng)某些晶體沿一定方向受到外力作用而變形時(shí)，在其相應(yīng)的兩個(gè)相對(duì)表面產(chǎn)生極性相反的電荷，當(dāng)外力去掉后，又恢復(fù)到不帶電狀態(tài)。晶體受力所產(chǎn)生的電荷量與外力的大小成正比，電荷的極性取決于變形的形式。逆壓電效應(yīng)：在某些晶體的極化方向（受力能產(chǎn)生電荷的方向）施加外電場(chǎng)，晶體本身將產(chǎn)生機(jī)械變形，當(dāng)外電場(chǎng)撤去后，變形也隨之消失。壓電元件及其晶片連接方式有：?jiǎn)纹?、兩片串?lián)式、兩片并聯(lián)式、剪切式、扭轉(zhuǎn)式。壓磁式力傳感器：在機(jī)械力作用下，鐵磁材料內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力或應(yīng)力變化，使磁導(dǎo)率發(fā)生變化，磁阻相應(yīng)也發(fā)生變化的現(xiàn)象。外力是拉力時(shí)，在作用方向鐵磁材料磁導(dǎo)率提高，垂直作用力方向磁導(dǎo)率降低；作用力為壓力時(shí)，則反之。常用的鐵磁材料有硅鋼片和坡莫合金。第四章速度、加速度傳感器直流測(cè)速發(fā)電機(jī)：按定子磁極的勵(lì)磁方式不同，可分為電磁式、永磁式兩類；若按電樞的結(jié)構(gòu)形式不同，可分為無(wú)槽電樞、有槽電樞、空心杯電樞、圓盤印刷繞組等。電樞感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為EsKenCen，其中Ke：感應(yīng)系數(shù)；Φ：磁通；n：轉(zhuǎn)速；Ce:感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與轉(zhuǎn)速的比例系數(shù)?？蛰d時(shí)：Is=0,則有直流測(cè)速發(fā)電機(jī)的輸出電壓和電樞感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等，因而輸出電壓與轉(zhuǎn)速成正比。有負(fù)載時(shí)，直流測(cè)速發(fā)電機(jī)的輸出電壓為VCFEsIsrs，rS：電樞回路的總電阻。電樞電流為ISVCFRL，RL：測(cè)速發(fā)電機(jī)的負(fù)載電阻。則可得VCFCenCn1rs/RL直流測(cè)速發(fā)電機(jī)在工作中，其輸出電壓與轉(zhuǎn)速之間不能保持比例關(guān)系，原因和改進(jìn)方法：一是有負(fù)載時(shí)，電樞反映去磁作用的影響，使輸出電壓不再與轉(zhuǎn)速成正比（在定子磁極上安裝補(bǔ)償繞組，或使負(fù)載電阻大于規(guī)定值）。二是電刷接觸壓降的影響（應(yīng)采用接觸壓降較小的銅-石墨電極或銅電極，并在它與換向器相接觸的表面上鍍銀）。三是溫度的影響（在直流測(cè)速發(fā)電機(jī)的繞組回路中串聯(lián)一個(gè)電阻值較大的附加電阻，再接到勵(lì)磁電源上）。交流測(cè)速發(fā)電機(jī)：可分為永磁式、感應(yīng)式、脈沖式三種。永磁式并流測(cè)速發(fā)電機(jī)實(shí)質(zhì)上是單向永磁轉(zhuǎn)子同步發(fā)電機(jī),定子繞組感應(yīng)的交變電動(dòng)勢(shì)的大小和頻率都隨輸入信號(hào)而變f化:ppnE4.44fNKwm44.4NKwmnKn6060；；其中K：常系數(shù)，K4.44pNKwm60；p：電機(jī)極對(duì)數(shù)；N：定子繞組每相匝數(shù)；KW：定子繞組基波繞組系數(shù)；Φm：電機(jī)每極基波磁通的幅值。通常此電機(jī)只做指示式轉(zhuǎn)速計(jì)使用。感應(yīng)式測(cè)速發(fā)電機(jī)與脈沖式測(cè)速發(fā)電機(jī)的工作原理基本相同，都是利用定子、轉(zhuǎn)子齒槽相互位置的變化，使輸出繞組中的磁通產(chǎn)生脈動(dòng)，從而感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)，也稱為感應(yīng)子式發(fā)電機(jī)原理。輸出電動(dòng)f勢(shì)的頻率為ZrnHz60，其中Zr：轉(zhuǎn)子齒數(shù)；n：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min)線振動(dòng)速度傳感器：當(dāng)一個(gè)繞有N匝的線圈作垂直于磁場(chǎng)方向相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈切割磁力線，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)ENBlv，其中B：線圈所在磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度（T）；l：每匝線圈的平均長(zhǎng)度；v：線圈磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)速度。變磁通式：開磁路式：測(cè)量時(shí)，齒輪隨被測(cè)旋轉(zhuǎn)體一起轉(zhuǎn)動(dòng)，每轉(zhuǎn)過一個(gè)齒，傳感器磁路磁阻變化一次，磁通亦變化一次，因此線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的變化頻率等于齒輪的齒數(shù)與轉(zhuǎn)速的乘積。閉磁路式：測(cè)量轉(zhuǎn)速時(shí)，磁能周期變化，線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率與轉(zhuǎn)速成正比。n60f/z；w(2/z)f(rad/s)陀螺式角速度傳感器：包括轉(zhuǎn)子陀螺、壓電陀螺、激光陀螺、光纖陀螺。半導(dǎo)體硅流速傳感器是一種可測(cè)流速、流動(dòng)方向的傳感器。其工作原理是依據(jù)發(fā)熱體與放置發(fā)熱體的流體介質(zhì)的熱導(dǎo)率λ與流體流速相關(guān)原理制成的。Q(T1T2)(ABvt)(T1T2)，Q：流體介質(zhì)從溫度T1流向溫度T2的熱量；λ：熱導(dǎo)率；vt:流體介質(zhì)流速；B：常數(shù)，A為vt=0時(shí)的熱導(dǎo)率，A與B均由由流體介質(zhì)性質(zhì)和發(fā)熱體性質(zhì)決定。加速度傳感器：常用的有壓電式、應(yīng)變式、磁致伸縮式等。壓電式加速度傳感器包括：壓縮型(為了區(qū)分異常振動(dòng)與其它噪聲振動(dòng)，傳感器的固有頻率設(shè)計(jì)成與異常振動(dòng)頻率相同，從而提高了信噪比）、剪切型（可忽略橫向加速度的影響，還能在高溫環(huán)境中使用）、彎曲型（結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、靈敏度高，但壓電材料有阻抗高、脆性大、難于與金屬粘結(jié)）。因?yàn)槠浔旧韮?nèi)阻抗很高，輸出微弱，則必須接高輸入阻抗的前置放大器。這類放大器有電壓放大器（第一級(jí)采用場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成源極輸出器，第二級(jí)晶體管構(gòu)成對(duì)輸入端的負(fù)反饋，以提高輸入阻抗）和電荷放大器（輸出電壓u0Q/Cf，Q：傳感器輸出電荷，Cf:反饋電容，即輸出電壓與電纜分布、長(zhǎng)短無(wú)關(guān)）。壓電加速度傳感器屬發(fā)電型傳感器，可把它看成電壓源或電荷源，故靈敏度有電壓靈敏度{輸出電壓（mV）與所承受加速度之比}、電荷靈敏度{輸出電荷（Q）與所承受加速度之比）。對(duì)給定的壓電材料，靈敏度隨質(zhì)量的增大或壓電片的增多而增大。一般加速度傳感器尺寸越大，其固有頻率越低。因此在選用加速度傳感器時(shí)應(yīng)當(dāng)權(quán)衡靈敏度和結(jié)構(gòu)尺寸、附加質(zhì)量影響和頻率響應(yīng)特性之間的利弊。第五章視覺、觸覺傳感器視覺傳感器：以光電變換為基礎(chǔ)，由四個(gè)部分組成，照明部（鎢絲燈、閃光燈等）、接收部（由透鏡和濾光片組成，具有聚成光學(xué)圖像或抽出有效信息的功能）、光電轉(zhuǎn)換部（將光學(xué)圖像信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)）、掃描部（將二維圖像的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成時(shí)間序列的一維信號(hào)）。在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的作用有三：進(jìn)行位置檢測(cè)；進(jìn)行圖像識(shí)別；進(jìn)行物體形狀、尺寸缺陷的檢測(cè)。視覺傳感器分為:光電式攝像機(jī)（即工業(yè)電視攝像機(jī)）{其光導(dǎo)攝像管是一種兼有光電轉(zhuǎn)換功能和掃描功能的真空管}、固體半導(dǎo)體攝像機(jī){由許多光電二極管組成陣列代替光導(dǎo)攝像管。其攝像元件為CCD即電荷耦合器件,它是一種MOS型晶體管開關(guān)集成電路，它的構(gòu)成主要有隔行傳送方式、幀傳送方式}、激光式視覺傳感器{利用激光作為定向性高密度光源，由光電轉(zhuǎn)換及放大元件、高速回轉(zhuǎn)多面棱鏡、激光器組成}、紅外圖像傳感器{由紅外敏感元件、電子掃描電路組成}。人工視覺系統(tǒng)的硬件構(gòu)成：圖像輸入、圖像處理、圖像存儲(chǔ)、圖像輸出四個(gè)子系統(tǒng)組成。圖像輸出裝置分為兩類：一類是只要求瞬時(shí)知道處理結(jié)果，以及計(jì)算機(jī)用對(duì)話形式進(jìn)行處理的顯示終端，稱為軟拷貝；另一類可長(zhǎng)時(shí)間保存結(jié)果，如寬行打印機(jī)、繪圖機(jī)、X-Y繪圖儀以及顯示器圖面照像裝置等，稱為硬拷貝。圖像信息的處理技術(shù)中，區(qū)域法與微分法不同，它不直接檢測(cè)灰度的變化點(diǎn)，而是以灰度大致相同的像素集合作為區(qū)域而匯集的方法。觸覺傳感器：接觸覺、壓覺的閾值單位為104Pa，人的壓覺閾值約為1.28×104Pa，人的手指接觸覺閾值約為3×104Pa。接觸覺傳感器的代表是用硅橡膠制成的矩陣式觸覺傳感器。硅橡膠與金屬電極對(duì)置、接觸。由于硅橡膠受壓其電阻值就改變，所以輸出電壓相應(yīng)變化?；瑒?dòng)覺傳感器：被用于工業(yè)機(jī)器人手指把持面與操作對(duì)象之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制指部的夾緊力。它是檢測(cè)指部與操作物體在切向的相對(duì)位移。第六章溫度傳感器熱電偶式溫度傳感器：屬于接觸式熱電動(dòng)勢(shì)型傳感器，基于熱電效應(yīng)（當(dāng)兩種不同金屬導(dǎo)體兩端相互緊密地連接在一起組成一個(gè)閉合電路時(shí)，由于兩個(gè)端點(diǎn)溫度不同，回路中將產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)，并有電流通過，即將熱能轉(zhuǎn)換成電能。）它由熱電偶（閉合回路）、熱電極（兩導(dǎo)體）、熱端、冷端組成。熱電動(dòng)勢(shì)由接觸電動(dòng)勢(shì)、溫差電動(dòng)勢(shì)兩部分組成。熱電偶的分類:普通熱電偶(主要用于測(cè)量液體和氣體的溫度)、鎧裝熱電偶（也稱纜式熱電偶，可分為有碰底型、不碰底型、露頭型、帽型。特點(diǎn)是測(cè)量結(jié)熱容量小、熱慣性小、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、撓性好、強(qiáng)度高、抗震性好，適用于普通熱電偶不能測(cè)量的空間溫度）、薄膜熱電偶（可分為片狀、針狀，主要用于測(cè)量固體表面小面積瞬時(shí)變化的溫度。特點(diǎn)是熱容量小、時(shí)間常數(shù)小、反應(yīng)速度快）、并聯(lián)熱電偶（它是把幾個(gè)同一型號(hào)的熱電偶的同性電極參考端并聯(lián)在一起，而各個(gè)熱電偶的測(cè)量結(jié)處于不同溫度下，其輸出電動(dòng)勢(shì)為各熱電偶熱電動(dòng)勢(shì)的平均值，所以這種熱電偶可用于測(cè)量平均溫度）、串聯(lián)熱電偶（又稱熱電堆，它是把若干個(gè)同一型號(hào)的熱電偶串聯(lián)在一起，所有測(cè)量端處于同一溫度T之下，所有連接點(diǎn)處于另一溫度TO之下，則輸出電動(dòng)勢(shì)是每個(gè)熱電動(dòng)勢(shì)之和。為保證測(cè)量值的真實(shí)性，常用的方法有恒溫法、溫度修正法、電橋補(bǔ)償法、冷端補(bǔ)償法、電位補(bǔ)償法。）電阻式溫度傳感器：分為金屬熱電阻式、熱敏電阻式兩大類。金屬熱電阻式溫度傳感器：其基理是在金屬導(dǎo)體兩端加電壓后，使其內(nèi)部雜亂無(wú)章運(yùn)動(dòng)的自由電子形成有規(guī)律的定向運(yùn)動(dòng)，而使導(dǎo)體導(dǎo)電。對(duì)于大多數(shù)金屬導(dǎo)體而言RtRo(11t2t2ntn)；鉑電阻物理化學(xué)性能穩(wěn)定，搞氧化能力強(qiáng)，測(cè)溫精度23RtRo[11t2t3(t100C)t]，在高，在（-200～0）℃范圍內(nèi)的阻溫特性是：（0～850）℃內(nèi)的阻溫特性是：RtRo(11t2t)，一般在RO=100Ω或RO=50Ω時(shí)，α1=3.96847×10-3/℃,α2=-5.847×10-7/℃2，α3=-4.22×10-12/℃4。銅價(jià)格低，在（-50～150）℃，23RtRo(11t2t3t)其電化學(xué)性和物理性能穩(wěn)定，則有。為了避免通過交流電時(shí)產(chǎn)2生感抗，或有交變磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，在繞制時(shí)要采用雙線無(wú)感繞制法。熱敏電阻式溫度傳感器：所用材料是陶瓷半導(dǎo)體，其導(dǎo)電性取決于電子-空穴的濃度。其阻溫特性為RT=ROeB(1/T-1/TO)；正溫度系數(shù)熱敏電阻，隨溫度增加而增加，高溫不得超過140℃，臨界溫度系數(shù)熱敏電阻，不適于較寬溫度范圍內(nèi)的測(cè)量；負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，其阻值隨溫度增加而下降，一般用于（-50～300）℃之間的溫度測(cè)量。硅熱敏電阻即可具有正溫度系數(shù)也可具有負(fù)溫度系數(shù)，采用線性化措施后，可在（-30～150）℃內(nèi)實(shí)現(xiàn)近似線性化。鍺熱敏電阻廣泛應(yīng)用于低溫測(cè)量；硼熱敏電阻在工作中700℃高溫時(shí)仍能滿足要求。非接觸式溫度傳感器：可分為全輻射式溫度傳感器、亮度式溫度傳感器、比色式溫度傳感器。全輻射式溫度傳感器：利用物體在全光譜范圍內(nèi)總輻射能量與溫度的關(guān)系測(cè)量溫度。4全輻射式溫度傳感器測(cè)得的溫度總是低于物體的真實(shí)溫度。測(cè)量溫度：TTr1/T；Tr:輻射溫度；εT：溫度T時(shí)物體的全輻射發(fā)射系數(shù)。這種傳感器適用于遠(yuǎn)距離、不能直接接觸的高溫物體，其測(cè)量范圍為（100～2000）℃。亮度式溫度傳感器：利用物體的單色輻射亮度隨溫度變化的原理。傳感器測(cè)得的溫度11lnT值小于被測(cè)物體的真實(shí)溫度T：TTLC2，ελT：?jiǎn)紊椛浒l(fā)射系數(shù)；C2：第二輻射常數(shù)，C2=0.014388(m·K）；λ：波長(zhǎng)（m)。比色溫度傳感器：通常，將波長(zhǎng)選在光譜的紅色和藍(lán)色區(qū)域內(nèi)。真實(shí)溫度T：11ln(1/2)TTPC2(11)12；其量程（800～2000）℃，測(cè)量精度為0.5%。如果兩個(gè)波長(zhǎng)的單色發(fā)射系數(shù)相等，則真實(shí)溫度與比色溫度相同。一般灰體的發(fā)射系數(shù)不隨波長(zhǎng)而變，故比色溫度等于真實(shí)溫度。通常λ1：對(duì)應(yīng)藍(lán)色，λ2：對(duì)應(yīng)為紅色。對(duì)于很多金屬，由于單色發(fā)射系數(shù)隨波長(zhǎng)的增加而減小，故比色溫度高于真實(shí)溫度。半導(dǎo)體溫度傳感器：以半導(dǎo)體P-N結(jié)的溫度特性為理論基礎(chǔ)，利用晶體二極管與晶體三極管作為感溫元件。采用晶體二極管，測(cè)溫范圍在（0～50）℃；采用晶體三極管，測(cè)溫范圍在（-50～150）℃。第七章氣敏、溫度、水份傳感器氣敏傳感器（N型半導(dǎo)體）：是一種將檢測(cè)到的氣體成份和濃度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的傳感器。具有代表性的是SnO2系和ZnO系氣敏元件。這些金屬氧化物都是利用陶瓷工藝制成的具有半導(dǎo)體特性的材料，簡(jiǎn)稱半導(dǎo)瓷。材料吸收吸附分子，為正離子吸附（O2和氮氧化合物，為氧化型氣體）；材料釋放電子，為負(fù)離子吸附（H2、CO碳?xì)浠衔锖途祁悆A向，為還原型氣體）。SnO2氣敏半導(dǎo)瓷摻加Pd、Mo、Ga等雜質(zhì)，可供制造常溫工作的煙霧報(bào)警器。濕度傳感器：分為絕對(duì)溫度（一定大小空間中水蒸氣的絕對(duì)含量，kg/m3，又稱為水氣濃度或水氣密度。它可以用水的蒸氣壓表示，空氣水氣密度vpvMRT，其中M：水氣摩爾質(zhì)量；R：摩爾氣體常數(shù)；Pv：蒸氣壓力；T：熱力學(xué)溫度）、相對(duì)溫度（為某一被測(cè)蒸氣壓與相同溫度下飽和蒸氣壓比值的百分?jǐn)?shù)，常用%RH表示。是無(wú)量綱值。表示為潮濕程度。）濕敏元件有：氯化鋰濕敏元件、半導(dǎo)體陶瓷濕敏元件、熱敏電阻濕敏元件、高分子膜濕敏元件。氯化鋰濕敏元件：利用吸濕性鹽類潮解，離子導(dǎo)電率發(fā)生變化而制成的測(cè)濕元件。是典型的離子晶體。熱敏電阻式濕敏元件：特點(diǎn)有靈敏度高且響應(yīng)速度快；無(wú)滯后現(xiàn)象；不像干濕球溫度計(jì)需要水和紗布及其它維修保養(yǎng)；可連續(xù)測(cè)量（不需要加熱清洗）；抗受風(fēng)、油、塵埃能力強(qiáng)。可制造精密的恒濕槽，精度達(dá)±0.2g/m3。高分子膜濕敏元件：它是以隨高分子膜吸收或放出水份而引起電導(dǎo)率或電容變化測(cè)量環(huán)境相對(duì)濕度的裝置。根據(jù)電容器的容量值CSd，再測(cè)得相對(duì)溫度。電子溫度計(jì)由檢測(cè)部分（有攜帶型、墻袋型、凸緣型）、數(shù)字顯示器、變換器構(gòu)成。常用于工業(yè)溫度監(jiān)視、記錄和控制，尤可用于濕度小于20%RH的測(cè)量。在超過90%RH的高濕區(qū)域會(huì)出現(xiàn)結(jié)露。結(jié)露時(shí)濕度傳感器在沾濕間歇不能測(cè)量，一旦沾濕消失，恢復(fù)原來特性。水份傳感器：水份是存在于物質(zhì)中水的數(shù)量，以百分比表示。種類有:直流電阻型、高頻電阻型、電容率型、氣體介質(zhì)型、近紅外型、中子型、核磁共振型。第八章傳感檢測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成傳感檢測(cè)系統(tǒng)的組成：傳感器（信息獲?。⒅虚g轉(zhuǎn)換（信號(hào)調(diào)理）電路（信號(hào)轉(zhuǎn)換調(diào)理）、微機(jī)接口電路（信息傳輸）、分析處理及控制顯示電路（信息分析處理、顯示記錄）等部分組成。目前常用的有模擬顯示（精度受標(biāo)尺最小分度限制，易引入主觀誤差）、數(shù)字顯示（有利于消除讀數(shù)主觀誤差）、圖像顯示（常用的自動(dòng)記錄儀器有筆式記錄儀、光線示波器、磁帶記錄儀）三種。電橋：是把電阻、電感、電容等元件參數(shù)轉(zhuǎn)換成電壓或電流的一種測(cè)量電路。直流電橋：在電橋的輸入端加入直流電源ES。當(dāng)輸出端與高輸入阻抗裝置相接時(shí)，電橋相當(dāng)于工作在輸出端開路狀態(tài)，其輸出電壓UoR1R3R1R4R2R3EsEsEsR1R2R3R4(R1R2)(R3R4)。當(dāng)R2R3=R1R4時(shí)，輸出電壓UO為0，稱這種狀態(tài)為平衡狀態(tài)。若將電橋輸出端與內(nèi)阻為Rg的檢流計(jì)相連接，由戴維南定Ro理知，AB端的等效電阻R1R2R3R4R1R2R3R4，AB端的開路電壓UocR1R4R2R3RgEsUoUoc(R1R2)(R3R4)，則電橋輸出端的電壓為RoRg。如下圖。交流電橋：采用交流電源供電的電橋。如果交流電源是頻率為f的正弦交流信號(hào)，則有Z1Z11，Z2Z22，Z3Z33，Z4Z44。當(dāng)電橋輸出端開路時(shí)，其輸出UsUsZ1Z4Z2Z3UoZ1Z3UsZ1Z2Z3Z4(Z1Z2)(Z3Z4)電壓，當(dāng)Z1Z4=Z2Z3，則有Z2Z3Z1Z4，2314。如下圖電橋的分類：按電橋采用電源的不同分為：直流電橋、交流電橋。按電橋的工作方式可分為：平衡電橋、不平衡電橋。按電橋被測(cè)電阻的接入方式：?jiǎn)伪垭姌颉⒉顒?dòng)電橋。電橋的工作特性指標(biāo)分別為：電橋的靈敏度、電橋的非線性誤差。電橋的靈敏度是單Kus位輸入量時(shí)的輸出變化量，對(duì)于不平衡電橋：U/UoR/R。電橋的非線性誤差：若線f性化后的輸出電壓為UOS，則有UosUoUo。各類電橋的靈敏度與非線性誤差：?jiǎn)伪垭姌颍寒?dāng)R2=R1、R3=R4時(shí)，R1/R1，Uo則有R1R41UsUsUosUs(R1R1R2)(R3R4)2(2)，化簡(jiǎn)可得4，非線性誤差fUosUo1Uo2?？梢娸斎胱兓吭酱?，非線性誤差越大，若要求電橋的誤差小于3%，KusUos/Us14。差動(dòng)電橋：時(shí)允許ε的最大值為0.06。對(duì)于單臂電橋，其輸出電壓靈敏度當(dāng)R2=R1，R1/R1，R2R3=R1R4Uo(R1Rx)R4(R2Rx)R3Rx1UsUsUoUs(R1RxR2Rx)(R3R4)R1R2，化簡(jiǎn)得2，得差動(dòng)電橋靈11UsUs2f20Uo/Us11KusUs2，非線性誤差2敏度。如下圖。有源電橋：裝有一個(gè)具有高輸入阻抗和低輸出阻抗及高增益等特點(diǎn)的運(yùn)算放大器A，當(dāng)△R=0時(shí)，電橋平衡，當(dāng)UsUsUsRUo(RR)Uo(1)I1I2Us/(2R)22R2RR變化到R+△R時(shí)，則有，(Us/Us)Uo/Us1UoUsKus22，則輸出靈敏度及非線性誤差分別為2，即f0。如下圖電橋調(diào)零：測(cè)量前電橋的輸出應(yīng)調(diào)為零，通常采用的有串聯(lián)調(diào)零法（多用于橋參數(shù)R值較大的場(chǎng)合，調(diào)零電位器的阻值RW?RO）和并聯(lián)調(diào)零法（并聯(lián)在電橋輸出端，多用于橋參數(shù)R值較大的場(chǎng)合，調(diào)零電位器的阻值RW?RO）。無(wú)源濾波器：特點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單，但是帶負(fù)載能力差。有源濾波器：由運(yùn)算放大器和RC網(wǎng)絡(luò)組成。特點(diǎn)是1）有源濾波器不用電感線圈，因而在體積、重量、價(jià)格、線性度等方面具有明顯的優(yōu)越性，便于集成化。2）由于運(yùn)算放大器輸入阻抗高，輸出阻抗低，可以提供良好的隔離性能，并可提供所需增益。3）可以使低頻截止頻率達(dá)到很低的范圍。低通濾波器：具有低頻信號(hào)容易通過并抑制高頻信號(hào)的作用。高通濾波器：RC電路具有高頻信號(hào)容易通過并抑制低頻信號(hào)的作用。帶通濾波器：RLC電路用于通過某一頻段Q的信號(hào)，而將此頻段外的信號(hào)加以抑制或衰減。品質(zhì)因素fo1B3RFRfRf，帶阻濾波器：用于抑制某一頻段的信號(hào)，而讓此頻段外的信號(hào)通過。品質(zhì)因素Qfo1B2(2RfRF)Rf。一階RC低通濾波器的幅頻及相頻特性如圖。一階高通濾波器的幅頻及相頻特性如圖所示：數(shù)字濾波：利用程序來實(shí)現(xiàn)，因而不需增加硬件，而且可靠性高、穩(wěn)定性好、靈活方便。常用的方法有：限定最大偏差法：當(dāng)YnYn1Y，則令YnYn1。如果YnYn1Y，則YnYn。算術(shù)平均值法：YnYn1YnYnkkk，適用于壓力測(cè)量、流i量測(cè)量等。加權(quán)平均濾波法：YnCiYn1i0n1，其中滿足i0C1n1。數(shù)/模轉(zhuǎn)換：它是把數(shù)字量轉(zhuǎn)變成模擬的器件，它由四個(gè)部分組成：電阻網(wǎng)絡(luò)、運(yùn)算放大器、基準(zhǔn)電源、模擬開關(guān)。目前用得較多的是T型電阻網(wǎng)絡(luò)數(shù)/模轉(zhuǎn)換器（D/A）。D/A集成電路芯片分為八位、十位、十二位、十六位等。DAC0832是一個(gè)具有兩個(gè)輸入數(shù)據(jù)緩沖器的八位D/A芯片。其分辨率是指最小輸出電壓與最大輸出電壓之比。例如八位D/A的110.00398分辨率212561。其精度的誤差由參考電壓的波動(dòng)、運(yùn)算放大器的零點(diǎn)漂移、模擬開關(guān)的壓降以及電阻阻值的偏差。通常用非線性誤差的大小表示D/A的線性度。多路模擬開關(guān)環(huán)節(jié)：采用分時(shí)法切換信號(hào)，完成多路切換的器件稱為多路模擬開關(guān)。常用的模擬開關(guān)有晶體管開關(guān)、光耦合器開關(guān)、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管開關(guān)、CMOS場(chǎng)效應(yīng)開關(guān)。其中應(yīng)用最多的是CMOS場(chǎng)效應(yīng)開關(guān)。多路模擬開關(guān)電路由地址譯碼器和多路雙向模擬開關(guān)組成。采樣保持環(huán)節(jié)：其作用是在采樣期間，其輸出能跟隨輸入的變化而變化，而在保持狀態(tài)能使其輸出值保持不變。采樣理論表明，連續(xù)模擬信號(hào)可以表示為一組等間隔離散化瞬時(shí)采樣序列，反之也可由這組離散采樣脈沖序列恢復(fù)為原連續(xù)信號(hào)。但其中必有采樣頻率fs2fH采樣信號(hào)頻譜中的最高頻率分量，如不滿足，將會(huì)出現(xiàn)信息丟失或信號(hào)失真。LF398采樣保持器具有采樣速度高、保持電壓下降速率慢、精度高等特點(diǎn)。傳感檢測(cè)信號(hào)的細(xì)分：為了提高檢測(cè)系統(tǒng)的分辨力，需要對(duì)傳感檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行細(xì)分。如幾何量測(cè)量中采用機(jī)械式細(xì)分（如游標(biāo)卡尺）、光學(xué)式細(xì)分和電子式細(xì)分等。四倍細(xì)分原理：莫爾條紋的間距為BHW/[2sin(/2)]W/。傳感檢測(cè)系統(tǒng)中的抗干擾問題：產(chǎn)生內(nèi)部干擾的因素有：信號(hào)通過公共電源、地線和傳輸線的阻抗相互耦合形成的干擾；元件之間、導(dǎo)線之間通過寄生電容或互感耦合造成的干擾；大功率和高壓元件產(chǎn)生的電場(chǎng)；電子開關(guān)元件的電壓或電流急劇變化而產(chǎn)生的干擾源；工作電源，交叉走線等。外部干擾的因素有：外部高壓電源因絕緣不良形成的漏電；廣播電視、高頻感應(yīng)加熱等；空間電磁波的輻射；周圍機(jī)械振動(dòng)和沖擊的影響。信噪比是指信號(hào)通SPS10lgPN。形成干擾路中，有用信號(hào)功率Ps與噪聲功率PN之比，通常用S/N表示，N的三個(gè)條件有：干擾源、干擾的耦合通道[電容性耦合，互感性耦合，公共地線的耦合，漏電耦合，輻射電磁場(chǎng)耦合]、干擾的接收電路。抑制干擾的方法：主要是采取單點(diǎn)接地、屏蔽隔離（靜電屏蔽、低頻磁感應(yīng)屏蔽、高頻磁感應(yīng)屏蔽）、濾波（電源濾波、退耦濾波器、有源濾波、數(shù)字濾波）等。接地在測(cè)量系統(tǒng)中有四種接地系統(tǒng)：安全地（強(qiáng)電應(yīng)用設(shè)備）、信號(hào)源地、數(shù)字信號(hào)地、模擬信號(hào)地（此三地是為了防止電路有公共阻抗而引起信號(hào)交叉耦合）。典型噪聲干擾的抑制：設(shè)備啟、停時(shí)產(chǎn)生的電火花干擾：消除這種干擾的方法通常是RC吸收電路，即將電阻R和電容C串聯(lián)后再并聯(lián)到繼電器觸點(diǎn)或電源開關(guān)兩端。共模噪聲：抑制這種干擾可采用差分放大器，差分放大器的輸入阻抗越高，抑制作用越強(qiáng)。串?dāng)_：克服串?dāng)_的有效方法是將不同信號(hào)線分開，并且留有最大可能的空間隔離。ADC與CPU的時(shí)間協(xié)調(diào)：其控制方式有延時(shí)等待、中斷式、查詢式。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口的典型結(jié)構(gòu)有：高電平單路信號(hào)調(diào)理單ADC系統(tǒng)（性能一般，成本低，全部輸入通道共用一路信號(hào)調(diào)理電路）、低電平多路信號(hào)調(diào)理單ADC系統(tǒng)（最常見的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，性能較高，每個(gè)通道均有各自的信號(hào)調(diào)理電路）、多路信號(hào)調(diào)理多ADC系統(tǒng)（通過多路ADC轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)由一個(gè)多路數(shù)字開關(guān)送入微機(jī)，其成本雖高，但性能較高）。A/D轉(zhuǎn)換器與CPU的接口示例：8位8通道A/D轉(zhuǎn)換電路：由模擬多路轉(zhuǎn)換開關(guān)（LF13508）、采樣/保持器（LF398）、A/D轉(zhuǎn)換（ADC0804：逐次逼近式8位轉(zhuǎn)換芯片，屬于脈沖啟動(dòng)轉(zhuǎn)換芯片）和并行接口PIO組成。ADC574是12位逐次比較式A/D轉(zhuǎn)換芯片，很容易與8031單片機(jī)的接口相連。傳感器信號(hào)的溫度補(bǔ)償：在計(jì)算機(jī)能力允許時(shí)，可采用計(jì)算機(jī)軟件（常用公式法、表格法）進(jìn)行，也可采用硬件電路實(shí)現(xiàn)。溫度補(bǔ)償公式法的步驟：1。給定m+1個(gè)溫度值，測(cè)出每一個(gè)溫度下傳感器靜態(tài)特性曲線在y軸上的截距；2。將Y表示成以溫度T為自變量的n次代數(shù)多項(xiàng)式Y(jié)a0a1Ta2TanT，用最小二乘曲線擬合法確定a0?，在測(cè)得2nx每一個(gè)y值對(duì)應(yīng)的T值，計(jì)算出Y，再求傳感器的輸入值yYk。溫度補(bǔ)償表格法的步Y(jié)Yi(TTi)驟：Yi1YiTi1Ti，若TTm，則做線性外推，再按以上公司計(jì)算x。線性化處理方法：可以用硬件實(shí)現(xiàn)，也可以用軟件實(shí)現(xiàn)線性化處理。常用的方法有公式法、表格法。公式法也稱曲線擬合法，（求完）第九章信號(hào)分析及其在測(cè)試中的應(yīng)用信號(hào)的分類：信號(hào)有靜態(tài)信號(hào)、動(dòng)態(tài)信號(hào)。按能否用明確的時(shí)間函數(shù)關(guān)系描述，可將信號(hào)分為確定性信號(hào)與非確定性信號(hào)。確定信號(hào)是指能用明確的數(shù)學(xué)解析關(guān)系式或圖表描述的信號(hào)，如簡(jiǎn)諧波、方波、矩形波等信號(hào)。確定性信號(hào)又可分為周期信號(hào)和非周期信號(hào)。非確定性信號(hào)也稱隨機(jī)信號(hào)，是指時(shí)域波形不確定，無(wú)法用確切的數(shù)學(xué)關(guān)系式描述，也不能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)未來的結(jié)果。只能用概率統(tǒng)計(jì)方法描述它的規(guī)律。模擬信號(hào)：在某一自變量連續(xù)變化的間隔內(nèi)，信號(hào)的數(shù)值連續(xù)。離散信號(hào)：自變量在某些不連續(xù)數(shù)值時(shí)，輸出信號(hào)才具有確定值。如果將其各離散點(diǎn)的幅值也作離散化，以二進(jìn)制編碼表示，則稱為數(shù)字信號(hào)。xlim信號(hào)的均值1TTT0x(t)dt，它表示信號(hào)中常值分量或直流分量。信號(hào)的方差1limTT2xT0[x(t)x]2dt，它描述信號(hào)的波動(dòng)范圍，其正平方根為信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)差。信號(hào)的均方值x2lim1TTT0x2(t)dt，它描述信號(hào)的強(qiáng)度，表示信號(hào)的平均功率。則有2x2x2x。信號(hào)的概率密度函數(shù)pxlimTxT0T0x，它描述了信號(hào)x(t)對(duì)指定幅值的取值機(jī)會(huì)。信號(hào)的相關(guān)描述：它又稱為信號(hào)的時(shí)差描述。信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)Rx()lim1TTT0x(t)x(t)dt，其中η---時(shí)延量，自相關(guān)函數(shù)的性質(zhì)：1）當(dāng)時(shí)延0，1Rx(0)limTT信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)就是信號(hào)的均方值T0x2(t)dt2,2）當(dāng)Rx(0)Rx()時(shí)，即在η=0處取峰值；3）Rx()Rx()；4）周期信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)必呈周期性，這是因?yàn)橛衳(t)x(tnT)，故Rx(nT)lim1Tx(tnT)x(tnT)dtRx()0TT。信號(hào)的Rxy()lim互相關(guān)函數(shù)1TTT0x(t)y(t)dt，互相關(guān)函數(shù)的性質(zhì)有：1）Rxy(η)通常不在η=0處取峰值，其峰值偏離原點(diǎn)的位置為ηd，圖反映兩信號(hào)相互有ηd時(shí)移時(shí)，相關(guān)程度1Rxy()limTT最高；2）Rxy(η)與Ryx(η)是兩個(gè)不同的函數(shù)。根據(jù)定義Ryx()lim1TTT0x(t)y(t)dt；T0y(t)x(t)dt，不難證明Rxy()Ryx()；3）均值為零的兩個(gè)統(tǒng)計(jì)獨(dú)y(t)，其中Rxy()0。信號(hào)的互相關(guān)系數(shù)立的隨機(jī)信號(hào)x(t)和xy()Rxy()Rxy()Rx(0)Ry(0)xrmsyrms，由于Rxy()Rx(0)Ry(0),故xy()1，一般有：xy()1說明x(t)和y(t)完全相關(guān)；xy()0說明x(t)和y(t)完全不相關(guān)；0xy()0，x()說明x(t)和y(t)部分相關(guān)。自相關(guān)系數(shù)Rx()Rx(0)。周期信號(hào)與離散頻譜：傅里葉級(jí)數(shù)x(t)a0(ancosnw0tbnsinnw0t)n1，其中w02/T，a01TT0x(t)dt,an2T2Tx(t)cosnw0tdt,bnx(t)sinnw0tdt,T0T0如果周期信號(hào)x(t)為奇函數(shù)時(shí)，an0,a00，此時(shí)x(t)bnsinnw0tn1；如果周期信號(hào)x(t)為偶函數(shù)時(shí)，bn0，此時(shí)x(t)a0ancosnw0tn1。周期信號(hào)頻譜特點(diǎn)：離散性、收斂性、諧波性。瞬態(tài)信號(hào)的頻譜連續(xù)。傅里葉變換的主要性質(zhì)有：（如圖所示非確定性信號(hào)的功率譜密度函數(shù)：自功率譜密度函數(shù)：若自相關(guān)函數(shù)滿足絕對(duì)可積條件，即Rx()d，則定義Sx(f)Rx()ej2fd，為x(t)的自功率譜密度函數(shù)，稱自譜或自功率譜。頻域上Sx(f)曲線下的總面積代表信號(hào)x(t)的總功率?；スβ首V密度函數(shù)：如果互相關(guān)函數(shù)Rxy(η)滿足傅里葉變換的條件Rxy()d，則定義稱Sxy(f)為信號(hào)x(t)和y(t)的互譜密度函數(shù)，簡(jiǎn)稱互譜?；ハ喔珊瘮?shù)：有一種方法能評(píng)價(jià)測(cè)試系統(tǒng)輸入信號(hào)和輸出信號(hào)之間的因果性，即輸出信號(hào)的功率譜中有多少是所測(cè)輸入信號(hào)引起的響應(yīng)，這個(gè)指標(biāo)常用相干函數(shù)γxy(f)表示，其定義為Sxy(f)Rxy()ej2fd2xy(f)Sxy(f)22(0xy1)Sx(f)Sy(f)。當(dāng)2xy(f)0，表示輸出信號(hào)y(t)與輸入信號(hào)x(t)不相干；當(dāng)2xy(f)1，表示輸出信號(hào)y(t)與輸入信號(hào)x(t)完全相干，系統(tǒng)無(wú)干擾輸入；若2xy(f)在0~1之間，則表示下述可能性：測(cè)試中有外界噪聲干擾輸入；聯(lián)系x(t)和y(t)的系統(tǒng)非線性；輸出y(t)和x(t)和其它輸入的綜合。第十章傳感器在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用零位和極限位置的檢測(cè)：零位的檢測(cè)精度直接影響工業(yè)機(jī)器人的重復(fù)定位精度和軌跡精度；極限位置的檢測(cè)則起保護(hù)機(jī)器人和安全動(dòng)作的作用。工業(yè)機(jī)器人常用的位置傳感器有：接觸式微動(dòng)開關(guān)、精密電位計(jì)，非接觸式光電開關(guān)、電渦流傳感器。位移量的檢測(cè)：機(jī)器人上常用的位移傳感器有：旋轉(zhuǎn)變壓器、差動(dòng)變壓器、感應(yīng)同步器、電位計(jì)、光柵、磁柵、光電編碼器等。例如關(guān)節(jié)型機(jī)器人大多采用光電編碼器，由于剛性原因，位移傳感器多與驅(qū)動(dòng)元件同軸，以提高分辨力。直角坐標(biāo)機(jī)器人中的直線關(guān)節(jié)或氣動(dòng)、液壓驅(qū)動(dòng)的某些關(guān)節(jié)采用線位移傳感器。速度、加速度的檢測(cè)：速度傳感器是為實(shí)現(xiàn)機(jī)器人各關(guān)節(jié)的速度閉環(huán)控制。加速度傳感器被用于機(jī)器人中關(guān)節(jié)的加速度控制。在大位移量中，常用位移傳感器有感應(yīng)同步器、光柵、磁尺、容柵等。傳感器在位置反饋系統(tǒng)中，在傳感器安裝位置的不同有半閉環(huán)控制和全閉環(huán)控制；按反饋信號(hào)的檢測(cè)和比較方式不同有脈沖比較伺服系統(tǒng)、相伴比較伺服系統(tǒng)、幅值比較伺服系統(tǒng)。光電編碼器PE同時(shí)進(jìn)行速度反饋和位置反饋的半閉環(huán)控制系統(tǒng)中，光電編碼器將電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)角變換成數(shù)字脈沖信號(hào)，反饋到CNC裝置進(jìn)行位置伺服控制。又由于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與編碼器反饋的脈沖頻率成比例，因此采用F/V（頻率/電壓）變換器將其變換為速度電壓信號(hào)就可以進(jìn)行速度反饋?！皽y(cè)量中心”是指三坐標(biāo)測(cè)量與機(jī)械加工中心相配合。測(cè)量系統(tǒng)按其性質(zhì)可以分為機(jī)械式測(cè)量系統(tǒng)、光學(xué)式測(cè)量系統(tǒng)、電氣式測(cè)量系統(tǒng)。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量頭按測(cè)量方法分為接觸式{應(yīng)用廣泛，它可分為硬測(cè)頭[多為機(jī)械測(cè)頭，使用較少]、軟測(cè)頭[可分為觸發(fā)式測(cè)頭、三維測(cè)微測(cè)頭（可分為模擬測(cè)頭、數(shù)字測(cè)頭）}，、非接觸式{常用激光測(cè)頭、光學(xué)測(cè)頭、電視掃描測(cè)頭等}汽車機(jī)電一體化的中心內(nèi)容是以微機(jī)為中心的自動(dòng)控制系統(tǒng)取代原有純機(jī)械式控制部件，從而改善汽車的性能，增加汽車的功能，實(shí)現(xiàn)汽車降低油耗，減少排氣污染，提高汽車行駛的安全性、可靠性、操作方便和合適性。汽車行駛控制的重點(diǎn)是：1）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的正時(shí)點(diǎn)火、燃油噴射、空燃比和廢氣再循環(huán)的控制，使燃燒充分、減少污染、節(jié)省能源；2）汽車行駛中的自動(dòng)變速和排氣凈化控制，以使其行駛狀態(tài)最佳化；3）汽車的防滑制動(dòng)、防碰撞，以提高行駛的安全性；4）汽車的自動(dòng)空調(diào)、自動(dòng)調(diào)整車高控制，以提高舒適性。公路交通用傳感器：國(guó)外采用的傳感器有電感式、橡皮管式、超聲波式、雷達(dá)式及紅外線式。第四篇：傳感器原理及檢測(cè)技術(shù)傳感器原理及檢測(cè)技術(shù)（工程碩士）考試題1、簡(jiǎn)要說明非電量電測(cè)法的基本思想。2、簡(jiǎn)要說明傳感元件與敏感元件的作用及區(qū)別。3、簡(jiǎn)述現(xiàn)代測(cè)量系統(tǒng)由那幾部分組成及各部分的功能與特點(diǎn)。4、何為傳感器靜態(tài)特性？靜態(tài)特性主要技術(shù)指標(biāo)有哪些？何為傳感器動(dòng)態(tài)特性？動(dòng)態(tài)特性主要技術(shù)指標(biāo)有哪些？5、系統(tǒng)誤差，隨機(jī)誤差及粗大誤差產(chǎn)生的原因是什么？對(duì)測(cè)量結(jié)果有何影響？從提高測(cè)量精度來看，應(yīng)如何處理這些誤差？6、說明誤差的分類，以及各類誤差的性質(zhì)，特點(diǎn)及對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響？7、某測(cè)量系統(tǒng)的頻率響應(yīng)曲線H(j)1，若輸入周期信號(hào)10.05jx(t)2cos10t0.8cos(100t300)，試求其響應(yīng)y(t)。8、有一個(gè)傳感器，其微分方程為30dy其中y為輸出電壓(mV),x3y0.15x。為輸入溫度(0C)，試求傳感器的時(shí)間常數(shù)和靜態(tài)靈敏度S。9、根據(jù)磁電式傳感器工作原理，設(shè)計(jì)一傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速。要求畫出原理結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖并說明原理。10、談?wù)勀銓?duì)傳感器原理及檢測(cè)技術(shù)這門課程學(xué)習(xí)的體會(huì)及建議，你認(rèn)為檢測(cè)技術(shù)將來的發(fā)展方向是什么？要求：每道題必須認(rèn)真完成。第五篇：傳感器與檢測(cè)技術(shù)部分重點(diǎn)1.傳感器是一種檢測(cè)裝置，能感受到被測(cè)量的非電量信息，如溫度、壓力、流量、位移等，并將檢測(cè)到的信息，按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，用以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄或控制等要求。2.傳感器一般由敏感元件，轉(zhuǎn)換元件和轉(zhuǎn)換電路組成。3.傳感器的定義：（1）傳感器是一種能夠檢測(cè)被測(cè)量的器件或裝置；（2）被測(cè)量可以是物理量、化學(xué)量或生物量等；（3）輸出信號(hào)要便于傳輸、轉(zhuǎn)換、處理、顯示等，一般是電參量；（4）輸出信號(hào)要正確地反映被測(cè)量的數(shù)值、變化規(guī)律等，即兩者之間要有確定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，且應(yīng)具有一定的精確度。4.傳感器特性主要是指輸出與輸入之間的關(guān)系。當(dāng)輸入量為常量，或變化極慢時(shí)，這一關(guān)系稱為靜態(tài)特性。當(dāng)輸入量隨時(shí)間較快地變化時(shí)，這一關(guān)系稱為動(dòng)態(tài)特性。5.實(shí)際曲線與其兩個(gè)端點(diǎn)連線（擬合曲線）之間的偏差稱為傳感器的非線性誤差。取其最大偏差與理論滿量程之比作為評(píng)價(jià)線性度（或非線性誤差）的指標(biāo)。6.傳感器在正(輸入量增大)反（輸入量減小）行程中輸出輸入曲線不重合稱為遲滯。產(chǎn)生原因：傳感器機(jī)械部分存在摩擦、間隙、松動(dòng)、積塵等7.重復(fù)性是指?jìng)鞲衅鞯妮斎肓堪赐环较蜃兓?，作全量程連續(xù)多次測(cè)量時(shí)所得到的曲線不一致的程度。8.傳感器輸出的變化量Δy與引起該變化量的輸入量變化Δx之比即為其靜態(tài)靈敏度。9.漂移指在一定時(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。10.傳感器的標(biāo)定工作分為靜態(tài)標(biāo)定和動(dòng)態(tài)標(biāo)定兩種。傳感器的靜態(tài)標(biāo)定主要是檢驗(yàn)、測(cè)試傳感器或整個(gè)系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標(biāo)。11.預(yù)處理電路把傳感器輸出的非電壓量轉(zhuǎn)換成具有一定幅值的電壓量；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)把模擬電壓量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量；計(jì)算機(jī)接口電路把A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)送入計(jì)算機(jī)，并把計(jì)算機(jī)發(fā)出的控制信號(hào)送至輸入接口的各功能部件。12.調(diào)制是利用信號(hào)來控制高頻振蕩的過程，進(jìn)行放大和傳輸，已期得到最好的放大和傳輸效果，通常有調(diào)幅、調(diào)相和調(diào)頻調(diào)制三種方法。解調(diào)是從已被