复习要点-传感器VIP专享VIP免费

第一章传感器的定义:能够感受规定的被测量，并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。传感器的组成（框图）转换量:便于显示、记录、传输、处理、控制的量，通常为电学量敏感元件：直接感受被测量，输出与被测量成确定关系的某种物理量的元件。转换元件：将敏感元件的输出量转换为电学量输出的元件。信号调节与转换电路：将转换元件的输出信号，转变成便于处理的电信号。传感器的作用:从人的角度：传感器用于代替、补充、延伸人的感觉器官的功能。例如：对信号进行放大、运算、调制等。从科学的角度：传感器用于信息采集传感器在科技发展中的重要性1.信息技术的基础与支柱信息技术的三大基础：信息采集、信息传输、信息处理。2.各学科领域现代化、自动化的基础3.发达国家对传感器领域的重视：将传感器技术列为高新技术和核心技术。传感器的基本应用系统测量系统框图传感器外部系统调理电路A/D计算机系统控制系统框图传感器外部系统调理电路A/D计算机系统D/A执行机构传感器的发展动向:发现新现象、开发新材料、采用新型加工技术、多功能集成、智能化、仿生、航天、数字化、微型化第二章传感器的特性：用输入――输出的对应关系描述。物理量、化学量（信号）随时间变化有两种形态：靜态（准静态）、动态。静态特性：输入为靜态（准静态）时输入――输出的对应关系。量程：测量范围。超出测量范围时可能使传感器损坏或者产生较大的测量误差灵敏度（S）：输出量对输入量的灵敏程度。理想特性：S为常数。线性度：输入――输出关系的线性程度。数学表示（用非线性误差大小表示线性度――小好）迟滞：输入量增大、减小行程期间，输入－输出曲线不重合的程度。小好。重复性：小好。漂移：输入量保持不变，环境温度变化，使输出发生变化的程度传感器的动态特性：激励：输入信号。响应：输出信号。动态特性：输入为动态时输入――输出的对应关系。即传感器对激励的响应。理想特性：输出信号与输入信号具有相同的时间函数。标准输入信号：正弦和阶跃信号。第三章A弹性变形：有外力作用时，物体改变尺寸或形状。外力撤消时，物体恢复原尺寸或形状。弹性元件在传感器技术中的作用：1.作为弹性敏感元件2.用于弹性支承支承传感器中活动部分（形变、位移不是测量量）例：动圈式话筒弹性圆柱结构：空心或实心圆柱体特性：在外力作用下，以应变（相对形变）作为输出量。用途：大力测量悬臂梁1.结构：一端固定、一端自由的条形弹性元件，分等截面和等强度（变截面）两种。2.特性：以应变或位移作为输出量。上表面与下表面的应变方向相反。尺寸增大应变为正。3.用途：小力测量。等截面悬臂梁沿长度方向应变不均匀，根部最大，梢部为0。等强度悬臂梁（变截面）沿长度方向应变均匀。扭转棒1.结构：一端固定、一端自由的圆棒。2.特性：当自由端承受力矩时，棒表面前产生沿圆周方向的剪切应力。3.用途：测量力矩圆形膜片和膜盒1.结构：圆形平面或波汶膜片、圆形膜盒。2.特性：以挠度或应变为输出量。中心处挠度最大。（应力图）3.用途：测量压力（即：压强）、压差。波汶管结构：一端封闭、筒壁有皱折的薄壁圆管。特性：力或压力变化，输出量为自由端（封闭端）的位移。用途：流体压力。薄壁圆筒1.结构：薄壁圆筒。2.特性：内腔压力变化，筒壁直径和长度变化。3.用途：流体压力。双端固定梁1.结构：两端都固定的等截面梁，中间为受力点。2.特性：以应变为输出量。3.用途：较大力测量。薄壁圆环1.结构：薄壁圆环。2.特性：压力或拉力使环筒壁产生应变。3.用途：小力。弹簧管1.结构：弯成各种形状的空心管。C形为多。管的一端封闭，一端开启。一端或两端固定，管截面通常为椭圆、卵形。2.特性：输出量为管子的形状变化产生的位移。3.用途：流体压力。第三章B电阻应变效应：金属或半导体材料的电阻值随着其所受机械变形的大小而改变的现象。应变片结构基底：固定与绝缘（厚度为0.03mm）电阻丝：敏感栅（栅长l、栅宽a）引出线：电路连接（直径为0.1－0.3mm）覆盖层：保护、绝缘半导体应变片的特点：灵敏度很高，温度特性较差。横向效应：在敏感栅的横向段，由于试件（弹性敏感元件）的横向变形，使得产...