感測器複習總結

2021-10-16 17:58:48 字數 4784 閱讀 1090

感測器:能感受規定的被測量並按照一定規律轉化成可用輸出訊號的器件和裝置。感測器的線性度:

是指感測器輸出、輸入的實際特性曲線和擬合直線之間的最大偏差與輸出量程範圍之百分比。感測器的靈敏度:是指感測器在穩定狀態時,輸出變化量與輸入變化量的比值,用來表示。

感測器的遲滯:表明感測器在正(輸入量增大)反(輸入量減小)行程中輸出、輸入曲線不重合的程度。

絕對誤差:是示值與被測量真值之間的差值。系統誤差:

是指誤差的數值是乙個常數或按一定的規律變化的值。彈性滯後:在實際中,彈性元件在加、解除安裝的正、反行程中變形曲線一般是不重合的,這種現象稱為彈性滯後。

彈性後效:當載荷從某一數值變化到另一數值時,彈性變形不是立即完成相應的變形,而是在一定的時間間隔內逐漸完成變形的,這一現象稱為彈性後效。應變效應:

導體或半導體材料在外力作用下產生機械變形(拉伸或壓縮)時,其電阻值也隨之發生相應的變化。壓電效應:某些電介質在沿一定的方向上受到外力的作用而變形時,內部會產生極化現象,同時在其表面上產生電荷,當外力去掉後,又重新回到不帶電的狀態,這種現象稱為壓電效應。

霍爾效應:金屬或半導體薄片置於磁感應強度為的磁場中,當有電流通過時,在垂直於電流和磁場的方向上將產生電動勢,這種物理現象稱為霍爾效應。

熱電效應:將兩種不同的導體a和b連成閉合迴路,當兩個接點處的溫度不同時,迴路中將產生熱電勢。

光電效應:光電效應是物體吸收到光子能量後產生相應電效應的一種物理現象。

莫爾條紋:把兩塊柵距相同的光柵刻線面相對重合在一起,中間留有很小的間隙,並使兩者的柵線之間形成乙個很小的夾角,然後將這對光柵放置在光路中,在兩塊光柵的柵線重合處,因有光從縫隙透過形成亮帶,在兩光柵柵線彼此錯開處,由於光線被遮擋而形成暗帶,這種比光柵柵距寬得多的由亮帶和暗帶形成的明、暗相間的條紋稱為莫爾條紋。

細分:使光柵每移動乙個柵距,莫爾條紋變化一週期時,不只是輸出乙個脈衝,而是輸出均勻分布的n個脈衝,從而使分辨力提高到w/n,細分後計數脈衝的頻率提高了。感測器的作用是:

資訊的收集、資訊資料的交換及控制資訊的採集。

感測器的組成: 敏感元件、感測元件、測量轉換電路三部分組成。感測器按工作原理可以分為參量感測器、發電感測器、數字感測器、特殊感測器。

按輸出量形類可分為模擬式、數字式、開關式。感測器按被測量分類為:物理量、化學量、生物量。

感測器按轉換原理分類為:結構型、物性型和複合型三大類。感測器按能量轉換方式分類為:

有源型和無源型兩類。感測器按輸入輸出特性分類為:線性和非線性兩類。

感測器的靜態特性包括:靈敏度、分辨力(或解析度)、測量範圍及誤差特性。感測器的動態特性:

其輸出與時間變化的輸入量之間的響應特性。常用分析方法:時域分析和頻域分析。

誤差按出現的規律分系統誤差、隨機誤差、粗大誤差。

感測器的分辨力定義為:在規定的測量範圍內能夠檢測出的被測量的最小變化量。彈性敏感元件的作用是:

將力、力矩、壓力、溫度等物理量變換成位移、轉角或應變。應力的定義是:物體受外力作用並處於平衡狀態時,在單位面積上引起的內力。

應變的定義是:物體受外力作用時產生的相對變形。應力和應變的關係是:

在彈性範圍內應力和應變成正比。縱向應變和橫向應變的關係是:εr=-εl

彈性敏感元件的剛度定義為:彈性敏感元件單位變形所需的外力。彈性敏感元件的靈敏度定義為:

單位外力是彈性敏感元件變形量。彈性敏感元件的型別分為:變換力的彈性敏感元件和變換壓力的彈性元件。

彈性敏感元件的泊松比一般是:0.3 。

感測器的準確度定義為:準確度常用最大引用誤差來定義。感測器的誤差表示方法有:

絕對誤差、相對誤差感測器的誤差特性分為:線性度、遲滯、重複性、零漂和溫漂等。

感測器的量程定義為:感測器能夠測量的上限值與下限值的差稱為量程

感測器的標定分為:靜態標定和動態標定。靜態標定的目的:確定感測器靜態特性指標。動態標定目的:確定感測器動態特性引數。

感測器的過載能力:是指感測器在不致引起規定效能指標永久改變的條件下,允許超過測量範圍的能力。

感測檢測系統目前正迅速地由模擬式、數字式,向智慧型化方向發展。

已知某感測器的靈敏度為k0,且靈敏度變化量為△k0,則該感測器的靈敏度誤差計算公式為rs= (△k0/k0)×100% 。

為了測得比柵距w更小的位移量,光柵感測器要採用細分技術。

在用帶孔圓盤所做的光電扭矩測量儀中,利用孔的透光面積表示扭矩大小,透光面積減小,則表明扭矩增大 。電容式壓力感測器是變極距(或間隙) 型的。

乙個半導體應變片的靈敏係數為180,半導體材料的彈性模量為1.8×105mpa,其中壓阻係數πl為 1× 10的-9次方 pa-1。

影象處理過程中直接檢測影象灰度變化點的處理方法稱為微分法 。

熱敏電阻常數b大於零的是負溫度係數的熱敏電阻。

若測量系統無接地點時,遮蔽導體應連線到訊號源的接地端 。

目前應用於壓電式感測器中的壓電材料通常有壓電晶體、壓電陶瓷、有機壓電材料 。

壓阻效應:是指半導體材料(鍺和矽)的電阻率隨作用應力的變化而變化的現象。

根據電容式感測器的工作原理,電容式感測器有變間隙型、變面積型、變介電常數型三種基本型別

熱敏電阻按其對溫度的不同反應可分為三類負溫度係數熱敏電阻(ntc)、正溫度係數熱敏電阻(ptc)、臨界溫度係數熱敏電阻(ctr) 。光電效應根據產生結果的不同,通常可分為外光電效應、內光電效應、光生伏特效應三種型別。

感測器的靈敏度是指穩態標準條件下,輸出變化量與輸入變化量的比值。對線性感測器來說,其靈敏度是常數 。

用彈性元件和電阻應變片及一些附件可以組成應變片感測器,按用途劃分用應變式力感測器、應變式壓力(加速度) 感測器等(任填兩個)。

採用熱電阻作為測量溫度的元件是將溫度的測量轉換為電阻的測量。

單線圈螺線管式電感感測器主要由線圈、 鐵磁性外殼和可沿線圈軸向移動的活動鐵芯組成。

利用渦流式感測器測量位移時,為了得到較好的線性度和較好的靈敏度,應該讓線圈與被測物的距離大大小於線圈半徑 。

空氣介質變隙式電容感測器中,提高靈敏度和減少非線性誤差是矛盾的,為此實際中大都採用差動式電容感測器

振筒式感測器是以均勻薄壁圓筒作為敏感元件,將被測氣體壓力或密度的變化轉換成頻率 。

由光電管的光譜特性看出,檢測不同顏色的光需要選用光電陰極材料不同的光電管,以便利用光譜特性靈敏度較高的區段。

按熱電偶本身結構劃分,有普通熱電偶、鎧裝熱電偶、 薄膜熱電偶。

硒光電池的光譜響應區段與人類相近,因而得到應用。

熱敏電阻正是利用半導體的載流子數目隨著溫度變化而變化的特性製成的溫度敏感元件。

當半導體材料在某一方向承受應力時,它的電阻率發生顯著變化的現象稱為半導體壓阻效應。用這個原理製成的電阻稱固態壓敏電阻 。

磁敏二極體工作時加正向電壓。由於它的磁靈敏很高,特別適用於測量弱磁場 。

我們學過的參量式感測器有電阻式感測器、電感式感測器、電容式感測器等。

可以測量加速度的感測器有電容式感測器、壓電式感測器、差分變壓器式感測器等。

形成干擾的三因素是干擾源、干擾途徑、接收電路

電阻應變片的初始電阻數值有多種,其中用的最多的是 120ω 。

電渦流式感測器激磁線圈的電源是高頻交流 。

變間隙式電容感測器的非線性誤差與極板間初始距離d0之間是反比關係。

單色光的波長越短,它的頻率越高,其光子能量越大。

熱電偶可以測量溫度。

光敏電阻適於作為光電導開關元件。

目前我國使用的鉑熱電阻的測量範圍是 -200~850℃、-200~650℃。

差動變壓器感測器的配用測量電路主要有差動相敏檢波電路、差動整流電路 。

適合於使用紅外感測器進行測量的是溫度

固有頻率屬於感測器動態特性指標的是按照工作原理分類,固體圖象式感測器屬於光電式感測器

測量範圍大的電容式位移感測器的型別為容柵型

利用相鄰雙臂橋檢測的應變式感測器,為使其靈敏度高、非線性誤差小兩個橋臂應當分別用應變數變化相反的工作應變片

影響壓電式加速度感測器低頻響應能力的是前置放大器的輸入阻抗

固體半導體攝像元件ccd是一種 mos型電晶體開關積體電路

將電阻r和電容c串聯後再併聯到繼電器或電源開關兩端所構成的rc吸收電路,其作用是消除電火花干擾週期訊號的自相關函式必為週期偶函式

電阻應變片的種類有:金屬和半導體。電阻應變片的特性是:電阻的相對變化與應變成正比。金屬應變片的應變靈敏度近似為:2

應變式感測器的轉換電路是:直流或交流電橋。

差動電橋的配橋原則是:相鄰橋臂感測器應變方向應相反,相對橋臂感測器應變方向應相同。

差動電橋的特性是:可提高電橋的靈敏度,減小非線性、還可實現溫度補償。電位器感測器有哪些種類:

直線位移和角位移感測器。電位器感測器的轉換電路是:電阻分壓電路或電橋電路。

電位器感測器能測量哪些物理量:直線位移、角位移、壓力、液位、高度等。根據電容式感測器的原理可分為哪幾種:

變極距式、變極板間面積式、變極板間介質式。 變極距式電容感測器有什麼特點:非線性大,測量範圍小,但靈敏度高。

變面積式電容感測器有什麼特點:線性好,測量範圍寬,但靈敏度較低。變介質式電容感測器有什麼特點:

線性好,測量範圍寬,但靈敏度較低。

差動式電容感測器有什麼特點:線性好,測量範圍寬,靈敏度較高。電容式感測器的轉換電路是:

諧振電路、脈衝調寬電路、運算放大器式電路、交流電橋等。電容式感測器能夠測量哪些物理量:直線位移、角位移及介質幾何尺寸等,金屬的表面狀況、距離尺寸、油膜厚度、**及糧食中的含水量,壓力和液位、料位的高度等。

電感式感測器有哪些型別:自感式和互感式。變氣隙長度式電感感測器有什麼特點:

線性度差、示值範圍窄、自由行程小,但在小位移下靈敏度很高。

變氣隙面積式電感感測器有什麼特點:線性度好、示值範圍寬、自由行程大,但靈敏度較低。

差動式電感感測器有什麼特點:線性度好、示值範圍寬、靈敏度高。自感感測器的轉換電路是:常用交流阻抗電橋和諧振電路。差動變壓器的轉換電路是:差動整流電路和相敏檢波電路。

感測器複習

感測器原理與應用 習題訓練1 一填空1.通常感測器由 敏感元件 轉換元件 基本轉換電路 三部分組成,是能把外界 非電量 轉換成 電量 的器件和裝置。2.金屬絲在外力作用下發生機械形變時它的電阻值將發生變化,這種現象稱 應變 效應 半導體或固體受到作用力後電阻率要發生變化,這種現象稱 壓阻 效應。直線...

感測器複習

2009年感測器複習資料 06級本科 考試題型 一 選擇題 每小題2分,共16分 二 填空題 每小題2分,共10分 三 名詞解釋 本大題共3小題,每小題5分,共15分 四 簡答題與計算 簡答每小題5分,共15分,計算有兩小題,共9分 五 畫圖說明題 每小題10分,共10分 六 應用分析題 每小題10...

感測器複習

第一章緒論 感測器的定義 能感受規定的被測量並按照一定規律轉換成某種可用訊號的器件或裝置。能夠把特定的被測量資訊 如物理量 化學量 生物量等 按一定規律轉換成某種可用訊號的器件或裝置,稱為感測器。感測器的組成 感測器通常由敏感元件和轉換元件組成。其中,敏感元件是指感測器中能直接感受被測量的部分 轉換...