传感器复习.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流传感器复习.精品文档.传感器 复习 测量系统：应具有对被测对象的特征量进行检测、传输、处理及显示等功能，一个测量系统是传感器、变送器和其他变换装置等的有机组合。开环测量系统与闭环测量系统：1. 开环测量系统：开环系统全部信息变换只沿着一个方向进行，如图1-2所示。其中x为输入量，y为输出量，k1，k2，k3为各个环节的传递系数。y=k1k2k3x。 因为开环测量系统是由多个串联而成的。所以系统的相对误差等于各个环节相对误差之和。 2.闭环测量系统：有两个通道，一为正向通道，一为反馈通道，其结构如图1-3所示。x为正向通道的输入量，为反馈环节的

2、传递系数，正向通道的总传递系数k=k2k3.x=x1-xf；xf=y。 显然，这时整个系统的输入输出关系由反馈环节的特性决定，放大器等环节特性的变化不会造成测量误差，或者说造成的误差很小。 测量误差：测量误差是测得值减去被测量的真值。 1.测量误差的表示方法：（1）绝对误差：=x-L；绝对误差；x测量值；L真值。绝对误差是有正负并有量纲的。（2）随机误差：在同意测量条件下，多次测量被测量时，其绝对值和符号以不可预定方式变化着的误差称为随机误差。随机误差=。被测量的某一个测量值；重复性条件下无限多次的测量值的平均值。思考题和习题：11：什么是测量值的绝对误差、相对误差、引用误差？答：绝对误差是测

3、量结果与真值之差,即: 绝对误差=测量值真值相对误差是绝对误差与被测量真值之比,常用绝对误差与测量值之比,以百分数表示 ,即: 相对误差=绝对误差/测量值 100%引用误差是绝对误差与量程之比,以百分数表示,即: 引用误差=绝对误差/量程 100%传感器：传感器是能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。通常，传感器由敏感元件和转换元件组成。其中敏感元件是指传感器中能感受或响应被测量的部分；转换元件是指传感器中能讲敏感元件感受或相应的被测量转换成适于传输或测量的电信号部分。传感器分类：一种是按被测参数，如温度传感器、压力传感器、位移传感器、速度传感器；另一种是按传感器的

4、工作原理分类，如应变式传感器、电容式传感器、压电式传感器、磁电式传感器等。传感器的静态特性：是指被测量的值处于稳定状态时的输出与输入的关系。其可用一个重要指标来描述，如灵敏度、迟滞、线性度、重复性和漂移等。（参看课本）思考题和习题：22：什么是传感器的静态特性？它有哪些性能指标？分别说明这些性能指标的含义？ 答：传感器在被测量的各个值处于稳定状态时，输出量和输入量之间的关系称为传感器的静态特性；其主要指标有线性度、灵敏度、精确度、最小检测量和分辨力、迟滞、重复性、零点漂移、温漂。灵敏度定义是输出量增量y与引起输出量增量y的相应输入量增量x之比。传感器的线性度是指传感器的输出与输入之间数量关系的

5、线性程度。输出与输入关系可分为线性特性和非线性特性。传感器在输入量由小到大（正行程）及输入量由大到小（反行程）变化期间其输入输出特性曲线不重合的现象称为迟滞。重复性是指传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变化时，所得特性曲线不一致的程度。传感器的漂移是指在输入量不变的情况下，传感器输出量随着时间变化，此现象称为漂移。直流电桥平衡条件：趋于无穷大时，电桥输出电压为当电桥平衡时，U0=0，则有或(电桥平衡条件)，这说明欲使电桥平衡，其相邻两臂电阻的比值应相等，或相对两臂电阻乘积相等。交流电桥：（了解）思考题和习题：压电效应：某些电介质，当沿着一定方向对其施力而使它变形时，内部就产生极化现象，同

6、时在它两个表面上便产生符号相反的电荷，当外力去掉后，又会重新回复到不带电状态。这种现象称压电效应。当作用力方向改变时，电荷的极性也随之改变。有时人们把这种机械能转换为电能的现象，称为“正压电效应”，相反当在电介质极化方向施加电场，这些电介质也会产生几何形变，这种现象称为“逆压电效应”（电致伸缩效应）。具有压电效应材料称为压电材料，压电材料能实现机电能量的相互转换，如图61所示。霍尔传感器的应用：P123光电式传感器：是将被测量的变化转换成光信号的变化，再通过光电器件把光信号的变化转化成电信号的一种传感器。如图8-1，正常有光源、光学通路、光电器件三部分组成。被测量作用与光源或者光学通道，从而引

7、起光量的变化。外光电效应：在光线的作用下，物体内的电子溢出物体表面向外发射的现象称为外光电效应。想外发射的电子交光电子。基于外光电效应的光电器件有光电管、光电倍增管等。一束光是由一束以光速运动的粒子流组成的，这些粒子称为光子。光子具有能量，每个光子具有的能量有下式确定：E=hvh普朗克常数;v=光的频率（）所以光的波长越短，即频率越高，其电子的能量也越大；反之，波长越长，其光子能量也越小。湿敏传感器：1、绝对湿度是指在一定温度和压力条件下，每单位体积的混合气体中所含水蒸气的质量，单位为，一般用符号%AH表示。2相对湿度是指气体的绝对湿度与同意温度下达到饱和状态的绝对湿度纸币，一般用符号%RH表示。相对湿度给出大气的潮湿程度，它是一个无量纲的量，在实际使用中多使用相对湿度这一概念。习题：