2022年南昌大学传感器名词解释 .pdf

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1、1传感器 : 能感受被测量并按照一定规律转化成可用输出信号的器件和装置。2传感器的线性度 : 是指传感器输出、 输入的实际特性曲线和拟合直线之间的最大偏差与输出量程范围之百分比。3 传感器的灵敏度 : 是指传感器在稳定状态时， 输出变化量与输入变化量的比值，用 来表示。4传感器的迟滞 : 表明传感器在正 （输入量增大） 反（输入量减小） 行程中输出、输入曲线不重合的程度5绝对误差 : 是示值与被测量真值之间的差值6系统误差 : 是指误差的数值是一个常数或按一定的规律变化的值7弹性滞后 : 在实际中，弹性元件在加、卸载的正、反行程中变形曲线一般是不重合的，这种现象称为弹性滞后8弹性后效 : 当载

2、荷从某一数值变化到另一数值时，弹性变形不是立即完成相应的变形，而是在一定的时间间隔内逐渐完成变形的，这一现象称为弹性后效。9应变效应 : 导体或半导体材料在外力作用下产生机械变形（拉伸或压缩）时，其电阻值也随之发生相应的变化。11霍尔效应 : 金属或半导体薄片置于磁感应强度为的磁场中，当有电流通过时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势，这种物理现象称为霍尔效应12热电效应 : 将两种不同的导体A和 B连成闭合回路，当两个接点处的温度不同时，回路中将产生热电势13光电效应 : 光电效应是物体吸收到光子能量后产生相应电效应的一种物理现象14莫尔条纹 : 把两块栅距相同的光栅刻线面相对重合在一起

3、，中间留有很小的间隙， 并使两者的栅线之间形成一个很小的夹角，然后将这对光栅放置在光路中，在两块光栅的栅线重合处， 因有光从缝隙透过形成亮带， 在两光栅栅线彼此错开处，由于光线被遮挡而形成暗带， 这种比光栅栅距宽得多的由亮带和暗带形成的明、暗相间的条纹称为莫尔条纹15细分 : 使光栅每移动一个栅距，莫尔条纹变化一周期时，不只是输出一个脉冲，而是输出均匀分布的n 个脉冲，从而使分辨力提高到W n，细分后计数脉冲的频率提高了16. 过调量：第一次打到稳定值后又超过稳定值而出现的最大偏差17. 应变极限：温度一定时，指示应变值的相对差值不超过一定数值的最大真实应变数值18 耗散洗漱：热敏电阻的稳定与

4、周围介质的温度相差1 度时所耗散的功率19 空间频率：明暗相间光线条纹在空间出现的频度20 绝缘电阻：敏感栅与基底间的电阻值21 灵敏系数：应变片的阻值相对变化与试件表面上安装应变片区域的轴向应变之比22 差动变压器：测位移量转换为传感器的互感的变化，使次级线圈感应电压也产生相应的变化23 压电效应：受到压力变形时表面产生电荷外力去掉又回到不带电的状态24 前置放大器：放大微弱信号高阻抗输出变化为低阻抗输出25 热电偶：温度转化为电势变化 2 种不同材料构成的热点变化元件26 汤姆逊效应：导体内自由电子从温度高的一段向温度低的地方扩散，并在温名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - -

5、 - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - 度低的一段聚集起来，平衡时候就停止扩散27 帕尔贴效应：两种不同金属的接点处产生的电动势28 对流换热：流体和固体表面直接接触时互相间的换热过程29 辐射换热： 2 个互相不接触的物体通过热射线进行热量传递的形式30 传导换热： 2 个冷热程度不同的物体相互接触时，通过物体本身进行热量交换的形式31 外光电效应：在光线作用下使物体的电子溢出表面的现象32 内光电效应：光线作用下使物体电阻率变化33 阻挡层光电效应：光线下使物体产生一

6、定方向的电动势34 暗电阻：室温条件下在全暗后经过一定时间测量的电阻值光照是亮电阻35 光电流：亮电流与暗电流之差36 多普勒现象 : 观察者和目标的相对运动使观察者接受到的光波频率产生变化的现象37 相位调制：通过改变光纤本身的内部性能来达到调制的目的38 残像：对某种像素扫描并读出其信号电荷之后，下一次扫描后读出信号仍受上次遗留信号电荷影响的现象39 弥散：再生图像上不应该呈现某种亮度的地方反而呈现出亮度40 绝对湿度：空气里所含水汽质量41 相对湿度：同一温度下，水蒸气已达到饱和的气体的绝对湿度之比42 湿度系数比：环境相对湿度随环境湿度的变化率1. 应变式传感器的原理电阻应变片基于电阻

7、应变效应，即导体在外界作用下产生机械变形（拉伸或压缩）时其值发生相应变化。2. 应变式传感器应用： A应变式力传感器： a. 柱（筒）力传感器。 b. 环式力传感器。c. 悬臂梁式传感器。 B.应变式压力传感器。 C.应变式容器内液体重量传感器。D.应变式加速度传感器。3. 自感式电感传感器工作原理： 自感式电感传感器是利用线圈自感量的变化来实现测量的。当被测量发生变化时，使衔铁发生位移，引起磁路中磁阻变化，从而导致电感线圈的电感量变化， 就能确定衔铁位移量的大小和方向，这种传感器又称为变磁阻式传感器。 差动变隙式传感器由两个完全相同的电感线圈合用一个衔铁和相应的磁路组成。4. 自感式电感传感

8、器的应用： 当压力进入膜盒时， 膜盒的顶端在压力P的作用下产生于压力 P大小成正比的位移，于是衔铁也发生移动，从而使气隙发生变化，流过线圈的电流也发生相应的变化，电流表 A的指示值就反映了压力的大小。 变隙式差动传感器：当被测压力进入C形弹簧管时， C型弹簧管产生变形，其自由端发生位移， 带动与自由端连接成一体的衔铁运动，使线圈 1 和线圈 2 中的电感发生大小相等、符号相反的变化。即一个电感量增大，一个电感量减小。电感的这种变化通过电桥电路转换成电压输出，所以只要用检测仪表测量出输出电压，即可得知被测压力大小。5. 电容式传感器的原理：电容C= A/d，当被测量变化引起示中介电常数，正对面积

9、 A， 极板间距 d 的变化时电容 C也相应变化，如果保持其中两个参数不变，而改变一个参数， 就可以把该参数的变化转变成电容量的变化，通过测量电路就可以转换为电量输出。6. 电容式传感器可分为变极距型，便面积型和变介质型。7. 电容式传感器的应用： 电容式压力传感器， 电容式加速度传感器。 差动式电容名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - 测厚传感器。8. 压电式传感器的工作原理： 就是利用压电材料的压电效应， 即有压力

10、作用在压电材料上时，传感器有电荷（或电压）输出。9. 压电式传感器的应用： 压电式测力传感器， 压电式加速度传感器， 压电式金属加工切削力测量10. 磁电感应式传感器工作原理： 是利用电磁感应原理将被测量（如振动、 位移、转速等）转换成电信号的一种传感器。它不需要辅助电源， 就能把被测对象的机械量转换成易于测量的电信号，是一种有源传感器，又称磁电式传感器。11. 磁电感应式传感器的应用：动圈式震动速度传感器，磁电式扭距传感器12. 霍尔式传感器工作原理：霍尔传感器是基于霍尔效应的传感器。13. 霍尔式传感器的应用：霍尔式微位移传感器，霍尔式转速传感器，霍尔计数装置。14. 光电式传感器的应用：

11、火焰探测报警器，光电式纬线探测器，燃气具中的脉冲点火控制器15. 光纤传感器原理实际上是研究光在调制区内，外界信号（温度，压力，应变，位移，震动，电场等）与光的相互作用，即研究光被外界参数的调制原理，外界信号可能引起的光强，波长，频率，相位偏振态等光学性质的变化，从而形成不同的调制。16. 光纤传感器的应用：光纤加速度传感器，光纤温度传感器。17. 半导体气敏传感器的原理：是利用气体在半导体表面的氧化和还原反应导致敏感元件阻值发生变化而制成的。18. 半导体气敏传感器的应用：气体泄漏报警，自动控制，自动测试。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输出的信号的器件或装置。通常，传感器

12、由敏感元件和转换元件组成。19 传感器的性能指标： A基本参数指标 （量程指标， 灵敏度指标，精度方面指标，动态性能指标） B环境参数指标（温度指标，抗冲震指标，其他环境参数指标）C可靠性指标 （考虑工作寿命， 平均无故障时间， 保险期，疲劳性能， 绝缘电阻）D其他指标（使用指标，结构指标，安装连接指标）20 传感器静态特性是指被测量的值处于稳定状态时的输出和输入的关系。传感器的静态特性可以用一组性能指标来描述，如灵敏度，迟滞，线性度，重复性，和漂移等。灵敏度是静态特性的一项重要指标。 灵敏度 S等于输出量的增量和输入量的增量的比值。线性度是指传感器的输出和输入之间数量关系的线性程度，线性度也

13、叫非线性误差，等于最大非线性绝对误差比上传感器满量程输出值再乘以百分之百。21 动态特性是指输入量随时间变化时传感器的响应时间22 应变效应即导体在外界作用下产生机械变形时，其电阻值相应发生变化。23 压阻效应即半导体材料的电阻率随作用应力变化而发生相应变化的现象。应变片种类 A按材料分： 1 金属式（丝式，箔式，薄膜型） 2 半导体式（薄膜型，体型，扩散型，外延型 ,PN 结型） B 按结构分：单片，双片，特殊形状。C 按使用环境分：高温，低温，高压，磁场，水下。24 应变片结构组成：敏感栅，基片，覆盖层，引线。25 温度误差即由于测量现场环境温度的改变而给测量带来的附加误差。26 半导体应

14、变片的灵敏系数比金属丝高，但是半导体材料的温度系数大，应变名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - 时非线性比较严重，适用范围受限制。工作原理基于半导体材料的压阻效应。27 电阻应变片的温度补偿方法通常分为线路补偿和应变片自补偿。28 电感式传感器有自感式，互感式和电涡流式29 自感式电感传感器由线圈，铁芯，和衔铁组成，又称为变磁阻式传感器。30 差动变隙式传感器由两个完全相同的电感线圈合用一个衔铁和相应的磁路组成。31

15、零点残余电压即传感器在零位移时的输出电压。32 电涡流效应即块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中做切割磁力线运动时，到体内产生呈漩涡状的感应电流的现象，此电流叫做电涡流。33 电容式传感器可分为变极距型，便面积型和变介质型。34 电容式传感器的应用：电容式压力传感器，电容式加速度传感器。差动式电容测厚传感器。35 霍尔式传感器的应用：霍尔式微位移传感器，霍尔式转速传感器，霍尔计数装置。36 压电效应即某些电介质，当沿着一定方向对其施力而使它变形时的内部就产生极化现象，同时在它的两个表面上便产生符号相反的的电荷，当外力去掉后，又重新恢复到不带电状态。37 压电材料分压电晶体和压电陶瓷压电材料的

16、主要特性参数有： a 压电常数 b 弹性常数 c 介电常数 d 机械耦合系数e 电阻 f 居里点温度38 正压电效应即将机械能转变为电能的现象。逆压电效应即在介质周围施加电场，这些电解质也会发生几何变形的现象。压电系数越大灵敏度越高， 压电陶瓷的压电系数比石英晶体大得多。极化处理后压电陶瓷材料的剩余极化强度和特性温度有关，它的参数也随时间变化， 从而使其压电特性降低。39 压电式传感器的基本原理就是利用压电材料的压电效应这个特性，即当有力作用在压电材料上时，传感器就有电荷或电压输出单片压电元件产生电荷量小，实际中多采用两片同型号压电元件粘结在一起。A并联 法输出电流大，本身电容大，时间常数大，

17、适宜用在测量慢变信号并且以电荷作为输出量的场合。 B串联接法输出电压大，本身电容小，适宜用于以电压作为输出信号，并且测量电路输入阻抗很高的场合。40 压电式传感器中的压电元件按其受力和变形方式不同，大致有厚度变形，长度变形，体积变形和厚度剪切变形等压电式传感器线性度不好，测量前需加预载41 磁电式传感器结构有两种 : 恒磁通式和变磁通式。霍尔传感器结构：霍尔片，四根引线和壳体。霍尔效应即置于磁场中的静止载流导体，当它的电流方向与磁场方向不一致时，载流导体上垂直与电流和磁场的方向上将产生电动势。该电动势称为霍尔电动势。霍尔电动势正比于激励电流及磁感应强度，其灵敏度与霍尔系数成正比而与霍尔片厚度成

18、反比，为了提高灵敏度霍尔元件常做成薄片形状42 外光电效应即在光线作用下，物体内的电子逸出物体表面向外发射的现象。内光电效应即在光线作用下，物体的导电性能发生变化或产生光生电动势的效应。分为光电导效应和光生福特效应。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - 43 光敏电阻的主要参数有：暗电阻与暗电流，亮电阻与亮电流，光电流暗电阻与暗电流： 光敏电阻在不收光照时的电阻称为暗电阻，此时流过的电流称为暗电流亮电阻与亮电流： 光敏

19、电阻在受光照射时的电阻称为亮电阻，此时流过的电流称为亮电流一般希望暗电阻越大越好, 亮电阻越小越好44 光敏电阻的基本特性： A伏安特性：在一定照度下 , 流过光敏电阻的电流与光敏电阻两端的电压的关系称为光敏电阻的伏安特性B 光谱特性：光敏电阻的相对光敏灵敏度与入射波长的关系称为光谱特性, 亦称为光谱响应。 C 温度特性光敏二极管在不受光照射时, 处于截止状态 , 受光照射时 , 处于导通状态光敏晶体管有放大作用45 光电池是一种直接将光能转换为电能的光电器件。光电池在有光线作用下实质就是电源46 光纤的基本特性：数值孔径，光纤模式，光纤传输损耗数值孔径：是表征光纤集光本领的重要参数，即光纤接

20、收光量的多少。光纤模式：是指光波传播的途径和方式。光纤传输损耗：主要来源于材料吸收损耗，散射损耗和光波导弯曲损耗光纤传感器分为两类： A利用光纤本身的某种敏感特性或功能制成的传感器，称为功能型传感器，又称传感型传感器。B另一种光纤仅仅起传输光的作用，在光纤的端面或中间加装其他敏感元件感受被测量的变化，称为非功能性传感器，又称传光型传感器，光纤传感器由光源，敏感元件，光探测器，信号处理系统，以及光纤等组成。半导体气敏传感器一般由敏感元件，加热器，和外壳制成。 按其制造工艺分为烧结型，厚膜型和薄膜型。29. 金属应变片的主要特性：灵敏系数：是指应变片安装于试件表面，在其轴向方向单位应力的作用下，

21、应变片的阻值相对变化与试件表面上安装应变片区域的轴向应变之比。横向效应：将直的电阻丝绕成敏感栅之后，虽然长度相同，但应变状态不同，其灵敏系数降低了的现象。热电偶的四大定律一、中间导体定律在热电偶回路中接入中间导体( 第三导体 ) ，只要中间导体两端温度相同， 中间导体的引入对热电偶回路总电势没有影响，这就是中间导体定律。应用: 依据中间导体定律，在热电偶实际测温应用中，常采用热端焊接、冷端开路的形式，冷端经连接导线与显示仪表连接构成测温系统。有人担心用铜导线连接热电偶冷端到仪表读取mV值，在导线与热电偶连接处产生的接触电势会使测量产生附加误差。根据这个定律，是没有这个误差的! 二、中间温度定律

22、热电偶回路两接点 ( 温度为 T、T0)间的热电势，等于热电偶在温度为T、Tn时的热电势与在温度为Tn、T0 时的热电势的代数和。 Tn称中间温度。应用: 由于热电偶 E-T 之间通常呈非线性关系 , 当冷端温度不为 0时，不能利用已知回路实际热电势E(t,t0)直接查表求取热端温度值; 也不能利用已知回名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - 路实际热电势 E(t,t0)直接查表求取的温度值， 再加上冷端温度确定热端被测

23、温度值， 需按中间温度定律进行修正。 初学者经常不按中间温度定律来修正! 三、参考电极定律这个定律是专业人士才研究、 关注的，一般生产、使用环节的人士不太了解，简单说明就是：用高纯度铂丝做标准电极，假设镍铬-镍硅热电偶的正负极分别和标准电极配对，他们的值相加是等于这支镍铬- 镍硅的值。四、均质导体定律由同一种均质材料 ( 导体或半导体 ) 两端焊接组成闭合回路， 无论导体截面如何以及温度如何分布，将不产生接触电势，温差电势相抵消，回路中总电势为零。可见，热电偶必须由两种不同的均质导体或半导体构成。若热电极材料不均匀，由于温度梯存在，将会产生附加热电势。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - -