传感器原理及工程应用期末复习要点

传感器原理及工程应用

第一章

测量-----测量是以确定被测定的值或获取结果为目的的一系列操作 测量:直接测量,间接测量,组合测量

引用误差--- 仪表精度等级是根据最大引用误差来确定的。例:0.5级表的引用

误差的最大值不超过±0.5%;1级表的引用误差的最大值不超过±1%。

随机误差 在同一测量条件下,多次测量被测量时,其绝对值和符号以不可预定方式变

幻着的误差称为随机误差。

系统误差 在同一测量条件下,多次测量被测量时,绝对值和符号保持不变,

或在条件改变时,按一定规律(如线性、多项式、周期性等函数规律)变化的误差称为系统误差。前者为恒值系统误差,后者为变值系统误差。

粗大误差 超处在规定条件下预期的误差称为粗大误差,粗大误差又称疏忽误

差。

3σ准则 通常把等于3δ的误差成为极限误差,对于正态分布的随机误差,落在±3σ以外的概率只有0.27%,它在有限次测量中发生的可能性很小。3σ准则就是如果一组测量数据中某个测量值的残余误差的绝对值∣Vi∣>3σ,则该测量值为可疑值(坏值),应剔除。 3σ准则又称莱以达准则。3σ准则是最常用也是最简单的判别粗大误差的准则,它应用于测量次数充分多的情况。

例1-1, P11

第二章

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。

传感器是由敏感元件、转换元件、信号调理转换电路和辅助电源组成。

被测量

→→→ 敏感元件 →→ 转换元件 →→ 信号调理转换电路 ↑ ↑ ↑ ↑ 辅助电源

(传感器组成框图)

敏感元件 是指传感器能直接感受或响应被测量的部分。

转换原件 是指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输

或测量的电信号部分 。

信号调理转换电路 进行放大、运算调制等。

传感器的静态特性 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。P29

灵敏度 灵敏度是传感器静态特性的一个重要指标。其定义是输出量增量△y

与引起输出量增量△y的相应输入量增量△x之比。用S表示灵敏度,它表示单位输入量的变化所引起传感器输出量的变化,很显然,灵敏度S值越大,表示传感器越灵敏。

线性度 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线性程度。

迟滞 传感器在相同工作条件下,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 重复性是指传感器在相同工作条件下,输入量按同一方向作全程连续

多次变化时,所得特性曲线不一致的程度。(重复性误差属于随机误差)

漂移 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。(产生的原因:一是传感器自身结构参数;二是周围环境(如温度、湿度等),最常见的漂移是温度漂移)

传感器的动态特性 传感器的动态特性是指输入量随时间变化时传感器的响

应特性。P31

传感器的基本动态特性方程 (1)零阶系统,k为传感器的静态灵敏度或

放大系数。(2)一阶系统,τ—传感器的时间常数(3)二阶系统,ωn—传感器的固有频率P33

第三章

电阻应变片的工作原理 电阻应变片的工作原理基于电阻应变效应,即导

体在外界作用下产生机械变形(拉伸或压缩)时,其电阻值相应发生变化。

热电阻效应 热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的,即电阻体的阻值

随温度的变化而变化的特性。

灵敏系数 P46

电阻应变片的温度补偿方法 P49

全桥的补偿和计算方法 P53

电阻应变片的测量电路 P50—54

第四章

自感式传感器的工作原理 P62 变磁阻式传感器是非线性的 差动变隙式电感传感器 P65

差动变压器式传感器:把被测的非电量变化转换为线圈互感变化的传感器称

为互感式传感器。这种传感器是根据变压器的基本原理制成的,并且次级绕组用差动形式连接,故称差动变压器式传感器。P70图

螺线管式差动变压器 P71

电涡流现象(效应) 块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁

力线运动时,导体内将产生呈旋涡状的感应电流,此电流叫电涡流,以上现象称为电涡流效应。

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