傳感器技術(shù)與應(yīng)用復(fù)習(xí)課件

第1章傳感器技術(shù)基礎(chǔ)掌握：1.傳感器的定義和組成2.傳感器按工作原理分類3.傳感器的靜態(tài)數(shù)學(xué)模型4.傳感器的靜態(tài)特性5.傳感器提高傳感器性能的主要方法：線性化、差動、補(bǔ)償和校正了解：1.自動測試系統(tǒng)的組成2.傳感器的動態(tài)特性3.傳感器的材料4.傳感器的制造技術(shù)5.傳感器的標(biāo)定與校準(zhǔn)第2章溫度傳感器掌握：1.熱力學(xué)溫標(biāo)轉(zhuǎn)換公式2.熱電效應(yīng)定義與熱電偶測溫原理3.熱電阻的溫度特性（函數(shù)）4.AD590應(yīng)用電路了解：1.熱電偶基本定律2.熱電偶材料3.熱電阻傳感器結(jié)構(gòu)4.溫度傳感器的應(yīng)用第3章力傳感器掌握：彈性敏感元件的特性：剛度、靈敏度、彈性滯后、彈性后效彈性敏感元件分類電阻應(yīng)變片工作原理電阻應(yīng)變片測量電路壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)變極距式和變面積式電容傳感器原理自感式傳感器原理了解：壓電傳感器類型和測量電路電容式傳感器測量電路電感式傳感器類型和測量電路常見力傳感器應(yīng)用舉例第5章圖像傳感器掌握CCD電荷耦合器件原理數(shù)碼相機(jī)（結(jié)構(gòu)）了解CCD和CMOS圖像傳感器應(yīng)用實(shí)例第6章霍耳傳感器及其它磁傳感器掌握霍爾效應(yīng)霍爾元件主要參數(shù)了解磁阻效應(yīng)磁敏二極管、三極管霍爾傳感器應(yīng)用領(lǐng)域第7章位移傳感器掌握機(jī)械位移傳感器定義接近傳感器定義電容式、電感器、熱釋電接近傳感器轉(zhuǎn)速傳感器類型了解電容式位移傳感器差動變壓器接近傳感器壓差式液位傳感器原理電磁式流量傳感器的工作原理第9章新型傳感器了解微波傳感器定義、分類、特點(diǎn)超聲波傳感器的種類、應(yīng)用第10章傳感器接口電路掌握傳感器信號的處理方法檢測電路常用電路類型傳感器和微型計(jì)算機(jī)的連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換和壓頻轉(zhuǎn)換了解傳感器接口電路實(shí)例1.4電橋電路在測量中的應(yīng)用

被測量是非常微弱的，必須用專門的電路，最常用的電路就是各種電橋電路。1.4.1直流測量電橋分析如圖所示為最常用的電阻電橋，有四個電阻組成橋臂，一個對角接電源U另一個作為輸出U0

2.工作方式單臂工作：電橋中只有一個臂接入被測量，其它三個臂采用固定電阻：雙臂工作：如果電橋兩個臂接入被測量，另兩個為固定電阻就稱為雙臂工作電橋，又稱為半橋形式：全橋方式：如果四個橋臂都接入被測量則稱為全橋形式。

3.輸出方式電橋的輸出方式有電流型和電壓型兩種，主要根據(jù)負(fù)載情況而定。（1）電流輸出型當(dāng)電橋的輸出信號較大，輸出端又接入電阻值較小的負(fù)載如檢流計(jì)或光線示波器進(jìn)行測量時，電橋?qū)⒁噪娏餍问捷敵觯鐖D所示，負(fù)載電阻為Rg，由圖可得應(yīng)用有源--端口網(wǎng)絡(luò)定理，電流輸出電橋可以簡化成下圖所示的電路。圖中E`’相當(dāng)于電橋輸出端開路電壓Uab，R’為網(wǎng)絡(luò)的入端電阻。

流過負(fù)載Rg的電流為

輸出電壓為當(dāng)橋臂R1為與被測量有關(guān)的可變電阻，且有電阻增量ΔR時，略去分母中的ΔR項(xiàng)則：對于輸出對稱電橋：對于電源對稱電橋：

對于等臂電橋：由以上結(jié)果可以看出，三種形式的電橋，當(dāng)ΔR<<R時，其輸出電流都與應(yīng)變片的電阻變化率即應(yīng)變成正比，它們之間呈線性關(guān)系。（2）電壓輸出型當(dāng)電橋輸出端接有放大器時，由于放大器的輸入阻抗很高，所以可以認(rèn)為電橋的負(fù)載電阻為無窮大，這時電橋以電壓的形式輸出。輸出電壓即為電橋輸出端的開路電壓，其表達(dá)式為單臂工作狀態(tài)，即R1為應(yīng)變片。對于輸出對稱電橋：對于電源對稱電橋：對于等臂電橋：由上面三種結(jié)果可以看出，當(dāng)橋臂應(yīng)變片的電