傳感器與檢測(cè)技術(shù)知識(shí)點(diǎn)概括

1、傳感器是能感受被測(cè)量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。2、傳感器通常由直接響應(yīng)于被測(cè)量的敏感元件、產(chǎn)生可用信號(hào)輸出的轉(zhuǎn)換元件、以及相應(yīng)的信號(hào)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換電路組成。3、要實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)量，檢測(cè)系統(tǒng)的幅頻特性應(yīng)為常數(shù)4傳感器在被測(cè)量的各個(gè)值處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)入量之間的關(guān)系稱為傳感器的靜態(tài)特性。5，測(cè)量系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標(biāo)主要有線性度、遲滯、重復(fù)性、分辨率、靈敏度、器穩(wěn)定性的指標(biāo)是遲滯）6，傳感器對(duì)隨時(shí)間變化的輸入量的響應(yīng)特性叫傳感器動(dòng)態(tài)性。7時(shí)間常數(shù)器主要技術(shù)指標(biāo)有固有頻率、阻尼比。8，從時(shí)域（延遲時(shí)間，上升時(shí)間，響應(yīng)時(shí)間，超調(diào)量）和頻域（幅頻特性，相頻特性）兩個(gè)方面分別采用瞬態(tài)響應(yīng)法和頻率響應(yīng)法來(lái)分析動(dòng)態(tài)特性。9，幅頻特性是指?jìng)鬟f函數(shù)的幅值隨被測(cè)頻率的變化規(guī)律，相頻特性是指?jìng)鬟f函數(shù)的相角隨被測(cè)頻率的變化規(guī)律。傳感器中超調(diào)量是指超過(guò)穩(wěn)態(tài)值的最大值A(chǔ)（過(guò)沖）與穩(wěn)態(tài)值之比的百分?jǐn)?shù)。電阻式傳感器10，金屬材料的應(yīng)變效應(yīng)是指金屬材料在受到外力作用時(shí)，產(chǎn)生機(jī)械變形，導(dǎo)致其阻值發(fā)生變化的現(xiàn)象叫金屬材料的應(yīng)變效應(yīng)。11，半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)是半導(dǎo)體材料在受到應(yīng)力作用后，其電阻率發(fā)生明顯變化，這種現(xiàn)象稱為壓阻效應(yīng)。12，金屬絲應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片比較其相同點(diǎn)是它們都是在外界力作用下產(chǎn)生機(jī)械變形，從而導(dǎo)致材料的電阻發(fā)生變化。13，金屬絲應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片比較其不同點(diǎn)是金屬材料的應(yīng)變效應(yīng)以機(jī)械應(yīng)變效應(yīng)和壓阻效應(yīng)）14，金屬應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)是指金屬應(yīng)變片單位應(yīng)變引起的應(yīng)變片電阻的相對(duì)變化15，采用應(yīng)變片進(jìn)行測(cè)量時(shí)要進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)脑蚴牵?）金屬的電阻本身具有2）基底材料、應(yīng)變片、粘接劑、蓋板等都存在隨溫度增加而長(zhǎng)度應(yīng)變的線膨脹效應(yīng)，若它們各自的線膨脹系數(shù)不同，就會(huì)引起附加的由線膨脹引起的應(yīng)變。16，對(duì)電阻應(yīng)變式傳感器常用溫補(bǔ)方法有單絲自補(bǔ)償電路補(bǔ)償法（電橋補(bǔ)償法）三種。17，單位應(yīng)變引起的電阻的相對(duì)變化稱為電阻絲的靈敏系數(shù)。18，應(yīng)變式傳感器是利用電阻應(yīng)變片將應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻變化的傳感器。傳感器由在彈性元件上粘貼電阻敏感元件構(gòu)成，彈性元件用來(lái)感知應(yīng)變，電阻敏感元件用來(lái)將應(yīng)變的轉(zhuǎn)換為電阻的變化。19電路，通常采用電橋電路20，為了消除溫度誤差可以采用半差動(dòng)電橋和全差動(dòng)電橋。電感式傳感器21，電感式傳感器是建立在電磁感應(yīng)基礎(chǔ)上的一種傳感器。22，電感式傳感器可以把輸入的物理量轉(zhuǎn)換為線圈的自感系數(shù)L或線圈的互感系數(shù)M測(cè)量。23，電感式傳感器的優(yōu)點(diǎn)：工作可靠，壽命長(zhǎng)，靈敏度高，分辨力高，精度高，線性好，穩(wěn)定，重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)。2425，變磁阻式傳感器由線圈、鐵芯和銜鐵3部分組成。26，變磁阻式傳感器測(cè)量電路包括交流電橋、變壓器式交流電橋和諧振式測(cè)量電路。27，差動(dòng)電感式傳感器結(jié)構(gòu)形式主要有變氣隙式、螺線管式兩種。28變化來(lái)進(jìn)行測(cè)量的，實(shí)際應(yīng)用最多的是螺線管式差動(dòng)變壓器。29，電渦流傳感器的測(cè)量電路主要有調(diào)頻式和調(diào)幅式兩種。30，電渦流傳感器可用于位移測(cè)量、振幅測(cè)量、轉(zhuǎn)速測(cè)量和無(wú)損探傷。電容式傳感器31電容的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)物理量的測(cè)量。32，電容式傳感器的優(yōu)點(diǎn)主要有測(cè)量范圍大、靈敏度高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間短、機(jī)寄生電容影響較大、當(dāng)電容式傳感器用于變間隙原理進(jìn)行測(cè)量時(shí)具有非線性輸出特性。33型。34，變極距型電容式傳感器單位輸入位移所引起的靈敏度與兩極板初始間距成反比關(guān)系。35A導(dǎo)致電容量變化，傳感器電容改變量ΔC與動(dòng)極板水平位移成線性關(guān)系。36差動(dòng)結(jié)構(gòu)2差轉(zhuǎn)化為平方反比關(guān)系而得以大大降低。37，電容式傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換電路中，運(yùn)放電路適用于單個(gè)電容量變化的測(cè)量，二極管環(huán)形檢波電路和寬度脈沖調(diào)制電路用于差動(dòng)電容量變化的測(cè)量。38，電容式傳感器的應(yīng)用：電容式壓力，位移，加速度，厚度傳感器。測(cè)濕度，壓力，位移，流量，壓差等。壓電式傳感器39，壓電式傳感器可等效為一個(gè)電荷源和一個(gè)電容并聯(lián)，也可等效為一個(gè)與電容相串聯(lián)的電壓源。40，壓電式傳感器是一種典型的有源傳感器或發(fā)電型傳感器)，其以某些電介質(zhì)的壓電效應(yīng)為基礎(chǔ)，來(lái)實(shí)現(xiàn)非電量檢測(cè)的目的。41,化而使其表面出現(xiàn)電荷聚集的現(xiàn)象。42，壓電式傳感器用途：與力相關(guān)的動(dòng)態(tài)參數(shù)測(cè)試，如動(dòng)態(tài)力，機(jī)械沖擊，振動(dòng)等。43，壓電材料：石英晶體，壓電陶瓷。44，壓電式傳感器的應(yīng)用：壓電式力，加速度傳感器，壓電式交通檢測(cè)。磁敏式傳感器45件或裝置。46，磁電作用主要有電磁感應(yīng)和霍爾效應(yīng)。47，磁電感應(yīng)式傳感器相對(duì)運(yùn)動(dòng)而在導(dǎo)體兩端輸出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的原理（電磁感應(yīng)48，磁電感應(yīng)式傳感器電路簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，輸出阻抗小，具有一定的頻率響應(yīng)范圍（10~1000Hz4950感器，電磁流量計(jì)。51，霍爾式傳感器是基于霍爾效應(yīng)進(jìn)行工作的傳感器。5253，霍爾電動(dòng)勢(shì)：UH=ubUB/l（u：?jiǎn)挝浑妶?chǎng)強(qiáng)度下，載流子的遷移速率，b：導(dǎo)電板寬度，U=El：電壓，B：磁場(chǎng)感應(yīng)強(qiáng)度，l靈敏度：KH=ubU/lI（I：控制電流）54，制作霍爾元件應(yīng)采用的材料是半導(dǎo)體材料，因?yàn)榘雽?dǎo)體材料能使截流子的遷移率與電阻率的乘積最大，而使兩個(gè)端面出現(xiàn)電勢(shì)差最大。55，應(yīng)該根據(jù)元件的輸入電阻、輸出電阻、靈敏度等合理地選擇霍爾元件的尺寸。56457不等位電阻r0=U0/I（U0I58，霍爾片不等位電勢(shì)是如何產(chǎn)生的原因是重要起因是不能將霍爾電極焊接在同一等位面上。霍爾片不等位電勢(shì)可以通過(guò)機(jī)械修磨或用化學(xué)腐蝕的方法或用網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償法校正。59熱電式傳感器60，常用的熱電式傳感元件有熱電偶，熱電阻和熱敏電阻。61熱電偶是將溫度變化轉(zhuǎn)換為電勢(shì)的測(cè)溫元件，熱電阻和熱敏電阻是將溫度轉(zhuǎn)換為電阻變化的測(cè)溫元件。62，熱電偶是一種有源傳感器，原理是熱電效應(yīng)。63關(guān)的電動(dòng)勢(shì)，從而形成電流。64度不同，在接觸處形成的電動(dòng)勢(shì)，熱電偶的主要熱電動(dòng)勢(shì)）構(gòu)成，另一部分是單一導(dǎo)體的溫差電勢(shì)（溫度差使自由電子熱運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生靜電場(chǎng)，使電子反向運(yùn)動(dòng)形成電位差，比例較小，可忽略不計(jì)）。65材料（電子密度）和接點(diǎn)溫度有關(guān)（兩者需同時(shí)滿足67動(dòng)勢(shì)是高溫端T的函數(shù)。68，熱電偶的基本定律：中間導(dǎo)體定律（在熱電偶測(cè)溫回路中接入第三種導(dǎo)體，只要其兩端溫度相同，對(duì)總電動(dòng)勢(shì)無(wú)影響），中間溫度定律（E（t,t0）=E(t,tc)+E(tc,t0)）,標(biāo)準(zhǔn)電極定律（Eab(t,t0)=Eac(t,t0)-Ebc(t,t0)均質(zhì)導(dǎo)體定律（兩個(gè)熱電極材料相同，無(wú)論溫度如何，總熱電動(dòng)勢(shì)為069普通型<1100C，薄膜型（<300C。70，熱電偶的冷端溫度補(bǔ)償：補(bǔ)償導(dǎo)線法冷端恒溫法，冷端溫度校正法7172鉑和銅在測(cè)量溫度要求不高且溫度較低的場(chǎng)合，銅熱電阻得到了廣泛應(yīng)用。73，熱電阻引線方式有三種，其中三線制適用于工業(yè)測(cè)量，一般精度要求場(chǎng)合；二線制四線制適用于實(shí)驗(yàn)室測(cè)量，精度要求高的場(chǎng)合。74，熱敏電阻的溫度特性可分為三大類：負(fù)溫度系數(shù)（NTC正溫度系數(shù)（PTC臨界溫度系數(shù)（CTR75，熱敏電阻的應(yīng)用：溫度控制，管道流量監(jiān)測(cè)。光電式傳感器76，光電式傳感器：利用光電器件將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。77光電效應(yīng)釋電傳感器、固體圖像傳感器和光纖傳感器。78，光電式傳感器的基本形式：透射式，反射式，輻射式，開(kāi)關(guān)式。79，光電傳感器的理論基礎(chǔ)是光電效應(yīng)80三光線作用下光電子逸出物體表面的外光電效應(yīng)；第二類是利用在光線作用下使材料內(nèi)部電阻率改變的內(nèi)光電效應(yīng)光敏電阻光生伏特效應(yīng)，這類元件有儀表。81，光電倍增管的主要參數(shù)：倍增系數(shù)M，光電陰極靈敏度和光電倍增管總靈敏度，暗電流，光電倍增管的光譜特性。82，光電耦合器能起到電量隔離的作用，具有抗干擾和單向信號(hào)傳輸功能。83，CCD的突出特點(diǎn)是以電荷作為信號(hào)。84，CCD圖像傳感器的應(yīng)用：計(jì)量檢測(cè)儀器，光學(xué)信息處理，生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化，85，光纖工作的基礎(chǔ)是光的全反射。86分為碼盤式編碼器和脈沖盤式編碼器。輻射與波式傳感器87，紅外傳感器的工作原理：紅外輻射0.76—1000微米可分為488，紅外探測(cè)器分為兩大類：熱探測(cè)器和光子探測(cè)器。89紅外輻射外輻射。優(yōu)點(diǎn)是響應(yīng)波段寬，響應(yīng)范圍是整個(gè)紅外區(qū)域。90，熱探測(cè)器有四種類型：熱敏電阻型，熱電阻型，高萊氣動(dòng)型，熱釋電型。91熱釋電紅外探測(cè)器熱釋電效應(yīng)（由于溫度變化產(chǎn)生電荷的現(xiàn)象）制成，可在常溫下工作程度，鐵電體極化突然消失，這個(gè)溫度被稱為居里溫度或居里點(diǎn)）92安系統(tǒng)以及節(jié)能領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。93光子探測(cè)器型紅外傳感器是利用光子效應(yīng)進(jìn)行工作的，一般工作于低溫中的電子相互作用，改變了電子的能量狀態(tài)，引起各種電學(xué)現(xiàn)象）9495，微波是介于紅外線與無(wú)線電波之間的電磁波，波長(zhǎng)范圍是1m—1mm。96，微波的特點(diǎn)：需要定向輻射裝置遇到障礙物容易反射繞射能力差傳輸特性好介質(zhì)對(duì)微波的吸收大小與介質(zhì)介電常數(shù)成正比97吸收或反射，微波功率發(fā)生變化，接收天線接受微波信號(hào)并轉(zhuǎn)化為低頻電信號(hào)，經(jīng)過(guò)分析顯示被測(cè)量。根據(jù)其工作原理可分為反射式（測(cè)位置，位移）和遮斷式（測(cè)位置，厚度，含水98，微波傳感器的應(yīng)用：微波液位計(jì)，微波濕度傳感器，微波輻射計(jì)，微波無(wú)損檢測(cè)儀，微波物位計(jì)，微波定位傳感器，微波多普勒傳感器?；瘜W(xué)傳感器99轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。100，氣敏傳感器的主要參數(shù)及特性：靈敏度，響應(yīng)時(shí)間，選擇性，穩(wěn)定性，溫度特性，濕度特性，電源電壓特性，時(shí)效性與互換性。101，氣敏傳感器應(yīng)用：酒精測(cè)試儀，瓦斯報(bào)警器，自動(dòng)通風(fēng)扇。102，濕敏傳感器應(yīng)用：濕度控制器，汽車后窗自動(dòng)去濕裝置。參數(shù)檢測(cè)103，測(cè)量：以確定被檢測(cè)值為目的的一系列操作。104，測(cè)量結(jié)果的表達(dá)方式：數(shù)值，曲線，圖形。測(cè)量結(jié)果應(yīng)包含兩個(gè)部分：比105，測(cè)量方法的分類：根據(jù)測(cè)量方式的不同分為：直接測(cè)量，間接測(cè)量和組合測(cè)量；根據(jù)測(cè)量方法的不同分為：偏差式測(cè)量，零位式測(cè)量和微差式測(cè)量；根據(jù)測(cè)量精度要求