传感器技术内容提要样本

资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。传感器与传感器技术内容提要绪论第1章 传感器的一般特性1. 明确传感器的定义、组成及其分类；传感器技术的特点；传感器与传感器 技术的地位和作用及其发展趋势；2. 掌握传感器静态特性指标及定量描述方法；3. 掌握传感器动态特性的描述方法（微分方程，传递函数，频率特性）及其 动态特性指标（一阶传感器的时间常数，二阶传感器的固有频率 和阻尼比） 的意义；4. 掌握传感器动态响应（阶跃响应和频率响应）的分析方法；5. 掌握传感器动态误差的意义及其计算方法;微分方程阶传感器畔+yQ=Kx G)二阶传感器丄士 + 组凹 + yKx()3 2 dt 23 dtnn传递函数hQ=_JK_1 + TSH(s)=K12?；S2 + s +13 23nn频率特性H(j3)=jhC 1 + (3yo)2 + 2 jQ (W/3 )n n幅频特性A(w)= |H(jw)=1 + (WT)2a6)=dL丿1 (3 )2 d1 + 4 匚 2(3 3 )2n相频特性p(w)= arctan( wt)= arctan(wi)arctan)n -动态误差y= 1 11 + (3T)26. 了解机-电模拟的基本方法和意义。第2章 应变式传感器被测量 应变（）电阻变化（R）1.掌握金属电阻应变片的结构、原理（电阻-应变效应，K=（ R/R）/ ）及特性:普=6 + 2 凝+AP/PAR / R=(1 + 2 卩)+ Ap/p q G + 2 卩)82. 掌握压阻式传感器工作原理，固态压阻式传感器的设计特点及其应用;AR _ApAp厂+ Q = K E8 = K CP pLLK _ AR/R _（1 + 2）+Ap/p qk EB88L3.掌握电阻应变式传感器测量线路（直流惠斯通电桥）的结构形式（特别是4 1 28 +8U (ARARARAR )4 1 2 3 +44 ( R R R R 丿差动结构）及特点，一般情况下，电桥输出电压为4. 掌握电阻应变式传感器的组成、应用及其分析方法；弹性敏感元件+电阻应变片电阻应变式传感器;弹性敏感元件的应变-应力关系：二/E;弹性敏感元件的泊松比：Ad/d二 口 1/1= 口 。5. 了解电位计式传感器结构和基本特性（自学）。第3章 电感式传感器电磁感应资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。自感式传感器（电感式传感器） 电感式传感器厂差动变压器互感式传感器一电涡流式传感器1.掌握电感式传感器结构、原理及其基本特性：变气隙型电感式传感器电感量r W 2 y SW 21L = o = KR 8 +1 y 8 +1 ymrr螺管式电感传感器）灵敏度al l 1K =L AS 8 1 +1“ALy 兀 W 2K = oy r 2L Al 12 r cc非线性误差8 1 +1 8yX100%AL =y r 2 Al12r c c差动结构：灵敏度加倍；非线性误差减小。2.掌握电感式传感器的电桥测量电路的输出特性:交流电桥输出：（AZAZAZAZU = 1 2 3 +4 E X 01 ZZZZ丿Z1234 7差动电阻平衡臂电桥：U = E AL （或 U = E 迟） o 2 Lo 2 RS差动变压器电桥：广E AZALU, UiE ；o 2 Zo2Jr 2 +（讥）2* S3. 掌握差动变压器组成结构、工作原理、输出特性及其差动整流电路和相敏检波电路的工作原理，输出信号:2wAMEAMAMp= 2EvR2 +0oL）2 M so MPP4. 掌握高频反射式电涡流式传感器的结构、工作原理及其基本特性;5. 掌握各类电感式传感器的典型应用（位移型传感器）。第4章 电容式传感器被测量Q d, S, C1. 掌握不同类型的电容传感器构成原理及其用途，并结合应用设计电容式传感器：平行板电容器电容量：C =竺=二* Sd柱式电容器电容量：c=兰dln d空气介质的变间隙式电容传感器:ACAdQ 灵敏度：少 AC/C1K =0 = 一AddC d0 00非线性误差：5L(Ad /d )2X100% = |Ad / d 01 X100%具有固体介质的变间隙式电容传感器：ACN1dAdd-1 2线位移变面积式电容传感器:AC = C -C =-SbAx,K = -AC = bx0dAxd角位移变面积式电容传感器:AC - C nC - nb Ax, K - AC - C x0d90k变介电常数式电容传感器：AC = 竺3 （线性）d2分析各种电容式传感器测量电路特点：交流不平衡电桥，二极管检波电路,差动脉冲宽度调制电路，运算法测量电路等；3. 了解杂散电容产生原因及减少或消除杂散电容影响的方法；4. 明确电容式差压变送器结构原理，掌握分析计算电容变送器初始电容及灵 敏度变化的方法。第5章压电式传感器力一 电荷1. 掌握压电材料压电效应的意义及描述方法(Q=d F);ij2. 掌握石英及压电陶瓷材料的压电机理及其压电特性；3. 掌握压电式传感器的等效电路(等效电容器C= S/h，或电荷源Q=dF、电aij压源U=Q/C)及测量电路的特点，分析电压前置放大器与电荷前置放大器的特性及aa区别:电压前置放大器传感器的电压灵敏度：K = UimFmd wR33=33f，.1 + (wR)2(C + C + C )2;aci输入电压U与作用力F之间的相位差：甲=_-arctan(w/w );wR(C + C + C )acil，V1 + (wR)2(C + C + C )2i2n理想情况：幅值比K(w)= Uim =Uam电压灵敏度Ku二 -测量电路的时间常数：t二R(C + C + C ),=1/ ,aci幅值比K(w)=备am1 + (w / w )2 n资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 相位差 p = -arctan（ w/ w ）;2 n低频响应动态误差：5 =、-1。1 +（w w7 0电荷前置放大器输出电压:-wQU =0( 1 /R )2 +W2C 2ffUJ与Q之间的相位差: o1 /Rp = arctan(匚)=arctan( 1 / wR C )。wCf f4.学会分析压电式加速度计的频率响应特性及其应用频率范围的确定方法。力口速度计微分方程： m一 + c一 + k(x - x) = -m ,dt 2dtmdt 2灵敏度与频率关系：Q = .d,纟=d - k /w 2。x jh- (w/w)2丄 + 4匚 2(w/w )2x y nnn第6章磁电式传感器被测量电动势1. 掌握磁电式传感器的结构（恒定磁通式和变磁通式）及其工作原理（电 磁感应原理，e= N d/d t）;2. 掌握磁电式传感器的设计方法和典型应用（速度型传感器）；3. 掌握磁电式振动传感器和转速传感器的结构和特性分析。第7章热电式传感器温度电信号（电阻、电压、电流等）1.掌握金属热电阻的测温原理（电阻 温度效应），明确铂热电阻和铜热电阻资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。的热电特性、测温范围、百度电阻比（W（100）=R /R）、分度号（P tl 00、Pt50100 0和Cu100、Cu50）和分度表；2. 了解热敏电阻的三种基本类型和NTC热敏电阻的基本特性；3. 掌握PN结型温度传感器（晶体二极管、三极管和集成温度传感器）的测温 原理及特性；4. 熟悉热电偶的结构和热电效应，明确热电偶的热电势由接触电势和温差电势 两部分构成；5. 掌握热电偶的测温原理及其冷端温度补偿方法；6. 了解热电偶的基本定律及其分度号和分度表；7. 熟悉各种热电式传感器在温度测量和控制中的基本应用方法和电路特点。第8章光电式传感器光电信号1. 明确光电传感器由光源、光学元件和光电元件组成；2. 熟悉光电元件的光-电转换原理是光电效应，即外光电效应（h =mv 2/2+A ）0 0和内光电效应（光电导效应和光生伏特效应）；3. 掌握主要光电元件（光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏二极管和光 敏三极管、光电池等）的结构和主要特性（特别是光谱特性、光电特性）；4. 理解发光二极管（LED）的发光机理：电子空穴复活，所释放出的光子能 量h ,即为PN结禁带宽度E,因此E=h =hc/ ,从而，二hc/E,禁带宽度Egggg决定LED发射光的颜色；明确LED的伏 安特性和光谱特性;