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                傳彩神x感器的基礎知識

                一、傳感器的定義

                國家標準GB7665-87對傳感器下的定義是:“能感受規定的被測量並按照一定的規律轉換成可用彩神x平台信號的器件或裝置,通常由敏感元件和轉換元彩神x平台件組成”。傳感器是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,並能將檢測感受到的信息,按一定規律變換成為電彩神x平台信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現自彩神x動檢測和自動控制的首要環節。

                二、傳感器彩神x官网的分類

                目前對傳感器尚無一個統一的分類方法,但比較常用的有如下三種:
                1、按傳感器的物理量分類,可分彩神x官网為位移、力、速度、溫度、流量、氣體成份等傳感器
                2、按傳感器工作原理分類,可分為電阻、電容、電感、電壓、霍爾、光電、光柵、熱電偶等傳感彩神x官网器。
                3、按傳感器輸出信號的性質分類彩神x,可分為:輸出為開關量(“1”和"0”或“開”和“關”)的開關型傳感器;輸出為模擬型傳感器;輸出為脈沖或代碼的數彩神x首页字型傳感器。
                關於傳感器的分類:
                1.按被測物理量分彩神x官网:如:力,壓力,位移,溫度,角度傳感器等;
                2.按照傳感彩神x器的工作原理分:如:應變式傳彩神x感器、壓電式傳感器、壓阻彩神x首页式傳感器、電感式傳感彩神x首页器、電容彩神x式傳感器、光電式傳感器彩神x等;
                3.按照傳感器轉換能量的方式分:
                (1)能量轉換型:如:壓電式、熱電偶、光電式傳感器彩神x等;
                (2)能量彩神x官网控制型:如:電阻式、電感式、霍爾式等傳感器以及熱敏電阻、光敏電阻、濕敏電阻等;
                4.按照傳感器工彩神x平台作機理分:
                (1)結構型:如:電感式、電容式傳感器彩神x平台等;
                (2)物性型:如:壓電式、光電式、各種半導體式傳感器等;
                5.按照傳感器輸出信號的形式分:
                (1)模擬式:傳感器輸出為模擬電壓量;
                (2)數字式:傳感器彩神x官网輸出為數字量,如:編碼器式傳感器。
                三、傳感器的靜態特性

                傳感器的靜態特性是指對靜態的輸入信號,傳感器的輸出量與輸入量之間所具有相互彩神x官网關系。因為這時輸入量和輸出量都和時間無關,所以它們之間的關系,即傳感器的靜態特性可用一彩神x首页個不含時間變量的代數方彩神x首页程,或以輸入量作橫坐標,把與其對應的輸彩神x首页出量作縱坐標而畫出的彩神x首页特性曲線來描述。表征傳感器靜態特性的主彩神x首页要參數有:線性度、靈敏度、分彩神x首页辨力和遲滯等。

                四、傳感器的動態特性

                所謂動態特性,是指傳感器彩神x官网在輸入變化時,它的輸出彩神x的特性。在實際工彩神x作中,傳感器的動態特性常用它對彩神x平台某些標準輸入信號的響應來表示。這是彩神x首页因為傳感器對標準輸入信號的響應容易用實驗方彩神x法求得,並且它對標準輸入信號的響應與它對任意輸入信號的響應之間存在一定的關系,往彩神x首页往知道了前者就能推定後者。最常用的標準輸入信號有階躍信號和正弦信號兩種,所以傳感器的動彩神x平台態特性也常用階躍響應和頻率響應來表示。

                五、傳感器的線彩神x性度

                通常彩神x官网情況下,傳感器的實際靜態特性輸出是條曲線而非直線。在實際工作中,為使儀表具有均勻刻度的讀彩神x平台數,常用一條擬合直線近似地代表實際的特性曲線、線性度(非線性誤差)就是這個近似彩神x官网程度的一個性能指標。
                擬合直線的選取有彩神x官网多種方法。如將零輸入和滿量程輸出點相連的理論直線作為擬合直線;或將與特性曲線上各點偏差的平方彩神x平台和為最小的理論直線彩神x官网作為擬合直線,此擬合直線稱為最小二乘法擬合直線。

                六、傳感器的靈彩神x敏度

                靈敏度是指傳感器在穩態工作情況下輸出量變化彩神x官网△y對輸彩神x首页入量變化△x的比值。

                它是輸出一輸入特性曲線的斜率。如果傳感器的輸出和輸入之間顯線性關系,則靈敏度S是一個常數。否則,它將隨彩神x首页輸入量的變化而變化。
                靈敏度的量綱是輸出、輸入量彩神x平台的量綱之比。例如,某位移傳感器,在位移變化1mm時,輸出電壓變化為200mV,則其靈敏度應表示彩神x平台為200mV/mm。
                當傳感器的輸出、輸入量彩神x首页的量綱相同時,靈敏度可理解彩神x為放大倍數。
                提高靈敏度,可得到較高的測量精度。但靈敏度愈高,測量彩神x平台範圍愈窄,穩定性也往往愈差。

                七、傳感器的彩神x平台分辨力

                分辨力是指傳感器可能感受到的被測量的最小變化的彩神x能力。也就是說,如果輸彩神x官网入量從某一非零值緩慢地變化。當輸入變化值未超過某一數值時,傳感器的輸出彩神x首页不會發生變化,即傳感器對此輸入量的變化是分辨不出來的。只有當輸入量的變化超過分彩神x平台辨力時,其輸出才會發生變化。
                通常傳感器在滿量程範圍內各點的分辨力並不相同,因此常用滿量程彩神x官网中能使輸出量產生階躍變化的輸入量中的最大彩神x官网變化值作為衡量分辨力的指標。上述指標若用滿量程的百分比彩神x表示,則稱為分辨率。

                八、電阻式傳感器

                電阻彩神x首页式傳感器是將被測量,如位移、形變、力、加速度、濕度、溫度等這些物理量轉換式彩神x成電阻值這樣的一種器件。主要有電阻應變式、壓阻式、熱電阻、熱敏、氣敏、濕敏等電阻式傳感器件。

                九、電阻應變式傳感器

                傳感器中的電阻應變片具有金屬的應變效應,即在外力作用下產生彩神x平台機械形變,從而使電阻值隨之發生相應的變化。電阻應變片主要有金屬和半導體兩類,金屬應變彩神x平台片有金屬絲式、箔式、薄膜式之分。半導體應變片具有彩神x靈敏度高(通常是絲式彩神x平台、箔式的幾十倍)、橫彩神x首页向效應小等優點。

                十、壓阻式傳感器

                壓阻式傳感器是根據半導體材料的壓阻效應在半導體材料的基片上經擴散電阻而制成彩神x官网的器件。其基片可直接作為測量傳感元件,擴彩神x散電阻在基片內接成電橋形式。當基片受到外力作用而產生形變時,各電阻值將發生變化,電橋就會產生相應的不彩神x首页平衡輸出。

                用作壓阻式傳感器的基彩神x片(或稱膜片)材料主要為矽片和鍺片,矽片為敏感彩神x官网 材料而制成彩神x首页的矽壓阻傳感器越來越受到人們的重視,尤其是以測量壓力和速彩神x平台度的固態壓阻式傳感器應用最為普遍。

                十一、熱電阻傳感器

                熱電阻傳感器主要是利用電阻值隨溫度變化而變化這一特性來測量溫度及與溫度有關的參數。在溫度檢測精度要求比較高的場合,這種傳感器比較適彩神x用。目前較為廣泛的熱電阻材料為鉑、銅、鎳等,它們具有電阻溫度系數大、線性好、性能穩定、使用溫度範圍寬、加工容易彩神x首页等特點。用於測量-200℃~+500℃範圍內的溫度。

                十二、傳感器的遲滯特彩神x官网性

                遲滯特性表征傳感器在正向(輸入彩神x量增大)和反向(輸入量彩神x平台減小)行程間輸出-一輸入特性曲線不一致的程度,通常用這兩條曲線之間的最大差值△MAX與滿彩神x量程輸出F·S的百分比表示。

                遲滯可由傳感器內彩神x部元件存在能量的吸收造成。

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