2025/5/91第三節(jié)傳感器及基本特性

一、傳感器的組成舉例：測量壓力的電位器式壓力傳感器

1-彈簧管2-電位器結(jié)合上述工作原理，能否將上圖方框圖中的內(nèi)容具體化？快播2025/5/92電位器式壓力傳感器原理框圖畫出的電位器式壓力傳感器原理框圖如圖所示。

畫一畫2025/5/93彈性敏感元件（彈簧管）

敏感元件在傳感器中直接感受被測量，并轉(zhuǎn)換成與被測量有確定關(guān)系、更易于轉(zhuǎn)換的非電量。2025/5/94彈簧管放大圖

當(dāng)被測壓力p增大時(shí)，彈簧管撐直，通過齒條帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)電位器的電刷產(chǎn)生角位移。2025/5/95壓力傳感器的外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)2025/5/96被測量通過敏感元件轉(zhuǎn)換后，再經(jīng)傳感元件轉(zhuǎn)換成電參量

在右圖中，電位器為傳感元件，它將角位移轉(zhuǎn)換為電參量——電阻的變化（ΔR）

2025/5/97總結(jié)：傳感器------

是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。

2025/5/981、敏感元件：能直接感受被測量（一般為非電量）并輸出與被測量成確定關(guān)系的其他物理量（其中也包括電量）的元件。

如：對(duì)力敏感的電阻應(yīng)變片，對(duì)光敏感的光敏電阻等。2、轉(zhuǎn)換元件：也稱傳感元件，通常將敏感元件的輸出量轉(zhuǎn)換成電參量后輸出

如：將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的壓電晶體片等。3、轉(zhuǎn)換電路：其作用是將轉(zhuǎn)換元件輸出的電參量轉(zhuǎn)換成電壓、電流或頻率量的電路。

若：敏感元件輸出的已經(jīng)是上述電參量，就不需要用轉(zhuǎn)換電路了。

2025/5/99------------傳感器的分類目前傳感器常用的分類方法有：1．按被測量分類可分為位移、力、力矩、轉(zhuǎn)速、振動(dòng)、加速度、溫度、壓力、流量、流速等傳感器。2．按測量原理分類可分為電阻、電容、電感、光柵、熱電偶、超聲波、激光、紅外、光導(dǎo)纖維等傳感器。2025/5/910二、傳感器的基本特性傳感器的特性很多，幾種常用的特性如：靈敏度、分辨力、分辨率、線性度、穩(wěn)定性、EMC以及可靠性等。

2025/5/9111）線性曲線

它指傳感器在測試條件下，測出的輸入與輸出量的關(guān)系的校準(zhǔn)曲線其基本要求是當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)輸入值為零時(shí)，輸出值亦應(yīng)為零，且輸入與輸出值成一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。許多傳感器的理想輸入/輸出量間呈線性關(guān)系，如圖所示。

ask：無良商家缺斤少兩，曲線應(yīng)該是怎么樣？傳感器理想特性曲線返回

2025/5/912當(dāng)傳感器的靜態(tài)特性非線性度不高時(shí)，可用直線代替輸出與輸入的關(guān)系，叫擬合直線相對(duì)誤差γL：它的偏差△對(duì)滿量程輸出Yps的表示，如圖所示。

γL=±（△y/Yps）×100%

式中：△y——最大偏差。特性曲線與線性度關(guān)系曲線1-擬合直線2-實(shí)際特性曲線返回

2025/5/9132）靜態(tài)靈敏度S靜態(tài)靈敏度S被定義為傳感器在穩(wěn)態(tài)工作情況下，傳感器輸出量的增量△Y與被測量的增量△X的比值，如圖所示，即

S=△Y/△X

式中：△Y——在穩(wěn)態(tài)下傳感感的輸出變化量；

△X——在穩(wěn)態(tài)下傳感器的輸入變化量。問：稱黃金的電子秤與體重電子秤有啥區(qū)別？返回

2025/5/914圖1-4靈敏度定義示意圖a)線性測試系統(tǒng)b)非線性測試系統(tǒng)返回

2025/5/9153）遲滯與重復(fù)性

傳感器的遲滯是指：

輸入值從增加到減小的連續(xù)變化時(shí)，其輸出-輸入曲線不重合的現(xiàn)象，如圖1-5所示。傳感器的重復(fù)性是指：

輸入按同一方向全程連續(xù)多次變化時(shí)特性曲線的不一致的分散程度，如圖1-6所示。返回

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圖1-5遲滯特性圖

圖1-6重復(fù)性示意圖

1－正向特性2－反向特性返回

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4）穩(wěn)定性

它是指傳感器較長時(shí)間工作時(shí)輸出值隨時(shí)間的變化，又稱為經(jīng)時(shí)穩(wěn)定性或長時(shí)間工作穩(wěn)定性。穩(wěn)定性包括：時(shí)間穩(wěn)定度和環(huán)境影響量5）.分辨力：指傳感器能檢出被測信號(hào)的最小變化量。

當(dāng)被測量的變化小于分辨力時(shí)，傳感器對(duì)輸入量的變化無任何反應(yīng)。對(duì)數(shù)字儀表而言，如果沒有其他附加說明，可以認(rèn)為該表的最后一位所表示的數(shù)值就是它的分辨力。一般地說，分辨力的數(shù)值小于儀表的最大絕對(duì)誤差。右表的分辨力為多少？

6）EMCEMC：是指電磁兼容性，即電子設(shè)備在規(guī)定的電磁干擾環(huán)境中能正常工作，而且也不干擾其他設(shè)備的能力。2025/5/9207）可靠性：可靠性是反映檢測系統(tǒng)在規(guī)定的條件下，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)是否耐用的一種綜合性的質(zhì)量指標(biāo)。

浴盆曲線磨合期又稱早期失效期穩(wěn)定期又稱偶然失效期失效期又稱衰老失效期期2025/5/921

“老化”試驗(yàn)：在檢測設(shè)備通電的情況下，將之放置于:高溫環(huán)境

低溫環(huán)境