传感器复习提纲1传感器复习提纲1.doc

复习主要内容 第一章 传感器概念、电量、非电量 能感受规定的被测量，并将能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件和装置，通常由敏感元件和转换元件组成。 测控系统的构成、特点 传感器、测量电路、显示记录装置、电源四部分组成。 传感器分类：按被测量，按工作原理，了解表1-1 传感器静态特性：灵敏度（K=dx/dy）、线性度（掌握端基拟合法、理论直线法）、迟滞、重复性、分辨力（分辨力：输入量从某个任意值（非零值）缓慢增加，直到可以测量 到输出的变化为止，此时的输入量的变化量即分辨力，分辨力的单位为输入量的单位。如：输入量为质量，那分辨力的单位为g/kg）、漂移（时间漂移、温度漂移、零点漂移、灵敏度漂移） 传感器动态特性：时间响应法、频率响应法 提高传感器性能的方法：线性化技术、差动技术（提高灵敏度、减少系统误差）、数据平均与误差平均、补偿与校正技术、屏蔽隔离和抑制干扰、稳定性处理； 了解传感器材料 电子测量相关概念：真值、实际值、示值、绝对误差、相对误差、实际相对误差、示值相对误差 绝对误差：仪表的指示值与被测量的真值之间的差值，记作δ，有符号、单位。 δ=X-X0 相对误差：仪表指示值的绝对误差δ与被测量真值的比值，记作r。 引用误差：绝对误差δ与仪表量程L的比值，常用百分数表示。 最大引用误差：最大绝对误差δ与仪表量程L的比值决定仪表的精度等级。 测量仪表一般采用最大引用误差不能超过的允许值作为划分精度等级的尺度。 工业仪表常见的精度等级有：0.1级、0.2级、0.5级、1.0级、1.5级、2.0级、2.5级、5.0级（8个）。 系统误差、随机误差、粗大误差、精度、精密度、准确度 系统误差：相同条件下，多次重复测量同一量时，误差的大小、符号不变，或按一定规律变化，这种误差较系统误差。 随机误差：相同条件下，多次重复测量同一量时，误差以不可预见的方式变化。 标定、校准、标准量传递 例1：某1.0级电流表的满度值（量程上限值）是100μA，求测量值分别为100μA、80μA、20μA时的绝对误差和示值相对误差。 例2：要测量100℃的温度，现有0.5级、测量范围0～300℃和1.0级、测量范围0～100℃两种温度计，分析各自产生的示值误差。 第二章温度传感器 温标：摄氏、华氏、热力学（开氏），相互转换公式； 温标：温度的数值表示方法称为温标； F= 1.8t+32（摄氏度转华氏度） T=t+273.15（摄氏度转热力学温度） 热电偶：热电效应、四大定律（匀质导体定律、中间导体定律、中间温度定律、参考电极定律）、分度表及计算 热电效应 两种不同的导体或半导体A和B组合成闭合回路，若导体A和B的连接处温度不同（设T＞T0），回路中将产生一个电动势，该电动势的方向和大小与导体的材料及两接点的温度有关，这种现象叫做热电效应。回路中所产生的电动势，叫热电势。热电势由两部分组成，即温差电势和接触电势。 热电偶的两个热电极通常采用两种不同材料的金属制成，其两个接点：测量端称热端，参考端称冷端。当两个接点温度相同时热电势为0. EAB(T，T0)= EAB(T)+ EAB(T0) 中间导体定律：在热电偶回路中接入第三种导体，只要第三种导体的两接点温度相同，则回路中总的热电势不变。为接入测量仪表提供理论依据。 中间温度定律：热电偶在两接点温度T1、T3时的热电势等于该热电偶在接点温度为T1、T2和T2、T3时的相应热电势的代数和。为补偿导线的使用提供理论依据。 EAB（T1, T3）=EAB（T1, T2）+EAB（T2, T3） 参考电极定律：如果两种导体分别与第三种导体组成的热电偶热电势已知，它们的冷端和热端的温度又分别相等，则它们相互间组成热电偶的热电势可由下式计算得到： EAB（T, T0）= EAC（T, T0）+ ECB（T, T0） 热电偶选型 用铜-康铜热电偶测某一温度t，参比端在室温环境t0，测得热电动势为1.999mV，又用室温计测出t0=21℃,求t？ 解：查此种热电偶的分度表可知EAB(21,0)=0.832mV EAB(t，0)=EAB(t，21)+EAB(21，0)=1.999+0.832=2.831mV 再次查分度表，与2.831mV对应的热端温度t=68℃ P22例2-1 用镍镉-镍硅热电偶测炉温，热端温度T为320℃，冷端温度T0为35℃，求E(T,T0) 热电偶结构形式、安装注意事项 热电偶补偿导线的分类、使用注意事项 作用：1、将热电偶的冷端延长，使得冷端远离测温现场，便于冷端恒温；2、同时可节约大量贵金属，3、便于敷设安装。 注意事项：1）补偿导线要与相应热电偶匹配，且极性不可接错； 2）补偿导线与热电偶热电极的两个接点