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第一章 传感与检测技术的理论基础 绝对误差,X是测量值，L是真值。 实际相对误差；由于被测量量的真值L无法知道，实际测量时用测量值X代替L进行个相对误差称为标称相对误差，即。 引用误差→它是相对于仪表满量程的一种误差，又称满量程误差。 误差按产生规律可分为系统误差、随机误差和粗大误差（应知道它们产生的原因）。 在工程实践和科学实验中，经常遇到对于一批实验数据，需要把它们进一步整理成曲线图或经验公式。用经验公式拟合实验数据，工程上把这种方法称为回归分析。 作业题 第二章 传感器概述 传感器的静态特性可以用一组性能指标来描述，如灵敏度、迟滞、线性度、重复性和漂移。 迟滞：传感器在相同工作条件下，输入量由小到大及输入量由大到小变化过程期间其输入输出特性曲线不重合的现象称为迟滞。 零阶系统（比例系统），式中k又称传感器的放大系数，零阶系统输出不失真。 一阶系统，是时间常数，令，写出它的传递函数（拉普拉斯变换哦）；一阶传感器频率响应：，幅频特性 ，相频特性。 二阶传感器的传递函数，频率特性表达式为 ，其幅频特性、相频特性为， 传感器的动态特性分析方法有时域分析和频域分析。 应变式传感器 由材料力学知，电阻应变片径向和轴向应变满足的关系为，其中，式中为电阻丝材料的泊松比，负号表示方向相反。 电阻丝的灵敏系数K=，①金属材料中应变效应（1+2）起主要作用；(而半导体材料压阻效应（）起主要作用，此时。 应力与应变的关系为,由此可知，应力值正比于应变，而试件应变正比于电阻值的变化，所以正比于电阻值的变化，这是应变片测量应变应变的基本原理。 敏感栅是应变片核心部分，它黏贴在绝缘的基片上。 物体在外力作用下而改变原来尺寸或形状的现象称为变形，而当外力去掉后物体又能完全恢复其原来的尺寸和形状，这种变形叫弹性形变。 刚度，刚度越大越不容易变形。 弹性元件的灵敏度,传感器中弹性元件的输入量是力或压力，输出量是应变或位移。 将直的电阻丝绕成敏感栅后，虽然长度不变，但应变状态不同，应变片敏感栅的电阻变化减小，因而其灵敏系数较整长电阻丝的灵敏系数小，这种现象称为应变片的横向效应。 应变片的温度误差(电阻温度系数的影响 ，当温度变化时，电阻的变化值是。(试件材料和电阻丝材料的线膨胀系数的影响, 温度和线膨胀系数带来的虚假应变。 电阻应变片的温度补偿法通常有(线路补偿法（电桥补偿是最常用且效果较好的线路补偿法）和(应变片自补偿两大类。 单臂电桥；半桥差动电路;全桥差动电路;经对比知差动电桥无线性误差，且电桥电压灵敏度，是单臂工作电桥的两倍，同时还具有温度补偿作用；全桥电路同理。 工程上把流体的压强叫压力。 应变实力传感器可分为：(柱式~(环式~(悬臂梁式~ 悬臂梁式力传感器：(等截面梁,为悬臂梁受力端距应变中心的长度，b、h分别是梁的宽度和厚度；(等强度梁,L是梁的长度。 应变式压力传感器大多采用膜片式或筒式弹性元件。在膜片式中，由应力分布图可知，膜片元件承受压力P时，且当x=0时，；当时，。根据以上特点，一般在平膜片圆心处沿切向方向粘贴，在边缘处沿径向粘贴、两个应变片，然后接成全桥电路。 金属应变片常见种类有丝式~和箔式~。 金属应变片对电阻丝材料应有如下要求:(灵敏度系数大，且在相当大的范围内保持常数；②值大，即在同样的长度、同样的横截面面积的电阻丝中也具有较大的电阻值；③电阻温度系数小，否则因环境温度变化也会改变其电阻值；④与铜线的焊接性能好，与其他金属的接触电势小；⑤机械强度高，具有优良的机械加工性能。 在悬臂梁式力传感器中，一般将应变片贴在距固定端较近的表面，且顺梁的方向上、下各贴两片，上面两个应变片受压时，下面两个应变片受拉，并将四个应变片组成全桥差动电桥。这样既可提高输出电压灵敏度，又可减小非线性误差。 第四章 电感式传感器 1.自感式电感传感器是利用线圈自感量的变化来实现测量的。它由线圈、铁芯、衔铁三大部分组成。,该式表明改变或均可导致电感的变化，目前使用较广泛的是变气隙厚度式电感传感器。 2.单极式变隙式电感传感器灵敏度,由特性曲线知它的测量范围与灵敏度及线性度相矛盾，故实际上多采用差动变隙式电感传感器，与前者相比，其灵敏度提高了2倍，而且非线性大大减小。 3.自感式电感传感器的测量电路有交流电桥式和谐振式等。 4.在交流电桥式测量电路中，由于输出是交流电压，输出指示无法判断位移方向，必须配合相敏检波电路来实现。 5.零点残余电压产生的原因(两电感线圈的电气参数及磁体几何尺寸不完全对称(传感器导磁材料磁化曲线的非线性。 6.螺线管式差动变压器副边两线圈应同名端相接，其分析方法和差动变隙式电感传感器类似。 7.在金属导体内产生的涡流存在趋肤效应，即涡流渗透的深度与传感器激励电流的频率有关，，及电涡流式传感器线圈等效品质因数。 8.L