传感器原理与应用.ppt

参考网站 [1]传感器课程 [2]仪表技术与传感器 [3]传感器世界 [4]中国传感器 [5]传感器技术 [6]21IC中国电子网 [7]传感技术学报网 [8]传感器资讯网 三、 传感器测量系统的组成 不同阻尼比情况下相对幅频特性即动态特性与静态灵敏度之比的曲线如图。 传递函数 幅频特性 相频特性 频率特性 2.4 2.2 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0.5 1 1.5 2 2.5 (a) ωτ (b) 0 -30° -60° -90° -120° -150° -180° 0.5 1 1.5 2 2.5 ωτ ξ=0 ξ=0.2 ξ=0.4 ξ=0.6 ξ=1 ξ=0.8 ξ=0.707 ξ=0 ξ=0.2 ξ=0.4 ξ=0.6 ξ=0.707 ξ=0.8 ξ=1 ξ=0.8 ξ=1 ξ=0.707 ξ=0.6 ξ=0.4 ξ=0.2 ξ=0 （a）幅频特性 （b）相频特性 当ξ→0时，在ωτ=1处H(ω)趋近无穷大，这一现象称之为谐振。 随着ξ的增大，谐振现象逐渐不明显。 当ξ≥0.707时，不再出现谐振，这时H(ω)将随着ωτ的增大而单调下降。 阻尼比的影响较大。 六、 传感器的标定 1、定义 所谓传感器的标定，就是利用已知的输入量输入传感器，测量传感器相应的输出量，并进而得到传感器输入输出特性的过程。 标定一般包括如下内容： （1）确定一个表达传感器输入输出信号间关系的数学模型。 （2）设计一个标定实验，对传感器施加输入，测量相应的输出。 （3）对标定实验得到的数据进行处理，确定（1）中数学模型的参数及测量误差。 （4）对模型进行分析，确定其是否合适。如不合适，则需要对其加以修正或考虑新的数学模型。 2、标定实验的设计 标定可采用两种方式：绝对标定及相对标定。 绝对标定是将传感器的输出与真实的固定输入值的输出相比较。相对标定是将传感器的输出与已标定好的传感器输出相比较。 相对标定是将两个传感器的输出进行比较而确定被标定传感器性能的方法，因此相对标定的实验设计中，需要两个传感器：一个是被标定的传感器，称为工作传感器；另一个是作为参考基准的传感器，称为参考传感器或基准传感器，后者是经过绝对标定或高一级精度的相对标定法校准过。 参 考 传感器 工 作 传感器 振 动 控制台 图示为用相对标定法确定加速度传感器灵敏度示意图。所采用的传感器为压电式传感器，其输出电压与加速度成正比。被标定的工作传感器与作为参考基准的参考传感器都安装在振动台上经受相同的简谐振动。设两个传感器的输出电压分别为υ和υ0,参考传感器的灵敏度为S0，则工作传感器的灵敏度为： 七、选择传感器时需考虑的问题 1、测量方面 （1）测量的真正目的是什么？ （2）被测对象是什么？ （3）被测参量是单调增加还是单调减少，或者两者都有？ （4）最终数据显示的测量值的范围如何？ （5）将被测参量以最终数据表示应具有怎样的准确度？ （6）被测参量的动态范围如何？ （7）最终数据中需要反应的频率响应或时间响应特性如何？ （8）被测对象的物理和化学性质如何？ （9）传感器的安装位置、安装方法如何？ （10）传感器的工作环境如何？ * 传感器原理与应用 课程性质：专业课 平时成绩10分； 实验成绩10分； 期末考试80分。 成绩评定标准 实验安排 14-4-3 14-1-3 14-4-4 测控06-1 测控06-2 测控06-3 4．霍尔式传感器位移特性实验 13-4-3 13-1-3 13-4-5 测控06-1 测控06-2 测控06-3 3．热电偶、热电阻测温特性实验 12-1-5 12-1-3 12-4-1 测控06-1 测控06-2 测控06-3 2．差动变压器的性能实验 7-1-2 7-1-1 7-4-3 测控06-1 测控06-2 测控06-3 1. 金属箔式应变片—单臂、半桥、全桥性能实验 时间 班级 实验名称 信息检测技术作为信息科学的一个重要分支，与计算机技术、自动控制技术和通信技术等一起构成了信息技术的完整学科。在人类进入信息时代的今天，人们的一切社会活动都是以信息获取与信息转换为中心，传感器作为信息获取与信息转换的重要手段，是信息科学最前端的一个阵地，是实现信息化的基础技术之一。 绪 论 “没有传感器就没有现代科学技术”的观点已为全世界所公认。以传感器为核心的检测系统就像神经和感官一样，源源不断地向人类提供宏观与微观世界的种种信息，成为人们认识自然、改造自然的有利工具。 国家标准（GB7665-87）中传感器（Transducer/Sens