检测技术及传感器基础.pdf

检测技术及传感器 检测技术及传感器 Measurement Technology and Sensors Measurement Technology and Sensors 信息科学与技术学院 信息科学与技术学院 College of Information Science and Technology College of Information Science and Technology 王建林 教授 博士生导师 王建林 教授 博士生导师 Prof. Jianlin Wang Prof. Jianlin Wang E-mail:wangjl @mail.buct.edu.cn E-mail:wangjl @mail.buct.edu.cn 第二章检测技术与传感器基础 ¡ 重点内容 传感器基础 传感器 （检测元件）及分类 传感器 （检测元件）命名 传感器 （检测元件）表示 测量与计量 计量单位 误差与测量的准确度 检测仪表的组成 仪器仪表的指标 仪表的防爆等级 第二章检测技术与传感器基础 ¡传感器基础 自然规律 ¡ 恒定律、场的定律、物质定律、统计法则 基础效应 ¡热电效应、光磁电效应、磁效应、压电效应、 应变效应、电涡流效应、超导效应、集肤效应、 多普勒效应、物理现象等 第二章检测技术与传感器基础 ¡传感器基础 自然规律 ¡守恒定律 包括能量、动量、电荷量等 恒定律。 这些定律是分析、研制新型传感 器时必须严格遵 的基本法则。 第二章检测技术与传感器基础 ¡ 传感器基础 自然规律 ¡场的定律 动力场的运动定律、电磁场的感应定律等，其作 用与物体在空间的位置及分布状态有关。 一般可由物理方程给出，这些方程可作为许多传 感器工作的数学模型。例如， 用静电场制成的 电容式传感器， 用电磁感应定律可制成的电感 （自感或互感）式传感器等等。 用场的定律制成，可统称为结构型传感器。 第二章检测技术与传感器基础 ¡ 传感器基础 自然规律 ¡物质定律 表示各种物质本身内在性质的定律 （如虎克定律、 欧姆定律），通常以这种物质所固有的物理常数 加以描述，其大小决定着传感器的主要性能。 半导体物质法则：压阻、热阻、光阻、湿阻等效 应，可分别制成压敏、热敏、光敏、湿敏等传感 器件； 压电晶体物质法则：压电效应，可制成压电式传 感器等等。 第二章检测技术与传感器基础 ¡传感器基础 自然规律 ¡统计法则 将微观系统与宏观系统联系起来的物理法则，这 些法则常常与传感器的工作状态有关。 第二章检测技术与传感器基础 ¡传感器基础 基础效应 ¡热电效应 塞贝克效应：热电势（温度 →电），热电偶 珀尔帖效应：接触电势 （温度←→电），半导体制冷 汤姆逊效应：温差电势 （温差←→电） 热电子发射效应：热 →电子，红外成像 第二章检测技术与传感器基础 ¡ 传感器基础 基础效应 ¡光磁电效应 光电子发射效应：外光电效应 （光→电），光电二极管、光 电倍增管及紫外线传感器等。 光电导效应：内光电效应 （光