合肥工业大学传感器考核-学习总结与思考..docx

传感器学习总结与思考 摘要：经过6周的《传感器原理及应用》的学习，在传感器应用方面我有了很大的收获，有：课本（各式各样的传感器原理，应用）知识方面的，习题（具体的计算，使用）深化中得到的，实验（实操中接触）中收获的，项目（实践中的认识）中学到的，以及日常生活（理论与实际想结合的领悟）中领悟到的，在未来我要把我学习到的知识应用在我们机电一体化模块方向上，做到真正的机电一体化。 关键词：传感器 教材知识 习题 思想延伸 正文：不知不觉中已经跟随黄老师学习了6周的《传感器原理与应用》，6周对于学习一门课程来说实在是略懂皮毛而已，也就是懂一些原理，知道几个计算公式，或者熟悉一下传感器在实践中的应用而已，但是在这个课程中我还是学到了很多，至少以前我不曾了解传感器的伟大的作用，也没有一个具体的传感器应用概念，甚至于没有把传感器与我们现在所学，所走方向联系在一起（机电一体化模块），在我的认知里也许在大学期间我是与他无缘了。。。可是通过《传感器原理与应用》的学习，我才知道传感器的巨大作用，下面我将从几个方面来讲一下我自己的学习总结和学习心得： 一 知识的总结 记得在大三上学期曾经学过一门叫做《机械工程测试技术基础》，怎么说呢，可能是刚接触到传感器，以前一点概念也没有，所以也无从下手学习，当时感觉真的很难，东西很抽象，框架几乎没有，以至于考试之前的一周几乎一天8小时的看《机械工程测试技术基础》，那个星期真是个黑色的一周，在这一学期的第九周开始有了传感器课程，真正的只属于传感器自己的一门课程，不再有其他内容掺杂，课上呢，黄老师不光是讲的课本上的内容，更多的是课外的知识。 1 课本知识 绪论部分 传感器定义：传感器是将各种非电量按一定规律转换成便于处理和传输的另一种物理量的装置。 组成：敏感元转，转换元件（调制作用），测量电路 分类：按输入量分类，按测量原理分类，按结构型和物理型分类 第一章 静态特性：传感器在被测量的各个值处于稳定状态时，输出量和输入量之间的关系称为稳态特性。 Y=a0+a1X+a2X2+…+anXn静态数学模型 线性度：在规定条件下，传感器校准曲线与拟合直线间最大偏差裕满量程（F·S）输出值的百分比称为线性度。δL=±ΔYmax/YF·S×100％ 灵敏度：指到达稳定工作状态时输出变化量与引起次变化的输入变化量之比。 精确度：指标有三个：精密度δ，正确度ε和精确度τ。 最小检测量：指传感器能够确切反映被测量的最低极限量。最小检测量越小，表示传感器检测微量的能力越高。 迟滞：是指相同条件下作全测量范围校准时，在同一次校准中对应同一输入量的正行程和反行程其输出值间的最大偏差。 重复性：指在同一条件下，输入量按同一方向在全范围内连续变动多次所得特性曲线的不一致性。 零点漂移：传感器无输入（或某一输入值不变）时，每隔一段时间进行读数，其输出偏离零值（或原指示指）即为零点漂移。 动态特性：指传感器对随时间变化的输入量的响应特性。（传感器的动态特性是传感器的输出值能够真实地再现变化着的输入量能力的反映。）包括：幅频特性，相频特性。 对系统响应测试时，常采用正弦和阶跃两种输入信号。这是由于任何周期函数都可以用傅里叶级数分解为各次谐波分量，并把它近似地表示为这些正弦量之和。而节约信号则是最基本的瞬变信号。 典型的数学模型有：零阶传感器的数学模型，一阶传感器的数学模型，二阶传感器的数学模型。 传感器的动态响应及其动态特性指标：一阶传感器的响应：时间常熟τ，二阶传感器响应：阻尼比ξ，无阻尼振荡频率ω，上升时间tr，稳定时间ts，峰值时间tp 第二章（应变传感器 与 压阻式传感器相联系） 电阻应变片构造示意图 金属应变片， 特点：1.精度高，测量范围广。2.频率响应特性好。3.结构简单，尺寸小，质量轻。4.可在高（低）温、告诉、高压、强烈震动、强磁场及核辐射和化学腐蚀等恶劣条件下正常工作。5.易于实现小型化，固态化。6.价格低廉，品种多样，便于选择。 缺点：大应变状态时明显非线性，半导体传感器非线性严重；输出信号微弱，抗干扰能力差；不能显示应力场中应力梯度变化。 金属丝式应变片： 应变系数 金属丝式应变片灵敏度系数：K=?R 横向效应：金属应变片由于敏感栅的两端为半圆弧形的横栅，测量应变时，构件的轴向应变ε使敏感栅电阻发生变化，其横向应变εr也将使敏感栅半圆弧部分的电阻发生变化，应变片的这种既受轴向应变影响，又受横向应变影响而引起电阻变化的现象称为横向效应。 温度误差：温度漂移→温度误差→因环境温度改变而引起电阻变化的两个主要因素：其一是应变片的电阻丝具有一定温度系数；其二是电阻丝材料与测试材料的线膨胀系数不同。 机械滞后的主要原因：应变片在承受机械应变后，其内部会产生残余变形，使敏感栅电阻发生少量的不可逆变化，这是产生机械滞后