传感器原理复习提纲及详细知识点(2016)资料.pdf

传感器原理复习提纲 第一章 绪论 1. 检测系统的组成。 传感器 测量电路 输出单元 把被测非电量转换成为与之有 把传感器输出的变量变换成电压或电流 指示仪、记录仪、累加 确定对应关系，且便于应用的某 信号，使之能在输出单元的指示仪上指 器、报警器、数据处理 些物理量（通常为电量）的测量 示或记录仪上记录；或者能够作为控制 电路等。 装置。 系统的检测或反馈信号。 2. 传感器的定义及组成。 定义 能感受被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组 成。 组成 敏感元件 转换元件 转换电路 直接感受被测量，并输出与被测量 敏感元件的输出就是它的输入，抟 上述电路参数接入基本转换电路， 成确定关系的物理量。 换成电路参量。 便可转换成电量输出。 3. 传感器的分类。 工作机理 物理型、化学型、生物型 构成原理 结构型（物理学中场的定律）、物性型:物质定律 能量转换 能量控制型、能量转换型 物理原理 电参量式传感器、磁电传感器、压电式传感器 用途 位移、压力、振动、温度 4. 什么是传感器的静态特性和动态特性。 静特性 输入量为常量，或变化极慢 动特性 输入量随时间较快地变化时 5. 列出传感器的静态特性指标，并明确各指标的含义。 2 3 n ya axax ax  ax 0 1 2 3 n x输入量，y输出量，a 零点输出，a 理论灵敏度，a 非线性项系数 0 1 2 灵敏度 传感器在稳态下，输出的变化量与引起该变化量的输入变化量之比。 ky x 表征传感器对输入量变化的反应能力 线性传感器 非线性传感器 迟滞 正（输入量增大）反（输入量减小）行程中输出输入曲线不重合称为迟滞。 H   max 100% H 2Y FS 产生迟滞的原因：由于传感器敏感元件材料的物理性质和机械另部件的缺陷 所造成的，如弹性敏感元件弹性滞后、 运动部件摩擦、 传动机构的间隙、 紧固件松动等。 线性度 传感器的实际输入-输出曲线的线性程度。 4种典型特性曲线 L   max 100% L Y 非线性误差 FS ，Δ Lmax——最大非线性绝对误差，Y ——满量程输出值。 FS 直线拟合线性化：出发点→获得最小的非线性误差（最小二乘法：与校准曲线的残差平方和最小。） 例 用最小二乘法求拟合直线。 设拟合直线y=kx+b 残差△i=yi- （kxi+b） n i 最小 分别对k和b求一阶导数，并令其 2 =0，可求出b和k i1 将k