工程测试2014-(2传感器)详解.pdf

第2章 传感器原理及应用 ?本章学习要求： ?掌握常用传感器的测量原理。 ?掌握传感器典型测量电路。 §2.1 基本概念 ?传感器的定义： ?传感器是一种把特定的、被测信息量，按照一定 规律，转换成为可用信号输出的器件或装置。 ?从狭义上讲，传感器是把外界输入的非电信号(如 物理量、化学量)转换成电信号的装置。 获 物理量 取 转换 的 化学量 电信号 信 息 生物量 V检测系统获取信息的质量往往是由传感器的性能确定。 传感器的组成 被测量 输出 敏感元件 转换元件 基本电路 ?敏感元件——直接感受被测非电量，并按一定规律转换成与被 测量有确定关系的其它量的元件。 ?转换元件——将敏感元件感受到的非电量直接转换成电量的 器件。 转换元件 敏感元件 应变片电阻改变 膜片形变（应变） 压 力 作 用 常见的被测物理量 ?机械量： ?长度、厚度、位移、速度、加速度、旋转角、 转数、重量、力、力矩、风速、流速、 流量。 ?声：噪声、声压。 ?磁： 磁通、磁场。 ?温度： 温度、热量、比热。 ?光：亮度、色彩。 传感器的分类 ?1、按传感器工作的物理原理： 电感传感器 电阻传感器 电容传感器 光电传感器 压电传感器 温度传感器 其它传感器 磁敏传感器 传 感 器 ?2、按输入信号变换成电信号的效应分类： ?基于物理效应，如光、电声、磁、热等效应进行工作的物理 传感器。（例：光敏传感器、压力传感器、磁敏传感器、热敏 传感器。） ?基于化学反应，??化学吸附、选择性化学反应进行工作的化 学传感器。（例：气敏传感器、荧光传感器。） ?基于酶、抗体、激素等分子识别功能和选择功能的生物传感 器。（例：酶传感器、微生物传感器、细胞传感器。） 烟雾传感器 亮度传感器 红外人体探测器 ?3、按被测物理量分类： 位移传感器、速度传感器、加速度传感器、力 传感器、压力传感器、流速传感器、温度传感器 、光强传感器、湿度传感器、粘度传感器、浓度 传感器、…。 温度传感器 压力传感器 传感器的技术指标 基本参数指标 环境参数指标 可靠性指 其它指标 标 量程指标: 温度指标: 工作寿 使用有关指标: 量程范围、过载能力等。 工作温度范围、 命、平均 供电方式(直流、 温度误差、温度 无故障时 交流、频率及波形 灵敏度指标: 漂移、温度系数 间、保险 等)、功率、各项 灵敏度、分辨力、满量程 、热滞后等。 期、疲劳 分布参数值、电压 输出、输入输出阻抗等。