模块一 传感器基本知识
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传感器及应用教案
教案
在允许误差范围内,传感器能测量的下限值(
1)端基拟合直线由传感器校准数据的零点输出平均值和满量程
平均值连成的一直线。
2)独立拟合直线方程用最小二乘法求得
(2)迟滞传感器在正、反行程期间,输入、输出曲线不重合的
现象。
数值是百分比,用
H
γ表示。
(3)重复性传感器输入量按同一方向作多次测量时,输出特性
不一致的程度。
属于随机误差,记作
K
γ,σ为标准误差,
im
∆为
最大误差
(23)
100%
K
F S
y
σ
γ
⋅
=±⨯;
2
1
1
n
im
i
n
σ=
∆
=
-
∑
(4)零漂和温漂
任务二传感器的动态特性
当输入量(X)随时间变化时(如加速度、振动),讨论传感器
的动态特性,输入输出关系称动态特性。
三、课堂热身
这堂课学习了传感器的基本特性的知识,要求重点掌握并理解传
感器的静态特性。
四、拓展延伸
1.作业布置:
课后习题1-5
2.预习传感器的测量误差与准确度及传感器中的敏感元件。
学生认真
听讲并做
好笔记
学生在教
师的引导
下回顾
30
13
2
教案
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教案。
模块一传感器概述练习题一、填空题:1、依据传感器的工作原理,通常传感器由、和转换电路三部分组成,是能把外界转换成的器件和装置。
2、传感器的静态特性包含、、迟滞、、分辨力、精确度、稳定性和漂移。
3、传感器的输入输出特性指标可分为和动态指标两大类,线性度和灵敏度是传感器的指标,而频率响应特性是传感器的指标。
4、传感器可分为物性型和结构型传感器,热电阻是型传感器,电容式加速度传感器是型传感器。
5、已知某传感器的灵敏度为K0,且灵敏度变化量为△K0,则该传感器的灵敏度误差计算公式为。
6、测量过程中存在着测量误差,按性质可被分为、和三类。
7、相对误差是指测量的与被测量量真值的比值,通常用百分数表示。
8、噪声一般可分为和两大类。
9、任何测量都不可能,都存在。
10、常用的基本电量传感器包括、电感式和电容式传感器。
11、对传感器进行动态的主要目的是检测传感器的动态性能指标。
12、传感器的过载能力是指传感器在不致引起规定性能指标永久改变的条件下,允许超过的能力。
13、传感检测系统目前正迅速地由模拟式、数字式,向方向发展。
14、若测量系统无接地点时,屏蔽导体应连接到信号源的。
15、如果仅仅检测是否与对象物体接触,可使用作为传感器。
16、动态标定的目的,是检验测试传感器的指标。
17、确定静态标定系统的关键是选用被测非电量(或电量)的标准信号发生器和。
18、传感器的频率响应特性,必须在所测信号频率范围内,保持条件。
19、为了提高检测系统的分辨率,需要对磁栅、容栅等大位移测量传感器输出信号进行_ 。
20、传感器的核心部分是。
21、在反射参数测量中,由耦合器的方向性欠佳以及阻抗失配引起的系统误差是。
22、传感器在输入按同一方向连续多次变动时所得特性曲线不一致的程度称为。
二、判断题:1、灵敏度高、线性误差小的传感器,其动态特性就好。
()2、测量系统的灵敏度要综合考虑系统各环节的灵敏度。
()3、测量的输出值与理论输出值的差值即为测量误差。
传感器的基本原理
传感器是一种能够将物理量转化为电信号的装置,广泛应用于工业自动化、环境监测、医疗设备等领域。
传感器的基本原理可以归纳为以下几种:
1. 电阻传感器:电阻传感器是利用电阻值的变化来测量被测量物理量的一种传感器。
一般通过材料的形变、温度变化等引起电阻值的变化来获取被测量物理量的信息。
2. 电容传感器:电容传感器是利用电容值的变化来感知被测量物理量的一种传感器。
通过改变电容板之间的距离、介质的介电常数或电极面积等方式,感知与被测量物理量相关的电容值的变化。
3. 压力传感器:压力传感器是利用物体受到的应力或压力变化来感知被测量物理量的一种传感器。
它利用应变电阻、电容或半导体等元件的变化来测量被测量物理量(如液体或气体的压力)对传感器的压力作用。
4. 温度传感器:温度传感器是利用温度对物质性质的影响来测量被测量物理量的一种传感器。
通过利用热电效应、热敏电阻、热敏二极管等方式来感知与被测量物理量相关的温度变化。
5. 光传感器:光传感器是利用光对材料的激发或阻碍来获取被测量物理量的信息的一种传感器。
它可以通过光敏电阻、光敏二极管、光电晶体管等元件来感知光照强度或光频率等与被测量物理量相关的信息。
总的来说,传感器的基本原理是通过测量物理量与传感器内部特定元件(如电阻、电容、压力感应芯片等)之间的关系来实现对被测量物理量的感知和测量。
不同类型的传感器在测量原理和应用领域上都有所特点,但其基本原理都遵循物理量转化为电信号的原理。
模块一传感器的基本知识课题1 传感器的认识一、填空题1.传感器技术2.非电量信息3.敏感元件;传感器元件;测量电路4.物理效应5.传感器二、判断题1.√2.√3.×4.×5.√三、名词解释1.敏感元件是传感器中将被测量转换成与其有确定关系的、更易于转换的非电量的元件。
如很多称重传感器,先将重力转化成位移,位移更易于转换和检测。
2.传感元件是将传感器中的敏感元件转换的非电量进一步转换成电量,便于信号采集的元件。
如很多称重传感器,敏感元件先将重力转换成位移,传感元件再将位移转换成电阻变化,经检测电路成为便于测量的电压信号或电流信号。
四、简答题1.在信号检测和自动化控制系统中,传感器用于接收各种外部环境信息,其作用类似于人的感官,例如光敏传感器的作用类似视觉器官,气敏传感器的作用类似嗅觉器官。
2.传感器种类多种多样,比较常用的分类方法有三种:○1按传感器测量的物理量分类,可分为温度传感器、压力传感器、流量传感器、位移传感器等。
○2按传感器工作原理分类,可分为电阻传感器、电容传感器、电感传感器、光电传感器等。
○3按传感器输出信号的性质分类,可分为开关型传感器、模拟型传感器、数字型传感器。
3.传感器测量转换电路将传感元件输出的幅度很小且混杂有干扰信号的信号转换成为具有最佳特性的、线性化的电信号,并放大成易于测量、处理的电信号,如电压、电流、频率等。
五、综合应用题1.答案要点:一辆中级轿车中装有上千种传感器,以保证汽车的动力性、安全性、舒适性等。
当速度传感器感受到汽车速度为零时,输出信号使得汽车刹车启动,实现自动启停功能;汽车碰撞时,冲击传感器感受到冲击,输出信号将气囊打开,保护驾驶员的安全性。
温度传感器能够使汽车内部环境舒适宜人,保证驾驶员及乘坐人员的舒适性。
2.答案要点:机器人能看到障碍物,它可能用了图像传感器,类似于相机中的图像传感器,可以记录图像、可以识别图像。
课题2 传感器的技术指标一、填空题1.真实值2.线性度;迟滞;重复性3.最小变化4.动态响应时间;频率响应范围5.线性度;迟滞;重复性二、判断题1.×2.√3.√4.√5.√三、名词解释1.传感器的静态特性是指传感器的输入信号不随时间变化,或随时间缓慢变化时,传感器的输入与输出的对应关系。
高二传感器知识点总结一、传感器的基本概念传感器是一种能够感知周围环境并将感知到的信息转化为电信号或其他形式信号的器件。
传感器在工业自动化、智能家居、医疗设备、汽车工业等领域都有广泛的应用,对于提高生产效率、改善生活质量有着重要的作用。
二、传感器的分类1. 按照测量物理量分类传感器根据其测量的物理量不同可以分为温度传感器、压力传感器、光敏传感器、湿度传感器、力传感器、位移传感器等多种类型。
2. 按照传感原理分类传感器还可以按照其传感原理不同进行分类,常见的传感原理包括电阻传感器、电容传感器、电感传感器、霍尔传感器、红外线传感器、激光传感器等。
3. 按照传感器的工作原理分类按照传感器的工作原理可以分为接触式传感器和非接触式传感器两种。
接触式传感器需要直接接触被测物体,而非接触式传感器可以通过无线、光学或者声波等方式进行测量。
三、传感器的特点1. 灵敏度高传感器能够感知到微小的变化,具有高的灵敏度。
2. 可靠性高传感器具有良好的稳定性和可靠性,能够长时间稳定工作。
3. 多功能性强传感器可以感知多种物理量,具有多功能性。
4. 体积小、重量轻传感器通常体积小、重量轻,便于安装和携带。
5. 自动化程度高传感器可以实现自动检测和自动控制,有助于提高生产效率。
四、传感器的应用1. 工业自动化传感器在工业自动化领域有着广泛的应用,可以用于测量温度、压力、液位、流量等参数,实现设备的自动化控制。
2. 智能家居在智能家居领域,传感器可以应用于智能灯光控制、温湿度监测、门窗开关检测等方面,提高生活的便利性和舒适性。
3. 医疗设备在医疗设备领域,传感器可以用于心率监测、血压监测、血糖监测等,为医疗人员提供重要的生理参数。
4. 汽车工业在汽车工业中,传感器可以用于车速测量、车重检测、发动机温度检测等,提高车辆的性能和安全性。
五、传感器的未来发展趋势1. 多功能集成传感器未来发展趋势是实现多功能集成,将多种传感功能整合在一个器件中,提高传感器的智能化和多功能性。
传感器工作原理(1)引言概述:传感器是现代科技中广泛应用的一种设备,它可以将各种物理量转化为电信号,从而实现对环境的监测和控制。
本文将详细介绍传感器的工作原理。
一、传感器的基本原理1.1 物理量与电信号的转换传感器的基本原理是将感知到的物理量转换为电信号。
传感器通过内部的感知元件,如光敏元件、压力传感器或温度传感器,将物理量转化为电信号。
这些电信号可以是电压、电流或电阻等形式。
1.2 传感器的灵敏度传感器的灵敏度是指传感器对物理量变化的敏感程度。
传感器的灵敏度取决于感知元件的特性以及信号转换电路的设计。
灵敏度越高,传感器对物理量变化的响应越迅速和准确。
1.3 传感器的精度和误差传感器的精度是指传感器输出值与实际值之间的差异程度。
误差是指传感器输出值与实际值之间的偏差。
传感器的精度和误差受到多种因素的影响,如传感器的质量、环境条件和使用方式等。
二、传感器的工作原理2.1 光传感器的工作原理光传感器是一种将光信号转换为电信号的传感器。
它通过感知光的强度、波长或频率等特性,将光信号转换为电信号。
光传感器通常由光敏元件和信号转换电路组成。
2.2 压力传感器的工作原理压力传感器是一种将压力信号转换为电信号的传感器。
它通过感知物体的压力变化,将压力信号转换为电信号。
压力传感器通常由弹性元件和信号转换电路组成。
2.3 温度传感器的工作原理温度传感器是一种将温度信号转换为电信号的传感器。
它通过感知物体的温度变化,将温度信号转换为电信号。
温度传感器通常由热敏元件和信号转换电路组成。
三、传感器的应用领域3.1 工业自动化传感器在工业自动化中起着至关重要的作用。
它们可以用于监测生产线上的温度、压力、湿度等参数,实现自动控制和优化生产过程。
3.2 智能家居传感器在智能家居中被广泛应用。
它们可以用于监测室内温度、湿度、光线等参数,实现智能调控和能源管理。
3.3 医疗设备传感器在医疗设备中起着重要的作用。
它们可以用于监测患者的心率、血压、体温等参数,帮助医生进行诊断和治疗。
传感器知识点一、什么是传感器?传感器是一种可以将环境中的物理量或化学量转换为电信号的装置。
它通过感受、测量和探测环境中的各种物理量,如温度、湿度、压力、流量等,并将其转化为可供电子设备处理的电信号。
二、传感器的分类1. 根据测量的物理量分类:- 温度传感器:用于测量环境或物体的温度。
- 压力传感器:用于测量气体或液体的压力。
- 湿度传感器:用于测量空气中的湿度水分含量。
- 光照传感器:用于检测环境中的光照强度。
- 加速度传感器:用于测量物体的加速度。
- 位置传感器:用于测量物体在空间中的位置。
2. 根据测量原理分类:- 电阻型传感器:利用物体电阻值与物理量之间的关系进行测量。
- 电容型传感器:利用物体电容值与物理量之间的关系进行测量。
- 压阻型传感器:利用物体阻值与物理量之间的关系进行测量。
- 磁阻型传感器:利用物体磁阻值与物理量之间的关系进行测量。
- 光电传感器:利用物体与光之间的相互作用进行测量。
三、传感器的应用1. 工业自动化领域:- 温度传感器被广泛用于测量工业过程中的温度,以控制物体的加热或冷却过程。
- 压力传感器用于测量管道中的液体或气体压力,以确保工业过程的正常运行。
- 光照传感器可用于在工业生产线上检测产品的正确定位和识别。
2. 环境监测领域:- PM2.5传感器用于测量空气中的颗粒物含量,以实时监测空气质量。
- 湿度传感器可用于测量土壤湿度,以帮助农民进行精确灌溉。
3. 医疗设备领域:- 心率传感器用于监测患者的心率情况。
- 血糖传感器可用于测量患者的血糖水平。
4. 智能家居领域:- 温度传感器和湿度传感器用于控制智能家居设备,如空调、加湿器等。
- 光照传感器可用于智能家居自动调节照明亮度。
四、未来发展趋势随着物联网技术的发展,传感器在各个领域的应用将越来越广泛。
传感器将更小、更智能化,能够实现更多的功能。
同时,传感器的精度和稳定性也将不断提高,使得测量结果更加准确可靠。
总结:传感器是现代科技发展中不可或缺的重要组成部分。
模块一传感器概述练习题一、填空题:1、依据传感器的工作原理,通常传感器由、和转换电路三局部组成,是能把外界转换成的器件和装置。
2、传感器的静态特性包含、、迟滞、、分辨力、精确度、稳定性和漂移。
3、传感器的输入输出特性指标可分为和动态指标两大类,线性度和灵敏度是传感器的指标,而频率响应特性是传感器的指标。
4、传感器可分为物性型和结构型传感器,热电阻是型传感器,电容式加速度传感器是型传感器。
5、某传感器的灵敏度为K,且灵敏度变化量为△«,那么该传00感器的灵敏度误差计算公式为。
6、测量过程中存在着测量误差,按性质可被分为、和三类。
7、相对误差是指测量的与被测量量真值的比值,通常用百分数表示。
8、噪声一般可分为和两大类。
9、任何测量都不可能,都存在。
10、常用的根本电量传感器包括、电感式和电容式传感器。
11、对传感器进行动态的主要目的是检测传感器的动态性能指标。
12、传感器的过载能力是指传感器在不致引起规定性能指标永久改变的条件下,允许超过的能力。
13、传感检测系统目前正迅速地由模拟式、数字式,向方向开展。
14、假设测量系统无接地点时,屏蔽导体应连接到信号源的。
15、如果仅仅检测是否与对象物体接触,可使用作为传感器。
16、动态标定的目的,是检验测试传感器的指标。
17、确定静态标定系统的关键是选用被测非电量或电量的标准信号发生器和。
18、传感器的频率响应特性,必须在所测信号频率范围内,保持条件。
19、为了提高检测系统的分辨率,需要对磁栅、容栅等大位移测量传感器输出信号进行。
2021感器的核心局部是。
21、在反射参数测量中,由耦合器的方向性欠佳以及阻抗失配引起的系统误差是。
22、传感器在输入按同一方向连续屡次变动时所得特性曲线不一致的程度称为。
二、判断题:1、灵敏度高、线性误差小的传感器,其动态特性就好。
〔〕2、测量系统的灵敏度要综合考虑系统各环节的灵敏度。
〔〕3、测量的输出值与理论输出值的差值即为测量误差。
第五部分传感器模块第一章概述传感器模块也称为称重模块。
JCM系列静载称重模块是针对用户对一些容器实施称量时需要一体化称重单元,而结合本公司高精度称重传感器,研制开发的一种产品。
将称重传感器、载荷传递装置和安装板等部件结合在一起,可以简便地与多种机械设备相连接,如滚道、平台、罐体、料斗等。
它采用模块化设计,具有结构简单,安装维护方便,互换性好的特点,适用于各种静载称重的场所。
可满足容器等承重体在外界环境变化影响下的准确称量。
第二章主要技术指标第三章结构原理JMX系列静载称重模块为了消除外界环境非预想力的影响,按其承压头所受约束形式的不同划分,它有三种基本形式:全约束模块、半自由模块、自由模式。
(一)悬臂梁称重传感器模块1.全约束模块——称重模块Ⅰ1:下安装板 2:称重传感器 3:上安装板 4:跨接导线 5:上压头6:防倾覆螺杆 7:侧板其各部分作用为:(1)下安装板:提供用于称重传感器的安装板,带4个安装孔可用于与用户基础安装板的连接。
(2)称重传感器:实现对载荷量值的采集。
(3)上安装板:带4个安装孔用于与用户容器支撑脚安装板的连接。
(4)跨接导线:使称重传感器上下安装板成为等势体,保护称重传感器免受非预想的过电流对其产生的损害。
(5)上压头:实现对载荷量值的传递,与上安装板组合限制容器在水平范围内产生的位移。
(6)防倾覆螺杆:正常状况下,防倾覆螺杆的上平面距上安装板上平面有2~3mm间隙,起防过载的作用,一旦发生危险防倾覆螺杆的端部可阻止容器的翻转。
防倾覆螺杆在更换传感器时也可以将其升起以支撑容器支腿,为更换传感器提供方便。
(7)侧板:用于运输和安装时避免传感器受到过载荷的冲击,正常使用时去除。
该模块由于在水平范围内为全约束,仅能在竖直方向运动而得名,其模块示意图为:(见右图)2、半自由模块——称重模块Ⅱ其结构示意图如下:1:下安装板 2:称重传感器 3:上安装板 4:跨接导线 5:垫板6:上压头 7:挡块 8:防倾覆螺杆 9:侧板其各部分作用为:(1)下安装板:提供用于称重传感器的安装板,带4个安装孔可用于与用户基础安装板的连接。