传感器与检测技术知识点概括

Knowledge Points知识点汇编传感器与检测技能知识总结1：传感器是能感触规则的被检丈量并依照必定规则转化成可输出信号的器材或设备。

一、传感器的组成2：传感器一般由活络元件，转化元件及根本转化电路三部分组成。

①活络元件是直接感触被测物理量，并以确认联系输出另一物理量的元件（如弹性活络元件将力，力矩转化为位移或应变输出）。

②转化元件是将活络元件输出的非电量转化成电路参数（电阻，电感，电容）及电流或电压等电信号。

③根本转化电路是将该电信号转化成便于传输，处理的电量。

二、传感器的分类1、按被丈量目标分类（1）内部信息传感器首要检测体系内部的方位，速度，力，力矩，温度以及反常改动。

（2）外部信息传感器首要检测体系的外部环境状况，它有相对应的触摸式（触觉传感器、滑动觉传感器、压觉传感器）和非触摸式（视觉传感器、超声测距、激光测距）。

2、传感器按作业机理（1）物性型传感器是运用某种性质随被测参数的改动而改动的原理制成的（首要有：光电式传感器、压电式传感器）。

（2）结构型传感器是运用物理学中场的规则和运动规则等构成的（首要有①电感式传感器；②电容式传感器；③光栅式传感器）。

3、按被测物理量分类如位移传感器用于丈量位移，温度传感器用于丈量温度。

4、按作业原理分类首要是有利于传感器的规划和运用。

5、按传感器能量源分类（1）无源型：不需外加电源。

而是将被丈量的相关能量转化成电量输出（首要有：压电式、磁电感应式、热电式、光电式）又称能量转化型；（2）有原型：需求外加电源才干输出电量，又称能量操控型（首要有：电阻式、电容式、电感式、霍尔式）。

6、按输出信号的性质分类（1）开关型（二值型）：是“1”和“0”或开(ON)和关（OFF）；（2）模仿型：输出是与输入物理量改换相对应的接连改动的电量，其输入/输出可线性，也可非线性；（3）数字型：①计数型：又称脉冲数字型，它可所以任何一种脉冲发生器所宣布的脉冲数与输入量成正比；②代码型（又称编码型）：输出的信号是数字代码，各码道的状况随输入量改动。

传感器定义：能感受被测量，并按照一定规律转化为输出信号（电信号）的器件或者装置传感器组成：1 敏感元件 2 转换元件 3 外加调制转换电路静态特性（计算类）：灵敏度线性度(非线性误差)迟滞重复性静态特性（了解类）：漂移（分零点漂移和温度漂移）精度（分精密度、正确度和准确度）分辨率（能被检测出的最小变化值，零点附近的分辨率，阈值）稳定性（长时间工作中，同意输入量的变化程度）静态数学模型特点：（1）理想线性特性（2）非线性项仅有奇次项（3）非线性项仅有偶次项 (4)普遍情况应变片的结构：敏感栅、基片、覆盖层、引线应变片的类型：金属丝式，金属箔式、金属薄膜灵敏度系数K = (ΔR/R)/ε,ε是轴向应变，为了抑制横向效应，多采用箔式应变片原理：应变效应导体在外界力作用下，产生机械变形时，其电阻值会发生变化电涡流式传感器原理：线圈阻抗的变化决定于被测导体的电涡流效应，电涡流与被测金属导体的电阻率ρ，磁导率μ和几何形状有关，还与线圈的几何参数，激励电流频率f有关，同时还与线圈和导体间的距离x有关，因此，传感器线圈受电涡流影响时的等效阻抗z的函数关系式是z=f(ρ,μ,r,f,x) 电源通入电流为正弦交变电流（高频率）结构:安装框架和框架上的线圈，矩形截面的扁平线圈，线圈导线的电阻应尽量小，一般用高强度漆包线应用：膜厚测量、电涡流式转速计、电涡流式接近开关、电涡流式·温度测量（1.表面温度测量2.介质温度测量）电容式传感器结构类型（3种）：1.变极距型电容传感器（变d），测量微小位移 2.变面积型（变A，分角位移和线位移），测量角位移（1°~100°/较大线位移）3.变介电常数型（变ε）电容式传感器容易出现的问题：介质被击穿，此时应该采用介电常数较大的介质，比如云母，其介电常数较大，抗击传能力强，使得极板间距小，提升了灵敏度，还能改善传感器输出特性的线性度霍尔式传感器霍尔效应：霍尔效应是物质在磁场中表现的一种特性，他是由于运动电荷在磁场中受到洛伦兹力作用产生的结果。

1.传感器与检测技术概论：传感器与检测技术概论传感器与检测技术1.1 检测技术及仪表的地位与作用1.1.1 检测技术及仪表的地位与作用1.1.2 检测技术是仪器仪表的技术基础1.2 传感器概述1.2.1 传感器的基本概念1.2.2 传感器的分类和命名法传感器与检测技术检测的两个过程(图1-1)变成与被测量成一定对应关系的电信号显示仪表传感器与检测技术1.2.1 什么是传感器？在我们日常生活中，使用着各种各样的传感器，电冰箱、电饭煲中的温度传感器; 空调中的温度和湿度传感器; 煤气灶中的煤气泄漏传感器; 水表、电表、电视机和影碟机中的红外遥控器; 照相机中的光传感器; 汽车中燃料计和速度计等等，不胜枚举。

传感器给我们的生活带来了多少便利和帮助呢？传感器与检测技术1.2.1什么是传感器传感器与检测技术1.2传感器概述1.2.1什么是传感器人体系统和机器系统比较眼(视觉) 耳(听觉) 鼻(嗅觉) 皮肤(触觉) 舌(味觉)感知外界信息→大脑→肌体传感器与检测技术1.2传感器概述1.2.1什么是传感器人的体力和脑力劳动通过感觉器官接收外界信号，将这些信号传送给大脑，大脑把这些信号分析处理传递给肌体。

如果用机器完成这一过程，计算机相当人的大脑，执行机构相当人的肌体，传感器相当于人的五官和皮肤。

传感器好比人体感官的延长，有人又称“电五官”。

外界信息感官大脑肌体传感器计算机执行机构传感器与检测技术1.2传感器概述1.2.1什么是传感器从广义的角度来说，信号检出器件和信号处理部分总称为传感器。

传感器与检测技术1.2.1 传感器的定义“能感受(或响应)规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置”。

这一定义包含了几个方面的含义：①传感器是测量装置，能完成测量任务；②它的输入量是某一被测量，可能是物理量、也可能是化学量、生物量等；③它的输出量是某一物理量，这种量要便于传输、转换、处理和显示等，这就是所谓的“可用信号”的含义；④输出与输入有一定的对应关系，这种关系要有一定的规律。

传感器与检测技术听课笔记以下是一份关于“传感器与检测技术”的听课笔记，供您参考：一、课程概述传感器与检测技术是一门涉及传感器原理、特性分析、测量系统和信号处理等方面的学科。

传感器是实现自动检测和自动控制的关键环节，广泛应用于工业、农业、军事、医疗等领域。

本课程将介绍传感器的基本原理、分类、特性分析、测量系统设计以及信号处理等方面的知识。

二、传感器分类1. 按工作原理：电感式、电容式、光电式、热电式等。

2. 按输出信号：模拟输出和数字输出。

3. 按用途：压力、温度、流量、物位、成分等。

三、传感器原理1. 电感式传感器：基于电磁感应原理，通过测量线圈的电感变化来检测物体的位移或质量。

2. 电容式传感器：基于电容器原理，通过测量电容器极板间距的变化来检测物体的位移或压力。

3. 光电式传感器：基于光电效应原理，通过光电器件将光信号转换为电信号，实现非接触测量。

4. 热电式传感器：基于热电效应原理，通过测量热电偶的温差电动势来检测温度。

四、传感器特性分析1. 线性度：描述传感器输出与输入之间的线性关系。

2. 灵敏度：描述传感器输出变化量与输入变化量之间的比值。

3. 迟滞：描述传感器在相同输入下，正向和反向输出之间的差异。

4. 重复性：描述传感器在同一输入下，多次测量的输出一致性。

5. 漂移：描述传感器在使用过程中，输出逐渐偏离初始值的现象。

五、测量系统设计1. 测量系统组成：传感器、信号处理电路、显示仪表和记录装置等。

2. 测量系统设计原则：精度高、稳定性好、可靠性高、成本低等。

3. 测量系统误差分析：随机误差和系统误差。

4. 测量系统校准与标定：确定传感器的线性度、灵敏度、迟滞等特性参数的方法。

六、信号处理技术1. 信号放大与滤波：提高信号的信噪比，抑制噪声和干扰。

2. 信号转换：将模拟信号转换为数字信号，或将一种形式的信号转换为另一种形式。

3. 数字信号处理技术：通过数字计算方法对信号进行滤波、变换和分析等处理，提取有用的信息。

《传感器与现代检测技术》复习参考前言知识点第一章概论1、检测的定义2、传感器的定义、组成、分类传感器(狭义):能感应被测量的变化并将其转换为其他物理量变化的器件.传感器(广义):是信号检出器件和信号处理部分的总称.传感器的分类：按测量的性质划分:位移传感器,压力传感器,温度传感器等.按工作的原理划分:电阻应变式,电感式,电容式,压电式,磁电式传感器等.按测量的转换特征划分:结构型传感器和物性型传感器.按能量传递的方式划分:能量控制型传感器和能量转换型传感器.3、检测系统的静、动态性能指标静态特性可用下列多项式代数方程表示：y=a0+a1x+a2x2+a3x3+…+a n x n式中：y—输出量；x—输入量；a0—零点输出；a1—理论灵敏度；a2、a3、… 、an—非线性项系数。

1）线性度：指输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离直线的程度,又叫非线性误差.2）灵敏度：指传感器的输出量增量与引起输出量增量的输入量的比值.3）迟滞：指传感器在正向行程和反向行程期间,输出-输入曲线不重合的现象.4）重复性：指传感器在输入量按同一方向做全量程多次测试时,所得特性曲线不一致性的程度.5）分辨率：指传感器在规定测量范围内所能检测输入量的最小变化量.6）稳定性：指传感器在室温条件下,经过相当长的时间间隔,传感器的输出与起始标定时的输出之间的差异.7）漂移：指传感器在外界的干扰下,输出量发生与输入量无关的变化,包括零点漂移和灵敏度漂移等.4、传感器的动态特性1）瞬态响应法2）频率响应法第二章常用传感器1、电阻式传感器（1）基本原理：将被测物理量的变化转换成电阻值的变化，再经相应的测量电路显示或记录被测量值的变化。

（2）电阻应变片结构（3）应变效应电阻应变片满足线性关系：，S即为应变片灵敏系数，或用K表示，K=1+2μ。

半导体应变片满足： （4）测量电路A ．直流电桥 （电桥形式（单臂、双臂、全桥）、输出电压表达式、电压灵敏度、应变片的位置安放）见课后习题P242 3.5 B ．交流电桥（5）温度误差原因及补偿方法2、 电容式传感器（1） 结构、原理 （2） 类型：变极距型：非线性误差大，适用于微小位移量测量变极板面积型：面积变化型电容传感器的优点是输出与输入成线性关系，但与极板变化型相比，灵敏度较低，适用于较大角位移及直线位移的测量。

传感器与检测技术简介传感器是现代科学技术领域中一种重要的设备，可以将各种物理量、化学量或生物量转化为可测量的电信号或其他形式的输出信号。

传感器与检测技术的发展在各个领域具有广泛的应用，在科学研究、工业生产、医疗保健、环境监测等方面都发挥着重要的作用。

本文将介绍传感器的基本原理、常见的传感器类型以及传感器在各个领域中的应用。

一、传感器的基本原理传感器是基于特定物理、化学或生物效应的设备，通过与目标物的相互作用来测量目标物的性质或状态。

传感器的基本原理可以分为以下几种：1. 电阻式传感器电阻式传感器利用材料的电阻随物理量或环境变化而变化的特性，将物理量转换为电阻值，进而测量目标物的状态。

常见的电阻式传感器有温度传感器、湿度传感器等。

2. 压力传感器压力传感器利用材料的机械性能随压力变化而变化的特性，将压力转换为电信号输出。

压力传感器广泛应用于工业自动化控制、汽车制造和航空航天等领域。

3. 光学传感器光学传感器利用光的性质来测量目标物的性质或状态。

光学传感器可以测量光的强度、颜色、光的散射等参数。

在医疗保健领域，光学传感器被用于血氧测量、眼底成像等应用。

4. 生物传感器生物传感器利用生物体或生物分子的特性来检测和测量目标物的性质或状态。

生物传感器在医疗诊断、食品安全检测等领域有着广泛的应用。

二、常见的传感器类型根据传感器的工作原理和应用领域的不同，可以将传感器分为以下几种类型：1. 温度传感器温度传感器是一种将温度转换为电信号的传感器。

常见的温度传感器有热电偶、热电阻和半导体温度传感器。

2. 压力传感器压力传感器用于测量气体或液体的压力。

根据测量范围和原理的不同，压力传感器可以分为压阻式传感器、压电式传感器和电容式传感器等。

3. 湿度传感器湿度传感器用于测量空气中的湿度。

常见的湿度传感器有电容式湿度传感器、电阻式湿度传感器和表面张力式湿度传感器。

4. 光学传感器光学传感器利用光的特性来测量目标物的性质或状态。

传感器与检测技术(第2版)第1章概述（知识点）知识点1 传感器概述传感器位于研究对象与测控系统之间的接口位置，是感知、获取与检测信息的窗口。

一切科学实验和生产实践，特别是自动控制系统中要获取的信息，都要首先通过传感器获取并转换为容易传输和处理的电信号。

信息技术正在推动着人类社会快速地向前发展，传感器是实现对物理环境或人类社会信息获取的基本工具，是检测系统的首要环节，是信息技术的源头；传感器在信息技术领域具有十分重要的基础性地位和作用。

传感器在产品检验和质量控制、系统安全经济运行监测、自动化生产与控制系统的搭建和推动现代科学技术的进步等方面均有重要意义。

知识点2 传感器的定义根据我国国家标准（GB/T7665－2005），传感器（transducer/sensor）定义为：能够感受规定的被测量（stimulus/measurand）并按照一定规律转换成可用输出信号的器件和装置，通常由敏感元件和转换元件组成。

其中，敏感元件是指传感器中能直接感受和响应被测量的部分；转换元件是指传感器中能将敏感元件的感受或响应的被测量转换成适于传输和处理的电信号部分。

传感器的共性就是利用物理定律或物质的物理、化学或生物特性，将非电量（如位移、速度、加速度、力等）输入转换成电量（电压、电流、频率、电荷、电容、电阻等）输出。

根据传感器的定义，传感器的基本组成分为敏感元件和转换元件两部分，分别完成检测和转换两个基本功能。

知识点3 传感器的组成传感器的典型组成如图1.3所示。

图1.3传感器的组成知识点4 传感器的分类传感器可按输入量、输出量、工作原理、基本效应、能量变换关系以及所蕴含的技术特1第1章概述征等分类（如图1.4所示），其中按输入量和工作原理的分类方式应用较为普遍。

图1.4 传感器的分类知识点5传感器性能的改善总体上说，传感器技术的发展趋势表现为六个方面：一是提高与改善传感器的技术性能；二是开展基础理论研究，寻找新原理、开发新材料、采用新工艺或探索新功能等；三是传感器的集成化；四是传感器的智能化；五是传感器的网络化；六是传感器的微型化。

传感器与检测技术重点及题⽬答案复试传感器与⾃动检测技术知识点总结⼀、填空题（每题3分）1、传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件、产⽣可⽤信号输出的转换元件、以及相应的信号调节转换电路组成。

2、⾦属材料的应变效应是指⾦属材料在受到外⼒作⽤时，产⽣机械变形，导致其阻值发⽣变化的现象叫⾦属材料的应变效应。

3、半导体材料的压阻效应是半导体材料在受到应⼒作⽤后，其电阻率发⽣明显变化，这种现象称为压阻效应。

4、⾦属丝应变⽚和半导体应变⽚⽐较其相同点是它们都是在外界⼒作⽤下产⽣机械变形，从⽽导致材料的电阻发⽣变化。

5、⾦属丝应变⽚和半导体应变⽚⽐较其不同点是⾦属材料的应变效应以机械形变为主，材料的电阻率相对变化为辅；⽽半导体材料则正好相反，其应变效应以机械形变导致的电阻率的相对变化为主，⽽机械形变为辅。

6、⾦属应变⽚的灵敏度系数是指⾦属应变⽚单位应变引起的应变⽚电阻的相对变化叫⾦属应变⽚的灵敏度系数。

7、固体受到作⽤⼒后电阻率要发⽣变化，这种现象称压阻效应。

8、应变式传感器是利⽤电阻应变⽚将应变转换为电阻变化的传感器。

9、应变式传感器是利⽤电阻应变⽚将应变转换为电阻变化的传感器。

10、应变式传感器是利⽤电阻应变⽚将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件⽤来感知应变，电阻敏感元件⽤来将应变的转换为电阻的变化。

11、应变式传感器是利⽤电阻应变⽚将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件⽤来感知应变，电阻敏感元件⽤来将应变的转换为电阻的变化。

12、应变式传感器是利⽤电阻应变⽚将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件⽤来感知应变，电阻敏感元件⽤来将应变的转换为电阻的变化。

13、应变式传感器是利⽤电阻应变⽚将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件⽤来感知应变，电阻敏感元件⽤来将应变的转换为电阻的变化。