传感器数量的选择是根据电子衡器的用途、秤体需要支撑的点数（支撑点数应根据使秤体几何重心和实际重心重合的原则而确定）而定。一般来说，秤体有几个支撑点就选用几只传感器，但是对于一些特殊的秤体如电子吊钩秤就只能采用一个传感器，一些机电结合秤就应根据实际情况来确定选用传感器的个数。
传感器量程的选择可依据秤的最大称量值、选用称重传感器的个数、秤体的自重、可能产生的最大偏载及动载等因素综合评价来确定。一般来说，传感器的量程越接近分配到每个传感器的载荷，其称量的准确度就越高。但在实际使用时，由于加在传感器上的载荷除被称物体外，还存在秤体自重、皮重、偏载及振动冲击等载荷，因此选用传感器量程时，要考虑诸多方面的因素，保证传感器的安全和寿命。
传感器量程的计算公式是在充分考虑到影响秤体的各个因素后，经过大量的实验而确定的。
公式如下：
C＝K-0K-1K-2K-3（Wmax＋W）/N
C—单个传感器的额定量程
W—秤体自重
Wmax—被称物体净重的最大值
N—秤体所采用支撑点的数量
K-0—保险系数，一般取值在1.2～1.3之间
K-1—冲击系数
K-2—秤体的重心偏移系数
K-3—风压系数
例如：一台30t电子汽车衡，最大称量是30t，秤体自重为1.9t，采用四只传感器，根据当时的实际情况，选取保险系数K-0＝1.25，冲击系数K-1＝1.18，重心偏移系数K-2—＝1.03，风压系数K-3＝1.02，试确定传感器的吨位。
解：根据传感器量程计算公式：
C＝K-0K-1K-2K-3（Wmax＋W）/N
可知：
C＝1.25×1.18×1.03×1.02×（30＋1.9）／4
＝12.36t
因此，可选用量程为15t的传感器（传感器的吨位一般只有10T、15T、20t、25t、30t、40t、50t等，除非特殊订做）。
根据经验，一般应使传感器工作在其30%～70%量程内，但对于一些在使用过程中存在较大冲击力的衡器，如动态轨道衡、动态汽车衡、钢材秤等，在选用传感器时，一般要扩大其量程，使传感器工作在其量程的20%～30%之内，使传感器的称量储备量增大，以保证传感器的使用安全和寿命。
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称重传感器如何选型 [ 2009-6-2 9:06:24 | Author: ：染尛魚丶 ] 称重传感器被喻为电子衡器的神经系统，它的性能在很大程度上决定了电子衡器的准确度 和稳定性。在设计电子衡器时，经常要遇到如何选用传感器的问题。 如何选用传感器 称重传感器实际上是一种将质量信号转变为可测量的电信号输出的装置。用传感器茵先要 考虑传感器所处的实际工作环境，这点对正确选用传感器至关重要，它关系到传感器能否 正常工作以及它的安全和使用寿命，乃至整个衡器的可靠性和安全性。 环境给传感器造成的影响主要有以下几个方面： （1）高温环境对传感器造成涂覆材料熔化、焊点开化、弹性体内应力发生结构变化等问题 。对于高温环境下工作的传感器常采用耐高温传感器；另外，必须加有隔热、水冷或气冷 等装置。 （2）粉尘、潮湿对传感器造成短路的影响。在此环境条件下应选用密闭性很高的传感器。 不同的传感器其密封的方式是不同的，其密闭性存在着很大差异。 常见的密封有密封胶充填或涂覆；橡胶垫机械紧固密封；焊接（氩弧焊、等离子束焊）和 抽真空充氮密封。 从密封效果来看，焊接密封为最佳，充填涂覆密封胶为量差。对于室内干净、干燥环境下 工作的传感器，可选择涂胶密封的传感器，而对于一些在潮湿、粉尘性较高的环境下工作
的传感器，应选择膜片热套密封或膜片焊接密封、抽真空充氮的传感器。 （3）在腐蚀性较高的环境下，如潮湿、酸性对传感器造成弹性体受损或产生短路等影响， 应选择外表面进行过喷塑或不锈钢外罩，抗腐蚀性能好且密闭性好的传感器。 （4）电磁场对传感器输出紊乱信号的影响。在此情况下，应对传感器的屏蔽性进行严格检 查，看其是否具有良好的抗电磁能力。 （5）易燃、易爆不仅对传感器造成彻底性的损害，而且还给其它设备和人身安全造成很大 的威胁。因此，在易燃、易爆环境下工作的传感器对防爆性能提出了更高的要求：在易燃 、易爆环境下必须选用防爆传感器，这种传感器的密封外罩不仅要考虑其密闭性，还要考 虑到防爆强度，以及电缆线引出头的防水、防潮、防爆性等。 其次对传感器数量和量程的选择。 传感器数量的选择是根据电子衡器的用途、秤体需要支撑的点数（支撑点数应根据使秤体 几何重心和实际重心重合的原则而确定）而定。一般来说，秤体有几个支撑点就选用几只 传感器，但是对于一些特殊的秤体如电子吊钩秤就只能采用一个传感器，一些机电结合秤 就应根据实际情况来确定选用传感器的个数。 传感器量程的选择可依据秤的最大称量值、选用传感器的个数、秤体的自重、可能产生的 最大偏载及动载等因素综合评价来确定。一般来说，传感器的量程越接近分配到每个传感 器的载荷，其称量的准确度就越高。但在实际使用时，由于加在传感器上的载荷除被称物
《传感器与传感器技术》计算题 解题指导（供参考） 第1章 传感器的一般特性 1-5 某传感器给定精度为2%F·S ，满度值为50mV ，零位值为10mV ，求可能出现的最大误差δ(以mV 计)。当传感器使用在满量程的1/2和1/8时，计算可能产生的测量百分误差。由你的计算结果能得出什么结论? 解：满量程（F ?S ）为50~10=40(mV) 可能出现的最大误差为： ?m ＝40?2%=0.8(mV) 当使用在1/2和1/8满量程时，其测量相对误差分别为： %4%10021408.01=??=γ %16%10081 408 .02=??=γ 1-6 有两个传感器测量系统，其动态特性可以分别用下面两个微分方程描述，试求这两个系统的时间常数τ和静态灵敏度K 。 （1） T y dt dy 5105.1330 -?=+ 式中，y 为输出电压，V ；T 为输入温度，℃。 （2） x y dt dy 6.92.44 .1=+ 式中，y ——输出电压，μV ；x ——输入压力，Pa 。 解：根据题给传感器微分方程，得 (1) τ=30/3=10(s)， K =1.5?10-5/3=0.5?10-5(V/℃)； (2) τ=1.4/4.2=1/3(s)， K =9.6/4.2=2.29(μV/Pa)。 1-7 设用一个时间常数τ=0.1s 的一阶传感器检测系统测量输入为x (t )=sin4t +0.2sin40t 的信号，试求其输出y (t )的表达式。设静态灵敏度K =1。 解 根据叠加性，输出y (t )为x 1(t )=sin4t 和x 2(t )= 0.2sin40t 单独作用时响应y 1(t )和y 2(t )的叠加，即y (t )= y 1(t )+ y 2(t )。 由频率响应特性：
称重仪表选型原则 称重传感器和仪表的选型原则： 1 电子秤传感器和仪表的选型中与衡器相关的计量参数 1.1应根据衡器的主要参数：最大秤量、最小秤量、准确度等级、最大检定分度数n、工作温度范围、承载器的静载荷、去皮重量等选择。 2 称重传感器选型 2.1准确度等级及称重传感器温度范围及湿热稳定和蠕变指标，必须满足衡器的要求。2.2如果衡器系统设计时没有规定称重传感器的误差分配系数，称重传感器的误差分配系数可以是0.3～0.8， 2.3如果衡器系统设计方案中没有规定称重传感器的工作温度范围，那么温度范围下限是-10 度及温度范围上限是40度。根据衡器系统设计方案，也可以对温度范围做出限定，但工作温度范围不得小于30度。 2.4称重传感器的最大秤量Emax应满足下述条件： 1）衡器最大秤量修正系数； 2）衡器的最大秤量； 3）衡器载荷传递装置的缩比； 4）衡器传感器支撑点的数量。 2.5传感器最小静载荷：因电子秤承载器所产生的最小载荷必须等于或大于称重传感器的最小静载荷Emin 2.6称重传感器的最大分度数应不小于衡器的检定分度数 2.7称重传感器最小检定分度值不应大于衡器检定分度值e乘以载荷传递装置的缩比R，再除以称重传感器数量n的平方根：对于多称量范围衡器，相同的传感器用于多于一个称量范围时，或多分度值衡器，e用el代替。
2.8传感器额定输出，传感器在用Emax加载后，对应输入电压下的输出信号的变化一般采用mV/V 表示。 2.9 一组的传感器额定值总和应等于或略大于最大量程及皮重的总和。订购称重传感器时需说明最大量程、皮重、需用传感器数量及加载方式拉或压。 3．电子秤称重仪表的选型 3.1准确度等级：称重仪表准确度等级，包括温度范围及湿热稳定性指标，必须满足衡器的要求。如果温度范围足够宽，并且湿热的稳定性指标只能满足较低准确度等级的要求。 3.2称重仪表的最大允许误差系数 如果衡器系统设计时没有规定称重仪表的最大允许误差系数，该系数可以为1～0.8。 3.3工作温度范围 如果衡器系统设计时没有规定称重仪表的温度范围，那么温度范围下限值Tmin=-10度，温度范围上限值Tmax=40度。根据衡器系统设计要求，可以对温度范围进行限制, 但工作温度范围不得小于30度。 3.4最大检定分度数对于每台称重仪表，其最大分度数应不小于衡器的检定分度数，对于多称量范围或多分度值衡器，该要求适用于任何单独的称量范围或局部称重范围：如果可以用于多称量范围或多分度值衡器，这些功能必须包括在受检定的称重仪表中。 4．电子秤连接电缆的选型称重仪表与传感器或传感器接线盒（使用六线制的称重仪表应具有传感器反馈补偿功能）之间的附加电缆必须根据在称重仪表说明书中规定要求来选择。 其它计量设备选型参见HG-T+20507规定 我公司计量室编制，仅供参考。
称重传感器的样式与应用 称重传感器是一种将质量信号转换成可测量的电信号输出的装置。简单的理解是，当力施加到称重传感器上时，质量信号将被转换成可测量的电信号，该电信号将通过电路输出到主板，以便由芯片进行处理和分析。然而，在使用传感器时，需要首先考虑传感器所处的工作环境，这对于正确选择称重传感器至关重要。它关系到传感器的正常运行、安全和使用寿命，甚至整个称重仪器的可靠性和安全性。 。 称重传感器运用于多个行业，为了满足各个行业的需求所以会有各种形状的传感器：S型称重传感器，单点式称重传感器，悬臂梁称重传感器，轮辐式称重传感器，双剪切梁式称重传感器，圆板式称重传感器，柱式称重传感器。 S型传感器上下平行梁和等应力工作梁组成，通过上下及对称辅助梁(8型)来进行力的传递。上下平行梁的根部尺寸较小，使之成为两平行柔性梁构成一框架，使它对垂直方向的力影响很小，使工作载荷垂直上下运动，准确地将力传递到工作梁上，使工作梁只感受垂直载荷，而对非工作力，力矩不敏感，这样就能有效地消除非工作力的影响。在两柔性梁之间为一等应力工作梁，测试应变计贴在中心梁平面的两边。由于等应力梁使应变计感受同一应变，桥路的输出为平均应力值的4倍，这样输出灵敏度较高，同时对贴片位置
要求 不高，贴片方便。 适用于吊钩秤、机电结合秤、料斗秤、料罐秤、包装秤、配料称重控制、试验机、力的监控及测量 单点传感器是基于平行四边形的原理，但是应该为应变仪的位置提供一个附加的中心横梁。从而完成测量平行四边形顶部和底部的梁和挠曲的任务。它的优点是应变仪离开位置时会受到偏心载荷的扭转作用。同时增加了结构的刚性。适用于自动轴重秤、无人零售柜、电子计价秤、小型平台秤等工业称重和生产过程称重。
压力传感器（静态）检定规程 JJG 860—94 本规程主要起草人：许新民（航空工业总公司第304研究所） 郭春山（中国计量科学研究院） 张首君（中国计量科学研究院） 参加起草人：陈景文（航空工业总公司第304研究所） 目次 一概述 二技术要求 三检定条件 四检定项目和检定方法 五检定结果处理和检定周期 附录1 压力传感器检定记录格式 附录2 检定证书内容格式（1） 附录3 检定证书内容格式（2） 压力传感器（静态）检定规程 本检定规程适用于新制造、使用中和修理后的压力传感器的静态检定。 一概述 压力传感器是一种能感受压力，并按照一定的规律将压力转换成可用输出信号（一般为电信号）的器件或装置，通常由压力敏感元件和转换元件组成。 按压力测试的不同类型，压力传感器可分为表压传感器、差压传感器和绝压传感器等。 二技术要求 1压力传感器的准确度等级和允许基本误差应符合表1规定。 表1 2压力传感器的配套应完整，外观不应有影响计量性能的锈蚀和损伤。各部件应装配牢固，不应有松动，脱焊或接触不良等现象。 3压力传感器在外壳上或外壳的铭牌上应清楚地标明其型号和编号。压力传感器的名称、
测量范围、准确度等级、制造厂家、制造日期及工作电源可在外壳或铭牌上标明，或在相应的技术文件中说明。 4差压传感器的高压（＋）和低压（－）接嘴应有明确的永久性标志。 5压力传感器的电源端和信号输出端应有明确的区别标志。 6重复性误差。压力传感器的重复性误差不得大于允许基本误差的绝对值。 7回程误差。压力传感器的回程误差不得大于允许基本误差的绝对值。 8线性误差。压力传感器的线性误差的绝对值不得大于允许基本误差的绝对值。非线性压力传感器对此不作要求。 三检定条件 9 压力标准器 压力标准器选择的基本原则是其基本误差的绝对值应小于被检压力传感器基本误差绝对值的1／3。准确度等级为0.05级的压力传感器允许采用一等标准器（±0.02%）作为压力标准器。 压力标准器可选用工作基准活塞式压力计、工作基准微压计、标准活塞式压力计、标准活塞式压力真空计、气体活塞式压力计、标准浮球式压力计、标准液体压力计、补偿式微压计、数字式压力计、精密压力表及其他相应准确度等级的压力计量标准器。 10 检定设备 10.1激励电源。激励电源应按压力传感器要求配套，除非压力传感器对激励电源稳定性无特殊要求，否则其稳定度应为被检压力传感器允许基本误差绝对值的1／5～1／10，可选用精密稳压电源、稳流电源、干电池或蓄电池等。 10.2读数记录装置。检定压力传感器用的读数记录装置基本误差的绝对值应小于被检压力传感器允许基本误差绝对值的1／5～1／10，可选用数字式电压表、数字式频率计、电流表等。 10.3其他设备。真空计、数字式气压计（或标准气压表）、温度计、湿度计、精密电阻箱等。 10.4与压力标准器配套使用的加压（或抽空）系统应在示值检定范围内连续可调。 11 环境条件 11.1检定时的环境温度视被检压力传感器的准确度等级而定，应符合下列要求： 0.01、0.02级20±1℃ 0.05级20±2℃ 0.1、0.2、0.5级20±3℃ 其他等级20±5℃ 11.2检定前，压力传感器应在检定的环境温度下放置2h以上，方可进行检定。 11.3相对湿度：小于80% 大气压力：86～106kPa 四检定项目和检定方法 12 外观检查 12.1使用中的压力传感器应有前次检定证书，新制造的或修理后的压力传感器应有出厂合格证书。 12.2检查压力传感器的外观应符合本规程第2～5条要求。
计算题 1 有两个传感器测量系统，其动态特性可以分别用下面两个微分方程描述，试求这两个系统的时间常数τ和静态灵敏度K 。 （1） T y dt dy 5105.1330 -?=+ 式中, y ——输出电压，V ；T ——输入温度，℃。 （2） x y dt dy 6.92.44 .1=+ 式中，y ——输出电压，μV ；x ——输入压力，Pa 。 解：根据题给传感器微分方程，得 (1) τ=30/3=10(s)， K=1.5′10-5/3=0.5′10-5(V/℃)； (2) τ=1.4/4.2=1/3(s)， K=9.6/4.2=2.29(μV/Pa)。 2 一压电式加速度传感器的动态特性可以用如下的微分方程来描述，即 x y dt dy dt y d 10 1032 2100.111025.2100.3?=?+?+ 式中，y ——输出电荷量，pC ；x ——输入加速度，m/s 2。试求其固 有振荡频率ωn 和阻尼比ζ。 解: 由题给微分方程可得 ()()s rad n /105.11/1025.25 10 ?=?= ω 01 .01 1025.22100.310 3 =????= ξ 3 已知某二阶传感器系统的固有频率f 0=10kHz ，阻尼比ζ=0.1，若要求传感器的输出幅值误差小于3%，试确定该传感器的工作频率范围。 解：由f 0=10kHz ，根据二阶传感器误差公式，有 ()[]() % n n 31411 2 2 2 2≤-ωωξ+ωω-= γ ()[]() 069 1031411 22 2 2 2..n n =≤ωωξ+ωω- 将ζ=0.1代入，整理得
XX公司XX称重传感器 技术要求 2017-10-10
XX公司XX称重秤 传感器技术要求 本标书仪表数据表中所注明型号为示范选型，投标商可另选其它产品，但所选仪表的技术指标不得低于示范选型的要求。若投标商变更仪表生产厂家，请按以下要求选型。 一、概述 本次标书范围为XX公司XX称重传感器XX个，可选型号：XXX-XXX-XX-XX，可选品牌：XX公司、XX有限公司、XX有限责任公司。 二、当地气象条件 厂址位于XX省XX市XX县内，其气候特点：气候干燥，蒸发量大，降水稀少且年、季变化大，晴天多、日照长，热量资源丰富，气候变化剧烈，冬寒夏暑、春季升温快不稳定，昼热夜冷。 根据厂址附近的气象站实测资料，得出工程设计所需气象数据如下：历年极端最高气温： 41.5℃ 历年极端最低气温： -37.0℃ 历年年平均气温： 6.9℃ 历年一日最大降水量： 20.5mm 历年最多雷暴日数： 19d 历年平均雷暴日数： 10d 最多沙尘暴日数： 45d 导线最大覆冰厚度： 10mm 最大积雪深度： 38cm 最大冻土深度： 147cm 全年主导风向： W 海拔高度： 682m 三、技术要求： 1.1、称重传感器必须满足下表
1.2、电缆要求：4芯带有屏蔽层，长度2米，耐火电缆。 1.3、传感器为350Ω的电阻应变式传感器，电器原件应满足在极端温度的环境条件下正常工作。 1.4、带XX悬梁式传感器的XX动静载模块，包括接地线、防跑偏柱、钢球、钢球上下凹碗钢、固定螺丝等配件XX套 1.5、四合一中间转接盒XX个，要求转接盒防爆EExdIICT6。 1.6、现场仪表必须要防爆，抗干扰能力强。 2、产品必须有试压合格报告、产品合格证、材质证明书、说明书、装箱清单。 3、产品及安装附件必须分类木箱装运，并在木箱上标写名称、规格标准、数量、货物所属岗位、接货人名称及联系电话，厂家所提供的所有产品（包括备品备件）在投标过程中应明确标明生产厂家，并在投标时以表格的形式附后。如有损坏，一切损失由乙方负责。 四、到货要求：合同签订后20日内供货到需方指定地点（XX省XX市XX县XX公司）、 五、验收要求 1、供货产品到货后，必须提供生产资质证明、产品合格证、产品使用说明书等有效文件。 2、必须提供进口产品证明，必须提供报关证书。 3、材质必须提供试压合格报告、产品合格证、材质证明书、说明书、装箱清单。 六、质保要求 提供的产品经验收或在质保期内（一年）发现为虚假产品或已次充
称重传感器仪表应用及选择方法 .txt 如果真诚是一种伤害, 请选择谎言; 如果谎言是一种伤害,请选择沉默;如果沉默是一种伤害,请选择离开。随着仪表更新换代,特别是微电子技能引入称重仪表制造行业,使仪表可告性大大提高。仪表生产厂商对这天性能指标也越来越珍视,通常用平均无妨碍时间 MTBF 来形貌仪表的可靠性。一台全智能称重变送器的 MTBF 比一样平常非智能仪表如电动Ⅲ变送器要高10倍左右。称重仪表在使用前要与称重传感器配套进行数字标定。标定实际上就是用标准砝码对衡器进行校准。标定后的仪表内部保存有相对于这一组传感器的标定系数。有了这个系数后,仪表才可以把称重传感器的模拟信号转变为重量数字显示。称重传感器的仪表应用:称重仪表也叫称重显示控制仪表, 是将称重传感器信号 (或再通过重量变送器转换为重量数字显示,并可对重量数据进行储存、统计、打印的电子设备, 常用于工农业生产中的自动化配料, 称重, 以提高生产效率。在工企业中应用的称重仪表性能指标通常用精确度 (又称精度、变差、敏锐度来形貌。仪表工校验仪表通常也是调校精确度,变差和敏锐度三项。 1. 变差是指称重仪表被测变量 (可明白为输入信号多次从差异偏向到达同一数值时, 仪表指示值之间的最大差值, 大概说是仪表在外界条件稳固的环境下, 被测参数由小到大变革 (正向特性和被测参数由大到小变革 (反向特性不划一的程度, 两者之差即为仪表变差。可靠性称重控制仪表可靠性是化工企业仪表工所寻求的另一紧张性能指标。可靠性和仪表维护量是相反相成的,仪表可靠性高阐明仪表维护量小,反之仪表可靠性差,仪表维护量就大。对付化工企业检测与进程控制仪表,大部门安置在工艺管道、种种塔、釜、罐、器上 . 2. 称重仪表在称重传感器中的稳固性在划定事情条件内,称重仪表某些性能随时间连结稳固的本领称为稳固性 (度。仪表稳固性是化工企业仪表工非常体贴的一天性能指标。由于化工企业利用仪表的环境相比拟力恶劣,被测量的介质温度、压力变革也相比拟力大,在这种环境中投入仪表利用,仪表的某些部件随时间连结稳固的本领会低沉,仪表的稳固性会降落。徇或表征仪表稳固性现在尚未有定量值,化工企业通常用仪表零漂移来衡量仪表的稳固性。称重仪表稳固性的优劣直接干系到仪表的利用范畴,偶然直接影响化工生产,稳固性不好造成的影响每每双仪表精度降落对化工生产的影响还要大。稳固性不好仪表维护量也大, 是仪表工最不盼望出现的事情。 3. 称重仪表的敏锐度偶然也称 " 放大比
标定与校准的概念 新研制或生产的传感器需要对其技术性能进行全面的检定，以确定其基本的静、动态特性，包括灵敏度、重复性、非线性、迟滞、精度及固有频率等。 例如，对于一个压电式压力传感器，在受力后将输出电荷信号，即压力信号经传感器转换为电荷信号。但是，究竟多大压力能使传感器产生多少电荷呢？换句话说，我们测出了一定大小的电荷信号，但它所表示的加在传感器上的压力是多大呢？ 这个问题只靠传感器本身是无法确定的，必须依靠专用的标准设备来确定传感器的输入――输出转换关系，这个过程就称为标定。简单地说，利用标准器具对传感器进行标度的过程称为标定。具体到压电式压力传感器来说，我们用专用的标定设备，如活塞式压力计，产生一个大小已知的标准力，作用在传感器上，传感器将输出一个相应的电荷信号，这时，再用精度已知的标准检测设备测量这个电荷信号，得到电荷信号的大小，由此得到一组输入――输出关系，这样的一系列过程就是对压电式压力传感器的标定过程，如图1-19所示。 图1-19 压电式压力传感器输入――输出关系 校准在某种程度上说也是一种标定，它是指传感器在经过一段时间储存或使用后，需要对其进行复测，以检测传感器的基本性能是否发生变化，判断它是否可以继续使用。因此，校准是指传感器在使用中或存储后进行的性能复测。在校准过程中，传感器的某些指标发生了变化，应对其进行修正。 标定与校准在本质上是相同的，校准实际上就是再次的标定，因此，下面都以标定为例作介绍。 1．7．2 标定的基本方法 标定的基本方法是，利用标准设备产生已知的非电量(如标准力、位移、压力等)，作为输入量输入到待标定的传感器，然后将得到的传感器的输出量与输入的标准量作比较，从而得到一系列的标定数据或曲线。例如，上述的压电式压力传感器，利用标准设备产生已知大小的标准压力，输入传感器后，得到相应的输出信号，这样就可以得到其标定曲线，根据标定曲线确定拟合直线，可作为测量的依据，如图1-20所示。
1 GPS接收机的灵敏度定义 随着GPS应用范围的不断扩展，对GPS接收机的灵敏度要求也越来越高，高灵敏度的接收性能可以令接收机在室内或其它卫星信号较弱的场景下仍然能够实现定位和跟踪，大大拓展了GPS的使用范围。 作为GPS接收机最为重要的性能指标之一，高灵敏度一直是各个GPS接收模块孜孜以求的目标。对于GPS接收系统而言，灵敏度指标包括多个场景下的指标，分别为：跟踪灵敏度、冷启动灵敏度、温启动灵敏度。目前业界已经可以实现跟踪灵敏度在-160dBm以下，冷启动灵敏度和温启动灵敏度也分别可以达到-145dBm和-158dBm以下，其中冷启动灵敏度和温启动灵敏度分别表示的是在两种不同场景下的捕获灵敏度。 GPS接收机首先需要完成对卫星信号的捕捉，完成捕捉所需要的最低信号强度为捕捉灵敏度；在捕捉之后能够维持对卫星信号跟踪所需要的最低信号强度为跟踪灵敏度。 2 GPS接收模块的灵敏度性能分析 从系统级的观点来看，GPS接收机的灵敏度主要由两个方面决定：一是接收机前端整个信号通路的增益及噪声性能，二是基带部分的算法性能。其中，接收机前端决定了接收信号到达基带部分时的信噪比，而基带算法则决定了解调、捕捉、跟踪过程所能容忍的最小信噪比。 2.1接收机前端电路性能对灵敏度的影响 GPS信号是从距地面20000km的LEO（Low Earth Orbit，低轨道卫星）卫星上发送到地面上来的，其L1频段（f L1=1575.42MHz）自由空间衰减为： （1） 按照GPS系统设计指标，L1频段的C/A码信号的发射EIRP（Effective Isotropic Radiated Power，有效通量密度）为P=478.63W（26.8dBw）([1][2])，若大气层衰减为A=2.0dB，则GPS系统L1频段C/A码信号到达地面的强度为： （2） GPS ICD（Interface Control Document，接口控制文档）文件（[3]）中给出的GPS系统L1频段C/A码信号强度最小值为-160dBw，和上述结果一致。在实际场景中，由于卫星仰角的不同、以及受树木、建筑物等的遮挡，L1频段 C/A信号到达地面的强度可能会低于-160dBw。
Ｅ ＝ 应变 Ｓ Ｆ ＝ 应力 径向应变 轴向应变： ＝１ Ｅ Ｅ 桥： 全 ２ 电桥： 双臂 电桥： 电桥的输出电压：单臂 ２ σ ε σ με ε με ε ε ε - = ? = ? ? = ? = = ? = = ? = - r r L L K R R U K E R R U K E R R U E E , 10 / / 4 / 6 4 ε K R R= ?/
） ＋ － － （ ４ ＵＫ ＝ Ｕ 电桥的和差特性： ４ ３ ２ １ ０ ε ε ε ε ) ( 4 4 3 2 1 0R R R R R R R R U U ? + ? - ? - ? =
二、几个名词 ?传感器 ?静态特性（线性度、灵敏度、回程误差、稳定性、漂移、重复性、分辨力） ?动态特性 ?电阻应变效应 ?压电效应（正、逆压电效应） ?霍尔效应 ?光电效应（外光电效应、内光电效应（光电导效应、光生伏特效应） ?热电效应三、几个常见物理量的测量方法?位移：电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、磁电式传感器、霍尔传感器?转速：电容式传感器、磁电式传感器、霍尔传感器、光电式传感器、电涡流传感器?加速度：电阻应变式传感器、差动变压器式传感器、压电式传感器、电容式传感器?力：电阻应变式、压电式传感器、电容式传感器、电感式传感器 ?温度：热电偶、热电阻、热敏电阻 四、几个问题 ?传感器的组成、作用？ ?传感器的分类？ ?传感器的静态特性指标、动态特性指标？ ?改善传感器性能（非线性）的途径有哪些？（差 动连接的原理和作用） ?电阻应变式传感器测力的基本原理？ ?电桥电路的特点？ ?电感式传感器、电容式传感器的后续测量电路？ ?热电偶测温的基本原理、基本定律？ ?内外光电效应对应的元器件？ 1传感器：国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量件并按照一定的规律(数学函数法则)转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成” 2静态特性是指检测系统的输入为不随时间变化的恒定信号时，系统的输出与输入之间的关系。主要包括线性度、灵敏度、迟滞、重复性、漂移等。 (1) 线性度：指传感器输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离拟合直线的程度。 (2) 灵敏度：灵敏度是传感器静态特性的一个重要指标。其定义为输出量的增量Δy 与引起该增量的相应输入量增量Δx 之比。它表示单位输入量的变化所引起传感器输出量的变化，显然，灵敏度S 值越大，表示传感器越灵敏. (3) 迟滞：传感器在输入量由小到大(正行程)及输入量由大到小(反行程)变化期间其输入输出特性曲线不重合的现象称为迟滞。也就是说，对于同一大小的输入信号，传感器的正反行程输出信号大小不相等，这个差值称为迟滞差值。 (4) 重复性：重复性是指传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变化时，所得特性曲线不一致的程度。 (5) 漂移：传感器的漂移是指在输入量不变的情况下，传感器输出量随着时间变化，此现象称为漂移。产生漂移的原因有两个方面：一是传感器自身结构参数；二是周围环境(如温度、湿度等)。最常见的漂移是温度漂移，即周围环境温度变化而引起输出量的变化，温度漂移主要表现为温度零点漂移和温度灵敏度漂移。温度漂移通常用传感器工作环境温度偏离标准环境温度(一般为20℃)时的输出值的变化量与温度变化量之比。 (6) 分辨率和阈值(resolution and threshold) 传感器能检测到输入量最小变化量的能力称为分辨力。对于某些传感器，如电位器式传感器，当输入量连续变化时，输出量只做阶梯变化，则分辨力就是输出量的每个“阶梯”所代表的输入量的大小。对于数字式仪表，分辨力就是仪表指示值的最后一位数字所代表的值。当被测量的变化量小于分辨力时，数字式仪表的最后一位数不变，仍指示原值。当分辨力以满量程输出的百分数表示时则称为分辨率。 阈值是指能使传感器的输出端产生可测变化量的最小被测输入量值，即零点附近的分辨力。有的传感器在零位附近有严重的非线性，形成所谓“死区”(dead band)，则将死区的大小作为阈值；更多情况下，阈值主要取决于传感器噪声的
电子地磅称重传感器选择 电子地磅称重方面，众所周知，传感器是其核心部件。那么到底什么是称重传感器呢，称重传感器实际上是一种将质量信号转变为可测量的电信号输出的装置。用传感器茵先要考虑传感器所处的实际工作环境，这点对正确选用称重传感器至关重要，它关系到传感器能否正常工作以及它的安全和使用寿命，乃至整电子地磅的可靠性和安全性。 称重传感器按结构类型分主要有S行双连孔式传感器，柱式传感器，轮辐式与桥式传感，柱环式传感。S行双连孔式称重传感器量程范围一般在2Kg到500Kg，这种类型称重传感器抗偏，抗侧能力较强。柱式称重传感器的测量范围都很大，一般最大可以达到几百吨，它刚性好，抗过载能力强，加工也简单，重量也比较轻。轮辐式称重传感器由于结构的对称性，所以能够承受大的侧向力，由于它有较大的滞后误差，很多场合都被桥式称重传感器所取代。桥式称重传感器的弹性体形状象桥，因此得得名。 称重传感器在选用过程中一般要考虑以下问题： 1、安装要求，有些场合就直适合某种特定的称重传感器。 2、使用环境条件，如需密封、防爆等。 3、称重传感器的精度等级。精度等级通常由弹性体结构决定，以及处理过程中是否有线性补偿。
4、称重传感器的量程范围。估算被测物体的最大重量在多少，要想获得较准备的测量数值一般选择的量程是被测体最大重量的2到2.5倍。 5、称重传感器使用过程受温度影响的特性和蠕变特性。 称重传感器误差
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称重传感器常用技术参数 一、用分项指标表示法在介绍称重传感器技术参数时,传统的方法是采用分项指标,其优点是物理意义明确,沿用多年,熟悉的人较多。我们现在列出其主要项目如下:*额定容量生产厂家给出的称量范围的上限值。 *额定输出 (灵敏度加额定载荷时和无载荷时, 传感器输出信号的差值。由于称重传感器的输出信号与所加的激励电压有关,所以额定输出的单位以 mV/V来表示。并称之为灵敏度。 *灵敏度允差传感器的实际稳定输出与对应的标称额定输出之差对该标称额定输出的百分比。例如, 某称重传感器的实际额定输出为 2. 002mV/V,与之相适应的标准额定输出则为2mV/V,则其灵敏度允差为:((2. 002 – 2。 000 /2.000 *100% = 0.1% *非线性由空载荷的输出值和额定载荷时输出值所决定的直线和增加负荷之实测曲线之间最大偏差对于额定输出值的百分比。 *滞后允差从无载荷逐渐加载到额定载荷然后再逐渐卸载。在同一载荷点上加载和卸载输出量的最大差值对额定输出值的百分比。*重复性误差在相同的环境条件下, 对传感器反复加荷到额定载荷并卸载。加荷过程中同一负荷点上输出值的最大差值对额定输出的百分比。 *蠕变在负荷不变(一般取为额定载荷 ,其它测试条件也保持不变的情形下,称重传感器输出随时间的变化量对额定输出的百分比。 *零点输出在推荐电压激励下,未加载荷时传感器的输出值对额定输出的百分比。 *绝缘阻抗传感器的电路和弹性体之间的直流阻抗值。 *输入阻抗信号输出端开路, 传感器未加负荷时, 从电源激励输入端测得的阻抗 值。 *输出阻抗电源激励输入端短路,传感器未加载荷时,从信号输出端测得的阻抗。 *温度补偿范围在此温度范围内,传感器的额定输出和零平衡均经过严密补偿, 从而不会超出规定的范围。 *零点温度影响环境温度的变化引起的零平衡变化。一般以温度每变化 10 K 时,引起的零平衡变化量对额定输出的百分比来表示。*额定输出温度影响环境温度的变化引起的额定输出变化。一般以温度每变化 10K 引起额定定输出的变化量额定输出的百分比来表示。 *使用温度范围传感器在此温度范围内使用其任何性能参数均不会产生永久性有害变化二、在《 OIML60号国际建议》中采用的术语。以《 OIML 60号国际建议》92年版为基础,参考 《 JJG669--90称重传感器检定规程》新的技术参数大致有:*称重传感器输出被测
称重传感器选用的一般规则 在电子衡器中，选用何种称重传感器，要全面衡量。下面就称重传感器的结构形式、量程，准确度等级的选择上讲述一般要考虑的几个方面。 一、结构、形式的选择 选用何种结构形式的称重传感器，主要看衡器的结构和使用的环境条件。如要制作低外形衡器，一般应选用悬臂梁式和轮幅式传感器，若对外形高度要求不严，则可采用柱式传感器。此外，衡器使用的环境若很潮湿，有很多粉尘，则应选择密封形式较好的；若在有爆炸危险的场合，则应选用本质安全型传感器；若在高架称重系统中，则应考虑安全及过载保护；若在高温环境下使用，则应选用有水冷却护套的称重传感器；若在高寒地区使用，则应考虑采用有加温装置的传感器。在形式选择中，有一个要考虑的因素是，维修的方便与否及其所需费用，即一旦称重系统出了毛病，能否很顺利、很迅速的获得维修器件。若不能做到就说明形式选择不够合适。 二、量程的选择 称重系统的称量值越接近传感器的额定容量，则其称量准确度就越高，但在实际使用时，由于存在秤体自重、皮重及振动、冲击、偏载等，因而不同称量系统选用传感器的量限的原则有很大差别。作为一般规则，可有：*单传感器静态称重系统：固定负荷(秤台、容器等)+变动负荷(需称量的载荷)≤所选用传感器的额定载荷X70%*多传感器静态称重系统：固定负荷(秤台、容器等)+变动负荷(需称量的载荷)≤选用传感器额定载荷X所配传感器个数X70% 其中70%的系数即是考虑振动、冲击、偏载等因素而加的。 需要说明的是：首先，选择传感器得额定容量要尽量符合生产厂家的标准产品系列中的值，否则，选用了非标准产品，不但价格贵，而且损坏后难以代换。其次，在同一称重系统中，不允许选用额定容量不同的传感器，否则，该系统没法正常工作。再者，所谓变动负荷(需称量的载荷)是指加于传感器的真实载荷，若从秤台到传感器之间的力值传递过程中，有倍乘和衰减的机构(如杠杆系统)，则应考虑其影响。 三、准确度的选择 称重传感器的准确度等级的选择，要能够满足称重系统准确度级别的要求，只要能满足这项要求即可。即若2500分度的传感器能满足要求，切勿选用3000分度的。若在一称重系统中使用了几只相同形式，相同额定容量的传感器并联工作时，其综合误差为Δ，则有: Δ=Δ/n1/2(2—12) 其中：Δ：单个传感器的综合误差；n：传感器的个数。另外，电子称重系统一般由三大部分组成，他们是称重传感器，称重显示器和机械结构件。当系统的允差为1时，作为非自动衡器主要构成部分之一的称重传感器的综合误差(Δ)一般只能达到0.7的比例成分。根据这一点和式(2－－12)，自不难对所需的传感器准确度做出选择。 四、某些特殊要求应如何达到 在某些称重系统中，可能有一些特殊的要求，例如轨道衡中希望称重传感器的弹性变形量要小一些，从而可以使秤台在称量时的下沉量小些，使得货车在驶入和驶出秤台时，减小冲击和振动。另外，在构成动态称重系统时，不免要考虑所用称重传感器的自振频率，是否能满足动态测量的要求。这些参数，在一般的产品介绍中是不予列出的。因此当要了解这些技术参数时，应向制造商咨询，以免失误。
本技术公开了一种手机侧边压力传感器校准方法，该方法通过按压两个传感器中间的点，获取两个传感器端的压力值，以此为基础，把相邻两个压力传感器的校准系数比例关系，再根据相邻压力传感器的比例关系，最终得到所有传感器间的比例关系，通过该比例关系进行压力传感器的校准。通过本技术可以在没有专业校准设备的情况下，获得各传感器的相对校准系数，由此实现快速、准确地校准。 技术要求 1.一种手机侧边压力传感器校准方法，其特征在于该方法通过按压两个传感器中间的点，获取两个传感器端的压力值，以此为基础，把相邻两个压力传感器的校准系数比例关 系，再根据相邻压力传感器的比例关系，最终得到所有传感器间的比例关系，通过该比 例关系进行压力传感器的校准。 2.如权利要求1所述的手机侧边压力传感器校准方法，其特征在于该方法包括如下步骤： 101、启动校准功能后，用户按压第一传感器和第二传感器中间位置201，分别读出四个 压力传感器的信号值为A1，A2，A3，A4； 102、按压第二传感器和第三传感器中间位置202得到B1，B2，B3，B4；
103、按压第三传感器和第四传感器中间位置203，等到C1，C2，C3，C4； 104、计算，获取各传感器的相对校准系数。 105、然后通过相对校准系数，可以精确获知用户按压了什么位置，以此进行校准。 3.如权利要求2所述的手机侧边压力传感器校准方法，其特征在于所述104步骤中，利用公式P1＝R1*A1，其中P1为传感器1处的压力值，R1为传感器101的校准系数，A1为传感器101输出的信号量； 当按压两个传感器中间位置201时，传感器101与102感受到的压力值是相同的即： P1＝P2R1*A1＝R2*A2R2＝R1*A1/A2 依此类推： 当按压两个传感器中间位置202时，P2＝P3R2*B2＝R3*B3R3＝R2*B2/B3 当按压两个传感器中间位置203时，P3＝P4R3*C3＝R4*C4R4＝P3*C3/C4 由于测定按压位置的识别只有两个通道间的压力比例相关，与压力大小无关。 因此我们可以设定R1为1.0，则: R1＝1.0； R2＝A1/A2； R3＝(A1/A2)*(B2/B3)； R4＝(A1/A2)*(B2/B3)*(C3/C4)。 技术说明书 一种手机侧边压力传感器校准方法 技术领域
工程中模态灵敏度的计算方法 灵敏度即求导信息，它是一种度量，是一种评价由于设计变量或参数的改变而引起结构特性变化的变化程度的方法。系统的灵敏度分析的主要目的是确定设计参数变更时，系统响应、特征值及特征向量等发生的变化率，因此通过灵敏度分析可得到为实现最优化所需要的设计导数。它是当前力学和结构工程领域的主要研究方向之一。例如在结构优化、可靠性评估及结构控制等工程领域，灵敏度信息即是一个主要的先决条件，通常依据灵敏度性态来确定对优化目标及状态变量影响较大的设计参数，利用程序可自动选择灵敏度高的参数进行操作。在结构系统的模型修正时，基于设计参数及矩阵元素的修正算法，可以使用无阻尼实模态的正交归一化条件作为约束求解修正量，目前也有一些文献在使用复模态的正交归一化条件来设计修正算法，这些算法经常使用各种模态参数的灵敏度信息参与修正量的求解。当前，结构安全性检测有时也依赖灵敏度信息来确定结构是否出现损伤、损伤的位置及损伤的严重程度等。 1 阻尼与模态 依据结构阻尼的性质可将振动系统分为无阻尼、比例阻尼及一般粘性阻尼三种情况。在应用灵敏度分析的相关领域中，各种阻尼情况下的模态分析是其重要的基础。 无阻尼情况下的模态被称为实模态或纯模态，特征方程的根比较容易依据方程（λ2M+K）x=0的特征值问题求解，这种问
题在数学意义上称为广义特征问题，得到实频率-ω2r=λ2r及相对应的实模态。当比例阻尼矩阵满足方程C=αM+βK （α，β 为实常数）时，比例阻尼系统具有复频率λ2r，并满足【1】 且与无阻尼系统具有相等的实模态向量。可见比例阻尼系统的数值计算量远低于一般的粘性阻尼系统。当系统的阻尼近似为一般粘性阻尼时，系统的极点与模态都是复值的，系统的特征问题为（λ2M+λC+K）x=0。这不是一般意义上的特征问题，为了将系统特征问题转化为数学意义上的特征问题，即实值矩阵的一般特征问题，常将系统方程转入状态空间形式，第一种常见的状态方程形式为Ay+By=0，其中【2】 这种类型的状态矩阵总也不是对称的，导致它的右状态向量系总也不是内部正交的，还必须要求M-1存在。但是，它的优点是振动系统的特征问题转化为一般矩阵 A 的特征问题，而不是第一种的广义特征问题。在使用两种状态方程的状态向量正交关系时，必须格外注意它们与系统的左右模态之间的关系，以及考虑系统性质矩阵是否对称等，否则极易得到错误的结论。讨论状态向量的正交性及灵敏度问题的意义在于2N 维状态向量的前N 维恰为原振动系统的模
第一章 传感器与检测技术概论 作业与思考题 1．某线性位移测量仪，当被测位移由4.5mm 变到5.0mm 时，位移测量仪的输出电压由减至，求该仪器的灵敏度。 依题意： 已知X 1=4.5mm ； X 2=5.5mm ； Y 1=； Y 2= 求：S ； 解：根据式（1-3） 有：15 .45.55.35.21212-=--=--=??=X X Y Y X Y S V/mm 答：该仪器的灵敏度为-1V/mm 。 2．某测温系统由以下四个环节组成，各自的灵敏度如下：铂电阻温度传感器：Ω/℃；电桥：Ω；放大器：100（放大倍数）；笔式记录仪：0.1cm/V 求：（1）测温系统的总灵敏度；（2）纪录仪笔尖位移4cm 时。所对应的温度变化值。 依题意： 已知S 1=Ω/℃； S 2=Ω； S 3=100； S 4=0.1cm/V ； ΔT=4cm 求：S ；ΔT 解：检测系统的方框图如下： （3分） （1）S=S 1×S 2×S 3×S 4=××100×=（cm/℃） （2）因为：T L S ??= 所以：29.114035.04==?=?S L T （℃） 答：该测温系统总的灵敏度为0.035cm/℃；记录笔尖位移4cm 时，对应温度变化114.29℃。 3．有三台测温仪表，量程均为0_600℃，引用误差分别为%、%和%，现要测量500℃的温度，要求相对误差不超过%，选哪台仪表合理 依题意， 已知：R=600℃； δ1=%； δ2=%； δ3=%； L=500℃； γM =% 求：γM1 γM2 γM3 解：
（1）根据公式（1-21）%100??=R δ 这三台仪表的最大绝对误差为： 0.15%5.26001=?=?m ℃ 0.12%0.26002=?=?m ℃ 0.9%5.16003=?=?m ℃ （2）根据公式（1-19）%100L 0 ??=γ 该三台仪表在500℃时的最大相对误差为： %75.2%10050015%10011=?=??= L m m γ %4.2%100500 12%10012=?=??=L m m γ %25.2%1005009%10013=?=??= L m m γ 可见，使用级的仪表最合理。 原因是，即满足了仪表误差要求，又不浪费精度指标。 答：使用级的仪表最合理。原因是，即满足了仪表误差要求，有不浪费精度指标。 第二章 电阻式传感器技术 作业与思考题 5．电阻应变片阻值为100Ω，灵敏系数K ＝2，沿纵向粘贴于直径为0.05m 的圆形钢柱 表面，钢材的E=2X1011N/m 2，μ=。求钢柱受10t 拉力作用时，应变片的相对变化量。又若 应变片沿钢柱圆周方向粘贴、受同样拉力作用时，应变片电阻的相对变化量为多少 依题意： 已知：F=10*103kgf ； E=2X1011N/m 2； R=100Ω； K=2； μ=； r=0.05m 求：ΔL/L ，ΔR/R 。 解： 1）由于圆形钢柱截面积为： 23221085.705.014.3m r S -?=?==π 2）所以钢柱受10t 拉力作用时，其拉应变为：