第1章传感器概述.ppt

第1章传感器概述
基本概念
1
传感器的一般特性
传感器的标定和校准
3
传感器选择的一般原则
4
2
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基本概念
传感器的定义
传感器(Sensor/Transducer)是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置。
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。
它的输出量是某种物理量,这种量要便于传输、转换、处理、显示等,主要是电量。
输入输出的转换规律(关系)已知,转换精度要满足测控系统的应用要求。
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能量转换
输入量
输出量
电量(便于传输、转换、处理、显示)
物理量、化学量、生物量等
附: 传感器的定义示意图
基本概念
传感器的定义示意图
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基本概念
传感器的组成

敏感元件是直接感受被测量,并输出与被测量成确定关系的物理量;转换元件把敏感元件的输出作为它的输入,转换成电路参量;上述电路参数接入基本转换电路,便可转换成电量输出。
被测量
电量
敏感
元件
转换
元件
转换
电路
图1-1 传感器的组成
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基本概念
被测量
电量
敏感
元件
转换
元件
转换
电路
直接感受被测量
转化为电量参数
敏感元件的输出作为转换元件的输入
附:传感器组成示意图
传感器组成示意图
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基本概念
传感器的分类
按工作机理分类
可分为物理型、化学型、生物型
按构成原理又分为:结构型、物性型和复合型三大类
按能量的转换分类
可分为能量控制型和能量转换型
按输入量分类
常用的有机、光、电和化学等传感器
按输出信号的性质分类
可分为模拟式传感器和数字式传感器
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基本概念
传感器技术的发展方向
开发新的敏感、传感材料
开发研制新型传感器及组成新型测试系统
研究新一代的智能化传感器及测试系统
传感器发展集成化
多功能与多参数传感器的研究
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传感器的一般特性
传感器的静态特性
传感器的静态特性定义:被测量处于稳定状态下的输入输出关系。

传感器的线性度是指传感器的输出与输入之间数量关系的线性程度。
输出与输入关系可分为线性特性和非线性特性。
传感器的输出与输入关系:
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传感器的一般特性
实际使用中,为了标定和数据处理的方便,希望得到线性关系,因此引入了非线性补偿电路或者计算机软件法等补偿环节。
非线性的方次不高,输入量变化范围较小时,可用一条直线(切线或割线)近似地代表实际曲线的一段。
使传感器输出—输入特性线性化,所采用的直线称为拟合直线。
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传感器的一般特性
理论拟合
过零旋转拟合
端点连线拟合
端点平移拟合
图1-2 几种直线拟合方法
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