传感器与检测技术(2).ppt

传感器的定义
根据中华人民共和国国家标准(GB7665-87)
传感器(Transducer/Sensor):能感受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和装置。
包含的概念:
①传感器是测量装置,能完成检测任务;
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它的输出量是某种物理量,这种量要便于传输、转换、处理、显示等等,这种量可以是气、光、电量,但主要是电量;
④输出输入有对应关系,且应有一定的精确程度。
传感器的组成
敏感元件
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
敏感元件的输出就是它的输入,抟换成电路参量。
转换电路
上述电路参数接入基本转换电路,便可转换成电量输出。
敏感
元件
转换
元件
转换
电路
被测量
电量
传感器的分类
按传感器的输入量(即被测参数)进行分类:
位移、速度、温度、压力传感器等。
按传感器的工作原理进行分类:
应变式、电容式、电感式、压电式、热电式传感器等。
4 温度检测

接触式测温
非接触式测温
光纤温度传感器
测温实例
测温原理及方法
一、温度的基本概念和测量方法
温度是一个基本物理量。是国际单位制7个基本物理量之一。
温度的宏观概念是冷热
程度的表示。
温度的微观概念是大量
分子运动平均强度的表示。
测温原理
利用合适物体某一物理性质随温度变化的已知特性,通过与被测对象的热交换,测量相关物理量从而确定被测对象的温度。
测温方式
接触式:传热和对流,热接触;破坏被测对象热平衡,存在置入误差,对测温元件要求高。
非接触式:热辐射;响应快,对被测对象干扰小,可测高温、运动对象,强电磁干扰、强腐蚀。
测温方式
类别
原理
典型仪表
测温范围/℃
接触式
测温
膨胀类
利用液体、气体的热膨胀及
物质的蒸气压变化
玻璃液体温度计
-100~600
压力式温度计
-100~500
利用两种金属的热膨胀差
双金属温度计
-80~600
热电类
利用热电效应
热电偶
-200~1800
电阻类
固体材料的电阻随温度变化
铂热电阻
-260~850
铜热电阻
-50~150
热敏电阻
-50~300
其他电学类
半导体器件的温度效应
集成温度传感器
-50~150
晶体的固有频率随温度而变化
石英晶体温度计
-50~120
光纤类
利用光纤的温度特性
或作为传光介质
光纤温度传感器
-50~400
非接触式测温
光纤辐射温度计
200~4000
辐射类
利用普朗克定律
光电高温计
800~3200
辐射传感器
400~2000
比色温度计
500~3200
温度检测方法的分类
温标
温标:衡量温度的标尺,规定温度读数起点及温度的基本单位。
经验温标:利用物质体膨胀与温度的关系制定的。
华氏温标tF:冰点32°F,水沸点212°F。中间等分180份。
摄氏温标tC:冰点0℃,水沸点100℃。中间等分100份。
换算关系: