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传感器的一般特性

传感器的主要参数特性

传感器的主要参数特性 传感器的种类繁多,测量参数、用途各异.共性能参数也各不相同。一般产品给出的性能参数主要是静态特性利动态特性。所谓静态特性,是指被测量不随时间变化或变化缓慢情况下,传感器输出值与输入值之间的犬系.一般用数学表达式、特性曲线或表格来表示。动态特性足反映传感器随时间变化的响应特性。红外碳硫仪动恋特性好的传感器,其输出量随时间变化的曲线与被测量随时间变化的曲线相近。一般产品只给出响应时间。 传感器的主要特性参数有: (1)测量范围(量程) 量程是指在正常工种:条件下传感器能够测星的被测量的总范同,通常为上限值与F 限位之差。如某温度传感器的测员范围为零下50度到+300度之间。则该传感器的量程为350摄氏度。 (2)灵敏度 传感器的灵敏度是指佑感器在稳态时输出量的变化量与输入量的变化量的比值。通常/d久表示。对于线性传感器,传感器的校准且线的斜率就是只敏度,是一个常量。而非线性传感器的灵敏度则随输入星的不同而变化,在实际应用巾.非线性传感器的灵敏度都是指输入量在一定范围内的近似值。传感器的足敏度越高.俏号处理就越简单。 (3)线性度(非线性误差) 在稳态条件下,传感器的实际输入、输出持件曲线勺理想直线之日的不吻合程度,称为线性度或非线性误差,通常用实际特性曲线与邵想直线之司的最大偏关凸h m2与满量程输出仪2M之比的百分数来表示。该系统的线性度X为 (4)不重复性 z;重复性是指在相同条件下。传感器的输人员技同——方向作全量程多次重复测量,输出曲线的不一致程度。通常用红外碳硫仪3次测量输11j的线之间的最大偏差丛m x与满量程输出值ym之比的百分数表示,1、2、3分别表示3次所得到的输出曲线.它是传感器总误差中的——项。 (5)滞后(迟滞误差) 迟滞现象是传感器正向特性曲线(输入量增大)和反向特性曲线(输入量减小)的不重合程度,通常用yH表示。

光电传感器论文86094

光电传感器 关键字:光电效应光电元件光电特性传感器分类传感器应用摘要:在科学技术高速发展的现代社会中,人类已经入瞬息万变的信息时代,人们在日常生活,生产过程中,主要依靠检测技术对信息经获取、筛选和传输,来实现制动控制,自动调节,目前我国已将检测技术列入优先发展的科学技术之一。由于微电子技术,光电半导体技术,光导纤维技术以及光栅技术的发展,使得光电传感器的应用与日俱增。这种传感器具有结构简单、非接触、高可靠性、高精度、可测参数多、反应快以及结构简单, 形式灵活多样等优点,在自动检测技术中得到了广泛应用,它一种是以光电效应为理论基础,由光电材料构成的器件。 正文: 一、理论基础——光电效应 光电效应一般有外光电效应、光导效应、光生伏特效应。光照在照在光电材料上,材料表面的电子吸收的能量,若电子吸收的能量足够大是,电子会克服束缚脱离材料表面而进入外界空间,从而改变光电子材料的导电性,这种现象成为外光电效应 根据爱因斯坦的光电子效应,光子是运动着的粒子流,每种光子的能量为hv(v 为光波频率,h 为普朗克常数,h=6.63*10-34 J/HZ),由此可见不同频率的光子具有不同的能量,光波频率越高,光子能量越大。 假设光子的全部能量交给光子,电子能量将会增加,增加的能量一部分用于克服正离子的束缚,另一部分转换成电子能量。根据能量守恒定律: 12 m h - A 2 式中,m为电子质量,v 为电子逸出的初速度,A 微电子所做的功。由上式可知,要使光电子逸出阴极表面的必要条件是h>A。由于不同材料具有不同的逸出功,因此对每一种阴极材料,入射光都有一个确定的频率限,当入射光的频率低于此频率限时,不论光强hc多大,都不会产生光电子发射, 此频率限称为“红限”。相应的波长为K A式中,c为光速,A为逸出功。 当受到光照射时,吸收电子能量,其电阻率降低的导电现象称为光导效应。它属于内光电效应。当光照在半导体上是,若电子的能量大与半导体禁带的能级宽度,则电子从价带跃迁到导带,形成电子,同时,价带留下相应的空穴。电子、空穴仍留在半导体内,并参与导电在外电场作用下形成的电流。 除金属外,多数绝缘体和半导体都有光电效应,半导体尤为显著,根据光导效应制造的光电元件有固有入射光频率,当光照在光电阻上,其导电性增强,电阻值下降。光强度愈强,其阻值愈小,若停止光照,其阻值

传感器简答

1、什么是传感器的静态特性?它有哪些性能指标? 如何用公式表征这些性能指标? 2、什么是传感器的动态特性? 其分析方法有哪几种? 3、什么是传感器的静特性?主要指标有哪些?有何实际意义? 4、什么是传感器的基本特性?传感器的基本特性主要包括哪两大类?解释其定义并分别列出描述这两大特性的主要指标。(要求每种特性至少列出2种常用指标) 1、 答:传感器的静态特性是它在稳态信号作用下的输入-输出关系。静态特性所描述的传感器的输入、输出关系式中不含有时间变量。 传感器的静态特性的性能指标主要有: ① 线性度:非线性误差 max L FS L 100%Y γ?=± ? ② 灵敏度:y n x d S = d ③ 迟滞:max H FS H 100%Y γ?=? ④ 重复性:max R FS R 100%Y γ ?=±? ⑤ 漂移:传感器在输入量不变的情况下,输出量随时间变化的现象。 2、答:传感器的动态特性是指传感器对动态激励(输入)的响应(输出)特性,即其输出对随时间变化的输入量的响应特性。 传感器的动态特性可以从时域和频域两个方面分别采用瞬态响应法和频率响应法来分析。 知识点:传感器的动态特性 3、答:传感器的静态特性是当其输入量为常数或变化极慢时,传感器的输入输出特性,其主要指标有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性等。传感器的静特性由静特性曲线反映出来,静特性曲线由实际测绘中获得。通常人们根据传感器的静特性来选择合适的传感器。 知识点:传感器的静态特性 4、答:传感器的基本特性是指传感器的输入-输出关系特性。 传感器的基本特性主要包括静态特性和动态特性。其中,静态特性是指传感器在稳态信号作用下的输入-输出关系,描述指标 有:线性度(非线性误差)、灵敏度、迟滞、重复性和漂移;动态特性是指传感器对动态激励(输入)的响应(输出)特性,即其输出对随时间变化的输入量的响应特性,主要描述指标有:时间常数、延迟时间、上升时间、峰值时间、响应时间、超调量、幅频特性和相频特性。 1、什么叫应变效应? 利用应变效应解释金属电阻应变片的工作原理。 2、试简要说明电阻应变式传感器的温度误差产生的原因,并说明有哪几种补偿方法。 1、 答:材料的电阻变化由尺寸变化引起的,称为应变效应。 应变式传感器的基本工作原理:当被测物理量作用在弹性元件上,弹性元件在力、力矩或压力等的作用下发生形变,变换成相应的应变或位移,然后传递给与之相连的应变片,将引起应变敏感元件的电阻值发生变化,通过转换电路变成电量输出。输出的电量大小反映了被测物理量的大小。 2、答: 温度误差产生原因包括两方面: 温度变化引起应变片敏感栅电阻变化而产生附加应变,试件材料与敏感栅材料的线膨胀系数不同,使应变片产生附加应变。 温度补偿方法,基本上分为桥路补偿和应变片自补偿两大类。 3、什么是直流电桥?若按桥臂工作方式不同,可分为哪几种?各自的输出电压如何计算? 4、为什么应变式传感器大多采用交流不平衡电桥为测量电路?该电桥为什么又都采用半桥和全桥两种方式? 5、应用应变片进行测量为什么要进行温度补偿?常采用的温度补偿方法有哪几种? 6、应变式传感器的基本工作原理是什么? 3、答:桥臂的供电电源是直流电的称为直流电桥。 按桥臂工作方式不同,可分为单臂直流电桥、半桥差动直流电桥、全桥差动直流电桥。 单臂直流电桥输出电压为: 半桥差动直流电桥输出电压为: 全桥差动直流电桥输出电压为: 4、答:由于应变电桥的输出电压很小,一般要加放大器,但直流放大器易产生零漂, 所以应变电桥多采用交流电桥。又由于交流电桥的供电电源是交流,为了消除应变片引线寄生电容的影响,同时也为了满足交流电桥的平衡条件,常采用不平衡电桥测量电路。 交流不平衡电桥采用半桥和全桥的方式是为了消除非线性误差和提高系统灵敏度。 5、答:由于电阻温度系数的影响以及试件材料和电阻丝材料的线膨胀系数的影响,会给电阻应变片的测量带来误差,因此需要进行温度补偿。 常采用的温度补偿法有电桥补偿法和应变片自补偿法。 6、答:应变式传感器的基本工作原理:当被测物理量作用在弹性元件上,弹性元件在力、力矩或压力等的作用下发生形变,变换成相应的应变或位移,然后传递给与之相连的应变片,将引起应变敏感元件的电阻值发生变化,通过转换电路变成电量输出。输出的电量大小反映了被测物理量的大小。 2、变隙式电感传感器的输出特性与哪些因素有关? 3、怎样改善变隙式电感传感器非线性?怎样提高其灵敏度? 4、差动变压器式传感器有几种结构形式? 各有什么特点? 5、差动变压器式传感器的零点残余电压产生的原因是什么?怎样减小和消除它的影响? 2、答:变隙式电感传感器的输出特性与衔铁的活动位置、供电电源、线圈匝数、铁芯间隙有关。 3、答:为改善变隙式电感传感器的非线性可采用差动结构。 如果变压器的供电电源稳定,则传感器具有稳定的输出特性; 另外,电源幅值的适当提高可以提高灵敏度,但要以变压器铁芯不饱和以及允许温升为条件。增加次级线圈和初级线圈的匝数比值和减小铁芯间隙都能使灵敏度提高。 知识点:变隙式电感传感器 4、答:差动变压器式传感器主要有变隙式差动传感器和螺线管式差动变压器两种结构形式。 差动变压器式传感器根据输出电压的大小和极性可以反映出被测物体位移的大小和方向。 螺线管式差动变压器如采用差动整流电路,可消除零点残余电压,根据输出电压的符号可判断衔铁的位置,但不能判断运动的方向;如配用相敏检波电路,可判断位移的大小和方向。 5、答:零点残余电压的产生原因:传感器的两次极绕组的电气参数与几何尺寸不对称,导致它们产生的感应电势幅值不等、相位不同,构成了零点残余电压的基波;由于磁性材料磁化曲线的非线性(磁饱和,磁滞),产生了零点残余电压的高次谐波(主要是三次谐波)。 为了减小和消除零点残余电压,可采用差动整流电路。 6、保证相敏检波电路可靠工作的条件是什么? 6、答:保证相敏检波电路可靠工作的条件是检波器的参考信号u o 的幅 值远大于变压器的输出信号u 的幅值,以便控制四个二极管的导通状态,且u o 和差动变压器式传感器的激励电压共用同一电源。 1、根据电容式传感器工作原理,可将其分为几种类型?每种类型各有什么特点?各适用于什么场合? 2、如何改善单极式变极距电容传感器的非线性? 3、电容式传感器有哪几种类型? 4、差动结构的电容传感器有什么优点? 5、电容式传感器主要有哪几种类型的信号调节电路?各有些什么特点? 6、简述电容式传感器的工作原理与分类。 1、 答:根据电容式传感器的工作原理,可将其分为3种:变极板间距的变极距型、变极板覆盖面积的变面积型和变介质介电常数的变介质型。 变极板间距型电容式传感器的特点是电容量与极板间距成反比,适合测量位移量。 变极板覆盖面积型电容传感器的特点是电容量与面积改变量成正比,适合测量线位移和角位移。 变介质型电容传感器的特点是利用不同介质的介电常数各不相同,通过介质的改变来实现对被测量的检测,并通过电容式传感器的电容量的变化反映出来。适合于介质的介电常数发生改变的场合。 2、答:单极式变极距电容传感器的灵敏度和非线性对极板初始间隙的要求是相反的,要改善其非线性,要求应增大初始间隙,但这样会造成灵敏度的下降,因此通常采用差动结构来改善非线性。 3、答:电容式传感器其分为3种:变极板间距的变极距型、变极板覆盖面积的变面积型和变介质介电常数的变介质型。 4、答:差动结构的电容传感器的优点是灵敏度得到提高,非线性误差大大降低。 5、答:电容式传感器的电容值及电容变化值都十分微小,因此必须借助于信号调节电路才能将其微小的电容值转换成与其成正比的电压、电流或频率,从而实现显示、记录和传输。相应的转换电路有调频电路、运算放大器、二极管双T 型交流电桥、脉冲宽度调制电路等。 调频电路的特点:灵敏度高,可测量0.01μm 级位移变化量;抗干扰能力强;特性稳定;能取得高电平的直流信号(伏特级),易于用数字仪器测量和与计算机通讯。 运算放大器的特点:能够克服变极距型电容式传感器的非线性,使其输出电压与输入位移间存在线性关系。 二极管双T 型交流电桥的特点:线路简单,不须附加相敏整流电路,便可直接得到较高的直流输出电压(因为电源频率f 很高)。 脉冲宽度调制电路的特点:适用于变极板距离和变面积式差动电容传感器,且为线性特性。 6、答:电容式传感器利用了将非电量的变化转换为电容量的变化来实现对物理量的测量。 当被测参数变化引起A 、εr 或d 变化时,将导致电容量C 随之发生变化。在实际使用中,通常保持其中两个参数不变,而只变其中一个参数,把该参数的变化转换成电容量的变化,通过策略电路转换为电量输出。因此,电容式传感器可分为3种:变极板间距离的变极距型、变极板覆盖面积大变面积型和变介质介电常数的变介质型。 8、提高其灵敏度可以采取哪些措施,带来什么后果? 8.答:要提高灵敏度,应减小初始间隙d 0,但这使得非线性误差增大,即灵敏度和非线性误差对d 0的要求是矛盾的。在实际应用中,为了既提高灵敏度,又减小非线性误差,通常采用岔洞结构。 1、什么叫正压电效应? 2、什么是逆压电效应? 3、什么叫纵向压电效应? E R R n n U o 11 2)1(?+= 1 12R R E U o ?=11R R E U o ?=

传感器性能指标

一、测量仪表的基本性能 1、精确度 (1)精密度δ 它表明仪表指示值的分散性,即对某一稳定的被测量,由同一个测量者,用同一个仪表,在相当短的时间内,连续重复测量多次,其测量结果(指示值)的分散程度。δ愈小,说明测量愈精密。 例如,某温度仪表的精密度δ=0.5℃,即表示多次测量结果的分散程度不大于0.5℃。精密度是随机误差大小的标志,精密度高,意味着随机误差小。 但是必须注意,精密度与准确度是两个概念,精密度高不一定准确。 (2)准确度ε 它表明仪表指示值与真值的偏离程度。 例如,某流量表的准确度ε=0.3m3/s,表示该仪表的指示值与真值偏离0.3m3/s。准确度是系统误差大小的标志,准确度高,意味着系统误差小。同样,准确度高不一定精密。(3)精确度τ 它是精密度与准确度的综合反映,精确度高,表示精密度和准确度都比较高。在最简单的情况下,可取两者的代数和,即τ=δ+ε。精确度常以测量误差的相对值表示。 2、稳定性 (1)稳定度 指在规定时间内,测量条件不变的情况下,由于仪表自身随机性变动、周期性变动、漂移等引起指示值的变化。一般以仪表精密度数值和时间长短一起表示。 例如,某仪表电压指示值每小时变化1.3V,则稳定性可表示为1.3mV/h。 (2)影响量 测量仪表由外界环境变化引起指示值变化的量,称为影响量。它是由温度、湿度、气压、振动、电源电压及电源频率等一些外界环境影响所引起的。说明影响量时,必须将影响因素与指示值偏差同时表示。 例如,某仪表由于电源电压发生变化10%而引起其指示值变化0.02mA,则应写成 0.02mA/U±10%。 二、传感器的分类和性能指标 1、传感器的分类

传感器与检测技术第3章 传感器基本特性参考答案

第3章传感器基本特性 一、单项选择题 1、衡量传感器静态特性的指标不包括()。 A. 线性度 B. 灵敏度 C. 频域响应 D. 重复性 2、下列指标属于衡量传感器动态特性的评价指标的是()。 A. 时域响应 B. 线性度 C. 零点漂移 D. 灵敏度 3、一阶传感器输出达到稳态值的50%所需的时间是()。 A. 延迟时间 B. 上升时间 C. 峰值时间 D. 响应时间 4、一阶传感器输出达到稳态值的90%所需的时间是()。 A. 延迟时间 B. 上升时间 C. 峰值时间 D. 响应时间 5、传感器的下列指标全部属于静态特性的是() A.线性度、灵敏度、阻尼系数 B.幅频特性、相频特性、稳态误差 C.迟滞、重复性、漂移 D.精度、时间常数、重复性 6、传感器的下列指标全部属于动态特性的是() A.迟滞、灵敏度、阻尼系数 B.幅频特性、相频特性 C.重复性、漂移 D.精度、时间常数、重复性 7、不属于传感器静态特性指标的是() A.重复性 B.固有频率 C.灵敏度 D.漂移 8、对于传感器的动态特性,下面哪种说法不正确() A.变面积式的电容传感器可看作零阶系统 B.一阶传感器的截止频率是时间常数的倒数 C.时间常数越大,一阶传感器的频率响应越好 D.提高二阶传感器的固有频率,可减小动态误差和扩大频率响应范围9、属于传感器动态特性指标的是() A.重复性 B.固有频率 C.灵敏度 D.漂移

10、无论二阶系统的阻尼比如何变化,当它受到的激振力频率等于系统固有频率时,该系统的位移与激振力之间的相位差必为() A. 0° B.90° C.180° D. 在0°和90°之间反复变化的值 11、传感器的精度表征了给出值与( )相符合的程度。 A.估计值 B.被测值 C.相对值 D.理论值 12、传感器的静态特性,是指当传感器输入、输出不随( )变化时,其输出-输入的特性。 A.时间 B.被测量 C.环境 D.地理位置 13、非线性度是测量装置的输出和输入是否保持( )关系的一种度量。 A.相等 B.相似 C.理想比例 D.近似比例 14、回程误差表明的是在( )期间输出-输入特性曲线不重合的程度。 A.多次测量 B.同次测量 C.正反行程 D.不同测量 =秒的一阶系统,当受到突变温度作用后,传感器输15、已知某温度传感器为时间常数τ3 出指示温差的三分之一所需的时间为()秒 A.3 B.1 C. 1.2 D.1/3 二、多项选择题 1.阶跃输入时表征传感器动态特性的指标有哪些?() A.上升时间 B.响应时间 C.超调量 D.重复性 2.动态响应可以采取多种方法来描述,以下属于用来描述动态响应的方法是:() A.精度测试法 B.频率响应函数 C.传递函数 D.脉冲响应函数 3. 传感器静态特性包括许多因素,以下属于静态特性因素的有()。 A.迟滞 B.重复性 C.线性度 D.灵敏度 4. 传感器静态特性指标表征的重要指标有:() A.灵敏度 B.非线性度 C.回程误差 D.重复性 5.一般而言,传感器的线性度并不是很理想,这就要求使用一定的线性化方法,以下属于线性化方法的有:() A.端点线性 B.独立线性 C.自然样条插值 D.最小二乘线性 三、填空题 1、灵敏度是传感器在稳态下对的比值。 2、系统灵敏度越,就越容易受到外界干扰的影响,系统的稳定性就越。 3、是指传感器在输入量不变的情况下,输出量随时间变化的现象。 4、要实现不失真测量,检测系统的幅频特性应为,相频特性应为。

光电传感器规格-瑞工科技

微型热敏打印机芯 PT487F系列 由于技术改进所进行的参数及材料更改恕不另行通知,公司不承担因此而造成的任何损坏,包括但不仅限于图形,参数或列表中的错误。 本规格书若有变动不将另行通知, 最新版本可直接与北京瑞工科技发展有限公司联系或上公司网站进行下载 公司不断会推出新的机芯产品,如有其它需要,可上公司网站进行查询. 公司网址:https://www.wendangku.net/doc/6815002878.html,

目录 第一章产品特点及使用注意事项 (3) 1. 特点 (3) 2. 机芯使用注意事项 (4) 第二章规格说明 (5) 2.1总体规格说明 (5) 2.2加热单元尺寸 (6) 2.3走纸特性 (6) 2.4步进马达的特性 (7) 2.4.1步进马达的规格 (7) 2.4.2激励顺序 (7) 2.4.3步进马达驱动 (7) 2.5 热敏头参数 (8) 2.5 1额定参数 (8) 2.5 2最大值 (8) 2.5 3推荐参数 (8) 2.5 4电气参数 (9) 2.5 5时序特牲 (10) 2.5 6时序图 (10) 2.5 7计算公式: (11) 2.5.8推荐电路: (11) 2.5.9热敏电阻: (12) 2.5.10 结构示意: (13) 2.5.11 控制注意事项: (13) 2.6 引脚定义 (14) 2.7 光电传感器规格 (15) 第三章机身设计指导 (16) 3.1机芯的结构尺寸 (16) 3.1.1纸卷安装位置 (16) 3.1.2安装尺寸: (17) 3.2 DEMO电路原理图 (18)

第一章产品特点及使用注意事项 1. 特点 型号说明: 1. 低电压供电 驱动热敏头的电压为5V的逻辑电压,加热操作电压为4.2 ~ 8.5,可以使用4到6节镍镉或NI-MH电池或者是两节锂电池 2.体积小 外观尺寸小巧,便于便携式的应用,尺寸为:宽67.5mmX深31.5mmX高18.8mm 3.高清晰度打印 高密度的打印头,8点/毫米,相比针要能打印出更精确清晰的效果 4.打印速度快 根据不同的驱动能量与使用的热敏纸张的热感应度不同可按用户要求设置不同的打印速度,最高可达70mm/秒的打印速度 5.易装纸结构 可分离的胶棍结构设计使简易装纸成为可能 6.噪声低 相对针式打印,热敏打印更适合于对噪声有要求的环境

传感器的种类及特性分析

一、传感器地特性 ()传感器地动态性.动特性是指传感器对随时间变化地输入量地响应特性.动态特性输入信号变化时,输出信号随时间变化而相应地变化,这个过程称为响应.传感器地动态特性是指传感器对随时间变化地输入量地响应特性.动态特性好地传感器,当输入信号是随时间变化地动态信号时,传感器能及时精确地跟踪输入信号,按照输入信号地变化规律输出信号.当传感器输入信号地变化缓慢时,是容易跟踪地,但随着输入信号地变化加快,传感器地及时跟踪性能会逐渐下降.通常要求传感器不仅能精确地显示被测量地大小,而且还能复现被测量随时间变化地规律,这也是传感器地重要特性之一.文档来自于网络搜索()传感器地线性度.通常情况下,传感器地实际静态特性输出是条曲线而非直线.在实际工作中,为使仪表具有均匀刻度地读数,常用一条拟合直线近似地代表实际地特性曲线、线性度(非线性误差)就是这个近似程度地一个性能指标.拟合直线地选取有多种方法.如将零输入和满量程输出点相连地理论直线作为拟合直线;或将与特性曲线上各点偏差地平方和为最小地理论直线作为拟合直线,此拟合直线称为最小二乘法拟合直线.文档来自于网络搜索()传感器地灵敏度.灵敏度是指传感器在稳态工作情况下输出量变化△对输入量变化△地比值.它是输出一输入特性曲线地斜率.如果传感器地输出和输入之间显线性关系,则灵敏度是一个常数.否则,它将随输入量地变化而变化.灵敏度地量纲是输出、输入量地量纲之比.例如,某位移传感器,在位移变化时,输出电压变化为,则其灵敏度应表示为.当传感器地输出、输入量地量纲相同时,灵敏度可理解为放大倍数.文档来自于网络搜索()传感器地稳定性.稳定性表示传感器在一个较长地时间内保持其性能参数地能力.理想地情况是不论什么时候,传感器地特性参数都不随时间变化.但实际上,随着时间地推移,大多数传感器地特性会发生改变.这是因为敏感器件或构成传感器地部件,其特性会随时间发生变化,从而影响传感器地稳定性.文档来自于网络搜索 ()传感器地分辨力.分辨力是指传感器可能感受到地被测量地最小变化地能力.也就是说,如果输入量从某一非零值缓慢地变化.当输入变化值未超过某一数值时,传感器地输出不会发生变化,即传感器对此输入量地变化是分辨不出来地.只有当输入量地变化超过分辨力时,其输出才会发生变化.通常传感器在满量程范围内各点地分辨力并不相同,因此常用满量程中能使输出量产生阶跃变化地输入量中地最大变化值作为衡量分辨力地指标.上述指标若用满量程地百分比表示,则称为分辨率.文档来自于网络搜索 ()传感器地迟滞性.迟滞特性表征传感器在正向(输入量增大)和反向(输入量减小)行程间输出输入特性曲线不一致地程度,通常用这两条曲线之间地最大差值△与满量程输出·地百分比表示.迟滞可由传感器内部元件存在能量地吸收造成.文档来自于网络搜索()传感器地重复性.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动时所得特性曲线不一致地程度.各条特性曲线越靠近,说明重复性越好,随机误差就越小.如图所示为输出特性曲线地重复特性,正行程地最大重复性偏差为.反行程地最大重复性偏差为.取这两个最大偏差中地较大者为,再以其占满量程输出地百分数表示,就是重复误差,即一士×()重复性是反映传感器精密程度地重要指标.同时,重复性地好坏也与许多随机因素有关,它属于随机误差,要用统计规律来确定.文档来自于网络搜索 二、常见地传感器种类 .电阻式传感器 电阻式传感器是将被测量,如位移、形变、力、加速度、湿度、温度等这些物理量转换式成电阻值这样地一种器件.主要有电阻应变式、压阻式、热电阻、热敏、气敏、湿敏等电阻式传感器件.文档来自于网络搜索 .变频功率传感器 变频功率传感器通过对输入地电压、电流信号进行交流采样,再将采样值通过电缆、光

光电传感器性能参数分析

课程小论文 题目:光电传感器性能参数分析 院 (部) 专业 学生姓名 学生学号 指导教师 课程名称 课程代码 课程学分 起始日期

光电传感器性能参数分析 摘要:在科学技术高速发展的现代社会中,人类已经入瞬息万变的信息时代,人们在日常生活,生产过程中,主要依靠检测技术对信息经获取、筛选和传输,来实现制动控制,自动调节,目前我国已将检测技术列入优先发展的科学技术之一。由于微电子技术,光电半导体技术,光导纤维技术以及光栅技术的发展,使得光电传感器的应用与日俱增。这种传感器具有结构简单、非接触、高可靠性、高精度、可测参数多、反应快以及结构简单,形式灵活多样等优点,在自动检测技术中得到了广泛应用,它一种是以光电效应为理论基础,由光电材料构成的器件。 关键字:光电效应、光电元件、光电特性、传感器分类、传感器应用

目录 目录 (3) 1、引言 (4) 2、光电传感器 (4) 3、光电效应 (6) 4、光电传感器的前景 (6) 5、总结 (7) 参考文献 (8)

一、引言 随着工业生产技术的发展,对生产过程中的过程控制要求越来越高,而作为控制系统的核心之一,传感器越来越受工业技术人员的重视。人们对高性能检测技术的发展需求与日俱增。其中非电量测量的受欢迎程度最为广泛,可将距离、位移、振动等信号转换为电信号,并通过这些方法获得被测物体的状态。非电量检测技术分为接触式与非接触式检测。在工业生产环境中,有些场合不适用接触式检测,因为传感器与被测物体的接触,在工业现场环境中会造成被测体损伤、传感器磨损等问题。因此,需要性能良好的非接触式传感器以满足工业需求,相关技术的研究也成为传感器检测技术的发展方向。 光电检测技术作为目前检测技术之一,目前国内对于光电检测的研究已有一些成果,但目前产品还存在着一些问题,例如线性测量范围过短、对现场装配条件要求较高等,距离满足工业现场的要求还存在一定距离。所以,为了解决这些问题,光电效应对传感器性能的影响是很重要的研究方向之一,可以使光电传感器应用在更多的领域,推动光电检测技术的发展。 二、光电传感器 光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的,它的基本结构如下图,它首先把被测量的变化转换成光信号的变化,然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电传感器一般由光源,光学通路和光电元件三部分组成.光电检测方法具有精度高,反应快,非接触等优点,而且可测参数多,传感器的结构简单,形式灵活多样,因此,光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。 图1光电传感器原理图 光电传感器一般由三部分构成,它们分为:发送器、接收器和检测电路,发送器对准目标发射光束,发射的光束一般来源于半导体光源,发光二极管(LED)、激光二极管及红外发射二极管。光束不间断地发射,或者改变脉冲宽度。接收器有光电二极管、光电三极管、光电池组成。在接收器的前面,装有光学元件如透镜和光圈等。在其后面是检测电路,它能滤出有效信号和应用该信号。 光电传感器是一种依靠被测物与光电元件和光源之间的关系,来达到测量目的

传感器基本特性

第2章传感器的基本特性(知识点) 知识点1 传感器的基本特性 传感器的基本特性是指传感器的输入-输出关系特性,是传感器的内部结构参数作用关系的外部特性表现。不同的传感器有不同的内部结构参数,决定了它们具有不同的外部特性。 传感器所测量的物理量基本上有两种形式:稳态(静态或准静态)和动态(周期变化或瞬态)。前者的信号不随时间变化(或变化很缓慢);后者的信号是随时间变化而变化的。传感器所表现出来的输入-输出特性存在静态特性和动态特性。 知识点2 传感器的静态特性 传感器的静态特性是它在稳态信号作用下的输入-输出关系。静态特性所描述的传感器的输入-输出关系式中不含时间变量。 衡量传感器静态特性的主要指标是线性度、灵敏度、分辨率、迟滞、重复性和漂移。2.1.1 线性度 ; 线性度(Linearity)是指传感器的输出与输入间成线性关系的程度。传感器的实际输入-输出特性大都具有一定程度的非线性,在输入量变化范围不大的条件下,可以用切线或割线拟合、过零旋转拟合、端点平移拟合等来近似地代表实际曲线的一段,这就是传感器非线性特性的“线性化”。所采用的直线称为拟合直线,实际特性曲线与拟合直线间的偏差称为传感器的非线性误差,取其最大值与输出满刻度值(Full Scale,即满量程)之比作为评价非线性误差(或线性度)的指标。 灵敏度 灵敏度(Sensitivity)是传感器在稳态下输出量变化对输入量变化的比值。 对于线性传感器,它的灵敏度就是它的静态特性曲线的斜率;非线性传感器的灵敏度为一变量。 分辨率 分辨率(Resolution)是指传感器能够感知或检测到的最小输入信号增量,反映传感器能够分辨被测量微小变化的能力。分辨率可以用增量的绝对值或增量与满量程的百分比来表示。 2.1.4 迟滞 迟滞(Hysteresis),也叫回程误差,是指在相同测量条件下,对应于同一大小的输入信号,传感器正(输入量由小增大)、反(输入量由大减小)行程的输出信号大小不相等的现象。产生迟滞的原因:传感器机械部分存在不可避免的摩擦、间隙、松动、积尘等,引起能

带你认识基本的传感器特性参数

带你认识基本的传感器 特性参数 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

带你认识基本的传感器特性参数 传感器的关键性能参数有多种,其中最为基本的有:量程、灵敏度、线性度、迟滞、重复性、精度、分辨率、零点漂移、带宽,本文将对这些参数进行一一介绍。 量程 每个传感器都有自身的测量范围,被测量处在这个范围内时,传感器的输出信号才是有一定的准确性的。 传感器的量程X FS、满量程输出值Y FS、测量上限X max、测量下限X min的关系见下图。 灵敏度 传感器的灵敏度是指其输出变化量ΔY与输入变化量ΔX的比值,可以用k表示。对于一个线性度非常高的传感器来说,也可认为等于其满量程输出值Y FS与量程X FS的比值。灵敏度高通常意味着传感器的信噪比高,这将会方便信号的传递、调理及计算。 k=ΔY ΔX 线性度 传感器的线性度又称非线性误差,是指传感器的输出与输入之间的线性程度。理想的传感器输入-输出关系应该是程线性的,这样使用起来才最为方便。但实际中的传感器都不具备这种特性,只是不同程度的接近这种线性关系。 实际中有些传感器的输入-输出关系非常接近线性,在其量程范围内可以直接用一条直线来拟合其输入-输出关系。有些传感器则有很大的偏离,但通过进

行非线性补偿、差动使用等方式,也可以在工作点附近一定的范围内用直线来拟合其输入-输出关系。 选取拟合直线的方法很多,上图表示的是用最小二乘法求得的拟合直线,这是拟合精度最高的一种方法。实际特性曲线与拟合直线之间的偏差称之为传感器的非线性误差δ,其最大值与满量程输出值Y FS的比值即为线性度γL。 γL=± δ Y FS ×100% 迟滞 当输入量从小变大或从大变小时,所得到的传感器输出曲线通常是不重合的。也就是说,对于同样大小的输入信号,当传感器处于正行程或反行程时,其输出值是不一样大的,会有一个差值ΔH,这种现象称为传感器的迟滞。 产生迟滞现象的主要原因包括传感器敏感元件的材料特性、机械结构特性等,例如运动部件的摩擦、传动机构间隙、磁性敏感元件的磁滞等等。迟滞误差γH的具体数值一般由实验方法得到,用正反行程最大输出差值ΔH max的一半对其满量程输出值Y FS的比值来表示。 γH=±H max 2Y FS ×100% 重复性 一个传感器即便是在工作条件不变的情况下,若其输入量连续多次地按同一方向(从小到大或从大到小)做满量程变化,所得到的输出曲线也是会有不同的,可以用重复性误差γR来表示。 重复性误差是一种随机误差,常用正行程或反行程中的最大偏差ΔY max的一半对其满量程输出值Y FS的比值来表示。 γR=±Y max 2Y FS ×100%

《光电传感器介绍》(参考Word)

光电式传感器 1.概述 2.物理特性 2.1外光电效应 2.1.1光子假设 2.2 内光电效应 2.2.1光电导效应 2.2.2光电转换元件 3.光电式传感器 3.1工作原理 3.2光电传感器分类 4.光电传感器应用 4.1光电传感器优点 4.1.1光电式带材跑偏检测器 4.1.2包装充填物高度检测 4.1.3光电色质检测 4.1.4烟尘浊度监测仪 4.1.5其他方面的应用 5.光纤传感器 5.1基本工作原理 5.2光纤的种类与特性 5.3光纤传感器的应用 6.常用光电传感器及生产厂家和参数 光电式传感器

1.概述 光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。它首先把被测量的变化转换成光信号的变化,然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点,而且可测参数多,传感器的结构简单,形式灵活多样,因此,光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。光电传感器是各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件,它是把光信号(红外、可见及紫外光辐射)转变成为电信号的器件。 光电式传感器是以光电器件作为转换元件的传感器。它可用于检测直接引起光量变化的非电量,如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等;也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量,如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度,以及物体的形状、工作状态的识别等。光电式传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点,因此在工业自动化装置和机器人中获得广泛应用。近年来,新的光电器件不断涌现,特别是CCD图像传感器的诞生,为光电传感器的进一步应用开创了新的一页。 2.物理特性 2.1外光电效应 2.1.1光子假设 1887年,赫兹发现光电效应,爱因斯坦第一个成功解释光电效应。爱因斯坦根据普朗克量子假说而进一步提出的光量子,即光子概念,对光电效应研究做出了决定性的贡献。爱因斯坦光子假说的核心思想是:表面上看起来连续的光波是量子化的。单色光由大量不连续的光子组成。若单色光频率为n,那么每个 光子的能量为E=hv, 动量为。 由爱因斯坦光子假说发展成现代光子论(photon theory)的两个基本点是: (1) 光是由一颗一颗的光子组成的光子流。每个光子的能量为E = hv, 动量为。由N个光子组成的光子流,能量为N hv。 (2) 光与物质相互作用,即是每个光子与物质中的微观粒子相互作用。 根据能量守恒定律,约束得最不紧的电子在离开金属面时具有最大的初动能,所以对于电子应有:

G18-3A30NA光电开关技术参数

G18-3A30NA光电开关光电传感器 一、特点: 1.具有良好的防水,防油,抗干扰性能。 2.全系列产品按国家CCC标准生产。 3.多种外壳,适用于各种恶劣环境(工业塑料ABS、铜、不锈钢、压铸铝)。 4.更高的接插件强度。更容易识别的LED显示灯。 5.具有多种出线方式(导线引出式,接插件式) 6.全部采用进口元器件,自动化的生产工艺,严格的检测手段,完善的售后服务。从根本上保证了产品质量。 二、技术参数: 1:三线NPN常开或常闭 2:三线PNP常开或常闭 3:四线NPN或PNP(常开+常闭) 4:DC二线常开或常闭

5:AC二线常开或常闭 6:工作电压:10-30V DC (90~250V AC ) 7:输出电流:200mA (交流300mA) 8、感应方式:红外感应 9、响应时间:对射型<5ms/漫反射型<3ms 10、标准检测体:白色A4纸; 11、工作环境温度:-25℃-80℃ 212、防护等级:IP67 13、外壳材料:铜表面镀铬 14、外形尺寸:¢18(线长2米) 三、系列产品: 1、传感器系列:电感式接近开关、电容式接近开关、磁性开关、NAMUR传感器、光电传感器、位移传感器、速度传感器、光纤传感器、安全光幕、安全光栅、超声波传感器、激光定位仪、耐高压传感器等。 2、带式输送机保护装置系列:拉绳开关、跑偏开关、速度打滑检测器、纵向撕裂检测器、阻旋料位检测器、溜槽堵塞检测器、料流检测装置、污水泵自动控制装置等。 3、钢铁行业专用检测装置系列:冷金属检测器、热金属检测器、冷热金属检测器等。 4、纺织行业机械配件系列:探纬器、感丝器、感应开关、制梭传感器、纬纱传感器、飞行触发器、片梭传感器、停车传感器、矢量传感器、圈数传感器、角度传感器、电子马达送经传感器等 四、光电开关产品特性: 对射型、漫反射型、回归反射型光电开关都有防止相互干扰功能,安装方便; 响应速度快红外调制型光电检测,性能稳定、响应速度快、抗冲击、耐振动、光扰小、超长寿命;

光电传感器的认识与应用

光电传感器的认识与应用 内容摘要:传感器是衡量一个国家科学技术发展的重要标志。光电传感器作为传感器中的重要一员,广泛应用于社会生活的各个方面。本文简单介绍了光电传感器的理论基础,以及光电传感器相较于其他传感器的特点及优点和常见的五种光电传感器,同时结合传感器的工作原理,举例说明了传感器在日常生活的常见应用。 关键词:光电传感器、光电效应、光敏材料 一、理论基础 1.光电效应 光电效应通常分为外光电效应和内光电效应两大类。外光电效应是指在光照射下,电子逸出物体表面的外发射的现象,也称光电发射效应,基于这种效应的光电器件有光电管、光电倍增管等。内光电效应是指入射的光强改变物质导电率的物理现象,称为光电导效应,大多数光电控制应用的传感器,如光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、硅光电池等都属于内光电效应类传感器。 2.工作原理 光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。一般情况下,有三部分构成,分别为:发送器、接收器和检测电路。发送器对准目标发射光束,发射的光束一般来源于半导体光源,发光二极管(LED)、激光二极管及红外发射二极管。光束不间断地发射,或者改变脉冲宽度。接收器有光电二极管、光电三极管、光电池组成。在接收器的前面,装有光学元件如透镜和光圈等。在其后面是检测电路,它能滤出有效信号和应用该信号。 二、光电传感器的认识 1.结构分析 光电传感器通常由三部分构成,它们分别为:发送器、接收器和检测电路。 发射器带一个校准镜头,将光聚焦射向接收器,接收器出电缆将这套装置接到一个真空管放大器上。在金属圆筒内有一个小的白炽灯做为光源,这些小而坚固的白炽灯传感器就是如今光电传感器的雏形。 接收器有光电二极管、光电三极管及光电池组成。光敏二极管是现在最常见的传感器。光电传感器光敏二极管的外型与一般二极管一样,只是它的管壳上开有一个嵌着玻璃的窗口,以便于光线射入,为增加受光面积,PN结的面积做得较大,光敏二极管工作在反向偏置的工作状态下,并与负载电阻相串联,当无光照时,它与普通二极管一样,反向电流很小称为光敏二极管的暗电流;当有光照时,载流子被激发,产生电子-空穴,称为光电载流子。 此外,光电传感器的结构元件中还有发射板和光导纤维。角反射板是结构牢固的发射装置,它由很小的三角锥体反射材料组成,能够使光束准确地从反射板中返回。它可以在与光轴0到25的范围改变发射角,使光束几乎是从一根发射

传感器和检测技术课后答案解析

第一章习题答案 1.什么是传感器?它由哪几个部分组成?分别起到什么作用? 解:传感器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,能完成检测任务;传感器由敏感元件,转换元件,转换电路组成。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。2.传感器技术的发展动向表现在哪几个方面? 解:(1)开发新的敏感、传感材料:在发现力、热、光、磁、气体等物理量都会使半导体硅材料的性能改变,从而制成力敏、热敏、光敏、磁敏和气敏等敏感元件后,寻找发现具有新原理、新效应的敏感元件和传感元件。 (2)开发研制新型传感器及组成新型测试系统 ① MEMS技术要求研制微型传感器。如用于微型侦察机的CCD传感器、用于管道爬壁机器人的力敏、视觉传感器。 ②研制仿生传感器 ③研制海洋探测用传感器 ④研制成分分析用传感器 ⑤研制微弱信号检测传感器 (3)研究新一代的智能化传感器及测试系统:如电子血压计,智能水、电、煤气、热量表。它们的特点是传感器与微型计算机有机结合,构成智能传感器。系统功能最大程度地用软件实现。 (4)传感器发展集成化:固体功能材料的进一步开发和集成技术的不断发展,为传感器集成化开辟了广阔的前景。 (5)多功能与多参数传感器的研究:如同时检测压力、温度和液位的传感器已逐步走向市场。 3.传感器的性能参数反映了传感器的什么关系?静态参数有哪些?各种参数代表什么意义?动态参数有那些?应如何选择? 解:在生产过程和科学实验中,要对各种各样的参数进行检测和控制,就要求传感器能感受被测非电量的变化并将其不失真地变换成相应的电量,这取决于传感器的基本特性,即输出—输入特性。衡量静态特性的重要指标是线性度、灵敏度,迟滞和重复性等。 1)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; 2)传感器的灵敏度S是指传感器的输出量增量Δy与引起输出量增量Δy的输入量增量Δx 的比值; 3)传感器的迟滞是指传感器在正(输入量增大)反(输入量减小)行程期间其输出-输入特性曲线不重合的现象;

传感器简答

传感器简答 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

1、什么是传感器的静态特性它有哪些性能指标 如何用公式表征这些性能指标 2、什么是传感器的动态特性 其分析方法有哪几种 3、什么是传感器的静特性主要指标有哪些有何实际意义 4、什么是传感器的基本特性传感器的基本特性主要包括哪两大类解释其定义并分别列出描述这两大特性的主要指标。(要求每种特性至少列出2种常用指标) 1、 答:传感器的静态特性是它在稳态信号作用下的输入-输出关系。静态特性所描述的传感器的输入、输出关系式中不含有时间变量。 传感器的静态特性的性能指标主要有: ① 线性度:非线性误差 max L FS L 100%Y γ?=± ? ② 灵敏度:y n x d S = d ③ 迟滞:max H FS H 100%Y γ?=? ④ 重复性:max R FS R 100%Y γ ?=± ? ⑤ 漂移:传感器在输入量不变的情况下,输出量随时间变化的现象。 2、答:传感器的动态特性是指传感器对动态激励(输入)的响应(输出)特性,即其输出对随时间变化的输入量的响应特性。 传感器的动态特性可以从时域和频域两个方面分别采用瞬态响应法和频率响应法来分析。 知识点:传感器的动态特性 3、答:传感器的静态特性是当其输入量为常数或变化极慢时,传感器的输入输出特性,其主要指标有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性等。传感器的静特性由静特性曲线反映出来,静特性曲线由实际测绘中获得。通常人们根据传感器的静特性来选择合适的传感器。 知识点:传感器的静态特性 4、答:传感器的基本特性是指传感器的输入-输出关系特性。 传感器的基本特性主要包括静态特性和动态特性。其中,静态特性是指传感器在稳态信号作用下的输入-输出关系,描述指标 有:线性度(非线性误差)、灵敏度、迟滞、重复性和漂移;动态特性是指传感器对动态激励(输入)的响应(输出)特性,即其输出对随时间变化的输入量的响应特性,主要描述指标有:时间常数、延迟时间、上升时间、峰值时间、响应时间、超调量、幅频特性和相频特性。 1、什么叫应变效应 利用应变效应解释金属电阻应变片的工作原理。 2、试简要说明电阻应变式传感器的温度误差产生的原因,并说明有哪几种补偿方法。 1、 答:材料的电阻变化由尺寸变化引起的,称为应变效应。 应变式传感器的基本工作原理:当被测物理量作用在弹性元件上,弹性元件在力、力矩或压力等的作用下发生形变,变换成相应的应变或位移,然后传递给与之相连的应变片,将引起应变敏感元件的电阻值发生变化,通过转换电路变成电量输出。输出的电量大小反映了被测物理量的大小。 2、答: 温度误差产生原因包括两方面: 温度变化引起应变片敏感栅电阻变化而产生附加应变,试件材料与敏感栅材料的线膨胀系数不同,使应变片产生附加应变。 温度补偿方法,基本上分为桥路补偿和应变片自补偿两大类。 3、什么是直流电桥若按桥臂工作方式不同,可分为哪几种各自的输出电压如何计算 4、为什么应变式传感器大多采用交流不平衡电桥为测量电路该电桥为什么又都采用半桥和全桥两种方式 5、应用应变片进行测量为什么要进行温度补偿常采用的温度补偿方法有哪几种 6、应变式传感器的基本工作原理是什么 3、答:桥臂的供电电源是直流电的称为直流电桥。 按桥臂工作方式不同,可分为单臂直流电桥、半桥差动直流电桥、全桥差动直流电桥。 单臂直流电桥输出电压为: 半桥差动直流电桥输出电压为: 全桥差动直流电桥输出电压为: 4、答:由于应变电桥的输出电压很小,一般要加放大器,但直流放大器易产生零漂, 所以应变电桥多采用交流电桥。又由于交流电桥的供电电源是交流,为了消除应变片引线寄生电容的影响,同时也为了满足交流电桥的平衡条件,常采用不平衡电桥测量电路。 交流不平衡电桥采用半桥和全桥的方式是为了消除非线性误差和提高系统灵敏度。 5、答:由于电阻温度系数的影响以及试件材料和电阻丝材料的线膨胀系数的影响,会给电阻应变片的测量带来误差,因此需要进行温度补偿。 常采用的温度补偿法有电桥补偿法和应变片自补偿法。 6、答:应变式传感器的基本工作原理:当被测物理量作用在弹性元件上,弹性元件在力、力矩或压力等的作用下发生形变,变换成相应的应变或位移,然后传递给与之相连的应变片,将引起应变敏感元件的电阻值发生变化,通过转换电路变成电量输出。输出的电量大小反映了被测物理量的大小。 2、变隙式电感传感器的输出特性与哪些因素有关 3、怎样改善变隙式电感传感器非线性怎样提高其灵敏度 4、差动变压器式传感器有几种结构形式 各有什么特点 5、差动变压器式传感器的零点残余电压产生的原因是什么怎样减小和消除它的影响 2、答:变隙式电感传感器的输出特性与衔铁的活动位置、供电电源、线圈匝数、铁芯间隙有关。 3、答:为改善变隙式电感传感器的非线性可采用差动结构。 如果变压器的供电电源稳定,则传感器具有稳定的输出特性; 另外,电源幅值的适当提高可以提高灵敏度,但要以变压器铁芯不饱和以及允许温升为条件。增加次级线圈和初级线圈的匝数比值和减小铁芯间隙都能使灵敏度提高。 知识点:变隙式电感传感器 4、答:差动变压器式传感器主要有变隙式差动传感器和螺线管式差动变压器两种结构形式。 差动变压器式传感器根据输出电压的大小和极性可以反映出被测物体位移的大小和方向。 螺线管式差动变压器如采用差动整流电路,可消除零点残余电压,根据输出电压的符号可判断衔铁的位置,但不能判断运动的方向;如配用相敏检波电路,可判断位移的大小和方向。 5、答:零点残余电压的产生原因:传感器的两次极绕组的电气参数与几何尺寸不对称,导致它们产生的感应电势幅值不等、相位不同,构成了零点残余电压的基波;由于磁性材料磁化曲线的非线性(磁饱和,磁滞),产生了零点残余电压的高次谐波(主要是三次谐波)。 为了减小和消除零点残余电压,可采用差动整流电路。 6、保证相敏检波电路可靠工作的条件是什么 6、答:保证相敏检波电路可靠工作的条件是检波器的参考信号u o 的幅值远大于变压器的输出信号u 的幅值,以便控制四个二极管的导通状态,且u o 和差动变压器式传感器的激励电压共用同一电源。 1、根据电容式传感器工作原理,可将其分为几种类型每种类型各有什么特点各适用于什么场合 2、如何改善单极式变极距电容传感器的非线性 3、电容式传感器有哪几种类型 4、差动结构的电容传感器有什么优点 5、电容式传感器主要有哪几种类型的信号调节电路各有些什么特点 6、简述电容式传感器的工作原理与分类。 1、 答:根据电容式传感器的工作原理,可将其分为3种:变极板间距的变极距型、变极板覆盖面积的变面积型和变介质介电常数的变介质型。 变极板间距型电容式传感器的特点是电容量与极板间距成反比,适合测量位移量。 变极板覆盖面积型电容传感器的特点是电容量与面积改变量成正比,适合测量线位移和角位移。 变介质型电容传感器的特点是利用不同介质的介电常数各不相同,通过介质的改变来实现对被测量的检测,并通过电容式传感器的电容量的变化反映出来。适合于介质的介电常数发生改变的场合。 2、答:单极式变极距电容传感器的灵敏度和非线性对极板初始间隙的要求是相反的,要改善其非线性,要求应增大初始间隙,但这样会造成灵敏度的下降,因此通常采用差动结构来改善非线性。 3、答:电容式传感器其分为3种:变极板间距的变极距型、变极板覆盖面积的变面积型和变介质介电常数的变介质型。 4、答:差动结构的电容传感器的优点是灵敏度得到提高,非线性误差大大降低。 5、答:电容式传感器的电容值及电容变化值都十分微小,因此必须借助于信号调节电路才能将其微小的电容值转换成与其成正比的电压、电流或频率,从而实现显示、记录和传输。相应的转换电路有调频电路、运算放大器、二极管双T 型交流电桥、脉冲宽度调制电路等。 调频电路的特点:灵敏度高,可测量μm 级位移变化量;抗干扰能力强;特性稳定;能取得高电平的直流信号(伏特级),易于用数字仪器测量和与计算机通讯。 运算放大器的特点:能够克服变极距型电容式传感器的非线性,使其输出电压与输入位移间存在线性关系。 二极管双T 型交流电桥的特点:线路简单,不须附加相敏整流电路,便可直接得到较高的直流输出电压(因为电源频率f 很高)。 脉冲宽度调制电路的特点:适用于变极板距离和变面积式差动电容传感器,且为线性特性。 6、答:电容式传感器利用了将非电量的变化转换为电容量的变化来实现对物理量的测量。 当被测参数变化引起A 、εr 或d 变化时,将导致电容量C 随之发生变化。在实际使用中,通常保持其中两个参数不变,而只变其中一个参数,把该参数的变化转换成电容量的变化,通过策略电路转换为电量输出。因此,电容式传感器可分为3种:变极板间距离的变极距型、变极板覆盖面积大变面积型和变介质介电常数的变介质型。 8、提高其灵敏度可以采取哪些措施,带来什么后果 E R R n n U o 11 2)1(?+= 1 12R R E U o ?=11R R E U o ?=

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