[工学]传感器与检测技术04章

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1、传感器与测试技术李晓莹主编高等教育出版社第4章传感器技术概论4.1传感器的基本概念4.2弹性敏感元件4.3传感器的应用及发展趋势4.1传感器的基本概念1.传感器的定义：根据GB 7665规定能感受（或响应）规定的被测量并按照一定规律转换成可用信号输出的器件或装置。2.传感器的组成3.敏感元件的定义：根据GB 7665规定是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分。从其结构和功能角度看，传感器是包含敏感元件及其辅助电路在内的功能器件。敏感元件是内藏于传感器中的元件。当传感器的输出为标准信号时，则称作变送器。传

2、感器的命名命名：由主题词加四级修饰语构成①主题词——传感器②第一级修饰语——被测量，包括修饰被测量的定语③第二级修饰语——转换原理，一般可后续以“式”字补充知识④第三级修饰语——特征描述，指必须强调的传感器结构、性能、材料特征、敏感元件及其它必要的性能特征，一般可后续以“型”字⑤第四级修饰语——主要技术指标（量程、精确度、灵敏度等）补充知识例：题目中的用法：在有关传感器的统计表格、图书索引、检索以及计算机汉字处理等特殊场合，应采用上述之顺序：如：传感器，位移，应变[计]式，100mm补充知识正文中的用法：

3、在技术文件、产品样本、学术论文、教材及书刊的陈述句子中，作为产品名称应采用与上述相反的顺序如：10mm应变式位移传感器补充知识传感器的代号代号：依次为主称（传感器）被测量—转换原理—序号①主称－传感器代号C②被测量－用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记补充知识③转换原理——用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记④序号——用一个阿拉伯数字标记，厂家自定，用来表征产品设计特性、性能参数、产品系列等补充知识若产品性能参数不变，仅在局部有改动或变动时，其序号可在原序号后面顺序地加注大写字母A、B、C等，（其

4、中I、Q不用）补充知识例：应变式位移传感器：CWY-YB-20光纤压力传感器：CY-GQ-2补充知识传感器的图用图形符号传感器图用图形符号是电气图用图形符号的一个组成部分。GB／T 14479－93规定，传感器图用图形符号由符号要素正方形和等边三角形组成。补充知识补充知识图中：正方形表示转换元件，三角形表示敏感元件在使用这种图形符号时应注意以下几个问题：（1）表示转换原理的限定符号应写进正方形内，表示被测量的限定符号应写进三角形内。（2）当无需强调具体的转换原理时，传感器图用图形符号亦可简化。（3）对于传

5、感器的电气引线，应根据接线图设计需要，从正方形的三个边线垂直引出。补充知识补充知识补充知识国标GB／T 14479—93给出了43种常用传感器的图用图形符号示例4.传感器的分类常用的分类法有两种：一种是按照传感器的用途区分另一种是按传感器的工作原理区分按照传感器的用途区分，如位移传感器、力传感器、荷重传感器、速度传感器、振动传感器、压力传感器、温度传感器、湿度传感器和密度传感器等。按传感器的工作原理区分，如电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、电涡流式传感器、磁电式传感器、压电式传感器、光电式传感器、

6、磁弹性式传感器、振频式传感器和电化学式传感器等。有时也常把原理和用途结合起来命名，如电感式位移传感器和电容式压力传感器等。在弹性范围内大多数材料服从虎克定律，即变形与受力成正比。纵向应力与纵向应变的比例常数就是材料的弹性模量E（modulusofelasticity），也叫杨氏模量。补充知识什么是材料的弹性和塑性?物体在外力的作用下，会产生形变，当外力消失后，恢复原形的形变称为弹性形变，在没有破碎的情况下，不能恢复原形的称为塑性形变一般在外力超过了材料弹性变形能力后就会产生塑性形变，材料抵抗外力的这种性

7、质就是他的弹性和塑性材料能恢复原状所能接受的最大外力就是它的弹性极限补充知识应变strain应变又称“相对变形”。物体由于外因(载荷、温度变化等）使它的几何形状和尺寸发生相对改变的物理量。物体某线段单位长度内的形变（伸长或缩短），即线段长度的改变与线段原长之比，称为“正应变”或“线应变”，用符号ε表示；补充知识两相交线段所夹角度的改变，称为“切应变”或“角应变”，用符号γ表示。在变形前为六面体形状的单元体，其形变可分解为六个独立的分量，故应变也有六个独立的分量即三个线应变分量（εx、εy、εz）和三个角

8、应变分量(γx、γy、γz）。变形后单元体积元素的改变值与原单元体积的比值称为“体积应变”。补充知识4.2弹性敏感元件1.弹性敏感材料的基本特性（1）刚度；（2）灵敏度；（3）弹性滞后；（4）弹性后效；（5）温度特性；（6）固有频率；（7）机械品质因素。（1）刚度是弹性敏感元件在外力作用时抵抗变形的能力，一般用k表示（2）灵敏度通常用刚度的倒数来表示弹性元件的特性，称为弹性元件的灵敏度，一般用S表示，其表达式为：灵敏度就是单位