传感器与检测技术考试要点

《传感器与检测技术考试要点》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、I传感器：能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常有敏感元件、转换元件、测量放大元件组成。静态特性曲线：当输入量为常量或变化极慢吋传感器输出输入特性，主要指标：线性度、灵敏度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性。动态特性：当输入量随时间变化时……线性度：静态特性曲线与拟合直线之间的最大偏差与满程输出量比值的百分比数灵敏度：传感器输出的变化量与引起该变化量的输入变化量之比迟滞原因：1加力变形，应力取消，弹性不能完全返回2机械传动的间隙3磁滞回线2电位器：把机械的线位移或角位移输入量转变为与它成一定函数关系的电阻或电压输出的传

2、感元件来使用。通常由骨架、电阻元件、活动电刷组成。为了减小负载误差，应减小负载系数m,通常希望m^O.l骨架材料要求：与电阻丝材料具有相同的膨胀系数，电绝缘，具有足够的强度，刚度，散热性好，耐潮湿，易加工半导体比金属丝灵敏度高，在电阻丝拉伸极限内，电阻的相对变化与应变成正比k0=1.7-3.6压阻效应：单晶半导体材料在沿着某一方向受到外力作用时，其电阻率发生变化的现彖电阻式传感器原理：将被测量的变化转变成电阻值的变化，在经相应的测量电路最终显示被测量值的变化应变片布置原则：1贴在应变最敏感的部位2在复合载荷下测量，能消除互相干扰3考虑温度补偿效应作用。产生温度误差的原因：1敏

3、感栅材料本身的电阻随温度变化2试件材料与应变丝材料的线膨胀系数不一，使应变丝附加变形进而造成电阻的变化。应变片的机械滞后：在同一机械应变下，卸载时的J高于加载时的J的现彖。应变片的绝缘电阻：已粘贴的应变片的引线与被测试件之间的电阻值。应变片最大工作电流：对已安装的应变片，允许通过敏感栅而不彫响英工作特性的最大工作电流。应变片初始电阻：应变片未安装且不受力的情况下，于室温测得的120Q的最多零漂:已粘贴的应变片，在温度保持恒定,试件上没有应变的情况下，应变片的指示应变会随时间的增长而逐渐变化原因：1敏感栅通过工作电流后的温度效应2应力计的内应力逐渐变化3粘结剂固化不充分蠕变：：

4、已粘贴的应变片,在温度保持恒定时，承受某一机械应变长时间的作用，应变片的指示会随时间而变化原因：1粘结剂的选用或使用不当2应变计在制造过程屮产生的内应力线路补偿法：最常用和最好用的方法是电桥补偿法。工作应变片R］安装在被测试件上，另选一个特性与&相同的补偿片rb，安装在材料与试件相同的某补偿块上，温度与试件相同，但不承受应变。Ri和Rb接入电桥相邻臂上，造成A&t和ARb＜相同根据电桥理论所知，其输出电压U。与温度变化无关，当工作应变片感受应变时电桥将产生相应输出电压。单臂桥无温度补偿作用，差动桥和全桥有温度补偿作用。PTC热敏电阻的应用：1温度补偿2过载保护:直接保护，I'

5、可接保护。在小电流场合，可把PTV热敏电阻直接串入负载中，防止过热损坏被保护的元件;在大电流场合・・・3自动消磁:消磁线圈与热敏电阻串联4电机的启动5延迟开关：热敏电阻两端施加电压，开始到组织突变，直道平衡状态，需要一定时间，利用这种特征，可制成延时开关$自感式传感器组成：线圈、铁芯、衔铁为减小非线性误差，实际测量中常采用差动变隙式电感传感器。当有裂纹或缺陷出现吋，金属电阻率、磁导率将发生变化涡流传感器原理：传感器的激磁线圈通以高频交流电时，在其周围产生交变磁场，使被测导体表面的薄层上感应产生涡电流。它的存在会消弱激磁线圈磁场的变化，，使原线圈的等效阻抗发生变化，变化完全取决

6、于被测金属的电涡流效应。电涡流效应的大小与被测金属的电阻率、磁导率、儿何尺寸有关，与线圈的儿何尺寸、线圈激磁电流的频率有关，与线圈与被测金属导体间的距离等参数有关。如果保持上述中的其他参数不变，而只改变其中的一个参数，则传感器的阻抗就只是这个参数的单值函数，通过测量线圈的变化量，即可实现对参数的测量。涡流测厚度：1、发射线圈L］和接收线圈L2绕在绝缘框架上，分别安装在被测材料M的上、下方。2、电压U加到-上，线圈中的电流i将产生一个交变磁场。3、若线圈之间不存在被测材料M,-的磁场将直接贯穿1_2,感生处交变电动势e,其大小与u的幅值、频率f,L】、L2的匝数、结构及两者的相

7、对位置有关。如果这些参数是确定的，e就是一个确定值。4、L］产生的磁力线透过M并在其中产生涡流。5、涡流损耗了部分磁场能量，使达到1_2的磁力线减小，引起e的下降。6、M的厚度越大，涡流越大，涡流引起的损耗越大，e就越小。7、由此可见，e的大小反映了材料厚度h的变化。压磁效应：铁磁物质在外界机械力的作用下，其内部产生机械应力，从而引起磁导率的改变。磁致伸缩：某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产生变形，有些伸长，有些缩短压磁传感器原理：铁磁材料在受外力时，内部产生应力，引起磁导率的变化，当铁磁材料上绕有线圈