传感器原理与应用知识点总结汇编
传感器的含义 能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可以输出信号的器件或装置 传感器的四个含义 传感器是测量装置，能完成检测任务； 他的输入量是某一被测量，可能是物理量，化学量，生物量等； 他的输出量是某种物理量，这种量要便于输出、转换、处理、显示等，这种量可以是光、电量，但主要是电量； 输入输出有对应关系，并且应有一定的精确度。 传感器组成 敏感原件、转换元件、信号转换电路。 按能量转换分类：能量控制型转换器和能量转换型传感器。 能量控制型转换器，在信息变化过程中，其能量需要外电源供给。如电阻电感，电容传感器。能量转换型传感器，主要由能量变换元件构成，他不需要外电源。如压电效应，热点效应，光电效应传感器。 传感器的基本特性。 指其对输入信号进行敏感反应和转换特征，通常由转换器的输出与输入的关系来反映。由于输出与输入通常是可供观测的量，因此传感器的基本特性的传感器的外部特性。 传感器的静态模式 在输入量（被测量）处于稳定状态（常量或变化极慢的量）时传感器的输出/输入关系称为静态特性 静态特性指标 线性度 迟滞 重复性 灵敏度 分辨力和阈值 漂移 传感器的发展方向 发现新现象和开发新材料 集成化、微型化和多功能化 仿生传感器 智能传感器 无线网络化 电阻应变片原理 基于金属的电阻应变效应，金属丝的店主随他多收到的机械形变而发生相应的变化的现象。 电阻应变片种类 金属丝式 金属箔试 金属箔膜 直流电桥 不平衡的直流电桥的电压灵敏度 电桥的非线性误差 差动电桥 压阻效应 固体材料受到外力后电阻率发生改变称为压阻效应 压阻传感器 电容式传感器工作原理 电容式传感器组成 集敏感元件和转换元件为一体的电容量可变的电容器和测量电路。 电容式传感器分类 电容式传感器应有 电容式接近开关 电容式油量表 电容式差压传感器 电容式转速传感器 电容式位移传感器 压电效应 正压电效应是指： 当晶体受到某固定方向外力的作用时,内部就产生电极化现象,同时在某两个表面上产生符号相反的电荷；当外力撤去后，晶体又恢复到不带电的状态；当外力作用方向改变时，电荷的极性也随之改变；晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。压电式传感器大多是利用正压电效应制成的。?? 逆压电效应是指: 对晶体施加交变电场引起晶体机械变形的现象。用逆压电效应制造的变送器可用于电声和超声工程。压电敏感元件的受力变形有厚度变形型、长度变形型、体积变形型、厚度切变型、平面切变型5种基本形式。压电晶体是各向异性的，并非所有晶体都能在这5种状态下产生压电效应。例如石英晶体就没有体积变形压电效应，但具有良好的厚度变形和长度变形压电效应 热电偶工作原理 热电偶是一种发电型的敏感元件，他的温度信号转换成电动势信号，配以测量电动信号的仪器或变换器，便可以实现温度的测量或温度信号的变换。 中间导体定律 中间温度定律 热电阻工作原理 热敏电阻 热敏电阻是一种半导体温度传感器。 热电阻材料 铂、铜、镍、铟、铂钴、銠铁 电路 分三类 集成温度传感器及应用 集成模拟温度传感器 逻辑输出型温度传感器 数字输出型温度传感器 热电阻 热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热是阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。 热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。 热电阻温度不同导电系数不同 也用于制作温度传感器 热敏电阻??? 热敏电阻包括正温度系数（PTC）和负温度系数（NTC）热敏电阻。 热敏电阻的主要特点是： 灵敏度较高，其电阻温度系数要比金属大10～100倍以上； 工作温度范围宽，常温器件适用于-55～315，高温器件适用温度高于315（目前最高可达到2000）低温器件适用于-273～55； 体积小，能够测量其他温度计无法测量的空隙、腔体及生物体内血管的温度； 使用方便，电阻值可在0.1～100kΩ间任意选择； 易加工成复杂的形状，可大批量生产； 稳定性好、过载能力强． 由于半导体热敏电阻有独特的性能，所以在应用方面它不仅可以作为测量元件（如测量温度、流量、液位等），还可以作为控制元件（如热敏开关、限流器）和电路补偿元件。热敏电阻广泛用于家用电器、电力工业、通讯、军事科学、宇航等各个领域，发展前景极其广阔。 热敏电阻器温度计的精度可以达到0.1，感温时间可少至10s以下。 它不仅适用于粮仓测温仪，同时也可应用于食品储存、医药卫生、科学种田、海洋、深井、高空、冰川等方面的温度测量． 传感器结构 传感器的功能 自补偿和计算 自校正和计算 通信 多敏性 信息处理和记忆功能 激励、电桥、差分控制、滤波、AD、