感測器知識點歸納
1、感測器
定義：:是能夠感受規定的被測量並按照一定規律轉換成可用輸出訊號的器件或裝置。
組成：敏感元件、轉換元件、訊號轉換電路
靜態特性：
1）線性度：指感測器輸出與輸入之間的線性程度。
在採用直線擬合線性化時，輸出輸入的校正曲線與其擬合曲線之間的最大偏差，就稱為非線性誤差或線性度
2）遲滯：感測器在正(輸入量增大)反（輸入量減小）行程中輸出輸入曲線不重合稱為遲滯。、重複性：重複性是指感測器在輸入按同一方向連續多次變動時所得特性曲線不一致的程度。
3）靈敏度：感測器輸出的變化量 y與引起該變化量的輸入變化量 x之比即為其靜態靈敏度，其表示式為k=δy/δx
4）漂移：漂移指在一定時間間隔內，感測器輸出量存在著與被測輸入量無關的、不需要的變化。漂移包括零點漂移與靈敏度漂移。
分類：1.按能感測器輸出的訊號型別分類：
1）模擬感測器 2）數字感測器 3）膺數字感測器 4）開關感測器
2.按能量的轉換情況分類：（1）能量控制型感測器（2）能量轉換型感測器
2.1電阻式感測器
定義：是一種將被測非電物理量的變化轉換成導電材料的電阻值變化的裝置。
工作原理：將被測物理量的變化轉換成電阻值的變化，再經相應的測量電路和裝置顯示或記錄被測量值的變化
1、電阻應變片
定義：是一種能將被測試件上的應變變化轉換成電阻變化的感測元件。
分類：1)絲式 2)箔式 3)薄膜式
工作原理：彈性敏感元件受到所測量的力而產生形變，並使附著其上的電阻應變片一起變形，電阻應變片再將變形轉換為電阻值變化，從而可以測量多種物理量。
電阻應變效應：金屬導體在外力作用下發生機械形變時，其電阻隨著它的機械形變的變化而發生變化的現象。
電阻計算公式：r= l/a 伏安法測電阻電路直流/交流電阻
特性：橫向效應、動態響應特性、溫度效應
橫向效應：既敏感縱向應變，又同時受軸向應變影響使其靈敏係數k較整長電阻絲的靈敏係數k0小的現象.
2.2電感式感測器
定義：利用線圈自感或互感的變化來實現測量的一種裝置
分類：轉換原理：自感式、互感式、電渦流式
結構形式：變氣隙型、變面積型、螺線管型
1、自感式感測器（由線圈、鐵芯及銜鐵組成）
工作原理：感測器的運動部分與銜鐵相連。當被測量變化時，使銜鐵產生位移，引起磁路中磁阻變化，從而導致電感線圈的電感量變化。
2、互感式感測器工作原理：被測的非電量變化轉換為線圈互感變化的一種磁電裝置。工作原理類似於變壓器。初、次級繞組的耦合能隨銜鐵的移動而變化，即繞組間的互感隨被測位移的改變而變化。
3、電渦流式感測器的基本原理：利用金屬導體在交流磁場中的電渦流效應導致線圈阻抗變化。
電渦流效應：金屬導體置於交變磁場中會產生電渦流，且該電渦流所產生的磁場方向與原磁場方向相反的一種物理現象
電渦流式感測器可分為高頻反射式和低頻透射式兩類。
2.3電容式感測器
定義：將被測非電量的變化轉換為電容量的變化率，進而實現從非電量到電量轉化的元件。
分類：變極距型、變面積型、變介質型
特點：1）高容抗、小功率 2）動態範圍大，動態響應快 3）零漂小 4）結構簡單，適應性強 5）分布電容影響嚴重
應用：1）電容式壓力感測器2）電容式加速度感測器3）電容式測厚感測器
2.4壓電式感測器
應用：壓電式測力感測器、壓電式金屬加工切削力測量、壓電式加速度感測器、壓電式玻璃破碎報警器（高分子壓電測振薄膜貼上在玻璃上，可以感受到玻璃破碎時會發出的振動，並將電壓訊號傳送給集中報警系統，當玻璃遭暴力打碎的瞬間，壓電薄膜感受到劇烈振動，表面產生電荷，在兩個輸出引腳之間產生窄脈衝報警訊號。）
壓電效應：某些物質沿某一方向受到外力作用時，會產生變形，同時內部產生極化現象，在這種材料的兩個表面產生符號相反的電荷，當外力去掉後，又重新恢復到不帶電的狀態。當作用力方向改變時，電荷極性也隨之改變。
這種機械能轉化為電能的現象稱為「正壓電效應」或「順壓電效應」。當在某些物質的極化方向上施加電場，這些材料在某一方向上產生機械變形或機械壓力；當外加電場撤去時，這些變形或應力也隨之消失。這種電能轉化為機械能的現象稱為「逆壓電效應」或「電致伸縮效應」。
壓電效應的特點：1）可逆性2）瞬時性3）不穩定性
2.5磁電式感測器
定義：將被測量轉換成感電動勢輸出的一種感測器。
分類：1）磁電感應式感測器2）霍爾式感測器3）磁敏式感測器
1、磁電感應式感測器分類：變磁通式、恆磁通式
2、霍爾感測器
霍爾效應：置於磁場中的靜止載流導體，當它的電流方向與磁場方向不一致時，載流導體會在平行於電流和磁場方向上的兩個面之間產生電動勢，這種現象稱為霍爾效應，該電勢稱霍爾電勢。
產生不等位電勢的原因有：
a)霍爾電極安裝位置不對稱或不在同一等電位面上
b)半導體材料不均勻造成了電阻率不均勻或是幾何尺寸不均勻
c)激勵電極接觸不良造成激勵電流不均勻分布。
應用：霍爾式微位移感測器、霍爾式轉速感測器
2.6光電式感測器（由光源、光學通路級光電元件組成）
定義：將光訊號轉換為電訊號的感測器。
工作原理：採用光學元件作為檢測元件，首先將被測量的變化轉換成光訊號的變化，然後聽過光電器件將相應光訊號轉換成電訊號。
應用：1）輻射式2）吸收式3）反射式4）遮光式
外光電效應：在光線作用下物體內的電子逸出物體表面向外發射的物理現象。
內光電效應：物體受到光照後所產生的光電子只在物質內部而不會逸出物體外部。
2.7熱電式感測器
熱電效應：兩種不同型別的金屬導體，導體兩端分別接在一起構成閉合迴路，當兩個結點溫度不等有溫差時，迴路裡會產生熱電勢，形成電流。
熱電偶定律：
1、均質導體定律
如果熱電偶迴路中的兩個熱電極材料相同，無論兩接點的溫度如何，熱電動勢均為零；反之，如果有熱電動勢產生，兩個熱電極的材料則一定是不同的。
2、中間導體定律
在熱電偶迴路中接入第三種導體c，只要第三種導體的兩接點溫度相同，則迴路中總的熱電動勢不變。
3、中間溫度定律
熱電偶在兩接點溫度分別為t、t0時的熱電動勢等於該熱電偶在接點溫度分別為t、tn和接點溫度分別為tn、t0時的相應熱電動勢的代數和。
冷端處理及補償原因
1、熱電偶熱電勢的大小是熱端溫度和冷端的函式差，為保證輸出熱電勢是被測溫度的單值函式，必須使冷端溫度保持恆定；
2、熱電偶分度表給出的熱電勢是以冷端溫度0℃為依據，否則會產生誤差。
措施1.冰點槽法2、補償導線法3. 補正係數法4. 零點遷移法5冷端補償器法6軟體處理法
熱敏電阻分類：ntc、ptc、ctr
感測器與檢測技術 知識點總結
第一章概述 1 感測器是能感受規定的被檢測量並按照一定規律轉換成可輸出訊號的器件或裝置。一 感測器的組成 2 感測器一般由敏感元件，轉換元件及基本轉換電路三部分組成。敏感元件是直接感受被測物理量，並以確定關係輸出另一物理量的元件 如彈性敏感元件將力，力矩轉換為位移或應變輸出 轉換元件是將敏感元件輸出...
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