(3.1.1)-3.1傳感器測量原理-傳感器定義、組成

土木工程測試技術(shù)

3傳感器測量原理

內(nèi)容提綱傳感器定義、組成及其分類應(yīng)力計和應(yīng)變計原理電阻應(yīng)變片電阻式測試系統(tǒng)振弦式傳感器振弦式測試技術(shù)光纖式傳感器3.1傳感器定義、組成及其分類3.1.1定義最廣義地來說，傳感器是一種能把物理量或化學量轉(zhuǎn)變成便于利用的電信號器件；國際電工委員會（ICE：internationalElectrotechnicalCommittee）的定義為：“傳感器是測量系統(tǒng)中的一種前置部件，它將輸入變量轉(zhuǎn)換成可供測量的信號”；國際標準GB7665-872對傳感器下的定義是：“能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。在土木工程中，所需測量的物理量大多數(shù)為非電量，如位移、壓力、應(yīng)力和應(yīng)變等，為使非電量用電測方法來測定和記錄，必須設(shè)法將它們轉(zhuǎn)化為電量，這種將被測物理量直接轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的容易檢測、傳輸或處理的信號的元件稱為傳感器。3.1傳感器定義、組成及其分類3.1.1定義傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、信號調(diào)理轉(zhuǎn)換電路組成。敏感器件是傳感器的核心，它的作用是直接感受被測物理量，并對信號進行轉(zhuǎn)換輸出。轉(zhuǎn)換元件是指傳感器中能將敏感元件感受或響應(yīng)的被測量轉(zhuǎn)換成適合于傳輸或測量的電信號部分。由于傳感器輸出信號一般都很微弱，因此傳感器輸出的信號一般需要進行信號調(diào)理與轉(zhuǎn)換、放大、運算與調(diào)制之后才能進行顯示和參與控制。3.1傳感器定義、組成及其分類3.1.2組成傳感器的未來發(fā)展是與微處理器相結(jié)合，封裝在一個檢測器中形成一種新型的“智能傳感器（SmartSensors）”。它將具有一定的信號調(diào)理、信號分析、誤差校正、環(huán)境適應(yīng)等能力，甚至具有一定的辨認、識別和判斷的功能。3.1傳感器定義、組成及其分類3.1.2組成溫度傳感器組成示意圖目前對傳感器尚無一個統(tǒng)一的分類方法，但比較常用的有如下三種：按傳感器的物理量分類，可分為位移、力、速度、溫度、流量、氣體成份等傳感器按傳感器工作（變換）原理分類，可分為電阻、電容、電感、壓電、鋼弦、光電、光柵、熱電偶等傳感器。按傳感器輸出信號的性質(zhì)分類，可分為：輸出為開關(guān)量（“１”和"０”或“開”和“關(guān)”）的開關(guān)型傳感器；輸出為模擬型