傳感器唐文彥總復(fù)習(xí)

基本原理：將被測的非電量轉(zhuǎn)換成電阻值的變化，再經(jīng)轉(zhuǎn)換電路變成電量輸??工作原理:金屬的電阻應(yīng)變效應(yīng):金屬導(dǎo)體的電阻隨著機械變形（伸長或縮短）的大小發(fā)生橫向效應(yīng)：將直的電阻絲繞成敏感柵之后，即使長度相似，但應(yīng)變狀態(tài)不同，其敏捷系為了減少橫向效應(yīng)產(chǎn)生的測量誤差，普通多采用箔式應(yīng)變片，其圓弧部分尺寸較柵絲尺寸大得多，電阻值較小，因而電阻變化量也就小得多。機械滯后應(yīng)變片安裝在試件上后來，在一定溫度下，其（ΔR/R）–ε的加載特性與卸載εg下，其對應(yīng)的ΔR/R（εi）不一致。加載特性曲線與卸載特性曲線的最大差值Δεm稱應(yīng)變片的滯后。機械滯后產(chǎn)生的因素：敏感柵、基底和粘合劑在承受機械應(yīng)變后所留下的殘存變形所造成零漂（P0）：粘貼在試件上的應(yīng)變片，在溫度保持恒定、不承受機械應(yīng)變時，其電阻蠕變（θ）：如果在一定溫度下，使其承受恒定的機械應(yīng)變，其電阻值隨時間而變化的50MΩ～100MΩ電阻式應(yīng)變片的溫度誤差：當(dāng)測量現(xiàn)場環(huán)境溫度變化時，由于敏感柵溫度系數(shù)及柵絲與試件膨脹系數(shù)之差別性而給測量帶來的附加誤差，稱為應(yīng)變片的溫度誤差。1.電阻溫度系數(shù)的影響；2.測試件材料和電（2）自賠償法（選材）：重要是通過精心選配敏感柵材料與應(yīng)變片構(gòu)造參數(shù)來實現(xiàn)溫度賠償。工作原理：對半導(dǎo)體材料施加外力作用時，除了產(chǎn)生形變之外，材料的電阻率也要發(fā)生明顯變化，這種現(xiàn)象被稱為“壓阻效應(yīng)”。特點：壓阻式應(yīng)變片的敏捷度比金屬絲式的要高50～80倍；半導(dǎo)體材料的應(yīng)變片尺寸小、橫向效應(yīng)小、滯后和蠕變都很小?；驹恚簩㈦姼惺絺鞲衅魇腔陔姶鸥袘?yīng)原理，它是把被測量轉(zhuǎn)化為電感量（自感或互感）的一種裝置?？捎脕頊y位移、壓力、振動等多個非電量，既可用于靜態(tài)測量，又可用變氣隙式自感傳感器（lδ——磁路中氣隙長度）輸??δ＝0.1～0.5mm，變面積式自感傳感器（S）螺管式自感傳感器（由于空氣氣隙大，磁路的磁阻大，因此敏捷度比前面兩種要低；自感式傳感器的轉(zhuǎn)換電路：將傳感器的電感量接入不同的轉(zhuǎn)換電路之后，能夠被轉(zhuǎn)換成電壓（或者電流）的幅值、頻率、相位的變化，這些轉(zhuǎn)換電路對應(yīng)的被稱為調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)1）??在理論上應(yīng)當(dāng)為零，但實際總是存在一種零點不平衡電壓輸??生零點錯誤動作；（3）零點殘存電壓中的基波正交分量會使傳感器的輸??產(chǎn)生大小隨輸消除零點殘存電壓：(1)銜鐵、骨架等零件確保足夠的加工精度，兩線圈的繞制要一致合理選擇磁性材料與激勵電流，使傳感器工作在磁化曲線的線性區(qū)；磁性材料要選擇磁滯小的材料，并確保其加工精度，消除內(nèi)部應(yīng)力；(3)減少激勵源的諧波成分、采用屏蔽外殼進行電磁屏蔽；(4)采用合適的電路方法，例如添加串聯(lián)電阻消除基波零位電壓、添1/e處的表面厚度。（1）被測體材料對測量影響（2）被測體大小和形狀對測量的影響（3）傳感器形狀和大特點：構(gòu)造簡樸、分辨力高、適應(yīng)性強、動態(tài)響應(yīng)時間短、易實現(xiàn)非接觸測量等。由于材料、工藝，特別是測量電路及半導(dǎo)體集成技術(shù)等方面已達成了相稱高的水平，因此寄生電容的影響得到較好地解決，使電容式傳感器的優(yōu)點得以充足發(fā)揮。邊沿效應(yīng)：當(dāng)極板厚度h與極距δ之比較大時，邊沿效應(yīng)的影響就不能忽視。此時，寄生電容：寄生電容對傳感器的輸??（1）增加傳感器原始電容值（2）注意傳感器的接地和屏蔽（3）集成化，將傳感器與測量電路本身或其前置級裝在一種殼體內(nèi)，省去傳感器的電纜引線（4）驅(qū)動電溫度影響：溫度變化使傳感器內(nèi)各零件的幾何尺寸和互相位置及某些介質(zhì)的介電常數(shù)發(fā)生變化,從而變化傳感器的電容量,產(chǎn)生溫度誤差。消除溫度影響：設(shè)計電容式傳感器時，需根據(jù)使用環(huán)境合適選擇材料（構(gòu)造尺寸對溫度不霍爾式傳感器：基于霍爾效應(yīng)原理而將被測量，轉(zhuǎn)換成電動勢輸??零位誤差重要涉及：不等位電動勢（重要誤差U。產(chǎn)生因素：由于制造工藝不可能確保將兩個霍爾電極對稱地焊在霍爾U。：1.工藝上采用方法2霍爾元件的溫度賠償辦法：1.Rn采用溫度賠償元件（熱敏電阻、電阻絲等U度或體積會發(fā)生微小的變化，去掉磁場之后，又恢復(fù)到原來形狀，這種現(xiàn)象稱為磁致伸逆磁致伸縮效應(yīng)：磁性材料受力形成磁彈性能，使磁化強度矢量重新取向，從而變化受力方向上的磁導(dǎo)率，這種現(xiàn)象稱為逆磁致伸縮效應(yīng)。正壓電效應(yīng)：某些電介質(zhì)在一定方向上受外力而產(chǎn)生變形時，其內(nèi)部正負(fù)質(zhì)又恢復(fù)到不帶電狀態(tài)；當(dāng)外力變向，電荷極性也隨之變化。這種機械能轉(zhuǎn)化為電能的逆壓電效應(yīng)：在電介質(zhì)的極化方向上施加電場，同樣會引發(fā)電介質(zhì)內(nèi)部正負(fù)電荷中心的相對位移而造成電介質(zhì)產(chǎn)生形變，這種現(xiàn)象被稱為“逆壓電效應(yīng)”，也被稱為電致伸縮效應(yīng)當(dāng)需要壓電元件輸??電壓時，能夠把它等效成一種與電容串聯(lián)的電壓源：當(dāng)需要壓電元件輸??光電效應(yīng)：物體吸取了光能后轉(zhuǎn)換為該物體中某些電子的能量而產(chǎn)生的電效應(yīng)，稱為光外光電效