傳感器及RFID技術(shù)應(yīng)用（第二版）認(rèn)識傳感器

傳感器及RFID應(yīng)用2-1知識目標(biāo)（1）會描述傳感器技術(shù)的發(fā)展；會檢測技術(shù)的基礎(chǔ)知識；

（2）會熟練分析典型傳感器的組成和基本工作原理；

（3）會RFID的基礎(chǔ)知識；形成對傳感器及RFID應(yīng)用的基本認(rèn)識。2-2技能目標(biāo)

（1）會熟練選擇典型被測量的測量方法和傳感器；

（2）會構(gòu)建常用傳感器測試電路；能對常用基于傳感器的控制系統(tǒng)進行簡單維護維修。

（3）會使用RFID器件；會使用測量工具測試傳感器和RFID器件；2-3素質(zhì)目標(biāo)

培養(yǎng)學(xué)生具有一定的創(chuàng)新思維能力；培養(yǎng)學(xué)生謙虛好學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度；培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真細(xì)致的工作態(tài)度；培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和良好的職業(yè)習(xí)慣。

2、課程目標(biāo)傳感器及RFID應(yīng)用：認(rèn)識傳感器

傳感器及RFID應(yīng)用認(rèn)識傳感器傳感器的作用及應(yīng)用1傳感器的概念、分類與發(fā)展2傳感器技術(shù)基礎(chǔ)3了解傳感器的概念、用途、分類及應(yīng)用。學(xué)習(xí)傳感器的特性與指標(biāo)。知識要點能夠描述什么是傳感器。知道傳感器選型的基本原則。技能要點項目目標(biāo)能夠列舉出3種以上在手機、汽車上應(yīng)用的傳感器。任務(wù)目標(biāo)傳感器是信息采集的首要部件。人們?yōu)榱藦耐饨绔@得信息，必須借助于感覺器官。人的“五官”——眼、耳、鼻、舌、皮膚分別具有視、聽、嗅、味、觸覺等直接感受周圍事物變化的功能，人的大腦對“五官”感受到的信息進行加工、處理，從而調(diào)節(jié)人的行為活動。人們在研究自然現(xiàn)象、規(guī)律以及生產(chǎn)活動中，有時需要對某一事物的存在與否作定性了解，有時需要進行大量的測量實驗以確定對象的確切數(shù)據(jù)量值，所以單靠人的自身感覺器官的功能是遠遠不夠的，需要借助于某種儀器設(shè)備來完成，這種儀器設(shè)備就是傳感器。傳感器是人類“五官”的延伸，是信息采集系統(tǒng)的首要部件。一、傳感器的作用及應(yīng)用一）傳感器作用電量、非電量的測量表征物質(zhì)特性及運動形式的參數(shù)很多，根據(jù)物質(zhì)的電特性，可分為電量和非電量兩類。電量：一般是指物理學(xué)中的電學(xué)量，例如電壓、電流、電阻、電容及電感等。非電量：是指除電量之外的一些參數(shù)，例如壓力、流量、尺寸、位移量、重量、力、速度、加速度、轉(zhuǎn)速、溫度、濃度及酸堿度等等。人類為了認(rèn)識物質(zhì)及事物的本質(zhì)，需要對物質(zhì)特性進行測量，其中大多數(shù)是對非電量的測量。非電量不能直接使用一般的電工儀表和電子儀器進行測量，因為一般的電工儀表和電子儀器只能測量電量，要求輸入的信號為電信號。非電量需要轉(zhuǎn)化成與其有一定關(guān)系的電量，再進行測量，實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換技術(shù)的器件就是傳感器。傳感器是獲取自然或生產(chǎn)中信息的關(guān)鍵器件，是現(xiàn)代信息系統(tǒng)和各種裝備不可缺少的信息采集工具。采用傳感器技術(shù)的非電量電測方法，就是目前應(yīng)用最廣泛的測量技術(shù)。一、傳感器的作用及應(yīng)用一）傳感器作用隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳感器技術(shù)、通信技術(shù)和計算機技術(shù)構(gòu)成了現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的三大支柱產(chǎn)業(yè)，分別充當(dāng)信息系統(tǒng)的“感官”、“神經(jīng)”和“大腦”，他們構(gòu)成了一個完整的自動檢測系統(tǒng)。在利用信息的過程中，首先要解決的問題就是獲取可靠、準(zhǔn)確信息，所以傳感器精度的高低直接影響計算機控制系統(tǒng)的精度，沒有性能優(yōu)良的傳感器，就沒有現(xiàn)代控制技術(shù)的發(fā)展。一、傳感器的作用及應(yīng)用一）傳感器作用一、傳感器的作用及應(yīng)用二）傳感器應(yīng)用在石油、化工、電力、鋼鐵、機械等加工工業(yè)中，傳感器在各自的工位上擔(dān)負(fù)著相當(dāng)于人們感覺器官的作用，它們每時每刻地按需要完成對各種信息的檢測，再把大量測得的信息傳輸給計算機進行處理，用以進行生產(chǎn)過程、產(chǎn)品質(zhì)量、工藝管理與安全方面的控制。汽車生產(chǎn)零件傳送鋼鐵工業(yè)一、傳感器的作用及應(yīng)用一）傳感器作用在石油、化工、電力、鋼鐵、機械等加工工業(yè)中，傳感器在各自的工位上擔(dān)負(fù)著相當(dāng)于人們感覺器官的作用，它們每時每刻地按需要完成對各種信息的檢測，再把大量測得的信息傳輸給計算機進行處理，用以進行生產(chǎn)過程、產(chǎn)品質(zhì)量、工藝管理與安全方面的控制。石化生產(chǎn)機械加工零件傳送鋼鐵工業(yè)一、傳感器的作用及應(yīng)用二）傳感器應(yīng)用傳感器在汽車上的應(yīng)用已不只局限于對行駛速度、行駛距離、發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度以及燃料剩余量等有關(guān)參數(shù)的測量，汽車安全氣囊系統(tǒng)、防盜裝置、防滑控制系統(tǒng)、防抱死裝置、電子變速控制裝置、排氣循環(huán)裝置、電子燃料噴射裝置及汽車“黑匣子”等新設(shè)施上都應(yīng)用了傳感器。隨著汽車電子技術(shù)、汽車安全技術(shù)和車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，傳感器在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用將會更為廣泛。一、傳感器的作用及應(yīng)用二）傳感器應(yīng)用傳感器已在現(xiàn)代家用電器中得到普遍應(yīng)用，譬如，在電子爐灶、自動電飯鍋、吸塵器、空調(diào)器、電子熱水器、熱風(fēng)取暖器、風(fēng)干器、報警器、電熨斗、電風(fēng)扇、游戲機、電子驅(qū)蚊器、洗衣機、洗碗機、照相機、電冰箱、彩色電視機、錄像機、錄音機、收音機、電唱機及家庭影院等方面都得到了廣泛應(yīng)用。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，增加監(jiān)控用的紅外報警、氣體檢測報警，將各種家電聯(lián)網(wǎng)，形成了智能家居系統(tǒng)。一、傳感器的作用及應(yīng)用二）傳感器應(yīng)用在機器人開發(fā)過程中，如何讓機器人“看”、“聽”、“行”、“取”甚至具有一定的智能分析能力，都離不開各種傳感器的應(yīng)用。在全國、省市級的電子競賽項目中，可以看到機器人足球賽，避障、循跡、滅火、生活機器人，這些機器人也采用了眾多傳感器。“勇氣號”火星探測車家庭服務(wù)機器人滅火機器人一、傳感器的作用及應(yīng)用二）傳感器應(yīng)用應(yīng)用醫(yī)用傳感器可以對人體的表面和內(nèi)部溫度、血壓及腔內(nèi)壓力、血液及呼吸流量、腫瘤、血液的分析、脈波及心音、心腦電波等進行高準(zhǔn)確度的診斷，如圖1-6所示。除此以外，病人的監(jiān)護、管理也采用了基于RFID的跟蹤技術(shù)。

大型醫(yī)療設(shè)備醫(yī)療監(jiān)控電子血壓計一、傳感器的作用及應(yīng)用二）傳感器應(yīng)用

為保護環(huán)境，防震減災(zāi)，利用傳感器制成的各種環(huán)境監(jiān)測儀器正在發(fā)揮著積極的作用。如圖1-7（a）（b）（c）所示為三種利用傳感器制作的環(huán)境監(jiān)測儀器，如圖1-7（d）所示為音視頻生命探測儀，在地震后的搶救生命中被廣泛應(yīng)用。（a）PM2.5檢測儀（d）生命探測儀（b）噪聲聲級計（c）核輻射檢測儀一、傳感器的作用及應(yīng)用二）傳感器應(yīng)用

為了解飛機或火箭的飛行軌跡，并把它們控制在預(yù)定的軌道上運行，就要使用傳感器進行速度、加速度和飛行距離的測量，如圖1-8（a）。

要了解飛行器飛行的方向，就必須掌握它的飛行姿態(tài)，飛行姿態(tài)可以使用紅外水平線傳感器陀螺儀、陽光傳感器、星光傳感器及地磁傳感器等進行測量。如圖1-8所示為中國航天的兩大標(biāo)志性技術(shù)成果嫦娥一號（b）和神舟八號（c）。（b）嫦娥一號（c）神舟八號飛船對接（a）飛機駕駛艙一、傳感器的作用及應(yīng)用二）傳感器應(yīng)用

所謂遙感技術(shù)，簡單地說就是從飛機、人造衛(wèi)星、宇宙飛船及船舶上對遠距離的廣大區(qū)域的被測物體及其狀態(tài)進行大規(guī)模探測的一門技術(shù)。如圖1-9（a）所示為哈勃望遠鏡拍攝的照片。如圖1-9（b）所示為四川蘆山地震災(zāi)區(qū)衛(wèi)星地圖。如圖1-9（c）所示為珠峰衛(wèi)星遙感地圖。（b）四川蘆山災(zāi)區(qū)遙感圖（c）珠峰遙感圖（a）哈勃望遠鏡人馬座照片一、傳感器的作用及應(yīng)用二）傳感器應(yīng)用

隨著手越來越多的采用傳感器技術(shù)，其智能程度越來越高，請思考一下，我們的手機上使用了哪些傳感器？在此舉出3種：

、

、

。二、傳感器概念、分類、發(fā)展傳感器傳感器任務(wù)

傳感器技術(shù)

一）傳感器基本概念定義：能感受規(guī)定的被測量并按一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置，通常由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和調(diào)理電路3部分組成。簡單描述：能把外界非電信息轉(zhuǎn)換成電信號輸出的器件。感知與測量。人造感官：工程傳感器。東漢末年張衡發(fā)明候風(fēng)地動儀→

涉及傳感（檢測）原理、傳感器件設(shè)計、傳感器開發(fā)和應(yīng)用的綜合技術(shù)，因此傳感器技術(shù)涉及多學(xué)科交叉研究。傳感器敏感元件構(gòu)成傳感器的核心，是指能直接感測或響應(yīng)被測量的部件。轉(zhuǎn)換元件是指傳感器中能將敏感元件感測或響應(yīng)的被測量轉(zhuǎn)換成可用的輸出信號的部件，通常這種輸出信號以電量的形式出現(xiàn)。調(diào)理電路是把傳感元件輸出的電信號轉(zhuǎn)換成便于處理、控制、記錄和顯示的有用電信號所涉及的有關(guān)電路。二、傳感器概念、分類、發(fā)展二）傳感器構(gòu)成與分類二、傳感器概念、分類、發(fā)展二）傳感器構(gòu)成與分類分類法型式說明按基本效應(yīng)物理,化學(xué),生物型分別以轉(zhuǎn)換中的物理效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)等命名按構(gòu)成原理結(jié)構(gòu)型以其轉(zhuǎn)換元件結(jié)構(gòu)參數(shù)特性變化實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換物性型以其轉(zhuǎn)換元件物理特性變化實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換按能量關(guān)系能量轉(zhuǎn)換型傳感器輸出量直接由被測量能量轉(zhuǎn)換而得能量控制型傳感器輸出量能量由外源供給,但受被測輸入量控制按作用原理應(yīng)變式,電容式,壓電式,熱電式等以傳感器對信號轉(zhuǎn)換的作用原理命名按輸入量分位移,壓力,溫度,流體,氣體等以被測量命名（即按用途分類法）按輸出量分模擬式輸出量為模擬信號數(shù)字式輸出量為數(shù)字信號二、傳感器概念、分類、發(fā)展三）傳感器發(fā)展趨勢傳感器發(fā)展趨勢高新技術(shù)MEMS微電子機械技術(shù)、納米技術(shù)新效應(yīng)新材料新要求微型微功耗微型化微功耗集成化、多功能化集成化多功能化智能化、數(shù)字化智能化數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)化（有線、無線）三、傳感器技術(shù)基礎(chǔ)一）傳感器特性與指標(biāo)三、傳感器技術(shù)基礎(chǔ)一）傳感器特性與指標(biāo)1.傳感器的靜態(tài)特性1）靜態(tài)特性描述靜態(tài)特性表示傳感器在被測輸入量各個值處于穩(wěn)定狀態(tài)時的輸出輸入關(guān)系，研究靜態(tài)特性主要考慮其非線性、滯后、重復(fù)、靈敏度、分辨力等方面。傳感器的輸出/輸入關(guān)系或多或少地存在非線性問題，在不考慮遲滯、蠕變、不穩(wěn)定性等因素的情況下，其靜特性可用下列多項式代數(shù)方程表示：式中y為輸出量；x為輸入量；

a0為零點輸出；

a1為理論靈敏度；

a2,a3~an為非線性項系各項系數(shù)不同，決定了特性曲線的具體形式。靜態(tài)特性曲線可實際測試獲得，在非線性誤差不太大的情況下，總是采用直線擬合的方法來線性化。顯然，選定的擬合直線不同，計算所得的線性度數(shù)值也就不同。選擇擬合直線應(yīng)保證獲得盡量小的非線性誤差，并考慮使用與計算方便。理論直線法端點直線法最佳直線法三、傳感器技術(shù)基礎(chǔ)一）傳感器特性與指標(biāo)2）靜態(tài)特性參數(shù)1.線性度（Linearity）線性度又稱非線性度，是表征傳感器輸出輸入校準(zhǔn)曲線與所選定的擬合直線（作為工作直線）之間的吻合（或偏離）程度的指標(biāo)。通常用相對誤差來表示線性度或非線性誤差。2.靈敏度(Sensitivity)靈敏度是傳感器輸出量增量與被測輸入量增量之比，線性傳感器的靈敏度就是擬合直線的斜率，即

，非線性傳感器的靈敏度不是常數(shù)，應(yīng)以

表示。3.回差（滯后）(Hysteresis)回差是反映傳感器在正（輸人量增大）反（輸入量減?。┬谐踢^程中輸出——輸入曲線的不重合程度的指標(biāo)。通常用正反行程輸出的最大差值ΔHmax計算，并以相對值表示。輸出平均值與擬合直線間的最大偏差理論滿量程輸出值線性傳感器：非線性傳感器：4.重復(fù)性(Repeatability)回差是反映傳感器在正（輸人量增大）反（輸入量減小）重復(fù)性是衡量傳感器在同一工作條件下，輸入量按同一方向作全量程連續(xù)多次變動時，所得特性曲線間一致程度的指標(biāo)。各條特性曲線越靠近，重復(fù)性越好。三、傳感器技術(shù)基礎(chǔ)一）傳感器特性與指標(biāo)2）靜態(tài)特性參數(shù)5.分辨率(Resolution)分辨率是傳感器在規(guī)定測量范圍內(nèi)所能檢測出的被測輸入量的最小變化量。有時用該值相對滿量程輸入值之百分?jǐn)?shù)表示，則稱為分辨力。7.穩(wěn)定性（Stability）又稱長期穩(wěn)定性，即傳感器在相當(dāng)長時間內(nèi)仍保持其性能的能力。穩(wěn)定性一般以室溫條件下經(jīng)過規(guī)定的時間間隔后，傳感器的輸出與起始標(biāo)定時的輸出之間的差異來表示，有時也用標(biāo)定的有效期來表示。8.漂移（Drift)漂移指在一定時間間隔內(nèi)，傳感器輸出量存在著與被測輸入量無關(guān)的、不需要的變化。漂移包括零點漂移與靈敏度漂移。零點漂移或靈敏度漂移又可分為時間漂移（時漂）和溫度漂移（溫漂）。時漂是指在規(guī)定條件下，零點或靈敏度隨時間的緩慢變化；溫漂為周圍溫度變化引起的零點或靈敏度漂移。9.靜態(tài)誤差（Precision）靜態(tài)誤差又稱精度，是評價傳感器靜態(tài)性能的綜合性指標(biāo)，指傳感器在滿量程內(nèi)任一點輸出值相對其理論值的可能偏離（逼近）程度。它表示采用該傳感器進行靜態(tài)測量時所得數(shù)值的不確定度。靜態(tài)誤差的計算是將非線性、回差、重復(fù)性誤差按幾何法綜合.靜態(tài)誤差的計算相對誤差表示靜態(tài)誤差6.閥值（Threshold）閾值是能使傳感器輸出端產(chǎn)生可測變化量的最小被測輸入量值，即零位附近的分辨力。有的傳感器在零位附近有嚴(yán)重的非線性，形成所謂“死區(qū)”，則將死區(qū)的大小作為閾值；更多情況下閾值主要取決于傳感器的噪聲大小，因而有的傳感器只給出噪聲電平。三、傳感器技術(shù)基礎(chǔ)一）傳感器特性與指標(biāo)10.精確度與精確度（精度）有關(guān)的指標(biāo)是精密度和準(zhǔn)確度。精確度是精密度和準(zhǔn)確度兩者的總和，精確度表高示精密度和準(zhǔn)確度都高。在最簡單的情況下，可以取二者的代數(shù)和。精確度常用測量誤差的相對值表示。關(guān)于三者的關(guān)系如圖1-17所示，精密度高不一定準(zhǔn)確度高（a），準(zhǔn)確度高不一定精密度高（b），理想的情況是測量結(jié)果的精確度高（c）。（a）準(zhǔn)確度低而精密度高（b）準(zhǔn)確度高而精密度低（c）精確度高圖1-17傳感器的精確度（1）精密度：說明測量傳感器輸出值的發(fā)散性，即對某一穩(wěn)定的被測量，由同一個測量者，用同一個傳感器，在相當(dāng)短的時間內(nèi)連續(xù)重復(fù)測量多次，其測量結(jié)果的分散程度。例如，某測溫傳感器的精密度為0.5℃。精密度是隨機誤差大小的標(biāo)志，精密度高意味著隨機誤差小。（2）準(zhǔn)確度：說明傳感器輸出值與真值的偏離程度。如，某流量傳感器的準(zhǔn)確度為0.3m3/s，表示該傳感器的輸出值與真值偏離0.3m3/s。準(zhǔn)確度是系統(tǒng)誤差大小的標(biāo)志，準(zhǔn)確度高意味著系統(tǒng)誤差小。例：某溫度傳感器測量范圍為0～1000℃，據(jù)工藝要求，測量誤差不允許超過±7℃，應(yīng)如何選擇其精度才能滿足要求?儀表允許的最大引用誤差應(yīng)為：去掉“±”與“％”號，數(shù)值介于0.5、1.0級之間，若選擇1.0級，其允許誤差為±1.0％，超過工藝允許的最大誤差。儀表允許的最大引用誤差應(yīng)為選擇0.5級精度才能滿足要求。三、傳感器技術(shù)基礎(chǔ)一）傳感器特性與指標(biāo)2.傳感器的動態(tài)特性動態(tài)特性是反映傳感器隨時間變化的輸入量的響應(yīng)特性。用傳感器測試動態(tài)量時，希望它的輸出量隨時間變化的關(guān)系與輸入量隨時間變化的關(guān)系盡可能一致，以實現(xiàn)傳感器對快速變化輸入量的快速、準(zhǔn)確、穩(wěn)定可靠的檢測。但實際情況往往實現(xiàn)不了，因此需要研究它的動態(tài)特性，也就是分析其動態(tài)誤差。它包括兩部分：1）輸出量達到穩(wěn)定狀態(tài)以后與理想輸出量之間的差別；2）當(dāng)輸入量發(fā)生躍變時，輸出量由一個穩(wěn)態(tài)到另一個穩(wěn)態(tài)之間的過渡狀態(tài)中的誤差、由于實際測試時輸入量是千變?nèi)f化的，且往往事先并不知道，故工程上通常采用輸入“標(biāo)準(zhǔn)”信號函數(shù)的方法進行分析，并據(jù)此確立若干評定動態(tài)特性的指標(biāo)。常用的“標(biāo)準(zhǔn)”信號函數(shù)是正弦函數(shù)與階躍函數(shù)，下面將分析傳感器對正弦輸入的響應(yīng)（頻率響應(yīng)）和階躍輸入的響應(yīng)（階躍響應(yīng)）特性及性能指標(biāo)。在不考慮各種靜態(tài)誤差的條件下，可以用常系數(shù)線性微分方程描述單輸入x、單輸出y傳感器動態(tài)特性，以下為其動態(tài)數(shù)學(xué)模型：設(shè)x(t)、y(t)的初始條件為零，對上式兩邊逐項進行拉氏變換，可得傳遞函數(shù)：傳遞函數(shù)是拉氏變換算子S的有理分式，所有系數(shù)都是實數(shù)，這是由傳感器的結(jié)構(gòu)參數(shù)決定的。分子的階次m不能大于分母的階次n，這是由物理條件決定的。分母的階次用來代表傳感器的特征：

n＝0時，稱為零階；n＝1時，稱一階；

n＝2時，為二階；n更大時，為高階。三、傳感器技術(shù)基礎(chǔ)一）傳感器特性與指標(biāo)2.傳感器的動態(tài)特性1）傳感器的頻率響應(yīng)特性傳感器的幅頻特性：傳感器的相頻特性：三、傳感器技術(shù)基礎(chǔ)一）傳感器特性與指標(biāo)2.傳感器的動態(tài)特性2）傳感器的階躍響應(yīng)特性當(dāng)給靜止的傳感器輸入一個單位階躍信號時，其輸出信號稱為階躍響應(yīng)，如圖1-18所示。一階系統(tǒng)二階系統(tǒng)衡量階躍響應(yīng)的指標(biāo)有：

（1）時間常數(shù)τ傳感器輸出值上升到穩(wěn)態(tài)值yc的63.2％所需的時間。參見圖1-18（a）。（2）上升時間Tr傳感器輸出值由穩(wěn)態(tài)值的10％上升到90％所需的時間，但有時也規(guī)定其他百分?jǐn)?shù)。參見圖1-18（b）。（3）響應(yīng)時間Ts輸出值達到允許誤差范圍2％所經(jīng)歷的時間，或明確為“百分之二響應(yīng)時間”。參見圖1-18（b）。（4）超調(diào)量a1響應(yīng)曲線第一次超過穩(wěn)態(tài)值之峰高，即a1=ymax+yc，或用相對值a=﹝（ymax-yc）/yc﹞×100％表示。參見圖1-18（b）。（5）衰減率φ指相鄰兩個波峰（或波谷）高度下降的百分?jǐn)?shù)：φ=﹝（an－an＋2）/an﹞×100％。參見圖1-18（b）。（6）穩(wěn)態(tài)誤差ess系無限長時間后傳感器的穩(wěn)態(tài)輸出值與目標(biāo)值之間偏差ζss的相對值：ess=（ζss/yc）×100％。參見圖1-18（b）。三、傳感器技術(shù)基礎(chǔ)二）傳感器命名與代號1.傳感器的命名1）方法1傳感器產(chǎn)品的名稱，應(yīng)由主題詞及四級修飾語構(gòu)成，構(gòu)成順序（1）~（5）。（1）主題詞——傳感器。（2）第一級修飾語——被測量，包括修飾被測量的定語。（3）第二級修飾語——轉(zhuǎn)換原理，一般可后續(xù)以“式”字。（4）第三級修飾語——特征描述，指必須強調(diào)的傳感器結(jié)構(gòu)、性能、材料特征、敏感元件及其他必須的性能特征，一般可后續(xù)以“型”字。（5）第四級修飾語——主要技術(shù)指標(biāo)（量程、精確度、靈敏度等）。說明：本命名法在有關(guān)傳感器的統(tǒng)計表格、圖書索引、檢索以及計算機漢字處理等特殊場合使用。例1：傳感器，絕對壓力，應(yīng)變式，放大型，1～3500kPa。例2：傳感器，加速度，壓電式，±20g。2）方法2在技術(shù)文件、產(chǎn)品樣書、學(xué)術(shù)論文、教材及書刊的陳述句子中，作為產(chǎn)品名稱應(yīng)采用與方法1相反的順序。例1：1～3500kPa放大型應(yīng)變式絕對壓力傳感器。例2：±20g壓電式加速度傳感器。三、傳感器技術(shù)基礎(chǔ)二）傳感器命名與代號2.傳感器代號標(biāo)記方法一般規(guī)定用大寫漢字拼音字母和阿拉伯?dāng)?shù)字構(gòu)成傳感器完整代號。傳感器完整代號應(yīng)包括以下四個部分：（1）主稱（傳感器）；（2）被測量；（3）轉(zhuǎn)換原理；（4）序號。四部分代號格式如圖1-19所示。在被測量、轉(zhuǎn)換原理、序號三部分代號之間有連字符“-”連接。例1：應(yīng)變式位移傳感器，代號為：CWY-YB-10。例2：光纖壓力傳感器，代號為：CY-GQ-1。例3：溫度傳感器，代號為：CW-01A。例4：電容式加速度傳感器，代號為：CA-DR-2。注意：有少數(shù)代號用其英文的第一個字母表示，如加速度用“A”表示。

三、傳感器技術(shù)基礎(chǔ)三）傳感器選型1.普通傳感器選型1）傳感器的類型選擇傳感器的類型選擇是根據(jù)具體測量工作決定的，這需要針對多方面的因素進行分析后才能給出明確的答案。傳感器測量的對象對傳感器本身設(shè)計原理的選擇具有一定的決定作用。此外量程的大小、測量的方式、信號的引出方法及傳感器本身的質(zhì)量和價格，也需要綜合考慮。2）靈敏度的選擇在傳感器的線性范圍內(nèi)，希望傳感器的靈敏度越高越好。因為只有靈敏度高時，與被測量變化對應(yīng)的輸出信號的值才比較大，有利于信號處理。但要注意的是：傳感器的靈敏度高，與被測量無關(guān)的外界噪聲也容易混入，也會被放大系統(tǒng)放大，影響測量精度。因此，要求傳感器本身應(yīng)具有較高的信噪比，盡量減少從外界引入的干擾信號。此外，傳感器的靈敏度是有方向性的。3）根據(jù)測量對象與測量環(huán)境確定傳感器的類型要進行—個具體的測量工作，首先要考慮采用何種原理的傳感器，這需要分析多方面的因素之后才能確定。即使是測量同一物理量，也有多種原理的傳感器可供選用，哪一種原理的傳感器更為合適，則需要根據(jù)被測量的特點和傳感器的使用條件考慮以下一些具體問題：（1）量程的大??；（2）被測位置對傳感器體積的要求；（3）測量方式為接觸式還是非接觸式；（4）信號的引出方法，有線或是非接觸測量；（5）傳感器的來源，國產(chǎn)還是進口，價格能否承受，還是自行研制。4）頻率響應(yīng)特性的選擇傳感器的頻率響應(yīng)特性決定了被測量的頻率范圍，必須在允許頻率范圍內(nèi)保持不失真的測量條件，實際上傳感器的響應(yīng)總有一定延遲，希望延遲時間越短越好。傳感器的頻率響應(yīng)高，可測的信號頻率范圍就寬，而由于受到結(jié)構(gòu)特性的影響，機械系統(tǒng)的慣性較大，因此頻率低的傳感器可測信號的頻率較低。在動態(tài)測量中，應(yīng)根據(jù)信號的特點(穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)、隨機等)確定響應(yīng)特性，以免產(chǎn)生過大的誤差。三、傳感器技術(shù)基礎(chǔ)三）傳感器選型1.普通傳感器選型5）線性范圍的選擇

傳感器的線形范圍是指輸出與輸入成正比的范圍。從以理論上講，在此范圍內(nèi)，靈敏度保持定值。傳感器的線性范圍越寬，則其量程越大，并且能保證一定的測量精度。在選擇傳感器時，當(dāng)傳感器的種類確定以后首先要看其量程是否滿足要求。6）穩(wěn)定性的選擇

傳感器使用一段時間后，其性能保持不變化的能力稱為穩(wěn)定性。影響傳感器長期穩(wěn)定性的因素除傳感器本身結(jié)構(gòu)外，主要是傳感器的使用環(huán)境。傳感器的穩(wěn)定性有定量指標(biāo)，在超過使用期后，在使用前應(yīng)重新進行標(biāo)定，以確定傳感器的性能是否發(fā)生變化。7）精度的選擇精度是傳感器的一個重要的性能指標(biāo)，它是關(guān)系到整個測量系統(tǒng)測量精度的一個重要環(huán)節(jié)。傳感器的精度越高，其價格越昂貴，因此，傳感器的精度只要滿足整個測量系統(tǒng)的精度要求就可以，不必選得過高。這樣就可以在滿足同一測量目的的諸多傳感器中選擇比較便宜和簡單的傳感器。在實際應(yīng)用中選擇傳感器要把握住：（1）根據(jù)實際需要，保證主要的參數(shù)。（2）不必盲目追求單項指標(biāo)的全面優(yōu)異，主要關(guān)心其穩(wěn)定性和變化規(guī)律性。思考：查閱相關(guān)的資料，看汽車水箱溫度控制選擇什么溫度傳感器（

），水箱溫度控制范圍在75℃~95℃，具有較高的性價比。三、傳感器技術(shù)基礎(chǔ)三）傳感器選型2.工業(yè)傳感器選型1）測量范圍的選擇測量范圍的選擇要根據(jù)被測變量的大小和變化范圍，留有充分的余地。測量穩(wěn)定變量，最大測量值不應(yīng)超過量程的2/3；測量脈動變量，最大測量值不應(yīng)超過量程的1/2；一般被測變量最小值不應(yīng)低于傳感器量程的1/3。2）精度等級的選擇在工業(yè)測量中，為了便于表示儀表的質(zhì)量，通常用準(zhǔn)確度等級來表示儀表的準(zhǔn)確程度。準(zhǔn)確度等級就是最大引用誤差去掉正，負(fù)號及百分號。準(zhǔn)確度等級是衡量儀表質(zhì)量優(yōu)劣的重要指標(biāo)之一。我國工業(yè)儀表等級分為0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0七個等級。關(guān)于測量誤差，按照其特點與性質(zhì)可以分為系統(tǒng)誤差、隨機誤差和粗大誤差（應(yīng)該剔除）。閱讀表1-3，分析圖1-17中所示的彈著點包含哪一類誤差。產(chǎn)生原因誤差特征誤差處理系統(tǒng)誤差系統(tǒng)缺陷或環(huán)境因素誤差值恒定或有一定規(guī)律系統(tǒng)改進或引入修正值隨機誤差大量偶然因素誤差值不定且不可預(yù)測多次測量取算術(shù)平均粗大誤差操作失誤測量值明顯偏離實際值剔除數(shù)據(jù)按照測量對象的特點可以分為靜態(tài)誤差和動態(tài)誤差。如果真值為A0，指示值：Ax，儀表滿量程：AFs=Amax-Amin，則：絕對誤差：Δ=Ax-A0