内容发布更新时间 : 2024/11/18 12:27:59星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

传感器原理及工程应用

第一章

测量-----测量是以确定被测定的值或获取结果为目的的一系列操作 测量:直接测量，间接测量，组合测量

引用误差--- 仪表精度等级是根据最大引用误差来确定的。例：0.5级表的引用

误差的最大值不超过±0.5%；1级表的引用误差的最大值不超过±1%。

随机误差 在同一测量条件下，多次测量被测量时，其绝对值和符号以不可预定方式变

幻着的误差称为随机误差。

系统误差 在同一测量条件下，多次测量被测量时，绝对值和符号保持不变，

或在条件改变时，按一定规律（如线性、多项式、周期性等函数规律）变化的误差称为系统误差。前者为恒值系统误差，后者为变值系统误差。

粗大误差 超处在规定条件下预期的误差称为粗大误差，粗大误差又称疏忽误

差。

3σ准则 通常把等于3δ的误差成为极限误差，对于正态分布的随机误差，落在±3σ以外的概率只有0.27%，它在有限次测量中发生的可能性很小。3σ准则就是如果一组测量数据中某个测量值的残余误差的绝对值∣Vi∣>3σ，则该测量值为可疑值（坏值），应剔除。 3σ准则又称莱以达准则。3σ准则是最常用也是最简单的判别粗大误差的准则，它应用于测量次数充分多的情况。

例1-1， P11

第二章

传感器 传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信

号的器件或装置。

传感器是由敏感元件、转换元件、信号调理转换电路和辅助电源组成。

被测量

→→→ 敏感元件 →→ 转换元件 →→ 信号调理转换电路 ↑ ↑ ↑ ↑ 辅助电源

（传感器组成框图）

敏感元件 是指传感器能直接感受或响应被测量的部分。

转换原件 是指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输

或测量的电信号部分 。

信号调理转换电路 进行放大、运算调制等。

传感器的静态特性 传感器的静态特性是指被测量的值处于稳定状态时的输

出与输入的关系。P29

灵敏度 灵敏度是传感器静态特性的一个重要指标。其定义是输出量增量△y

与引起输出量增量△y的相应输入量增量△x之比。用S表示灵敏度，它表示单位输入量的变化所引起传感器输出量的变化，很显然，灵敏度S值越大，表示传感器越灵敏。

线性度 传感器的线性度是指传感器的输出与输入之间数量关系的线性程度。

迟滞 传感器在相同工作条件下，输入量由小到大（正行程）及输入量由大

到小（反行程）变化期间其输入输出特性曲线不重合的现象称为迟滞。

重复性 重复性是指传感器在相同工作条件下，输入量按同一方向作全程连续

多次变化时，所得特性曲线不一致的程度。（重复性误差属于随机误差）

漂移 传感器的漂移是指在输入量不变的情况下，传感器输出量随着时间变

化，此现象称为漂移。（产生的原因：一是传感器自身结构参数；二是周围环境（如温度、湿度等），最常见的漂移是温度漂移）

传感器的动态特性 传感器的动态特性是指输入量随时间变化时传感器的响

应特性。P31

传感器的基本动态特性方程 （1）零阶系统，k为传感器的静态灵敏度或

放大系数。（2）一阶系统，τ—传感器的时间常数（3）二阶系统，ωn—传感器的固有频率P33

第三章

电阻应变片的工作原理 电阻应变片的工作原理基于电阻应变效应，即导

体在外界作用下产生机械变形（拉伸或压缩）时，其电阻值相应发生变化。

热电阻效应 热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的，即电阻体的阻值

随温度的变化而变化的特性。

灵敏系数 P46

电阻应变片的温度补偿方法 P49

全桥的补偿和计算方法 P53

电阻应变片的测量电路 P50—54

第四章

自感式传感器的工作原理 P62 变磁阻式传感器是非线性的 差动变隙式电感传感器 P65

差动变压器式传感器：把被测的非电量变化转换为线圈互感变化的传感器称

为互感式传感器。这种传感器是根据变压器的基本原理制成的，并且次级绕组用差动形式连接，故称差动变压器式传感器。P70图

螺线管式差动变压器 P71

电涡流现象（效应） 块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁

力线运动时，导体内将产生呈旋涡状的感应电流，此电流叫电涡流，以上现象称为电涡流效应。