传感器原理及检测技术简要介绍

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检测就是去认识科学家西门子(W.Ven.Siemens)

传感器原理及检测技术简要介绍

第一章概述一二三基本概念传感器特性及其标定误差分析及处理技术

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一、基本概念 传感器传感器的分类检测技术检测系统组成及各部分特点传感器及检测技术的发展

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传感器是检测系统的第一个环节。它是以一定的精度把被测量转换成与之有确定关系的、便于应用的某种量值的测量装置顾名思义，传感器的功能是一感二传，即感受被测信息，并传送出去。根据传感器的功能要求，它一般应由三部分组成，即：

敏感元件、转换元件、转换电路

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敏感元件能够灵敏地感受被测量并作出响应的元件如金属或半导体应变片，能感受压力的大小而引起形变，形变程度就是对压力大小的响应。铂电阻能感受温度的升降而改变其阻值，阻值的变化就是对温度升降的响应，所以铂电阻就是一种温度敏感元件，而金属或半导体应变片，就是一种压力敏感元件

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转换元件上面介绍的敏感元件，其中有许多可兼做转换元件。转换元件实际上就是将敏感元件感受的被测量转换成电路参数的元件。如果敏感元件本身就能直接将被测量变成电路参数，那么，该敏感元件就是具有了敏感和转换两个功能。如热敏电阻，它不仅能直接感受温度的变化，而且能将温度变化转换成电阻的变化，也就是将非电路参数(温度)直接变成了电路参数(电阻)。

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一、基本概念 传感器传感器的分类检测技术检测系统组成及各部分特点传感器及检测技术的发展

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传感器的分类1.根据被测物理量分类速度传感器、位移传感器、加速度传感器、温度传感器、压力传感器等。 2.按工作原理分类应变式、电压式、电容式、涡流式、差动变压器式等。 3.按能量的传递方式分类有源的和无源的传感器。

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一、基本概念 传感器传感器的分类检测技术检测系统组成及各部分特点传感器及检测技术的发展

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检测技术检测技术是研究自动检测系统中的信息提取、信息转换及信息处理的理论和技术，是自动化技术四个支柱之一。从信息科学角度考察，检测技术任务有：寻找与自然信息具有对应关系的种种表现形式的信号，以及确定二者间的定性|定量关系；从反映某一信息的多种信号表现中挑选出在所处条件下最为合适的表现形式，以及寻求最佳的采集、变换、处理、传输、存储、显示等的方法和相应的设备。

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一、基本概念 传感器传感器的分类检测技术检测系统组成及各部

分特点传感器及检测技术的发展

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检测系统的组成一个广义的检测系统一般由激励装置、被测对象、敏感元件、调理电路与输出单元所组成。下图是自动检测系统组成框图。

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检测系统各部分的特点1.有时，为便于有效测量，需要给被测对象施加激励信号，这样可使被测对象处于预定状态，并将其有关方向的内在联系充分显示出来。被测对象的特性均以信号的形式给出，而被测信号一般都是随时间变化的动态量，即使在检测不随时间变化的静态量时，由于混有动态的干扰噪声，所以，通常也按动态量进行检测。

2.

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3.敏感元件是将感知的被测量按一定规律转化为某一种量值输出，通常是电信号。如果不是电信号，就需经变换电路将其变成电信号。 4.信号调理电路一般有两个作用，一是信号转换和放大，二是信号处理，即滤波、调制和解调、衰减运算、数字化处理等。

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5.

输出装置的种类很多，可根据需要进行配置。现代检测系统采用了计算机和网络技术将调理电路输出的信号直接送到信号分析设备中，进行在线处理。为保证测量结果的准确性、稳定性，上述环节的输出量与输入量之间应保持一一对应和尽量不失真关系。

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一、基本概念 传感器传感器的分类检测技术检测系统组成及各部分特点传感器及检测技术的发展

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现代信息技术的三大支柱是传感器技术、通信技术和计算机技术,它们分别完成对被测量的信息提取、信息传输及信息处理。目前,信息传输与处理技术已取得突破性进展,然而传感器的发展相对滞后。在今天信息时代,各种控制系统对自动化程度、复杂性以及环境适应性(如高温、高速、野外、地下、高空等)的要求越来越高,需要获取的信息量也越来越多,它不仅对传感器测量精度、响应速度、可靠性提出了很高的要求,而且需求信号远距离传输。

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新型传感器的开发这是发展高性能、高功能、低成本和小型化传感器的重要途径。制作此类传感器是利用各种物理、化学效应和定律。新型传感器层出不穷，如利用量子力学诸效应研制的高灵敏阀传感器，响应速度极快的红外传感器，光纤传感器等。高灵敏阀传感器可用来检测极微弱的信号，红外传感器是利用光子滞后效应制作的，有响应速度极快的优点。

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传感器的集成化传感器的集成化是利用集成电路制作技术和微机械加工技术将多个功能相同、功能相近或功能不同的传感器件集成为一维线型传感器或二维面型(阵列)传感器；或利用微电子电路制作技术和微型计算机接口技术将传感器与信号调理、补偿等电路集成在

同一芯片上。前一种集成具体可分为三种类型：

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