一、传感器的定义
国度规范GB7665-87对传感器下的定义是:“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测安装,能感受到被测量的信息,并能将检测感遭到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需方式的信息输出,以满足信息的传输、处置、存储、显现、记载和控制等请求。它是完成自动检测和自动控制的首要环节。
二、传感器的分类
目前对传感器尚无一个统一的分类办法,但比拟常用的有如下三种:
1、按传感器的物理量分类,可分为位移、力、速度、温度、流量、气体成份等传感器
2、按传感器工作原理分类,可分为电阻、电容、电感、电压、霍尔、光电、光栅、热电偶等传感器。
3、按传感器输出信号的性质分类,可分为:输出为开关量(“1”和"0”或“开”和“关”)的开关型传感器;输出为模仿型传感器;输出为脉冲或代码的数字型传感器。
三、传感器的静态特性
传感器的静态特性是指对静态的输入信号,传感器的输出量与输入量之间所具有互相关系。由于这时输入量和 输出量都和时间无关,所以它们之间的关系,即传感器的静态特性可用一个不含时间变量的代数方程,或以输入量作横坐标,把与其对应的输出量作纵坐标而画出的特性曲线来描绘。表征传感器静态特性的主要参数有:线性度、灵活度、分辨力和迟滞等。
四、传感器的动态特性
所谓动态特性,是指传感器在输入变化时,它的输出的特性。在实践工作中,传感器的动态特性常用它对某些规范输入信号的响应来表示。这是由于传感器对规范输入信号的响应容易用实验办法求得,并且它对规范输入信号的响应与它对恣意输入信号的响应之间存在一定的关系,常常晓得了前者就能推定后者。常用的规范输入信号有阶跃信号和正弦信号两种,所以传感器的动态特性也常用阶跃响应和频率响应来表示。
五、传感器的线性度
通常状况下,传感器的实践静态特性输出是条曲线而非直线。在实践工作中,为使仪表具有平均刻度的读数,常用一条拟合直线近似地代表实践的特性曲线、线性度(非线性误差)就是这个近似水平的一个性能指标。 拟合直线的选取有多种办法。如将零输入和满量程输出点相连的理论直线作为拟合直线;或将与特性曲线上各点偏向的平方和为小的理论直线作为拟合直线,此拟合直线称为小二乘法拟合直线。
六、传感器的灵活度
灵活度是指传感器在稳态工作状况下输出质变化△y对输入质变化△x的比值。它是输出一输入特性曲线的斜率。假如传感器的输出和输入之间显线性关系,则灵活度S是一个常数。否则,它将随输入量的变化而变化。 灵活度的量纲是输出、输入量的量纲之比。例如,某位移传感器,在位移变化1mm时,输出电压变化为200mV,则其灵活度应表示为200mV/mm。当传感器的输出、输入量的量纲相同时,灵活度可了解为放大倍数。 进步灵活度,可得到较高的测量精度。但灵活度愈高,测量范围愈窄,稳定性也常常愈差。
七、传感器的分辨力
分辨力是指传感器可能感遭到的被测量的小变化的才能。也就是说,假如输入量从某一非零值迟缓地变化。当输入变化值未超越某一数值时,传感器的输出不会发作变化,即传感器对此输入量的变化是分辨不出来的。只要当输入量的变化超越分辨力时,其输出才会发作变化。通常传感器在满量程范围内各点的分辨力并不相同,因而常用满量程中能使输出量产生阶跃变化的输入量中的大变化值作为权衡分辨力的指标。上述指标若用满量程的百分比表示,则称为分辨率。
八、电阻式传感器
电阻式传感器是将被测量,如位移、形变、力、加速度、湿度、温度等这些物理量转换式成电阻值这样的一种器件。主要有电阻应变式、压阻式、热电阻、热敏、气敏、湿敏等电阻式传感器件。请登陆:输配电设备网 阅读更多信息
九、电阻应变式传感器
传感器中的电阻应变片具有金属的应变效应,即在外力作用下产活力械形变,从而使电阻值随之发作相应的变化。电阻应变片主要有金属和半导体两类,金属应变片有金属丝式、箔式、薄膜式之分。半导体应变片具有灵活度高(通常是丝式、箔式的几十倍)、横向效应小等优点。
十、压阻式传感器
压阻式传感器是依据半导体资料的压阻效应在半导体资料的基片上经扩散电阻而制成的器件。其基片可直接作为测量传感元件,扩散电阻在基片内接成电桥方式。当基片遭到外力作用而产生形变时,各电阻值将发作变化,电桥就会产生相应的不均衡输出。用作压阻式传感器的基片(或称膜片)资料主要为硅片和锗片,硅片为敏感资料而制成的硅压阻传感器越来越遭到人们的注重,特别是以测量压力和速度的固态压阻式传感器应用为普遍。
十一、热电阻传感器
热电阻传感器主要是应用电阻值随温度变化而变化这一特性来测量温度及与温度有关的参数。在温度检测精度请求比拟高的场所,这种传感器比拟适用。目前较为普遍的热电阻资料为铂、铜、镍等,它们具有电阻温度系数大、线性好、性能稳定、运用温度范围宽、加工容易等特性。用于测量-200℃~+500℃范围内的温度。请登陆:输配电设备网 阅读更多信息
十二、传感器的迟滞特性
迟滞特性表征传感器在正向(输入量*大)和反向(输入量减小)行程间输出-一输入特性曲线不分歧的水平,通常用这两条曲线之间的大差值△MAX与满量程输出F·S的百分比表示。迟滞可由传感器内部元件存在能量的吸收形成。