机电一体化原理与应用PPT教程-第三章 传感器及接口技术.ppt

文档介绍：2017年11月12日
第三章传感器及接口技术
概述
位移测量传感器
速度、加速度传感器
力、压力、扭矩传感器
传感器信号处理
2017年11月12日
概述
传感器及其组成


2017年11月12日
传感器及其组成
1定义:
将被测量转换成与之有确定对应关系且易于处理和测量的某种物理量的测量部件和装置。
2构成:
敏感元件、转换元件、基本转换电路三部分构成。
并不是每个传感器都含有这三部分,传感器的复杂程度不同,含有不同的元件。
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敏感元件:直接感受被测量,并以确定关系输出一物理量。有光敏元件如光电二极管三极管等、热敏元件如热电偶、弹性敏感元件、声音敏感元件如声控灯等
转换元件:将敏感元件输出的非电物理量(如位移、应变、光强)转换为电参数(如电容、电感、电阻)。
基本转换电路:将电路参数量转换成便于测量的电量,如电压、电流、频率等
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传感器分类
1)按工作原理
2)按被测物理量
3)按输出信号性质
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传感器的静态特性
传感器静态特性:指被测量的值处于稳定状态时,传感器的输出输入关系。
静态特性指标:线性度、灵敏度、迟滞、重复性、分辨率和零漂
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1、线性度
线性度的优点:在标定的时候或处理数据时,带来方便。所以设计传感器时,尽量使输入和输出成线性关系;购买传感器时,尽量选择线性度高的传感器。但总存在非线性误差。
非线性误差:实际静态校准曲线和理论直线之间的偏差。
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2、灵敏度
灵敏度:在静态标准条件下,输出变化对输入变化的比值。
线性传感器的灵敏度是常数
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3、迟滞
定义:传感器在正(输入量增大)反(输入量减小)行程中输出输入特性曲线的不重合程度。
迟滞误差通常以满量程输出的百分数表示
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4、重复性
定义:传感器按同一方向作全量程连续多次重复测量时,输出输入曲线的不一致程度。
ΔRm――输出最大重复性误差;Yi—第i次测量值;y -测量值平均值;n-测量次数;