文档介绍：第4章机电一体化检测系统
概述
位移检测
速度、加速度检测
力、扭矩和流体压强检测
传感器前级信号处理
传感器接口技术
传感器非线性补偿处理
思考题
概述
检测系统的组成
(1) 把各种非电量信息转换为电信号,这就是传感器的功能,传感器又称为一次仪表。
(2) 对转换后的电信号进行测量,并进行放大、运算、转换、记录、指示、显示等处理,这叫作电信号处理系统,通常被称为二次仪表。
非电量检测系统的结构形式如图4-1所示。
图 4-1 非电量检测系统的结构形式
传感器的概念及基本特性

传感器一般由敏感元件、传感元件和转换电路三部分组成,如图4-2所示。
图4-2 传感器的组成框图
(1)敏感元件: 是一种能够将被测量转换成易于测量的物理量的预变换装置,其输入、输出间具有确定的数学关系(最好为线性)。如弹性敏感元件将力转换为位移或应变输出。
(2)传感元件:将敏感元件输出的非电物理量转换成电信号(如电阻、电感、电容等)形式。(3)基本转换电路:将电信号量转换成便于测量的电量,如电压、电流、频率等。
(1) 线性度。传感器的静态特性是在静态标准条件下,利用一定等级的标准设备,对传感器进行往复循环测试,得到的输入/输出特性(列表或画曲线)。通常希望这个特性(曲线)为线性,这对标定和数据处理带来方便。但实际的输出与输入特性只能接近线性,与理论直线有偏差,如图4-3所示。
图4-3 传感器的线性度示意图
线性度可用下式计算:
式中: ;
γL——线性度(非线性误差); 
Δmax——最大非线性绝对误差; 
yFS ——输出满度值。
(2) 灵敏度。传感器在静态标准条件下,输出变化对输入变化的比值称为灵敏度,用S0表示,即

(4-1)
对于线性传感器来说,它的灵敏度S0是个常数。
(3)迟滞。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称为迟滞,迟滞误差一般以满量程输出yFS的百分数表示:

式中:
ΔHm——输出值在正、反行程间的最大差值。
(4-2)
(4-3)