文档介绍：传感器与检测技术的相关知识
关键字:传感器,灵敏度,敏感元件,信号,自动化,检测
所谓传感器(sensor),是指将感受到的物理量、化学量等信息,按照一定规律,转换成便于测量和传输的信号的装置。由于电信号易于传输和处理,因此一般概念上的传感器是指将非电量转换成电信号输出的装置。
传感器一般由敏感元件、转换元件和测量电路三部分组成,有时还需要加辅助电源,用方块图表示。
敏感元件(预变换器):能够完成预变换的器件称为敏感元件,又称预变换器。如在传感器中各种类型的弹性元件常被称为敏感元件,并统称为弹性敏感元件。完成非电量到电量的变换时,并非所有的非电量都能利用现有手段直接变换为电量,往往是将被测非电量预先变换为另一种易于变换成电量的非电量,然后再变换为电量。为了获取被测变量的精确数值,不仅要求敏感元件对所测变量的响应足够灵敏,还希望它不受或少受环境因素的影响。敏感元件与传感器的区别在于,传感器不但对被测变量敏感,而且能相应地以电信号,如电压、电流、频率等形式将其传送出去。
转换元件:将敏感元件输出的非电量直接转换为电量的器件称为转换元件。例如应变压力传感器中,弹性膜片是敏感元件,它将压力的变化转换成应变输出,而弹性膜片的应变施于电阻应变片上,电阻应变片将应变量转换为电量输出,因此电阻应变片才是转换元件。
需要指出的是,一般的传感器都包括敏感元件和转换元件,但有一类传感器,其敏感元件和转换元件可合二为一,如压电晶体、热电偶等。
测量电路:将转换元件输出的电量变成便于显示、记录、控制和处理的有用电信号的电路,称为测量电路。测量电路的类型视转换元件的分类而定,经常采用的有电桥电路及其他特殊电路,如高阻抗输入电路、脉冲调宽电路、振荡回路等。传感器技术是一门学科跨度大、兼具理论性及应用性的技术。现代科学在理论原理或工艺技术上所取得的任何一点突破,几乎都会在传感器领域中得以体现。另一方面,现代科学每两个技术领域的发展都离不开传感器技术的支持,这些技术领域的需求既是传感器技术的应用背景,也是传感器技术发展的强大动力。然而,传感器技术的这种跨学科特性,使得传感器所涉及的领域非常之宽,给学****研究与应用传感器技术带来了相当大的难度。
传感器一般由敏感元件、转换元件及基本转换电路三部分组成。其作用是:①敏感元件是直接感受被测物理量,并以确定关系输出另一物理量的元件。②转换元件是将敏感元件输出的非电量转换成电路参数及电流或电压等电信号的元件。③基本转换电路则将该电信号转换成便于传输,处理的电量。
2、正压电效应:当某些晶体沿一定方向受外力作作而变形时,在相应的两个相对表面将产生极性相反的电荷,当外力去掉后,又恢复到不带电的状态,这种物理现象称为正压电效应。其中晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比,电荷的极性取决于变形的形式。
3、在实际应用中,机电一体化系统对测速发电机的主要要求有哪些?①输出电压对转速应保持较精确的正比关系;②转动惯量要小;③灵敏度要高。
4、什么是热电效应?当两种不同金属导体两端相互紧密地连接在一起组成一个闭合电路时,由于两个接触点温度不同,回路中将产生热电动势,并有电流通过,这种把热能转化为电能的现象称为热电效应。
5、常用的气敏元件有哪些?常用的气敏元件有三种:它们分别是:①烧结型气敏元件;②薄膜型气敏元件;③厚膜型