文档介绍:传感器技术主讲:倪元兵概述自动化控制检测系统中测试的是物理量(温度、位移、速度、力等),而传输和处理的是电信号,因此需用传感器将被测试的物理量转换为电量,经变换、放大、调制、解调、滤波等电路处理后得到控制系统需要的信号。检测系统的组成被测量电源测量电路数据处理仪器记录仪指示仪 传感器基础 ( 能把外界非电信息转换成电信号输出的器件或装置)。常由敏感元件和转换元件组成。传感器是一种检测装置,能感受被测量的信息,并能将检测感受到的信息按一定规律变换成电信号或其他信息输出,实现信息传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求,是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器相当于人的五官,承担着采集和转换信息的作用,被称为“电五官”。 传感器基础 (压力、质量、速度、温度等)转换成电信号形式将电信号转换成便于测量的电量(电压、电流等) 非电量有用电参量 传感器基础 : 1)它是系统之间实现信息交流的“接口” 2)它为系统提供赖以进行处理和决策所必须的对象信息。 3)它是高度自动化系统及现代尖端技术必不可少的关键组成部分。应用:汽车、工业自动化、国防军事、交通运输、全安防范、家用电器等。按被测物理量分按传感器元件的变换原理分按能量传递方式分 传感器基础 传感器基础新型及智能型基于物理特性传感器分类压电式、光电传感器、热电阻温度传感器、热敏电阻温度传感器、集成温度传感器等。光导纤维与光纤传感器、超声波传感器、微波传感器气敏传感器、湿敏传感器电位器式、电阻应变式、电感式、电容式等智能传感器是将基本传感器与信息处理单元相结合成一体 传感器的数学模型传感器是一种系统,而一个系统可用一个数学方程式或函数来描述。(输入与输出) 静态模型:输入信号不随时间变化的情况下,描述传感器的输出与输入量的一种函数关系。动态模型:输入量随时间变化时传感器的响应特性,描述传感器的输出与输入信号的一种数数关系。 传感器的基本特性 :在被测量处于稳定状态下,传感器的输入与输出值之间的关系。其主要指标有:线性度、灵敏度、迟滞和重复性等。动态特性:在测量动态信号时,输出对输入的响应特性。(与大小、时间有关) 理想情况下,动态特性好的传感器在输入量和输出量有相同的时间函数,但实际中,输出与输入不会有相同的时间函数,会引起动态误差。 传感器的基本特性 ,在信号传输中,要根据输出信号的具体特征和后端系统的要求,对输出信号进行各种形式的处理。如 A/D 转换、电平转换、信号放大等。选择传感器信号处理电路应考虑以下问题: (1)传感器输出信号形式(模拟信号还是数字信号,是电压量还是电流量) (2)传感器输出电路形式(单端还是双端) (3)传感器电路输出能力(一般放大电路还是功率放大电路) (4)传感觉器的特性(线性度、信噪比等) 电子技术的发展与微加工技术结合,多数传感器已配置处理电路,降低了设计和维修难度。