第一章傳感器技術(shù)基礎(chǔ)主要內(nèi)容1、傳感器的基本概念2、傳感器的靜態(tài)數(shù)學(xué)模型和基本特性指標(biāo)3、傳感器的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型及基本特性指標(biāo)4、改善傳感器性能的技術(shù)途徑5、傳感器的標(biāo)定與校準(zhǔn)1§1-1傳感器的基本概念一、傳感器的定義

把特定的被測(cè)量信息按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成某種可用信號(hào)輸出的器件或裝置。四層含義：（1）傳感器是一種測(cè)量器件或裝置測(cè)速發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)測(cè)速傳感器（2）“特定的被測(cè)量信息”：非電量發(fā)電機(jī)是不是傳感器？物理量化學(xué)量生物量電量2重慶文理學(xué)院電子電氣工程學(xué)院（3）“某種可用信號(hào)輸出”把外界非電量信息轉(zhuǎn)換成與之有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系的電量輸出的器件或裝置?！请娏侩姕y(cè)技術(shù)把外界信息按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出的器件。（4）“轉(zhuǎn)換”：傳感器、變換器、變送器、換能器、轉(zhuǎn)換器、探測(cè)器

把特定的被測(cè)量信息按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成某種可用信號(hào)輸出的器件或裝置。工業(yè)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)能量轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換效率3重慶文理學(xué)院電子電氣工程學(xué)院（3）場(chǎng)的定律描述電場(chǎng)、磁場(chǎng)、物質(zhì)場(chǎng)、重力場(chǎng)等在空間和時(shí)間上的變換規(guī)律。靜電場(chǎng)：電容式傳感器；電磁感應(yīng)：電感式傳感器利用場(chǎng)的定律構(gòu)成的傳感器稱為：結(jié)構(gòu)型傳感器物理方程傳感器工作的數(shù)學(xué)模型（4）物質(zhì)定律表示各種物質(zhì)內(nèi)在客觀性質(zhì)的定律?；⒖硕蒄=kx、歐姆定律U=RI基于物質(zhì)定律構(gòu)成的傳感器稱為：物性型傳感器半導(dǎo)體物質(zhì)法則：壓敏、熱敏、光敏、濕敏5重慶文理學(xué)院電子電氣工程學(xué)院例1-1舉例說明結(jié)構(gòu)型傳感器和物性型傳感器的區(qū)別。（1）電容式傳感器——結(jié)構(gòu)型傳感器化簡(jiǎn)得：輸出靈敏度結(jié)構(gòu)型傳感器的特性主要由其結(jié)構(gòu)參數(shù)決定，與構(gòu)成傳感器的物質(zhì)的性質(zhì)無關(guān)。固定極板活動(dòng)極板△LbdL6重慶文理學(xué)院電子電氣工程學(xué)院（2）壓敏傳感器——物性型傳感器物性型傳感器主要由構(gòu)成傳感器的物質(zhì)的性質(zhì)決定。電阻率的變化壓力大小材料性質(zhì)壓阻效應(yīng)半導(dǎo)體材料壓力P7重慶文理學(xué)院電子電氣工程學(xué)院例1-2大噸位電容式稱重傳感器被測(cè)非電量：敏感元件：有用非電量：傳感元件：有用電量：電容量C彈性體外界壓力極板間距變化電容傳感器彈性體極板支架絕緣材料定極板動(dòng)極板9重慶文理學(xué)院電子電氣工程學(xué)院轉(zhuǎn)換元件輸入輸出（1）自源型特點(diǎn)：不需要外能源，輸出電量較弱例1-3：熱電偶傳感器溫度場(chǎng)的能量（熱量）電量1、能量角度自源型帶激勵(lì)源型外源型能量轉(zhuǎn)換型有源型能量控制型無源型ABTT’①②四、傳感器的分類10重慶文理學(xué)院電子電氣工程學(xué)院（2）帶激勵(lì)源型特點(diǎn)：不需要變換電路，有較大電量輸出例1-4霍爾電磁感應(yīng)式傳感器轉(zhuǎn)換元件輸入輸出輔助能源被測(cè)量：磁場(chǎng)輔助能源：激勵(lì)電流BIUHBACDbdLxyz11重慶文理學(xué)院電子電氣工程學(xué)院電容式、電感式、熱電式傳感器位移、速度、溫度傳感器分類方法按輸入物理量：按工作原理：按能量關(guān)系：按輸出信號(hào)性質(zhì)：按構(gòu)成原理：按構(gòu)成傳感器的功能材料：按高新技術(shù)：能量轉(zhuǎn)換型（有源傳感器）能量控制型（無源傳感器）模擬式、數(shù)字式傳感器結(jié)構(gòu)型、物性型傳感器半導(dǎo)體傳感器集成傳感器、智能傳感器仿生傳感器、機(jī)器人傳感器13重慶文理學(xué)院電子電氣工程學(xué)院14重慶文理學(xué)院電子電氣工程學(xué)院（1）相同傳感器補(bǔ)償型輸入輸出電源變換電路轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換元件環(huán)境影響為消除環(huán)境干擾相同傳感器補(bǔ)償型不同傳感器補(bǔ)償型差動(dòng)結(jié)構(gòu)補(bǔ)償型五、干擾消除15重慶文理學(xué)院電子電氣工程學(xué)院（3）不同傳感器補(bǔ)償型輸入輸出電源變換電路轉(zhuǎn)換元