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简明了解传感器
来源: | 作者:pmo234749 | 发布时间: 2017-02-05 | 653 次浏览 | 分享到:
传感器是获取信息的工具。

传感器俗称探头,有时亦被称为换能器、变换器、变送器或探测器。

国家标准GB7665-87对传感器下的定义是:能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。

传感器定义:传感器是将各种非电量(包括物理量、化学量、生物量等)按一定规律转换成便于处理和传输的另一种物理量(一般为电量)的装置。


传感器一般由敏感元件、转换元件、信号调理电路和辅助电路组成。

并不是所有的传感器都必须包括敏感元件和转换元件。

如果敏感元件直接输出的是电量,它就同时兼为转换元件,因此,敏感元件和转换元件两者合一的传感器是很多的。例如:压电晶体、热电偶、热敏电阻、光电器件等都是这种形式的传感器。

1.敏感元件(预变换器):是指传感器中能直接感受或响应被测量(非电量)并输出与之成确定关系的其他量(非电量)的部分。

(在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。能够完成预变换的器件称为敏感元件)。

2.转换元件:是指传感器中能将敏感元件感受或响应到的被测量转换成适于传输或测量的可用输出信号(一般为电信号)的部分。

3.信号调理电路:是能把转换元件输出的电信号转换为便于显示、记录、处理和控制的有用电信号的电路。

类型视转换元件的分类而定,经常采用的有电桥电路、放大器、振荡器、阻抗变换、补偿及其它特殊电路,如高阻抗输入电路、脉冲调宽电路等。

4. 辅助电路:通常指电源,即交、直流供电系统。


传感器的一般特性:

一种传感器就是一种系统,一个系统总可以用一个数学方程式或函数来描述。即用某种方程式或函数表征传感器的输出和输入间的关系和特性。

从传感器的静态输入-输出关系建立的数学模型叫静态模型;

从传感器的动态输入-输出关系建立的数学模型叫动态模型。

传感器所测量的非电量一般有两种形式:一种是稳定的,即不随时间变化或变化极其缓慢,称为静态信号;另一种是随时间变化而变化,称为动态信号。

由于输入量的状态不同,传感器所呈现出来的输入-输出特性也不同,因此存在所谓的静态特性和动态特性。

为了降低或消除传感器在测量控制系统中的误差,传感器必须具有良好的静态特性和动态特性,才能使信号(或能量)按规律准确地转换。



传感器的静态特性主要由下列几种性能指标来描述:

1. 线性度(非线性误差)

2. 灵敏度

3. 重复性

4. 迟滞(回差滞环)现象

5. 精确度(精度)

6. 分辨率

7. 稳定性

8. 漂移