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项目一传感器传感器1、传感器的基本知识1、传感器的基本知识2、温度传感器2、温度传感器3、压力传感器3、压力传感器4、位移传感器4、位移传感器传感器的基本知识传感器定义电压、电流、脉冲、频率传感器是一

种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传感器的基本知识传感器通常由敏感元件、传感元件和测量转换电路组成。传感器组成直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的物理量传感器的基本知识传感器通常由敏感元件、传感元件

和测量转换电路组成。传感器组成将敏感元件的输出量转换为适合于传输和测量的电参数传感器的基本知识传感器通常由敏感元件、传感元件和测量转换电路组成。传感器组成将电参数转换为便于测量的电压、电流、频率等电信号传感器的基本知识传感器组成传感器的基本知识传感器分类按被测量性质分类温度传感器压力传感器位移传

感器流量传感器传感器的基本知识传感器分类按被测量性质分类传感器的基本知识传感器分类按被测量性质分类按工作原理分类参量传感器发电传感器数字传感器特殊传感器传感器的基本知识传感器分类按被测量性质分类按工作原理分类按输出量类型分类数字传感器模拟传感器传感器的基本

知识传感器分类按被测量性质分类按工作原理分类直接传感器补偿传感器按输出量类型分类按传感器的结构种类分类差分传感器传感器的基本知识传感器的基本特性描述传感器在被测量处于稳定状态下，输入量与输出量的关系描述传感器在被测量随时间变化时输入量与输出量的关系静态特性动态特性传感

器的基本知识精密度准确度静态特性动态特性精确度传感器的基本特性传感器的基本知识静态特性动态特性精确度灵敏度指稳态时传感器输出量变化量△y与输入量变化量△x的比值传感器的基本特性传感器的基本知识静态特性动态特性精确度灵敏度分辨力（分辨率）传感器在规定的范围内能够检测出被测量

的最小变化量称为分辨力，可以用传感器输出值的最小刻度表示传感器的基本特性传感器的基本知识静态特性动态特性精确度灵敏度分辨力重复性指在同一工作条件下，输入量按同一方向在全测量范围内连续变化多次所得特性曲线的不一致性。传感器的基本特性传感器的基本知识静态特

性动态特性精确度灵敏度分辨力重复性迟滞指在相同的工作条件下，传感器正行程特性与反行程特性不一致的程度。传感器的基本特性传感器的基本知识静态特性动态特性精确度灵敏度分辨力重复性迟滞可靠性指传感器在规定的工作条件和工作时间内具有正常工作

性能的能力传感器的基本特性传感器的基本知识答案：这种说法不对。灵敏度高代表传感器感知能力强，对微小变化就有较大输出。传感器在采集信号时，周围存在很多微弱的干扰信号，这些信号也会混入传感器，产生较大的输出灵敏度越高的传感器测量越准确，误差越小。这种说法对不对？若不对，说明

原因。传感器的基本知识要选择高信噪比（即在规定的条件下，传输信号特定点上的有用功率与和它同时存在的噪声功率之比）的传感器。灵敏度越高的传感器测量越准确，误差越小。这种说法对不对？若不对，说明原因。温度传感器温度传感器一般分为接触式和非接触式两大类，广泛应

用在家用电器、汽车、船舶、控制设备、工业测量、通信设备等方面。温度传感器——热电偶热电偶工作原理将两种不同成分的导体组成一个闭合回路，当闭合回路的两个接点分别置于不同的温度场中时，回路中将产生一个电动势，该电动势的方向和大小与导体的材料及两接点的温度有关，这种现象称为

“热电效应”。2024/12/2热电偶工作原理热端（工作端）热电极冷端（自由端）温度传感器——热电偶温度传感器——热电偶目前我国大量生产和使用的热电偶共有七个品种，分别是：铂铑10-铂、铂铑13-铂、铂铑30-铂铑6、镍铬-镍铝、铜-铜镍、铁-

铜镍及镍铬-铜镍。热电偶的材料温度传感器——热电偶热电偶的结构保护管绝缘管热电极接线盒温度传感器——热电偶热电偶的结构铠装热电偶将热电极、绝缘管和保护管一起拉制后加工而成的缆状组合体温度传感器——热电偶由于热电偶的分度表

是以冷端温度为0℃时作出的，在实际应用中，热电偶的冷端通常靠近被测对象，且受到周围环境的影响，其温度不是恒定不变的，为此，必须采用一些相对应的措施进行补偿或修正。热电偶冷端补偿温度传感器——热电偶常用的冷端补偿方法有冷端恒温法、补偿导线法、计算修正法、电桥补偿法、显示仪表零位

调整法（机械零位调整法）等。热电偶冷端补偿温度传感器——热电偶被测对象周围温度恒定：工程上常采用机械零位调整法，即在工作前将温度显示仪表的指针调到已知的冷端温度Tn上，指示值能够正确的反映测量温度。热电偶冷端补偿温度传

感器——热电偶被测对象受到周围环境温度影响：冷端温度变化时，可以通过补偿导线将热电偶的冷端延长到温度恒定的地方或使用电桥补偿冷端温度变化产生的热电动势。热电偶冷端补偿温度传感器——热电偶热电偶冷端补偿温度传感器——热电偶使用热电

偶补偿导线进行温度补偿时，要注意各种补偿导线只能在规定的温度范围内（0～100℃）与相应型号的热电偶配用，连接时两根补偿导线与热电偶两个热电极的接点温度必须相同，还要注意补偿导线的极性（红色为正极，其他颜色为负极），切勿接反。热电偶冷端补偿温度传感器—

—热电偶热电偶补偿导线温度传感器——热电偶热电偶的应用测量两点温度之和温度传感器——热电偶热电偶的应用测量两点温度之差温度传感器——热电偶热电偶的应用测量多点平均温度温度传感器——热电阻传感器热电阻传感器是利用导体或半导体的电阻值随温度的变化而变化的特性进行测

量的温度传感器，可以分成金属热电阻和半导体热电阻两大类。具有测量精度高、测量范围较大（尤其是中低温区）、易于使用，在自动测量和远距离测量中应用广泛。温度传感器——热电阻传感器金属热电阻是利用金属导体电阻值随温度的升高而升高特性来测量温度的。目前使用最广泛的热电阻材料是铂和铜，随着测量技术的发展，

已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。金属热电阻温度传感器——热电阻传感器金属热电阻铂热电阻性能稳定，主要用于高精度的温度测量和标准测温装置，测量精度高，测温范围为－200℃～850℃温度传感器——热电阻传感

器铜热电阻价格便宜，易于提纯，在温度稍高或侵蚀性介质中使用易氧化，所以测温范围较小，在－50℃～150℃范围内性能较好。金属热电阻温度传感器——热电阻传感器热电阻测量电路温度传感器——热电阻传感器某测温现场使用铂电阻测温，通过

实验测温效果很好，现在想将测量信号引到控制室统一管理，应该怎样连线？答案：从测温现场到控制室之间有一段距离，用导线直接连接时，周围温度会发生变化，这样，导线电阻的阻值会随温度变化而变化，产生较大的误差。因此，应该使用三线制或四线制，通过电桥平衡延长导线带来的测量误差。温度传感器——热电阻传感器

热敏电阻温度传感器——热电阻传感器热敏电阻负温度系数热敏电阻由金属氧化物组成的，如锰、钴、铁、镍、铜等多种氧化物混和烧结而成温度传感器——热电阻传感器热敏电阻负温度系数热敏电阻正温度系数热敏电阻通常是在钛酸

钡陶瓷中加入杂质以增大电阻温度系数，当流过PTC的电流超过一定限度或PTC感受到的温度超过一定限度时，其阻值突然增加温度传感器——热电阻传感器热敏电阻负温度系数热敏电阻正温度系数热敏电阻临界温度系数热敏电

阻一种具有开关特性的负温度系数热敏电阻，当外界温度达到阻值急剧转变的温度时，引起半导体与金属之间的相变温度传感器——热电阻传感器热敏电阻结构简单，价格便宜，使用方便。没有外面保护层的热敏电阻，只能应用在干燥的地方；密封的热敏电阻不怕湿气的侵蚀，可以使用在较恶劣的环境下。

热敏电阻的应用温度传感器——热电阻传感器在一定温度范围内，热敏电阻可以对金属元件进行温度补偿，例如动圈式表头的金属动圈；也可以补偿电路中由于温度变化引起的漂移误差，例如三极管电路。热敏电阻的应用温度传感器——热电阻传感器热敏电阻的应用热敏电阻与继电器配合使用，可

以实现温度控制或过热保护。压力传感器在工业生产过程中，压力是重要的控制参数之一，被控对象经常会出现高压、低压，或压力差等，为了达到生产过程的优质、安全、高产、低耗，并且获得良好的经济技术指标，必须对压力进行检测和控制

。压力传感器——应变式压力传感器应变式压力传感器是通过电阻应变片将压力的变化转换成传感元件电阻值的变化，再经过测量电路转换为电信号的测力装置。电阻应变片压力传感器——应变式压力传感器电阻应变片压力传感器——应变式压

力传感器电阻应变片2024/12/2电阻应变片压力传感器——应变式压力传感器压力传感器——应变式压力传感器测量电路电桥的平衡条件是什么？测量前电桥的输出为0R1R3=R2R4或R1/R2=R4/R3压力传感器——应变式压力传感器测量电路输出不平衡时怎么办

？在桥路中加入滑动变阻器压力传感器——应变式压力传感器测量电路输入电压为交流电压时怎么办？在桥路中加入滑动变阻器和补偿电容压力传感器——应变式压力传感器温度补偿在外界温度变化的条件下，由于敏感栅温度系数及栅丝与试件膨胀系数的差异性会产生

虚假应变输出，测量有时会产生与真实应变同数量级的误差，必须采取补偿温度误差的措施。压力传感器——应变式压力传感器温度补偿常用的补偿方法有补偿块（材料、温度与试件相同，但不受力的试块）补偿法和桥路自补偿法。压力传感器——应变式压力传感器温度补偿补偿块压力传感器——应变式压力传感器温度补偿R

2起补偿作用压力传感器——应变式压力传感器应用应变式压力传感器主要用于液体、气体压力的测量压力传感器——压电式传感器压电式传感器是以某些晶体受力后在其表面产生电荷的压电效应为转换原理的传感器。压电式传感器具有体积小、重量轻、工作频带宽、信噪比高和结构简单等特点，因此在各种动态力、机

械冲击、振动的测量，以及声学、医学、力学和宇航等方面得到了非常广泛的应用。压力传感器——压电式传感器某些晶体在一定方向上受到外力作用时，内部将产生极化现象，同时在晶体的两个相对表面上产生符号相反的电荷，当外力去掉后，晶体又恢复到不带电的状态，这种现象称为压电效应。

压电效应压力传感器——压电式传感器FFFF压电效应压力传感器——压电式传感器具有压电效应的物质很多，如石英晶体、压电陶瓷、压电半导体等。其中，石英晶体的压电系数稳定性好、机械强度高、绝缘性能好，一般都作为标准传感器或高精

度传感器中的压电元件。压电效应压力传感器——压电式传感器测量电路压力传感器——压电式传感器压电传感器的测量电路前级输入端要有足够高的阻抗，这样才能防止电荷迅速泄露增加测量误差，因此需要设置前置放大器把传感

器的微弱信号放大。前置放大器有电压放大器和电荷放大器两种形式。测量电路压力传感器——压电式传感器压电式传感器对测量信号会不会有要求？答案：有要求，压电式传感器只能适用于动态测量。因为压电元件受到外力作用时产生的电荷只有在无泄漏的情况下才能保存，即需要测量回路具有无限大的输入阻抗，实

际上不可能达到压力传感器——压电式传感器只有在交变力的作用下，电荷可以不断补充，从而供给测量回路一定的电流，所以压电式传感器只能适用于动态测量。压电式传感器对测量信号会不会有要求？压力传感器——压电式传感器压电式传感器常用形式为荷重垫圈式，它由基座、盖板

、压电材料、电极以及引出插头等组成。这种传感器可以用来测量机床动态切削力以及各种机械设备所受的冲击力。应用压力传感器——压电式传感器应用盖板压电材料电极引出插头绝缘材料绝缘材料基座位移传感器位移传感器又称为线性传感器，可分为电容式位移传感器、

电感式位移传感器、光电式位移传感器和霍尔式位移传感器等。在机床加工、检测仪表等行业中广泛应用。位移传感器——电容式位移传感器电容式位移传感器是利用电容器的原理，将位移的变化转换为电容量变化的器件。电容式位移传感器具有测量范围大、动态响应时间短、结构简单、稳定性好、可以实现非接触测量等优点。位移

传感器——电容式位移传感器原理0rAACdd==ε——电容极板间介质的介电常数d——极板间距离A——极板面积位移传感器——电容式位移传感器原理改变ε、A、d三个参数中的一个，就可以得到电容值的增量ΔC，这就是电容式传感器的工作原理。位移传感

器——电容式位移传感器原理变极距式电容传感器位移传感器——电容式位移传感器原理变极距式电容传感器变面积式电容式传感器位移传感器——电容式位移传感器原理变极距式电容传感器变面积式电容式传感器变介电常数电容式传感器位移传感器——电容式位移传感器测量电路位移传感器——电容式位移传感器应用开

槽弹簧测杆固定电极活动电极竖直方向变面积式电容传感器测量哪个方向位移？什么类型电容传感器？位移传感器——电容式位移传感器电容式传感器能否用于液位测量？答案：电容式传感器能够测量普通液体的液位，通过改变两个极板间介质的介电常数来改变

电容参数；对于导电液体，不能直接测量。位移传感器——电容式位移传感器电容式传感器能否用于液位测量？答案：导电液体使两个极板短路，不能构成电容。若需要测量导电液体时，应在两个极板间加入绝缘介质，通过改变两极板相互覆盖的有效面积来改变电容参数。位移传感器——

电感式位移传感器电感式位移传感器是利用电磁感应把位移转换成线圈的自感系数或互感系数的变化，再由测量转换电路转换为电压或电流的变化量，实现非电量到电量的转换。位移传感器——电感式位移传感器电感式位移传感器具有结构简单、工作可靠、寿命长、灵敏度高、分辨率高、线性度好、稳定性比较好等优点，还

可以实现信息的远距离传输、记录、显示和控制，因此广泛应用在工业自动控制系统中。位移传感器——电感式位移传感器自感式传感器主要由铁心、线圈和衔铁组成。工作时，衔铁通过测杆（或转轴）与被测物体相接触，被测物体的直线位移或角位移的变化转

换为线圈电感量的变化。自感式传感器位移传感器——电感式位移传感器自感式传感器变隙式电感传感器常用于微小位移的测量线性区较小，灵敏度较低，在工业中用的不多变截面式电感传感器螺线管式电感传感器适用于测量比较大的位移位移传感器——电感式位移传感器差动变压器式传感器是把被测

位移量的变化转换为一次绕组与二次绕组间互感系数M的变化。差动变压器式传感器位移传感器——电感式位移传感器当一次绕组接入激励电源后，二次绕组就将产生感应电动势，当两者间的互感系数变化时，感应电动势也产生相应的变化。差动变

压器式传感器位移传感器——电感式位移传感器差动变压器式传感器一次侧线圈二次侧线圈衔铁测杆位移传感器——电感式位移传感器测量电路位移传感器——电感式位移传感器应用被测物体运动衔铁3偏离中间位置线圈2的互感系数发生变化输出交流电压信号测杆5运动位移传感器——光电式位移传感器光电式

位移传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。它首先把被测对象的位移量转化成光信号，然后借助光电元件将光信号转换成电信号。位移传感器——光电式位移传感器光电式位移传感器能够实现非接触测量，并且具有结构简单、精度高、反应快等优点，因此广泛应用在检测领域和控制系统中。位移传感器

——光电式位移传感器光电管位移传感器——光电式位移传感器光电管入射光照射阴极电子从阴极逸出汇聚到阳极形成电子流形成光电流位移传感器——光电式位移传感器光敏电阻位移传感器——光电式位移传感器光敏电阻是采用半导体材料制成的，利用内光电效应工作的光电元件。有光照时，光敏电阻的阻值变

小，流过的电流随着光照强的增强大而增大，从而实现光电转换。光敏电阻位移传感器——光电式位移传感器光敏晶体管光敏二极管光敏三极管位移传感器——光电式位移传感器工作时，光敏二极管处于反向偏置状态，当有光照时，二极管导通，把光信号转换成了电信号。光敏晶体管

位移传感器——光电式位移传感器光敏三极管内有两个PN结，灵敏度高。工作时，光敏三极管集电结反向偏置，发射结正向偏置，当光线通过透明窗口照射集电结时，三极管导通，把光信号转换成了电信号。光敏晶体管位移传感器——光电式位移传感器光电池位移传感器——光电式位移传感器光电池光电池是

利用光生伏特效应制成的一种自发电式的光电元件，它受到光照时自身产生一定方向的电动势，即将光能转换成电能。位移传感器——光电式位移传感器应用光源编码盘光电元件位移传感器——光电式位移传感器测量时，光电编码器将直线位移（或角位移）转换成光电元件的脉冲信号，根据计数器对脉冲个

数进行增减计数，从而判断编码盘旋转的角度及位移。应用2024/12/2谢谢欣赏