1、傳感器原理復習提綱 傳感器原理復習提綱第一章 第一章 緒論 緒論1. 檢測系統的組成。傳感器 測量電路 輸出單元把被測非電量轉換成為與之有確定對應關系，且便于應用的某些物理量（通常為電量）的 測量裝置。把傳感器輸出的變量變換成電壓或電流信號，使之能在輸出單元的指示儀上指示或記錄儀上記錄；或者能夠作為控制 系統的檢測或反饋信號。指示儀、記錄儀、累加器、報警器、數據處理電路等。2. 傳感器的定義及組成。定義 能感受被測量并按一定規(guī)律轉換成可

2、用輸出信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉換元件組成。敏感元件 轉換元件 轉換電路 組成直接感受被測量，并輸出與被測量成確定關系的物理量。敏感元件的輸出就是它的輸入，摶換成電路參量。上述電路參數接入基本轉換電路，便可轉換成電量輸出。3. 傳感器的分類。工作機理 物理型、化學型、生物型構成原理 結構型（物理學中場的定律）、物性型:物質定律能量轉換 能量控制型、能量轉換型物理原理 電參量式傳感器、磁電傳感器、壓電式傳感器用途 位移、壓力、振

3、動、溫度4. 什么是傳感器的靜態(tài)特性和動態(tài)特性。靜特性 輸入量為常量，或變化極慢動特性 輸入量隨時間較快地變化時5. 列出傳感器的靜態(tài)特性指標，并明確各指標的含義。2 30 1 2 3nn y a a x a x a x a x ? ? ? ? ? ? ?x 輸入量，y 輸出量，a0 零點輸出，a1 理論靈敏度，a2 非線性項系數靈敏度 傳感器在穩(wěn)態(tài)下，輸出的變化量與引起該變化量的輸入變化量之比。表征傳感器對輸入量變化的反應能力線性傳感

4、器 非線性傳感器遲滯 正（輸入量增大）反（輸入量減?。┬谐讨休敵鲚斎肭€不重合稱為遲滯。產生遲滯的原因：由于傳感器敏感元件材料的物理性質和機械另部件的缺陷所造成的，如彈性敏感元件彈性滯后、 運動部件摩擦、 傳動機構的間隙、緊固件松動等。傳感器的實際輸入-輸出曲線的線性程度。 線性度4 種典型特性曲線k y x ? ? ?% 100 2max ? ? ?FSH YH ?絕對誤差-修正值相對誤差—

5、—最大允許誤差（看例題）（1）正態(tài)分布（2）隨機誤差的評價指標（3）測量的極限誤差其標準差為σ，如果其中某一項殘差 ，則該項為壞值 3 d V ? ?8. 絕對誤差，相對誤差的概念及計算。絕對誤差 1.絕對誤差是示值與被測量真值之間的差值，是一個有大小、有正負、有單位的量。1.實際絕對誤差△x=x-A02.在實際中用精度高一級的示值代替真值 A0，，即實際值 A 代替真值 A0。3.修正值 C= —Δx相對誤差 相對誤差是絕對誤差與被測

6、量的約定值之比。1.實際相對誤差2.示值相對誤差3.滿度（引用）相對誤差4.最大允許誤差 ，儀表最大滿度誤差不許超過準確度等級的百分數5.示值相對誤差γx 與準確度等級 a 的關系 ，被測量的值應大于其測量上限的 2/3。9. 隨機誤差的評價指標和極限誤差。正態(tài)分布曲線的算術平均值和均方根誤差 評價指標算術平均值1 21nn iix x x x x n

7、 n ?? ??? ? ? ?標準差單次測量殘差代替隨機誤差：貝塞爾公式算術平均值測量計算 單次測量隨機誤差在－δ至＋δ范圍內概率為：?? ??? ????? ????d e d e P ? ?? ??? ? ? ?02 2 22222221 ) (經變換 ，上式變?yōu)?202 ( ) 2 ( ) 2t t P e dt t ? ?? ? ? ? ? ?算術平均值被測量的算術平均值與真值之差當多個測量列算術平均值誤差為正態(tài)分布時

8、，得到測量列算術平均值的極限誤差表達式為式中的 t 為置信系數， 為算術平均值的標準差。10. 系統誤差的發(fā)現，系統誤差的減弱和消除方法。發(fā)現 1）理論分析及計算：因測量原理或使用方法不當引入系統誤差時，可以通過理論分析和計算的方法加以修正。2）實驗對比法：實驗對比法是改變產生系統誤差的條件進行不同條件的測量，以發(fā)現系統誤差，這種方法適用于發(fā)現恒定系統誤差。3）殘余誤差觀察法：根據測量列的各個殘余誤差的大小和符號變化規(guī)律，直接由誤差

9、數據或誤差曲線圖形來判斷有無系統誤差，這種方法主要適用于發(fā)現有規(guī)律變化的系統誤差。4）殘余誤差校核法① 用于發(fā)現累進性系統誤差——馬利科夫準則 ② 用于發(fā)現周期性系統誤差——阿卑-赫梅特準則% 100 ? ? ? xxx ?% 100 ? ? ? AxA ?% 100 ? ? ?nn xx r100% % mnmnx a x ? ? ? ? ?xx a nx % ? ?22 2 21 1 2ni n in n? ? ? ? ? ? ?