傳感器知識
通常傳感器在滿量程范圍內(nèi)各點的分辨力并不相同,因此常用滿量程中能使輸出量產(chǎn)生階躍變化的輸入量中的最大變化值作為衡量分辨力的指標(biāo)。上述指標(biāo)若用滿量程的百分比表示,則稱為分辨率。
電阻式傳感器
電阻式傳感器是將被測量,如位移、形變、力、加速度、濕度、溫度等這些物理量轉(zhuǎn)換式成電阻值這樣的一種器件。主要有電阻應(yīng)變式、壓阻式、熱電阻、熱敏、氣敏、濕敏等電阻式傳感器件。
電阻應(yīng)變式傳感器
傳感器中的電阻應(yīng)變片具有金屬的應(yīng)變效應(yīng),即在外力作用下產(chǎn)生機(jī)械形變,從而使電阻值隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。電阻應(yīng)變片主要有金屬和半導(dǎo)體兩類,金屬應(yīng)變片有金屬絲式、箔式、薄膜式之分。半導(dǎo)體應(yīng)變片具有靈敏度高(通常是絲式、箔式的幾十倍)、橫向效應(yīng)小等優(yōu)點。
壓阻式傳感器
壓阻式傳感器是根據(jù)半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)在半導(dǎo)體材料的基片上經(jīng)擴(kuò)散電阻而制成的器件。其基片可直接作為測量傳感元件,擴(kuò)散電阻在基片內(nèi)接成電橋形式。當(dāng)基片受到外力作用而產(chǎn)生形變時,各電阻值將發(fā)生變化,電橋就會產(chǎn)生相應(yīng)的不平衡輸出。
用作壓阻式傳感器的基片(或稱膜片)材料主要為硅片和鍺片,硅片為敏感 材料而制成的硅壓阻傳感器越來越受到人們的重視,尤其是以測量壓力和速度的固態(tài)壓阻式傳感器應(yīng)用最為普遍。
熱電阻傳感器
熱電阻傳感器主要是利用電阻值隨溫度變化而變化這一特性來測量溫度及與溫度有關(guān)的參數(shù)。在溫度檢測精度要求比較高的場合,這種傳感器比較適用。目前較為廣泛的熱電阻材料為鉑、銅、鎳等,它們具有電阻溫度系數(shù)大、線性好、性能穩(wěn)定、使用溫度范圍寬、加工容易等特點。用于測量 -200 ℃ ~ +500 ℃ 范圍內(nèi)的溫度。
傳感器的遲滯特性
遲滯特性表征傳感器在正向(輸入量增大)和反向(輸入量減小)行程間輸出 - 一輸入特性曲線不一致的程度,通常用這兩條曲線之間的最大差值 △ max 與滿量程輸出 f·s的百分比表示,遲滯可由傳感器內(nèi)部元件存在能量的吸收造成。
傳感器的選用
傳感器千差萬別,即便對于相同種類的測定量也可采用不同工作原理的傳感器,因此,要根據(jù)需要選用最適宜的傳感器。
(1) 測量條件
如果誤選傳感器,就會降低系統(tǒng)的可靠性。為此,要從系統(tǒng)總體考慮,明確使用的目的以及采用傳感器的必要性,絕對不要采用不適宜的傳感器與不必要的傳感器。測量條件列舉如下,即測量目的,測量量的選定,測量的范圍,輸入信號的帶寬,要求的精度,測量所需要的時間,過輸入發(fā)生的頻繁程度。
(2) 傳感器的性能
選用傳感器時,要考慮傳感器的下述性能,即精度,穩(wěn)定性,響應(yīng)速度,模擬信號或者數(shù)字信號,輸出量及其電平,被測對象特性的影響,校準(zhǔn)周期,過輸人保護(hù)。
(3) 傳感器的使用條件
傳感器的使用條件即為設(shè)置的場所,環(huán)境 ( 濕度、溫度、振動等 ) ,測量的時間,與顯示器之間的信號傳輸距離,與外設(shè)的連接方式,供電電源容量。
(注:該資料為參考內(nèi)容,并非教材資料)