传感器的概念及特性
30页1、传感器的概念及特性2024-02-01目录传感器基本概念传感器分类与原理传感器主要特性参数传感器选型与应用注意事项传感器技术发展趋势与挑战总结回顾与展望未来01传感器基本概念定义传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。作用传感器是实现自动检测和自动控制的首要环节,其性能好坏直接影响到整个系统的性能。定义与作用传感器技术经历了结构型、固体型、智能型等阶段,随着微电子、计算机、通信等技术的发展,传感器技术不断取得新的突破。发展历程传感器正朝着微型化、多功能化、智能化、网络化等方向发展,同时,新原理、新材料、新工艺的不断涌现,为传感器技术的发展提供了广阔的空间。发展趋势发展历程及趋势工业自动化智能家居汽车电子航空航天应用领域举例传感器在工业自动化领域应用广泛,如温度、压力、流量、液位等参数的检测与控制。汽车电子化程度的提高,使得传感器在汽车电子领域的应用越来越广泛,如氧传感器、爆震传感器等。传感器在智能家居领域也发挥着重要作用,如烟雾报警器、红外传感器等。传感器在航
2、空航天领域的应用也十分重要,如加速度计、陀螺仪等惯性传感器。02传感器分类与原理03生物型传感器利用生物体或生物物质特有的功能来测量各种参数的传感器,如酶传感器、免疫传感器等。01物理型传感器基于物理效应进行测量的传感器,如压电效应、光电效应、热电效应等。02化学型传感器利用化学反应原理来测量物质的成分、浓度等参数的传感器,如气体传感器、湿度传感器等。按测量原理分类输出信号为模拟量,如电压、电流等连续变化的物理量,便于进行信号处理和传输。模拟传感器数字传感器开关型传感器输出信号为数字量,如二进制代码,可直接与数字系统或计算机接口相连,抗干扰能力强。输出信号为开关量,只有两个状态,通常用于监测物体的存在或某一参数是否超过设定值。030201按输出信号分类利用电阻应变效应原理来测量力、压力、位移等参数的传感器,具有结构简单、测量精度高等特点。电阻式传感器电容式传感器电感式传感器压电式传感器将被测量的变化转换为电容量变化的传感器,广泛应用于压力、位移、液位等测量领域。利用电磁感应原理来测量位移、振动等参数的传感器,具有非接触式测量、高灵敏度等优点。基于压电效应原理来测量力、加速度等参数的传感
3、器,具有测量精度高、响应速度快等特点。常见传感器原理简介03传感器主要特性参数指传感器在稳态工作情况下输出量变化对输入量变化的比值,它反映了传感器对被测量变化的反应能力。指传感器在规定的测量范围内所能检测出的输入量的最小变化量,即传感器对输入量微小变化的分辨能力。灵敏度与分辨率分辨率灵敏度线性度指传感器输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离拟合直线的程度,它反映了传感器输入输出关系的非线性误差。迟滞性指传感器在输入量由小到大(正行程)及输入量由大到小(反行程)变化期间其输入输出特性曲线不重合的程度,它反映了传感器在正反行程期间输出-输入特性曲线之间的差异。线性度与迟滞性稳定性与可靠性稳定性指传感器在长时间工作过程中,其输出量随时间的变化程度,它反映了传感器保持其性能不变的能力。可靠性指传感器在规定的条件下和规定的时间内,能够完成规定功能的能力,它是衡量传感器质量的重要指标之一。指传感器在多次按相同方式输入时,其输出特性的一致性程度。重复性指传感器在受到外界干扰(如电磁场、温度、湿度等)时,能够保持其性能稳定的能力。抗干扰能力指传感器对随时间变化的输入量的响应特性,包括响应时间、超调量等指
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