传感器与检测技术总结
第一章传感器概述
1. 定义:传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某物理量的测量装置,能完成检测任务。
2. 组成:传感器由敏感元件,转换元件,转换电路组成。敏感元件是直接感受被测量,并输出与被测量成确定关系的物理量;转换元件把敏感元件的输出作为它的输入,转换成电路参量;上述电路参数接入基本转换电路,便可转换成电量输出。 3. 分类:
1)按工作机理分类:按学科原理规律和效应,可分为物理型、化学型、生物型。按构成原理可分为结构型(利用物理学定律构成)、物性型(利用物质的某种或某些客观属性构成)和复合型(将中间环节与物性型敏感元件复合而成)。
2)按能量转换分类:能量控制型(无源传感器)(电阻式、电容式和电感式等)、能量转换型(有源传感器)(压电式、热电式、压阻式等)
3)按输入量分类:有机、光、电和化学等传感器 4)按输出信号的性质分类:模拟式传感器和数字式传感器。 4. 静态特性:
传感器的静态特性值得是当被测量的值处
于稳定状态时的输入—输出关系。
1) 线性度:传感器输出和输入之间数量关系的线性程度。
2) 灵敏度:传感器的输出量增量△y与引起输出量增量△y的输入量增量△x的比值。对于线性传感器,他的灵敏度就等于他的静态特性的斜率
3) 迟滞特性:传感器在正(输入量增大)反(输入量减小)行程期间其输入—输出特性曲线不重合的现象。 4) 重复性:传感器在输入量按同一方向做全量程连续多次变化时,所得特性曲线不一致的程度。
5) 漂移:在外界的干扰下,输出量发生与输入量无关的、不需要的变化。包括零点漂移和灵敏度漂移。又可分为时间漂移和温度漂移。
第二章应变式传感器
1. 工作原理:电阻应变片的工作原理是基于应变效应的,及在导体产生机械形变时,它的电阻值相应发生变化。用应变片测量应变或应力时,在外力作用下,被测对象产生微小机械变形的,应变片随着发生相同的变化,同时应变片电阻值也发生相应变化。当侧地应变片电阻值变化量ΔR时,便可得到被测对象的应变值。由σ=E∙ε可知应力值ζ正比于应变ε,而试件应变ε正比于电阻值的变化,所以应力ζ正比于电阻值的变化。 2. 应变片特性:
1)电阻应变片的种类:金属电阻应变片(敏感栅(丝式、箔式、薄膜式)、基片、覆盖层和引线等)和半导体电阻应变片
2)电阻丝的灵敏度系数k0:通常把单位应变能引起的电阻值变化成为电阻丝的灵敏度系数。其物理意义是单位应变所引起的电阻相对变化量,其表达式为k0= 1+2μ+λE 。它受两个因素影响:一个是受力后材料几何尺寸的变化,即(1+2μ),另一个是手里后材料的电阻率发生的变化,即(Δρ/ρ)/ε。 3)应变片的灵敏系数k:在规定条件下通过实测来确定。 4)横向效应:将直的金属丝绕在敏感栅后,虽然长度不变,应变状态相同,但由于应变片的敏感栅的电阻变化较小,因而其灵敏度系数k较电阻丝的灵敏系数k0小,这种现象称为应变片的横向效应。 5)应变片的其他特性:①机械滞后、零漂和蠕变。②应变极限和疲劳寿命。
③最大工作电流和绝缘电阻。④动态响应特性。
3. 应变片两种温度补偿方法:有线路补偿法和应变片自补偿法。
4. 电阻应变片的测量电路(直流电桥)平衡条件:R1R4=R2R3
灵敏度:○1单臂电桥:KEv=○2半桥:Kv=E○3全桥:K42
v=E
输出电压:○1单臂电桥:UE∆R0=∙12半桥:U∆R4R
0=E
12∙
R3全桥:U∆R1
0=E∙1R
1
第三章电感式传感器
1. 电感式传感器的工作原理:由 L=N2N2μ0S0Rm
=
2δ
可知,
当线圈匝数为常数时,电感L仅是磁通路中磁阻Rm的函数,只要改变S或S0均可导致电感变化,正是基于这种原理,变阻式传感器有以下分类:变磁阻式传感器、互感式传感器、电涡流式传感器
2. 互感式传感器工作原理:当一次绕组ω1加以激励电压u1时,据变电器的工作原理,在两个二次绕组ω2a和ω2b中会产生感应电势E2aE2b。如工艺保证变压器结构完全对称,则有u2=E2a−E2b=0,即差动变压器输出电压为0。
测量电路:差动整流电路、相敏检波电路 3. 电涡流式传感器形成范围: 1)径向形成范围:
(1)电涡流径向形成的范围大约在传感器线圈外径ras的1.8~2.5倍范围内,且分布不均匀。
(2)电涡流密度在短路环半径r=0处为零。
(3)电涡流的最大值在r=ras附近的一个狭窄区域内。 (4)可以用一个平均半径为ras(ras=(ri+ra/2)短路环来集中表示分散的电涡流 2)强度和距离的关系:
(1)电涡流强度与强度与距离x呈非线性关系,且随着x/ras的增加而迅速减小
(2)当利用电涡流式传感器测量位移时,只有在x/ras≤1的范围才能得到较好的线性和较高的灵敏度。金属导体表面的涡流强度为I2=I1 1
as
3)电涡流的轴向贯穿深度:涡流的形成范围和渗透深度与h=5000 有关。
4. 电感式传感器采用差动形式原因:改善灵敏度、提高线性度
第四章电容式传感器
1. 电容式传感器工作原理:有绝缘介质分开的两个平行金属板组成的平板电容器,其电容量为C=εA
ε为介
电常数,ε=εd
0·εr 其中ε0真空介电常数,εr极板间介质相对介电常数;A为两平行极板间所覆盖的面积;d为两平行板间的距离。如果保持两个参数不变,而改变其中一个参数,就可以吧参数的变化转换为电容量的变化,通过测量电路可转换为电量输出。
电容式传感器可分为变极距型、变面积型和变介质
2. 三种振动因子:压电式振动因子、电伸缩式振动因
型3种类型。
子、磁伸缩式振动因子
电容式传感器做成差动式之后,灵敏度提高一倍,而且3. 发射用的超声波传感器的驱动方式有自激型与他激非线性误差大大降低。(*理论推导P57)
型之分。
2. 变极距型电容式传感器:C与Δd呈近似线性(非线
4. 逆光电效应将高频电振动转换成高频机械振动,从性)关系(初始电容Cεε
0=0rAΔd,电容量增
而产生超声波,可以作为发射探头;而利用正压电效应,0
大ΔC,经简化后 C=C∆d
将超声振动波转换成电信号,可用为接收探头。 0+C0
d
变面积型电容式传感器:C与角位移0
θ呈线性关系
第十章半导体传感器
C=C−Cθ
001. 半导体气敏传感器的材料:气敏电阻
变介质型电容式传感器:π
C变化与电介质εr2的移动量L2. 湿敏传感器的材料:氯化锂湿敏电阻;半导体陶瓷呈线性关系∆C εr2−1 L
湿敏电阻
C0
=
L0
∆C3. 色敏传感器的材料:光电二极管 3.灵敏度:s=0
1
∆C 0εrb第十一章检测技术基础 ∆C
∆d
=d、s=
∆x
=
εd
(变
1. 测量方法:
面积)、s=
1
1)直接测量、间接测量和组合测量; θ
=π
2)等精度测量与不等精度测量;
4. 电容式传感器的非线性误差δ为:δ 3)偏差是测量、零位式测量和微差式测量。 2. 测量误差表示方法: 100%= ∆d
d×100%
1)绝对误差 Δ=X-L Δ为绝对误差;X为测量值;5. 测量电路(五种)0
:调频测量电路、运算放大器式电L为真实值 ; 路、二极管双T型交流电桥、脉冲宽度调制电路、变2)相对误差 δ=(Δ / L)*100 % δ为相对误差;压器电桥。 Δ为绝对误差;L为真实值;
3)引用误差 γ =Δ /(测量范围上限—测量范围第五章压电式传感器
下限); 1. 压电式传感器是典型的有源传感器(有源传感器无
4)基本误差:仪表在规定的标准条件下所具有的误差; 需外加激励)。
5)附加误差:仪表的使用条件偏离额定条件下出现2. 压电效应:某些电介质,当沿着一定方向对其实力的误差。
而是他变形时,其内部就产生极化现象,同时在他3. 误差分类:1)系统误差;2)随机误差;3)粗大误的两个表面上便产生符号相反的电荷,当外力去掉差
后,它又重新恢复到不带电状态,这种现象称为压4. 确定误差的方法:1)逐项分析法;2)实验统计法 电效应。
5. 最小二乘法的应用:
3. 压电式传感器的测量电路:需要接入一个高输入阻最小二乘法的原理就是要获得最可信赖的测量结果,是抗的前置放大器
使各测量值的残余误差平方和为最小。 4. 电压放大器与电荷放大器的优缺点:
6.测量系统组建原则 1)电压放大器的优点:又很好的高频效应,有广泛的1)开放式系统和规范化设计;2)先总体后局部;3)应用前景。 指标分解留有余地;4)性价比高
缺点:不能用于静态力测量,配合使用时连接电缆不能7. **例 11-1:有一组测量值为 237.4、237.2、237.9、太长。
237.1、238.1、237.5、237.4、237.6、237.6、237.4,2)电荷放大器的优点:放大器的输出电压U0与电缆求测量结果。
电容Cc无关,且与Q成正比。
缺点:电路较复杂,调整也较困难。 第六章磁敏式传感器
1. 磁电感应式传感器是利用导体和磁场发生相对运动产生电动势的,它不需要辅助电源就能把被测对象的机械量转换层已与测量的电信号,是有源传感器。
磁电感应式传感器工作原理:
根据电磁感应定律,当ω匝数线圈在恒定磁场内
运动时,没穿过线圈的磁通为Φ,则线圈内大感应电动势E与磁通变化率 dφdφ
d ,有以下关系:E=−ωl
d,根据这一原理,可分为变通磁式和横磁通式。 l
2. 霍尔式传感器与哪些物理量有关:
(霍尔式传感器广泛用于电磁测量)电流、磁场、压力、加速度、震动等方面
3. 霍尔式传感器为载流半导体在磁场中有电磁效应
(霍尔效应)而输出电动势的一种传感器。
4. 磁阻效应:当一个载流导体置于磁场中,其电阻会
随磁场而变化,这种现象称为~~~ 。
第七章热电式传感器 sn−1101.热点效应:两种不同的金属A和B构成下图闭合回路,−1ςx 0.09将它们的两个节点中的一个进行加热,使其温度为T,而另一点置于室温T测量结果为x=237.52 ± 0.09 (Pa=0.6827) 0中,则在闭合回路中会产或 x=237.52 ± 3 ×0.09=237.52 ± 0.27 P生热电势,用Ea=AB T,T0 表示,这一现象称为热电效应,把两种不同金属的这种组合叫做热电偶。热电
效应原理图: 2. 计算公式7-3:(三个都会):
E AB T,T0 =eAB T −eA T,T0 −eAB T0 +eB T,T0 =[e
AB T −eAB T0 ]−[eA T,T0 −eB T,T0
=kN
Te T−T0 lnAN第十九章多传感器数据融合技术
B
− T
δA−δB dt EAB T,T0 =eAB T −eAB T0
=k1. 传感器信息融合方法分为4类:组合、综合、融合和相关。
(T−TN0)lnAB
2. 信息融合的关键技术包括数据转换、数据相关、EAB T,T0 =eAB T −c=f(T)
生态数据库和融合计算。
3. 热电偶基本定律:1)中间导体定律;2)参考电3. 信息融合方法有3类:嵌入约束法、证据组合法极定律;3)中间温度定律
和人工神经网络法。 4. 热电阻传感器的测温原理:是利用导体的电阻值随
温度变化而变化的原理进行测温的。
5. 热电偶温度补偿方法:1)冰水保温瓶方式(冰点器方式); 2)恒温槽方式;3)冷端自动补偿方式(补偿电桥法) 4)计算修正法。
6. 内部引线方式有两线制、三线制和四线制3种 7. 热敏电阻:是由一些金属氧化物采用不同比例的配方,经高温烧结而成的,然后采用不同的封装形式制成各种形状。
热敏电阻具有的优点:1)电阻温度系数大,灵敏度高;2)结构简单;3)电阻率高,热惯性小 第八章光电式传感器
1. 光电效应分类:外光电效应和内光电效应两大类。 1)外光电效应:在光线作用下,能使电子溢出物体表面的现象称为外光电效应;
光电效应方程:hv=1
2
为电子逸出速度)
2mv0+A0(m为电子质量;v0 2)内光电效应:受光照的物体导电率1
R发生变化,或产生电动势的效应为内光电效应。(1)光电导效应;(2)光生伏特效应
2. 光电管的工作原理是基于外光电效应的器件;
光电倍增管的工作原理是基于外光电效应的器件; 光敏电阻的工作原理是基于内光电效应的器件; 光电池的工作原理是基于光生伏特效应。
3. 光电管的主要性能:伏安特性;光照特性;光谱特性
4. 光倍增管:
5. 光纤传感器的调制原理:1)强度调制; 2)相位调制原理3)频率调制原理;4)偏振调制
6. 光纤传感器可以分为两大类:一类是功能型(传感型)传感器;另一类是非功能型(传光型)传感器。功能型传感器是利用光纤本身的特性把光纤作为敏感元件,被测量对光纤内传输的光进行调制,再通过调制过的信号得到被测信号。非功能型传感器,光纤仅作为信息的传输介质。
7. 光热效应:红外线的最大特点是具有光热效应,可以辐射能量,它是光谱中的最大光热效应区。 第九章超声波传感器
1. 超声波发声方法有电气式和机械式,电气式的驱动原理有压电式、电伸缩式和磁伸缩式。
传感器与检测技术总结
第一章传感器概述
1. 定义:传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某物理量的测量装置,能完成检测任务。
2. 组成:传感器由敏感元件,转换元件,转换电路组成。敏感元件是直接感受被测量,并输出与被测量成确定关系的物理量;转换元件把敏感元件的输出作为它的输入,转换成电路参量;上述电路参数接入基本转换电路,便可转换成电量输出。 3. 分类:
1)按工作机理分类:按学科原理规律和效应,可分为物理型、化学型、生物型。按构成原理可分为结构型(利用物理学定律构成)、物性型(利用物质的某种或某些客观属性构成)和复合型(将中间环节与物性型敏感元件复合而成)。
2)按能量转换分类:能量控制型(无源传感器)(电阻式、电容式和电感式等)、能量转换型(有源传感器)(压电式、热电式、压阻式等)
3)按输入量分类:有机、光、电和化学等传感器 4)按输出信号的性质分类:模拟式传感器和数字式传感器。 4. 静态特性:
传感器的静态特性值得是当被测量的值处
于稳定状态时的输入—输出关系。
1) 线性度:传感器输出和输入之间数量关系的线性程度。
2) 灵敏度:传感器的输出量增量△y与引起输出量增量△y的输入量增量△x的比值。对于线性传感器,他的灵敏度就等于他的静态特性的斜率
3) 迟滞特性:传感器在正(输入量增大)反(输入量减小)行程期间其输入—输出特性曲线不重合的现象。 4) 重复性:传感器在输入量按同一方向做全量程连续多次变化时,所得特性曲线不一致的程度。
5) 漂移:在外界的干扰下,输出量发生与输入量无关的、不需要的变化。包括零点漂移和灵敏度漂移。又可分为时间漂移和温度漂移。
第二章应变式传感器
1. 工作原理:电阻应变片的工作原理是基于应变效应的,及在导体产生机械形变时,它的电阻值相应发生变化。用应变片测量应变或应力时,在外力作用下,被测对象产生微小机械变形的,应变片随着发生相同的变化,同时应变片电阻值也发生相应变化。当侧地应变片电阻值变化量ΔR时,便可得到被测对象的应变值。由σ=E∙ε可知应力值ζ正比于应变ε,而试件应变ε正比于电阻值的变化,所以应力ζ正比于电阻值的变化。 2. 应变片特性:
1)电阻应变片的种类:金属电阻应变片(敏感栅(丝式、箔式、薄膜式)、基片、覆盖层和引线等)和半导体电阻应变片
2)电阻丝的灵敏度系数k0:通常把单位应变能引起的电阻值变化成为电阻丝的灵敏度系数。其物理意义是单位应变所引起的电阻相对变化量,其表达式为k0= 1+2μ+λE 。它受两个因素影响:一个是受力后材料几何尺寸的变化,即(1+2μ),另一个是手里后材料的电阻率发生的变化,即(Δρ/ρ)/ε。 3)应变片的灵敏系数k:在规定条件下通过实测来确定。 4)横向效应:将直的金属丝绕在敏感栅后,虽然长度不变,应变状态相同,但由于应变片的敏感栅的电阻变化较小,因而其灵敏度系数k较电阻丝的灵敏系数k0小,这种现象称为应变片的横向效应。 5)应变片的其他特性:①机械滞后、零漂和蠕变。②应变极限和疲劳寿命。
③最大工作电流和绝缘电阻。④动态响应特性。
3. 应变片两种温度补偿方法:有线路补偿法和应变片自补偿法。
4. 电阻应变片的测量电路(直流电桥)平衡条件:R1R4=R2R3
灵敏度:○1单臂电桥:KEv=○2半桥:Kv=E○3全桥:K42
v=E
输出电压:○1单臂电桥:UE∆R0=∙12半桥:U∆R4R
0=E
12∙
R3全桥:U∆R1
0=E∙1R
1
第三章电感式传感器
1. 电感式传感器的工作原理:由 L=N2N2μ0S0Rm
=
2δ
可知,
当线圈匝数为常数时,电感L仅是磁通路中磁阻Rm的函数,只要改变S或S0均可导致电感变化,正是基于这种原理,变阻式传感器有以下分类:变磁阻式传感器、互感式传感器、电涡流式传感器
2. 互感式传感器工作原理:当一次绕组ω1加以激励电压u1时,据变电器的工作原理,在两个二次绕组ω2a和ω2b中会产生感应电势E2aE2b。如工艺保证变压器结构完全对称,则有u2=E2a−E2b=0,即差动变压器输出电压为0。
测量电路:差动整流电路、相敏检波电路 3. 电涡流式传感器形成范围: 1)径向形成范围:
(1)电涡流径向形成的范围大约在传感器线圈外径ras的1.8~2.5倍范围内,且分布不均匀。
(2)电涡流密度在短路环半径r=0处为零。
(3)电涡流的最大值在r=ras附近的一个狭窄区域内。 (4)可以用一个平均半径为ras(ras=(ri+ra/2)短路环来集中表示分散的电涡流 2)强度和距离的关系:
(1)电涡流强度与强度与距离x呈非线性关系,且随着x/ras的增加而迅速减小
(2)当利用电涡流式传感器测量位移时,只有在x/ras≤1的范围才能得到较好的线性和较高的灵敏度。金属导体表面的涡流强度为I2=I1 1
as
3)电涡流的轴向贯穿深度:涡流的形成范围和渗透深度与h=5000 有关。
4. 电感式传感器采用差动形式原因:改善灵敏度、提高线性度
第四章电容式传感器
1. 电容式传感器工作原理:有绝缘介质分开的两个平行金属板组成的平板电容器,其电容量为C=εA
ε为介
电常数,ε=εd
0·εr 其中ε0真空介电常数,εr极板间介质相对介电常数;A为两平行极板间所覆盖的面积;d为两平行板间的距离。如果保持两个参数不变,而改变其中一个参数,就可以吧参数的变化转换为电容量的变化,通过测量电路可转换为电量输出。
电容式传感器可分为变极距型、变面积型和变介质
2. 三种振动因子:压电式振动因子、电伸缩式振动因
型3种类型。
子、磁伸缩式振动因子
电容式传感器做成差动式之后,灵敏度提高一倍,而且3. 发射用的超声波传感器的驱动方式有自激型与他激非线性误差大大降低。(*理论推导P57)
型之分。
2. 变极距型电容式传感器:C与Δd呈近似线性(非线
4. 逆光电效应将高频电振动转换成高频机械振动,从性)关系(初始电容Cεε
0=0rAΔd,电容量增
而产生超声波,可以作为发射探头;而利用正压电效应,0
大ΔC,经简化后 C=C∆d
将超声振动波转换成电信号,可用为接收探头。 0+C0
d
变面积型电容式传感器:C与角位移0
θ呈线性关系
第十章半导体传感器
C=C−Cθ
001. 半导体气敏传感器的材料:气敏电阻
变介质型电容式传感器:π
C变化与电介质εr2的移动量L2. 湿敏传感器的材料:氯化锂湿敏电阻;半导体陶瓷呈线性关系∆C εr2−1 L
湿敏电阻
C0
=
L0
∆C3. 色敏传感器的材料:光电二极管 3.灵敏度:s=0
1
∆C 0εrb第十一章检测技术基础 ∆C
∆d
=d、s=
∆x
=
εd
(变
1. 测量方法:
面积)、s=
1
1)直接测量、间接测量和组合测量; θ
=π
2)等精度测量与不等精度测量;
4. 电容式传感器的非线性误差δ为:δ 3)偏差是测量、零位式测量和微差式测量。 2. 测量误差表示方法: 100%= ∆d
d×100%
1)绝对误差 Δ=X-L Δ为绝对误差;X为测量值;5. 测量电路(五种)0
:调频测量电路、运算放大器式电L为真实值 ; 路、二极管双T型交流电桥、脉冲宽度调制电路、变2)相对误差 δ=(Δ / L)*100 % δ为相对误差;压器电桥。 Δ为绝对误差;L为真实值;
3)引用误差 γ =Δ /(测量范围上限—测量范围第五章压电式传感器
下限); 1. 压电式传感器是典型的有源传感器(有源传感器无
4)基本误差:仪表在规定的标准条件下所具有的误差; 需外加激励)。
5)附加误差:仪表的使用条件偏离额定条件下出现2. 压电效应:某些电介质,当沿着一定方向对其实力的误差。
而是他变形时,其内部就产生极化现象,同时在他3. 误差分类:1)系统误差;2)随机误差;3)粗大误的两个表面上便产生符号相反的电荷,当外力去掉差
后,它又重新恢复到不带电状态,这种现象称为压4. 确定误差的方法:1)逐项分析法;2)实验统计法 电效应。
5. 最小二乘法的应用:
3. 压电式传感器的测量电路:需要接入一个高输入阻最小二乘法的原理就是要获得最可信赖的测量结果,是抗的前置放大器
使各测量值的残余误差平方和为最小。 4. 电压放大器与电荷放大器的优缺点:
6.测量系统组建原则 1)电压放大器的优点:又很好的高频效应,有广泛的1)开放式系统和规范化设计;2)先总体后局部;3)应用前景。 指标分解留有余地;4)性价比高
缺点:不能用于静态力测量,配合使用时连接电缆不能7. **例 11-1:有一组测量值为 237.4、237.2、237.9、太长。
237.1、238.1、237.5、237.4、237.6、237.6、237.4,2)电荷放大器的优点:放大器的输出电压U0与电缆求测量结果。
电容Cc无关,且与Q成正比。
缺点:电路较复杂,调整也较困难。 第六章磁敏式传感器
1. 磁电感应式传感器是利用导体和磁场发生相对运动产生电动势的,它不需要辅助电源就能把被测对象的机械量转换层已与测量的电信号,是有源传感器。
磁电感应式传感器工作原理:
根据电磁感应定律,当ω匝数线圈在恒定磁场内
运动时,没穿过线圈的磁通为Φ,则线圈内大感应电动势E与磁通变化率 dφdφ
d ,有以下关系:E=−ωl
d,根据这一原理,可分为变通磁式和横磁通式。 l
2. 霍尔式传感器与哪些物理量有关:
(霍尔式传感器广泛用于电磁测量)电流、磁场、压力、加速度、震动等方面
3. 霍尔式传感器为载流半导体在磁场中有电磁效应
(霍尔效应)而输出电动势的一种传感器。
4. 磁阻效应:当一个载流导体置于磁场中,其电阻会
随磁场而变化,这种现象称为~~~ 。
第七章热电式传感器 sn−1101.热点效应:两种不同的金属A和B构成下图闭合回路,−1ςx 0.09将它们的两个节点中的一个进行加热,使其温度为T,而另一点置于室温T测量结果为x=237.52 ± 0.09 (Pa=0.6827) 0中,则在闭合回路中会产或 x=237.52 ± 3 ×0.09=237.52 ± 0.27 P生热电势,用Ea=AB T,T0 表示,这一现象称为热电效应,把两种不同金属的这种组合叫做热电偶。热电
效应原理图: 2. 计算公式7-3:(三个都会):
E AB T,T0 =eAB T −eA T,T0 −eAB T0 +eB T,T0 =[e
AB T −eAB T0 ]−[eA T,T0 −eB T,T0
=kN
Te T−T0 lnAN第十九章多传感器数据融合技术
B
− T
δA−δB dt EAB T,T0 =eAB T −eAB T0
=k1. 传感器信息融合方法分为4类:组合、综合、融合和相关。
(T−TN0)lnAB
2. 信息融合的关键技术包括数据转换、数据相关、EAB T,T0 =eAB T −c=f(T)
生态数据库和融合计算。
3. 热电偶基本定律:1)中间导体定律;2)参考电3. 信息融合方法有3类:嵌入约束法、证据组合法极定律;3)中间温度定律
和人工神经网络法。 4. 热电阻传感器的测温原理:是利用导体的电阻值随
温度变化而变化的原理进行测温的。
5. 热电偶温度补偿方法:1)冰水保温瓶方式(冰点器方式); 2)恒温槽方式;3)冷端自动补偿方式(补偿电桥法) 4)计算修正法。
6. 内部引线方式有两线制、三线制和四线制3种 7. 热敏电阻:是由一些金属氧化物采用不同比例的配方,经高温烧结而成的,然后采用不同的封装形式制成各种形状。
热敏电阻具有的优点:1)电阻温度系数大,灵敏度高;2)结构简单;3)电阻率高,热惯性小 第八章光电式传感器
1. 光电效应分类:外光电效应和内光电效应两大类。 1)外光电效应:在光线作用下,能使电子溢出物体表面的现象称为外光电效应;
光电效应方程:hv=1
2
为电子逸出速度)
2mv0+A0(m为电子质量;v0 2)内光电效应:受光照的物体导电率1
R发生变化,或产生电动势的效应为内光电效应。(1)光电导效应;(2)光生伏特效应
2. 光电管的工作原理是基于外光电效应的器件;
光电倍增管的工作原理是基于外光电效应的器件; 光敏电阻的工作原理是基于内光电效应的器件; 光电池的工作原理是基于光生伏特效应。
3. 光电管的主要性能:伏安特性;光照特性;光谱特性
4. 光倍增管:
5. 光纤传感器的调制原理:1)强度调制; 2)相位调制原理3)频率调制原理;4)偏振调制
6. 光纤传感器可以分为两大类:一类是功能型(传感型)传感器;另一类是非功能型(传光型)传感器。功能型传感器是利用光纤本身的特性把光纤作为敏感元件,被测量对光纤内传输的光进行调制,再通过调制过的信号得到被测信号。非功能型传感器,光纤仅作为信息的传输介质。
7. 光热效应:红外线的最大特点是具有光热效应,可以辐射能量,它是光谱中的最大光热效应区。 第九章超声波传感器
1. 超声波发声方法有电气式和机械式,电气式的驱动原理有压电式、电伸缩式和磁伸缩式。