傳感器原理復(fù)習(xí)提綱及詳細(xì)知識點(diǎn)(2016)

1、傳感器原理復(fù)習(xí)提綱 傳感器原理復(fù)習(xí)提綱第一章 第一章 緒論 緒論1. 檢測系統(tǒng)的組成。傳感器 測量電路 輸出單元把被測非電量轉(zhuǎn)換成為與之有確定對應(yīng)關(guān)系，且便于應(yīng)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(tǒng)的檢測或反饋信號。指示儀、記錄儀、累加器、報警器、數(shù)據(jù)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(zhuǎn)換成可

2、用輸出信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。敏感元件 轉(zhuǎn)換元件 轉(zhuǎn)換電路 組成直接感受被測量，并輸出與被測量成確定關(guān)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(shù)接入基本轉(zhuǎn)換電路，便可轉(zhuǎn)換成電量輸出。3. 傳感器的分類。工作機(jī)理 物理型、化學(xué)型、生物型構(gòu)成原理 結(jié)構(gòu)型（物理學(xué)中場的定律）、物性型:物質(zhì)定律能量轉(zhuǎn)換 能量控制型、能量轉(zhuǎn)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(biāo)，并明確各指標(biāo)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(diǎn)輸出，a1 理論靈敏度，a2 非線性項系數(shù)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(yīng)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(chǎn)生遲滯的原因：由于傳感器敏感元件材料的物理性質(zhì)和機(jī)械另部件的缺陷所造成的，如彈性敏感元件彈性滯后、 運(yùn)動部件摩擦、 傳動機(jī)構(gòu)的間隙、緊固件松動等。傳感器的實(shí)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(jī)誤差的評價指標(biāo)（3）測量的極限誤差其標(biāo)準(zhǔn)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(fù)、有單位的量。1.實(shí)際絕對誤差△x=x-A02.在實(shí)際中用精度高一級的示值代替真值 A0，，即實(shí)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(shí)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(zhǔn)確度等級的百分?jǐn)?shù)5.示值相對誤差γx 與準(zhǔn)確度等級 a 的關(guān)系 ，被測量的值應(yīng)大于其測量上限的 2/3。9. 隨機(jī)誤差的評價指標(biāo)和極限誤差。正態(tài)分布曲線的算術(shù)平均值和均方根誤差 評價指標(biāo)算術(shù)平均值1 21nn iix x x x x n

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

8、，得到測量列算術(shù)平均值的極限誤差表達(dá)式為式中的 t 為置信系數(shù)， 為算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)差。10. 系統(tǒng)誤差的發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)誤差的減弱和消除方法。發(fā)現(xiàn) 1）理論分析及計算：因測量原理或使用方法不當(dāng)引入系統(tǒng)誤差時，可以通過理論分析和計算的方法加以修正。2）實(shí)驗對比法：實(shí)驗對比法是改變產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的條件進(jìn)行不同條件的測量，以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤差，這種方法適用于發(fā)現(xiàn)恒定系統(tǒng)誤差。3）殘余誤差觀察法：根據(jù)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(shù)據(jù)或誤差曲線圖形來判斷有無系統(tǒng)誤差，這種方法主要適用于發(fā)現(xiàn)有規(guī)律變化的系統(tǒng)誤差。4）殘余誤差校核法① 用于發(fā)現(xiàn)累進(jìn)性系統(tǒng)誤差——馬利科夫準(zhǔn)則 ② 用于發(fā)現(xiàn)周期性系統(tǒng)誤差——阿卑-赫梅特準(zhǔn)則% 100 ? ? ? xxx ?% 100 ? ? ? AxA ?% 100 ? ? ?nn xx r100% % mnmnx a x ? ? ? ? ?xx a nx % ? ?22 2 21 1 2ni n in n? ? ? ? ? ? ?