传感器的定义:能够感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。
检测:检测指对被测,被控对象的一些参量进行定性检查和定量测量。
传感器按物理现象分为:结构型和物性型。
传感器按工作原理:电学式,磁学式,光电式,电化学式。
传感器按信号变换特征:能量转换型和能量控制型。
传感器按输出电信号特征:模拟量传感器,数字量传感器,开关量传感器。
热工量:温度,热量,压力,流量,流速,物位,液位。
检测仪表按使用性质分为:标准表,实验室表和工业用表。
误差按性质分:系统误差,随机误差,粗大误差。
按被测参量与时间的关系,测量误差:静态误差和动态误差。
按产生误差的原因:原理性误差和构造误差。
测量不确定度:可定量地用于表达被测参量结果分散程度的参数。分为:标准不确定度,合成标准不确定度,扩展不确定度。
传感器和检测系统静态特性的主要参数:测量范围,精度等级,灵敏度,线性度,迟滞,重复性,分辨力,死区。
描述可靠性的常用参数指标:可靠度,失效率,平均寿命。
电阻应变效应:在外界力的作用下,引起金属或半导体材料发生机械变形,其阻值也会发生变化。
电阻应变计应变片最常用阻值120欧姆。
应变计静态特性指标:灵敏度系数,横向效应,机械滞后,蠕变,零漂,应变极限,绝缘电阻,最大工作电流
温度效应:有温度变化引起的应变计输出变化的现象。
温度补偿方法:应变片自补偿法,桥路补偿法,热敏电阻补偿法。
电容式传感器工作原理:保持其中两个参数不变,而仅仅改变一个参数时,就可把该参数的变换转换成电容的变换,通过测量电路就能转化为电量输出。
电容式传感器的类型:变极距型,变面积型,变介质型
消除寄生电容方法:驱动电缆法,整体屏蔽法,采用组合式与集成技术。
电感式传感器:自感式,互感式,电涡流式。
互感式传感器也称【差动变压器】
电涡流式传感器特点:能够对位移,震动,厚度,转速,表面温度,硬度,材料损伤等进行非接触式连续测量,结构简单,体积小,灵敏度高,频响范围宽,不受油污等介质影响。
压阻式传感器:利用固体的压阻效应制成的,测量压力,加速度,载荷等参数。
压阻式传感器类型:一种用半导体材料的电阻做成粘贴式的应变片,另一种半导体的基片上用集成电路工艺制成扩散型压敏电阻。
压电效应:一些离子型晶体的电介质,当沿着一定方向施加机械力作用而产生变形时,会引起内部电荷中心相对位移产生电的极化,导致其两个相对表面上出现符号相反的电荷,压力取消后又恢复不带电状态。
压电:通常把沿电轴X方向的力作用下产生的压电效应称为“纵向压电效应”,沿Y轴的压电效应称为“横向压电效应”,沿Z轴方向的力不产生压电效应。
电荷放大器:电荷放大器的输出电压只取决于输入电荷Q和反馈电容C1,与电缆电容C2无关,与Q正比。
外光电效应:在光的照射下是电子溢出物体表面产生光电子发射的现象。器件:光电管,光电倍增管。
内光电效应:在光线的作用下,物体的导电性能发生变化,引起电阻率或导电率改变的现象。器件:光敏电阻,反向偏置的光敏二极管,光敏三极管。
阻挡层光电效应:在光线的作用下,物体产生一定方向的电动势的现象,也称光生伏特效应。
CCD是一种半导体器件。应用:尺寸自动检测,缺陷检测。
霍尔式传感器:基于霍尔效应制成的磁敏传感器。应用:测量电流,磁场,位移,角度,转速,压力,加速度,震动,功率等方面的测量。
红外检测原理:①主动式:利用红外辐射源对被测物进行辐射,通过被测物对红外光进行吸收,反射和透射后,物体自身或红外光将发生变化,此变化与被测物有关参数有关,由此实现被测物检测。②被动式:被测物体本身就是红外辐射源,检测其红外辐射能实现温度测量,或者通过物体各个点辐射能大小而生成的热图像,进行无损探伤等。
超声波分为:纵波,横波,表面波。
压力检测方法:①重力平衡法②弹性力平衡法③物性测量法
电测式压力计分类:①应变式压力传感器②电容式压力传感器③压电式压力传感器④谐振式压力传感器
温标:经验温标,热力学温标,绝对气体温标,国际实用温标和国际温标
热电偶的引线形式:两线制,三线制,四线制
提高测量精度:①电流回路中加入一具有基地温度系数的高精密电阻作为采样电阻,测量该采样电阻的电压V进而精确得到恒流源的电流值,从而消除温标,失调等因素造成
的恒流源误差②变换横流源极性测量热电阻,可大大抑制热电势的影响。
热电偶测温原理:热电偶的测温原理基于热点效应,又称塞贝克效应。
热电偶的特性及分类:①优良的热电效应②良好的物理性能③优良的化学性能④优良的机械性能⑤足够的机械强度和长的使用寿命⑥制造成本低,价格比较便宜。
瞬时流量:就是指单位时间内流体流经管道或明渠某横截面的次数,又称瞬时流量。
累积流量:某一段时间内流过某一横截面的流体的总量。
压差式流量计:基于流体在通过设置于流通管道上的流动阻力件时产生的压力差与流体流量之间的确定关系,通过测量压差值来确定流体流量。
压差式流量计应用:用来测量液体,气体,蒸汽的流量
压差式流量计种类:节流式流量计,匀速管,弯管,靶式流量计,浮子流量计
节流式流量计特点:结构简单,工作可靠,成本低,而且检测件与差压显示仪表可分在不同的专化工厂生产,便于形成规模经济生产。
容积式流量计分类:腰轮流量计,刮板流量计,皮膜式气体流量计
容积式流量计优点:测量精度高,计量特性一般不受流动状态影响,也不受雷诺数限制【用在昂贵介质和精确测量场所】
容积式流量计缺点:结构复杂,体积庞大,较笨重,对污染物比较敏感,部分容积式流计给流体带来脉动。
叶轮式流量计分类:涡轮流量计,水表
电磁流量计原理:基于法拉第电磁感应原理。
电磁流量计应用:各种导电液【酸碱盐等腐蚀性介质,含有固体或者纤维的液体】
流体振动式流量计【测流量】涡街流量计,旋进漩涡流量计
超声波流量计分类:①按测量原理分类:传播速度差法,多普勒效应法,波束偏移法,相关法②按探头安装方式分为:外夹式,插入式③按声道数目划分:单声道,多声道④按使用场合分:固定式,便携式
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