學習任務

1、檢測技術的定義和作用

答：檢測技術的定義：
檢測技術與自動化裝置是將自動化、電子、計算機、控制工程、信息處理、機械等多種學科、多種技術融合為一體并綜合運用的復合技術，廣泛應用于交通、電力、冶金、化工、建材等各領域自動化裝備及生產自動化過程。
檢測技術的作用：檢測技術符合當前及今后相當長時期內我國科技發展的戰略，而且緊密結合國民經濟的實際情況，對促進企業技術進步、傳統工業技術改造和鐵路技術裝備的現代化有著重要的意義。檢測技術研究以自動化、電子、計算機、控制工程、信息處理為研究對象，以現代控制理論、傳感技術與應用、計算機控制等為技術基礎。檢測技術以檢測技術、測控系統設計、人工智能、工業計算機集散控制系統等技術為專業基礎，同時與自動化、計算機、控制工程、電子與信息、機械等學科相互滲透。

2、傳感器的組成與分類

答：傳感器一般由敏感元件、轉換元件和基本轉換電路三部分組成。

傳感器的分類：
1 、按輸入量分類:位移傳感器、速度傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器等
2 、按工作原理分類:電阻式、電容式、電感式、壓電式、熱電式等
3、按輸出信號分類:模擬式傳感器、數字式傳感器
4、 按敏感材料：根據制造傳感器所使用的材料進行分類。可分為半導體傳感器、陶瓷傳感器等

3、傳感器的發展方向

答：采用新材料和探究新理論來發展新型傳感器
發展數字式和智能型傳感器
發展“仿生傳感器” ——生物傳感器
開發研制高性能的敏感元件
向小型化、集成化方向發展；

4、理解靜態特性的概念

答：靜態特性是指檢測系統的輸入為不隨時間變化的恒定信號時,系統的輸出與輸入之間的關系。主要包括線性度、靈敏度、遲滯、重復性、漂移等。

5、掌握靈敏度，非線性度，回程誤差，穩定度和漂移，分辨力，精確度的概念

答：靈敏度：
靈敏度是傳感器靜態特性的一個重要指標。其定義是輸出量增量Δy與引起輸出量增量Δy的相應輸入量增量Δx之比。非線性度：
非線性調制又稱為角度調制，其已調信號的頻譜和調制信號的頻譜結構有很大的不同，除了頻譜搬移外，還增加了許多新的頻率成分。非線性調制包括調頻（FM）和調相（PM）兩大類。
回程誤差：
回程誤差是指在相同條件下，被測量值不變，計量器具行程方向不同其示值之差的絕對值。也稱滯后誤差。測量器具對同一個尺寸進行正向和反向測量時，由于結構上的原因，其指示值不可能完全相同，這種誤差被稱作回程誤差。
穩定度和漂移：
傳感器的漂移是指在輸入量不變的情況下，傳感器輸出量隨著時間變化，此現象稱為漂移。
通常可以用以下兩種方式:用計量特性變化某個規定的量所需經過的時間,或用計量特性經過規定的時間所發生的變化量來進行定量表示。例如:對于標準電池,對其長期穩定度(電動勢的年變化幅度)和短期穩定度(3~5天內電動勢變化幅度)均有明確的要求;如量塊尺寸的穩定度,以其規定的長度每年允許的最大變化量(微米/年)來進行考核,上述穩定度指標均是劃分準確度等級的重要依據。
分辨力：
分辨力是指傳感器能檢測到的最小的輸入增量，通常以最小量程的單位值表示。
精確度：
包括精密度，準確度，精確度。
（1）精密度：在相同條件下，對同一個量進行重復測量時，這些測量值之間的相互接近程度（離散程度）
（2）準確度：表示測量儀器指示值對真值的偏離程度（反映系統誤差的大小）
（3）精確度：它是精密度和準確度的綜合反映（反映系統綜合誤差的大小）

6、理解動態系統的概念

答：指傳感器對隨時間變化的輸入信號的響應特性。系統的動態響應特性一般通過描述系統的微分方程、傳遞函數、頻率響應函數等數學模型進行研究。

7.了解動態系統的數學模型

答：微分方程、傳遞函數、3.頻率響應函數

學習要求(自檢標準)

1、檢測和傳感的定義

答：“能感受（或響應）規定的被測量并按照一定的規律轉換成可用輸出信號的器件或裝置”，通常由敏感元件和轉換元件組成。 基本功能是檢測信號和信號轉換

2、區分敏感元件和轉換元件

答：敏感元件：直接感受被測量，并輸出與被測量成確定關系的某一物理量的元件。
轉換（傳感）元件：又稱變換器。能將敏感元件感受到的非電量直接轉換成電量的器件。它是傳感器的核心部分。

3、傳感器的功能

光敏傳感器——視覺
聲敏傳感器——聽覺
氣敏傳感器——嗅覺
化學傳感器——味覺
壓敏、溫敏、
流體傳感器——觸覺
敏感元件的分類：
物理類，基于力、熱、光、電、磁和聲等物理效應。
化學類，基于化學反應的原理。
生物類，基于酶、抗體、和激素等分子識別功能。
通常據其基本感知功能可分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類（還有人曾將敏感元件分46類）。

4、傳感器的分類標準

答： 1 、按輸入量分類:位移傳感器、速度傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器等
2 、按工作原理分類:電阻式、電容式、電感式、壓電式、熱電式等
3、按輸出信號分類:模擬式傳感器、數字式傳感器
4、 按敏感材料：根據制造傳感器所使用的材料進行分類。可分為半導體傳感器、陶瓷傳感器等

5、什么是系統的靜態特性？

答：定義：傳感器的輸出與輸入之間的關系特性，就是傳感器的基本特性。
分類：基本特性分為靜態特性和動態特性。
靜態特性：當被測量不隨時間變化或隨時間變化很緩慢（常稱為靜態信號）時，表現出的輸出-輸入關系稱為靜態特性。

6、如何計算系統的靈敏度，非線性度，回程誤差

答：靈敏度是傳感器靜態特性的一個重要指標。其定義是輸出量增量Δy與引起輸出量增量Δy的相應輸入量增量Δx之比。
它表示單位輸入量的變化所引起傳感器輸出量的變化，很顯然， 靈敏度S值越大， 表示傳感器越靈敏 ，系統的穩定性就越差。
非線性度
衡量輸出–輸入關系的線性程度，亦稱非線性誤差
定義：傳感器輸入–輸出曲線與擬合直線的偏離程度
表達：
遲滯誤差的另一名稱叫回程誤差。對應于每一輸入信號，傳感器正行程及反行程中輸出信號差值的最大者即為回程誤差。

7、區分精密度，正確度

答：包括精密度，準確度，精確度。
（1）精密度：在相同條件下，對同一個量進行重復測量時，這些測量值之間的相互接近程度（離散程度）
（2）準確度：表示測量儀器指示值對真值的偏離程度（反映系統誤差的大小）
（3）精確度：它是精密度和準確度的綜合反映（反映系統綜合誤差的大小）
正確度：是表示測量結果中系統誤差大小的程度。統計學上，正確度(Accuracy)能成功估計一數量的正確值。有時和精確度(precision)定義相同。

8、什么是系統的靜態特性？

答：靜態特性：當被測量不隨時間變化或隨時間變化很緩慢（常稱為靜態信號）時，表現出的輸出-輸入關系稱為靜態特性。
8、傳遞函數，頻率響應函數的表示方法
答：動態特性的傳遞函數在線性或線性化定常系統中是指初始條件為0時，系統輸出量的拉氏變換與輸入量的拉氏變換之比。

對動態特性研究的頻率響應法是采用諧波輸入信號來分析傳感器的頻率響應特性，即從頻域角度研究傳感器的動態特性。
若輸入頻率為ω的諧波信號：x(t)=X0ejωt
則輸出信號為： y(t)=Y0 ej（ωt +Ф）代入微分方程中可得
將輸入和輸出及其各階導數代入傳遞函數表達式中有：

總結

以上是生活随笔為你收集整理的传感器概论的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。