传感器分类总结

传感器分类总结
传感器分类总结

规格十分繁杂,分类方法也很多。现将常采用的分类方法归纳如下:

1、按输入量即测量对象的不同分:

如输入量分别为:温度、压力、位移、速度、湿度、光线、气体等非电量时,则相应的传感器称为温度传感器、压力传感器、称重传感器等。

这种分类方法明确地说明了传感器的用途,给使用者提供了方便,容易根据测量对象来选择所需要的传感器,缺点是这种分类方法是将原理互不相同的传感器归为一类,很难找出每种传感器在转换机理上有何共性和差异,因此,对掌握传感器的一些基本原理及分析方法是不利的。因为同一种型式的传感器,如压电式传感器,它可以用来测量机械振动中的加速度、速度和振幅等,也可以用来测量冲击和力,但其工作原理是一样的。

这种分类方法把种类最多的物理量分为:基本量和派生量两大类.例如力可视为基本物理量,从力可派生出压力、重量,应力、力矩等派生物理量.当我们需要测量上述物理量时,只要采用力传感器就可以了。所以了解基本物理量和派生物理量的关系,对于系统使用何种传感器是很有帮助的。

2、按工作(检测)原理分类

检测原理指传感器工作时所依据的物理效应、化学效应和生物效应等机理。有电阻式、电容式、电感式、压电式、电磁式、磁阻式、光电式、压阻式、热电式、核辐射式、半导体式传感器等。

如根据变电阻原理,相应的有电位器式、应变片式、压阻式等传感器;如根据电磁感应原理,相应的有电感式、差压变送器、电涡流式、电磁式、磁阻式等传感器;如根据半导体有关理论,则相应的有半导体力敏、热敏、光敏、气敏、磁敏等固态传感器。

这种分类方法的优点是便于传感器专业工作者从原理与设计上作归纳性的分析研究,避免了传感器的名目过于繁多,故最常采用。缺点是用户选用传感器时会感到不够方便。

有时也常把用途和原理结合起来命名,如电感式位移传感器,压电式力传感器等,以避免传感器名目过于繁多.

3、按照传感器的结构参数在信号变换过程中是否发生变化可分为:

a、物性型传感器:在实现信号的变换过程中,结构参数基本不变,而是利用某些物质材料(敏感元件)本身的物理或化学性质的变化而实现信号变换的。

这种传感器一般没有可动结构部分,易小型化,故也被称作固态传感器,它是以半导体、电介质、铁电体等作为敏感材料的固态器件。如:热电偶、压电石英晶体、热电阻以及各种半导体传感器如力敏、热敏、湿敏、气敏、光敏元件等。

b、结构型传感器:依靠传感器机械结构的几何形状或尺寸(即结构参数)的变化而将外界被测参数转换成相应的电阻、电感、电容等物理量的变化,实现信号变换,从而检测出被测信号。

如:电容式、电感式、应变片式、电位差计式等。

4、根据敏感元件与被测对象之间的能量关系(或按是否需外加能源)来分:

a、能量转换型(有源式、自源式、发电式):在进行信号转换时不需要另外提供能量,直接由被测对象输入能量,把输入信号能量变换为另一种形式的能量输出使其工作。有源传感器类似一台微型发电机,它能将输入的非电能量转换成电能输出,传感器

本身勿需外加电源,信号能量直接从被测对象取得。因此只要配上必要的放大器就能推动显示记录仪表。

如:压电式、压磁式、电磁式、电动式、热电偶、光电池、霍尔元件、磁致伸缩式、电致伸缩式、静电式等传感器。

这类传感器中,有一部分能量的变换是可逆的,也可以将电能转换为机械能或其它非电量。如压电式、压磁式、电动式传感器等。

b、能量控制型(无源式、他源式、参量式):在进行信号转换时,需要先供给能量即从外部供给辅助能源使传感器工作,并且由被测量来控制外部供给能量的变化等。对于无源传感器,被测非电量只是对传感器中的能量起控制或调制作用,得通过测量电路将它变为电压或电流量,然后进行转换、放大,以推动指示或记录仪表。配用测量电路通常是电桥电路或谐振电路。

如:电阻式、电容式、电感式、差动变压器式、涡流式、热敏电阻、光电管、光敏电阻、湿敏电阻、磁敏电阻等。

5、按输出信号的性质分:

a、模拟式传感器:将被测非电量转换成连续变化的电压或电流,如要求配合数字显示器或数字计算机,需要配备模/数(A/D)转换装置。

上面提到的传感器基本上属于模拟传感器。

b、数字式传感器:能直接将非电量转换为数字量,可以直接用于数字显示和计算,可直接配合计算机,具有抗干扰能力强,适宜距离传输等优点。

目前这类传感器可分为脉冲、频率和数码输出三类。如光栅传感器等。

6、按照传感器与被测对象的关联方式(是否接触)可分为:

a、接触式:如:电位差计式、应变式、电容式、电感式等;

b、非接触式:接触式的优点是传感器与被测对象视为一体,传感器的标定无须在使用现场进行,缺点是传感器与被测对象接触会对被测对象的状态或特性不可避免地产生或多或少的影响。非接触式则没有这种影响;

非接触化测量可以消除传感器介入而使被测量受到的影响,提高测量的准确性,同时,可使传感器的使用寿命增加。但是非接触式传感器的输出会受到被测对象与传感器之间介质或环境的影响。因此传感器标定必须在使用现场进行。

a、基本型传感器:是一种最基本的单个变换装置。

b、组合型传感器:是由不同单个变换装置组合而构成的传感器。

c、应用型传感器:是基本型传感器或组合型传感器与其他机构组合而构成的传感器。

例如:热电偶是基本型传感器,把它与红外线辐射转为热量的热吸收体组合成红外线辐射传感器,即一种组合传感器;把这种组合传感器应用于红外线扫描设备中,就是一种应用型传感器。有其他技术温度请联系广州迪川仪器仪表有限公司

8、按作用形式来分:

按作用形式可分为主动型和被动型传感器。

主动型传感器又有作用型和反作用型,此种传感器对被测对象能发出一定探测信号,能检测探测信号在被测对象中所产生的变化,或者由探测信号在被测对象中产生某种效应而形成信号。检测探测信号变化方式的称为作用型,检测产生响应而形成信号方式的称为反作用型。雷达与无线电频率范围探测器是作用型实例,而光声效应分析装置与激光分析器是反作用型实例。

被动型传感器只是接收被测对象本身产生的信号,如红外辐射温度计、红外摄像装置等

9、按传感器的特殊性来分:上面介绍的分类是传感器的基本类型,按特殊性可分以下类型:

按检测功能可分为检测温度、压力、温度、流量计、流速、加速度、磁场、光通量等的传感器;

按传感器工作的物理基础可分为机械式、电气式、光学式、液体式等;按转换现象的范围可分为化学传感器、电磁学传感器、力学传感器和光学传感器;按材料可分为金属、陶瓷、有机高分子材料、半导体传感器等;按应用领域分为工业,民用、科研、医疗,农用,军用等传感器;

《传感器本》试题整理(附参考答案)

《传感器本》试题整理(附参考答案)

上海开放大学《传感器与测试基础》复习 1. 课程教材:《自动检测技术及应用》梁森(第2版),机械工业出版社 2. 网上课堂:视频资料,课程ppt资料,李斌 教授主讲 3. 主持教师联系方式: 25653399(周二、五);xudanli@https://www.360docs.net/doc/60120273.html, 4. 期末考试比例(大约):单项选择20分;填 空20分;多项选择12分;简答题26分;分析 设计题22分。 5. 复习样题 一、填空题 1. 传感器的特性一般指输入、输出特性,有 动、静之分。静态特性指标的 有、、、 等。(灵敏度、分辨力、线性度、迟滞误差、 稳定性) 2. 对于测量方法,从不同的角度有不同的分类, 按照测量结果的显示方式,可以分为模拟式测量和数字式测量。 3. 对于测量方法,从不同的角度有不同的分类, 按照是否在工位上测量可以分为在线测量和离线式测量。 4. 对于测量方法,从不同的角度有不同的分类,

按照测量的具体手段,可以分为 偏位式测 量 、 微差式测量 和 零位式测量 。 5.某0.1级电流表满度值100m x mA ,测量60mA 的绝 对误差为 ±0.1mA 。 6、服从正态分布的随机误差具有如下性质 集 中性 、 对称性 、 有界性 。 7. 硅光电池的光电特性中,当负载短路时,光 电流在很大范围内与照度与呈线性关系。 8. 把被测非电量的变化转换成线圈互感变化的 互感式传感器是根据 变压器 的基本 原理制成的,其次级绕组都用 差动 形式连接,所以又叫差动变压器式传感器。 9、霍尔传感器的霍尔电势U H 为 K H IB 若改变 I 或 B 就能得到变化的霍尔电势。 10、电容式传感器中,变极距式一般用来测量 微 小 的位移。 11. 压电式传感器具有体积小、结构简单等优 点,但不适宜测量 频率太低 的被测量, 特别是不能测量 静态值 。 12、差动电感式传感器与单线圈电感式传感器相 比,线性 好 灵感度提高 一 倍、 测量精度高。 13、热电偶冷端温度有如下补偿方法: 冷端恒温法(冰浴法)、计算修正法、电桥补偿法和仪表

传感器与检测技术(重点知识点总结)

传感器与检测技术知识总结 1:传感器是能感受规定的被检测量并按照一定规律转换成可输出信号的器件或装置。 一、传感器的组成 2:传感器一般由敏感元件,转换元件及基本转换电路三部分组成。①敏感元件是直接感受被测物理量,并以确定关系输出另一物理量的元件(如弹性敏感元件将力,力矩转换为位移或应变输出)。②转换元件是将敏感元件输出的非电量转换成电路参数(电阻,电感,电容)及电流或电压等电信号。 ③基本转换电路是将该电信号转换成便于传输,处理的电量。 二、传感器的分类 1、按被测量对象分类 (1)内部信息传感器主要检测系统内部的位置,速度,力,力矩,温度以及异常变化。(2)外部信息传感器主要检测系统的外部环境状态,它有相对应的接触式(触觉传感器、滑动觉传感器、压觉传感器)和非接触式(视觉传感器、超声测距、激光测距)。 2、传感器按工作机理 (1)物性型传感器是利用某种性质随被测参数的变化而变化的原理制成的(主要有:光电式传感器、压电式传感器)。 (2)结构型传感器是利用物理学中场的定律和运动定律等构成的(主要有①电感式传感器;②电容式传感器;③光栅式传感器)。 3、按被测物理量分类 如位移传感器用于测量位移,温度传感器用于测量温度。 4、按工作原理分类主要是有利于传感器的设计和应用。 5、按传感器能量源分类 (1)无源型:不需外加电源。而是将被测量的相关能量转换成电量输出(主要有:压电式、磁电感应式、热电式、光电式)又称能量转化型; (2)有原型:需要外加电源才能输出电量,又称能量控制型(主要有:电阻式、电容式、电感式、霍尔式)。 6、按输出信号的性质分类 (1)开关型(二值型):是“1”和“0”或开(ON)和关(OFF); (2)模拟型:输出是与输入物理量变换相对应的连续变化的电量,其输入/输出可线性,也可非线性; (3)数字型:①计数型:又称脉冲数字型,它可以是任何一种脉冲发生器所发出的脉冲数与输入量成正比;②代码型(又称编码型):输出的信号是数字代码,各码道的状态随输入量变化。其代码“1”为高电平,“0”为低电平。 三、传感器的特性及主要性能指标 1、传感器的特性主要是指输出与输入之间的关系,有静态特性和动态特性。 2、传感器的静态特性是当传感器的输入量为常量或随时间作缓慢变化时,传感器的输出与输入之间的关系,叫静态特性,简称静特性。 表征传感器静态特性的指标有线性度,敏感度,重复性等。 3、传感器的动态特性是指传感器的输出量对于随时间变化的输入量的响应特性称为动态特性,简称动特性。传感器的动态特性取决于传感器的本身及输入信号的形式。传感器按其传递,转换信息的形式可分为①接触式环节;②模拟环节; ③数字环节。评定其动态特性:正弦周期信号、阶跃信号。 4、传感器的主要性能要求是:1)高精度、低成本。2)高灵敏度。3)工作可靠。4)稳定性好,应长期工作稳定,抗腐蚀性好;5)抗干扰能力强;6)动态性能良好。7)结构简单、小巧,使用维护方便等; 四、传感检测技术的地位和作用 1、地位:传感检测技术是一种随着现代科学技术的发展而迅猛发展的技术,是机电一体化系统不可缺少的关键技术之一。 2、作用:能够进行信息获取、信息转换、信息传递及信息处理等功能。应用:计算机集成制造系统(CIMS)、柔性制造系统(FMS)、加工中心(MC)、计算机辅助制造系统(CAM)。 五、基本特性的评价 1、测量范围:是指传感器在允许误差限内,其被测量值的范围; 量程:则是指传感器在测量范围内上限值和下限值之差。2、过载能力:一般情况下,在不引起传感器的规定性能指标永久改变条件下,传感器允许超过其测量范围的能力。过载能力通常用允许超过测量上限或下限的被测量值与量程的百分比表示。 3、灵敏度:是指传感器输出量Y与引起此变化的输入量的变化X之比。 4、灵敏度表示传感器或传感检测系统对被测物理量变化的反应能力。灵敏度越高越好,因为灵敏度越高,传感器所能感知的变化量越小,即被测量稍有微小变化,传感器就有较大输出。K值越大,对外界反应越强。 5、反映非线性误差的程度是线性度。线性度是以一定的拟合直线作基准与校准曲线作比较,用其不一致的最大偏差△Lmax与理论量程输出值Y(=ymax—ymin)的百分比进行计算。 6、稳定性在相同条件,相当长时间内,其输入/输出特性不发生变化的能力,影响传感器稳定性的因素是时间和环境。 7、温度影响其零漂,零漂是指还没输入时,输出值随时间变化而变化。长期使用会产生蠕变现象。 8、重复性:是衡量在同一工作条件下,对同一被测量进行多次连续测量所得结果之间的不一致程度的指标;(分散范围

汽车传感器的种类和作用

汽车传感器的种类和作用 汽车传感器把汽车运行中各种工况信息,如车速、各种介质的温度、发动机运转工况等,转化成电讯号输给计算机,以便发动机处于最佳工作状态。 车用传感器很多,判断传感器出现的故障时,不应只考虑传感器本身,而应考虑出现故障的整个电路。因此,在查找故障时,除了检查传感器之外,还要检查线束、插接件以及传感器与电控单元之间的有关电路。下面我们来认识一下汽车上的主要传感器。 空气流量传感器 空气流量传感器是将吸入的空气转换成电信号送至电控单元(ecu),作为决定喷油的基本信号之一。根据测量原理不同,可以分为旋转翼片式空气流量传感器(丰田previa旅行车)、卡门涡游式空气流量传感器(丰田凌志ls400轿车)、热线式空气流量传感器(日产千里马车用vg30e发动机和国产天津三峰客车tj6481aq4装用的沃尔沃b230f发动机)和热膜式空气流量传感器四种型式。前两者为体积流量型,后两者为质量流量型。目前主要采用热线式空气流量传感器和热膜式空气流量传感器两种。 进气压力传感器

进气压力传感器可以根据发动机的负荷状态测出进气歧管内的绝对压力,并转换成电信号和转速信号一起送入计算机,作为决定喷油器基本喷油量的依据。国产奥迪100型轿车(v6发动机)、桑塔纳2000型轿车、北京切诺基(25l发动机)、丰田皇冠3.0轿车等均采用这种压力传感器。目前广泛采用的是半导体压敏电阻式进气压力传感器。 节气门位置传感器 节气门位置传感器安装在节气门上,用来检测节气门的开度。它通过杠杆机构与节气门联动,进而反映发动机的不同工况。此传感器可把发动机的不同工况检测后输入电控单元(ecu),从而控制不同的喷油量。它有三种型式:开关触点式节气门位置传感器(桑塔纳2000型轿车和天津三峰客车)、线性可变电阻式节气门位置传感器(北京切诺基)、综合型节气门位置传感器(国产奥迪100型v6发动机)。 曲轴位置传感器 也称曲轴转角传感器,是计算机控制的点火系统中最重要的传感器,其作用是检测上止点信号、曲轴转角信号和发动机转速信号,并将其输入计算机,从而使计算机能按气缸的点火顺序发出最佳点火时刻指令。曲轴位置传感器有三种型式:电磁脉冲式曲轴位置传感器、霍尔效应式曲轴位置传感器(桑塔纳2000型轿车和北京切诺基)、光电效应式曲轴位置传感器。曲轴位置传感器型式不同,其控制方式

传感器简答题

1:简述金属电阻应变片的工作原理,主要测量电路种类及其应用情况 应变式传感器是利用金属的电阻应变效应,将测量物体变形转换成电阻变化的传感器。被广泛应用于工程测量和科学实验中。 一工作原理 (一)金属的电阻应变效应当金属丝在外力作用下发生机械变形时,其电阻值将发生变化,这种现象称为金属的电阻应变效应。如图2-1所示 设有一根长度为l、截面积为S、电阻率为ρ的金属丝,在未受力时,原始电阻为 (2-1) 当金属电阻丝受到轴向拉力F作用时,将伸长Δl,横截面积相应减小ΔS,电阻率因晶格变化等因素的影响而改变Δρ,故引起电阻值变化ΔR。对式(2-1)全微分,并用相对变化量来表示,则有: (2-2) 式中的Δl/l为电阻丝的轴向应变,用ε表示,常用单位με(1με=1×10-6mm/mm)。若径向应变为Δr/r,电阻丝的纵向伸长和横向收缩的关系用 泊松比μ表示为,因为ΔS/S=2(Δr/r),则(2-2)式可以写成 (2-3) 式(2-3)为“应变效应”的表达式。k0称金属电阻的灵敏系数,从式(2-3)可见,k0受两个因素影响,一个是(1+2μ),它是材料的几何尺寸变化引起的,另一个是Δρ/(ρε),是材料的电阻率ρ随应变引起的(称“压阻效应”)。对于金属材料而言,以前者为主,则k0≈1+2μ,对半导体,k0 值主要是由电阻率相对变化所决定。实验也表明,在金属电阻丝拉伸比例极限内,电阻相对变化与轴向应变成正比。通常金属丝的灵敏系数k0=2左右。 (二)应变片的基本结构及测量原理 各种电阻应变片的结构大体相同,以图2-2所示丝绕式应变片为例,它以直径为0.025mm左右的合金电阻丝2绕成形如栅栏的敏感栅,敏感栅粘贴在绝缘的基底1上,电阻丝的两端焊接引出线4,敏感栅上面粘贴有保护用的覆盖层3。l称为应变片的基长,b称为基宽,l×b称为应变片的使用面积。应变片的规格以使用面积和电阻值表示,例如3×10mm2,120Ω。 用应变片测量受力应变时,将应变片粘贴于被测对象表面上。在外力作用下,被测对象表面产生微小机械变形时,应变片敏感栅也随同变形,其电阻值发生相应变化。通过转换电路转换为相应的电压或电流的变化,根据式(2-3),可以得到被测对象的应变值ε,而根据引力应变关系 б=Eε(2-4) 式中б——测试的应力;

传感器重点总结

一、名词解释 1.偏差式测量用仪表指针的位移(即偏差)决定被测量的量值,这种测量方法称为偏差式测量。 2.零位式测量用指零仪表的零位反应测量系统的平衡状态,在测量系统平衡时,用已知的标准量决定被测量的量值,这种测量方法称为零位式测量。 3.微差式测量将被测量与已知的标准量相比较,取得差值后,再用偏差法测得此差值。 4.静态测量被测量在测量过程中是固定不变的,对这种被测量进行的测量称为静态测量。静态测量不需要考虑时间因素对测量的影响。 5.动态测量被测量在测量过程中是随时间不断变化的,对这种被测量进行的测量称为动态测量。 6.测量误差是测得值减去被测量的真值。 7.随机误差在同一测量条件下,多次测量被测量时,其绝对值和符号以不可预定方式变化着的误差称为随机误差。 8.迟滞传感器在相同工作条件下,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曲线不重合的现象。 9.电阻应变效应即导体在外界作用下产生机械变形(拉伸或压缩)时,其电阻值相应发生变化。 10.正压电效应机械能转换为电能的现象 11.逆压电效应当在电介质极化方向施加电场,这些电介质会产生几何变形,这种现象称为逆压电效应。 12.通常把沿电轴x方向的力作用下产生电荷的压电效应称为“纵向压电效应”。把沿机械轴y方向的力作用下产生电荷的压电效应称为“横向压电效应”。 13.在光线的作用下能够使物体产生一定方向的电动势的现象称为光生伏特效应。 14.光电池是一种直接将光能转换为电能的光电器件。 15.绝对湿度是指在一定温度和压力条件下,每单位体积的混合气体中所含水蒸气的质量。相对湿度是指气体的绝对湿度与同一温度下达到饱和状态的绝对湿度之比。 二、填空/选择 1.测量误差的表示方法有绝对误差、实际相对误差、引用误差、基本误差、附加误差。 2.传感器的静态特性性能指标有灵敏度、迟滞、线性度、重复性和漂移等。 3.传感器的时域动态性能指标有时间常数、延迟时间、上升时间、峰值时间、超调量、衰减比。 4.半导体应变片是用半导体材料制成的,其工作原理基于半导体材料的压阻效应。半导体材料的电阻率ρ随作用应力的变化而发生变化的现象称为压阻效应。 5.自感式电感传感器是利用线圈的变化来实现测量的,它由线圈、铁芯和衔铁三部分组成。 6. 变面积型电容式传感器(88页) 7.石英晶体纵向轴z称为光轴,经过六面体棱线并垂直于光轴的x称为电轴,与x和z同时垂直的轴y称为机械轴。 8.气敏传感器是用来检测气体类别、浓度和成分的传感器。 9.半导体气敏传感器是利用气体在半导体表面的氧化和还原反应导致敏感元件阻值变化而制成的。 10.图9-3、9-4直热式和旁热式气敏器件的符号(153页) 11.湿度是指大气中的水蒸气含量,通常采用绝对湿度和相对湿度两种表示方法。 12.频率在16~2×Hz之间,能为人耳所闻的机械波,称为声波;低于16Hz的机械波,称为次声波;高于2×Hz的机械波,称为超声波。 三、简答分析计算 1.迟滞的定义、原因、公式、曲线(30页) 2.习题9-7,ppt. 结构、Rp作用、测试过程、测量丝加热丝、旁热式优点等。(163页) 3.(171页)图10-5、10-6工作原理、公式计算

高精度动态扭矩传感器

动态扭矩传感器的高精度一直是行业技术人士所追求的目标。目前CFND动态扭矩传感器是一款相对精度高的传感器,具有安装使用方便、性能稳定可靠、量程范围大的特点,动态扭矩传感器采用电阻应变原理,其两端连接方式可根据现场需要分别选用法兰连接、四方键连接、键(通槽)连接。 一、CFND动态扭矩传感器实体图 二、CFND动态扭矩传感器尺寸图

三、CFND动态扭矩传感器原理 在扭矩的测量方面,采用应变片电测技术,在弹性轴上组成应变桥,向应变桥提供电源即可测得该弹性轴受扭的电信号。将该应变信号放大后,经过压/频转换,变成与扭应变成正比的频率信号。 在转速的测量方面,转速测量采用磁电码盘的方法进行测量,每一磁电码盘均有60个齿,轴带动磁电码盘每旋转一周可产生60个脉冲,转速传感器精度可达±0.1%~±0.5%(F·S),本传感器的测速方法采用内置测速,订货时用户需注明是否监测转速信号。 四、CFND动态扭矩传感器注意事项 1.安装时,不能带电操作,切莫直接敲打、碰撞传感器。 2.联轴器的紧固螺栓应拧紧,联轴器的外面应加防护罩,避免人身伤害。 3.信号线输出不得对地,对电源短路,输出电流不大于10mA屏蔽电缆线的屏蔽层必须与+15V电源的公共端(电源地)连接。

蚌埠高灵传感系统工程有限公司在自主创新的基础上开发生产出力敏系列各类传感器上百个品种,各种应用仪器仪表和系统,以及各种起重机械超载保护装置,可以广泛应用于油田、化工、汽车、起重机械、建设、建材、机械加工、热电、军工、交通等领域。公司除大规模生产各种规格的高精度、高稳定性、高可靠性常规产品外,还可根据用户具体要求设计特殊的非标传感器,以满足用户的特殊要求。如果您想进一步的了解,可以直接点击官网高灵传感进行在线了解。

传感器的种类

传感器的种类 (一)电阻式 电阻式传感器是将被测量,如位移、形变、力、加速度、湿度、温度等这些物理量转换式成电阻值这样的一种器件。主要有电阻应变式、压阻式、热电阻、热敏、气敏、湿敏等电阻式传感器件。 (二)变频功率 变频功率传感器通过对输入的电压、电流信号进行交流采样,再将采样值通过电缆、光纤等传输系统与数字量输入二次仪表相连,数字量输入二次仪表对电压、电流的采样值进行运算,可以获取电压有效值、电流有效值、基波电压、基波电流、谐波电压、谐波电流、有功功率、基波功率、谐波功率等参数。 (三)称重 称重传感器是一种能够将重力转变为电信号的力→电转换装置,是电子衡器的一个关键部件。 能够实现力→电转换的传感器有多种,常见的有电阻应变式、电磁力式和电容式等。电磁力式主要用于电子天平,电容式用于部分电子吊秤,而绝大多数衡器产品所用的还是电阻应变式称重传感器。电阻应变式称重传感器结构较简单,准确度高,适用面广,且能够在相对比较差的环境下使用。因此电阻应变式称重传感器在衡器中得到了广泛地运用。 (四)电阻应变式

传感器中的电阻应变片具有金属的应变效应,即在外力作用下产生机械形变,从而使电阻值随之发生相应的变化。电阻应变片主要有金属和半导体两类,金属应变片有金属丝式、箔式、薄膜式之分。半导体应变片具有灵敏度高(通常是丝式、箔式的几十倍)、横向效应小等优点。 (五)压阻式 压阻式传感器是根据半导体材料的压阻效应在半导体材料的基片上经扩散电阻而制成的器件。其基片可直接作为测量传感元件,扩散电阻在基片内接成电桥形式。当基片受到外力作用而产生形变时,各电阻值将发生变化,电桥就会产生相应的不平衡输出。 用作压阻式传感器的基片(或称膜片)材料主要为硅片和锗片,硅片为敏感材料而制成的硅压阻传感器越来越受到人们的重视,尤其是以测量压力和速度的固态压阻式传感器应用最为普遍。 (六)热电阻 热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由纯金属材料制成,目前应用最多的是铂和铜,此外,已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。 热电阻传感器主要是利用电阻值随温度变化而变化这一特性来测量温度及与温度有关的参数。在温度检测精度要求比较高的场合,这种传感器比较适用。较为广泛的热电阻材料为铂、铜、镍等,它们具有电阻温度系数大、线性好、性能稳定、使用温度范围宽、加工容易等特点。用于测量-200℃~+500℃范围内的温度。

传感器与检测技术第二知识点总结

、电阻式传感器 1) 电阻式传感器的 原理:将被测量转化为传感器 电阻值的变化,并加上测量电路。 2) 主要的种类:电位器式、 应变式、热电阻、热敏电阻 应变电阻式传感器 1) 应变:在外部作用力下发生形变的现象。 2) 应变电阻式传感器:利用电阻应变片将应变转化为电阻值的变化 a. 组成:弹性元件+电阻应变片 b. 主要测量对象:力、力矩、压力、加速度、重量。 c. 原理:作用力使弹性元件形变发生应变或位移应变敏感元件电阻值变化通过测量电路变成电压等 点的输出。 PL 3) 电阻值:R (电阻率、长度、截面积)。 A 4) 应力与应变的关系: 打二E ;(被测试件的应力=被测试件的材料弹性模量 *轴向应变) 应注意的问题: a. R3=R4; b. R1与 R2应有相同的温度系数、线膨胀系数、应变灵敏度、初值; c. 补偿片的材料一样,个参数相同; d. 工作环境一样; 、电感式传感器 1) 电感式传感器的 原理:将输入物理量的变化转化为线圈 自感系数L 或互感系数 M 的变化 2) 种类:变磁阻式、变压器式、电涡流式。 3) 主要测量 物理量:位移、振动、压力、流量、比重。 变磁阻电感式传感器 1) 原理:衔铁移动导致气隙变化导致 电感量变化,从而得知位移量的大小方向。 点 八、、 5) 应力与力和受力面积的关系: 二(应力) F (力)

2)自感系数公式: 2 N 4 (( 磁导率)Ao (截面积) L 二2;(气隙厚度) 3) 种类:变气隙厚度、变气隙面积 4) 变磁阻电感式传感器的灵敏度取决于工作使得 当前厚度。 5) 测量电路:交流电桥、变压器式交变电桥、谐振式测量电桥。 P56 6) 应用:变气隙厚度电感式压力传感器(位移导致气隙变化导致自感系数变化导致电流变化) 差动变压器电感式传感器 1) 原理:把非电量的变化转化为互感量的变化。 2) 种类:变隙式、变面积式、螺线管式。 3) 测量电路:差动整流电路、相敏捡波电路。 电涡流电感式传感器 1) 电涡流效应:块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中做切割磁感线的运动,磁通变化,产生电动 势,电动势将在导体表面形成闭合的电流回路。 Z W 「,r ,f ,x ) 等效阻抗 (电阻率、磁导率、尺寸 、励磁电流的频率、距 离) 2) 趋肤效应:电涡流只集中在导体表面的现象。 3) 原理:产生的感应电流产生新的交变磁场来反抗原磁场,式传感器的等效阻抗变化 4) 测量电路:调频式测量电路、调幅式测量电路。 5) 测量对象:位移、厚度、表面温度、速度、应力、材料损伤、振幅、转速。 三、电容式传感器 1) 原理:将非电量的变化转化为电容量的变化。 2) 特点:结构简单、体积小、分辨率高、动态响应好、温度稳定性好、电容量小、负载能力差、易受外 界环境的影响。 3) 测量对象:位移、振动、角度、加速度、压力,差压,液面、成分含量。 结构分类:平板和圆筒电容式传感器 1) 公式: >0 zr A d 2) 平板式电容器可分为三类:变极板覆盖面积的 的变极距型。 变面积型,变介质介电常数的 变介质型、变极板间距离 3) 测量电路:调频电路、运算放大器、变压器是交流电桥、二极管双 T 型交流电路、脉冲宽度调制电路 4) 典型应用 四、压电式传感器(有源) 1) 正压电效应:对某些电介质沿一定方向加外力使之形变,其内部产生极化而在表面产生 电荷聚集的现

机器人传感器的类别及应用原理

机器人传感器的类别及应用原理 一般机器人系统由机械手、环境、任务和控制器四个互相作用的部分组成。我们称一般安装在机器人机械手上的传感器为内传感器(Inner Sensons),而称作为环境的一部分的传感器为外传感器(External Sensons)。下面将以此为主,结合机器人传感器其它分类方法进行阐述。 机器人产业近年来发展很快,2012年全球产量为16万台,欧、美、日等工业发达国家机器人市场已比较成熟,已处于平增长阶段。其机器人密度(万名员工使用机器人台数)韩国为347台,日本为339台,法国为261台,而我国为10台(有统计数据称为21台,仅供参考)。而我国机器人市场也发展很快,工业机器人每年装机量增长速度均超过20%,2010年装机量为52290台,2011年上涨到74317台,实现了42%的增长率。在2012年,我国出台了《智能制造科技发展十二五专项规划》,2013年4月21日还成立了中国机器人产业联盟,这些均证明了我国机器人产业将会有更大的发展。 机器人产品目前分类为工业机器人和服务机器人两大类。国内也有分为工业机器人和特种机器人两大类的;或分为一般机器人和智能机器人两大类;或分为一般机器人和移动机器人两类;或分为一般机器人和拟人机器人两类等。目前工业机器人多用于搬运、分拣、上下料、包装、码垛、焊接、喷涂、打磨、抛光、切割、摆放、装配等方面。 随着智能化的程度提高,机器人传感器应用越来越多。智能机器人主要有交互机器人、传感机器人和自主机器人3种。从拟人功能出发,视觉、力觉、触觉最为重要,早已进入实用阶段,听觉也有较大进展,其它还有嗅觉、味觉、滑觉等,对应有多种传感器,所以机器人传感产业也形成了生产和科研力量。 机器人的控制系统相当于人类大脑,执行机构相当于人类四肢,传感器相当于人类的五官。因此,要让机器人像人一样接收和处理外界信息,机器人传感器技术是机器人智能化的重要体现。 传感器是机器人完成感觉的必要手段,通过传感器的感觉作用,将机器人自身的相关特性或相关物体的特性转化为机器人执行某项功能时所需要的信息。根据传感器在机器人上应

传感器考试题简答题

三.简答题(每题10分) 301、试述传感器的定义、共性及组成。 301答:①传感器的定义:能感受被测量并按照一定规律转换成可用输岀信号的器件或装置;②传感器的共性:利用物理定律和物质的物理、化学或生物特性,将非电量(如位移、速度、加速度、力等)转换为电量(电压、电流、电容、电阻等); ③传感器的组成:传感器主要由敬感元件和转换元件组成。 302、什么是传感器动态特性和静态特性?简述在什么条件下只研究静态特性就能够满足通常的需要。 302答:传感器的动态特性是指传感器对动态激励(输入)的响应(输出)特性,即其输出对随时间变化的输入量的响应特性。 传感器的静态特性是指它在稳态(静态或准静态)信号作用下的输入一输出关系。 静态特性所描述的传感器的输入.输岀关系式中不含有时间变量。 当输入量为常量或变化极慢时只研究静态特性就能够满足通常的需要。 303、简述在什么条件下需要研究传感器的动态特性?实现不失真测量的条件是什么? 303答:当输入量随时间变化时一般要研究传感器的动态特性。 实现不失真测量的条件是 幅频特性:AW)二|H(jco) | =A(常数) 相频特性:6(3)二-3t(线性)° 304、什么叫应变效应?利用应变效应解释金属电阻应变片的工作原理。 304答:材料的电阻变化是由尺寸变化引起的,称为应变效应。 应变式传感器的基本工作原理:当被测物理量作用在弹性元件上,弹性元件在力、 力矩或压力等作用下发生形变,变换成相应的应变或位移,然后传递给与之相连的应变片,将引起应变敏感元件的电阻值发生变化,通过转换电路变成电量输岀。输出的电量大小反映了被测物理量的大小。 303、试简要说明使电阻应变式传感器产生温度误差的原因,并说明有哪儿种补偿方法。 看:温度误差产生原因包括两方面:305. 温度变化引起应变片敏感栅电阻变化而产生附加应变,试件材料与敏感栅材料的线膨胀系数不同,使应变片产生附加应变。 温度补偿方法基本上分为桥路补偿和应变片自补偿两大类。 311.根据电容式传感器工作原理,可将其分为几种类型?每种类型各有什么特点?各适用于什么场合? 311、答:根据电容式传感器的工作原理,可将其分为3种:变极板间距的变极距型、变极板覆盖面积的变面积型和变介质介电常数的变介质型。 变极板间距型电容式传感器的特点是电容量与极板间距成反比,适合测量位移量。 变极板覆盖面积型电容传感器的特点是电容量与面积改变量成正比,适合测量线位移和角位移。 变介质型电容传感器的特点是利用不同介质的介电常数各不相同,通过改变介质的介电常数实现对被测量的检测,并通过电容式传感器的电容量的变化反映出来。适合于介质的介电常数发生改变的场合。 313.试说明什么电容电场的边缘效应?如何消除?

传感器知识点总结

小知识点总结: 1.传感器是能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可 用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组 成。其中,敏感元件是指传感器中直接感受被测量的部分,转换元件是指传感器能将敏感元件输出转换为适于传输 和测量的电信号部分。 2.传感器的静态特性:线性度、迟滞、重复性、分辨率、稳 定性、温度稳定性和多种抗干扰能力 3.电阻式传感器的种类繁多,应用广泛,其基本原理是将被 测物理量的变化转换成电阻值的变化,再经相应的测量电 路而最后显示被测量值的变化。 4.电位器通常都是由骨架、电阻元件及活动电刷组成。常用 的线绕式电位器的电阻元件由金属电阻丝绕成。 5.电阻丝要求电阻系数高,电阻温度系数小,强度高和延 展性好,对铜的热电动势要小,耐磨耐腐蚀,焊接性好。 6.电阻应变片的工作原理是基于电阻应变效应,即在导体产 生机械变形时,它的电阻值相应发生变化。 7.金属电阻应变片分金属丝式和箔式。箔式应变片横向效应 小。 8.电阻应变片除直接用来测量机械仪器等应变外,还可以与 某种形式的弹性敏感元件相配合,组成其他物理量的测试 传感器。 9.电感式传感器是利用线圈自感或互感的变化来实现测量 的一种装置。可以用来测量位移、振动、压力、流量、重 量、力矩、应变等多种物理量。 10.电感式传感器的核心部分是可变自感或可变互感。 11.变压器式传感器是将非电量转换为线圈间互感M的一种磁 电机构,很像变压器的工作原理,因此常称变压器式传感 器。这种传感器多采用差分形式。 12.金属导体置于变化着的磁场中,导体内就会产生感应电 流,称之为电涡流或涡流。这种现象称为涡流效应。涡流 式传感器就是在这种涡流效应的基础上建立起来的。13.电容式传感器是利用电容器原理,将非电量转换成电容 量,进而实现非电量到电量的转化的一种传感器。 14.电容式传感器可以有三种基本类型,即变极距型(非线 性)、变面积型(线性)和变介电常数型(线性)。 15.霍尔式传感器是利用霍尔元件基于霍尔效应原理而将被 测量、如电流、磁场、位移、压力等转换成电动势输出的 一种传感器。 16.热电式传感器是将温度变化转换为电量变化的装置,它利 用敏感元件的电磁参数随温度变化而变化的特性来达到 测量目的。 17.热电阻测温的基础:电阻率随温度升高而增大,具有正的 温度系数 18.目前应用最广泛的热电阻材料是铂和铜。 19.热电阻温度计最常用的测量电路是电桥电路(三线连接法 和四线连接法)。 20.工业用标准铂电阻100Ω和50Ω两种。分度号分别为 Pt100和Pt50. 21.热电偶产生的热电动势是由两种导体的接触电动势(珀尔 贴电动势)和单一导体的温差电动势(汤姆逊电动势)组 成的。 22.热敏电阻是用一种半导体材料制成的敏感元件,其特点是 电阻随温度变化而显著变化,能直接将温度的变化转换为 能量的变化。 23.测量方法按测量手段分有:直接测量、间接测量和联立测 量;按测量方式分有:偏差式测量、零位式测量和微差式 测量。 24.偏差式测量的标准量具不装在仪表内,而零位式测量和微 差式测量的标准量具装在仪表内。 25.测量误差的表示方法有以下3种:绝对误差、相对误差、 引用误差; 26.误差按其规律性分为三种,即系统误差、偶然误差和疏失 误差。 27.形成干扰的三要素:干扰源、耦合通道和对干扰敏感的接 收电路 28.为了抑制干扰,常用的电路隔离方法:光电隔离法、变压 器隔离法 简答: 1、什么是霍尔效应? 答:一块长为l、宽为b、厚为d的半导体薄片置于磁感应强度为B的磁场中,磁场方向垂直于薄片,当有电流I流过时,在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势U h。这种现象称为霍尔效应。 2、简述热电偶的工作原理。 答:热电偶的测温原理基于物理的“热电效应”。所谓热电效应,就是当不同材料的导体组成一个闭合回路时,若两个结点的温度不同,那么在回路中将会产生电动势的现象。两点间的温差越大,产生的电动势就越大。引入适当的测量电路测量电动势的大小,就可测得温度的大小。 3、什么是引用误差? 答:人们将测量的绝对误差与测量仪表的上量限(满度)值的百分比定义为引用误差。 4、如何消除和减小边缘效应? 答:1、适当减小极间距,使电极直径或边长与间距比很大,可减小边缘效应的影响,但易产生击穿并有可能限制测量范围。2、电极应做得极薄使之与极间距相比很小,这样也可减小边缘电场的影响。3、在结构上增设等位环也可以用来消除边缘效应。论述:电容式传感器的设计要点 答:电容式传感器的高灵敏度、高精度等独特的优点是与其正确设计、选材以及精细的加工工艺分不开的。在设计传感器的过程中,在所要求的量程、温度和压力等范围内,应尽量使它具有低成本、高精度、高分辨率、稳定可靠和高的频率响应等。对于电容式传感器,设计时可以从下面几个方面予以考虑:1、保证绝缘材料的绝缘性能。必须从选材、结构、加工工艺等方面来减小温度等误差和保证绝缘材料具有高的绝缘性能。2、消

MH-803动态扭矩传感器

MH-803动态扭矩传感器 二、基本原理: 扭矩的测量:采用应变片电测技术 ,在弹性轴上组成应变桥,向应变桥提供电源即可测得该弹性轴受扭的电信号。将该应变信号放大后,经过压/频转换,变成与扭应变成正比的频率信号。如图1所示: 三、产品特点:

2.将联轴器分别装入各自轴上。 3.调节扭矩传感器与基准面的距离,使它的轴线与原动机和负载的轴线的同轴度小于Φ 0.03mm,固定扭矩传感器在基准面上。 4.紧固联轴器,安装完成。 七、信号输出与信号采集: 1、扭矩信号输出基本形式: ?方波信号、脉冲信号。 ?可根据用户需要制成电压模拟信号输出或电流模拟信号输出(单向、静止扭矩测量)。 2、扭矩信号处理形式: ?扭矩传感器输出的频率信号送到频率计或数字表,直接读取与扭矩成正比的频率信号或电压、电流信号。 ?扭矩传感器的扭矩与频率信号送给单片机二次仪表,直接显示实时扭矩值、转速及输出功率值及 RS232通讯信号。 ?直接将扭矩与转速的频率信号送给计算机或 PLD进行处理。 八、维护与保养: 1.每隔一年应给扭矩传感器两端轴承加润滑脂。加润滑脂时,仅将两端轴承盖打开,将润滑脂加入轴承,然后装上两端盖。 2.应储存在干燥、无腐蚀、室温为 -20℃——70℃的环境里。 九、注意事项: 1.安装时,不能带电操作,切莫直接敲打、碰撞扭矩传感器。 2.联轴器的紧固螺栓应拧紧 ,联轴器的外面应加防护罩,避免人身伤害。 3.信号线输出不得对地 ,对电源短路,输出电流不大于10mA?屏蔽电缆线的屏蔽层必须与 +15V 电源的公共端(电源地)连接。 十、安装使用: 1、使用环境:扭矩传感器应安装在环境温度为0℃~ 60℃,相对湿度小于90%,无易燃、易爆品的环境里。不宜安装在强电磁干扰的环境中。 2、安装方式: (1) 水平安装:如图11所示:

汽车传感器类型及其工作原理

汽车传感器类型及其工作原理 汽车技术的发展,使得越来越多的元器件用到整个汽车系统的控制上面。 最常用的就是使用传感器来检测各种需要检测或者对汽车行驶、控制需要参考 的重要参数,并将这些信号转化成电信号等待再次处理。下面,小编来和大家 分享一些汽车传感器类型,并针对这些不同性能的传感器它的工作原理,来告 诉大家它在汽车中是用在什么地方,具体是怎么操作的,并且它在整个系统中 有什么样的作用。常用的汽车传感器类型、工作原理和使用方式(1) 里程表传感器在差速器或者半轴上面的传感器,来感觉转动的圈数,一般 用霍尔,光电两个方式来检测信号,其目的利用里程表记数可有效的分析判断 汽车的行驶速度和里程,因为半轴和车轮的角速度相等,已知轮胎的半径,直 接通过历程参数来计算。在传动轴上设计两个轴承,大大减轻了运行中的力距,减少了摩擦力,增强了使用寿命;由原来的动态检测信号改为齿轮运转式检测信号;由原来直插式垂直变速箱改为倒角式接口变速箱。里程表传感器插头一般是在变速箱上,有的打开发动机盖可以看到,有的要在地沟操作。 (2) 机油压力传感器是指集微型传感器、执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的微型机电系统。常用的有硅压阻式和硅电 容式,两者都是在硅片上生成的微机械电子传感器。一般情况上,我们通过机 油压力传感器来检测汽车的机油向内的汽油还有多少,并将检测到的信号转换 成我们可以理解的信号,提醒我们还有多少汽油,或者还可以走多远,甚至是 提醒汽车需要加汽油了。(3) 水温传感器它的内部是一个半导体热敏电阻,温度愈低,电阻愈大;反之电阻愈小,安装在发动机缸体或缸盖的水套上,与冷却水直接接触。从而侧得发动机冷却水的温度。电控单元根据这一变化测 得发动机冷却水的温度,温度愈低,电阻愈大;反之电阻愈小。电控单元根据这

传感器技术期末考试简答题

传感器技术期末考试简 答题 标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]

四、简答题(4题,共18分) 301、试述传感器的定义、共性及组成。 答:①传感器的定义:能感受被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置;②传感器的共性:利用物理定律和物质的物理、化学或生物特性,将非电量(如位移、速度、加速度、力等)转换为电量(电压、电流、电容、电阻等);③传感器的组成:传感器主要由敏感元件和转换元件组成。 302、什么是传感器动态特性和静态特性简述在什么条件下只研究静态特性就能够满足通常的需要。 答:传感器的动态特性是指传感器对动态激励(输入)的响应(输出)特性,即其输出对随时间变化的输入量的响应特性。 传感器的静态特性是指它在稳态(静态或准静态)信号作用下的输入-输出关系。静态特性所描述的传感器的输入、输出关系式中不含有时间变量。 当输入量为常量或变化极慢时只研究静态特性就能够满足通常的需要。 304、什么叫应变效应?利用应变效应解释金属电阻应变片的工作原理。 答:材料的电阻变化是由尺寸变化引起的,称为应变效应。 应变式传感器的基本工作原理:当被测物理量作用在弹性元件上,弹性元件在力、力矩或压力等作用下发生形变,变换成相应的应变或位移,然后传递给与之相连的应变片,将引起应变敏感元件的电阻值发生变化,通过转换电路变成电量输出。输出的电量大小反映了被测物理量的大小。 306、在传感器测量电路中,直流电桥与交流电桥有什么不同,如何考虑应用场合用电阻应变片组成的半桥、全桥电路与单桥相比有哪些改善答:直流电桥适合供电电源是直流电的场合,交流电桥适合供电电源是交流的场合。半桥电路比单桥电路灵敏度提高一倍,全桥电路比单桥电路灵敏度提高4倍,且二者均无非线性误差。 311、根据电容式传感器工作原理,可将其分为几种类型每种类型各有什么特点各适用于什么场合 答:根据电容式传感器的工作原理,可将其分为3种:变极板间距的变极距型、变极板覆盖面积的变面积型和变介质介电常数的变介质型。 变极板间距型电容式传感器的特点是电容量与极板间距成反比,适合测量位移量。 变极板覆盖面积型电容传感器的特点是电容量与面积改变量成正比,适合测量线位移和角位移。 变介质型电容传感器的特点是利用不同介质的介电常数各不相同,通过改变介质的介电常数实现对被测量的检测,并通过电容式传感器的电容量的变化反映出来。适合于介质的介电常数发生改变的场合。 316、何谓电涡流效应怎样利用电涡流效应进行位移测量 答::电涡流效应指的是这样一种现象:根据法拉第电磁感应定律,块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时,通过导体的磁通将发生变化,产生感应电动势,该电动势在导体内产生电流,并形成闭合曲线,状似水中的涡流,通常称为电涡流。 利用电涡流效应测量位移时,可使被测物的电阻率、磁导率、线圈与被测物的尺寸因子、线圈中激磁电流的频率保持不变,而只改变线圈与导体间的距离,这样测出的传感器线圈的阻抗变化,可以反应被测物位移的变化。 317、试比较自感式传感器与差动变压器式传感器的异同。 答: (1)不同点: 1 )自感式传感器把被测非电量的变化转换成自感系数的变化; 2)差动变压器式传感器把被测非电量的变化转换成互感系数的变化。 (2)相同点:两者都属于电感式传感器,都可以分为气隙型、气隙截面型和螺管型。 323、什么是正压电效应什么是逆压电效应什么是纵向压电效应什么是横向压电效应 答:正压电效应就是对某些电介质沿一定方向施以外力使其变形时,其内部将产生极化现象而使其出现电荷集聚的现象。 当在片状压电材料的两个电极面上加上交流电压,那么压电片将产生机械振动,即压电片在电极方向上产生伸缩变形,压电材料的这种现象称为电致伸缩效应,也称为逆压电效应。 沿石英晶体的x轴(电轴)方向受力产生的压电效应称为"纵向压电效应"。沿石英晶体的y轴(机械轴)方向受力产生的压电效应称为"横向压电效应"。 331、简述热电偶的几个重要定律,并分别说明其实用价值。 答:1、中间导体定律;2、标准电极定律;3、连接导体定律与中间温度定律 实用价值:略。

最新无线传感器网络知识点归纳

一、无线传感器网络的概述 1、无线传感器网络定义,无线传感器网络三要素,无线传感器网络的任务,无线传感器网 络的体系结构示意图,组成部分(P1-2) 定义:无线传感器网络(wireless sensor network, WSN)是由部署在监测区域内大量的成本很低、微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一种多跳自组织的网络系统,其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖范围内感知对象的信息,并发送给观察者或者用户 另一种定义:无线传感器网络(WSN)是大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络,目的是协作地采集、处理和传输网络覆盖地域内感知对象的监测信息,并报告给用户 三要素:传感器,感知对象和观察者 任务:利用传感器节点来监测节点周围的环境,收集相关的数据,然后通过无线收发装置采用多跳路由的方式将数据发送给汇聚节点,再通过汇聚节点将数据传送到用户端,从而达到对目标区域的监测 体系结构示意图: 组成部分:传感器节点、汇聚节点、网关节点和基站 2、无线传感器网络的特点(P2-4) (1)大规模性且具有自适应性 (2)无中心和自组织 (3)网络动态性强 (4)以数据为中心的网络 (5)应用相关性 3、无线传感器网络节点的硬件组成结构(P4-6) 无线传感器节点的硬件部分一般由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和能量供应模块4部分组成。

4、常见的无线传感器节点产品,几种Crossbow公司的Mica系列节点(Mica2、Telosb) 的硬件组成(P6) 5、无线传感器网络的协议栈体系结构(P7) 1.各层协议的功能 应用层:主要任务是获取数据并进行初步处理,包括一系列基于监测任务的应用层软件 传输层:负责数据流的传输控制 网络层:主要负责路由生成与路由选择 数据链路层:负责数据成帧,帧检测,媒体访问和差错控制 物理层:实现信道的选择、无线信号的监测、信号的发送与接收等功能 2.管理平台的功能 (1)能量管理平台管理传感器节点如何使用能源。 (2)移动管理平台检测并注册传感器节点的移动,维护到汇聚节点的路由,使得传感器节点能够动态跟踪邻居的位置。 (3)任务管理平台在一个给定的区域内平衡和调度监测任务。 6、无线传感器网络的应用领域(P8-9) (1)军事应用 (2)智能农业和环境监测 (3)医疗健康 (4)紧急和临时场合 (5)家庭应用 (6)空间探索

那些你不知道的扭矩传感器

那些你不知道的扭矩传感器 扭矩传感器主要用来测量各种扭矩、转速及机械效率,它将扭力的变化转化成电信号,其精度关系到所在测试系统的精度。其主要特点在于既可以测量静止扭矩,也可以测量旋转转矩和动态扭矩;并且检测精度高,稳定性好,抗干扰性强;不需反复调零即可连续测量正反转扭矩,没有导电环等磨损件,可以高转速长时间运行;它输出高电平频率信号可直接送计算机处理。下面我们简单了解一下常用的扭矩传感器都有哪些。 非接触式扭矩传感器 非接触式扭矩传感器也是动态扭矩传感器,又叫转矩传感器,转矩转速传感器,旋转扭矩传感器等。它的输入轴和输出轴由扭杆连接,输入轴上有花键,输出轴上则是键槽,当扭杆受到转动力矩作用发生扭转的时候,花键与键槽的相对位置则被改变,它们的相对位移改变量就是扭转杆的扭转量。这样的过程使得花键上的磁感强度变化,通过线圈转化为电压信号。非接触扭矩传感器的特点是寿命长、可靠性高、不易受到磨损、有更小的延时、受轴的影响更小,应用较为广泛。

应变片扭矩传感器 应变片扭矩传感器使用的是应变电测技术。它的原理是利用弹性轴,粘贴应变计,组成了测量电桥,当弹性轴受扭矩作用发生微小形变,电桥的电阻值就会发生变化,进而电信号发生了变化,实现扭矩的测量。 应变片扭矩传感器的特点是分辨能力高、误差较小、测量范围大、价格低廉,便于选择和大量使用。 相位差式转矩转速传感器 相位差时扭转传感器就是扭转角相位差式传感器,它的原理就是根究磁电相位差式转矩测量技术,才弹性轴的两端安装两组齿数、形状及安装角完全相同的齿轮,齿轮外侧安装接近传感器。当弹性轴旋转时,两组传感器的波形产生相位差,从而计算出扭矩。 它的特点主要是实现了转矩信号的非接触传递,检测的信号是数字信号,转速较高。但是这种扭矩传感器体积较大,低转速时的性能不理想,因此应用已不是很广泛。

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