测试技术 第三章 概述及机械式1

济南大学机械工程学院第三章常用传感器与敏感元件本章学习要求：1.了解传感器的分类2.了解各种传感器的工作原理、测量电路、特性和应用实例；根据被测物理量的特点较合理选用传感器。3.重点了解常用传感器的检测方法，关注其它传感检测方法（包括化工、生物等领域），拓宽获取信息的思路。3.1概述3.2机械式传感器及仪器3.3电阻式传感器3.4电容式传感器3.5电感式传感器3.6压电式传感器3.7半导体传感器3.8传感器的选用原则测试技术PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建www.fineprint.cn济南大学机械工程学院3.1.1传感器定义3.1.2传感器的构成3.1.3传感器的分类3.1.4传感器技术的发展3.1概述3.1概述PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建www.fineprint.cn济南大学机械工程学院传感器是借助于检测元件接收一种形式的信息，并按一定的规律将所获取的信息转换成另一种信息的装置。物理量电量目前，传感器转换后的信号大多为电信号。因而从狭义上讲，传感器是把外界输入的非电信号转换成电信号的装置。3.1.1传感器定义3.1概述PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建www.fineprint.cn济南大学机械工程学院3.1.2传感器的构成传感器一般由敏感器件与辅助器件组成。敏感器件是传感器的核心，它的作用是直接感受被测物理量，并对信号进行转换输出。辅助器件则是对敏感器件输出的电信号进行放大、阻抗匹配，以便于后续仪表接入。dV3.1概述PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建www.fineprint.cn济南大学机械工程学院3.1.3传感器的分类(1)按被测物理量分类:•机械量：长度，厚度，位移，速度，加速度，旋转角，转数，质量，重量，力，压力，真空度，力矩，风速，流速，流量等。•声：声压，噪声。•磁：磁通，磁场。•温度：温度，热量，比热。•光：亮度，色彩。3.1概述PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建www.fineprint.cn济南大学机械工程学院(2)按工作的物理基础分类:机械式,电气式,光学式,流体式等。3.1概述PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建www.fineprint.cn济南大学机械工程学院(3)按信号变换特征:物性型,结构型。物性型:依靠敏感元件材料本身物理性质的变化来实现信号变换.例如:水银温度计,压电测力计.结构型:依靠传感器结构参数的变化实现信号转变.例如:电容式和电感式传感器.3.1概述PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建www.fineprint.cn济南大学机械工程学院(4)按敏感元件与被测对象之间的能量关系:能量转换型和能量控制型。能量转换型:直接由被测对象输入能量使其工作.例如:热电偶温度计,压电式加速度计.能量控制型:从外部供给能量并由被测量控制外部供给能量的变化.例如:电阻应变片.无源有源UOUIR1±△RR2R4R3abcd3.1概述PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建www.fineprint.cn济南大学机械工程学院3.1.4传感器技术的发展•基础研究，重点研究传感器的新材料和新工艺；•实现传感器的智能化。荧光材料制作的电子鼻传感器智能压力网络传感器3.1概述PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建www.fineprint.cn济南大学机械工程学院3.2机械式传感器及仪器敏感组件：弹性体输入：力、压力、温度等输出：弹性元件本身的弹性变形特点：优点：结构简单、可靠、使用方便、读数直观等缺点：惯性大、固有频率低应用：检测缓变或静态被测量弹性后效是指载荷在停止变化之后，弹性元件在一段时间之内还会继续产生类似蠕动的位移。蠕变是指固体材料在保持应力不变的情况下，应变随时间缓慢增长的现象。（具有蠕变、弹性后效等）3.2机械式传感器及仪器PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建www.fineprint.cn济南大学机械工程学院典型机械式传感器3.2机械式传感器及仪器PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建www.fineprint.cn