传感器与检测技术》小结30~40学时.doc

系统误差：在同一条件下，多次测量同一量值时绝对值与符号保持不变，或在条件改变时按一定规律变化的误差。简称系差。 随机误差：在同一测量条件下，多次测量同一量值时，绝对值和符号以不可预定的方式变化的误差。 粗大误差：超出规定条件下预期的误差。简称粗差，或称寄生误差。 最小二乘法原理：是指测量结果的最可信赖值应在残余误差平方和为最小的条件下求出。 设有n组实测数据（xi，yi）(i=1，2，…，n)，其最佳拟合方程 (回归方程)为Y=A+Bx ；A——直线的截距；B——直线的斜率。 根据最小二乘法原理，要使 为最小，取其对A、B求偏导数，并令其为零，可得两个方程，联立两个方程可求出A,B的唯一解。 P25传感器静态特性的标定步骤。⑴ 将传感器全量程（测量范围）分成若干等间距点；⑵ 根据传感器量程分点情况，由小到大逐渐一点一点的输入标准量值，并记录下与各输入值相对应的输出值；⑶ 将输入值由大到小一点一点的减少，同时记录下与各输入值相对应的输出值；⑷ 按⑵、⑶所述过程，对传感器进行正、反行程往复循环多次测试，将得到的输出－输入测试数据用表格列出或画成曲线；⑸ 对测试数据进行必要的处理，根据处理结果就可以确定传感器的线性度、灵敏度、滞后和重复性等静态特性指标。 传感器能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和装 敏感元件直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的物理量。转换元件敏感元件的输出就是它的输入，转换成电路参量。转换电路：上述电路参数接入基本转换电路，便可转换成电量输出。 P26研究、分析标定传感器的动态特性常用的两种标准激励信号。 电阻应变式传感器由弹性元件和电阻应变片构成。 电阻应变片的工作原理是基于金属的应变效应。金属丝的电阻随着它所受的机械形变（拉伸或压缩）的大小而相应变化的现象称为金属的电阻应变效应。 P33~P34K0推导过程[表达式（2.1.1）~（2.1.5）] P35什么是应变片的灵敏系数K，表达式（2.1.7） 将电阻应变丝做成电阻应变片后，其电阻的应变特性与金属单丝是不同的，因此必须通过实验重新测定。此???验必须按规定的统一标准进行。 P35应变式传感器为何要进行温度补偿？产生温度误差的主要因素有哪两点？理解电桥温度补偿法。 应变片由于温度变化引起的电阻变化与试件（弹性元件）应变所造成的电阻变化几乎有相同的数量级，如果不采取必要的措施克服温度的影响，测量精度将无法保证。 产生温度误差的主要因素有：电阻温度系数的影响、试件材料和电阻丝材料的线性膨胀系数的影响。 P40~P43应变式力、压力传感器 对于圆柱式弹性元件，若R1=R2， R1沿轴向粘贴， R2沿横向粘贴，在轴向应变作用下沿横向粘贴的电阻的变化量是轴向粘贴电阻变化量的-μ倍，即△R2=-μ△R1 P48 半导体应变片的灵敏系数比金属电阻应变片约高50倍主要有体型半导体应变片和扩散型半导体应变片。 半导体的压阻效应是指单晶半导体材料在沿某一轴向受外力作用时，其电阻率发生很大变化的现象。 P49半导体应变片组成的传感器中，全桥测量电路应采用恒压源还是恒流源供电？在半导体应变片组成的传感器中，均由4个应变片组成全桥电路。全桥电路应采用恒流源供电，因为环境温度的变化对其没有影响。 P52相关计算题P54自感式传感器结构形 ：线圈、铁心、衔铁三种。 P54自感式传感器是把被测量变化转变成哪种电量的变化？变气隙、变面积自感传感器哪种是线性的？ 自感式传感器是把被测量变化转换成自感L的变化，通过一定的转化电路转换成电压或电流输出。 变气隙式自感传感器是非线性的，变面积式自感传感器是线性的。 P57差动变间隙式自感传感器与单线圈式自感传感器相比，灵敏度和线性度有何不同？（1）差动变间隙式自感传感器的灵敏度是单线圈式自感传感器的两倍。（2）由式（3.1.10）和（3.1.16）可得：差动式自感式传感器线性度得到明显改善。 P59自感式传感器调幅电路中，相敏检波电路与变压器电路相比有哪些优点？ 使用相敏整流，输出电压U0不仅能反映衔铁位移的大小和方向，而且还消除零点残余电压的影响。 P64从改变磁路参数的角度，自感式传感器和差动变压器传感器的共同点是什么？P64差动变压器是把被测量转变成哪种电量的变化？其结构形式有哪几种？ 差动变压器是把被测的非电量变化转换为传感器线圈的互感系数的变化。这种传感器是根据变压器的基本原理制成的，并且次级绕组常用差动的形式连接，故称之为差动变压器式传感器。 差动变压器结构形式较多，有变隙式、变面积式和螺线管式等。 P81~P83表达式（3.4.1）。电容式传感器可分为哪几种类型？电容式传感器的电容量与电参数之间哪些是线性关系，哪些是非线性关系。 电容式传