第一讲 传感器与检测技术概述
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- 第一讲、传感器与检测技术概述
一、传感器的定义、组成和作用: P2
依照中华人民共和国国家标准的规定传感器的定义是:“能感受(或响应)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。”
这一定义包含了几个方面的含义:
这一定义包含了几个方面的含义:
(1)传感器是测量装置,能完成测量任务;
(2)它的输入量是某一被测量,可能是物理量、化学量、生物量等。
(3)它的输出量是某一物理量,这种量要便于传输、转换、处理、显示等;
(4)输出量与输入量有一定的对应关系,这种关系要有一定的规律。根据字义,可以将传感器理解为“一感二传”,即感受信息并传递出去。
简言之-传感器:传--传递信息;感--感受被测量;器--器件。
2、传感器的组成:
传感器通常由敏感元件、转换元件、测量电路及辅助电源组成。
①敏感元件:它是直接感受被物理量,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:它将敏感元件的输出信号转换成电路参数(电阻、电感、电容)及电流或电压等信号。
③测量电路:测量电路是把转换元件输出的电信号变换为便于处理、显示、记录、控制和传输的可用电信号。其电路的类型视转换元件的不同而定,经常采用的有电桥电路和其它特殊电路,高阻抗输入电路、脉冲电路、振荡电路等。
④辅助电源:辅助电源提供转换能量。有的传感器需要外加电源才能工作,例如应变片组成的电桥,差动变压器等;有的传感器则不需要外加电源便能工作,例如压电晶体等。
有些传感器(如热电偶)利用转换元件感受被测热源的温差从而直接输出电动势,敏感元件与转换元件两者合二而一;有些传感器仅由敏感元件和转换元件组成,无需基本转换电路。
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