传感器与检测技术重点知识点总结2

方式

（2）数字量接口方式

（3）模拟量接口方式质量，为设计供应依据

（2）考核机器设备承受振动和冲击的实38:ADC与CPU的时间协调，其时间常数远比CPU的指令周期长力及对系统的动态响应特征进行测试

（3）分析查明振动产生的其限制方式有

（1）延时等待式

（2）中断式

（3）查询式缘由，找寻振源，为减振和隔振措施供应资料39液晶显示器是一种低功耗器件，其液晶显示器的驱动方式由

（4）对工作机器进行故障监控，避开重大事故发生电极引线的选择方式确定一般有静态驱动和时分割驱动18振动测试的内容是

（1）振动参数的测试对振动的位移,幅值，40为消退环境温度的影响，须要对传感器信号进行温度补偿,其频率，相位，波形等参数的测定

（2）物体结构参数的测试对补偿在计算机实力允许时，可采纳计算机软件进行，也可采纳硬结构的固有频率，阻尼，刚性，振型等参数的测定19按产生件电路实现利用计算机软件进行温度补偿时常用公式法和表格振动的缘由可分为自由振动，强迫振动和自激振动；按振动系统法结构参数特性可分为线性振动和非线性振动;按振动的规律可分确第九章信号分析及其在测试中的应用定性振动和随机振动1信号有静态信号与动态信号静态信号是指其量值与时间无关20:振动的激励方式有

（1）稳态正弦激振

（2）随机激振

（3）瞬态的信号动态信号是指其量值随时间变化的信号激振常用的瞬态激振是

①快速正弦扫描激振

②脉冲激振

③阶跃2:信号分为确定性信号与非确定性信号激振3:确定性信号是指能用明确的数字解析关系式或图表描述的信号21:激振器是对被测对象施加某种预定要求的激振力，从而激起被确定性信号分为周期信号和非周期信号测对象振动的装置4:周期信号是指若信号依肯定的时间间隔T周而复始，则该信号为22:电动式激振器按其磁场形成的方法是永磁式和励磁式前者多周期信号事实上周期信号往往不是仅含一个正（余）弦的简单用于小型激振器，后者用于较大型的激振器它主要用于对被测周期信号，但它们具有取值周期重复性的特征对象作肯定激振5:非周期信号是指在时域内不按周期重复出现，但仍可用明确的数23振动测试的方法有机械法，电测法和光学法字关系式或图表描述的信号24:电测法测振系统有

（1）压电式测振系统它是利用压电式加速6:非确定性信号是指非周期性信号时域波形不确定，无法用准确的度传感器直接测得振动加速度的测振系统

（2）磁电式测振系统数字关系式描述，也不能精确预料将来的结果的信号该系统用磁电式传感器吧振动速度转换成电压,经测振仪器进一步模拟信号是指在某一自变量连续变化的间隔内，信号的数值连续，变换，再由指示仪器指出其振动值或用记录仪器记录出波形，或7:为模拟信号直接由数据处理装置进行须要的数据处理

（3）电参数测振系统该系统采纳电容式或电感式，电阻应变式，涡流式传感器吧振动离散信号是指自变量在某些不连续数值时，输出信号才具有确定8:参数转换成电容或电感，电阻，电抗等电参数变化进行测振的系值称为离散信号统其优点是传感器大多数为非接触式，且灵敏度较高，适于微数字信号是指假如将其各离散点的幅值也作离散化，以二进制编9:小振动的旋转体测振机械阻抗的倒数称为机械导纳码表示25:26机械阻抗是复数，，可写成幅值，相角或实部，虚部形式,也10:信号均值Ux是指信号x（t）在整个时间坐标的积分平均,它表可用幅，相特性或奈奎斯特图表示示信号中常值重量或直流重量27功率谱密度函数，可用于工业设备工作状况的分析和故障诊11信号的方差是指描述信号的（波动范围），其正平方根6x=V6断称为信号的标准差2x多次连续测量所得结果之间的不一样程度的指标；（分散范围小，信号的均方值描述信号的强度，表示信号的（平均功率）12:重复性越好）信号的概率密度函数描述了信号的（指定幅值的取值机会）13:精确度简称精度，它表示传感器的输出结果与被测量的实际值9,14:随意一个周期信号x（t）都可认为由两类基本信号组成一类是之间的符合程度，是测量值的精密程度与精确程度的综合反映以描述的直流重量，一类是由很多正交的，幅值分别以和ao an辨别力是指传感器能检出被测量的最小变化量描述的，频率各为基频整数倍的余弦和正弦重量的迭加而组成10,bn15:周期信号频谱的特点

（1）离散性频谱谱线是离散的

（2）动态特性反映了传感器对于随时间变化的动态量的响应特性，11,收敛性谐波幅值总的趋势随谐波次数的增加而降低

（3）谐波传感器的响应特性必需在所测频率范围内努力保持不失真测量条性谱线只出现在基频整数倍的频率处件一般地，利用光电效应，压电效应等物性型传感器，响应时非周期信号包括准周期信号和瞬态信号准周期信号的特点是16:间快，工作频率范围宽谱线离散，并无法确定其基频和谐频只有频率重量幅值w now,环境参数指传感器允许运用的工作温度范围以及环境压力，12,大小而没有共同周期环境振动和冲击等引起的环境压力误差，环境振动误差和冲击误17:振动测试的目的是

（1）检查机器运转时的振动特性，检验产品差电阻式位移传感器的电阻值取决于材料的几何尺寸和物理特2,六，传感器的标定与校准征，即R=p L/S标定（计量学称之为定度）是指在明确传感器输入/输出变换关1,

（1）电位计由骨架，电阻元件，电刷等组成；系的前提下，利用某种标准器具产生已知的标准非电量（或其它

（2）电位计优点结构简单，输出信号大，性能稳定，并简单实标准量）输入，确定其输出电量与其输入量之间的过程现随意函数关系，缺点是要求输入量大，电刷与电阻元件之校准是指传感器在运用前或运用过程中或搁置一段时间再运用2,间有干摩擦，简单磨损，产生噪声干扰时，必需对其性能参数进行复测或作必要的调整与修正，以确保3,⑴线性电位计的空载特性Rx=RX/L=KrX（Kr——电位计的电阻传感器的测量精度灵敏度）电位计输出空载电压为Uo=UiX/L=KuX（Ku一一电位计标定系统的组成

①被测非电量的标准发生器；

②待标定传感器；3,的电压灵敏度）

③它所配接的信号调整显示，记录器等⑵非线性电位计空载特性其电阻灵敏度电压灵敏度K-DR/Dx,静态标定是给传感器输入已知不变的标准非电量，测出其输出，4,Ku=Duo/Dx给出标定方程和标定常数，计算其灵敏度，线性度,滞差，重复性电阻应变式位移传感器是将被测位移引起的应变元件产生4,等传感器的静态指标的应变，经后续电路变换成电信号，从而测出被测位移传感器的静态标定设备有力标定设备，压力标定设备，温度标定5,电容式位移传感器是利用电容量的变化来测量线位移或角5,设备等位移的装置对设备要求

①具有足够的精度；

②量程范围应与被标定传感器6,

（1）变极距型的电容位移传感器有较高的灵敏度，但电容的量程相适应；

③性能稳定牢靠，运用便利，能适应多种环境变化与极距变化之间为非线性关系，其它两种类型的位移传感传感器的动态标定的口的是检验测试传感器的动态性能指标7,器具有比较好的线性，但敏度比较低动态标定指标是通过确定其线性工作范围，频率响应函数，幅频8,⑵变极板面积型电容位移传感器用于线位移测量，也可用于角特性和相频特性曲线，阶跃响应曲线，来确定传感器的频率响应位移测量范围，幅值误差和相位误差，时间常数，阻尼比,固有频率等⑶变介质型电容式位移传感器用于位移或尺寸测量的改变介质常用的标准动态激励设备有激振济，激波管，周期与非周期函数9,型电容位移传感器，一般都具有较好的线性特性，但也有输入/输压力发生器；（其中激振器可用于位移，速度，加速度，力，压出呈非线性关系力传感器的动态标定）

（4）容栅式电容位移传感器是在面积型电容位移传感器的基础上传感器与检测技术的发展方向⑴开发新型传感器⑵传感检10,发展来的，可分为长容栅和圆容栅（特点因多极电容及平均测技术的智能化

（3）复合传感器⑷探讨生物感官，开发仿生传效应，辨别力高，精度高，量程大对刻划精度和安装精度要求可感器有所降低，一种很有发展前途的传感器开发新型传感器

①利用新材料制作传感器；

②利用新11,电容式位移传感器的绝缘和屏蔽6,加工技术制作传感器；

③采纳新原理制作传感器

（1）若绝缘材料性能不佳，绝缘电阻随环境温度和湿度而变传感检测技术的智能化传感检测系统目前快速地由模12,化，还会使电容位移传感器的输出产生缓慢的零位漂移；拟式，数字式向智能化方向发展

（2）绝缘材料应具有高的绝缘电阻，低的膨胀系数，儿何尺功能

①自动调零和自动校准；

②自动量程转换；

③自动寸的长期稳定性和低的吸潮性；选择功能；

④自动数据处理和误差修正；

⑤自动定时测量；

⑥自

（3）通常对电容位移传感器及其引线实行屏蔽措施，即将传动故障诊断感器放在金属壳内，接地应牢靠；

（4）可以消退不稳定的寄生电容，还可以消退外界静电场和第二章位移检测传感器交变磁场的干扰移可分为线位移和角位移两种，测量位移常用的方法有:机械法，1,电感式位移传感器将被测物理量位移转化为自感互感的7,L,M光测法，电测法变化，并通过测量电感量的变化确定位移量主要类型有自感式，位移传感器的分类参量型位移传感器，发电型位移传感器，大2,互感式，涡流式和压磁式输出功率大，灵敏度高，稳定性好等位移传感器优点一，参量型位移传感器

（1）自感式电感位移传感器原理缠绕在铁心的线圈中通以参量位移传感器的工作原理将被测物理量转化为电参数，即电1,交变电流，产生磁通，形成磁通回路阻，电容或电感等为了提高自感位移传感器的精度和灵敏度，增大特性的线性度，实际用的传感器大部分都作为差动式测量范围大，测试时间短，非接触，易数字化,效率高）改善其性能考虑的因素有1）损耗问题，2）气隙边缘效应的9,激光干涉测长技术用途

①精密长度测量（磁尺，感应同步潜，影响,3）温度误差,4）差动式电感位移传感滞的零点剩余电压问光栅检定）；

②精密机床位移检测与校正；

③集成电路制作中的题精密定位常用的激光干涉测长传感器

①单频激光干涉传感器；

②双频10,

（2）互感式位移传感器（测量范围最大）将被测位移量的激光干涉传感器变化转换成互感系数的变化，基本结构原理与常用变压器类似，故称为变压器式位移传感器第三章力，扭矩和压力传感器

（3）涡流式位移传感器利用电涡流效应将被测量变换为传一，测力传感器感器线圈阻抗Z变化的一种装置只要分为高频反射和低频透射1测量力的传感器多为电气式，依据转换方式分为参量型和两类发电型参量型测力传感器有电阻应变式，电容式，电感式，发二，发电型位移传感器电型测力传感器有压电式，压磁式1,发电型位移传感器（压电位移传感器）是将被测物理量转换为电2:电阻式应变测力传感器原理是将力作用在弹性元件上，弹性元件源性参量在力作用下产生应变，利用贴在弹性元件上应变片将应变转换成压电式位移传感器的基本工作原理是将位移量转换为力的变化，电阻的变化，然后利用电桥将电阻变化转换成电压或电流的变化，2,然后利用压电效应将力的变化转换为点信号在送入测量放大电路测量三，大位移传感器弹性元件

（1）柱型弹性元件；

（2）薄壁环型弹性元件；

（3）梁磁栅式位移传感得是依据用途可分为长磁栅和圆磁栅位移传感型弹性元件悬臂梁式，两端固定梁式1,应变片是非电量电测中一种常见的转换元件，由于应变片运用器，分别用于测量线位移和角位移磁头分动态和静态3,简单，测量精度高，体积小，动态响应好，应用广当磁头不动时，输出绕组输出一等幅的正弦或余弦电压信号，其2,频率仍为励磁电压的频率，其幅值与磁头所处的位置关系当磁金属丝的作用是感受机械试件的应变变化，称为敏感栅4,头运动时，幅值随磁尺上的剩磁影响而变化5,对金属丝的要求

（1）具有较高的电阻系数（单位长度的电阻光栅式位移传感器有测量线位移的长光栅和测量角位移的圆光4,要大）；

（2）具有尽可能大的电阻应变灵敏度系数；

（3）具有较栅其性质光栅移动方向与莫尔条纹移动方向垂直两块光栅5,小的温度系数；

（4）具有较高的弹性极限，以便得到较宽的应变作为一个标尺光栅（不动的）和一个指示光栅（动的），标尺光测量范围；

（5）良好的加工性和焊接性；

（6）对铜的热电动势要栅是一个长条形光栅，光栅长度由所需量程确定小莫尔条纹的性质

①当两个光栅沿刻线垂直方向相对移动时，莫6,底基的作用是将试件的应变精确地传给敏感栅，所以底基应具6,尔条纹相对栅外不动点沿着近似垂直的运动方向移动，光栅移动有较低的弹性模量，较高的绝缘电阻，良好的抗湿抗热性能（常一个栅距W,莫尔条纹移动一个条纹间距B；

②光栅运动方向改变，用底基纸基，胶基，玻璃纤维布基）莫尔条纹的运动方向也作相应改变;

③光栅条纹的光强度随条纹移纸基制作简单，价格便宜，比较松软，易于粘贴，应变极限打,但动按正弦规律变化耐潮湿性和耐热性差感应同步器是利用电磁感应原理将线位移和角位移转换成点信7,胶基比纸基更松软，且具有较好的绝缘性，较高的弹性，耐热和号的一种装置依据用途，可将感应同步器分为直线式和旋转式耐潮湿性都较好，两种，分别用于测量线位移和角位移7,箔式电阻应变片敏感栅是用（3〜5）um厚的金属箔粘于胶基原理当滑块的两相绕组用沟通电励磁时，由于电磁感应，在定上，用光刻技术加工成须要的形态尺的绕组中会产生与励磁电压同频率的交变感应电动势当滑尺E优点

（1）金属箔很薄，因而所感受的应力状态与试件表面的应相对定尺移动时，滑尺与定尺的相对位置发生变化,改变了通过定力状态更接近；

（2）箔式敏感栅面积大，散热条件好，允许通过尺绕组的磁通，从而改变了定尺绕组中输入的感应电动势Eo较大的电流，灵敏度较高，输出信号功率比较大，为丝式电阻应依据对滑尺的正，余弦绕组供应励磁电压方式的不同,又分为变片的100〜400倍；

（3）箔式敏感栅的尺寸可以做的很精确，基鉴相和鉴幅型测试系统长可以很短，并能制成随意形态，从而可扩大运用范围；

（4）便特点

①精度较高，对环境要求低，可测大位移；

②工作牢靠，于成批生产,抗干扰实力强，维护简单，寿命长；

③对局部误差有平均化作用）缺点生产工序困难，引线的焊点采纳锡焊，不适于在高温环境激光式位移传感器结构由激光器，光学元件，光电转换元件组8,中测量，另外价格比较高成激光测试系统，将被测位移量转化成电信号（特点:精度高，半导体应变片的工作原理是基于压阻效应（集流环按工作原理分类电刷-滑环式，水银式，感应式）8,

（1）压阻效应是指固体受到应力作用时，其电阻率发生变化2,压磁式扭矩仪又叫磁弹式扭矩仪工作原理是依据磁弹效应，受扭这就叫压阻效应矩作用的轴的导磁性发生相应变化，即磁导率发生变化，从而引

（2）优点半导体应变片横向效应小，其横向灵敏度几乎为起线圈的感抗变化，通过测量电路测量感抗的变化可确定扭矩零；机械滞后小，可制成小型和超小型片子电容式扭矩测量仪工作原理是利用机械结构，将轴受扭矩作用后3,

（3）缺点应变灵敏系数的离散性大，机械强度低，非线性的两端相对转角变化变换成电容器两极板之间的相对有效面积的误差大，温度系数大，运用于须要大信号输出场合变化，引起电容量的变化来测量扭矩其最要优点是灵敏度高，测量时它须要集流装置传输信号单臂双臂四臂4,光电式扭矩测量仪这种扭矩传感器的工作转速为（100-800）应变片的布置和9,测量精度为r/min,1%接桥方式电桥又钢弦式扭矩传感器是将扭矩转换成钢弦固有频率变化进行工作5,单臂，双臂，四臂（优点抗干扰实力强，允许导线长达几百米到几干米，测量精工作方式（平衡条度可达）±1%件U=0三，压力式传感器R1R3=R2R4）工作弹性式压力传感元件有波登管，膜片和水纹管三类1,方式电量式压力计是用各种传感器或测量元件将压力变换成电量或2,电参数，再经后接相应的测量电路进一步变换，最终由显示或记应变片所在位置R1R1,R2R1,R2,R3,录仪显示或记录下来，以实现压力测量的装置常用的测压力系R4统所用的传感器有电容式，电感式，电阻式，涡流式，压电式输出电压Uo l/4UiKb l/2UiKb UiKE

（1）电容式压力传感器是将压力转换成电容的变化，经电路变换成电量输出其特点是灵敏度高，适合测量微压，频响好，压电式传感器是基于压电元件的压电效应而工作的压电效应10,抗干扰实力较强有正压电效应和逆压电效应应变式压力传感器的工作原理是利用应变片将弹性元件在2

（1）正压电效应是当某些晶体沿肯定方向受外力作用而变形压力作用下产生的应变转换成电量的变化应变式压力传感器体时，在其相应的两个相对表面产生极性相反的电荷，当外力去掉积小重量轻，精度高，测量范围宽，从几帕到频响高，同500MPa,后，又复原到不带电状态，电荷的极性取决于变形的形式时耐压，抗振，应用广泛

（2）逆压电效应是当某些晶体的极化方向施加外电场，晶体压阻式压力传感器是利用压阻效应将压力变换成电阻的变本身将产朝气械变形，当外电场撤去后，变形也随之消逝3化实现压力测量其特点是频响宽，动态响应快，测量范围从儿电压式传感器的前置放大器的输入阻抗应尽可能的高到三亿适用于爆炸，冲击压力的测量、压电式力传感器是利用压电晶体的纵向和剪切向压电效应Pa Pa,11电感式压力传感器是将压力变化转换成电感变化，通过测量（单重量和多重量）4电荷放大器的选择要求电荷放大器输入阻抗高于低频响电路再将电感变化转换成电量实现压力测量其特点是频响低，1012Q,应为运用于静态或变化缓慢压力的测试

0.001Hz13,压磁效应是在机械力作用下，铁磁材料内部产生应力变化，使5涡流式压力传感器属于电感式压力传感器中的一种,它是利磁导率发生变化，磁阻相应也发生的现象外力是拉力时，在作用涡流效应将压力变换成线圈阻抗的变化，再经测量电路转换成用力方向铁磁材料磁导率提高，垂直作用力方向磁导率降低；作电量它有良好的动态特性，适合在爆炸等极其恶劣的条件下工用力为压力时，则反之作，如测量冲击波14,压磁式力传感器工作原理是依据压磁效应原理，当在一次侧绕6霍尔式压力传感器结构原理是波登管在压力作用下其末端组通过交变励磁电流时，铁心中产生磁场，由于压磁元件在未受产生位移，带动了霍尔元件在匀称梯度的磁场中运动由于波登力时各向同性，磁力线呈轴对称分布管的频响较低，适用于静态或变化缓慢压力的测量压磁式力传感器结构主要是由压磁元件，弹性机架，基座和传压电式压力传感滞工作原理是压力通过膜片或活塞,压块作15,7力钢球等组成用在晶片上，晶片上是产生了电荷，经后接放大器的变换，由显二，扭矩传感器示或记录仪器显示或记录，实现对压力的测量其特点是具有频电阻应变式扭矩传感器的工作原理是在轴类零件受扭矩作用时，响宽，可测压力范围大，体积小，重量轻，安装便利，可测多向1,在其表面产生切应变，此应变可用电阻应变片测量压力等特点，应用广泛，适用于测动态力和冲击力，但不适于测静态力用便利，但有机械活动部件，被测角速度范围±30°〜120°/s,质量较大，成本高，寿命低第四章速度，加速度传感器压电陀螺式利用压电晶体的压电效应工作，分振梁型，双2一，速度传感器晶片型，圆管型测速发电机是机电一体化系统中用于测量和自动调整电机转速光纤陀螺式具有无机械传动部件，无需预热时间，对加速1,3的一种传感器它由绕组的定子和转子构成度不敏感，动态范围宽，体积小，灵敏度高等优点依据励磁电流的种类，测速发电机分为直流测速发电机电磁式霍尔式传感器的工作原理是利用霍尔元件组成的传感器,在被测2,7,和永磁式两种和沟通测速发电机两类物上粘有多对小磁钢，霍尔元件固定于小磁钢旁边，当被测物转在实际应用中，机电一体化系统对测速发电机的主要要求有

①动时，每当一个小磁钢转过霍尔元件，霍尔元件输出一个相应的3,输出电压对转速应保持较精准的正比关系

②转动惯量要小

③脉冲，测得单位时间内的脉冲个数，即可得被测物的转速和角速灵敏度要高，即测速发电机的输出电压对转速的变化反应要灵敏度直流测速发电机是一种微型直流发电机其工作原理是依据电涡流式转速传感器的工作原理是在传感器靠近在被测物上设18,电磁感应原理，在恒定磁场中，旋转的电枢绕组切割磁通，并产定的等距标记安装，当被测物转动时，传感器输出频率与转速成生感应电动势，而后测速的发电机正比的信号空战时，直流测速发电机的输出电压和电枢感应电动势相等，半导体硅流速传感器的工作原理是依据发热体与放置发热体的29,因而输出电压与转速成正比流体介质的热导率与流体流速相关原理制成的负载时，测速发电机的输出电压应比空载时小，这是电阻rs二，加速度传感器中枢绕组的电压降造成的常用加速度传感器的种类有压电式，应变式，磁致伸缩式1,.3直流测速电动机在志向状况下系数Ce和C与输出电压之间的2,压电式加速度传感器的频率范围广，动态范围宽，灵敏度高，故关系C=Ce/1+Rs/Rl,Vcf=CeN/1+Rs/RI.应用较为广泛3直流测速电动机产生误差的缘由和改进方法？压电加速度传感器的工作原理是利用压电陶瓷的压电效应可构成

①有负载时，电枢反映去磁作用的影响，使输出电压不再与转速不同运用要求的振动加速度传感器来制作的成正比，遇到这种问题可以在定子磁极上安装补偿绕组,或使负载常用的三种原理结构式压缩型，剪切型，弯曲型其特点是它电阻大于规定值可以作得很小，重量很轻，对被测机构的影响就小，压电传感器

②电刷接触降压的影响，这是因为电刷接触电阻是非线性的，即的内阻抗很高，输出的能量很微小，要在接高输入阻抗的前置放当电机转速较低，相应的电枢电流较小时接触电阻较大，从而使大相放大器有两种是电压放大器和电荷放大器电荷放大器输输出电压很小，只有当转速较高，电枢电流较大时，电刷压降才出电压与电缆分布电容无关一般加速度传感器的尺寸越大，其可以认为是常数，为了减小电刷接触压降的影响，即缩小不灵敏固有频率越低区，应采纳接触压降较小的铜-石墨电极或铜电极，并在它与换向应变式加速度传感器的工作原理是经过质量-弹簧惯性系统将加3,器相接触的表面上镀银速度转换为力，再将力作用于弹性元件，从而将力转换为应变，

③温度影响，这是因为励磁绕组中长期流过电流易发热，其电阻通过测量应变可以测量加速度值也相应增大，从而使励磁电流减小的原因，在实际运用中可在第五章视觉，触觉传感器直流测速发电机的绕组回路中串联一个电阻值较大的附加电阻，视觉传感器在机电一体化系统中的作用有三种

①进行位置检测1:在接到励磁电源上

②进行图像识别

③进行物体形态，尺寸缺陷的检测视觉传感器2:4,沟通测速电动机可分为永磁式，感应式和脉冲式三种（以光电变换为基础）的组成及各组成环节的作用？沟通测速电动机的工作原理是利用定子，转子齿槽相互的位置⑴照明部为了从被测物体得到光学信息而须要照明，是充分发的变化，使输出绕组中的磁通产生脉冲，从而产生感应电动势，挥传感器性能的重要条件这种工作原理称为感应子式发电机原理⑵接受部由透镜和虑光片组成，具有聚成光学图像或抽出有效5,线振动速度传感器的工作原理是当一个绕有N匝的线圈作垂直信息的功能于磁场方向相对运动时，线圈切割磁力线，由法拉第电磁感应定⑶光电转换部将光学图像信息转换成电信号律可得其线圈产生感应电动势⑷扫描部将二维图像的电信号转换为时间序列的一维信号6,陀螺式角速度传感器分为转子陀螺，压电陀螺，激光陀螺，光在机器人领域，几乎都是采纳工业电视摄像机作为视觉传感器纤陀螺3光电式摄像机是由接收部分，光电转换部分和扫描部分组成的1转子陀螺式角速度传感器是一种惯性传感器，安装简单，运二维视觉传感器4:固体半导体摄像机原理是由很多光电二极管组成阵列，作为摄像1温度代表物质的冷热程度，是物体内部分子运动猛烈程度的标机的感光部分以代替光导摄像管它是由摄像元件（CCD），信号记测量温度的方法有接触式和非接触式处理电路，驱动电路和电源组成摄像元件（CCD）是一种MOS2:接触式的特点是感温元件与被测对象直接物理接触，进行热传导行晶体开光集成电路3非接触式的特点是感温元件与被测对象不物理接触，而是通过二维摄像元件的构成主要有隔行传送方式和帧传送方式两热辐射进行热传递5:CCD种4热电偶式温度传感器属于接触式热电动势型传感器，它的工作6激光式视觉传感器的原理是利用激光作为定向性高密度光源的原理是热电效应视觉传感器构成的，这种传感器用作激光扫描器来识别商品上的热点效应当两种不同金属导体两端相互紧密地连接在一起组成条形码一个闭合电路时，由于两个接触点温度和不同，回路中将产T T07:红外图像传感器原理是把波长（2-20）um的红外光图像变换成生热电动势，并有电流通过，这种把热能转换成电能的现象称为犹如电视图像的时序扫描信号输出的传感器它通常由红外敏感热电效应元件和电子扫描电路组成热电动势由接触电动势和温差电动势组成5:人工视觉（机器视觉）运用机器的自动化刀法实现类似人类视接触电动势是由于两种不同导体的自由电子密度不同而在接触8:6:觉的功能处形成的电动势人工视觉系统的硬件构成一般由图像输入，图像处理，图像存储温差电动势是在同一根导体中由于两端温度不同而产生的电动7:和图像输出四个系统构成各部件的用途是

（1）图像输入是通过势视觉传感器将对象物体变成二维或三维图像，再经光电变换将光中间导体定律导体组成的热电偶，当引入第三个导体时，a,b信号变成电信号，通过扫描采样将图像分解成很多像素，再把表只要保持其两端温度相同，则对总热电动势无影响，这一结论被示各个像素信息的数据输入计算机进行图像处理

（2）图像处理称为中间导体定律是对获得的图像信息进行预处理（前处理），以滤去干扰，噪声，热电偶通常由热电极，绝缘材料，接线盒和爱护套组成8:并作几何，色调方面的校正，以提高信噪比目的是改善图像质9:热电偶可分为

（1）一般热电偶主要用于测量液体和气体的量，以利于进行图像识别

（3）图像存储是把表示图像各个像素温度的信息送到存储，以备调用图像的信息量大

（4）图像输出分

（2）铠装热电偶（缆式热电偶）特点是测量结热容量小，热惯为两类一类是只要求瞬时知道处理结果，以及计算机用对话形性小，动态响应快，挠性好，适用于一般热电偶不能测量的空间式进行处理的显示终端，该类称为软拷贝另一类是可长时间保温度存结果，称为硬拷贝

（3）薄膜热电偶主要用于测量固体表面小面积瞬时变化的温物体图像信息的输入识别物体前先将物体的有关信息输入到计9:度，特点是热容量小，时间常数小，反应速度快算机内被输入的信息主要有光明度信息，颜色信息和距离信息

（4）并联热点偶它是把几个同一型号的热电偶的同性电极参10:图像处理的方法有微分法和区域法考端并联在一起适用于测量平均温度

（5）串联热电偶（热电堆）接触觉传感器最早是微动开关它工作范围宽，不受电,磁干扰，10:10热电偶参考端电位补偿法有恒温法，温度修正法，电桥补简单，易驾驭，成本低，但响应速度低，动作压力高原理它偿法，冷端补偿法，电位补偿法们都是通过在肯定接触力下，切换通一断状态，输出高或低的电11电位补偿法是在热电偶回路中接入一个自动补偿的电动势平信号，以表示是否发生接触热电阻式传感器可分为金属热电阻式和热敏电阻式12:11硅橡胶触觉传感器的工作原理是硅橡胶与金属电极对置,接触，13金属热电阻式温度传感潜是电阻体，电阻体是由金属导体构硅橡胶受压其电阻值就改变，当金属电极受力压硅橡胶时，输出成的电压相应变化热电阻的结构主要由不同材料的电阻丝绕制而成，为了避开通14:12压觉传感器定义通过高密度配置这种传感器，可以获得同物过沟通电时产生感抗，或有交变磁场时产生感应电动势，在绕制体接触时各部分不同的压力，将该压力变换成相应处的电压信号，时采纳双线无感绕制法可以获得关于物体形态的信息特点动作精确，精度高，缺点热敏电阻式温度传感器的感温元件是对温度特别敏感的热敏电15:是体积大，不能高密度配置阻，所用材料是陶瓷半导体，其导电性取决于电子-空穴的浓度13滑动觉传感器应用于工业机器人手指把持面与操作对象之间其特点是热敏电阻的温度系数比金属热电阻大，体积小，重量轻，的相对运动，以实现实时限制指部的夹紧力很适用于小空间温度测量，它的热惯性小，反应速度快，适用于第六章温度传感器测量快速变化的温度16非接触式温度传感器采纳热辐射和光电检测的方法其工作便宜，工作寿命较长，应用广泛

（2）薄膜型气敏元件（如氧化机理是当物体受热后，电子运动的动能增加，有一部分热能转变锡,气敏性最好）为物理性附着系统，器件之间的性能差异仍ZnO为辐射能量的多少与物体的温度有关，当温度较低时，辐射实力较大

（3）厚膜气敏元件的一样性较好，机械强度高,适于批量生很弱当温度较高时，辐射实力很强产17:非接触式温度传感器可分为全辐射式温度传感器，亮度式温度8:气敏元件的几种应用实例有

①气敏电阻检漏报警器

②矿灯瓦传感器和比色式温度传感器斯报警器

③一氧化碳报警器

④煤气传感器它可分为半导式全辐射温度传感器是利用物体的全光谱范围内总辐射能量与温和接触燃烧式18:度的关系测量温度特点是适用于远距离，不能直接接触的高温二，湿度传感器物体，其范围是（100〜2000度）9:湿敏元件是利用湿敏材料汲取空气中的水份而导致本身电阻值19亮度式温度传感器利用物体的单色辐射亮度随温度变化的原发生变化的原理制成的优点是灵敏度高，体积小，寿命长，可理，并以被测物体光谱的一个狭窄区域内的亮度与标准辐射体亮以进行遥测和集中限制度进行比较来测量温度特点是量程较宽，有较高的10湿度是指大气中所含的水蒸气量最常用的两种方法是肯定测量精度，一般用于测量（700〜3200度）范围的浇铸轧钢,锻湿度和相对湿度压，热处理时的温度11:肯定湿度是指肯定大小空间中水蒸气的肯定含量20:比色温度传感滞以测量两个波长的辐射亮度之比为基12相对湿度是指为某一被测蒸气压与相同温度下饱和蒸气压比础特点是用于连续自动检测钢水，铁水，炉渣和表面没有覆值的百分数，这是一个无量纲值盖物的高温物体温度，其量程为（800〜2000）度，测量精度为13氯化锂湿敏电阻式利用吸湿性盐类潮解，离子导电率发生变

0.5%它的优点是反应速度快，测量范围宽，测量温度接近于化而制成的测湿元件实际值负特性湿敏半导瓷是由于它们的电阻率随湿度的增加而下降14:21半导体温度传感器以半导体P-N结的温度特性为理论基15:正特性湿敏半导瓷是一类材料（Fe3O4半导瓷）的电阻率随着础的是利用晶体二极管与晶体三极管为感温元件采纳半湿度的增加而增大导体二极管作温度传感器，有简单，价廉的优点，用它可制成半导体陶瓷湿敏元件的材料，主要是不同类型的金属氧化物16:半导体温度计，测量范围在（0-50）度用晶体三极管制成半导体湿敏元件具有较好的热稳定性，较强的抗沾污实力，的温度传感器测量精度高，测量范围较宽在（-50-150）度之能在恶劣，易污染的环境中测得精确的湿度数据，而且有响应快，间，因而用于工业，医疗等领域的测量仪溶或系统都还有很运用温度范围宽（可在度以下运用），可加热清洗150好的长期稳定性17热敏电阻式湿敏元件特点和应用是

（1）灵敏度高且响应速第七章气敏，湿度，水份传感器度快，

（2）滞后现象

（3）不像干湿球温度计须要水和纱布及其一，气敏传感器它修理保养

（4）可连续测量

（5）抗受风，油，尘埃实力强I气敏传感器是一种将检测到的气体成分和浓度转换为电信号的应用运用这种肯定湿度传感器的湿度调整，可制造出精密的恒传感器湿槽气敏元件的工作机理是吸附效应半导在气敏电阻值将随吸附气2:高分子膜湿敏元件它用于工业湿度计测中18:体的数量和种类而改变高分子膜湿度传感器的工作原理是以随高分子膜汲取或放出水19:假如材料的功函数大于吸附分子的离解能，吸附分子将向材料释3:份儿引起电导率或电容变化测量环境相对湿度的装置放电子而成为正离子吸附氧气和氮氧化合物倾向于负离子吸附，电子湿度计的构成它由检测部分（有携带型，墙袋型和凸缘型20:称为氧化型气体三种传感器），数字显示器和变换器等构成4:氢气，CO碳氢化合物和酒类倾向于正离子吸附，称为还原型气21高分子膜湿敏元年的主要用途是广泛用于湿度监视，记录和体限制，尤其可用于一般湿度计难以测量的小于的湿度中，20%RH5:半导瓷气敏元件与半导体单晶体相比，具有工艺简单，运用便利，湿度计运用在超过90%RH的高湿度区域中会出现结露,结露时，价格便宜，对气体浓度变化响应快，即使在低浓度下灵敏度也很湿度传感器在沾湿间歇不能测量，一旦沾湿现象消逝，复原原来高等优点，故可用于制作多种具有好用价值的气敏元件其缺点特性是稳定性差，老化较快22结露传感潜的优点是

（1）实际运用时，传感器特性并不因表6常用气敏元件的种类按其结构可分为烧结型，薄膜型和厚膜面的垃圾和尘埃以及其它气体的污染而受影响

（2）可以用于高型湿状态

（3）具有快速开关特性，所以工作点变动小7

（1）烧结型器件的一样性较差，机械强度也不高，但它价格

（4）工作电路可用直流电压三，水份传感器13调解是指当直流信号被调制成沟通信号后，若再将该沟通信水份是存在于物质中水的数量，以百分比表示该项指标是驾号还原成直流信号常用的调制器是二极管调制器和三极管调制23:驭物质保存状态和质量管理的指标器水份传感器（水份计）有直流电阻型，高频电阻型，电容率型，四滤波器24:气体介质，近红外型，中子型和核磁共振型14滤波方式有无源滤波，有源滤波和数字滤波25水份传感器的工作原理是利用了被测物质的电学性质，高分15:若检测系统中对滤波要求不太高，可以采纳无源滤波器无源子物质的电阻与其含水率之间的关系，通过测定电阻值，就滤波器电路简单缺点是带负载实力差R M能测定水份含量16:一阶低通滤波器是指传递函数为一阶它适用于精度要求不高26直流电阻式水份传感器的工作原理是利用微型计算机储存了的场合高通滤波器是指RC电路具有高频信号简单通过并抑制低温度修正以及各种试样水份与电阻值相关的特性，通过转换开关频信号的作用进行各种试样的水份测定带通滤波器用于通过某一频段的信号，而将此频段以外的信号17:第八章传感检测系统的构成加以抑制或衰减衡量带通滤波器的工作特性好坏的重要指标是一电桥品质因数，其定义为中心频率与通频带宽度之比在肯定fo Bf1:传感检测系统的组成及其各环节的功能是通常是由传感器，中的条件下,Q越大通频带越窄，选择性越好18:有源滤波器由运算间转换电路，微机接口电路，分析处理及限制显示电路等部分组放大器和RC网络组成成，分别完成信息的获得，转换，传输，分析处理,显示记录等功19:有源滤波器与无源滤波器相比具有的优点是

（1）有源滤波器不能用电感线圈，因而在体积，重量，价格，线性等方面具有明显的2电桥是把电阻，电感和电容等元件参数转换成电压或电流的一优越性，便于集成化

（2）由于运算放大器输入阻抗高，输出阻种测量电路这种测量电路简单直接，而且精度和灵敏度都较高，抗低，可以供应良好的隔离性能，并可供应所需增益

（3）可以在缉拿侧系统中应用较多使低频截止频率达到很低范围3:按电源的不同电桥分为直流电桥和沟通电桥按电桥的工作方式20一阶低通滤波器的缺点是对截止频率以外的信号衰减较慢，可分为平衡电桥和不平衡电桥按电桥被测电阻的接入方式可分因此选择性差二阶低通滤波器（R1=R2=R,C1=C2=C）能克服一单臂电桥和差动电桥阶低通滤波器的缺点二阶高通滤波器可以克服一阶滤波器在w4:直流电桥是在电桥的输入端加入直流电源E小于wo旁边衰减慢的缺点带通滤波器品质因数Q越大，通频带5:沟通电桥是采纳沟通电源供电的电桥宽度越窄，则选择性越好，改变Rf或RF可以改变Q和B,不影响6当用电桥进行测量时，可采纳零测法和偏差测量法foo带阻滤波潜是抑制某个频率范围内的频率重量，使其衰减，而7平衡状态的应用是基于零测法利用热电阻传感器测量温度，让此频带以外的频率顺当通过应用的就是电桥的平衡状态它一般适合于测量静态值不平衡21:数字滤波方法有

（1）限定最大偏差法，它最要用于变化比较缓状态的应用基于偏差测量法它既可以测量静态值又可以测量动慢的参数

（2）算术平均值法适用于压力测量，流量测量

（3）态值，其测量精度受检流计的精度及电源稳定性的影响，但能满加权平均滤波法意实际测量的要求22:模/数（A/D）转换是指将模拟量变为数字量数/模（D/A）是指衡量电桥的工作特性质量的两项指标是电桥的灵敏度及电桥的将数字量变为模拟量8:非线性误差23:数/模（D/A）转换器的技术指标是

（1）辨别率

（2）精度电桥的灵敏度是指单位输入量时的输出变化量转换器的精度是指输出模拟电压的实际值与志向值之差这种误9:10电桥调零是在测量时，由于是利用了电桥的不平衡输出反映差由参数电压的波动，运算放大器的零点漂移，模拟开关的压降被测量的变化状况，因此，测量前电桥的输出应调为零，称为电以及电阻阻值的偏差引起的

（3）线性度通常用非线性误差的桥调零大小表示数/模转换器的线性度

（4）输出电压（或电流）的建立11电桥调零通常采纳串联调零和并联调零两种方法串联调零时间电路，微调电位器Rw串联在桥路中，它多用在桥臂参数R值较大24:模拟量，转换为数字量的方法很多，目前用的较多的是逐次靠的场合调零电位器的阻值为并联调零电路，微调电位器近法Rw«RoRw并联在电桥输出端，多用在桥臂参数R值较小的场合25:多路模拟开关环节通常在微机限制的检测系统中，要采纳多路三调制与解调信号，为了削减检测通道的设备，而使多个信号的采样共同运用调制是指将直流信号换成沟通信号的过程常用的调制器有晶一个模/数转换器，需将经过多路传感器转换后的信号采纳分时法12:切换到模/数转换器上体管调制器和提高输出电压的晶体管调制器由于多路模拟开关在接通时有肯定的导通电阻，在某种状况下器等易受电源影响的器件，要在近旁的电源■地线之间接入电容26对信号的传递精度带来较大影响，一般可通用加大负载阻抗以减器进行去耦，易受干扰的器件要远离振荡器36:传感检测系统中小其影响的微机接口是将被测的模拟量，经过传感器，放大器，采样保持27采样保持器的原理是模/数转换器在将模拟量转换成数字量的器,A/D转换后输入微型计算机过程中须要肯定的时间，这就要在模/数转换开始时将信号电平保37:传感检测系统中微机接口的基本方式是

（1）开关量接口持住，而在模/数转换结束后乂能对输入信号进行采样28为了使采样保持器达到肯定的精度，需在它的输入级采纳缓冲器，以削减信号源的输出阻抗，增加负载的输入阻抗采样开关被接通的时间称为采样时间七传感器检测信号的细分与辨向原理I几何量测量中采纳机械式细分，光学式细分和电子式细分等方法2辨向原理相位角不能是0o,18（）0,36（）0,否则会出现两路信号刚好相差整数周期或相位刚好想反3四倍细分电路又称直接细分依据干扰的来源可以分两类是系统内部的干扰和来自系统外部29:的干扰3（）:产生内部干扰的因素有信号通过公共电源，地线和传输线的阻抗相互耦合形成的干扰外部干扰的因素有外部高压电源因绝缘不良形成的漏电，广31:播电视，高频感应加热等，空间电磁波的辐射，四周机械振动和冲击的影响等形成干扰的三个条件是干扰源，干扰的耦合通道，干扰的接32:收电路33抑制干扰的方法有

（1）接地在测量系统中有四种接地系统平安地，信号源地，数字信号地和模拟信号地

（2）屏蔽

①静电屏蔽其方法有两种是用金属屏蔽罩罩住带静电的物体，并将屏蔽罩接地，使罩外空间不存在静电场用屏蔽罩罩住测量电路，保证罩内部存在静电场

②低频磁感应屏蔽:其原理是使绝大部分磁通量经屏蔽体通过，选用导磁性能好的材料做屏蔽罩

③高频磁感应屏蔽其对辐射电磁场屏蔽

（3）隔离变压器隔离电路和光电耦合电路

（4）滤波

①电源滤波

②退耦滤波器

③有源滤波

④数字滤波34:典型噪声干扰的抑制

（1）设备启，停时产生的电火花干扰消退这种干扰的方法通常是采纳汲取电路，即将电阻和电容串RC RC联后并联到继电器触点或电源开关两端

（2）共模噪声噪声电压或电流同时加到两信号上所产生的噪声称共模噪声抑制这种干扰采纳差分放大器，因为它几乎对共模噪声没有放大作用

（3）串扰克服串扰的有效方法是将不同信号线分开，并且留有最大可能的空间隔离35克服串扰在设计及组装检测系统时，应留意的问题是

（1）信号线，数据线，限制线尽可能分开，以避开不同类型的走线平行或靠近

（2）走线尽可能短，尽可能不在集成芯片之间走线

（3）电源线和地线要设计的尽量粗而短

（4）对于单稳态，多谐振荡。