传感器与自动检测技术简介（参考）.pptVIP

* * 阶跃响应特性（时域） 给传感器输入一个单位阶跃函数信号 其输出特性称为阶跃响应特性。表征阶跃响应特性的主要技术指标有：时间常数、延迟时间、上升时间、峰值时间、最大超调量、响应时间等。如图1-8、1-9所示。 x（t）= (1-16) * * 图1-9 二阶传感器阶跃响应特性 图1-8 一阶传感器阶跃响应特性 时间常数 -- 一阶传感器阶跃响应曲线由零上升到稳态值的63.2%所需要的时间 最大超调量σp--响应偏离阶跃曲线的最大值，常用百分数表示，能说明传感器的相对稳定性 上升时间tr--响应曲线从稳态值的10%上升到90%所需要的时间 峰值时间tp--响应曲线上升到第一个峰值所需要的时间 响应时间ts--响应曲线逐渐趋于稳定，到与稳态值之差不超过 ±(5%--2%)所需要的时间，也称过渡过程时间 延迟时间td--阶跃响应达到稳态值50%所需要的时间 * * 如图1-10所示。将 代入式(1—15)中，传递函数H(s)变为H(jω)，可得系统的频率响应特性。 2. 频率响应特性 给传感器输入各种频率不同而幅值相同，初相位为零的正弦信号 ，其输出的正弦信号的幅值和相位与频率之间的关系， 称为频率响应曲线。也就是在稳态状态下B/A幅值比和相位 随 而变化的状态， 幅频特性 相频特性 * * 图1-10 输入输出间的关系 图1-11 频率响应特性曲线 带宽频率--传感器在对数幅频特性曲线上幅值衰减 时所对应的频率范围 工作频带--当传感器幅值误差为±5%（或±10%）时其增益保持在一定值内的频率范围 跟随角 ----二阶传感器系统无阻尼自然振荡频率 固有频率 返回本章目录 * * 本章小结 传感器的定义——“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” 传感器的组成——敏感元件、转换元件、转换电路、电源 按传感器工作原理分类 传感器的分类 传感器代号的标记方法 按被测物理量分类 传感器命名法的构成 由主题词及四级修饰语构成： （1） 主题词——传感器。 （2）第一级修饰语——被测量 （3）第二级修饰语——转换原理 （4）第三级修饰语——特征描述 （5）第四级修饰语——主要技术指标 * * 本章小结 激励信号的类型——阶跃信号和正弦信号。通常从时域和频域两方面采用瞬态响应法和频率响应法来分析。 传感器的静态特性——在静态信号作用下，传感器输出与输入量之间的一种函数关系。 传感器的静态特性主要由：线性度、灵敏度、重复性、迟滞、分辨力和阈值、稳定性、漂移及量程范围等几种性能指标来描述。 传感器的动态特性——指在随时间变化的动态信号作用下，传感器输出与输入量间的函数关系。 返回本章目录 * * 复习思考题 1. 简述传感器的概念、作用及组成。 2. 传感器的分类有哪几种？各有什么优缺点？ 3. 传感器是如何命名的？其代号包括哪几部分？在各种文件中如何应用？ 4. 传感器的静态性能指标有哪些？其含义是什么？ 5. 传感器的动态特性主要从哪两方面来描述？采用什么样的激励信号？其含义是什么？ 返回本章目录 * * 休 息 一 下 返回主目录 * 作业：p17 1.2 * 区分重复性与迟滞的含义 迟滞指正、反行程间的差别 * 动态特性的表示方法：瞬态响应法、频率相应法 * 学会看懂阶跃响应特性曲线的含义 * * 6.??半导体型传感器 半导体型传感器是利用半导体的压阻效应、内光电效应、电磁效应及半导体与气体接触产生物质变化等原理而制成。 半导体型传感器主要用于温度、湿度、压力、加速度、磁场和有害气体的测量。 * * 7.? 谐振式传感器 谐振式传感器是利用改变电或机械固有参数来改变谐振频率的原理而制成。 主要用来测量压力。 * * 8.?? 电化学式传感器 电化学式传感器是以离子导电原理为基础而制成。 根据其电特性的形成不同，电化学传感器可分为电位式传感器、电导式传感器、电量式传感器、极谱（极化）式传感器和电解式传感器等。 电化学式传感器主要用于分析气体成分、液体成分、溶于液体的固体成分、液体的酸碱度、电导率及氧化还原电位参数的测量。 * * 其他分类方法 按能量分类——有源传感器和无源传感器； 按输出信号的性质分类——模拟式和数字式传感器。数字式传感器输出为数字量，便于与计算机联用，且抗干扰性较强，例如盘式角度数字传感器，光栅传感器等。 本书主要是按被测量分类编写的，适当加以工作原理的分析，重点讲述各种传感器的用途，使读者学会使用传感器，进一步去开发新型传感器。 返回本章目录 * * 1.5 传感器的命名及代号 1.5.1 传感器命名法的构成 传感