传感与检测技术重点整理

"传感与检测技术复习提纲" 在学习传感与检测技术的过程中，了解基本概念、各种传感器的工作原理及应用至关重要。以下是该复习提纲的主要内容： 1. 检测技术的基本概念： - 测量方式分为直接测量、间接测量和组合测量。 - 绝对误差是测量值与真值之间的差值，相对误差则是绝对误差与真值之比。 2. 传感器的定义与组成： - 传感器是感受被测量并按一定规律转换成可用信号的装置，通常由敏感元件和转换元件两部分组成。 3. 电阻式传感器： - 电位器式传感器常用于角度、位移的测量，其测量转换电路包括电压分压和电流分流，表达式可能涉及欧姆定律。 - 电阻应变片利用应变效应，当物体受力变形时，电阻发生变化，关系式为△R/R=K*εx，其中K是材料的应变系数，εx是线应变。 - 热电阻传感器（如铂电阻）用于温度测量，热电阻的材料如铂、铜等，工作原理基于电阻随温度变化的特性。 - 热敏电阻根据温度变化改变电阻值，分为NTC（负温度系数）和PTC（正温度系数）两类。 - 气敏和湿敏电阻则分别用于气体浓度和湿度的检测。 4. 电感式传感器： - 电感式传感器利用电磁感应原理，常见于位移、振动的测量。 - 自感式传感器通过改变线圈几何形状或磁场来改变自感，常见的形式有变隙式、变截面式和螺线管式。 - 相敏检波电路用于检测信号的幅度和相位，其重要条件是输入信号需与参考信号同频。 - 螺线管式电感传感器采用差动结构以提高线性度和减小非线性误差。 5. 电涡流式传感器： - 利用电涡流效应，当金属目标靠近传感器时，会在目标中产生涡流，影响传感器的电感。 - 集肤效应导致电流主要集中在导体表面，影响电涡流深度，表达式δ与频率、导体电导率和磁导率有关。 - 接近开关因其无接触检测特点广泛应用于工业自动化。 6. 电容式传感器： - 电容式传感器利用电容变化进行测量，有变极距、变面积和变介质三种类型，适用于位移、压力、湿度等多种参数测量。 - 不同类型的电容传感器具有不同的灵敏度。 7. 压电式传感器： - 压电效应是某些晶体受力后产生电荷的现象，逆压电效应则是电场作用下产生机械变形。 - 石英晶体在x、y、z轴上的压电效应源于其晶格结构。 - 热释电效应是指某些晶体在温度变化时释放电荷。 - 压电元件材料如石英、压电陶瓷等，各有不同的应用特点。 8. 超声波传感器： - 超声波指频率高于人耳听觉范围的声波，次声波则低于这个范围。 - 超声波具有直线传播、反射、折射和聚焦等特点，适用于距离、速度、物位等的测量。 - 声速与介质的声阻抗、密度和弹性模量有关。 这些知识点涵盖了传感与检测技术的基础理论和常见传感器的工作原理，对于理解和应用该领域知识十分关键。深入理解这些内容将有助于解决实际工程问题。