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1、会计学1第一页，共61页。3.1 3.1 概述概述(i(i sh)sh)1.1.传感器定义传感器定义(dngy)(dngy)传感器是借助检测元件将一种形式传感器是借助检测元件将一种形式(xngsh)(xngsh)的信息转换成另一种信息的装置。的信息转换成另一种信息的装置。物理量物理量电量电量 目前，传感器转换后的信号大多为电信号。因而目前，传感器转换后的信号大多为电信号。因而从狭义上讲，传感器是把外界输入的非电信号转换成从狭义上讲，传感器是把外界输入的非电信号转换成电信号的装置。电信号的装置。3.13.1概述概述第1页/共61页第二页，共61页。3.3.传感器的分类传感器的分类(fn li)(
2、fn li)1)1)按被测物理量分类按被测物理量分类(fn li)(fn li)常见常见(chn jin)(chn jin)的被测物理量的被测物理量机械量机械量:长度长度,厚度厚度,位移位移,速度速度,加速度加速度,旋转角旋转角,转数转数,质量质量,重量重量,力力,压力压力,真空度真空度,力矩力矩,风速风速,流速流速,流量流量;声声:声压声压,噪声噪声.磁磁:磁通磁通,磁场磁场.温度温度:温度温度,热量热量,比热比热.光：光：亮度，色彩亮度，色彩3.13.1概述概述第2页/共61页第三页，共61页。2.2.传感器的构成传感器的构成(guchng)(guchng)传感器由敏感器件与辅助器件组成。
3、敏感器件的作用是感受被测物理量，并对信号进行转换输出(shch)。辅助器件则是对敏感器件输出(shch)的电信号进行放大、阻抗匹配，以便于后续仪表接入。dV3.13.1概述概述(i sh)(i sh)第3页/共61页第四页，共61页。机械式机械式,电气电气(dinq)(dinq)式式,光学式光学式,流体式等流体式等.2)2)按工作的物理按工作的物理(wl)(wl)基础分类基础分类:3.13.1概述概述(i sh)(i sh)第4页/共61页第五页，共61页。能量转换型和能量控制型能量转换型和能量控制型.3)3)按信号变换特征按信号变换特征:能量能量(nngling)(nngling)转换型转换
4、型:直接由被测对象输入能量直接由被测对象输入能量(nngling)(nngling)使其工作使其工作.例如例如:热电偶温度计热电偶温度计,压电式加速度计压电式加速度计.能量能量(nngling)(nngling)控制型控制型:从外部供给能量从外部供给能量(nngling)(nngling)并由被测量控制外部并由被测量控制外部 供给能量供给能量(nngling)(nngling)的变化的变化.例如例如:电电阻应变片阻应变片.3.13.1概述概述(i sh)(i sh)第5页/共61页第六页，共61页。4)4)按敏感元件与被测对象之间的能量按敏感元件与被测对象之间的能量(nngling)(nngl
5、ing)关系关系:物性物性(w xn)(w xn)型型:依靠敏感元件材料本身物理性质依靠敏感元件材料本身物理性质的变化来实现信号变换的变化来实现信号变换.如如:水银温度计水银温度计.结构型结构型:依靠传感器结构参数的变化实现信号转变依靠传感器结构参数的变化实现信号转变.例如例如:电容式和电感式传感器电容式和电感式传感器.3.13.1概述概述(i sh)(i sh)第6页/共61页第七页，共61页。5)5)按工作原理按工作原理(yunl)(yunl)分类分类:3.13.1概述概述(i sh)(i sh)(1)(1)电阻电阻(dinz)(dinz)式传感器式传感器(2)(2)电容式传感器电容式传感
6、器(3)(3)电感式传感器电感式传感器(4)(4)压电式传感器压电式传感器(5)(5)磁电式传感器磁电式传感器(7)(7)光电式传感器光电式传感器(6)(6)热电式传感器热电式传感器(8)(8)光纤式传感器光纤式传感器(9)(9)新型传感器新型传感器第7页/共61页第八页，共61页。3.23.2电阻电阻(dinz)(dinz)式传感器式传感器电阻元件电阻元件电阻元件电阻元件非电量非电量非电量非电量电阻变电阻变电阻变电阻变化化化化3.23.23.23.2电阻电阻电阻电阻(dinz)(dinz)(dinz)(dinz)式传感器式传感器式传感器式传感器第8页/共61页第九页，共61页。3.23.2电
7、阻电阻(dinz)(dinz)式传感器式传感器第9页/共61页第十页，共61页。3.23.2电阻电阻(dinz)(dinz)式传感器式传感器3.2.1 3.2.1 电位器式电阻电位器式电阻(dinz)(dinz)传感器传感器第10页/共61页第十一页，共61页。3.23.2电阻电阻(dinz)(dinz)式传感器式传感器一、线绕电位器式传感器一、线绕电位器式传感器一、线绕电位器式传感器一、线绕电位器式传感器精密电位器精密电位器精密电位器精密电位器 机械位移信号机械位移信号机械位移信号机械位移信号电信号电信号电信号电信号转换元转换元转换元转换元件件件件位移位移位移位移第11页/共61页第十二页，
8、共61页。3.23.2电阻电阻(dinz)(dinz)式传感器式传感器1、线绕电位器的结构、线绕电位器的结构(jigu)第12页/共61页第十三页，共61页。3.23.2电阻电阻(dinz)(dinz)式传感器式传感器2、线绕电位器的输出特性、线绕电位器的输出特性电阻灵敏度电阻灵敏度电阻灵敏度电阻灵敏度电压灵敏度电压灵敏度电压灵敏度电压灵敏度线性电位器线性电位器线性电位器线性电位器（1 1）空载下）空载下）空载下）空载下第13页/共61页第十四页，共61页。3.23.2电阻电阻(dinz)(dinz)式传感器式传感器（2 2）负载）负载）负载）负载(fzi)(fzi)下下下下令令令令分压系数分
9、压系数分压系数分压系数负载系数负载系数负载系数负载系数第14页/共61页第十五页，共61页。3.23.2电阻电阻(dinz)(dinz)式传感器式传感器负载误差负载误差负载误差负载误差相对负载误差相对负载误差相对负载误差相对负载误差 一定，对一定，对一定，对一定，对KK求一阶求一阶求一阶求一阶导数，并令其导数，并令其导数，并令其导数，并令其=0=0，得：得：得：得：令令令令分压系数分压系数分压系数分压系数负载系数负载系数负载系数负载系数第15页/共61页第十六页，共61页。3.23.2电阻电阻(dinz)(dinz)式传感器式传感器例例例例 设电位器总电阻设电位器总电阻设电位器总电阻设电位器总
10、电阻 ，要求负载误差，要求负载误差，要求负载误差，要求负载误差 0.1%0.1%，确定负载电阻，确定负载电阻，确定负载电阻，确定负载电阻 。4 4、阶梯特性、阶梯特性、阶梯特性、阶梯特性(txng)(txng)、误差和分、误差和分、误差和分、误差和分辨率辨率辨率辨率3 3、减小电位器负载误差的方法、减小电位器负载误差的方法、减小电位器负载误差的方法、减小电位器负载误差的方法 负载系数减小法负载系数减小法负载系数减小法负载系数减小法第16页/共61页第十七页，共61页。3.23.2电阻电阻(dinz)(dinz)式传感器式传感器阶梯误差阶梯误差阶梯误差阶梯误差电压分辨率电压分辨率电压分辨率电压分
11、辨率行程分辨率行程分辨率行程分辨率行程分辨率第17页/共61页第十八页，共61页。3.23.2电阻电阻(dinz)(dinz)式传感器式传感器二、非线绕电位器式传感器二、非线绕电位器式传感器二、非线绕电位器式传感器二、非线绕电位器式传感器1 1、薄膜电位器、薄膜电位器、薄膜电位器、薄膜电位器2 2、导电、导电、导电、导电(dodin)(dodin)塑料塑料塑料塑料电位器电位器电位器电位器基体基体基体基体(j t)(j t)、电阻膜带、电刷、转轴、导电环、电阻膜带、电刷、转轴、导电环、电阻膜带、电刷、转轴、导电环、电阻膜带、电刷、转轴、导电环合成膜电位器合成膜电位器合成膜电位器合成膜电位器金属膜
12、电位器金属膜电位器金属膜电位器金属膜电位器3 3、光电电位器、光电电位器、光电电位器、光电电位器无接触式电位器无接触式电位器无接触式电位器无接触式电位器集成光电子技术集成光电子技术集成光电子技术集成光电子技术光电导层光电导层光电导层光电导层暗电阻暗电阻暗电阻暗电阻:绝缘体绝缘体绝缘体绝缘体明电阻明电阻明电阻明电阻:良导体良导体良导体良导体优点：精度、寿命、分辨率、可靠性高、阻值范围宽优点：精度、寿命、分辨率、可靠性高、阻值范围宽优点：精度、寿命、分辨率、可靠性高、阻值范围宽优点：精度、寿命、分辨率、可靠性高、阻值范围宽缺点：温度范围窄、输出电流小、输出阻抗较高缺点：温度范围窄、输出电流小、输出
13、阻抗较高缺点：温度范围窄、输出电流小、输出阻抗较高缺点：温度范围窄、输出电流小、输出阻抗较高 结构复杂、体积和重量大结构复杂、体积和重量大结构复杂、体积和重量大结构复杂、体积和重量大第18页/共61页第十九页，共61页。变阻器式传感器产品(chnpn)3.23.2电阻电阻(dinz)(dinz)式传感器式传感器第19页/共61页第二十页，共61页。案例案例(n l)(n l)：重量的自动检测：重量的自动检测-配料设配料设备备 比较比较重量设定原材料原材料原理原理(yunl)(yunl)：弹簧：弹簧-力力-位移位移 -电位器电位器-电阻电阻3.23.2电阻电阻(dinz)(dinz)式传感器式传
14、感器第20页/共61页第二十一页，共61页。案例：煤气案例：煤气(miq)(miq)包储量检测包储量检测煤气包煤气包钢丝钢丝原理：钢丝原理：钢丝(n s)-(n s)-收收线圈数线圈数 -电位器电位器 -电阻电阻3.23.2电阻电阻(dinz)(dinz)式传感器式传感器第21页/共61页第二十二页，共61页。案例：玩具案例：玩具(wnj)(wnj)机器人（广州中鸣数码机器人（广州中鸣数码 ）原理原理(yunl)(yunl)：电：电机机-转角转角 -电位器电位器 -电阻电阻3.23.2电阻电阻(dinz)(dinz)式传感器式传感器第22页/共61页第二十三页，共61页。3.2.2 3.2.2
15、 电阻电阻(dinz)(dinz)应变式传感器应变式传感器 电阻应变片工作原理是基于金属导体(dot)的应变效应，即金属导体(dot)在外力作用下发生机械变形时，其电阻值随着所受机械变形(伸长或缩短)的变化而发生变化象。3.23.2电阻电阻(dinz)(dinz)式传感器式传感器第23页/共61页第二十四页，共61页。1)1)工作工作(gngzu)(gngzu)原理原理上述任何一个参数变换均会引起电阻上述任何一个参数变换均会引起电阻(dinz)(dinz)变化变化,求导求导数数金属应变片的电阻金属应变片的电阻R R为为代入代入3.23.2电阻电阻(dinz)(dinz)式传感器式传感器第24页
16、/共61页第二十五页，共61页。有：有：金属丝：金属丝：金属丝体积金属丝体积(tj)(tj)不变：不变：3.23.2电阻电阻(dinz)(dinz)式传感器式传感器第25页/共61页第二十六页，共61页。有：有：对金属材料，导电对金属材料，导电(dodin)率不变：率不变：金属丝应变金属丝应变(yngbin)片：片：3.23.2电阻电阻(dinz)(dinz)式传感器式传感器第26页/共61页第二十七页，共61页。应变计金属金属(jnsh)应变计应变计3.23.2电阻电阻(dinz)(dinz)式传感器式传感器第27页/共61页第二十八页，共61页。半导体应变计半导体应变计简化简化(jinhu
17、)为：为：优点：灵敏度大优点：灵敏度大;体积小体积小;缺点：温度稳定性和可重复性不如缺点：温度稳定性和可重复性不如(br)(br)金属应金属应变片。变片。3.23.2电阻电阻(dinz)(dinz)式传感器式传感器第28页/共61页第二十九页，共61页。3)3)应变应变(yngbin)(yngbin)片的主要参数片的主要参数 4 4）其它）其它(qt)(qt)表示应变计性能的参数（工作温度、滞后、表示应变计性能的参数（工作温度、滞后、蠕变、零漂以及疲劳寿命、横向灵敏度等）。蠕变、零漂以及疲劳寿命、横向灵敏度等）。1 1）几何参数）几何参数(cnsh)(cnsh)：表距：表距L L和丝栅宽度和丝
18、栅宽度b b，制造厂常，制造厂常用用 bL bL表示。表示。2 2）电阻值：应变计的原始电阻值。）电阻值：应变计的原始电阻值。3 3）灵敏系数：表示应变计变换性能的重要参数。）灵敏系数：表示应变计变换性能的重要参数。3.23.2电阻式传感器电阻式传感器第29页/共61页第三十页，共61页。3)3)应变片测量应变片测量(cling)(cling)电路电路VER2R1R3R43.23.2电阻电阻(dinz)(dinz)式传感器式传感器第30页/共61页第三十一页，共61页。令：令：金属丝应变片：金属丝应变片：V V与应变成线形关系，可以用电桥测量电压与应变成线形关系，可以用电桥测量电压(diny)
19、(diny)测测量应变量应变3.23.2电阻电阻(dinz)(dinz)式传感器式传感器第31页/共61页第三十二页，共61页。电阻电阻(dinz)应变片的选择、粘应变片的选择、粘贴技术贴技术 1.1.目测目测(m c)(m c)电阻应变片有无折痕电阻应变片有无折痕.断断丝等丝等 缺陷，有缺陷的应变片不能粘贴。缺陷，有缺陷的应变片不能粘贴。2.2.用数字万用表测量应变片电阻值大用数字万用表测量应变片电阻值大 小。同一电桥中各应变片之间阻值小。同一电桥中各应变片之间阻值 相差不得相差不得(bu de)(bu de)大于大于0.50.5欧姆欧姆.3.3.试件表面处理：贴片处置用细纱纸打磨干净，用试
20、件表面处理：贴片处置用细纱纸打磨干净，用 酒精棉球反复擦洗贴处，直到棉球无黑迹为止。酒精棉球反复擦洗贴处，直到棉球无黑迹为止。4.4.应变片粘贴应变片粘贴:在应变片基底上挤一小滴在应变片基底上挤一小滴502502胶水，胶水，轻轻涂抹均匀，立即放在应变贴片位置。轻轻涂抹均匀，立即放在应变贴片位置。3.23.2电阻式传感器电阻式传感器第32页/共61页第三十三页，共61页。5.5.焊线焊线:用电烙铁将应变片的引线用电烙铁将应变片的引线(ynxin)(ynxin)焊接到焊接到导引线导引线(ynxin)(ynxin)上。上。6.6.用兆欧表检查应变用兆欧表检查应变(yngbin)(yngbin)片与试
21、件之间的绝缘组织，片与试件之间的绝缘组织，应应 大于大于500M500M欧。欧。7.7.应变片保护应变片保护(boh)(boh)：用：用704704硅橡胶覆于应变片上，防止硅橡胶覆于应变片上，防止 受潮。受潮。3.23.2电阻式传感器电阻式传感器第33页/共61页第三十四页，共61页。电阻应变电阻应变(yngbin)(yngbin)式传感器的应用：式传感器的应用：测力测力3.23.2电阻电阻(dinz)(dinz)式传感器式传感器第34页/共61页第三十五页，共61页。标准标准(biozhn)(biozhn)产品产品3.23.2电阻电阻(dinz)(dinz)式传感器式传感器第35页/共61页
22、第三十六页，共61页。案例：桥梁案例：桥梁(qioling)(qioling)固有频率测量固有频率测量3.2 电阻电阻(dinz)式传感器式传感器第36页/共61页第三十七页，共61页。案例案例(n l)(n l)：电子称：电子称原理将物品重量通过(tnggu)悬臂梁转化结构变形再通过(tnggu)应变片转化为电量输出。3.2 电阻电阻(dinz)式传感器式传感器第37页/共61页第三十八页，共61页。案例：冲床生产案例：冲床生产(shngchn)(shngchn)记数记数 和生产和生产(shngchn)(shngchn)过程监测过程监测3.2 电阻电阻(dinz)式传感器式传感器第38页/共
23、61页第三十九页，共61页。案例：机器人握力案例：机器人握力(wl)(wl)测量测量3.2 电阻电阻(dinz)式传感器式传感器第39页/共61页第四十页，共61页。3.2 电阻电阻(dinz)式传感器式传感器案例：振动案例：振动(zhndng)(zhndng)式地音入侵探测器式地音入侵探测器 适合于金库(jnk)、仓库、古建筑的防范，挖墙、打洞、爆破等破坏行为均可及时发现。第40页/共61页第四十一页，共61页。3.2 电阻电阻(dinz)式传感器式传感器第41页/共61页第四十二页，共61页。3.33.3电容式传感器电容式传感器3.3 3.3 3.3 3.3 电容式传感器电容式传感器电容式
24、传感器电容式传感器电容元件电容元件电容元件电容元件 非电量非电量非电量非电量电容量变化电容量变化电容量变化电容量变化 19201925 19201925 电容传感器用于测量电容传感器用于测量电容传感器用于测量电容传感器用于测量 7080 7080年代，应用广泛年代，应用广泛年代，应用广泛年代，应用广泛 集成电容传感器集成电容传感器集成电容传感器集成电容传感器第42页/共61页第四十三页，共61页。3.3.1 电容式传感器的原理电容式传感器的原理(yunl)和结构和结构一、基本一、基本一、基本一、基本(jbn)(jbn)工作工作工作工作原理原理原理原理C C 电容量，单位：电容量，单位：电容量，
25、单位：电容量，单位：F F 法拉法拉法拉法拉 真空介电常数，真空介电常数，真空介电常数，真空介电常数，8.85108.8510-12-12F/mF/m 极板间介质的相对介电常数极板间介质的相对介电常数极板间介质的相对介电常数极板间介质的相对介电常数A A 极板的有效面积（极板的有效面积（极板的有效面积（极板的有效面积（mm2 2）两平行极板间的距离（两平行极板间的距离（两平行极板间的距离（两平行极板间的距离（mm）1 1、平板电容器、平板电容器、平板电容器、平板电容器3.33.3电容式传感器电容式传感器第43页/共61页第四十四页，共61页。2 2、圆筒形电容器、圆筒形电容器、圆筒形电容器、圆
26、筒形电容器3.33.3电容式传感器电容式传感器第44页/共61页第四十五页，共61页。二、变间隙二、变间隙(jin x)型电容传型电容传感器感器极板上移：极板上移：1 1、基本特性、基本特性、基本特性、基本特性3.33.3电容式传感器电容式传感器第45页/共61页第四十六页，共61页。讨论：讨论：讨论：讨论：（1 1）略去高次项）略去高次项）略去高次项）略去高次项3.33.3电容式传感器电容式传感器第46页/共61页第四十七页，共61页。（2 2）考虑）考虑）考虑）考虑(kol)(kol)二次二次二次二次项项项项2 2、有介电层的变间隙、有介电层的变间隙、有介电层的变间隙、有介电层的变间隙(j
27、in x)(jin x)型电容传感器型电容传感器型电容传感器型电容传感器3.33.3电容式传感器电容式传感器第47页/共61页第四十八页，共61页。3 3、差动式变间隙、差动式变间隙、差动式变间隙、差动式变间隙(jin x)(jin x)型电容传感型电容传感型电容传感型电容传感器器器器动极板动极板动极板动极板(j bn)(j bn)上上上上移：移：移：移：初始位置时，初始位置时，初始位置时，初始位置时，3.33.3电容式传感器电容式传感器第48页/共61页第四十九页，共61页。提高一倍提高一倍提高一倍提高一倍减小减小减小减小略去高次项：略去高次项：略去高次项：略去高次项：3.33.3电容式传感
28、器电容式传感器第49页/共61页第五十页，共61页。三、变面积三、变面积三、变面积三、变面积(min j)(min j)型电容传型电容传型电容传型电容传感器感器感器感器中间极移动式变面积型中间极移动式变面积型中间极移动式变面积型中间极移动式变面积型差动结构变面积型差动结构变面积型差动结构变面积型差动结构变面积型板状线位移变面积型板状线位移变面积型板状线位移变面积型板状线位移变面积型角位移变面积型角位移变面积型角位移变面积型角位移变面积型筒状线位移变面积型筒状线位移变面积型筒状线位移变面积型筒状线位移变面积型结构型式结构型式结构型式结构型式1 1、板状线位移、板状线位移、板状线位移、板状线位移(
29、wiy)(wiy)变面积变面积变面积变面积型型型型线性线性线性线性3.33.3电容式传感器电容式传感器第50页/共61页第五十一页，共61页。线性线性线性线性线性线性线性线性3 3、筒状线位移、筒状线位移、筒状线位移、筒状线位移(wiy)(wiy)变面变面变面变面积型积型积型积型2 2、角位移变面积型、角位移变面积型、角位移变面积型、角位移变面积型3.33.3电容式传感器电容式传感器第51页/共61页第五十二页，共61页。4 4、中间、中间、中间、中间(zhngjin)(zhngjin)极移动式极移动式极移动式极移动式变面积型变面积型变面积型变面积型3.33.3电容式传感器电容式传感器第52页
30、/共61页第五十三页，共61页。5 5、差动结构、差动结构、差动结构、差动结构(jigu)(jigu)变面变面变面变面积型积型积型积型扇形平板结构扇形平板结构扇形平板结构扇形平板结构柱面型结构柱面型结构柱面型结构柱面型结构3.33.3电容式传感器电容式传感器第53页/共61页第五十四页，共61页。四、变介质四、变介质四、变介质四、变介质(jizh)(jizh)型电容型电容型电容型电容传感器传感器传感器传感器例例例例3-3-1:1:参考文献：参考文献：参考文献：参考文献：“高静电场下的薄膜测厚技术高静电场下的薄膜测厚技术(jsh)”，仪表技术，仪表技术(jsh)与传感与传感器，器，2001年年8
31、期期3.33.3电容式传感器电容式传感器第54页/共61页第五十五页，共61页。例例例例3-2 3-2 电容式液位传感器电容式液位传感器电容式液位传感器电容式液位传感器线性线性线性线性1 1、“用用用用MATLABMATLAB语言建立液位电容传感器特性的数学语言建立液位电容传感器特性的数学语言建立液位电容传感器特性的数学语言建立液位电容传感器特性的数学(shxu)(shxu)模型模型模型模型”，传感器技术，传感器技术，传感器技术，传感器技术，20012001年年年年6 6期期期期参考文献：参考文献：参考文献：参考文献：2 2、“射频电容式传感器的研究射频电容式传感器的研究射频电容式传感器的研究
32、射频电容式传感器的研究(ynji)(ynji)与应用与应用与应用与应用”，传感器技，传感器技，传感器技，传感器技 术，术，术，术，20012001年年年年2 2期期期期3.33.3电容式传感器电容式传感器第55页/共61页第五十六页，共61页。3.3.1 电容式传感器测量电容式传感器测量(cling)电路电路（一）普通（一）普通(ptng)交流交流电桥电桥C：电容传感器的电容Z：等效配接阻抗(zkng)C0、Z：固定电容、固定阻抗(zkng)第56页/共61页第五十七页，共61页。n n电桥初始状态调至平衡电桥初始状态调至平衡电桥初始状态调至平衡电桥初始状态调至平衡(pnghng)(pnghn
33、g)，当传感器电，当传感器电，当传感器电，当传感器电容容容容C C变化时，电桥失去平衡变化时，电桥失去平衡变化时，电桥失去平衡变化时，电桥失去平衡(pnghng)(pnghng)而输出电而输出电而输出电而输出电压，此交流电压的幅值随压，此交流电压的幅值随压，此交流电压的幅值随压，此交流电压的幅值随C C而变化。电桥的输出而变化。电桥的输出而变化。电桥的输出而变化。电桥的输出电压：电压：电压：电压：Z为电容臂阻抗；为电容臂阻抗；Z为传感器电容变化时对应的阻抗增量为传感器电容变化时对应的阻抗增量(zn lin)；Zi为电桥输出端放大器的输入阻抗。为电桥输出端放大器的输入阻抗。第57页/共61页第五
34、十八页，共61页。（二）调频（二）调频（二）调频（二）调频(dio pn)(dio pn)电路电路电路电路n n调频测量电路把电容式传感器作为振荡器谐振调频测量电路把电容式传感器作为振荡器谐振调频测量电路把电容式传感器作为振荡器谐振调频测量电路把电容式传感器作为振荡器谐振(xizhn)(xizhn)回路的一回路的一回路的一回路的一部分。当输入量导致电容量发生变化时部分。当输入量导致电容量发生变化时部分。当输入量导致电容量发生变化时部分。当输入量导致电容量发生变化时,振荡器的振荡频率就发生振荡器的振荡频率就发生振荡器的振荡频率就发生振荡器的振荡频率就发生变化。变化。变化。变化。LL振荡回路的电感
35、；振荡回路的电感；CC振振 荡荡 回回 路路 的的 总总 电电 容容(dinrng)(dinrng)C=C1+Ci+C0CC=C1+Ci+C0C；C1C1：振振 荡荡 回回 路路 固固 有有 电电 容容(dinrng)(dinrng)CiCi：传传 感感 器器 引引 线线 分分 布布 电电 容容(dinrng)(dinrng)C0CC0C：传传 感感 器器 的的 电电 容容(dinrng)(dinrng)第58页/共61页第五十九页，共61页。简化简化简化简化(ji(ji nhunhu)图图图图n n当被测信号当被测信号(xnho)(xnho)为为0 0时，时，C=0C=0，则，则C=C1+C
36、i+C0C=C1+Ci+C0n n振荡器固有频率振荡器固有频率f0f0：n 虽然可将频率作为测量系统的输出量，用以判断被测非电量的虽然可将频率作为测量系统的输出量，用以判断被测非电量的大小大小,但此时但此时(c sh)系统是非线性的，不易校正，因此加入鉴频系统是非线性的，不易校正，因此加入鉴频器，器，将频率的变化转换为振幅的变化，经过放大就可以用仪器将频率的变化转换为振幅的变化，经过放大就可以用仪器指示或记录仪记录下来。调频振荡器的振荡频率：指示或记录仪记录下来。调频振荡器的振荡频率：第59页/共61页第六十页，共61页。（四）运算（四）运算（四）运算（四）运算(yn sun)(yn sun)
37、放大放大放大放大器式电路器式电路器式电路器式电路n n运算放大器特点：放大倍数运算放大器特点：放大倍数运算放大器特点：放大倍数运算放大器特点：放大倍数K K非常大，输入阻抗非常大，输入阻抗非常大，输入阻抗非常大，输入阻抗(sh r z(sh r z knkn)Zi)Zi很高。很高。很高。很高。n nK K：虚地点：虚地点：虚地点：虚地点 n nCx:Cx:电容式传感器；电容式传感器；电容式传感器；电容式传感器；UiUi：交流电源电压；：交流电源电压；：交流电源电压；：交流电源电压；U0U0：输出信号电压：输出信号电压：输出信号电压：输出信号电压 K CxC0UiU0IXIi输出电压输出电压(diny)u0(diny)u0与动片机械位移与动片机械位移d d成线成线性关系。性关系。第60页/共61页第六十一页，共61页。