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1、第1章传感器原理与应用概论第1页，本讲稿共16页第一章 概论现代信息技术的三大基础：现代信息技术的三大基础：拾取 传感技术 感官 传输 通信技术 神经 处理计算机技术大脑第2页，本讲稿共16页1.1传感技术的定义及作用 一、传感器的定义：把被测量（物理或化学）转换为与之把被测量（物理或化学）转换为与之对应的电量的装置（又称为变换器、换对应的电量的装置（又称为变换器、换能器、变送器、探测器等）能器、变送器、探测器等）例：1.温度传感器 2.压力传感器第3页，本讲稿共16页三、作用传感器的目的：测量、控制、监视测量、控制、监视四、传感器的应用范围：非常广泛，几乎涉及所有行业非常广泛，几乎涉及所有行
2、业二、传感器的特点：形式多样、涉及范围广，未统一、不规范形式多样、涉及范围广，未统一、不规范第4页，本讲稿共16页第5页，本讲稿共16页1.2传感技术的组成与分类一、传感器的组成 敏感元件、传感元件、信号调节与转敏感元件、传感元件、信号调节与转换电路换电路第6页，本讲稿共16页二、传感器的分类1、按测定量分类直观，宜于使用者选取传感器直观，宜于使用者选取传感器2、按转换原理分类按转换原理分类易于从原理上认识传感按转换原理分类易于从原理上认识传感器的变换特性，把握传感器的内在规律。器的变换特性，把握传感器的内在规律。本课程主要以转换原理分类并分章节讨本课程主要以转换原理分类并分章节讨论。论。第7
3、页，本讲稿共16页一、静态参数1、精密度：表示测量结果中表示测量结果中随机误差随机误差大小的程度，大小的程度，对同一被测量作对同一被测量作n n次测量的分散性。次测量的分散性。.比较分散 .相对集中 精密度用标准偏差精密度用标准偏差S S表示表示1.3传感器的特性参数及选择第8页，本讲稿共16页2、正确度 表示测量结果中表示测量结果中系统误差系统误差大小的程度大小的程度 系统误差：被测量的被测量的真值真值与与期望值期望值之间的之间的差值差值其中第9页，本讲稿共16页真值：真值：被测量的真实大小被测量的真实大小真值的获得通常比较困难，需要与真值的获得通常比较困难，需要与基准比对获得。基准比对获得
4、。一般用较高一级的测量装置测量，一般用较高一级的测量装置测量，获得近似的真值。获得近似的真值。第10页，本讲稿共16页 3、准确度准确度准确度=正确度正确度+精密度精密度准确度是准确度是系统误差系统误差和和随机误差随机误差的综合。的综合。理想的测量应该是系统误差和随机误差都比较小的测量第11页，本讲稿共16页绝对误差：被测量与真值之间的差值被测量与真值之间的差值相对误差：绝对误差与真值的比值绝对误差与真值的比值准确度等级：绝对误差的最大可能值与量程绝对误差的最大可能值与量程的比值，取规范值。的比值，取规范值。0.1（0.1%）、）、0.5（0.5%）、）、1.0（1.0%）、）、2.5（2.5
5、%）、）、5.0（5.0%）第12页，本讲稿共16页 4、灵敏度、灵敏度传感器输入的微小变化引起传感器输出传感器输入的微小变化引起传感器输出变化的程度变化的程度第13页，本讲稿共16页其其它它静静态态参参数数第14页，本讲稿共16页二、动态参数1.1.时间常数时间常数2.2.上升时间上升时间t tT T3.3.稳定时间稳定时间t ts s4.4.过冲量过冲量5.5.频率响应频率响应第15页，本讲稿共16页1.4传感器的发展趋势问题：头脑（计算机）发达头脑（计算机）发达 感觉（传感器）迟钝感觉（传感器）迟钝原因：传感器的发展相对不成熟，某种程传感器的发展相对不成熟，某种程度上说是由于新技术、新工艺、新材料的度上说是由于新技术、新工艺、新材料的不断涌现，新型的传感器不断发展。不断涌现，新型的传感器不断发展。发展方向：高精度高精度小型化小型化集成化集成化数字化数字化智能化智能化第16页，本讲稿共16页