传感器——1.传感器绪论

绪论

系统误差分析

1. 传感器、测量仪表火组成元件是否准确可靠
2. 测量方法是否完善
3. 测量仪表安装、调整或放置是否正确合理
4. 传感器或仪表工作场所的环境条件是否符合规定条件
5. 测量者操作是否正确

二、 系统误差的消除

1. 在测量结果中进行修正
2. 消除系统误差的根源
3. 在测量系统中采用补偿措施
4. 实时反馈修正

格拉布斯准则

以正态分布为前提

例题

现代传感器原理及应用

MEMS工艺

传感器的定义及其检测对象

直观定义：传感器代替五官完成感受外界信息的功能并传送信息的一种装置。

广义定义：一种能检测（采集）外界信息，并按一定的规律将其转换成易处理的电信号的装置。

对象分类：

1. 物理量：力学，光学，温度，流量，尺寸，高度……；
2. ---化学量：成分、湿度、酸碱度、反应速度、离子……---
3. --生物量：血压、人体反应、蛋白质、DNA……；--

传感器的组成： 敏感元件、传感元件、测量电路

敏感元件： 是传感器中能直接感受被测量部分的元件

传感元件：是传感器中能将敏感元件输出的非电学量，直接传话为适于传输和测量的电学量的器件称为转换元件

测量电路： 是将转换元件输出的点血量变换成易于显示、记录、控制和处理的有用电信号的电路。测量电路的类型可视转换元件的类型而定，经常采用的有：电桥电路、高阻抗输入电路、脉冲调宽式电路、振荡回路等。

传感器的分类

一、按照工作机理分类：物性传感器 和结构性传感器

1、物性传感器：外界信息使材料的固有性质发生变化，检测物质的变化来检测外界信息。

​ 例子： 物理传感器（力热光磁敏传感器）、化学传感器（气体传感器）、生物传感器（酶传感器、微生物传感器）。

2、结构型传感器：使元件的结构发生形变（弹簧、气压腔），测量结构的变化来测量被测对象。

​ 例子： 金属的伸缩来感知温度、弹簧的伸缩来感知力；机械结构的几何类型、尺寸的变化将外界被测量转化为相应电阻、电感、电容等的变化。

二、按照信息的传递方式分为两大类： 直接型传感器 和间接型传感器

1. 直接型传感器：被测信息通过传感器直接转化成电信号
   1. 例子：光敏二极管、热敏电阻
2. 间接型传感器：被测信息通过多于一次的转换才变为电信号
   1. 例子：压力传感器 （力发生形变 引起电阻变化）

传感器基础

一、传感器的基本特性

静态特性：被测量不随时间变化、或岁时间变化很慢

动态特性：被测随时间幻化很快

传感器的静态特性参数：

1. 量程

2. 线性度

   1. 最小二乘法

3. 迟滞

4. 重复性

5. 灵敏度

6. 其他参数：分辨力、分辨率、阈值、稳定性、飘逸

​

动态参数：

1. 阶跃响应特性
2. 频率响应特性
3. 冲激响应特性

传感器的基本转换原理

塞贝克效应：温度--》电

热电发射效应：热--》电子

光伏特效应：光--》电

光电导效应：光--》电阻

霍尔效应：磁、电--》电

磁阻效应：磁电--》电阻

压电效应：压力--》电