导图社区 传感器思维导图
主要包含传感器的概述、传感器的基本特性、电阻式传感器、电容式传感器、磁电与磁敏式传感器、压电式传感器、光电效应及光电器件、半导体式化学传感器、热电式传感器,欢迎大家观看!
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主要包括电感式传感器,分为变磁阻式传感器、差动变压器式传感器、电涡流式电感传感器。围绕其基本原理、类型、优缺点及应用展开。
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材料的力学性能
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建筑学建筑材料思维导图
第二章土的物理性质及工程分类
人工智能的运用与历史发展
电池拆解
传感器
第1章传感器的概述
什么是传感器
从狭义角度来说,传感器是能感受被测量,并将其转化为其他物理量的器件。
从广义角度来说,传感器不仅包含信号检出部分,还包括信号的传输和处理部分。
传感器的作用和地位
作用
环境监测
家用电器
基础学科研究
计量测试
现代工业生产
航空航天领域
医疗诊断
机器人研究
智能建筑
地位
传感器现状和国内外发展趋势
现状:世界各国十分重视这一领域的发展
国内外发展趋势
集成化
数字化
多功能化
微型化
智能化
网络化
光电一体化
传感器的定义组成和分类方法
定义
广义:传感器是一种能把特定的信息(物理、化学、生物)按一定规律转换成某种可用信号输出的器件和装置。
狭义:能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。
组成
敏感元件
转换元件
基本电路
分类方法
按传感器检测的范畴分类
物理量传感器
化学量传感器
生物量传感器
按传感器输出信号分类
模拟传感器
数字传感器
按传感器结构分类
结构型传感器
物性型传感器
复合型传感器
按传感器功能分类
单功能传感器
多功能传感器
智能传感器
按传感器转换原理分类
机—电传感器
光—电传感器
热—电传感器
磁—电传感器
电化学传感器
按传感器能源分类
有源传感器
无源传感器
第2章传感器的基本特性
静态特性
静态指标
测量范围和量程
精度
线性度
迟滞
重复性
灵敏度
漂移
稳定性
分辨力与阈值
动态特性
传递函数:转换、传输特性可由传递函数表示
零阶传感器、一阶传感器、二阶传感器的阶跃响应特性
频率响应特性
幅频特性
相频特性
传感器的校准
第3章电阻式传感器
工作原理
将被测的非电量转换成电阻值的变化,再经转换电路变换成电量输出。
分类
变阻器式传感器
组成 : 电阻元件及电刷
电阻应变式传感器
类型
金属丝电阻应变片
结构:基底、电阻丝、覆盖层、引线、轴线
工作原理:基于电阻应变效应
种类
金属丝式应变片
金属箔式应变片
金属薄膜式应变片
半导体应变片
优点: 结构简单、精度高、范围大、体积小
缺点:电阻、半导体会随温度变化
应用电子秤、应变仪
第4章电容式传感器
工作原理:将被测非电量变换成电容量的变化
输出特性
变极距型
测量电路
应用举例
主题
第6章磁电与磁敏式传感器
霍尔传感器
霍尔元件
原理: 霍尔效应
影响霍尔原件的参数
材料的电阻
灵敏系数
集成霍尔传感器
线性型
开关型
霍尔传感器的应用
汽车霍尔电子点火器
影响以及补偿
元件尺寸电极焊点大小
零位误差以及其补偿
温度误差以及补偿
磁电感应式传感器
原理
电磁感应原理
结构
磁路系统
线圈
其他元件
恒磁通式
动圈式
动铁式
变磁通式
应用:测量转速
应用
机械振动监测
磁电式转速传感器
第7章压电式传感器
原理
基于某些介质材料的压电效应
压电效应
正压电效应
机械能转化为电能
逆压电效应
电能转化为机械能
特点
可逆性
瞬时性
不稳定性
压电材料
压电晶体
压电陶瓷
等效电路
串联方法
并联方法
压电式传感器的应用
压电晶体振荡器
压电式测力传感器
压电加速度计传感器
振动测量
压电换能器 接收器
压电式玻璃破碎报警器
压电式交通检测系统
压电膜话筒
第8章光电效应及光电器件
光电效应
外光电效应 E=hv
产生条件
光子的能量大于等于物体表面电子的逸出功
光电管
原理:在阴极和阳极间施压,光线照到光敏材料上时,如果E>A,会有电子逸出产生光电子反射
光电倍增管
利用二次电子释放效应
内光电效应
光电导效应
光敏电阻(光导管)
原理:基于光电导效应
基本特性
伏安特性
光谱特性
温度特性
光通量与光电流
光生伏特效应
不加偏压时的PN结
光电池
原理: 基于光生伏特效应 ,直接将光能转换成电能的器件
处于反偏时的PN结
光敏二极管
反向偏置 无光照反向电阻大反向电流小 有光照PN结处产生光生电子空穴对 在电场作用下形成光电流,光照越强光电流越大
光敏晶体管
光敏三极管
光电器件
模拟式
模拟式光电传感器
心脏跳动测量传感器
开关式
光电开关
透射式
反射式
光电式转速传感器
透光式光电速度传感器
原理:根据圆盘上的孔数或缺口数,测被测轴转速
反射式光电速度传感器
原理:光的反射
第10章半导体式化学传感器
气敏传感器
环境监测
污染程度评估
安全防护
有毒气体检测
电阻型半导体气敏传感器
原理:利用气体在半导体表面的氧化和还原反应,导致敏感元件阻值发生变化
组成
敏感元件
加热器
外壳
加热回路
测试回路
湿敏传感器
应用
温/湿度检测控制
第12章热电式传感器
温度传感器
热电偶
原理: 利用金属的温差电动势测温
金属的热电势
接触电势
温差电势
种类
贵金属热电偶
普通金属热电偶
结构
普通热电偶
测量气体蒸汽液体等
薄膜热电偶
用于火箭飞机喷嘴温度测量
铠装热电偶
用以测量狭小对象
表面热电偶
用于弧形表面物体测温
消耗式热电偶
主要用于钢水温度测量
热电阻、热敏电阻
半导体热敏电阻
温度越高,电阻越小
金属热电阻
温度越高,电阻越大
测量仪器
汽车电子
医疗器具
红外传感器
红外辐射探测器
原理:将红外辐射能转化为电能的热电或光电器件
热释电效应
热释电元件
红外热成像
红外测温
红外监控