传感器

这是一篇关于传感器的思维导图，主要内容有、第一章传感器—般特性（输入-输出特性)、第二章电阻应变式传感器、第三章电感式传感器、第四章电容式传感器等。

中心主题

• 第一章、传感器一般特性（输入-输出特性）
  • 能感受被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，传感器由敏感元件和转换元件组成
  • 静态特性
    • 线性度、灵敏度、分辨率和分辨力、迟滞、重复性、精度
  • 动态特性
    • 从时域中的微分方程、复频域中的传递函数H(s)、频率域中的频率特性H(jw)几方面采用瞬态响应法和频率响应法来分析
• 第二章、电阻应变式传感器
  • 基于电阻应变效应，即电阻值随导体产生的机械变形而发生相应变化。
  • 金属电阻应变式传感器
  • 压阻式传感器
  • 电位计式传感器
• 第三章、电感式传感器
  • 电感式传感器是利用线圈自感或互感系数的变化来实现非电量电测的一种装置。在电感线圈的等效电路中，需要考虑铜耗、涡流损耗、磁滞损耗三电阻、线圈的闸间和电缆线分布二电容
  • 自感式传感器
    • 将被测量的变化转换成自感系数的变化
    • 自感
      • 气隙型、气隙截面型和螺管型
  • 差动变压器
    • 将被测量的变化转换成互感系数的变化
    • 互感
      • 气隙型、气隙截面型和螺管型
  • 电涡流式传感器（只测金属物体）
    • 高频反射式电涡流传感器
    • 低频透射式电涡流传感器
• 第四章、电容式传感器
  • 电容传感器是指将被测量的变化转换成电容量变化的一种传感器。
  • 工作原理
    • 将各种类型的电容器作为传感元件，将被测量的变化转换成电容量变化的一种传感器
  • 静态特性\分类
    • 变间隙式电容传感器
    • 变面积式电容传感器
    • 变介电常数式电容传感器
  • 应用
    • 电容式压力传感器
    • 电容式差压传感器
    • 电容式加速度传感器
    • 电容式应变计
    • 电容式荷重传感器
    • 电容式振动、位移测量仪
    • 电容测厚仪
    • 电容式物位计
• 第五章、压电式传感器
  • 工作原理
    • 压电式传感器是一种基于压电效应的传感器。是一种自发电式和机电转换式传感器。它的敏感元件由压电材料制成。压电材料受力后表面产生电荷。此电荷经电荷放大器、测量电路放大和变换阻抗后就成为正比于所受外力的电量输出。压电式传感器用于测量力和能变换为电的非电物理量。
    • 正压电效应
      • 某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相电荷。当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态，这种现象称为正压电效应。
    • 逆压电效应
      • 当在电介质极化方向上施加电场作用时，这些电介质晶体会在一定的晶轴方向产生机械变形，电场消失，变形消失，此现象称为逆压变效应。
  • 应用
    • 磁电式振动速度传感器
    • 磁电式扭矩传感器
    • 磁电式转速传感器
• 第六章、磁电式传感器
  • 原理
    • 磁电式传感器是利用电磁感应原理，将输入的运动速度转换成线圈中的感应电势输出。它直接将被测物体的机械能量转换成电信号输出，工作不需要外加电源，是一种典型的无源传感器。
  • 应用
• 第七章、热电式传感器
  • 基于热电效应，就是当不同材料的导体组成一个闭合回路时，若两个结点的温度不同，那么在回路中将会产生电动势的现象。两点间的温差越大，产生的电动势就越大。引入适当的测量电路测量电动势的大小，就可测得温度的大小。
  • 原理
    • 热电式传感器是将温度变化转换为电量变化的装置。
  • 应用
    • 热电阻
      • 利用物资的电阻率随温度变化的特性制成的电阻式测温系统
    • PN结型温度传感器
    • 热电偶
    • 温度变送器
      • 通过传导或对流达到热平衡，从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度
    • 热敏补偿原理
      • 热敏电阻与应变片处在相同的温度下，当应变片的灵敏度随温度升高而下降时，热敏电阻的阻值下降，使电桥的输入电压随温度升高而增加，从而提高电桥的输出电压，进而对电路进行补偿。
• 第八章、光电式传感器
  • 原理
    • 光电式传感器是基于光电效应的传感器，在受到可见光照射后即产生光电效应，将光信号转换成电信号输出，是将光通量转换为电量的一种传感器。
  • 光电效应
    • 在光线作用下光电子逸出物体表面的外光电效应
      • 光电管、光电倍增管
    • 在光线作用下使材料内部电阻率改变的内光电效应
      • 光敏电阻、光敏晶体管
        • 光电导效应
        • 光生伏特效应
    • 在光线作用下使物体内部产生一定方向电动势的光生伏特效应
      • 光电池、光控晶闸管
  • 发送器、接收器和检测电路组成