概念总结

定义：能感受（或响应）规定的被测量，并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或置。 组成：一般由敏感元件、转换元件、其他辅助元件组成。

1.敏感元件——感受被测量，并输出与被测量成确定关系的其他量的元件。

2.转换元件——直接感受被测量而输出与被测量成确定关系的电量。

3.信号调理与转换电路——能把传感元件输出的电信号转换为便于显示、记录和控制

的有用信号的电路。

组成框图：

静态检测：测量时，检测系统的输入、输出信号不随时间变化或变化很慢。静态检测时系统

所表现出的响应特性称为静态响应特性。一般用标定曲线来评定静态特性；用最小二乘法原理求出标定曲线的拟合直线。

性能指标：1.测量范围：最小输入量和最大输入量之间的范围。

2.灵敏度：指输出增量与输入增量的比值，即

3.非线性度：标定曲线与拟合直线的偏离程度。非线性度=，B为最大

偏差，A为全量程

4.回程误差：输入量增大或减小时，对于同一输入量得到的两个输出量的差值与

全量程的比值。

5.稳定度和漂移：稳定度指规定的条件下保持其测量特性不变的能力。 漂移指输出量发生于输入量无关的、不需要的变化。

漂移包括零点漂移、灵敏度漂移。二者又可分为时间漂移、温

度漂移

6．重复性：输入量按同一方向多次测量时所得特性曲线不一致的程度。

7．分辨力：表示检测系统或仪表装置能够检测被测量最小变化量的能力。通常

以最小量程单位表示。

8．精确度：精密度（测量结果分散性）、正确度（偏离真值程度）、精确度（综

合优良程度）

动态特性：检测时，输入量改变，其输出量能立即随之不失真的改变的特性。

研究方法：1.微分方程2.传递函数3.频率响应函数4.单位脉冲响应函数

不失真测量条件：检测系统的幅频特性为常数，相频特性为线性。

定义：把被测参量转换为电阻变化的传感器。

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几种常见传感器总结

1、红外对管：

红外对管是根据红外辐射式传感器原理制作的一种红外对射式传感器。与一般红外传感器一样，红外对管也由三部分构成：光学系统（发射管）、探测器（接收管）、信号调理及输出电路。红外探测器是利用红外辐射与物质相互作用所呈现的物理效应来探测红外辐射的。在此接收管通过对发射管所发出的红外线做出反应实现，实现信号的采集，再通过后续信号处理电路完成信号的采集和输出。

2、霍尔传感器：

霍尔传感器是基于霍尔效应的一种传感器。霍尔效应是指置于磁场中的静止载流导体, 当它的电流方向与磁场方向不一致时, 载流导体上平行于电流和磁场方向上的两个面之间产生电动势的现象。该电势称霍尔电势。霍尔传感器是利用霍尔效应实现磁电转换的一种传感器，它具有灵敏度高，线性度好，稳定性高、体积小和耐高温等特点。对测速装置的要求是分辨能力强、高精度和尽可能短的检测时间。目前市场上的霍尔传感器都是集成了外围的测量电路输出的是数字信号，即当传感器检测到磁场时将输出高低电平信号。传感器主要包括两部分，一为检测部分的霍尔元件，一为提供磁场的磁钢。霍尔电流传感器反应速度一般在7微妙，根本不用考虑单片机循环判断的时间.

3、光电开关：

光电开关是一种利用感光元件对变化的入射光加以接收, 并进行光电转换, 同时加以某种形式的放大和控制, 从而获得最终的控制输出“开”、 “关”信号的器件。 上图为典型的光电开关结构图。是一种反射式的光电开关， 它的发光元件和接收元件的光轴在同一平面且以某一角度相交，交点一般即为待测物所在处。 当有物体经过时, 接收元件将接收到从物体表面反射的光, 没有物体时则接收不到。透射式的光电开关, 它的发光元件和接收元件的光轴是重合的。 当不透明的物体位于或经过它们之间时, 会阻断光路, 使接收元件接收不到来自发光元件的光, 这样起到检测作用。光电开关的特点是小型、高速、非接触, 而且与TTL、 MOS等电路容易结合。此类传感器目前也多为开关量传感器，输出的为1，0开关量信号，可以和单片机直接连接使用。光电开关广泛应用于工业控制、自动化包装线及安全装置中作光控制和光探测装置。可在自控系统中用作物体检测， 产品计数, 料位检测，尺寸控制，安全报警及计算机输入接口等用途。

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传感器技术项目总结报告

项目名称： 智能仓储“管家”

专 业： 电子信息工程 学 号：

姓 名： 成 绩：

20xx年5月20日

一、任务与目的

 虽然我国的粮食科技工作是成功的，所取得成果也是粮食行业历年来的最高水平，为我国粮食储备安全以及散粮流通技术研究打下了坚实的基础，对我国粮食科技进步起到了巨大的推动作用，对国家的整体科技进步做出了不可估量的贡献。但是当前我国散粮流通技术还处于发展和完善阶段，散粮装卸、自动控制技术和装备缺乏，经过攻关虽然取得了一些成果，但仅是解决了从无到有的问题，许多工作还需在今后继续开展，进行不同规格、不同产量的系列化开发研究工作。散粮储备技术和装备的规范标准化还较为缺乏，需要制定相应的行业和国家标准，需要粮食主管部门加速规范化和标准化进程。鉴于此，我希望尽己所能设计此次项目，志在以低成本，安全性能高，智能化的传感技术减少国家粮食的无谓损失，从而增加粮食产量，解决更多粮食问题。

二、原理与方法

光纤温度传感器的工作原理在低温区（200℃以下）, 辐射信号较弱, 系统开启发光二极管(LED)使荧光测温系统工作。 发光二极管发射调制的激励光, 经聚光镜耦合到Y型光纤的分支端, 由Y型光纤并通过光纤耦合器耦合到光纤温度传感头。光纤传感头端部受激励光激发而发射荧光, 荧光信号由光纤导出, 并通过光纤耦合器从Y型光纤的另一分支端射出, 由光电探测器接收。光电探测器输出的光信号经放大后由荧光信号处理系统处理, 计算荧光寿命并由此得到所测温度值。而在高温区（200℃以上）, 辐射信号足够强, 辐射测温系统工作, 发光二极管关闭。辐射信号通过蓝宝石光纤并通过Y型光纤输出, 由探测器转换成电信号, 系统通过检测辐射信号强度计算得到所测温度。

湿度传感器（能感受气体中水蒸气含量，并转换成可用输出信号）的原理湿敏元件是最简单的湿度传感器，主要有电阻式、电容式两大类。高分子电容式湿度传感器通常都是在绝缘的基片诸如玻璃、陶瓷、硅等材料上，用丝网漏印或真空镀膜工艺做出电极，再用浸渍或其它办法将感湿胶涂覆在电极上做成电容元件。当环境湿度发生改变时，湿敏电容的介电常数发生变化，使其电容量也发生变化，其电容变化量与相对湿度成正比。湿敏元件在不同相对湿度的大气环境中，因感湿膜吸附水分子而使电容值呈现规律性变化。

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光电传感器的理论基础是光电效应。通常把光线照射到物体表面后产生的光电效应分为三类。第一类是利用在光线作用下光电子逸出物体表面的外光电效应,这类元件有光电管、光电倍增管；第二类是利用在光线作用下使材料内部电阻率改变的内光电 效应，这类元件有光敏电阻；第三类是利用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，这类元件有光电池、光电仪表。

传感

器通常由直接响应于被测量的敏感元件 和产生可用信号输出的转换元件以及相应的信号调节转换电路组成

什么是传感器动态特性和静态特性，简述在什么频域条件下只研究静态特就能够满足通

常的需要，而在什么频域条件下一般要研究传感器的动态特性？（10分）

答：传感器的特性是指传感器所特有性质的总称。而传感器的输入输出特性是其基本特 性，一般把传感器作为二端网络研究时，输入输出特性是二端网络的外部特性，即输入量和 输出量的对应关系。由于输入量的状态（静态、动态）不同分静态特性和动态特性。静态特

性是指当输入量为常量或变化极慢时传感器输入-输出特性。动态特性指当输入量随时间变 化时传感器的输入-输出特性。可以从时域和频域来研究动态特性

4光伏产业

利用太阳能的最佳方式是光伏转换，就是利用光伏效应，使太阳光射到硅材料上产生电流直

接发电。以硅材料的应用开发形成的产业链条称之为“光伏产业”，包括高纯多晶硅原材料生

产、太阳能电池生产、太阳能电池组件生产、相关生产设备的制造等。

从未来光伏产业的发展趋势来看，首先，中利的晶硅太阳能电池继续追求降低成本与制

造能耗。新一代多晶硅工艺技术研究，硅片高效化、薄型化和大面积化，生产设备由半自动

化向自动化、智能化过渡等方面工艺技术和设备的提升都将有利于降低太阳能电池的成本与

制造能耗；

其次，基于新材料、新结构和新工艺等下一代新型太阳能电池将不断涌现。中利围绕降

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传感器总结报告

机械0806  0401080623

摘要:传感器是被测量进入测量系统的第一个环节——把被测量转换成容易检测、传输和处理的电信号。其性能直接影响整个测试装置和测试结果的准确性、可靠性。其地位在电子技术和测试技术中举足轻重。

关键词:传感器、特性、应用

A summing-up on sensors

Abstract: sensors are the first link that measured signals enter into  measure system——measured signals be converted into electro-signals that is easily tested,transfered and dealt with. Its function directly influences the accuracy, credibility of the whole test device and test result. Its position is prominent in the electronics technique and the test technique.

Keywords：sensors、characteristics、application

传感器种类繁多、形式多样：有的是很小的敏感元件，例如应变片、霍尔元件等；有的是一个复杂的系统，如智能型传感器。传感器分类依据不同，分得的结果也各种各样。此报告主要按物理现象分类方式分别介绍常用的结构型传感器、物性型传感器的工作原理、性能特点、转换电路和应用。

结构型传感器

结构型传感器是依靠其结构参数的变化实现信号转换。常见的结构型传感器有：电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、磁电式传感器。

一、电阻式传感器

电阻式传感器是一种把被测量的变化转换成电阻变化的传感器。按其工作原理可分为变阻器式和电阻应变式传感器两类。

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一、简答题：

l.检测系统由哪几部分组成？说明各部分的作用。

答：一个完整的检测系统或检测装置通常是由传感器、测量电路和显示记录装置等几部分组成，分别完成信息获取、转换、显示和处理等功能。当然其中还包括电源和传输通道等不可缺少的部分。下图给出了检测系统的组成框图。

检测系统的组成框图

传感器是把被测量转换成电学量的装置，显然，传感器是检测系统与被测对象直接发生联系的部件，是检测系统最重要的环节，检测系统获取信息的质量往往是由传感器的性能确定的，因为检测系统的其它环节无法添加新的检测信息并且不易消除传感器所引入的误差。

测量电路的作用是将传感器的输出信号转换成易于测量的电压或电流信号。通常传感器输出信号是微弱的，就需要由测量电路加以放大，以满足显示记录装置的要求。根据需要测量电路还能进行阻抗匹配、微分、积分、线性化补偿等信号处理工作。

显示记录装置是检测人员和检测系统联系的主要环节，主要作用是使人们了解被测量的大小或变化的过程。

2.什么是系统误差和随机误差？正确度和精密度的含义是什么? 它们各反映何种误差?

答：系统误差是指在相同的条件下，多次重复测量同一量时，误差的大小和符号保持不变，或按照一定的规律变化的误差。随机误差则是指在相同条件下，多次测量同一量时，其误差的大小和符号以不可预见的方式变化的误差。正确度是指测量结果与理论真值的一致程度，它反映了系统误差的大小，精密度是指测量结果的分散程度，它反映了随机误差的大小。

3.金属电阻应变片与半导体材料的电阻应变效应有什么不同?

答：金属电阻的应变效应主要是由于其几何形状的变化而产生的，半导体材料的应变效应则主要取决于材料的电阻率随应变所引起的变化产生的。

4.直流测量电桥和交流测量电桥有什么区别?

答：它们的区别主要是直流电桥用直流电源，只适用于直流元件，交流电桥用交流电源，适用于所有电路元件。

5.光敏电阻有哪些重要特性，在工业应用中是如何发挥这些特性的？

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1.重力感应器

应用场景：1、游戏与3D应用程序 2、拍照应用 3、惯性导航

重力感应器开始的应用是在苹果iPhone手机上面，在此之前手机和平板就没有被配过此类的传感器。重力感应器当时最主要的应用就是方便用户切换手机横屏与竖屏，当年在后期重力感应器也被赋予了更多的功能与应用扩展。

手机与平板的重力感应器也被称为加速度感应器，这种感应器可以检测到手机加速度的大小与方向。这种感应器是原理就是利用压电效应来实现，当一个重力块因为重力原因改变方向，重力块下面的压电晶体接收到了电阻的变化，由此来判断重力的方向。这种传感器比较类似于我们熟知的水平仪，空气泡相当于重力块，气泡底部为压电晶体。只不过手机或平板上的压重模块和压电晶体非常小，但是大体上的原理是一样的。

加速度计是用于测试物体运行方向上的速度的变换。

2.陀螺仪

应用场景：1、游戏与3D应用程序 2、拍照应用 3、惯性导航

陀螺仪又叫角速度传感器，不同于加速度计(G-sensor)，它的测量物理量是偏转、倾斜时的转动角速度。在手机或平板上，仅用加速度计没办法测量或重构出完整的3D动作，是测不到转动的动作的。因此，加速度计(G-sensor)只能检测轴向的线性动作。但陀螺仪则可以对转动、偏转的动作做很好的测量。这样，就可以精确分析判断出使用者的实际动作，从而根据动作，对手机或平板做相应的操作。

如果简单的理解，陀螺仪就是重力传感器的升级版，重力感应只可以识别左右，而陀螺仪则可以实现上下左右前后全方位识别。陀螺仪的应用早起主要用于飞机航天等这些设备上，后期由于陀螺仪的微型化可以用以手机或平板这样小巧的设备上，对体验的提升有着非常重要的作用。

陀螺仪是用于测试方向的。自身转角方面的，和实际物理空间的位置偏差没关系。

3.位置传感器

应用场景：1、地图定位 2、丢失设备寻找 3、查岗

位置传感器最普通的理解就是GPS，说白了就是为我们提供位置服务，几百块钱的手机也有这种功能。其实，位置传感器的功能还远不止于此。

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