傳感器原理及應用程德福:《傳感器原理及應用》程德福版,資料
第一章 概述
第一節 傳感器的基本概念
傳感器的定義:能夠感受規定的被測量并按照一定規律轉換成可用輸出信號的器件或裝置。它是一種以一定的精確度把被測量(包含被測對象信息)轉換為與之有確定對應關系的、便于應用的某種物理量的測量裝置或器件。
傳感器的組成:傳感器一般由敏感元件、轉換元件、基本轉換電路三部分組成。
1、敏感元件:它是直接感受被測量,并輸出與被測量成確定關系的某一物理量的元件。
2、轉換元件:敏感元件的輸出就是它的輸入,它把輸入轉換成電路參量。
3、基本轉換電路:上述電路參數接入基本轉換電路(簡稱轉換電路),便可轉換成電量輸出。
第二節 傳感器的分類
傳感器的分類:主要按工作原理和被測量來分類。
一、按工作原理分類:傳感器按其敏感的工作原理,一般可分為物理型、化學型、生物型三大類。
1、物理型傳感器:物理型傳感器是利用某些敏感元件的物理性質或某些功能材料的特殊物理性能制成的傳感器。應變式傳感器;壓阻式傳感器;電容式傳感器;簡單電感式、差動變壓器式傳感器;壓電式傳感器。 物理型傳感器又可以分為結構型傳感器和物性型傳感器。
a、結構型傳感器:是以結構(如形狀、尺寸等)為基礎,利用某些物理規律來感受(敏感)被測量,并將其轉換為電信號實現測量的。
b、物性型傳感器:就是利用某些功能材料本身所具有的內在特性及效應感受(敏感)被測量,并轉換成可用電信號的傳感器。
2、化學傳感器:化學傳感器一般是利用電化學反應原理,把無機或有機化學的物質成分、含量等轉換為電信號的傳感器。
3、生物傳感器:生物傳感器是利用生物活性物質選擇性來識別和測定生物化學物質的傳感器。由兩大部分組成,其一是功能識別物質(酶、抗原、抗體、微生物及細胞等),其二是電、光信號轉換裝置。
二、按被測量分類:可分為力學量、溫度、磁學量、光學量、流量、濕度、氣體成分等傳感器。
三、其他分類:按傳感器的輸出信號分類,可分為模擬傳感器和數字傳感器;依據可變電參量進行分類;按傳感器的能量來源分類,可分為能量控制型傳感器和能量轉換型傳感器。
第三節 傳感器的特性與主要性能指標(P6)
傳感器的特性主要是指輸入x(被測量)與輸出y之間的關系。當輸入量為常量,或變化極慢時,這一關系就稱為靜態特性;當輸入量隨時間較快地變化時,這一關系就稱為動態特性。
常用的擬合方法:1、理論了擬合;2、過零旋轉擬合;3、端點連線擬合;4、端點連線平移擬
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《傳感器原理及應用》程德福第一章;;;傳感器課程
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電子設計應用 ;參考文獻;期刊雜志;傳感器圖片;使用USB接口的測量硬件及IEEE 1451.4 TEDS智能傳感器 ;電子產品;第一章 緒 論;人體系統和機器系統比較
眼(視覺)
耳(聽覺)
鼻(嗅覺)
皮膚(觸覺)
舌(味覺);第一節傳感器的基本概念;傳感器是一個匯聚物理、化學、材料、電子、生物工程等多類型交叉學科,涉及傳感檢測原理、傳感器件設計、傳感器開發與應用的綜合技術。傳感器技術是構成現代信息技術三大支柱之一 。;工業生產;智能建筑;航空航天宇宙飛船 ;Human with Sensors;傳感器還滲透到海洋探測、環境保護、資源調查、醫學診斷、生物工程、甚至文物保護等等極其廣泛的領域。從茫茫的太空到浩瀚的海洋,以至各種復雜的工程系統,幾乎每一個現代化項目,都離不開各種各樣的傳感器。;第一節 傳感器的基本概念 ;■測量儀器一般由信號檢測器件和信號處理兩部分組成。
這種能感應被測量的變化并將其轉換為其他物理量變化
的器件就是傳感器。;以上定義表明傳感器有以下含義
①它能完成檢測任務,是由敏感元件和轉換元件構成檢測裝置;
②輸入量是某一被測量,可能是物理量,也可能是化學量、生物量等;
③能按一定規律將被測量轉換成電信號輸出,輸出量是某種物理量,便于傳輸、轉換、處理、顯示等,可以是氣、光、電物理量,主要是電物理量;
④傳感器的輸出與輸入之間存在確定的對應關系。
按使用場合不同又稱為:
發送器、傳送器、變送器、檢測器、探頭;三、傳感器的組成 ;實際上,有些傳感器很簡單,有些則較復雜,大多數是開環系統,也有些是帶反饋的閉環系統。;第二節 傳感器的分類 ;第二節 傳感器的分類 ;定義:
傳感器特性:指輸入x(被側量)與輸出y之間的關系
靜態特性:當輸入量為常量,或變化極慢時的關系
動態特性:當輸入量隨時間較快地變化時的關系;一、傳感器的靜態特性與主要性能指標 ;2.靈敏度與靈敏度誤差;分辨力用絕對值表示,用與滿量程的百分數表示時稱為分辨率。在傳感器輸入零點附近的分辨力稱為閾值。 ;靜態特性曲線可實際測試獲得。在獲得特性曲線之后,可以說問題已經得到解決。但是為了標定和數據處理的方便,希望得到線性關系。這時可采用各種方法,其中也包括硬件或軟件補償,進行線性化處理。; ;;設擬合直線方程:;即得到k和b的表達式;5.遲滯; 6.穩定性;7.重復性(Repeatability); 8.靜態誤差;與精確度有關指標:精密度、準確度和精確度(精度);精確度:是精密度與準確度兩者的總和,精確度高表示精密度和準確度都比較高。在最簡單的情況下,可取兩者的代數和。機器的常以測量誤差的相對值表示。 ;例題:測得某檢測裝置的一組輸入輸出數據如下:試用最小二乘法擬合直線,求其線性度和靈敏度 ;被測量可能以各種形式隨時間變化,只要輸入量是時間的函數,則其輸出量也將是時間的函數。其間的關系用動態特性方程描述。設計傳感器時,根據動態特性要求及使用條件選擇方案和確定參數。使用傳感器時,根據動態特性及使用條件確定使用方法,同時估計給定條件下傳感器動態誤差、響應速度(延遲時間)和動態靈敏度。;1.零階傳感器動態特性指標;2.一階傳感器動態特性指標;二階傳感器包含兩個儲能元件和一些耗能元件。如,由質量、彈簧和阻尼器構成的加速度傳感器,可變電感、分布電容和匹配電阻構成的位移傳感器,均為經典的二階系統。傳感器輸入x(t)和輸出y(t)由二階微分方程相聯系: ;;二階傳感器的階躍響應;其曲線如圖,這是一衰減振蕩過程,ξ越小,振蕩頻率越高,衰減越慢。;4)ξ>1(過阻尼):特征方程具有兩個不同的實根;三、傳感器的可靠性;可靠率是指在規定條件下和規定時間內傳感器完成所規定任務的成功率。設有N個相同的傳感器,使它們同時工作在同樣的條件下,從它們開始運行到t時刻的時間內,有F(t)個傳感器發生故障,其余S(t)個傳感器工作正常,則該傳感器的可靠率R(t)可定義為:
R(t)=S(t)/N
傳感器的不可靠率Q(t)可相應地表示為:
Q(t)=F(t)/N
由于一個傳感器發生故障和無故障是互斥事件,必然滿足R(t)+Q(t)=1。因此可靠率還可寫成:
R(t)=1-Q(t)=[ N- F(t)] /N ;2.失效率(瞬時失效率或稱故障率);λ=γ/T
傳感器原理及應用程德福:傳感器原理及應用 課后答案 (程德福 王君)
本人電子科技大學,2009級計算機網絡安全專業的大學生。上傳此傳感器原理及應用課后答案,程德福版的,如部分章節不夠詳盡完整的,請大家繼續補充。
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書名:傳感器原理及應用
作者:程德福 王君 凌振寶 王言章
出版社:機械工業出版社
附件下載列表如下:傳感器原理及應用 程德福 課后答案[1-13章].pdf(629.56KB)
傳感器原理及應用程德福:傳感器原理及應用
前言
第一章 概述
第一節 傳感器的基本概念
第二節 傳感器的分類
第三節 傳感器的特性與主要性能指標
第四節 應用傳感器需遵循的原則與考慮的主要因素
第五節 傳感器技術的發展
思考題與習題
第二章 力傳感器
第一節 應變式傳感器
第二節 電感式傳感器
第三節 電容式傳感器
第四節 壓電式傳感器
思考題與習題
第三章 溫度傳感器
第一節 概論
第二節 熱電偶溫度傳感器
第三節 熱敏電阻溫度傳感器
第四節 集成溫度傳感器
第五節 其他溫度傳感器
思考題與習題
第四章 磁傳感器
第一節 概述
第二節 霍耳磁敏傳感器
第三節 磁敏電阻
第四節 感應式磁敏傳感器
第五節 磁通門式磁敏傳感器
第六節 質子旋進式磁敏傳感器
第七節 光泵式磁敏傳感器
第八節 SQUlD磁敏傳感器
思考題與習題
第五章 光傳感器
第一節 概述
第二節 外光電效應器件
第三節 內光電效應器件
第四節 其他光傳感器
第五節 光傳感器的應用舉例
第六節 光纖傳感器
思考題與習題
第六章 其他類型傳感器
第一節 氣敏傳感器
第二節 濕度傳感器
第三節 生物傳感器
思考題與習題
第七章 智能化網絡化傳感器
技術
第一節 智能傳感器
第二節 IEEE 1451標準網絡化智能傳感器
第三節 基于ZigBee技術的無線傳感器網絡
第四節 模糊傳感器
思考題與習題
參考文獻
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文章標簽:傳感器原理及應用課后 , 傳感器技術的發展 , 傳感器的可靠性
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