【正文】 以 C 點電位相對于 A點高，所以 Uo 還是下正上負 ） ↓ Z2↑的分析同 2 相反。 3） 頻率特性 頻率增加引起與二次側(cè)相聯(lián)系的磁通量變化率增加，使輸出電壓增加。 溫度變化時，一次側(cè)線圈勵磁電流發(fā)生增減，造成二次側(cè)輸出電壓隨溫度變化。 BH 曲線彎曲部份導(dǎo)致輸出電壓含有高次諧波引起零點剩余電壓輸出 消除方法 —— 相敏整流電路把銜鐵在中間位置時的高次諧波所產(chǎn)生的零點剩余電壓消除很多 由于傳感器的 兩次繞組的電氣參數(shù) 與幾何 尺寸不對稱，以 及磁性材料的非 線性（磁飽和、磁滯 ）影響，當銜鐵位于中 心位置時，輸出電壓并不等于零，出現(xiàn) 零點殘余電壓 ；進而 導(dǎo)致兩次繞組的感應(yīng)電動勢幅值不等、相位不同 . 在實際應(yīng) 用中，應(yīng)設(shè)法減小零點殘余電壓（一般小于幾十毫伏） . 檢測技術(shù)期末復(fù)習(xí) 12 電氣 Zior 第 20 頁 ? 測量電路 差動變壓器輸出量是交流電壓量，使輸出存在零點剩余電壓，且輸出不能反映位移方向。 檢測技術(shù)期末復(fù)習(xí) 12 電氣 Zior 第 21 頁 ? 渦流效應(yīng) 金屬導(dǎo)體置于 變化著的磁場中 ，在導(dǎo)體內(nèi)就會產(chǎn)生 感應(yīng)電流， 稱為 電渦流 或 渦流 。推出定頻調(diào)幅式諧振測量電路： .CR源極輸出器 高頻放大器 檢波器 濾波器晶體振蕩器L圖 4 1 5 定頻調(diào)幅電路框圖 P68 調(diào)幅法 調(diào)頻法 采用了最常用的結(jié)構(gòu)形式 — 高頻反射式 結(jié)構(gòu) . ????????? ??? ???????022221 121111 ILjIRIMj UIMjILjIR ?? ??.222222221222222221????????????LRMLLjLRMRRZ?????Z=F（ρ， x， f，μ）當被測金屬材料不變，勵磁電源頻率保持不變，阻抗 Z 變成 x 的單值函數(shù)，便可以制成渦流式位移傳感器 檢測技術(shù)期末復(fù)習(xí) 12 電氣 Zior 第 22 頁 ? 渦流式傳感器應(yīng)用 測厚儀 如圖 L1 為 發(fā)射線圈 ， L2為 接收線圈 ，分別繞在 絕緣 框架 上。 思考題與練習(xí)題： 41 電感式傳感器從工作原理上可分為哪幾種類型，各自的工作原理是什么？ 42 自感式電感傳感器的測量電路有哪幾種形式？ 43 自感式電感傳感器在測量時需要考慮哪些誤差因素項？ 44 自感式電感傳感器零點殘余誤差產(chǎn)生的原因和消除方法？ 45 差動變壓 器的測量電路可采用哪幾種方式進行？ 46 影響差動變壓器輸出線性度和靈敏度的主要因素是什么？ 47 差動變壓器和普通變壓器的區(qū)別是什么？ 49 渦流式傳感器的靈敏度主要受哪些因素影響？它的主要優(yōu)點是什么？ 優(yōu)點： 410 高頻反射式渦流傳感器和低頻透射式渦流傳感器在測量電路和被測量有什么不同？ 411 電感式傳感器的應(yīng)用場合有哪些，可應(yīng)用于哪些物理量的測量？ 溫度、電源電壓和頻率波動、 零點殘余電壓 零點殘余電壓主要由基波分量和高次諧波分量組成。 ②在電路上進行補償。這種將電能轉(zhuǎn)換成機械能的現(xiàn)象稱 逆壓電效應(yīng)（電致伸縮效應(yīng)） 。 ? 石英晶體切片表面計算、厚度（課本） ? 性能要求 轉(zhuǎn)換性能； 機械性能； 電性能； 時間穩(wěn)定性； 環(huán)境適應(yīng)性強 . 等效電路 (a)晶體呈中性； (b)晶體極性僅為 X 軸的正方向出現(xiàn)負電荷 — 縱向壓電效應(yīng) (c)晶體極性僅為 X 軸的正方向出現(xiàn)正電荷 — 橫向壓電效應(yīng) 檢測技術(shù)期末復(fù)習(xí) 12 電氣 Zior 第 24 頁 壓電式傳感器的靈敏度有兩種表示方式：一種為單位力的電壓，稱為電壓靈敏度 Ku，一種為單位力的電荷，稱為電荷靈敏度 Kq。 被測量變化緩慢，將造成傳感器靈敏度下降。對于儀器出廠時的電纜不能隨便更換，如果改變電纜長度。 缺點：電纜不能太長。 Rf 提供直流反饋通路，以減小零漂，提高放大器的工作穩(wěn)定性。基于外光電效應(yīng)的光電器件有 光電管 、 光電倍增管 等?；谠撔?yīng)的光電器件有 光電池 和 光敏二極管 、 三極管 。 5） 頻率特性：光電導(dǎo)弛豫現(xiàn)象。 光電池： 光譜特性： 不同材料光電池光譜峰值不同。 光敏晶體管： 采用透明的玻璃外殼。當把光電元件做測量元件使用時。 ? 結(jié)構(gòu)參數(shù)（了解） ? 線陣，面陣 CCD 區(qū)別及兩者特性 辨別： CCD 就是許多 微小的感光單元排 列在一起，記錄 光強或圖像 。 ：暗輸出是指無光照時仍有信號輸出。 ：固態(tài)圖像傳感器的光譜響應(yīng)特性基本上取決于半導(dǎo)體襯底材料的光電性質(zhì)。 如果煙道濁度增加，光源發(fā)出的光被煙塵顆粒的吸收和折射增加，到達光檢測器的光減少，因而光檢測器輸出信號的強弱便可反映煙道濁度的變化。因此光檢測器輸出信 號的強弱便可反映 煙道濁度的變化。 放大： 采集到的信號很微弱，因此采用（具有高增益，高輸入阻抗，低零漂。 以光電發(fā)射和二次發(fā)射會基礎(chǔ) 在光電倍增管工作時，各個倍增極電位是逐級提高的。 63 簡述光敏電阻的主要工作原理和主要參數(shù)。 主要參數(shù)：暗電阻，暗電流，亮電阻，亮電流，光電流。 65 模擬式光電傳感器主要有哪幾種工作形式？ 入射光 光電陰極 第一倍增極 陽極 第三倍增極 檢測技術(shù)期末復(fù)習(xí) 12 電氣 Zior 第 30 頁 輻射式、吸 收式、反射式、遮光式。 第七章 熱電式傳感器 熱電偶優(yōu)點： 結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、準確度高、測溫范圍寬 ? 測溫原理（制成效應(yīng)） （ 12 年考了的） 熱電偶結(jié)構(gòu) PPT 熱電式傳感器是一種將溫度變化轉(zhuǎn)換為電量變化的裝置 熱電偶【熱電效應(yīng)】： 將兩種不同的 導(dǎo)體或半導(dǎo)體 兩端相接組成閉合回路，當兩接點分別置于兩種不同的溫度時，則在回路中產(chǎn)生電動勢，形成回路電流。大小與溫度高低及導(dǎo)體中自由電子密度有關(guān)。 ? 熱電偶的基本定律（描述三定律，兩結(jié)論） （ 12 年考了的） 熱電偶回路兩接點（溫度為 T， T0） 間 的熱電勢，等于熱電偶在溫度為 T， Tn 時的熱電勢與溫度為 Tn， T0時的熱電勢的代數(shù)和。 若熱電偶 AB 的兩個節(jié)點溫度為 T 和 T0，則回路熱電動勢等于熱電偶 AC 和熱電偶 CB 的熱電動勢之和。 ? 冷端溫度補償：當冷端溫度保持不變時，熱電勢才是被測熱端溫度的單值函數(shù) . 1. 補償導(dǎo)線法： 把熱電偶做的很長或者利用導(dǎo)線將熱電偶冷端延伸到溫度恒定的地方以避免受熱源影響 2. 0176。 3. 冷端溫度校正（修正法）： 當冷端溫度不為 0 而為某一溫度時，由中間溫度定律及查檢測技術(shù)期末復(fù)習(xí) 12 電氣 Zior 第 32 頁 熱電偶分度表可得到被測熱源的真實溫度。由于元件較多，但其中一個熱電偶發(fā)生斷路后，整個電路就不能工作。 1t儀 表+ + +A`BAB A B0t0t0t0t2t3tAB`A` B` A` B`圖7 1 1 測量幾點溫度之和的測溫線路tE儀表兩端熱電動勢為三個熱電偶各自熱電動勢之和。以下說的都是 半導(dǎo)體氣敏傳感器 。 氣敏傳感器是一種能夠檢測環(huán)境中某一特定氣體的 存在及其濃度的 器件，它可以將以上感知到的有關(guān)信息轉(zhuǎn)換成適用的 電信號輸出 ，根據(jù)這些電信號的 強弱 就能夠獲得與待測氣體在環(huán)境中存在情況的信息。 元件 結(jié)構(gòu)簡單，成本低，可靠性較 高，機械性能良好。 體控制型傳感器 由于半導(dǎo)體體內(nèi) 晶格發(fā)生變化而引起電阻發(fā)生變化的氣敏傳感器。 由此可以通過元件電阻值的變化得知吸附氣體的種類和濃度。 電極 加熱器 瓷 絕 緣管 旁熱式氣敏器件結(jié)構(gòu)及符號 SnO2 燒結(jié)體 1 2 3 4 5 6 （ a）結(jié)構(gòu) （ b）符號 陶瓷管內(nèi)的放高阻 加熱絲。 二極管氣敏傳感器 ? 基本特性 初期恢復(fù)特性： 氣敏元件在短期不通電狀態(tài)下存放后，在通電后，其阻值先有一個急劇變化在趨于穩(wěn)定。 靈敏度特性： 氣敏元件輸出電阻值與待測氣體濃度之間 的關(guān)系曲線為氣敏元件的濃度特性，對應(yīng)于曲線上某點斜率大小代表氣敏元件的靈敏度。 環(huán)境依賴性： 待測氣體溫度或濕度引起氣體濃度變化，環(huán)境溫度或濕度變化造成元件特性漂移。所以不用金屬用半導(dǎo)體做霍爾傳感器 ） 。 兩邊加粗的是控制電流引出端 檢測技術(shù)期末復(fù)習(xí) 12 電氣 Zior 第 39 頁 ? 誤差分析 并畫出補償電路 幾何尺寸及電極焊點大小對霍爾元件性能影響 UH=RH/d *BI * fH（ l/b） S，它對靈敏度和線性度有較大影響。大小正比于磁場變化頻率和磁感應(yīng)強度幅值。 產(chǎn)生原因： 1） 控制極及輸出極接觸不良，形成 非歐姆接觸 ，造成 整流 效 應(yīng)。 霍爾元件的 內(nèi)阻，霍爾電動勢也 將隨溫度變化。 x 與 B 的關(guān)系如圖。 磁敏二極管和磁敏晶體管的特點與應(yīng)用有哪些？ 第十二章 光纖傳感器 （ 12 屆光電沒考） ? 優(yōu)點： 抗電磁干擾能?；魻栯妱觿輼O性反映了 元件位移的方向。包括霍爾傳 感器，磁敏電阻，磁敏二極管和磁敏晶體管。 3） 控制電流極 引線布線不合理導(dǎo) 致引線回路 在霍爾器件處產(chǎn)生 附加磁場 。 還可以在磁路 氣隙 中安裝另一 輔助霍爾元件。 產(chǎn)生原因：由于霍爾元件的某種結(jié)構(gòu)原因造成 UM≠ 0，則電橋處于不平衡狀態(tài)，即四個分布電阻的阻值不等； 可采用幾種不等位電勢補償線路，如圖 914 示 . 檢測技術(shù)期末復(fù)習(xí) 12 電氣 Zior 第 40 頁 （ 12 年考了的） 圖 914 寄生直流電動勢： 在不加外磁場時，交流控制電流通過霍爾元件而在霍爾電極間產(chǎn)生的直流電動勢稱為寄生直流電動勢。 優(yōu)缺點：霍爾傳感器轉(zhuǎn)換效率低，受溫度影響大，但其結(jié)構(gòu)簡單，體積小，堅固，頻響寬，動態(tài)范圍大，無觸點，使用壽命長，可靠性高，易微型化和集成化。 ? 霍爾電動勢和靈敏度 由霍爾效應(yīng)，在導(dǎo)體前后端建立電場，相應(yīng)的電動勢稱為霍爾電動勢 UH 。 時效性和互換性： 時效性表征元件氣敏特性穩(wěn)定程度的時間。通電后一段時間后阻值才恢復(fù)到初始電阻值并穩(wěn)定下來。 非電阻式 半導(dǎo)體氣敏傳感器 FET 型氣敏傳感器： MOSFET 場效應(yīng)晶體管通過柵極外加電場來控制漏極電流。（加熱絲直接埋在金屬氧化物半導(dǎo)體材料內(nèi)，兼做一個測量電極）優(yōu)點是制造工藝簡單、成本低、功耗小。 氣敏元件有三種結(jié)構(gòu)類型★ （目前工藝最成熟，應(yīng)用最廣泛，主要用于檢測可燃的還原性氣體 ) 內(nèi)熱式 旁熱式 SnO2 和 ZnO都屬于 N 型半導(dǎo)體。 （ ZnO）類元件 溫度控制 在空調(diào)與干燥器， 取暖器、箱體溫度檢測等都需要用到熱敏電阻 繼電保護 溫度上、下限報警 檢測技術(shù)期末復(fù)習(xí) 12 電氣 Zior 第 35 頁 ZnO 對還原性氣體有較高的靈敏度，工作溫度比 SnO2 高 100 度，應(yīng)用不如氧化錫普遍。 穩(wěn)定性好、壽命長、耐腐 蝕。 ? 氣敏傳感器的要求 對被測氣體有較高靈敏度； 選擇性要強； 能夠長時期穩(wěn)定工作 ； 檢測或報警要快，即響應(yīng)速度要快。熱電偶燒壞時可以立即知道，同時可獲得較大電動勢 321 EEEE t ??? 3 緩慢型 4 突變型 負溫度系數(shù)熱敏電阻 (NTC） 正溫度系數(shù)熱敏電阻（ PTC） 臨界