传感器技术一、实验简介传感器是实验测量获取信息的重要环节，通常传感器是指一个完整的测量系统或装置，它能感受规定的被测量并按一定规律转换成输出信号，传感器给出的信号是电信号，而它感受的信号不必是电信号，因此这种转换在非电量的电测法中应用极为广泛。目前传感器技术发展极为迅速，已经逐渐形成为一门新的学科，其应用领域十分广泛，如现代飞行技术、计算机技术、工业自动化技术以及基础研究等，传感技术已成为现代信息技术的三大基础之一。二、实验原理1、传感器构成a．敏感元件：是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分b．转换元件：是指传感器中能将敏感元件感受或响应到的量转换成电信号。待测物理量输出电信号2、传感器种类1.物理型：利用某些材料本身所具有的内在特性或以传感器结构为基础。光敏电阻2.化学型：利用化学物质的成份、浓度等信息转换为电信号3.生物型：利用生物活性物质选择性识别。近年来发展很快的传感器。3、传感器的一般特性指输出信号与输入物理量之间的关系理想情况：Y=ax，a为灵敏度系数实际情况：Y=a0+a1x+a2x2+…+anxna0为零点输出a1为理论灵敏度a2…an为非线性系数三、实验方法1、（金属材料电阻应变式）敏感元件的结构图中的1是敏感栅，它用厚度为0.003～0.101mm的金属箔栅状或用金属线制作。2、（电阻应变式传感器）原理敏感元件（弹性元件）+变换测量电路敏感元件变换测量电路如：悬臂梁→变形————→电阻的变化——————→电压力学量如图：敏感元件转换元件和测量电路ε(泊松比)灵敏系数一般金属材料k≈23、转换电路使用的电桥电路有单臂电桥R1为应变片半桥电路R1R2为应变片全桥电路R1R2R3R4为应变片当电桥平衡时a.单臂电桥当R1变化时，此法有非线性误差b.半桥电路当R1R2变化时，，成线性关系。c.全桥电路当R1R2R3R4变化时灵敏度最高四、实验内容1、熟悉仪器各部件配置、功能和使用方法2、观察传感器结构及应变片位置，熟悉仪器上的电桥线路3、测量传感器单臂电桥V-W曲线，并求灵敏度S=V/W4、测量传感器半桥、全桥的灵敏度，并与单臂电桥进行比较5、测量交流全桥的灵敏度五、实验的重点和难点1、电阻应变式传感器的工作原理2、各种转换电路的特性六、实验思考题与实验问题讨论1、简述金属材料电阻应变式传感器的工作原理。2、在转换电路中，直流电桥和交流电桥各有什么优缺点。
