概述

1、現代信息技術的三大支柱是傳感器技術（信息采集），通信技術（信息傳輸），計算機技術（信息處理）

2、傳感器：是一種能把特定的信息轉換成某種可用信號輸出的器件和裝置

國標：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和裝置

3、傳感器的組成：敏感元件、轉換元件、信號調理和轉換電路（輔助電源）

4、傳感器分類：

①按工作原理分類：物理量傳感器、化學量傳感器、生物量傳感器

②按被測量分類：力熱流體聲光電磁

5、傳感器的發展趨勢：新原理、新材料、新工藝、微型化、多功能、集成化、智能化、多源融合、網絡化

6、物聯網：物聯網就是物物相連的互聯網，將各設備按照協議與互聯網結合，形成網絡交換信息通訊；

7、傳感器是物聯網的感官，可感知探測采集獲取對象信息，是物聯網全面感知的主要部件 

傳感器的基本特性 

1、傳感器的靜態特性：指當輸入量為常數或變化極慢時，傳感器的輸入輸出特性，包括線性度、遲滯、最大重復偏差、靈敏度。由漂移和穩定性，分辨率和閾值、精確度等性能指標描述

2、確定傳感器線性度擬合直線的方法：理論擬合、過零旋轉擬合、端點連線擬合、端點平移擬合

3、傳感器的線性度表示由于實際傳感器有非線性存在，近似后的擬合直線與實際曲線存在偏差，所以稱為線性度，傳感器的非線性誤差是以一條理想直線作為基準，故即使是同一傳感器，基準不同時得出的線性度也不同

4、傳感器動態特性：當輸入量隨時間變化時討論傳感器的動態特性，是指傳感器輸出對隨時間變化的輸入量的響應特性（時間常數t，固有頻率W，阻尼系數ξ）

5、傳感器動態特性主要指標：①階躍響應特性（最大偏移量、遲滯時間、上升時間、巔峰時間、響應時間）

②頻率響應特性（幅頻特性、相頻特性、通頻帶、工作頻率、固有頻率、相位誤差、跟隨角）

電阻式傳感器

1、電阻應變效應：金屬導體的電阻值隨它受力所產生隨機械形變的大小而發生變化的現象稱為電阻應變效應

2、電阻的靈敏系數：金屬應變絲的電阻相對變化與它所受的應變之間的線性關系（Ks）

應變片靈敏系數小于電阻絲靈敏系數，實際中應變片靈敏系數誤差較大，金屬絲做成應變片后電阻應變特性會改變

3、直線電阻絲繞成敏感柵后，圓弧部分使Ks靈敏系數下蔣，此為橫向效應，橫截面積越大，圓弧部分越小，橫向效應越小，所以通過增加應變片兩端電阻條的橫截面積減小橫向效應

4、應變片測量采取溫度補償措施：溫度變化會引起應變片阻值的變化，被測材料與應變片的線膨脹系數不同，使得粘在材料上的應變片與材料的應變不一致而引起測量誤差；

補償方法：橋路補償

5、金屬應變片是通過改變絲柵的幾何尺寸，電阻率可忽略不計，半導體應變片是基于壓阻效應工作的，沿半導體晶軸的應變，使電阻率有很大變化

金屬電阻絲：靈敏系數1.5~2

半導體：靈敏系數50~100

半導體應變片電阻率變化不可忽略，但是可以忽略集合變化，金屬絲反之

6、半導體應變片優缺點：工作頻率高、體積小、耗電少、靈敏度高、測力范圍廣、但是溫度特性差、工藝復雜

電容式傳感器

1、電容傳感器類型：①、變面積型：測量范圍大，用于測線位移、角位移

②、變極距型：靈敏度高，用于小位移測量

③、變介質型：用于液面高度、介質厚度測量

2、 改善單極式變極距型電容傳感器非線性方法：差動結構

3、高頻激勵時，要考慮電容和引線電感L，會使傳感器有效電容變化，引起靈敏度下降

4、電容式傳感器測量電路：

①、交流電橋：電橋兩臂為電容，另外兩臂是變壓器次級繞阻，被測量變化使電容變化，電橋失衡，Uo下降

②、二極管雙T型：負載電阻上輸出電壓與電容差為正比，與電源電壓幅值和頻率有關

③、差動脈沖調寬電路：電容充放電使電路輸出脈沖寬度隨電容容量變化，低通后能得到對應直流信號

④、運放式：傳感器電容接入運放，作為反饋，在輸入恒定交流信號，輸出信號電壓收反饋電容所控制

5、差動脈沖調寬電路用于電容式傳感器測量電路的特點：適用于任意差動電容傳感器，不用解調，檢波，對矩形波純度要求不高