L06传感器(基础,电阻) 整理完
新课改高中物理选修二同步专题讲义：16 A传感器 基础版(教师版)
传感器知识点一：常见传感器的工作原理及应用一、传感器及其工作原理1．传感器的定义：能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等被测量，并能把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的可用信号输出．通常是电压、电流等电学量，或转换为电路的通断．2．非电学量转换为电学量的意义：把非电学量转换为电学量，可以很方便地进行测量、传输、处理和控制．3．传感器的组成：传感器的基本部分一般由敏感元件、转换元件组成．4．传感器应用的一般模式：二、光敏电阻光敏电阻在被光照射时电阻发生变化，光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量．三、金属热电阻和热敏电阻1．金属热电阻：金属的电阻率随温度的升高而增大，利用这一特性，金属丝可以制作成温度传感器，称为热电阻．2．热敏电阻：用半导体材料制成，氧化锰制成的热敏电阻的阻值随温度的升高而减小．四、电阻应变片1．电阻应变效应：金属导体在外力作用下发生机械形变时，其电阻也随之变化的现象．2．电阻应变片：电阻应变片有金属电阻应变片和半导体电阻应变片，半导体电阻应变片的工作原理是基于半导体材料的压阻效应．3．电阻应变片能够把物体形变这个力学量转换为电阻这个电学量．技巧点拨一、传感器1．传感器的核心元件(1)敏感元件：相当于人的感觉器官，是传感器的核心部分，是利用材料的某种敏感效应(如热敏、光敏、压敏、力敏、湿敏等)制成的．(2)转换元件：是传感器中能将敏感元件输出的与被测物理量成一定关系的非电信号转换成电信号的电子元件．(3)转换电路：将转换元件输出的不易测量的电学量转换成易于测量的电学量，如电压、电流、电阻等．2．传感器的工作原理传感器感受的通常是非电学量，如压力、温度、位移、浓度、速度、酸碱度等，而它输出的通常是电学量，如电压、电流、电荷量等．这些输出信号是非常微弱的，通常要经过放大后再输送给控制系统产生各种控制动作．传感器的工作原理如下所示：非电学量→敏感元件→转换元件→转换电路→电学量二、光敏电阻及其应用1．光敏电阻一般由半导体材料制成，当半导体材料受到光照时，载流子增多，导电性能明显增强，光敏电阻把光照的强弱转换为电阻的大小．2．光敏电阻的阻值随光照强度的增强而明显减小．它能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量．三、金属热电阻和热敏电阻及其应用1．金属热电阻：金属导体的电阻随温度的升高而增大，如图5图线①所示．2．热敏电阻(1)热敏电阻指用半导体材料制成，电阻值随温度变化发生明显变化的电阻．如下图线②所示为某热敏电阻的电阻—温度特性曲线．(2)热敏电阻分正温度系数和负温度系数热敏电阻两类，电阻值随温度升高而增大的是正温度系数(PTC)热敏电阻；电阻值随温度升高而减小的是负温度系数(NTC)热敏电阻．常用的是负温度系数热敏电阻．例题精练1．（2021•广东学业考试）测量体温是新冠疫情防控的一种措施.在许多场合，使用手持测温仪测量体温，该测温仪用到的传感器通常是（）A．气体传感器B．红外线传感器C．压力传感器D．生物传感器【分析】明确测温仪原理，知道一切物体均在辐射红外线，并且物体的温度越高辐射的红外线越强。
人教版高中物理选修3-2复习素材：第六章传感器知识点总结
人教版高中物理选修3-2复习素材：第六章传感器知识点总结第六章传感器知识点6.1传感器及其工作原理一、什么是传感器1、传感器是指这样一类元件：它能够感知诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并把它们按照一定的规律转化成电压、电流等电学量，或转化为电路的通断。
它的优点是：把非电学量转换为电学量以后，就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。
2、传感器的工作原理：非电学量敏感元件转换器件转换电路电学量二、光敏电阻（光电传感器）特性：光敏电阻对光敏感。
当改变光照强度时，电阻的大小也随着改变。
一般会随着光照强度的增大而电阻值减小。
光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量。
三、热敏电阻和金属热电阻（温度传感器）热敏电阻或金属热电阻：把温度这个热学量转换为电阻这个电学量。
电容式传感器（位移传感器）：能够把物体位移这个力学量转换为电容这个电学量。
四、霍尔元件（磁传感器）霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量。
因此，我们可以把霍尔元件放置在某一未知的磁场中，通过测定霍尔电压U 的变化得知该磁场磁感应强度的变化。
6.2传感器的应用一、传感器应用的一般模式传感器输出的电信号相当微弱，难以带动执行机构去实现控制动作，因此要把这个电信号放大。
如果要远距离传送，可能还要把它转换成其他电信号以抵御外界干抗。
二、力传感器的应用——电子秤应变片发生形变时其电阻随之发生变化，在恒定电流下，应变片是把形变这个力学量转换为电压这个电学量。
三、温度传感器的应用——电熨斗电熨斗也装有双金属片温度传感器。
这种传感器的作用是控制电路的通断。
四、温度传感器的应用——电饭锅电饭锅中也应用了温度传感器，它的特点是:常温下具有铁磁性，能够被磁体吸引，但是温度上升到约103℃时，就失去了铁磁性，不能被磁体吸引了。
这个温度在物理学中称为该材料的“居里温度”或“居里点”。
五、光传感器的应用——火灾报警器利用烟雾对光的散射来工作的火灾报警器6.3实验：传感器的应用实验1 光控开关1、斯密特触发器：符号：特性：可以将连续变化的模拟信号转换成突变的数字信号。
(新课标)高中物理 第六章 传感器 1 传感器课件 选修3-2
A．向右偏到某一刻度后回到零刻度 B．向左偏到某一刻度后回到零刻度 C．向右偏到某一刻度后不动 D．向左偏到某一刻度后不动
【解析】
压力F作用时，极板间距d变小，由C＝
εrS 4πkd
，
电容器电容C变大，又根据Q＝CU，极板带电荷量变大，所以
电容器应充电，灵敏电流计中产生由正接线柱流入的电流，所
以指针将右偏．F不变时，极板保持固定后，充电结束，指针回
★★★
基础梳理
5
一、传感器
1．传感器
传感器：能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等物
理量，并能把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的另
一个物理量(通常是电压、电流等电学量)，或转换为电路的通断
的元件．
传感器 输入量 输出量
工作原理
硅光电池 光
电压
光电效应
光电二极管 光
电压
光电效应
湿敏电阻 湿度 电压(电阻)
A．热敏电阻可应用于温度测控装置中 B．光敏电阻是一种光电传感器 C．电阻丝可应用于电热设备中 D．电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用
【解析】 热敏电阻的原理是通过已知某电阻的电阻值与 温度的函数关系，测得该热敏电阻的值即可获取温度，从而应 用于温度测控装置中，A项正确；光敏电阻是将光信号与电信号 进行转换的传感器，B项正确；电阻丝通过电流会产生热效应， 可应用于电热设备中，C项正确；电阻对直流和交流均起到阻碍 的作用，D项错误．
四、传感器问题分析方法
1．以传感器为桥梁可以将多方面的物理知识整合在一起，
在实际问题中既可以直接考查传感器知识，也可以考查敏感元
件的敏感特性，几种传感器及与其相联系的物理知识，如下
表．
传感器种类
高中物理第六章1传感器及其工作原理课件选修32高二选修32物理课件
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解析:在0～t1内,I恒定,压敏电阻阻值不变,由小球的受力不变可知,小车可能 做匀速或匀加速直线运动,在t1～t2内,I变大,压敏电阻阻值变小,压力变大,小车 做变加速运动,故A,B错误(cuòwù);在t2～t3内,I不变,压力恒定,小车做匀加速直 线运动,故C错误,D正确.
第六章 传感器
1 传感器及其工作(gōngzuò)原理
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[学习(xuéxí)目标]
1.了解传感器的概念,知道(zhī dào)将非电学量转换成电学量的技术的意义.
2.了解光敏电阻、热敏电阻、金属热电阻和霍尔元件的性能,知道其工作(gōngzuò)原理
及作用.
3.了解传感器的常用元件的特征.
都垂直磁的场方(向cíc漂hǎ移ng,)使M,N间出
现
(如图).
电压
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3.霍尔电压:UH=k IB ,d 为薄片厚度,k 为霍尔系数.一个霍尔元件的 d,k 为定 d
值,若保持 I 恒定,则 UH 就与 B 成
4.作用(zuòyòng):把磁感应强度
(qiángdù)
)√
(4)热敏电阻一般用半导体材料制作,导电能力随温度的升高而增强,但灵敏度低.(
)
(5)霍尔元件可×以感知磁感应强度.(
)
(6)霍尔元件一共有两个电极,电压这个电学√量就通过这两个电极输出.( )
× (7)在 UH=k IB 中,k 为霍尔系数,它的大小与薄片的材料有关.( √ )
d
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传感器原理电阻应变式传感器(共59张PPT)
金属丝受拉时，l变长、r变小，导致R变大 。
二、电阻应变式传感器--应变片
电阻应变片工作原理是基于金属导体的 应变效应，即金属导体在外力作用下发生机 械变形时，其电阻值随着所受机械变形(伸 长或缩短)的变化而发生变化的现象。
1.电阻应变片的结构
图2-4 电阻应变片的结构
应变片用于测量力F的计算公式：
投入式液位计外形
橡胶背压管
压阻式固态压 力传感器
光柱 显 示器
投入式液位传感器
投入式液位传感器 安装方便，适应于深度 为 几米 至 几十米，且 混有 大 量 污物、杂质 的水或其他液体的液位
测量。
UoUi RRUiK
Uo1 2UiRR1 2UiK
采用全桥（或双臂半桥） 还能实现温度自补偿。
四、温度补偿 1、补偿块补偿法
UoU 4i (R1＋ R1R1t R R22t)
ΔR1ε——试件受力后应
变片R1产生的电阻增量；
ΔR1t、ΔR2t——由温度 变化引起的R1、R2的电阻增量。
补偿块温度补偿示意图
（3）薄膜式 真空蒸镀技术制成，特点同上。
（4）半导体应变片
半导体应变片外形
应变片主要性能指标举例
2）应变片的粘贴 应变片粘贴演示
步骤：
I. 应变片的检查与选择 II. 试件的表面处理
III.底层处理
IV. 贴片
V. 固化
VI.粘贴质量检查 VII.引线焊接与组桥连线
三、应变式电阻传感器的测量电路
2、结构类型与粘贴 1）结构类型
金属应变片
金属丝式 箔式 薄膜式
半导体应变片
b
（1）金属丝式
l
l称应变片的 标距或工作基长
b称应变片的 工作宽度 b*l称应变片的规格
高中物理 第六章 传感器章末整合课件 新人教版选修32
图 6－2
第十页，共12页。
(1)托盘上未放物体时，在托盘自身重力作用下，P1 离 A 的 距离 x1.
(2)托盘上放有质量为 m 的物体时，P1 离 A 的距离 x2. (3)在托盘上未放物体时通常先校准零点，其方法是：调节 P2，使 P2 离 A 的距离也为 x1，从而使 P1、P2 间的电压为零．校 准零点后，将物体 m 放在托盘上，试推导出物体质量 m 与 P1、 P2 间的电压 U 之间的函数关系式．
第七页，共12页。
2．常见传感器 日常生产、生活中常见传感器有：温度传感器、光敏传感器、 压力传感器、红外线传感器、位移传感器等．
3．几种传感器及与其相联系的物理知识，如下表
传感器种类 敏感元件 与之相联系的物理知识
光电传感器 光敏电阻
直流电路动态分析
温度传感器 热敏电阻
直流电路问题
力传感器 压敏电阻等 力学、运动学与直流电路
解析：电流表的示数增大，说明电路中的电流增大，电阻减 小，所以这个热敏电阻的电阻率是随温度的升高而降低的，电阻 率减小，电阻值在其他条件不变时减小，导电性能变好．
答案：BD
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专题二 传感器的应用 1．传感器问题涉及知识点多、综合性强、能力要求高，传 感器的形式又多种多样，其原理有的还较难理解．因此搞清传感 器的工作原理及过程是求解问题的关键．在处理实际问题时，应 注意被测量和转换量之间的关系．传感器一般把被测量转换成电 学量，因此往往与敏感元件构成电路．认真分析电路结构和各种 敏感元件的特性，再者多注意实际生活中的一些实例，开阔视野， 才能对具体问题灵活处理．
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专题一 传感器工作原理及常见敏感元件 1．传感器感受的通常是非电学量，如力、热、磁、光、声 等，而它输出的通常是电学量，这些输出信号是非常微弱的，通 常要经过放大后，再送给控制系统产生各种控制动作，传感器原 理如框图所示． 非电学量 ―→ 敏感元件 ―→ 转换器件 ―→ 转换电路 ―→ 电学量
高中物理第六章传感器章末复习总结课件选修32高二选修32物理课件
[解析] 酒精气体传感器电阻 r′的倒数与酒精气体的浓 度成正比，可以写出r1′＝kC，k 为比例系数，则 r′＝k1C，根 据欧姆定律可知电路中的电流为 I＝RU0，再根据闭合电路的 欧姆定律有 E＝U＋RU0(r＋r′)＝U＋RU0r＋k1C，整理得：U1 ＝ E1＋ErR0＋kE1R0·C1，可以看出U1 与C1成一次函数关系，选项 A 正确。
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A．电压表指针向左偏，说明火车可能在向右做加速运 动
B．电压表指针向右偏，说明火车可能在向右做加速运 动
C．电压表指针向左偏，说明火车可能在向右做减速运 动
D．电压表指针向左偏，说明火车可能在向左做加速运 动
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[解析] 因为当火车向左加速运动时，小球的加速度也 向左，小球在水平方向上受的力向左，小球向右移动，电 压表的指针向右偏。所以电压表指针向左偏时，说明火车 可能在向右做加速运动或向左做减速运动；电压表指针向 右偏时，说明火车可能在向左做加速运动或向右做减速运 动。故只有选项 A 正确。
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(4)电容器：平行板电容器的电容与极板面积、极板间 距及电介质材料有关，电容器可以感知引起电容变化的任一 外界信息，并将其转化为电容变化。例如，当极板受力时会 改变极板间距，从而引起电容变化。
(5)霍尔元件：能把磁感应强度这一磁学量转换成电压 这一电学量的元件，UH＝kIdB。
双金 属片
温度变化时，双金属片上层金属片与下层金属 片的膨胀系数不同，双金属片发生弯曲从而控 制电路的通断
①居里温度：感温铁氧体常温下具有铁磁性，
温度上升到约 103 ℃时，失去铁磁性，这一
电 感温 温度称为“居里温度”
06016 传感器原理及应用
06016 传感器原理及应用传感器原理及应用一、引言传感器是一种能够将物理量转化为可测量信号的装置，广泛应用于各个领域，如工业、医疗、农业、环境监测等。
本文将介绍传感器的工作原理及其在不同领域的应用。
二、传感器的工作原理传感器的工作原理基于物理量与电信号之间的相互转换。
常见的传感器工作原理包括电阻式、电容式、电感式、压阻式、磁敏式等。
1. 电阻式传感器电阻式传感器是利用物理量对电阻值的影响来实现信号转换的。
例如，温度传感器就是一种电阻式传感器，它根据温度的变化导致电阻值的变化，进而转换成电信号输出。
2. 电容式传感器电容式传感器是利用物理量对电容值的影响来实现信号转换的。
例如，湿度传感器就是一种电容式传感器，它根据湿度的变化导致电容值的变化，进而转换成电信号输出。
3. 电感式传感器电感式传感器是利用物理量对电感值的影响来实现信号转换的。
例如，接近开关就是一种电感式传感器，它根据物体与传感器的距离变化导致电感值的变化，进而转换成电信号输出。
4. 压阻式传感器压阻式传感器是利用物理量对电阻值的影响来实现信号转换的。
例如，力传感器就是一种压阻式传感器，它根据受力大小导致电阻值的变化，进而转换成电信号输出。
5. 磁敏式传感器磁敏式传感器是利用物理量对磁场的影响来实现信号转换的。
例如，磁场传感器就是一种磁敏式传感器，它根据磁场的强度变化导致信号的变化，进而转换成电信号输出。
三、传感器的应用领域传感器在各个领域都有广泛的应用，下面将介绍传感器在工业、医疗、农业和环境监测等领域的具体应用。
1. 工业领域在工业生产中，传感器被广泛应用于自动化控制系统中，用于测量和监测各种物理量，如温度、压力、流量、液位等。
通过传感器的应用，可以实现生产过程的自动化、智能化，提高生产效率和质量。
2. 医疗领域在医疗领域，传感器的应用范围非常广泛。
例如，血糖传感器可以实时监测糖尿病患者的血糖水平，帮助他们控制饮食和用药；心率传感器可以监测心脏病患者的心率变化，及时发现异常情况；体温传感器可以测量患者的体温，帮助医生判断病情等。
6 传感器
扰。因此，多级放大器的级间及供电必须进行退祸滤波，可采用RC 退祸滤波器。由于电解电容在频率较高时呈现电感特性，所以退祸电 容常由两个电容并联组成。一个为电解电容，起低频退祸作用;另一 个为小容量的非电解电容，起高频退褐作用。
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图6-1比例放大电路
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图6-2集成运算放大器表T符号
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图6-3电源退藕滤波器
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项目六 传感器信号处理
• 在电源变压器的一次、二次侧绕组之间插入一个梳齿形薄铜皮并将它 接地，以此来防止两绕组间的静电祸合，就是静电屏蔽的范例。
• 2)电磁屏蔽 • 电磁屏蔽是采用导电良好的金属材料做成屏蔽层，利用高频干扰电磁
场在屏蔽体内产生涡流，再利用涡流消耗高频干扰磁场的能量，从而 削弱高频电磁场的影响。 • 若将电磁屏蔽层接地，则同时兼有静电屏蔽的作用。也就是说，用导 电良好的金属材料做成的接地电磁屏蔽层，同时起到电磁屏蔽和静电 屏蔽两种作用。 • 3)低频磁屏蔽 • 在低频磁场干扰下，采用高导磁材料作屏蔽层，以便将干扰磁力线限 制在磁阻很小的磁屏蔽体内部，防止其干扰作用。
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项目六 传感器信号处理
• 通常采用坡莫合金之类的对低频磁通有高磁导率的材料。同时要有一 定的厚度，以减少磁阻。
高中物理精品课件：传感器单元复习2022
传感器，下列关于应变式力传感器的说法不正确的是（C ）
A.应变片是由半导体材料制成
B.当应变片的表面拉伸时，其电阻变大；反之，变小
C.传感器输出的是应变片上的电压
D.外力越大，输出的电压差值也越大
简析：
应变片多用半导体材料制成，A正确，不符合题意；当应变片拉伸
③电阻应变片
金属电阻应变片
半导体电阻应变片
应用
原理
一、知识梳理与整合
3、常见传感器的工作原理及应用
④电容式位移传感器
一、知识梳理与整合
3、常见传感器的工作原理及应用
⑤霍尔元件
一、知识梳理与整合
4、利用传感器制作简单的自动控制装置
①门窗防盗报警装置
一、知识梳理与整合
4、利用传感器制作简单的自动控制装置
0
2
三、思路·方法·策略
一、传感器工作原理及常见敏感元件
1.传感器感受的通常是非电学量，如力、热、磁、光、声等，而它输出的通常是电
学量，这些输出信号是非常微弱的，通常要经过放大后，再送给控制系统产生各种
控制动作，传感器原理如下面框图所示．
非电学量―→敏感元件―→转换器件―→转换电路―→电学量
2.常见敏感元件及特性
执行机构
信号调整与
转换电路
显示器（指针式
电表或数字屏）
计算机系统
一、知识梳理与整合
3、常见传感器的工作原理及应用
①光敏电阻
光强电阻率小 光弱电阻率大
应用
一、知识梳理与整合
3、常见传感器的工作原理及应用
②金属热电阻和热敏电阻性
热电阻应用
热敏电阻应用
用铂制作的
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压电效应
▪ 压电效应是指强介质加压力时的极化现象，可产 生电位差（压力←→电），超声波换能器。
多普勒效应
▪ 当声源、光源及微波等波源与观测者之间有相对 运动时，观测到的频率发生谱移的现象 （运动→频率）
44
1.什么是传统机械按键设计？
传统的机械按键设计是需要手动按压按键触动PCBA上的开关按键来实现功 能的一种设计方式。
按材料分类
纳米材料检测元件
气敏材料
24
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检测元件
智能材料检测元件
25
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检测元件的分类
按材料分类
智能材料检测元件
记忆合金 压电材料
26
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检测元件的分类
按材料分类
智能材料检测元件
41
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传感技术基础
基础效应
光磁电效应
▪ 克尔效应：光通过各种同性物质并在垂直方向加 电压时分成正常和异常光线（光电→光）
▪ 法拉第效应：线偏振光通过磁性物质时偏振面旋 转（光磁→电）
42
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传感技术基础
基础效应
磁效应
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检测元件的表示
从电路角度考虑，敏感元件就是信号(或信息)源。 对于大多数传感器，它都可以用具有两端口或四端
口特征的电气元件足够精确地进行描述。
32
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检测元件的表示
与传统的信息技术中常见的两端口或四端口元件相
比，唯一的区别是敏感元件的特性依赖于物理的或
5
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检测元件
特性 基本参数指标
环境参数指标
可靠性指标
其他指标
量程指标： 量程范围、过载能力 等 灵敏度指标： 灵敏度、满量程输出 、分辨力、输入输出 阻抗等 精度方面的指标： 精度(误差)、重复性 、线性、回差、灵敏 度误差、阈值、稳定 性、漂移、静态总误 差等 动态性能指标： 固有频率、阻尼系数 、频响范围、频率特 性、时间常数、上升 时间、响应时间、过 冲量、衰减率、稳态 误差、临界速度、临 界频率等
检测元件
检测元件是仪表、检测系统的关键，决定了可测参 数、被测量的可测范围、测量准确度、仪表的使用 条件等。
① 敏感性：对被测量的敏感性 ② 适用范围：环境温度、压力、外加电源等 ③ 测量范围：被测量不超过敏感元件规定的测量范围 ④ 输出特性：输出与被测量之间有明确的单调关系 ⑤ 其它：价格、易复制性、安全性、易安装等
记忆合金 压电材料 光纤传感器
MEMS/MOEMS
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检测元件的命名
国标 GB7666
由“主题词＋四级修饰语”组成，即主题词——传感器。 一级修饰语——被测量， 包括修饰被测量的定语。 二级修饰语——转换原理， 一般可后续以“式”字。 三级修饰语——特征描述，指必须强调的传感器结构、
▪ 一般可由物理方程给出，这些方程可作为许多传 感器工作的数学模型。例如，利用静电场制成的 电容式传感器，利用电磁感应定律可制成的电感 （自感或互感）式传感器等等。
▪ 利用场的定律制成，可统称为结构型传感器。
36
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传感技术基础
自然规律
物质定律
▪ 表示各种物质本身内在性质的定律（如虎克定律、 欧姆定律），通常以这种物质所固有的物理常数 加以描述，其大小决定着传感器的主要性能。 半导体物质法则：压阻、热阻、光阻、湿阻等效 应，可分别制成压敏、热敏、光敏、湿敏等传感 器件； 压电晶体物质法则：压电效应，可制成压电式传 感器等等。
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传感技术基础
基础效应
光磁电效应
▪ 光的热电效应：热释电（热→电），红外人体传感器 ▪ 塞曼效应：光通过磁场时光
谱离散（光磁→光谱） ▪ 拉曼效应：单色光照射物质
时发出不同光谱（光→光） ▪ 泡克尔斯效应：光通过压电
晶体时分成正常和异常光线 （光电→光）
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检测元件
无机材料检测元件
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检测元件
半导体检测元件
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检测元件
半导体检测元件
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检测元件
陶瓷材料检测元件
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利用材料的固态物理特性及其各种物理、化学效应（即 物质定律，如虎克定律、欧姆 定律等）来实现非电量转换的。 它是以半导体、电介质、铁电 体等作为敏感材料的固态器件。
复合型传感器
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检测元件的分类
按转换原理分类
结构型传感器 物性型传感器 复合型传感器
结构型传感器
利用机械构件（如金属膜片等）在动力场或电磁场的 作用下产生变形或位移，将外界被测参数转换成相应 的电阻、电感、电容等物理量，它是利用物理学运动 定律或电磁定律实现转换的。
物性型传感器 复合型传感器
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检测元件的分类
按转换原理分类
结构型传感器 物性型传感器
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传感技术基础
自然规律
统计法则
▪ 将微观系统与宏观系统联系起来的物理法则，这 些法则常常与传感器的工作状态有关。
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传感技术基础
基础效应
热电效应
▪ 塞贝克效应：热电势（温度—→电），热电偶 ▪ 珀尔帖效应：接触电势（温度←→电），半导体制冷 ▪ 汤姆逊效应：温差电势（温差←→电） ▪ 热电子发射效应：热—→电子，红外成像
由结构型传感器和物性型传 感器组合而成的，兼有两者 的特征。例如，电阻式、电 感式、电容式、压电式、光 电式、热敏、气敏、湿敏、 磁敏传感器等等。
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检测元件的分类
按转换原理分类
结构型传感器 物性型传感器 复合型传感器 这种分类方法清楚地指明了传感器的原理，便于学习
化学的环境变量。
＋
＋
I
C2 －
R
C1
－ ＋
－
－
＋
＋
Ua＝IR
Ug
uc(t)
ua(t)
R
/ 2
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传感技术基础
自然规律
守恒定律、场的定律、物质定律、统计法则
基础效应
热电效应、光磁电效应、磁效应、压电效应、应变 效应、电涡流效应、超导效应、集肤效应、多普勒 效应、误差、温度漂移、灵 敏度温度系数、热滞 后等
抗冲振指标： 各向冲振容许频率、 振幅值、加速度、冲 振引起的误差等
其他环境参数： 抗潮湿、抗介质腐蚀 、抗电磁场干扰能力 等
工作寿命、平均无故 障时间、保险期、疲 劳性能、绝缘电阻、 耐压、反抗飞弧性能 等
使用方面： 供电方式(直流、交流 、频率、波形等)、电 压幅度与稳定度、功 耗、各项分布参数等
传感技术
自然规律、基础效应
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检测元件
检测元件是指传感器中能直接感受（或响应）被 测量对象的部分。
在完成非电量到电量的变换时，并非所有的非电 量都能利用现有手段直接转换成电量，往往是将 被测量先变换为另一种易于变成电量的非电量， 然后再转换成电量。
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自动检测技术及仪表
Test & Measurement Technology and Automatic Instrumentation
CIST@BUCT 2011
1
第①部分
基础知识
第二章 检测元件 与检测技术
传感技术基础原理 电阻型检测元件
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检测元件
检测元件的分类、命名和表示
▪ 传感器←一级修饰语←二级修饰语←三级修饰语← 四级修饰语。 示例：“传感器、位移、应变计式、100 mm”
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检测元件的命名
运用命名法时应注意
使用场合不同，修饰语的排序亦不同
▪ 在技术文件、产品说明书、学术论文、教材、书刊 等的陈述句中，传感器名称应采用反序排列
结构方面： 外形尺寸、重量、外 壳、材质、结构特点 等
安装连接方面： 安装方式、馈线、电 缆等
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检测元件的分类
按输入量（被测对象）分类 按转换原理分类 按输出信号的形式分类 按输入和输出的特性分类 按能量转换的方式分类 按材料分类
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传感技术基础
自然规律
守恒定律
▪ 包括能量、动量、电荷量等守恒定律。 ▪ 这些定律是分析、研制新型传感
器时必须严格遵守的基本法则。
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