1、傳感器是能感受規定的被測量并按照一定的規律轉換成可用輸出信號的器件或裝置。  2、傳感器是由敏感原件和轉換原件組成  3、兩種分類方法：一種是按被測參數分類，一種是按傳感器工作原理分類 4、傳感器的基本特性可分為靜態特性和動態特性 5、靜態特性是指被測量的值處于穩定狀態時輸入與輸出的關系。主要指標有靈敏度、線性度、遲滯、重復性和漂移等。  6、靈敏度是輸出量增量ΔY與引起輸出量增量ΔY的相應輸入量增量ΔX之比。用S表示即S=ΔY\ΔX。  7、線性度是指傳感器的輸入與輸出之間數量關系的線性程度。也叫非線性誤差用γL 表示即  γL=                     8、傳感器在相同工作條件下輸入量由小到大（正量程）及由大到小（反量程）變化期間輸入輸出特性曲線不重合的現象稱為遲滯。遲滯誤差用                   9、重復性是指傳感器在相同的工作條件下輸入量按同一方向做全量程連續多次變化時，所得特性曲線不一致的程度。zui大重復差值    10、漂移是指輸入量不變的情況下傳感器輸出量隨著時間變化。產生漂移的原因有兩個一是傳感器自身結構參數一是周圍環境。溫度漂移的計算

第三章   應變式傳感器 1、電阻應變式傳感器是以電阻應變片為轉換原件的傳感器。 2、工作原理是基于電阻應變效應，即導體在外界作用下產生機械變形（拉伸或壓縮）是，其電阻值相應發生變化（應變效應）。 3、電阻應變片分為絲式電阻應變片和箔式電阻應變片。 4、電阻在外力作用下而改變原來尺寸或形狀的現象稱為變形，而去掉外力后物體又能*恢復其原來的尺寸和形狀，這種變形稱為彈性變形。具有彈性變形特性的物體稱為彈性原件。 5、應變片的電阻值是指應變片沒有粘貼且未受應變時，在室溫下測定的電阻值即初始電阻值。  6、將直的電阻絲繞成敏感柵后，雖然長度不變，但應變狀態不同，應變片敏感柵的電阻變化減小，因而其靈敏系數K較整長電阻絲的靈敏系數K0小，這種現象稱為應變片的橫向效應。為了減少橫向效應產生的測量誤差，現在一半多采用箔式應變片。 7、應變片溫度誤差：由于測量現場環境溫度的改變而給測量帶來的附加誤差。產生的主要因素有以下兩個方面：一是電阻溫度系數的影響，一是試件材料和電阻絲材料的線膨脹系數的影響。  8、電阻應變片的溫度補償方法：1）線路補償法2）應變片的自補法9***電阻應變片的測量電路  10、壓阻效應是指在一塊半導體的某一軸向施加一定的壓力時，其電阻值產生變化現象， 第四章   電感式傳感器  1、利用電磁感應原理將被測非電量如、位移、壓力、流量、振動等轉換成線圈自感系數L或互感系數M的變化，再由測量電路轉換為電壓或電流的變化量輸出，這種裝置稱為電感式傳感器。 2、零點殘余電壓：傳感器在零點位移時的輸出電壓。產生原因主要有以下兩點一是由于兩電感線圈的電氣參數及導磁體幾何尺寸不*對稱，因此在兩電感線圈上的電壓幅值和相位不同，從而形成了零點殘余電壓的基波分量。一是由于傳感器導磁材料磁化曲線的非線性（如鐵磁飽和，磁滯損耗）使得激勵電流與磁通波形不一致，從而形成了零點殘余電壓的高次諧波分量。為減小電感式傳感器的零點殘余電壓，可以采取以下措施1）在設計和工藝上，力求做到磁路對稱，鐵芯材料均勻；要經過熱處理以除去機械應力和改善磁性；兩線圈畢恭畢敬繞制要均勻，力求幾何尺寸與電氣特性保持一致。2）在電路上進行補償。      3、把被測的非電量變化轉化為線圈互感變化的傳感器稱為互感式傳感器。這種傳感器  是根據變壓器的基本原理制成的，并且次級繞組用差動形式連接，故稱差動變壓器式傳感器。差動變壓器結構形式較多，有變隙式，變面積 式和螺線管式等等，  4、差動式變壓器傳感器的測量電路1）差動整流電路2）相敏檢波電路（用來區分大小方向） 5、根據法拉第電磁感應定律，塊狀金屬導體置于變化的磁場中或在磁場中作切割磁力線運動時，導體內將產生呈旋渦狀的感應電流，此電流叫電渦流，以上現象稱為電渦流效應。根據電渦流效應制成的傳感器稱為電渦流傳感器。電渦流傳感器可分為高頻反射式和低頻透射式兩類。 6、電渦流徑向形成范圍大約在傳感器線圈外半徑的1.8～2.5倍范圍內，且分布不均勻。 7、所謂貫穿深度是指把電渦流強度減小到表面強度的1\e處的表面厚度。 8、電渦流傳感器的測量電路1）調頻式電路2）調幅式電路  

第五章   電容式傳感器 1、電容式傳感器是將被測非電量的變化轉換為電容量變化的一種傳感器。可分為1）變極距型電容傳感器2）變面積型電容式傳感器3）變介質型電容式傳感器。 2、電容傳感器做成差動式之后，靈敏度增加了一倍，而非線性誤差則大大降低了。

第六章   壓電式傳感器 1、壓電式傳感器的工作原理是基于某些介質材料的壓電效應，是一種典型的有源傳感器。通過材料受力作用變形時，其表面會有電荷產生面實現非電量測量。 2、某些電介質同學錄沿著一定方向對其施力而使它變形時內部就產生極化現象，同時在它的兩個表面上便產生符號相反的電荷同學錄外力去掉后，又重新恢復到不帶電的狀態，這種現象稱壓電效應。當作用力方向改變時，電荷的極性也隨之改變。有時人們把這種機械能轉換為電能的現象，稱為“正壓電效應”。相反，當在電介質極化方向施加電場，這些電介質也會產生幾何變形，這種現象稱為“逆壓電效應” 3、壓電材料分為兩大類：壓電晶體和壓電陶瓷。主要特性參數有1）壓電常數：是衡量壓電效應強弱的參數，它直接關系到壓電輸出靈敏度。2）居里點溫度：它是指壓電材料開始喪失壓電 特性的溫度。 4、縱向軸Z稱為光軸，經過六面體棱線并垂直于光軸的X軸稱為電軸，與X 和Z 軸同時垂直的軸Y稱為機械軸。通常批把沿電軸方向作用下產生的電荷的壓電效應稱為“縱向壓電效應”。而把沿機械軸Y方向的力作用下產生電荷的壓電效應稱為“橫向壓電效應”。 5、壓電陶瓷要先極化再應用。  6、壓電式傳感器的測量電路有1）電壓放大電路（阻抗變換器）2)電荷放大器。  7、了解壓電式加速度傳感器。工作原理：當加速度傳感器和被告測物一起受到沖擊振動時，壓電元件受質量塊慣性力的作用，根據牛頓第二定律，此時慣性力是加速度的函數，即F=ma   式中F—質量塊產生的慣性力，m—質量塊的質量；a—加速度；  此時慣性力F作用于壓電元件上，因而產生電荷Q，當傳感器選定后,m為常數，則傳感器輸出電荷為  q=d1 1F=d1 1ma 與加速度a成正比。因此，測得加速度傳感器輸出設備的電荷便可知加速度的大小。  

第七章   磁電式傳感器 1、磁電式傳感器是通過磁電作用將被測量轉換成電信號的一種傳感器。磁電傳感器有磁電感應式傳感器，霍爾式傳感器等。  2、磁電式傳感器的結構有兩種：變磁通式和恒磁通式。 變磁通式傳感器又可分為開磁路變磁通式（線圈、磁鐵靜止不動，）和閉磁路變磁通式傳感器。 3、磁電式傳感器的基本特性有非線性誤差和溫度誤差 4、置于磁場中的靜止載流導體，當它的電流方向與磁場方向不一致時，載流體上垂直于電流和磁場的方向上將產生電動勢，這種現象稱霍爾效應。 5、霍爾元件基本特性1）輸入電阻和輸出電阻：激勵電極間的電阻值稱為輸入電阻。霍爾電極輸出電勢尋電路外部來說相當于一個電壓源，其電源內阻即為輸出電阻。不等位電勢和不等位電阻：當霍爾元件的激勵電流為I時，若元件所處位置磁感應電流強度為零，則它的霍爾電勢應該為零但實際不為零這時測得的空載霍爾電勢稱為不等勢電勢。產生原因：1）霍爾電極安裝位置不對稱或不在同一等電位面上2）半導體材料不均勻造成了電阻率不均勻右是幾何尺寸不均勻3)激勵電極接觸不良造成激勵電流不均勻分布等。;寄生直流電勢，在外加電場為零、霍爾元件用交流激勵時，霍爾電極輸出除了交流不等位電勢外，還有一直流電勢稱為寄生直流電勢。 6、大多數霍爾元件的溫度系數α是正值，它們的霍爾電勢隨溫度升高而升高而增加了α△T倍。  第八章 光電式傳感器  1、光電式傳感器（1）定義：是將被測量的變化轉換成光信號的變化，再通過光電器件把光信號的變化轉換成電信號的一種傳感器。（2）組成：一般由光源、光學通路、光學器件三部分組成。（3）優點：頻譜寬、不易受電磁干擾的影響、非接觸式測量、響應快、可靠性高等。 2、光電器件：是將光信號的變化轉換成電信號的一種器件，它是構成光電式傳感器zui主要的部件。光電器件工作的物理基礎是光電效應。光電效應分為外光電效應和內光電效應。 3、外光電效應：在光線作用下，物體內的電子逸出物體表面向外發射的現象稱為外光電效應。光電管、光電倍增管等基于外光電效應。 4、內光電效應：在光線作用下，物體的導電性能發生變化或產生光生電動勢的效應稱為內光電效應。內光電效應分為光電導效應（如光敏電阻）和光生伏應（光電池）。光敏二極管、光敏晶體管也基于內光電效應。  5、光敏電阻：又稱為光導管。它幾乎都是用半導體材料制成的光電器件，其常用材料有硫化鎘、硫化鉛、銻化銦等。主要參數：暗電阻與暗電流（光敏電阻在不受光照射時的阻值稱為暗電阻，此時流過的電流稱為暗電流）；亮電阻與亮電流（光敏電阻在受光照射時的電阻稱為亮電阻，此時流過的電流稱為亮電流）；光電流（亮電流與光電流之差稱為光電流）。 6、光敏電阻的基本特性：伏安特性、光照特性、光譜特性、頻率特性、溫度特性。  7、光電池：是一種直接將光能轉換為電能的光電器件。光電池的工作原理是基于“光生伏應”的。  光電池的基本特性：光譜特性、光照特性、頻率特性、溫度特性。  8、光電耦合器件：是由發光原件（如發光二極管）和光電接收原件合并使用，以光作為媒介把輸入端的電信號耦合到輸出端的一種器件。 9、光電開關：是一種利用感光元件對變化的入射光加以接受，并進行光電轉換，同時加以某種形式的放大和控制，從而獲得zui終的控制輸出“開”、“關”信號保定器件。  10、光導纖維：簡稱光纖，是一種特殊結構的光學纖維。組成：纖芯、包層、保護層。 11、光纖的基本特性：（1）數值孔徑（NA）：是表征光纖集光本領的一個重要參數即反應光纖接收光量的多少。其意義是：無論光源發射功率有多大，只有入射角處于2θc的光椎角內，光纖才能導光。（2）光纖模式：是指光波傳播的途徑和方式。（一般纖芯直徑為2-12um，只能傳輸一種模式稱為單模光纖；纖芯直徑較大50-100um，傳輸模式較多稱為多模光纖）。（3）光纖傳輸損耗：主要來源于材料吸收損耗、散射損耗、光波導彎曲損耗。  12、光纖傳感器一般分為兩大類：一類是利用光纖本身的某種敏感特性或功能制成的傳感器稱為功能型，又稱為傳感型傳感器；一類是光纖僅僅起傳輸光的作用，它在光纖端面或中間加裝其它敏感元件感受測量的變化，這類稱為非功能性，又稱為傳光型傳感器。  13、光纖傳感器由光源、敏感元件（光纖或非光纖的）、光探測器、信號處理系統以及光纖等組成。  14、光纖傳感器的應用：光纖加速度傳感器、光纖溫度傳感器光纖旋渦流量傳感器。 第十章 超聲波傳感器  1、超聲波特性：聚束、定向、反射、透射等。按超聲振動輻射大小不同大致可分：用超聲波使物體或物性變化的功率應用，稱之為功率超聲；用超聲波獲取若干信息，稱之為檢測超聲。 2、波型分為（1）縱波：質點振動方向一致的 波，它能在固體、液體和氣體介質中傳播；（2）橫波：質點振動方向垂直于傳播方向的波，只能在固體介質中傳播；（3）表面波：質點的振動介于橫波和縱波之間。沿著介質表面傳播，其振幅隨深度增加而迅速衰減的波，表面波只在固體表面傳播。 3、聲波從一種介質傳播到另一種介質，在兩個介質的分界面上一部分聲波被反射，另一部分聲波透射過界面，在另一種介質內繼續傳播。這兩種情況稱之為聲波的反射和折射。 4、利用超聲波在超聲場中的物理特性和各種效應而研制的裝置可稱為超聲波傳感器、換能器或探測器。  5、超聲波發射器和接收器簡稱為超聲波探頭。按工作原理分為壓電式、磁致伸縮式、電磁式等。壓電式zui為常用。（壓電式超聲波探頭常用的材料是壓電晶體和壓電陶瓷）。  第十五章   傳感器在工程檢測中的應用 1、溫度測量可以分為接觸式測溫和非接觸式測溫兩大類。 2、熱電偶測溫原理：兩種不同材料的導體可半導體組成一個閉合回路，當兩接點溫度T和To不同時，則在該回路中就會產生電動勢，這種現象稱為熱電效應，該電動勢稱為熱電勢。這兩種不同材料的導體或半導體的組合稱為熱電偶，超導體A、B稱為熱電極。兩個接點，一個稱熱端，又稱為測量端或工作端，測溫時將它置于被測介質中;另一個稱為冷端，又稱參考或自由端，它通過導線與顯示儀器表相連。 3、熱電偶基本定律：（1）均質導體定律：由兩種均質導體組成的熱電偶，其熱電動勢的大小只與兩材料季兩接觸點溫度有關，與熱電偶的大小尺寸、形狀及沿電極各處的溫度分布無關。（2）中間導體定律：在熱電偶測溫回路內，接入第三種導體時，只要第三種導體的兩端溫度相同，則對回路中的總熱電勢沒有影響。 4、熱電偶的結構形式：（1）普通型熱電偶：一般由熱電極、絕緣套管、保護管和接線盒組成。（2）鎧裝熱電偶：又稱為套管熱電偶，是由熱電偶絲、絕緣材料和金屬套管三者經拉伸加工 而成的堅實組合體。（3）薄膜熱電偶：是由兩種熱電極材料用真空蒸鍍、化學涂層等辦法鍍到絕緣基板上而制成的一種特殊熱電偶。（4）多點熱電偶。  5、冷端溫度補償：當熱電偶材料選定后，熱電動勢只與冷端和冷端溫度有關，因此只有當冷端溫度恒定時，熱電偶的熱電勢和熱端溫度才有單值的函數關系。此外，熱電偶的分度表和顯示儀表是以冷端溫度0*C作為基準進行分度的，而在實際使用過程中，冷端溫度通常不為0C而且往往是波動的，所以必須對冷端溫度進行處理，消除冷端溫度的影響。 補償方法：（1）熱電偶補償導線：是將熱電偶的冷端溫度延伸到溫度變化較小或基本恒定的地點。（2）冷端溫度修正法：是對熱電偶實際測得的熱電動勢EAB(t,to)根據冷端溫度進行修正。（3）冷端0C恒溫法：是把冷端放入0C恒溫器或裝滿冰水混合物的容器中，使冷端保持0C。（4）冷端溫度自動補償法：是利用不平衡電橋Uab作為補償信號，自動補償熱電偶測量過程中因冷端溫度不為0C或因變化而引起熱電勢的變化。 6、熱電偶傳感器是利用導體或半導體的電阻值隨溫度變化兒變化的原理進行測溫的。分為金屬熱電偶（熱電阻）和半導體熱電偶（熱敏電阻）。 7、常用熱電阻：（1）鉑熱電阻：特點是精度高、穩定性好、性能可靠。-200-850C（2）銅熱電阻：-50-150C