1、第一章 测试的基础知识1、计量的概念：实现测量单位统一和量值准确传递2、测量的概念：测量是以确定被测对象的量值3、测试的概念：测试则是具有试验性质的测量 第二章 信号分析基础1、信号分为：连续、离散、能量、功率、确定（周期、非周期） 、随机（平稳、非平稳）信号2、周期信号的频谱有以下特点：离散性、谐波性、收敛性第三章 测试系统的特性1、对测试系统的基本要求是实现不失真的测试2、理想的测试系统应该具有：单一性、输入与输出关系3、测试系统的静态特性指标：灵敏度（输入与输出之比） 、线性度、回程误差（迟滞误差） 、重复性、精度、稳定性和漂移（稳定度、环境影响） 、分辨力、可靠性第四章 传感器技术概论
2、1、传感器的组成：敏感元件、变换元件、信号调理电路、 （Extra：辅助电源提供转换能量）2、弹性敏感元件的基本特性： 刚度：外力作用时抵抗变形的能力（k=dF/dx ） 灵敏度：外力作用下产生变形的大小（S=1/k=dx/dF） 弹性滞后原因：分子间存在内摩擦） 弹性后效与载荷、时间有关） 温度特性： 表示膨胀系数、 表示温度为 C 时的长度则 C 时的长度 t 0L0tt为 -1t）（ 固有频率： emk21f（k：刚度 ：振动质量）机械品质因数：Q 值越大，弹性敏感元件消耗的能量越少，储能效率越高，工作频带越窄3、弹性敏感元件的要求：极限强度高、滞后温度小、抗氧化绝缘耐腐蚀第五章 电阻应
3、变式传感器1、电阻应变片的结构：敏感栅、基底、引线、覆盖层、粘合剂、电极2、电阻应变片原理：电阻应变效应、压阻效应3、电阻应变效应：电阻值随机械变形而变化的物理现象4、压阻效应：受到载荷应力作用，电阻产生变化5、公式： （L：长度 A：截面积（ ） ：电阻率）R4d26、电阻应变片种类：丝式、箔式、半导体、薄膜应变片7、电阻应变片材料要求：灵敏度、电阻率高而稳、电阻系数小热稳定、抗氧化耐腐蚀、无机械滞后8、测量电桥：电桥是电阻（电感或电容）所组成的一个四端网络,参与测量的桥臂数越多，电桥的灵敏度越高计算方法：图，详见书 46 页当 时，电桥输出电压为LR）（ 43210RUI当电桥平衡时， =
4、 0 则有：= 或1R4234321结论：电桥若平衡，相对两臂的乘积相等，或相邻两臂电阻的比值必定相等半桥单臂： 只有一个电阻工作，其他都为 0IUR410半桥双臂： 只有两个电阻工作，其他都为 0I2全臂： 所有电阻都相等I0第六章 电感式传感器1、电感式传感器分为：自感、互感、电涡流式2、自感式（线圈、铁心、衔铁组成）：变气隙式、变面积式、螺管式、差动式自感传感器变间隙型：图详见 53 页： （N 为线圈匝数， 磁路总电阻）m2RLmR差动式自感传感器：两个结构相同的自感线圈组合在一起形成差动式电感传感器，提高灵敏度，减少测量误差3、互感式电感传感器:即差动变压器工作原理类似变压器，但接线
5、方式是差动的，用来测量被测量转化为互感系数 M 的变化4、电涡流式传感器：根据电磁感应定律，块状金属在变化的磁场或做切割磁感线运动时，导体内将产生旋涡状的感应电流，称为电涡流电涡流式传感器结构简单、频率响应宽、灵敏度高、测量范围大、干扰能力强第七章 电容式传感器1、电容式传感器工作原理和结构： （ 为介电常数 A 为面积 ddAC12-0.9为间距）两块平行金属板组成的平板电容器。2、电容式传感器分为变面积、变间隙、变介电常数式3、电容式传感器的优缺点：优点：温度稳定、结构简单、响应好缺点：输出阻抗高、负载能力差、寄生电容影响大4、RLC 传感器对比电阻式：由于电阻供电后产生热量电感式：由于存
6、在铜、磁、涡流损容易发热产生零飘电容式：本身发热少与电极材料无关，损耗小第八章 压电式传感器1、压电式传感器是一种无源传感器，又称为自发电式传感器或机电转换传感器2、压电式传感器具有：体积小、质量轻、频响大、信噪比强3、压电效应分为：正向和逆向4、压电材料可分为：压电晶体、压电陶瓷、高分子压电材料石英晶体（ ）是最常用的压电晶体2iOS5、并联时输出电压 、输出电容 与极板上的电荷量 与单片各值的关系为oUoCoq2o，串联时，输出电压 输出电容 与极板上的电荷量 与单片各值的关系为oooq/2o， CU第九章 超声波传感器1、频率高于 20kHz 的机械振动为超声波2、超声波传感器传输方式：
7、纵波、横波、表面波3、公式： cf4、超声波传感器用途：超声清洗、超声加工、超声检测、超声医疗5、超声波：连续超声波和脉冲波第十章 霍尔传感器1、霍尔效应的概念：恒定电流通过金属薄片，并将其置于磁场中，在其两侧将产生与磁场强度成正比的电动势2、公式： （ ：霍尔系数 I：激励电流 B：磁感应强度 d：dIBRUH霍尔元件厚度）令 ，则 （ 为霍尔元件的灵敏度，一般要求灵敏度越/HKIKH大越好，所以霍尔元件厚度都比较薄）如果 B 与平面法线方向成一角度 时，则cosIBKUH3、霍尔特征参数：输入输出电阻、灵敏度、激励电流、不等位电势电阻、温度系数4、霍尔集成传感器分为：线性型和开关型5、霍尔
8、传感器的应用：角位移测量、加速度、电流、压力、计数第十一章 光电传感器1、光电式传感器是将光信号转变为电量的传感器2、理论基础是光电效应（内、外光电、光生伏特）内光电（能使物体电阻率改变）：光敏电阻、二极管、晶闸管（半导体元件）外光电（能使粒子逸出物体表面）：光电管、倍增管、摄像管（玻璃真空管元件）光生伏特（能使物体产生一定方向的电动势）：光电池（半导体元件）3、公式： （普朗克常量 ）W-hfm2134-106.h4、光敏电阻特性（光导管）光电二极管、光电池特性：伏安、光照、光谱、频率、温度第十二章 热电式传感器1、热电式传感器是一种将温度变化转换为电量的装置2、热电式传感器的原理基于热电效
9、应3、热点效应：将两种不同的导体 A、B 两端连接组成闭合回路，并使两端处于不同的温度环境中，在回路中会产生热电动势而形成电流，这样的现象称为热电效应。4、这样的两种不同的组合称为热电偶， 为热端， 为冷端。实验证明，热电T0动势与热电偶两端的温度差成比例，即： ）（ 0KEAB中间温度定律： ),(),(, nnnTET）（K 与导体的电子浓度有关5、当热电偶的材料均匀时，与热电偶材料材料的成分和冷热两端的温差有关若冷端温度恒定，热电动势与被测温度成单值关系同种金属导体不能构成热电偶，热电偶两端温度相同不能测温图中粗线表示负极，细线表示正极6、热电偶材料的要求：电阻温度系数小、导电高、热电动势变化大、与温度为线性关系、物理化学性能稳定、易加工、复现性好、便于生产、良好的互换性例题：参考温度 =20，仪表测得热电势 =7.33mV，求实际被测温度0T),(nTE),(),(, m8.2nnn0EEV）（ ）（）（=7.33mV+0.8mV=8.13mV再查表的被测温度 T=200
