第3章常用传感器与敏感元件.pptx

《机械工程测试技术基础》第三章主要探讨了常用传感器与敏感元件的相关知识，这是测试技术领域中的重要组成部分。传感器在现代科技中起着至关重要的作用，它们能够将各种非电量信息转化为易于处理的电信号。 传感器的定义是通过检测元件将一种形式的信息（如物理量）转换为另一种形式，通常是电信号。传感器通常由敏感器件和辅助器件两部分构成，敏感器件负责感知被测物理量并转换输出，而辅助器件则对电信号进行放大和调理，以适应后续的信号处理系统。 传感器的分类方法多样，包括按被测物理量、工作物理基础、信号变换特征以及敏感元件与被测对象之间的能量关系分类。按被测物理量，可以分为机械量、声、磁、温度和光等；按工作原理，分为能量转换型（如热电偶、压电式传感器）和能量控制型（如电阻应变片）；按信号变换特征，能量转换型直接利用被测对象的能量，而能量控制型则需要外部能源且由被测量控制；按能量关系，有物性型和结构型，前者依赖材料性质变化，后者依赖结构参数变化。 机械式传感器是一类常见的传感器，它们通常以弹性体作为敏感元件，输入量可以是力、压力或温度等，输出则是弹性元件的变形或应变。电阻式传感器是其中的一种，它通过电阻值的变化来转换被测量，分为变阻器式和电阻应变式。变阻器式传感器利用机械位移改变电阻值，常见应用如重量自动检测系统。电阻应变式传感器则利用材料在外力作用下电阻变化的效应，如半导体的压阻效应。金属和半导体应变片是两种常见的类型，金属应变片灵敏度适中，稳定性好，而半导体应变片灵敏度高但非线性误差较大。 电阻、电容和电感式传感器也是广泛使用的类型。变阻器式传感器通过机械位移改变电阻，常用于角度、位移的测量。电容式和电感式传感器则基于电容或电感参数的变化来感应物理量，如压力和位移。 传感器技术在机械工程测试中至关重要，不同类型的传感器各有优势，适用于不同的测量环境和需求。掌握这些传感器的工作原理和应用，对于设计和选择合适的测试系统至关重要。