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MTS傳感器工作原理及性能指標
MTS傳感器是一種物理裝置或生物器官，能夠探測、感受外界的信號、物理條件（如光、熱、濕度）或化學組成（如煙霧），并將探知的信息傳遞給其他裝置或器官。國家標準GB7665-87對傳感器下的定義是：“能夠感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。這里所說的“可用輸出信號”是指便于加工處理、便于傳輸利用的信號?，F(xiàn)在電信號是zui易于處理和便于傳輸?shù)男盘?。傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。
MTS傳感器產(chǎn)品特點
傳感器的特點包括：微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡化，它不僅促進了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造和更新?lián)Q代，而且還可能建立新型工業(yè)，從而成為21世紀新的經(jīng)濟增長點。微型化是建立在微電子機械系統(tǒng)（MEMS）技術基礎上的，已成功應用在硅器件上做成硅壓力傳感器
MTS傳感器工作原理
傳感器工作原理的分類物理傳感器應用的是物理效應，諸如壓電效應，磁致伸縮現(xiàn)象，離化、極化、熱電、光電、磁電等效應。被測信號量的微小變化都將轉(zhuǎn)換成電信號?；瘜W傳感器 包括那些以化學吸附、電化學反應 等現(xiàn)象為因果關系的傳感器，被測信號量的微小變化也將轉(zhuǎn)換成電信號。向傳感器提供±15V電源 ，激磁電路 中的晶體振蕩器 產(chǎn)生400Hz的方波，經(jīng)過tda2030功率 放大器即產(chǎn)生交流激磁功率電源，通過能源環(huán)形變壓器T1從靜止的初級線圈傳遞至旋轉(zhuǎn)的次級線圈 ，得到的交流電源通過軸上的整流濾波電路 得到±5V的直流電源，該電源做運算放大器AD822的工作電源；由基準電源AD589與雙運放AD822組成的高精度穩(wěn)壓電源產(chǎn)生±4.5V的精密直流電源，該電源既作為電橋 電源，又作為放大器及V/F轉(zhuǎn)換器的工作電源。當彈性軸受扭時，應變橋檢測得到
的mV級的應變信號通過儀表放大器AD620放大成1.5v±1v的強信號，再通過V/F轉(zhuǎn)換器LM131變換成頻率信號 ，通過信號環(huán)形變壓器T2從旋轉(zhuǎn)的初級線圈傳遞至靜止次級線圈，再經(jīng)過外殼上的信號處理電路濾波、整形即可得到與彈性軸承受的扭矩成正比的頻率信號，該信號為TTL電平 ,既可提供給二次儀表 或頻率計顯示也可直接送計算機 處理。由于該旋轉(zhuǎn)變壓器 動--靜環(huán)之間只有零點幾毫米的間隙，加之傳感器軸上部分都密封在金屬外殼之內(nèi)，形成有效的屏蔽，因此具有很強的抗干擾能力。有些傳感器既不能劃分到物理 類，也不能劃分為化學 類。大多數(shù)傳感器是以物理原理為基礎運作的?；瘜W傳感器技術問題較多，例如可靠性問題，規(guī)模生產(chǎn)的可能性，價格問題等，解決了這類難題，化學傳感器的應用將會有巨大增長。
MTS傳感器組成介紹
一般說來，可以把傳感器看作由敏感元件（有時又稱為預變換器）和變換元件（有時又稱為變換器）兩部分組成。
敏感元件：能完成預變換的器件。
變換器：能將感受到的非電量變換為電量。
MTS傳感器性能指標
靜態(tài)特性是指對靜態(tài)的輸入信號，傳感器的輸出量與輸入量之間所具有相互關系。因為這時輸入量和輸
出量都和時間無關，所以它們之間的關系，即傳感器的靜態(tài)特性 可用一個不含時間變量的代數(shù)方程，或以輸入量作橫坐標，把與其對應的輸出量作縱坐標而畫出的特性曲線來描述。表征傳感器靜態(tài)特性的主要參數(shù)有：線性度、靈敏度、分辨力和遲滯等。
動態(tài)特性 ，是指傳感器在輸入變化時，它的輸出的特性。在實際工作中，傳感器的動態(tài)特性常用它對某些標準輸入信號的響應來表示。這是因為傳感器對標準輸入信號的響應容易用實驗方法求得，并且它對標準輸入信號的響應與它對任意輸入信號的響應之間存在一定的關系，往往知道了前者就能推定后者。zui常用的標準輸入信號有階躍信號和正弦信號兩種，所以傳感器的動態(tài)特性也常用階躍響應和頻率 響應來表示。
線性度：通常情況下，傳感器的實際靜態(tài)特性輸出是條曲線而非直線。在實際工作中，為使儀表具有均勻刻度的讀數(shù)，常用一條擬合直線近似地代表實際的特性曲線、線性度（非線性誤差）就是這個近似程度的一個性能指標。擬合直線的選取有多種方法。如將零輸入和滿量程輸出點相連的理論直線作為擬合直線；或?qū)⑴c特性曲線上各點偏差的平方和為zui小的理論直線作為擬合直線，此擬合直線稱為zui小二乘法擬合直線。
遲滯特性：表征傳感器在正向（輸入量增大）和反向（輸入量減小）行程間輸出-輸入特性曲線不一致的程度，通常用這兩條曲線之間的zui大差值△MAX與滿量程輸出F·S的百分比表示。遲滯可由傳感器內(nèi)部元件存在能量的吸收造成。
MTS傳感器輸出信號
擬信號：是指信息參數(shù)在給定范圍內(nèi)表現(xiàn)為連續(xù)的信號。 或在一段連續(xù)的時間間隔內(nèi)，其代表信息的特征量可以在任意瞬間呈現(xiàn)為任意數(shù)值的信號，其信號的幅度，或頻率，或相位隨時間作連續(xù)變化，如目前廣播的聲音信號，或圖像信號等。
數(shù)字信號：指幅度的取值是離散的，幅值表示被限制在有限個數(shù)值之內(nèi)。二進制碼就是一種數(shù)字信號。二進制碼受噪聲的影響小，易于有數(shù)字電路進行處理，所以得到了廣泛的應用。平時我們總會把傳感器信號分為模擬信號和數(shù)字信號。但除了一些簡單分類，了解其它分類對我們還是很有幫助的。
增量碼信號：是指被測量值與傳感器輸出信號的變化周期數(shù)成正比，即輸出量值的大小由信號變化的周期數(shù)的增量決定。一般光柵位移傳感器、磁柵位移傳感器、激光位移傳感器等采用干涉法等測量位移時，傳感器輸出的信號為增量碼信號。
碼信號：是一種與被測對象的狀態(tài)相對應的信號。如碼盤，它的每一個角度方位對應于一組編碼，這種編碼稱為碼。碼信號有很強的抗干擾能力，不管測量過程中發(fā)生什么情況，干擾過后，一種狀態(tài)總是對應于一組確定的編碼。
開關信號：開關信號只有0和1兩個狀態(tài)，可視為碼只有一位編碼時的特例。如行程開關、光電開關等傳感器的輸出就是開關信號。
MTS傳感器物件特點
靈敏度
靈敏度是指傳感器在穩(wěn)態(tài)工作情況下輸出量變化△y對輸入量變化△x的比值。
它是輸出一輸入特性曲線的斜率。如果傳感器的輸出和輸入之間顯線性關系，則靈敏度 S是一個常數(shù)。否則，它將隨輸入量的變化而變化。
靈敏度的量綱是輸出、輸入量的量綱之比。例如，某位移傳感器，在位移變化1mm時，輸出電壓變化為200mV，則其靈敏度應表示為200mV/mm。
當傳感器的輸出、輸入量的量綱相同時，靈敏度可理解為放大倍數(shù)。提高靈敏度，可得到較高的測量精度 。但靈敏度愈高，測量范圍愈窄，穩(wěn)定性也往往愈差。
MTS傳感器產(chǎn)品分類
可以用不同的觀點對傳感器進行分類：它們的轉(zhuǎn)換原理(傳感器工作的基本物理或化學效應)；它們的用途；它們的輸出信號類型以及制作它們的材料和工藝等。
根據(jù)傳感器工作原理，可分為物理傳感器和化學傳感器 二大類：
按照其用途，傳感器可分類為：
壓力敏和力敏傳感器、傾角傳感器位置傳感器 、液面?zhèn)鞲衅鳌⒛芎膫鞲衅?、速度傳感器、熱敏傳感器、加速度傳感器、射線輻射傳感器、 振動傳感器、濕敏傳感器、磁敏傳感器、氣敏傳感器、真空度傳感器、生物傳感器等。
以其輸出信號為標準可將傳感器分為：
模擬傳感器——將被測量的非電學量轉(zhuǎn)換成模擬電信號。
數(shù)字傳感器——將被測量的非電學量轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出信號(包括直接和間接轉(zhuǎn)換)。
膺數(shù)字傳感器——將被測量的信號量轉(zhuǎn)換成頻率信號或短周期信號的輸出(包括直接或間接轉(zhuǎn)換)。
開關傳感器——當一個被測量的信號達到某個特定的閾值時，傳感器相應地輸出一個設定的低電平或高電平信號。
在外界因素的作用下，所有材料都會作出相應的、具有特征性的反應。它們中的那些對外界作用zui敏感的材料，即那些具有功能特性的材料，被用來制作傳感器的敏感元件。從所應用的材料觀點出發(fā)可將傳感器分成下列幾類：
1、按照其所用材料的類別分：金屬、聚合物、陶瓷、混合物。
2、按材料的物理性質(zhì)分：導體、絕緣體、半導體、磁性材料。
3、按材料的晶體結(jié)構(gòu)分：單晶、多晶、非晶材料。
按照其制造工藝，可以將傳感器區(qū)分為：集成傳感器、薄膜傳感器、厚膜傳感器、陶瓷傳感器。
