TSL1401型线性传感器产品说明

溶解氧传感器(极谱式)

Clark溶解氧传感器（极谱式） 原理 内部结构：传感器外表看去是由一个被选择性薄膜封闭的充满着电解液的腔室。里面是由金质的阴极和银质的阳极，在两电极中间充斥着氯化钾电解液。测量时电极间被施加0.8V电压，这时进入腔室内的氧气在阴极上被电离，在此过程中释放出电子。（反应过程为：阳极Ag+Cl-→AgCl+e-阴极O2+2H2O+4e→4OH-）这些电子在电解液中形成电流，而透过膜的氧量与水中溶解氧的量成正比，此时探头检测电流的强度。根据法拉第定律：流过电极的电流和氧分压成正比，在温度不变的情况下电流和氧浓度之间呈线性关系。同时热敏电阻检测溶液温度对盐浓度进行温度补偿。 注意：整个过程中电解质参与反应，因此需要隔段时间更换电解液。例如，当测量误差较大时就意味着您是时候更换电解液了。 光学溶解氧传感器 光学溶解氧传感器由一个蓝色光源，一个感应面和红光接收器组成。感应面是一种稳定的活性氧化合物，能够使氧稳定渗透的聚合物构成，通常选用的材料是聚硅酮。 原理：简单的说就是利用了荧光猝灭法。氧气在这里被当做了猝灭剂。蓝色光从光源照射到感应面上，感应面吸收能量产生红色的荧光。此时附着在感应面上的

氧发挥猝灭剂的作用——降低发射光强度，使得发射光强度与水中氧浓度呈反比关系。即水中氧含量越大发射光强度越低。随后发射光被接收器接收到，经计算转化为水中含氧量。同时热敏电阻检测溶液温度对盐浓度进行温度补偿。 电导率 原理：采用四电极法测量。两对石墨电极上，每对均加载恒定的电压。通过测量电极间流过电流的强度来计算溶液的电导率。若溶液的导电性改变，电极间流通的电流亦会随之改变 pH 原理：实际上也是一种离子选择性电极——pH玻璃电极属于非晶体膜电极。主要部分是一个玻璃泡，泡的下半部是由SiO2（72.2%，摩尔分数）基体中加入Na2O （21.4%）和少量CaO（6.4%）经烧结而成玻璃薄膜，膜厚约30～100μm ，泡内装有pH一定的0.1mol/L的HCl缓冲溶液作为内参比溶液，其中插入一支Ag-AgCl电极（或甘汞电极）作为内参比电极。 pH电极在使用前必须在水中浸泡一定时间。浸泡时，由于硅酸盐盐结构中的SiO32-离子与H+的键合力远大于与Na+的键合力（约为1014倍），玻璃表面形成一

传感器的分类_传感器的原理与分类_传感器的定义和分类

传感器的分类_传感器的原理与分类_传感器的定义和分类 传感器的分类方法很多．主要有如下几种： （1）按被测量分类，可分为力学量、光学量、磁学量、几何学量、运动学量、流速与流量、液面、热学量、化学量、生物量传感器等。这种分类有利于选择传感器、应用传感器 （2）按照工作原理分类，可分为电阻式、电容式、电感式，光电式，光栅式、热电式、压电式、红外、光纤、超声波、激光传感器等。这种分类有利于研究、设计传感器，有利于对传感器的工作原理进行阐述。 （3）按敏感材料不同分为半导体传感器、陶瓷传感器、石英传感器、光导纤推传感器、金属传感器、有机材料传感器、高分子材料传感器等。这种分类法可分出很多种类。 （4）按照传感器输出量的性质分为摸拟传感器、数字传感器。其中数字传感器便干与计算机联用，且坑干扰性较强，例如脉冲盘式角度数字传感器、光栅传感器等。传感器数字化是今后的发展趋势。 （5）按应用场合不同分为工业用，农用、军用、医用、科研用、环保用和家电用传感器等。若按具体便用场合，还可分为汽车用、船舰用、飞机用、宇宙飞船用、防灾用传感器等。 （6）根据使用目的的不同，又可分为计测用、监视用，位查用、诊断用，控制用和分析用传感器等。 主要特点传感器的特点包括：微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化，它不仅促进了传统产业的改造和更新换代，而且还可能建立新型工业，从而成为21世纪新的经济增长点。微型化是建立在微电子机械系统（MEMS）技术基础上的，已成功应用在硅器件上做成硅压力传感器。 主要功能常将传感器的功能与人类5大感觉器官相比拟： 光敏传感器——视觉 声敏传感器——听觉 气敏传感器——嗅觉 化学传感器——味觉 压敏、温敏、传感器（图1） 流体传感器——触觉 敏感元件的分类： 物理类，基于力、热、光、电、磁和声等物理效应。 化学类，基于化学反应的原理。 生物类，基于酶、抗体、和激素等分子识别功能。 通常据其基本感知功能可分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类（还有人曾将敏感元件分46类）。 1)光纤传感器 光纤传感器技术是随着光导纤维实用化和光通信技术的发展而形成的一门崭新的技术。光纤传感器与传统的各类传感器相比有许多特点，如灵敏度高.抗电磁干扰能力强，耐腐蚀，绝缘性好，结构简单，体积小.耗电少，光路有可挠曲性，以及便于实现遥测等. 光纤传感器一般分为两大类，一类是利用光纤本身的某种敏感特性或功能制成的传感器.称为功能型传感器;另一类是光纤仅仅起传输光波的作用，必须在光纤端面或中间加装其他敏感元件才能构成传感器，称为传光型传感器。无论哪种传感器，其工作原理都是利用被测量的变化调制传输光光波的某一参数，使其随之变化，然后对已调制的光信号进行检测，从而得到被测量。

传感器的基本概念

传感器的基本概念 传感器的定义及组成传感器的概念来自“感觉（sensor）”一词，人们为了研究自然现象，仅仅依靠人的五官获取外界信息是远远不够的，于是发明了能代替或补充人五官功能的传感器，工程上也将传感器称为“变换器”。 根据国标（GB7665－87），传感器的定义为：“能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。”这一定义所表述的传感器的主要内涵包括： 1）从传感器的输入端来看：一个指定的传感器只能感受规定的被测量，即传感器对规定的物理量具有最大的灵敏度和最好的选择性。例如温度传感器只能用于测温，而不希望它同时还受其它物理量的影响。 2）从传感器的输出端来看：传感器的输出信号为“可用信号”，这里所谓的“可用信号”是指便于处理、传输的信号，最常见的是电信号、光信号。可以预料，未来的“可用信号”或许是更先进更实用的其它信号形式。 3）从输入与输出的关系来看：它们之间的关系具有“一定规律”，即传感器的输入与输出不仅是相关的，而且可以用确定的数学模型来描述，也就是具有确定规律的静态特性和动态特性。 传感器的基本功能是检测信号和信号转换。传感器总是处于测试系统的最前端，用来获取检测信息，其性能将直接影响整个测试系统，对测量精确度起着决定性作用。传感器的组成按其定义一般由敏感元件、变换元件、信号调理电路三部分组成，有时还需外加辅助电源提供转换能量，如图4.1.1所示。 图中的敏感元件直接感受被测量（一般为非电量）并将其转换为易于转换成电量的其他物理量；再经变换元件转换成电参量（电压、电流、电阻、电感、电容等）；最后信号调理电路将这一电参量转换成易于进一步传输和处理的形式。 当然，不是所有的传感器都有敏感、变换元件之分，有些传感器是将两者合二为一，还有些新型的传感器将敏感元件、变换元件及信号调理电路集成为一个器件。在机械量（如力、压力、位移、速度等）测量中，常采用弹性元件作为敏感元件。这种弹性元件也叫弹性敏感元件或测量敏感元件，它可以把被测量由一种物理状态变换为所需要的另一种物理状态。 传感器的分类传感器的种类繁多，往往同一种被测量可以用不同类型的传感器来测量，而同一原理的传感器又可测量多种物理量，因此传感器有许多种分类方法。常用的分类方法有： 1．按被测量分类1）机械量：位移、力、速度、加速度、……2）热工量：温度、热量、流量（速）、压力（差）、液位、……3）物性参量：浓度、粘度、比

传感器课后答案解析

第1章概述 1.什么是传感器 传感器定义为能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件和装置，通常由敏感元件和转换元件组成。 传感器的共性是什么 传感器的共性就是利用物理规律或物质的物理、化学、生物特性，将非电量（如位移、速度、加速度、力等）输入转换成电量（电压、电流、电容、电阻等）输出。 传感器由哪几部分组成的 由敏感元件和转换元件组成基本组成部分，另外还有信号调理电路和辅助电源电路。 传感器如何进行分类 （1）按传感器的输入量分类，分为位移传感器、速度传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。（2）按传感器的输出量进行分类，分为模拟式和数字式传感器两类。（3）按传感器工作原理分类，可以分为电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器、磁敏式传感器、热电式传感器、光电式传感器等。（4）按传感器的基本效应分类，可分为物理传感器、化学传感器、生物传感器。（5）按传感器的能量关系进行分类，分为能量变换型和能量控制型传感器。（6）按传感器所蕴含的技术特征进行分类，可分为普通型和新型传感器。 传感器技术的发展趋势有哪些 （1）开展基础理论研究（2）传感器的集成化（3）传感器的智能化（4）传感器的网络化（5）传感器的微型化 改善传感器性能的技术途径有哪些 （1）差动技术（2）平均技术（3）补偿与修正技术(4)屏蔽、隔离与干扰抑制(5)稳定性处理 第2章传感器的基本特性 什么是传感器的静态特性描述传感器静态特性的主要指标有哪些 答：传感器的静态特性是指在被测量的各个值处于稳定状态时，输出量和输入量之间的关系。主要的性能指标主要有线性度、灵敏度、迟滞、重复性、精度、分辨率、零点漂移、温度漂移。 传感器输入-输出特性的线性化有什么意义如何实现其线性化 答：传感器的线性化有助于简化传感器的理论分析、数据处理、制作标定和测试。常用的线性化方法是：切线或割线拟合，过零旋转拟合，端点平移来近似，多数情况下用最小二乘法来求出拟合直线。 利用压力传感器所得测试数据如下表所示，计算其非线性误差、迟滞和重复性误差。设压力为0MPa 时输出为0mV,压力为时输出最大且为. 非线性误差略 正反行程最大偏差Hmax=，所以γH=±%=±%=±% 重复性最大偏差为Rmax=，所以γR=±=±%=±% 什么是传感器的动态特性如何分析传感器的动态特性 传感器的动态特性是指传感器对动态激励（输入）的响应（输出）特性，即输出对随时间变化的输入量的响应特性。

在线溶解氧数字式传感器使用手册

在线溶解氧数字式传感器 用户手册 目录 一、设备应用环境说明 (3) 二、技术参数、功能和规格要求 (3) 1. 技术参数 (3) 2. 数据通信 (3) 3. 尺寸图 (5) 4. 产品规格 (6) 5. 产品维护指导 (6) 6. 配件和备件 (7) 7. 质量保证 (7) 8. 售后服务承诺 (7) 一、设备应用环境说明 应用于水产养殖行业的溶解氧传感器，能够在水下深度 20cm 至 1000cm 工作，能适应海水或淡水水体中多微生物、鱼虾类、水草类、泥沙等环境条件。 二、技术参数、功能和规格要求

2、通信协议 2.1Modbus 通信默认的数据格式为：9600、n、8、1（波特率 9600bps，1 个起始位，8 个数据位，无校验，1 个停止位）。 波特率等参数可以定制。 2.2信息帧格式 a) 读数据指令帧： b) 读数据应答帧：

2.3 寄存器地址 注意：

a) 寄存器地址为根据 Modbus 协议定义的带寄存器类型的寄存器起始地址（括号中的 16进制表示的实际的寄存器起始地址）。 b) 更改传感器地址时，返回指令中的传感器地址为更改后的地址。 c) 读取数据时返回测量值的数据定义： 数据类型默认为：双字节整型，高字节在前；其他如浮点数类型可选。 2.4 命令示例 a) 设置设备 ID 地址 作用：设置电极的 Modbus 设备地址； 将设备地址 06 改为 01，范例如下 请求帧：06 06 20 02 00 01 E3 BD 应答帧：01 06 20 02 00 01 E2 0A b) 开始测量指令 作用：获取测量探头的溶解氧值和温度；温度的单位为摄氏度，溶解氧的值为mg/l 请求帧：06 03 00 00 00 04 45 BE 应答帧：06 03 08 01 02 00 02 00 B0 00 01 14 B4 读数示例： 如：溶解氧值 01 02 表示十六进制读数溶解氧值，00 02 表示溶解氧数值带 2 位小数点； 温度值 00 B0 表示十六进制读数温度值，00 01 表示温度数值带 1 位小数点。 c) 校准指令 零点校准，作用：设定电极的溶解氧零点校准值； 请求帧：06 06 10 00 00 00 8C BD

传感器简答题DOC

第一章简答题 第一节：机电一体化系统常用传感器 知识点一：传感器的定义、组成和功能。（第一节） 1、简述传感器的定义。 2、传感器一般由哪几部分组成？试说明各部分的作用。（1-1） 3、画出传感器组成原理框图。 知识点二：传感器的分类。（第一节及表1-1） 4、什么是物性型传感器？什么是结构型传感器？试举例说明。

5、按传感器输出信号的性质可将传感器分为哪几类？ 6、能量转换型传感器和能量控制型传感器有何不同？试举例说明。 第三节：传感器与检测系统基本特性的评价指标与选用原则。 7、什么是传感器的特性？如何分类。 8、什么是传感器的静态特性？试举出三个表征静态特性的指标。（200625） 9、传感器检测系统主要有哪些静态评价指标？（套110422）

10、什么是传感器的动态特性？举例说明表征动特性的主要性能指标？ 11、选用传感器的主要性能要求有哪些？ 12、什么是传感器的测量范围、量程及过载能力？ 13、什么是传感器的灵敏度？如何表示？ 14什么是传感器的线性度？如何计算（200825）？

15、生么是传感器的重复性？如何衡量？ 16、一般情况下，如何表示传感器的稳定性？（200725） 17、选用传感器时要考虑哪些环境参数？（200525） 第四节：传感器的标定与校准 18、什么是传感器的标定？什么是传感器的校准？

19、传感器的标定系统有哪几部分组成？（0625）（套110722） 20、什么是传感器的静态标定？标定指标有哪些？ 21、什么是传感器的动态标定？标定指标有哪些？ 第五节：传感器与检测技术的发展方向。 22、简要说明传感器与检测技术的发展方向？(1325)

传感器概念总结

概念总结 1.2．传感器 定义：能感受（或响应）规定的被测量，并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或置。组成：一般由敏感元件、转换元件、其他辅助元件组成。 1.敏感元件——感受被测量，并输出与被测量成确定关系的其他量的元件。 2.转换元件——直接感受被测量而输出与被测量成确定关系的电量。 3.信号调理与转换电路——能把传感元件输出的电信号转换为便于显示、记录和控制 的有用信号的电路。 组成框图： 1.4．静态特性、性能指标 静态检测：测量时，检测系统的输入、输出信号不随时间变化或变化很慢。静态检测时系统所表现出的响应特性称为静态响应特性。一般用标定曲线来评定静态特性；用最 小二乘法原理求出标定曲线的拟合直线。 性能指标：1.测量范围：最小输入量和最大输入量之间的范围。 2.灵敏度：指输出增量与输入增量的比值，即 3.非线性度：标定曲线与拟合直线的偏离程度。非线性度=，B为最大 偏差，A为全量程 4.回程误差：输入量增大或减小时，对于同一输入量得到的两个输出量的差值与 全量程的比值。 5.稳定度和漂移：稳定度指规定的条件下保持其测量特性不变的能力。 漂移指输出量发生于输入量无关的、不需要的变化。 漂移包括零点漂移、灵敏度漂移。二者又可分为时间漂移、温 度漂移 6．重复性：输入量按同一方向多次测量时所得特性曲线不一致的程度。 7．分辨力：表示检测系统或仪表装置能够检测被测量最小变化量的能力。通常 以最小量程单位表示。 8．精确度：精密度（测量结果分散性）、正确度（偏离真值程度）、精确度（综 合优良程度）

1.5．动态特性、性能指标 动态特性：检测时，输入量改变，其输出量能立即随之不失真的改变的特性。 研究方法：1.微分方程2.传递函数3.频率响应函数4.单位脉冲响应函数 不失真测量条件：检测系统的幅频特性为常数，相频特性为线性。 3.1电阻式传感器 定义：把被测参量转换为电阻变化的传感器。 类型：电位器式、电阻应变式、热敏效应式。 电阻应变式传感器核心部件：电阻应变片，作用是实现应变——电阻的转换。应变片可分为 金属电阻应变片和半导体应变片。 1．金属电阻应变片工作原理：利用金属材料的电阻定律。应变片结构尺寸发生变化时，其 电阻也发生相应变化。 2．半导体应变片工作原理：基于半导体材料的压阻效应。半导体材料的某一轴受到外力作 用时，其电阻率发生变化。 电阻式传感器测量电路：桥式电路。其指标有桥路灵敏度、非线性、负载特性。 桥臂比： 灵敏度：电压值： 其中单臂系数为1/4，半桥为1/2，全桥为1。 减小或消除非线性误差的方法：1.提高桥臂比2.采用差动电桥3.采用高内阻的恒流源电桥 应用举例：1.柱力式传感器 2.电阻应变仪：测量电阻应变片应变量的仪器，分为静态、动态两类。 3.2．电容式传感器 定义：利用将非电量的变化转换为电容量的变换来实现对物理量测量。 特点：1.受本身发热影响小2.静态引力小3.动态响应好4.结构简单，适应性强5.非线性测量结构：两个金属极板、中间夹一层电介质构成。电容器时间上是一种存储电场能的原件。类型：变极距型、变极板面积型、变介质型 1.变极距型：常做成差动形式，可减少极距增加灵敏度。 2.变极板面积型：有线位移、角位移两种。线位移又分为平面线位移、圆柱线位移。 灵敏度比变极距型低。 3.变极板面积型：可做测厚仪。 电容式传感器测量电路：桥式电路，调频震荡电路、运算放大式电路、脉冲调宽型电路。应用举例：1.测厚仪2.测电缆偏心3.加速度计4.压力传感器 3.3．电感式传感器 定义：利用电磁感应原理将被测非电量的变化转换为线圈的自感系数L或互感系数M的变化的装置 类型：自感式、互感式。 1．自感式传感器：通过改变磁路磁阻来改变自感系数。又分为：气隙厚度变化型、

溶氧

Ｑｕａｌｉｔｙｍａｄｅｂｙ ＩＳＯ ９００１ 技术资料 ＴＩ００２Ｃ／２８／ｚｈ／ｖ２．０ 在线溶解氧测量系统传感器ＯｘｙＭａｘＷＣＯＳ４１ 变送器ＬｉｑｕｉｓｙｓＭＣＯＭ２２３／２５３ ＯｘｙＭａｘＷＣＯＳ４１ 覆膜式电流测量法传感器 应用 特点和优点 水中溶解氧浓度的连续测量在许多场合起着重要的作用。?污水处理厂 活性污泥池中氧的测量和调节以便在生物降解过程中达到高效。?水文监测 测量河流、湖泊、海洋中Ｏ量，指示水的质量。?水处理富／腐蚀预防等）。?鱼塘 Ｏ测量和调节以便维持最佳的生态和生长条件。 ?维护费用低 ?高可靠性 ?长期稳定性高 ?标定简单（快速标定） ?传感器和过程监测及变送器对测量误差提供最优化的保护 ２Ｏ测量，如饮 用 水中检测状态（Ｏ丰?覆膜式传感器，Ｏ选择性强?简便的空气标定，无零点标定要求?传感器与电缆采用ＴＯＰ６８插装头连接，维护简单 ２２２ ２

尺寸和操作原理 传感器监 测 介质中的氧以溶解气体的形式产生，通过流体传送至覆膜，基于所用的材质和生产过程，只有溶解气体能渗透覆膜，同样地，溶解盐和离子被保留下来，这就是为何当传感器覆膜被覆盖时，介质的电导率不影响测量信号。 通过覆膜传播的氧分子在金阴极上还 原成氢氧根离子（ＯＨ），在阳极上，银被氧化成银离子（Ａｇ，形成一层溴化银），金阴极释放离子，阳极接收离子形成电流，在正常条件下，电流与介质中氧浓度成正比。 电流在测量装置中被转换，在ＬＣＤ上显示溶解氧浓度（ｍｇ／ｌ），氧的饱和指数以％ＳＡＴ表示或以ｈＰａ表示氧压力。 － ＋特殊的技术特点 测量系统 ?沉入式支架ＤｉｐＦｉｔＷＣＹＡ６１１悬挂式支架ＣＹＨ１０１－Ａ流通式支架ＣＯＡ２５０ 伸缩式支架ＰｒｏｂＦｉｔＷＣＯＡ４６１?相应的安装附件在极端操作条件下推荐：?自动喷雾清洗系统Ｃｈｅｍｏｃｌｅａｎ 与变送器组成一个特殊的传感器检测系统（ＳＣＳ），自动检测传感器故障，并立即产生报警信息： ?电缆折断或短路?测量值太高或太低 ?传感器钝化，如不管介质中氧含量如何变，测量值无变化或仅有非常迟缓的变化 ?报警信息与变送器有关?无需零点标定 ?采用变送器精确自动标定?测量范围下限０．０５ｍｇ／ｌＯ（２０）?大象皮肤般坚固的覆膜 ２℃?传感器与电缆采用ＴＯＰ６８插装头连接 ?最小流量仅为０．００５ｍ／ｓ ?现成的可更换的覆膜和电解液，易于更换 ?最大允许过压１０ｂａｒ ?采用高质量材料，使用时间长 完整的测量系统包括： ?溶解氧传感器ＯｘｙＭａｘＷＣＯＳ４１变送器 ＬｉｑｕｉｓｙｓＭＣＯＭ２２３／２５３－ＤＸ／ＤＳ ＣＯＳ４１

传感器技术习题与答案

传感器技术绪论习题 一、单项选择题 1、下列属于按传感器的工作原理进行分类的传感器是（ B ）。 A. 应变式传感器 B. 化学型传感器 C. 压电式传感器 D. 热电式传感器 2、通常意义上的传感器包含了敏感元件和（ C ）两个组成部分。 A. 放大电路 B. 数据采集电路 C. 转换元件 D. 滤波元件 3、自动控制技术、通信技术、连同计算机技术和（C ），构成信息技术的完整信息链。 A. 汽车制造技术 B. 建筑技术 C. 传感技术 D.监测技术 4、传感器按其敏感的工作原理，可以分为物理型、化学型和（ A ）三大类。 A. 生物型 B. 电子型 C. 材料型 D. 薄膜型 5、随着人们对各项产品技术含量的要求的不断提高，传感器也朝向智能化方面发展，其中，典型的传感器智能化结构模式是（B ）。 A. 传感器＋通信技术 B. 传感器＋微处理器 C. 传感器＋多媒体技术 D. 传感器＋计算机 6、近年来，仿生传感器的研究越来越热，其主要就是模仿人的（D ）的传感器。 A. 视觉器官 B. 听觉器官 C. 嗅觉器官 D. 感觉器官 7、若将计算机比喻成人的大脑，那么传感器则可以比喻为(B )。 A．眼睛 B. 感觉器官 C. 手 D. 皮肤 8、传感器主要完成两个方面的功能：检测和（D ）。 A. 测量 B. 感知 C. 信号调节 D. 转换 9、传感技术与信息学科紧密相连，是（C ）和自动转换技术的总称。 A. 自动调节 B. 自动测量 C. 自动检测 D. 信息获取 10、以下传感器中属于按传感器的工作原理命名的是（ A ） A．应变式传感器B．速度传感器 C．化学型传感器D．能量控制型传感器 二、多项选择题 1、传感器在工作过程中，必须满足一些基本的物理定律，其中包含（ABCD）。 A. 能量守恒定律 B. 电磁场感应定律 C. 欧姆定律 D. 胡克定律 2、传感技术是一个集物理、化学、材料、器件、电子、生物工程等学科于一体的交叉学科，涉及（ABC ）等多方面的综合技术。 A. 传感检测原理 B. 传感器件设计 C. 传感器的开发和应用 D. 传感器的销售和售后服务 3、目前，传感器以及传感技术、自动检测技术都得到了广泛的应用，以下领域采用了传感技术的有：（ABCD ）。 A. 工业领域 B. 海洋开发领域 C. 航天技术领域 D. 医疗诊断技术领域 4、传感器有多种基本构成类型，包含以下哪几个（ABC ）？ A. 自源型 B. 带激励型 C. 外源型 D. 自组装型 5、下列属于传感器的分类方法的是：（ABCD ） A. 按输入量分 B. 按工作原理分 C. 按输出量分 D. 按能量变换关系分 6、下列属于传感器的分类方法的是：（ABCD ） A. 按输入量分 B. 按工作原理分 C. 按构成分 D. 按输出量分 7、下列属于传感器的分类方法的是：（ABCD ） A. 按基本效应分 B. 按工作原理分 C. 按构成分 D. 按输出量分

6-3分段线性化方法

§6-3 分段线性化方法 非线性电路的分析计算是复杂的，往往只能求得近似解。对于一些伏一安关系不能用简单函数关系表示的非线性电阻电路，我们可以近似地利用一些直线来逼近它的伏一安关系曲线，将它的伏一安关系曲线粗略地用几段折线表示，而这些折线都可以写出它所对应的伏一安关系函数，而且都是一次的线性函数。所以这种方法叫做分段线性化方法。分段线性化的好处在于可以建立起完备的电路近似方程求得近似解。 例如，一个二极管的伏一安关系为：可以用折线BOA来近似表示，当电压反向时，二极管电流近于零，当加正向电压时，相当于一个线性电阻。

每一段折线对应于电压（电流）都有一个范围，称为对应的适用区间（工作区间）。 在每段折线对应的适用区间内，可以写出折线所对应的伏一安关系的一次函数方程（线性方程）。 图(b)的分段线性化等效电路： 图（c）的分段线性化等效电路：

其分段线性化等效电路：

若折线延伸不过原点，如图所示 I 区间],(B u -∞，i R u u 11+-= 其中 B B i u u R 1 1+=)0(1>u II 区间),[+∞B u ，i R u u 22+= 其中 B B i u u R 2 2-= 由折线伏一安关系式，可以作出各区间相应的等效电路。 I 区间：

各区间的等效电路相当于一个代维南等效电路，当然也可以相应地用诺顿等效电路的形式表示。 例 1 非线性电阻的伏安特性如图所示，且0>u ，求：u 、i 解： V u OC 1=，A i SC 2 3= Ω==∴3 2 0SC OC i u R

设非线性电阻工作在第一段，其等效电路为 A i 313 21-=-= 由于其没有落在相应的线段1上，它不是电路的解。 再设非线性电阻工作在第二段，其等效电路为 A i 6.013 22 1-=+-= ，V i u 4.112=?+=

提高传感器线性度的方法与分析

2013 - 2014学年第2学期 题目：提高传感器线性度的方法与分析 专业：电气工化 班级： 1 姓名： 指导教师：江春红 成绩： 电气工程系

提高传感器线性度的方法与分析 摘要：本文介绍了传感器及其定义、特性、线性度等参数，探讨了提高传感器最重要的参数线性度的方法并进行了分析。传感器的线性度参数对传感器的灵敏度有重要影响，研究传感器的线性度及其提高方法对系统应用来讲具有重要意义。关键词：传感器；灵敏度；线性度；拟合 1引言 随着国内传感器检测技术的发展，各种传感器被广泛的的应用于社会生活的方方面面。基于传感器技术的信息技术已经成为推动科学技术和国民经济高速发展的关键技术。传感器作为各种信息（各种物理量、化学量、生物量等）感知、采集的功能器件，已经越来越广泛地应用到国民经济的各个领域，特别是在自动检测和自动控制领域，传感器更是必不可少的重要工具[1]。传感器作为信息采集的首要部件，是实现自动测量和自动控制的主要环节，是现代自动测量和自动控制的主要环节，是现代信息产业的源头和重要组成部分。因此，如何提高传感器测量技术的精确度，提高传感器功能器件的高稳定性和可靠性，是确保信息准确获取的可靠保证。 2 传感器线性度的定义和分类 传感器的线性度、重复性、回差（或称迟滞、迟后）及灵敏度是衡量传感器静态特性的最重要的几个指标。本文从线性度方面展开讨论和分析。 传感器的线性度是描述传感器静态特性的一个重要指标，以被测输入量处于稳定状态为前提。线性度又称非线性，表征传感器输出—输入校准曲线（或平均校准曲线）与所选定的作为工作直线的拟合直线之间的偏离程度。

通常情况下，传感器的实际静态特性输出是条曲线而非直线。在实际工作中，为使仪表具有均匀刻度的读数，常用一条拟合直线近似地代表实际的特性曲线、线性度（非线性误差）就是这个近似程度的一个性能指标，如图2-1所示。拟合直线的选取有多种方法。如将零输入和满量程输出点相连的理论直线作为拟合直线；或将与特性曲线上各点偏差的平方和为最小的理论直线作为拟合直线，此拟合直线称为最小二乘法拟合直线。 在一些文献中，传感器的线性度是一致性的一种特殊形式，即当规定曲线为一条直线时，我们常常就把一致性称作为线性度。 为了与一致性术语相统一，故现在常常用线性度这一术语替代非线性这一术语（特别是在正式的文字中）。然而，传感器进行测量时总是伴随着误差，用数据来描述校准曲线与规定直线的偏离程度（即偏差）比用数据来描述校准曲线与规定直线的吻合程度显得更加直观，故现在人们仍然习惯于用非线性这一术语来描述和表征传感器的输入—输出特性。 线性度根据校准曲线定义的不同，又分为独立线性度、端基线性度和零基线性度。 2.1 独立线性度 独立线性度的曲线可以调整到接近规定的直线，使最大偏差为最小时的吻合程度。独立线性度曲线如图2-2所示。在国外，人们常常把独立线性度称作最佳拟合直线。 2.2 端基线性度

溶解氧传感器技术指标

溶氧测控仪设计说明 一、用途 该设备用于水产养殖业，控制鱼塘增氧机的启动和停止。 二、性能指标 1、显示方式：数码管LED显示 2、量程范围：溶氧0~20mg温度：0~40℃ 3、工作环境：0~45℃，相对湿度小于100RH 4、工作电源：220V 5、温度补偿：0~40℃ 6、输出接点：2路，接点容量：10A/AC250V

三、溶解氧传感器技术指标 测量原理：酸性电解质原电池 稳定性：≤2% 重复性：≤2% 响应时间：≤30S 温度补偿：0～40℃ 残余电压：≤5m V 输出阻抗：14MΩ 外形：ф2×15cm,或定制 使用寿命：2年 测量范围：0～20mg 输出信号：0~100mv 传感器接线方法：1、蓝色线信号输出正，黑色线信号输出负，棕色线和黄色线是温度电阻 2、航空插头的1脚信号输出正，2脚信号输出负，3脚和4脚是温度电阻 3、温度传感器的型号为：BW1745 配置零氧水：用随货配带的除氧剂，按每升1克的比例配置。用户在实际操作时，用水杯倒入200毫升水，加入所配带的除氧剂的五分之一即可，搅动使试剂融化即可。（零点校正）传感器的维护：传感器不使用要放到清水里浸泡着，以防传感器液仓电解液干涸。

四、硬件及软件设计 1、采集一路溶氧传感器的信号输入0~20mg对应0~100mV，和一路0～40℃温度补偿。 两路信号经CD4051切换后，再经过LM331进行V/F转换为0~5KHZ的频率信号 送给SM8952A的T0计数器。 2、两路继电器输出 3、数码管LCD显示，由SM8952直接控制 4、四个按键 5、无通讯 6、采用外部看门狗 7、溶氧参数要求可以设置定值，一个上限，一个下限，可修改。达到下限启动增氧机， 达到上限停止增氧机。 8、溶氧信号采用两点校准：零点校准和满点校准 9、如信号输入端的信号悬空、断线、或异常（即不在0~100mV的范围之内）时，应 启动出口。

传感器线性度的概念及表示方法

传感器线性度的概念及表示方法 1传感器线性度的概念 线性度是描述传感器静态特性的一个重要指标，以被测输入量处于稳定状态为前提。 线性度又称非线性，表征传感器输出—输入校准曲线（或平均校准曲线）与所选定的作为工作直线的拟合直线之间的偏离程度。这一指标通常以相对误差表示如下。 %100.max ??±=S F L y L ξ （1） 式中：max L ?——输出平均校准曲线与拟合直线间的最大偏差； S F y .——理论满量程输出。 由式（1）可见，拟合直线是获得相应的线性度的基础，选择的拟合直线不同，max L ?不同，计算所得的线性度数值也就不同。 2线性度表示方法 线性度表示方法很多，一般常用的有以下四种方法。 2.1理论直线法 理论直线法是以传感器的理论特性直线作为拟合直线，与传感器被测输出值无关。 例如：在一个标准大气压力试验条件下，设定被测温度传感器下限值为0℃，上限值为100℃，以测量范围为0℃～100℃的二等标准水银温度计作为标准计量器具，不管温度标定试验级数如何确定，均以标准水银温度计示值作为拟合直线，即试验各温度测试点温度传感器计算温度值均直接与该测试点标准水银温度计示值进行比较，从中获取max L ?，max L ?值即为被测温度传感器线性误差，暂名之以“理论线性度”。理论直线法示意见图1。 图1 理论直线法示意图 0 y x

2.2最佳直线法 通过图解法或计算机辅助解算，获得一条“最佳直线”，使得传感器正反行程校准曲线相对于该直线的正、负偏差相等且最小，如图2所示。由此所得的线性度称为“独立线性度”。 2.3端点直线法 以传感器校准曲线两端点间的连线作为拟合直线，这种方法可为称之为端点直线法，端基直线法，相应地线性度称之为端点线性度或端基线性度。端点直线法示意见图3。 图3 端点直线法示意图 端点直线法拟合直线方程为： kx b y += （2） 2.4最小二乘直线法 利用最小二乘原理获取拟合直线的方法称为最小二乘直线法。这种方法的基本原理是使传感器校准数据的残差的平方和最小。 最小二乘法拟合直线以式（2）表示，设定传感器校准测试点为n ，第i 个标准数据i y 的残差i ?为： )(i i i kx b y +-=? （3） 按最小二乘法原理，应使∑=?n i i 12 最小。因此，以∑=?n i i 12 分别对b 和k 求一阶偏0 x y 0

溶解氧传感器适用范围

PC-802型溶解氧电极说明书 溶解氧传感器适用范围： PC-802型溶解氧传感器具有较高的稳定性和可靠性，可在恶劣环境中使用，维护量也较小，适用于城市污水处理、工业废水处理、水产养殖和环境监测等领域的溶解氧连续测定。以下为PC-802型溶解氧的技术指标。 电极外型

（1）将电极置于垂直位置，拧下电极保护套(见图左)。 （2）拧下电极膜头部件(电极膜头部件盖见图中))。 （3）用蒸馏水冲洗电极内芯并用棉纸擦干,电极使用一段时间后，如发现电极内芯银环发黑，可用1000目以上的细砂纸擦亮(见图右)。 （4）将电解液倒入新的膜头部件中(约三分之二体积)，小心地将膜头部件旋入电极内芯，旋进时采用”进二退一”的方法逐步使薄膜逐渐贴紧黄金电极表面。拧电极膜头部件时请注意：应该慢慢地旋紧，避免膜头部件内多余的电解液无法及时排出而使金电极表面的膜鼓起甚至把膜撑破;也可能影响传感器响应时间及零氧值. （5）每次换膜或换电解液后，电极需重新极化和校准。 （6）电极极化：电极连接到仪器上后，连续通电2小时以上，即为极化，电极极化后才能进行标定。 2．溶解氧电极的接线 具体接线见下表 3．电极维护 仪器测量值的正确与否，和测量电极有极大的关系，因此，在整个测量系统中，测量电极的维护是个重点。 （1）如发现整个测量系统响应时间长、膜破裂、无氧介质中电流增大等等，就需要进行更换膜、更换电解液的维护工作。更换膜、电解液的维护工作每六个月进行一次，氧电极更换膜、电解液的操作方法见图1。每次换膜或换电解液后，电极需重新极化和校准。 （2）金阴极的处理 氧电极使用一段时间后，金阴极表面如出现少量褐色，须取下膜架，蒸馏水清洗擦干后用005号以上金相砂纸轻轻磨擦黄金表面，进行抛光处理。抛光后，用蒸馏水冲洗干净安装膜架。 （3）电极膜表面清洗：抗污染特氟隆膜如被沾污，可用纱布沾少量稀洗涤剂轻轻檫洗，或安装喷水流清洗装置,自动定时对溶解氧测量电极膜表面进行清洗。

传感器课后答案解析

第1章概述 1.什么是传感器？ 传感器定义为能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件和装置，通常由敏感元件和转换元件组成。 1.2传感器的共性是什么？ 传感器的共性就是利用物理规律或物质的物理、化学、生物特性，将非电量（如位移、速度、加速度、力等）输入转换成电量（电压、电流、电容、电阻等）输出。 1.3传感器由哪几部分组成的？ 由敏感元件和转换元件组成基本组成部分，另外还有信号调理电路和辅助电源电路。 1.4传感器如何进行分类？ （1）按传感器的输入量分类，分为位移传感器、速度传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。（2）按传感器的输出量进行分类，分为模拟式和数字式传感器两类。（3）按传感器工作原理分类，可以分为电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器、磁敏式传感器、热电式传感器、光电式传感器等。（4）按传感器的基本效应分类，可分为物理传感器、化学传感器、生物传感器。（5）按传感器的能量关系进行分类，分为能量变换型和能量控制型传感器。（6）按传感器所蕴含的技术特征进行分类，可分为普通型和新型传感器。 1.5传感器技术的发展趋势有哪些？ （1）开展基础理论研究（2）传感器的集成化（3）传感器的智能化（4）传感器的网络化（5）传感器的微型化 1.6改善传感器性能的技术途径有哪些？ （1）差动技术（2）平均技术（3）补偿与修正技术(4)屏蔽、隔离与干扰抑制 (5)稳定性处理 第2章传感器的基本特性 2.1什么是传感器的静态特性？描述传感器静态特性的主要指标有哪些？ 答：传感器的静态特性是指在被测量的各个值处于稳定状态时，输出量和输入量之间的关系。主要的性能指标主要有线性度、灵敏度、迟滞、重复性、精度、分辨率、零点漂移、温度漂移。 2.2传感器输入-输出特性的线性化有什么意义？如何实现其线性化？ 答：传感器的线性化有助于简化传感器的理论分析、数据处理、制作标定和测试。常用的线性化方法是：切线或割线拟合，过零旋转拟合，端点平移来近似，多数情况下用最小二乘法来求出拟合直线。 2.3利用压力传感器所得测试数据如下表所示，计算其非线性误差、迟滞和重复性误差。设压力为0MPa 时输出为0mV,压力为0.12MPa时输出最大且为16.50mV. 非线性误差略 正反行程最大偏差?Hmax=0.1mV，所以γH=±?Hmax0.1100%=±%=±0.6%YFS16.50 重复性最大偏差为?Rmax=0.08，所以γR=±?Rmax0.08=±%=±0.48%YFS16.5 2.4什么是传感器的动态特性？如何分析传感器的动态特性？ 传感器的动态特性是指传感器对动态激励（输入）的响应（输出）特性，即输出对随时间变化的输入量的响应特性。 传感器的动态特性可以从时域和频域两个方面分别采用瞬态响应法和频率响应法来分析。瞬态响应常采用阶跃信号作为输入，频率响应常采用正弦函数作为输入。

溶解氧传感器的作用分析

溶解氧传感器的作用分析 溶解氧传感器是一种用于测量氧气在水中的溶解量的传感设备，水中溶解氧浓度的连续测量在水处理领域起着以下几点重要的作用： 1、污水处理厂活性污泥池中氧的测量和调节以便在生物降解过程中达到高效。 2、水文监测测量河流、湖泊、海洋中氧含量，指示水的质量。 3、水处理：氧含量测量，如饮用水中检测状态（氧气丰富/腐蚀预防等）。 4、鱼塘：氧含测量和调节以便维持最佳的生态和生长条件。 氧在水中的溶解度取决于温度、压力和水中溶解的盐。溶解氧分析仪传感器是由金电极（阴极）和银电极（阳极）及氯化钾或氢氧化钾电解液组成，氧通过膜扩散进入电解液与金电极和银电极构成测量回路。当给溶解氧分析仪电极加上0.6～0.8V 的极化电压时，氧通过膜扩散，阴极释放电子，阳极接受电子，产生电流，整个反应过程为：阳极Ag+ClAgCl+2e- 阴极O2+2H2O+4e4OH- 根据法拉第定律：流过溶解氧分析仪电极的电流和氧分压成正比，在温度不变的情况下电流和氧浓度之间呈线性关系。 目前国内本土品牌中并没质量特别好的溶解氧传感器，比较好的是由日本FIGARO公司生产的溶解氧传感器- KDS-25B，汤浅溶解氧传感器KDS-25B是一款独特的原电池式传感器，是专门为水质控制而开发的。这款溶解氧传感器最显著的特点就是，使用寿命长，不受CO2影响。 KDS-25B 使用特殊酸性电解液，阴极采用惰性金属金，阳极采用金属铅，氧气以扩散的方式通过氟树脂膜参与氧化还原反应，构成一种氧铅蓄电池，然后由内部电阻将氧化还原反应产生的电流转化成电压输出。产生的电流与溶解氧的浓度成正比，严格地来说是与氧分压成正比（溶解氧含量越高，透过氟树脂膜参与反应的氧分子越多），KDS-25B是环境监测、水质检测的理想传感器之一。

传感器的主要知识点

绪论 一、传感器的定义、组成、分类、发展趋势 能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件构成。 如果传感器信号经信号调理后，输出信号为规定的标准信号（0~10mA,4~20mA;0~2V,1~5V;…），通常称为变送器， 分类： 按照工作原理分，可分为：物理型、化学型与生物型三大类。物理型传感器又可分为物性型传感器和结构型传感器。 按照输入量信息： 按照应用范围： 传感器技术: 是关于传感器的研究、设计、试制、生产、检测和应用的综合技术. 发展趋势: 一是开展基础研究，探索新理论，发现新现象，开发传感器的新材料和新工艺；二是实现传感器的集成化、多功能化与智能化。 1．发现新现象； 2．发明新材料； 3．采用微细加工技术； 4．智能传感器； 5．多功能传感器； 6．仿生传感器。 二、信息技术的三大支柱

现在信息科学（技术）的三大支柱是信息的采集、传输与处理技术，即传感器技术、通信技术和计算机技术。 课后习题 1、什么叫传感器，它由哪几部分组成？它们的作用与相互关系？ 传感器(transducer/sensor)：能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置（国标GB7665—2005）。通常由敏感元件和转换元件组成。 敏感元件：指传感器中能直接感受或响应被测量并输出与被测量成确定关系的其他量(一般为非电量)部分。 转换元件：指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的可用输出信号(一般为电信号)部分。 信号调理电路(Transduction circuit) ：由于传感器输出电信号一般较微弱，而且存在非线性和各种误差，为了便于信号处理，需配以适当的信号调理电路，将传感器输出电信号转换成便于传输、处理、显示、记录和控制的有用信号。 第一章传感器的一般特性 1.传感器的基本特性 动态特性静态特性 2.衡量传感器静态特性的性能指标 （1）测量范围、量程 （2）线性度 传感器静态特性曲线及其获得的方法

【CN209821181U】一种溶解氧传感器试验装置【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920409782.2 (22)申请日 2019.03.28 (73)专利权人 江苏核电有限公司 地址 222000 江苏省连云港市连云区宿城 街道核电南路9000号 (72)发明人 常家强　刘翔　张建忠　赵东海　 张宇　石岩　梁雨晨　洪远进　 王振久　童庆平　毛陆峰　孙哲　 何逵兴　张翔宇　温继胜　尚辉　 (74)专利代理机构 核工业专利中心 11007 代理人 闫兆梅 (51)Int.Cl. G01N 33/18(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 (54)实用新型名称 一种溶解氧传感器试验装置 (57)摘要 本实用新型属于核电站汽水系统溶解氧技 术领域，具体涉及一种溶解氧传感器试验装置包 括：仪表流通池、流量调节阀、流量计、表盘式正 负压力表、背压调节阀和取样管线接口；所述取 样管线接口一端通过软管与一回路取样系统进 行连接，所述取样管线接口另一端通过不锈钢管 由下至上依次连接流量调节阀、流量计和表盘式 正负压力表；所述流量计和表盘式正负压力表之 间还连接有仪表流通池；所述仪表流通池的一端 还连接有背压调节阀。本实用新型装置能够模拟 溶解氧传感器的各种测量条件，从而确定传感器 的最佳工作状态，同时在传感器出现故障时，能 够快速判断传感器的工作性能，确定故障根本原 因， 有效缩短缺陷处理时间。权利要求书1页 说明书2页 附图1页CN 209821181 U 2019.12.20 C N 209821181 U

权　利　要　求　书1/1页CN 209821181 U 1.一种溶解氧传感器试验装置，其特征在于，包括：仪表流通池(1)、流量调节阀(2)、流量计(3)、表盘式正负压力表(4)、背压调节阀(5)和取样管线接口(6)；所述取样管线接口(6)一端通过软管与一回路取样系统进行连接，所述取样管线接口(6)另一端通过不锈钢管由下至上依次连接流量调节阀(2)、流量计(3)和表盘式正负压力表(4)；所述流量计(3)和表盘式正负压力表(4)之间还连接有仪表流通池(1)；所述仪表流通池(1)的一端还连接有背压调节阀(5)。 2.如权利要求1所述的一种溶解氧传感器试验装置，其特征在于：所述取样管线接口(6)为宝塔口快装接头，取样管线接口(6)与一回路取样系统连接方式还包括卡套连接。 2