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            MTS傳感器主要分類與特點

            時間:2016-8-22閱讀:916
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            MTS傳感器主要分類與特點
            按用途
            壓力敏和力敏MTS傳感器、位置MTS傳感器、液位MTS傳感器、能耗MTS傳感器、速度MTS傳感器、加速度MTS傳感器、射線輻射MTS傳感器、熱敏MTS傳感器。
            按原理
            振動MTS傳感器、濕敏MTS傳感器、磁敏MTS傳感器、氣敏MTS傳感器、真空度MTS傳感器、生物MTS傳感器等。
            按輸出信
            模擬MTS傳感器:將被測量的非電學量轉(zhuǎn)成模擬電信。
            數(shù)字MTS傳感器:將被測量的非電學量轉(zhuǎn)成數(shù)字輸出信(包括和間接轉(zhuǎn))。
            膺數(shù)字MTS傳感器:將被測量的信量轉(zhuǎn)成頻率信或短周期信的輸出(包括或間接轉(zhuǎn))。
            開關(guān)MTS傳感器:當一個被測量的信達到某個特定的閾值時,MTS傳感器相應地輸出一個設(shè)定的低電平或高電平信。
            按其制造工藝
            集成MTS傳感器是用標準的生產(chǎn)硅基半導體集成電路的工藝技術(shù)制造的。
            通常還將用于初步理被測信的部分電路也集成在同一芯片上。
            薄膜MTS傳感器則是通過沉積在介質(zhì)襯底(基板)上的,相應敏感材料的薄膜形成的。使用混合工藝時,同樣可將部分電路制造在此基板上。
            厚膜MTS傳感器是利用相應材料的漿料,涂覆在陶瓷基片上制成的,基片通常是Al2O3制成的,然后進行熱理,使厚膜成形。
            陶瓷MTS傳感器采用標準的陶瓷工藝或其某種變種工藝(溶膠、凝膠等)生產(chǎn)。
            完成適當?shù)念A備性操作之后,已成形的元件在高溫中進行燒結(jié)。厚膜和陶瓷MTS傳感器這二種工藝之間有許多共同特性,在某些方面,可以認為厚膜工藝是陶瓷工藝的一種變型。
            每種工藝技術(shù)都有自己的優(yōu)點和不足。由于研究、開發(fā)和生產(chǎn)所需的資本投入較低,以及MTS傳感器參數(shù)的高穩(wěn)定性等原因,采用陶瓷和厚膜MTS傳感器比較合理。
            按測量目
            物理型MTS傳感器是利用被測量物質(zhì)的某些物理性質(zhì)發(fā)生明顯變化的特性制成的。
            化學型MTS傳感器是利用能把化學物質(zhì)的成分、濃度等化學量轉(zhuǎn)化成電學量的敏感元件制成的。
            生物型MTS傳感器是利用各種生物或生物物質(zhì)的特性做成的,用以檢測與識別生物體內(nèi)化學成分的MTS傳感器。
            按其構(gòu)成
            基本型MTS傳感器:是一種zui基本的單個變裝置。
            組合型MTS傳感器:是由不同單個變裝置組合而構(gòu)成的MTS傳感器。
            應用型MTS傳感器:是基本型MTS傳感器或組合型MTS傳感器與其他機構(gòu)組合而構(gòu)成的MTS傳感器。
            按作用形式
            按作用形式可分為主動型和被動型MTS傳感器。
            主動型MTS傳感器又有作用型和反作用型,此種MTS傳感器對被測對象能發(fā)出一定探測信,能檢測探測信在被測對象中所產(chǎn)生的變化,或者由探測信在被測對象中產(chǎn)生某種效應而形成信。檢測探測信變化方式的稱為作用型,檢測產(chǎn)生響應而形成信方式的稱為反作用型。雷達與無線電頻率范圍探測器是作用型實例,而光聲效應分析裝置與激光分析器是反作用型實例。
            被動型MTS傳感器只是接收被測對象本身產(chǎn)生的信,如紅外輻射溫度計、紅外攝像裝置等。
            主要特性編輯
            MTS傳感器靜態(tài)
            MTS傳感器的靜態(tài)特性是指對靜態(tài)的輸入信,MTS傳感器的輸出量與輸入量之間所具有相互關(guān)系。因為這時輸入量和輸出量都和時間無關(guān),所以它們之間的關(guān)系,即MTS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MTS傳感器靜態(tài)特性的主要參數(shù)有:線性度、靈敏度、遲滯、重復性、漂移等。
            線性度:指MTS傳感器輸出量與輸入量之間的實際關(guān)系曲線偏離擬合直線的程度。定義為在全量程范圍內(nèi)實際特性曲線與擬合直線之間的zui大偏差值與滿量程輸出值之比。
            靈敏度:靈敏度是MTS傳感器靜態(tài)特性的一個重要指標。其定義為輸出量的增量與引起該增量的相應輸入量增量之比。用S表示靈敏度。
            遲滯:MTS傳感器在輸入量由小到大(正行程)及輸入量由大到?。ǚ葱谐蹋┳兓陂g其輸入輸出特性曲線不重合的現(xiàn)象成為遲滯。對于同一大小的輸入信,MTS傳感器的正反行程輸出信大小不相等,這個差值稱為遲滯差值。
            重復性:重復性是指MTS傳感器在輸入量按同一方向作全量程連續(xù)多次變化時,所得特性曲線不一致的程度。
            漂移:MTS傳感器的漂移是指在輸入量不變的情況下,MTS傳感器輸出量隨著時間變化,此現(xiàn)象稱為漂移。產(chǎn)生漂移的原因有兩個方面:一是MTS傳感器自身結(jié)構(gòu)參數(shù);二是周圍環(huán)境(如溫度、濕度等)。
            分辨力:當MTS傳感器的輸入從非零值緩慢增加時,在超過某一增量后輸出發(fā)生可觀測的變化,這個輸入增量稱MTS傳感器的分辨力,即zui小輸入增量。
            閾值:當MTS傳感器的輸入從零值開始緩慢增加時,在達到某一值后輸出發(fā)生可觀測的變化,這個輸入值稱MTS傳感器的閾值電壓。
            MTS傳感器動態(tài)
            所謂動態(tài)特性,是指MTS傳感器在輸入變化時,它的輸出的特性。在實際工作中,MTS傳感器的動態(tài)特性常用它對某些標準輸入信的響應來表示。這是因為MTS傳感器對標準輸入信的響應容易用實驗方法求得,并且它對標準輸入信的響應與它對任意輸入信的響應之間存在一定的關(guān)系,往往知道了前者就能推定后者。zui常用的標準輸入信有階躍信和正弦信兩種,所以MTS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,MTS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實際的特性曲線、線性度(非線性)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。
            靈敏度
            靈敏度是指MTS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MTS傳感器的輸出和輸入之間顯線性關(guān)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MTS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MTS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。
            分辨率
            分辨率是指MTS傳感器可感受到的被測量的zui小變化的能力。也就是說,如果輸入量從某一非零值緩慢地變化。當輸入變化值未超過某一數(shù)值時,MTS傳感器的輸出不會發(fā)生變化,即MTS傳感器對此輸入量的變化是分辨不出來的。只有當輸入量的變化超過分辨率時,其輸出才會發(fā)生變化。
            通常MTS傳感器在滿量程范圍內(nèi)各點的分辨率并不相同,因此常用滿量程中能使輸出量產(chǎn)生階躍變化的輸入量中的zui大變化值作為衡量分辨率的指標。上述指標若用滿量程的百分比表示,則稱為分辨率。分辨率與MTS傳感器的穩(wěn)定性有負相相關(guān)性。

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