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MTS傳感器主要分類(lèi)與特點(diǎn)

更新時(shí)間:2016-08-22   點(diǎn)擊次數(shù):977次

MTS傳感器主要分類(lèi)與特點(diǎn)
按用途
壓力敏和力敏MTS傳感器、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(xiàn)輻射MTS傳感器、熱敏MTS傳感器。
按原理
振動(dòng)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(cè)量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)成模擬電信。
數(shù)字MTS傳感器:將被測(cè)量的非電學(xué)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(cè)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(kāi)關(guān)MTS傳感器:當(dāng)個(gè)被測(cè)量的信達(dá)到某個(gè)特定的閾值時(shí),MTS傳感器相應(yīng)地輸出個(gè)設(shè)定的低電平或電平信。
按其制造工藝
集成MTS傳感器是用標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)硅基半導(dǎo)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(cè)信的部分電路也集成在同芯片上。
薄膜MTS傳感器則是通過(guò)沉積在介質(zhì)襯底(基板)上的,相應(yīng)敏感材料的薄膜形成的。使用混合工藝時(shí),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(yīng)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(jìn)行熱理,使厚膜成形。
陶瓷MTS傳感器采用標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)?shù)念A(yù)備性操作之后,已成形的元件在溫中進(jìn)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,在某些面,可以認(rèn)為厚膜工藝是陶瓷工藝的種變型。
每種工藝技術(shù)都有自己的優(yōu)點(diǎn)和不足。由于研究、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)所需的資本投入較低,以及MTS傳感器參數(shù)的穩(wěn)定性等原因,采用陶瓷和厚膜MTS傳感器比較合理。
按測(cè)量目
物理型MTS傳感器是利用被測(cè)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(xué)型MTS傳感器是利用能把化學(xué)物質(zhì)的成分、濃度等化學(xué)量轉(zhuǎn)化成電學(xué)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(cè)與識(shí)別生物體內(nèi)化學(xué)成分的MTS傳感器。
按其構(gòu)成
基本型MTS傳感器:是種zui基本的單個(gè)變裝置。
組合型MTS傳感器:是由不同單個(gè)變裝置組合而構(gòu)成的MTS傳感器。
應(yīng)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(jī)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(dòng)型和被動(dòng)型MTS傳感器。
主動(dòng)型MTS傳感器又有作用型和反作用型,此種MTS傳感器對(duì)被測(cè)對(duì)象能發(fā)出定探測(cè)信,能檢測(cè)探測(cè)信在被測(cè)對(duì)象中所產(chǎn)生的變化,或者由探測(cè)信在被測(cè)對(duì)象中產(chǎn)生某種效應(yīng)而形成信。檢測(cè)探測(cè)信變化的稱(chēng)為作用型,檢測(cè)產(chǎn)生響應(yīng)而形成信的稱(chēng)為反作用型。雷達(dá)與無(wú)線(xiàn)電頻率范圍探測(cè)器是作用型實(shí)例,而光聲效應(yīng)分析裝置與激光分析器是反作用型實(shí)例。
被動(dòng)型MTS傳感器只是接被測(cè)對(duì)象本身產(chǎn)生的信,如紅外輻射溫度計(jì)、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(duì)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?yàn)檫@時(shí)輸入量和輸出量都和時(shí)間無(wú)關(guān),所以它們之間的關(guān)系,即MTS傳感器的靜態(tài)特性可用個(gè)不含時(shí)間變量的代數(shù)程,或以輸入量作橫坐標(biāo),把與其對(duì)應(yīng)的輸出量作縱坐標(biāo)而畫(huà)出的特性曲線(xiàn)描述。表征MTS傳感器靜態(tài)特性的主要參數(shù)有:線(xiàn)性度、靈敏度、遲滯、重復(fù)性、漂移等。
線(xiàn)性度:指MTS傳感器輸出量與輸入量之間的實(shí)際關(guān)系曲線(xiàn)偏離擬合直線(xiàn)的程度。定義為在量程范圍內(nèi)實(shí)際特性曲線(xiàn)與擬合直線(xiàn)之間的zui大偏差值與滿(mǎn)量程輸出值之比。
靈敏度:靈敏度是MTS傳感器靜態(tài)特性的個(gè)重要指標(biāo)。其定義為輸出量的增量與引起該增量的相應(yīng)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)及輸入量由大到小(反行程)變化期間其輸入輸出特性曲線(xiàn)不重合的現(xiàn)象成為遲滯。對(duì)于同大小的輸入信,MTS傳感器的正反行程輸出信大小不相等,這個(gè)差值稱(chēng)為遲滯差值。
重復(fù)性:重復(fù)性是指MTS傳感器在輸入量按同向作量程連續(xù)多次變化時(shí),所得特性曲線(xiàn)不致的程度。
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(shí)間變化,此現(xiàn)象稱(chēng)為漂移。產(chǎn)生漂移的原因有兩個(gè)面:是MTS傳感器自身結(jié)構(gòu)參數(shù);二是周?chē)ㄈ鐪囟取穸鹊龋?br />分辨力:當(dāng)MTS傳感器的輸入從非零值緩慢增加時(shí),在超過(guò)某增量后輸出發(fā)生可觀測(cè)的變化,這個(gè)輸入增量稱(chēng)MTS傳感器的分辨力,即zui小輸入增量。
閾值:當(dāng)MTS傳感器的輸入從零值開(kāi)始緩慢增加時(shí),在達(dá)到某值后輸出發(fā)生可觀測(cè)的變化,這個(gè)輸入值稱(chēng)MTS傳感器的閾值電壓。
MTS傳感器動(dòng)態(tài)
所謂動(dòng)態(tài)特性,是指MTS傳感器在輸入變化時(shí),它的輸出的特性。在實(shí)際工作中,MTS傳感器的動(dòng)態(tài)特性常用它對(duì)某些標(biāo)準(zhǔn)輸入信的響應(yīng)表示。這是因?yàn)镸TS傳感器對(duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入信的響應(yīng)易用實(shí)驗(yàn)法求得,并且它對(duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入信的響應(yīng)與它對(duì)任意輸入信的響應(yīng)之間存在定的關(guān)系,往往知道了者就能推定后者。zui常用的標(biāo)準(zhǔn)輸入信有階躍信和正弦信兩種,所以MTS傳感器的動(dòng)態(tài)特性也常用階躍響應(yīng)和頻率響應(yīng)表示。
線(xiàn)性度
通常情況下,MTS傳感器的實(shí)際靜態(tài)特性輸出是條曲線(xiàn)而非直線(xiàn)。在實(shí)際工作中,為使儀表具有均勻刻度的讀數(shù),常用條擬合直線(xiàn)近似地實(shí)際的特性曲線(xiàn)、線(xiàn)性度(非線(xiàn)性)就是這個(gè)近似程度的個(gè)性能指標(biāo)。
擬合直線(xiàn)的選取有多種法。如將零輸入和滿(mǎn)量程輸出點(diǎn)相連的理論直線(xiàn)作為擬合直線(xiàn);或?qū)⑴c特性曲線(xiàn)上各點(diǎn)偏差的平和為zui小的理論直線(xiàn)作為擬合直線(xiàn),此擬合直線(xiàn)稱(chēng)為zui小二乘法擬合直線(xiàn)。
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(duì)輸入量變化△x的比值。
它是輸出輸入特性曲線(xiàn)的斜率。如果MTS傳感器的輸出和輸入之間顯線(xiàn)性關(guān)系,則靈敏度S是個(gè)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(shí),輸出電壓變化為200mV,則其靈敏度應(yīng)表示為200mV/mm。
當(dāng)MTS傳感器的輸出、輸入量的量綱相同時(shí),靈敏度可理解為放大倍數(shù)。
提靈敏度,可得到較的測(cè)量精度。但靈敏度愈,測(cè)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(cè)量的zui小變化的能力。也就是說(shuō),如果輸入量從某非零值緩慢地變化。當(dāng)輸入變化值未超過(guò)某數(shù)值時(shí),MTS傳感器的輸出不會(huì)發(fā)生變化,即MTS傳感器對(duì)此輸入量的變化是分辨不出的。只有當(dāng)輸入量的變化超過(guò)分辨率時(shí),其輸出才會(huì)發(fā)生變化。
通常MTS傳感器在滿(mǎn)量程范圍內(nèi)各點(diǎn)的分辨率并不相同,因此常用滿(mǎn)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(biāo)。上述指標(biāo)若用滿(mǎn)量程的百分比表示,則稱(chēng)為分辨率。分辨率與MTS傳感器的穩(wěn)定性有負(fù)相相關(guān)性。

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