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1、仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.传感器技术及应用传感器技术及应用仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.第第1 1讲：绪讲：绪 论论 第第2 2讲：传感器的输入输出特性讲：传感器的输入输出特性 第第3 3讲：传感器敏感结构的力学特性讲：传感器敏感结构的力学特性 第第4 4讲：几种典型的模拟式传感器讲：几种典型的模拟式传感器 第第5 5讲：谐振式传感器讲：谐振式传感器 第第6 6讲：发展中的传感器新技术讲：
2、发展中的传感器新技术 第第7 7讲：总讲：总 结结课 程 内 容仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.4.1 概 述4.2 电位器式传感器4.3 应变式传感器4.4 压阻式传感器4.5 热电式传感器4.6 电容式传感器4.7 4.7 变磁路传感器变磁路传感器4.8 压电式传感器第第4 4讲：几种典型的模拟式传感器讲：几种典型的模拟式传感器仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.n1 变磁阻式加速度加速度传感器n
3、2 霍尔式振动位移振动位移传感器n3 电涡流式振动位移振动位移传感器及其应用n4 电磁式振动位移振动位移传感器及其应用n5 差动电感式压力压力传感器n6 力平衡伺服式加速度加速度传感器n7 磁电式涡轮流量流量传感器n8 磁栅式位移位移传感器n9 感应同步器式位移位移传感器 4.7.5 典型的变磁路式传感器仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.n1 变磁阻式加速度加速度传感器4.7.5 典型的变磁路式传感器仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & O
4、pto-electro. Eng.振幅和振动频率振幅和振动频率 n2 霍尔式振动位移振动位移传感器4.7.5 典型的变磁路式传感器仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.n3 电涡流式振动位移振动位移传感器及其应用4.7.5 典型的变磁路式传感器仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.n1 变磁阻式加速度加速度传感器n2 霍尔式振动位移振动位移传感器n3 电涡流式振动位移振动位移传感器及其应用n4 电磁式振动位移
5、振动位移传感器及其应用n5 差动电感式压力压力传感器n6 力平衡伺服式加速度加速度传感器n7 磁电式涡轮流量流量传感器n8 磁栅式位移位移传感器n9 感应同步器式位移位移传感器 4.7.5 典型的变磁路式传感器自自 学学仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.4.7.1 电感式变换原理4.7.2 差动变压器式变换元件4.7.3 电涡流式变换原理4.7.4 霍尔效应及元件4.7.5 典型的变磁路式传感器4.7 变磁路式传感器(小结)磁路的特点磁路的特点电电磁磁机械机械作 业：P248，前4题任选2题，后面
6、的任选4题预 习第10章 压电式传感器仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.第第1 1讲：绪讲：绪 论论 第第2 2讲：传感器的输入输出特性讲：传感器的输入输出特性 第第3 3讲：传感器敏感结构的力学特性讲：传感器敏感结构的力学特性 第第4 4讲：几种典型的模拟式传感器讲：几种典型的模拟式传感器 第第5 5讲：谐振式传感器讲：谐振式传感器 第第6 6讲：发展中的传感器新技术讲：发展中的传感器新技术 第第7 7讲：总讲：总 结结课 程 内 容仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School o
7、f Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.4.1 4.1 概概 述述4.2 4.2 电位器式传感器电位器式传感器4.3 4.3 应变式传感器应变式传感器4.4 4.4 压阻式传感器压阻式传感器4.5 4.5 热电式传感器热电式传感器4.6 电容式传感器4.7 变磁路传感器4.8 压电式传感器变电阻变电阻式传感器Resistance transducer第第4 4讲：几种典型的模拟式传感器讲：几种典型的模拟式传感器仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.4.1 4.1 概概 述
8、述4.2 电位器式传感器4.3 应变式传感器4.4 压阻式传感器4.5 热电式传感器4.6 4.6 电容式传感器电容式传感器4.7 4.7 变磁路传感器变磁路传感器4.8 压电式传感器变电抗变电抗式传感器Reactance transducer第第4 4讲：几种典型的模拟式传感器讲：几种典型的模拟式传感器仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.4.1 4.1 概概 述述4.2 4.2 电位器式传感器电位器式传感器4.3 4.3 应变式传感器应变式传感器4.4 4.4 压阻式传感器压阻式传感器4.5 4.
9、5 热电式传感器热电式传感器4.6 4.6 电容式传感器电容式传感器4.7 4.7 变磁路传感器变磁路传感器4.8 压电式传感器变阻抗变阻抗式传感器Impedance transducer第第4 4讲：几种典型的模拟式传感器讲：几种典型的模拟式传感器仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.4.1 4.1 概概 述述4.2 电位器式传感器4.3 应变式传感器4.4 压阻式传感器4.5 热电式传感器4.6 电容式传感器4.7 变磁路传感器4.8 4.8 压电式传感器压电式传感器功能材料类第第4 4讲：几种典
10、型的模拟式传感器讲：几种典型的模拟式传感器仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.4.1 概 述4.2 电位器式传感器4.3 应变式传感器4.4 压阻式传感器4.5 热电式传感器4.6 电容式传感器4.7 变磁路传感器4.8 4.8 压电式传感器压电式传感器 (Piezoelectric transducer)(Piezoelectric transducer)第第4 4讲：几种典型的模拟式传感器讲：几种典型的模拟式传感器仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru.
11、Sci. & Opto-electro. Eng.压压 电电 特特 性性 ？机械能机械能电电 能能4.8 压电式传感器压电效应压电效应正压电效应正压电效应逆压电效应逆压电效应仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng. 4.8 压电式传感器Ultrasound Scanner仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.4.8.1 石英晶体4.8.2 压电陶瓷4.8.3 聚偏二氟乙烯4.8.4 压电换能元件的等效电路4.8
12、.5 压电换能元件的信号转换电路4.8.6 压电式传感器的抗干扰问题4.8.7 典型的压电式传感器4.8 压电式传感器石英谐振器仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.4.8.1 石英晶体n 石英晶体的压电机理n 石英晶体的压电常数n 石英晶体几何切型的分类n 石英晶体的性能n 石英压电谐振器的热敏感性仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.光光(z)(z)机机(y)(y)电电(x)(x)4.8.1 石英晶体n
13、石英晶体的压电机理仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.4.8.1 石英晶体n 石英晶体的压电机理仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.4.8.1 石英晶体n 石英晶体的压电机理仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.应力张量应力张量电荷张量电荷张量左旋石英晶体取正号；右旋石英晶体取负号左旋石英晶体取正号；右旋石英晶体
14、取负号厚度变形厚度变形/ /长度变形长度变形/ /面剪切变形面剪切变形/ /厚度剪切变形厚度剪切变形 4.8.1 石英晶体n 石英晶体的压电机理n 石英晶体的压电常数仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.X X切族切族 Y Y切族切族 4.8.1 石英晶体n 石英晶体的压电机理n 石英晶体的压电常数n 石英晶体几何切型的分类仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.压电特性非常稳定，但比较弱；压电特性非常稳定，但
15、比较弱；温度特性和长期稳定性非常好；温度特性和长期稳定性非常好；固有频率高，动态响应好；固有频率高，动态响应好；机械强度高，绝缘性能好，迟滞小，重复性好。机械强度高，绝缘性能好，迟滞小，重复性好。 4.8.1 石英晶体n 石英晶体的压电机理n 石英晶体的压电常数n 石英晶体几何切型的分类n 石英晶体的性能仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.石英温度传感器石英温度传感器 4.8.1 石英晶体n 石英晶体的压电机理n 石英晶体的压电常数n 石英晶体几何切型的分类n 石英晶体的性能n 石英压电谐振器的热敏
16、感性谐振频率与温度的关系热灵敏系数Ct正确选择切型和工作模式 仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.4.8.1 石英晶体4.8.2 压电陶瓷4.8.3 聚偏二氟乙烯4.8.4 压电换能元件的等效电路4.8.5 压电换能元件的信号转换电路4.8.6 压电式传感器的抗干扰问题4.8.7 典型的压电式传感器压电元件4.8 压电式传感器 压电换能器仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.n 压电陶瓷的压电机理n 压电陶瓷的压电常数n 常用压电陶瓷4.8.2 石英陶瓷仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.压电陶瓷：人工合成的多晶压电材料 n 压电陶瓷的压电机理4.8.2 石英陶瓷仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Ins
