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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.最最 新新 信信 息息国防科学技术大学日前成功研制出一种手指静脉特征识别认证系统，经测试“识假率”可低至十万分之一。目前该研究已取得5项国家发明专利授权，打破了日、韩等国的技术垄断. 静脉识别：开启“后指纹”时代仪器科学
2、与光电工程学院仪器科学与光电工程学院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部分：绪部分：绪 论论第第2 2部分：传感器的输入输出特性部分：传感器的输入输出特性第第3 3部分：传感器敏感结构的力学特性部分：传感器敏感结构的力学特性第第4 4部分：几种典型的模拟式传感器部分：几种典型的模拟式传感器第第5 5部分：谐振式传感器部分：谐振式传感器第第6 6部分：发展中的传感器新技术部分：发展中的传感器新技术第第7 7部分：总部分：总 结结 课课 程程 内内 容容仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程
3、学院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.4.2.1 4.2.1 概概 述述4.2.2 4.2.2 线绕式电位器的特性线绕式电位器的特性4.2.3 4.2.3 非线性电位器非线性电位器4.2.4 4.2.4 电位器的负载特性及负载误差电位器的负载特性及负载误差4.2.5 4.2.5 电位器的结构与材料电位器的结构与材料4.2.6 4.2.6 非线绕式电位器非线绕式电位器4.2.7 4.2.7 典型的电位器式传感器典型的电位器式传感器4.2 4.2 电位器式传感器电位器式传感器仪器科学与光电工程学院仪器科
4、学与光电工程学院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功功 用用n实现途径实现途径u 电位器的结构电位器的结构u 应用电路应用电路u 需要非线性输出；需要非线性输出；u 修正、补偿非线性；修正、补偿非线性；u 改善负载误差。改善负载误差。 4.2.3 4.2.3 4.2.3 4.2.3 非线性电位器非线性电位器非线性电位器非线性电位器仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院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. En
5、g.n功功 用用n实现途径实现途径u 电位器的结构电位器的结构u 应用电路应用电路分流电阻法分流电阻法给定电位法给定电位法4.2.3 4.2.3 4.2.3 4.2.3 非线性电位器非线性电位器非线性电位器非线性电位器仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院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电位器的负载特性电位器的负载特性或或4.2.4 4.2.4 4.2.4 4.2.4 电位器的负载特性及负载误差电位器的负载特性及负载误差电位器的负载特性及负载误差电位器的负载特性及负载误差仪器科学与光电工程
6、学院仪器科学与光电工程学院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电位器的负载特性电位器的负载特性4.2.4 4.2.4 4.2.4 4.2.4 电位器的负载特性及负载误差电位器的负载特性及负载误差电位器的负载特性及负载误差电位器的负载特性及负载误差或或仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院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电位器的负载特性电位器的负载特性n电位器的负载误差电位器的负载误差4.2.4
7、4.2.4 4.2.4 4.2.4 电位器的负载特性及负载误差电位器的负载特性及负载误差电位器的负载特性及负载误差电位器的负载特性及负载误差仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院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.u提高负载系数提高负载系数u限制电位器的工作范围限制电位器的工作范围u重新设计电位器的空载特性重新设计电位器的空载特性n电位器的负载特性电位器的负载特性n电位器的负载误差电位器的负载误差n减小负载误差的措施减小负载误差的措施4.2.4 4.2.4 4.2.4 4.2.4 电位器的负载特
8、性及负载误差电位器的负载特性及负载误差电位器的负载特性及负载误差电位器的负载特性及负载误差仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院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减小负载误差的措施减小负载误差的措施u限制电位器的工作范围限制电位器的工作范围4.2.4 4.2.4 4.2.4 4.2.4 电位器的负载特性及负载误差电位器的负载特性及负载误差电位器的负载特性及负载误差电位器的负载特性及负载误差仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院School o
9、f Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.n减小负载误差的措施减小负载误差的措施u重新设计电位器的空载特性重新设计电位器的空载特性4.2.4 4.2.4 4.2.4 4.2.4 电位器的负载特性及负载误差电位器的负载特性及负载误差电位器的负载特性及负载误差电位器的负载特性及负载误差仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院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.4.2.1 4.2.1 概概 述述4.2.2 4.2.2 线绕式电位器的特性线绕式电位器的特性4.2.3 4.2.3
10、 非线性电位器非线性电位器4.2.4 4.2.4 电位器的负载特性及负载误差电位器的负载特性及负载误差4.2.5 4.2.5 电位器的结构与材料电位器的结构与材料4.2 4.2 电位器式传感器电位器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电阻丝电阻丝n电电 刷刷n骨骨 架架4.2.5 4.2.5 电位器的结构与材料电位器的结构与材料仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院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. 特性稳定、易于实现；特性稳定、易于实现； 阶梯误差、分辨率低、耐磨性差、寿命短和功耗大等问题阶梯误差、分辨率低、耐磨性差、寿命短和功耗大等问题阶梯误差、分辨率低、耐磨性差、寿命短和功耗大等问题阶梯误差、分辨率低、耐磨性差、寿命短和功耗大等问题 4.2.6 4.2.6 非线绕式电位器非线绕式电位器线绕式电位器线绕式电位器电阻体：合成膜、金属膜、导电塑料和导电玻璃釉电阻体：合成膜、金属膜、导电塑料和导电玻璃釉 分辨率高，耐磨，寿命长，校准特性容易分辨率高，耐磨，寿命长，校准特性容易分辨率高，耐磨，寿命长，校准特性容易分辨率高，耐磨，寿命长，校准
12、特性容易 其缺点是：受温、湿度变化的影响大，较难实现高精度其缺点是：受温、湿度变化的影响大，较难实现高精度其缺点是：受温、湿度变化的影响大，较难实现高精度其缺点是：受温、湿度变化的影响大，较难实现高精度 非线绕式电位器非线绕式电位器仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院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.敏感结构敏感结构 真空膜盒串真空膜盒串 真空膜盒真空膜盒1.1.电位器式压力传感器电位器式压力传感器4.2.7 4.2.7 典型的电位器式传感器典型的电位器式传感器仪器科学与光电工程学院仪器科学
13、与光电工程学院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.工作机理工作机理 真空膜盒真空膜盒被测压力被测压力膜盒位移膜盒位移杠杆位移杠杆位移电刷位移电刷位移电位器输出电位器输出 1.1.电位器式压力传感器电位器式压力传感器4.2.7 4.2.7 典型的电位器式传感器典型的电位器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.波纹膜盒中心处的法向位移波纹膜盒中心处的法向位移电位器
14、电刷位移电位器电刷位移 不考虑弹簧的作用不考虑弹簧的作用 特性方程特性方程 真空膜盒串真空膜盒串 周边固支的波纹膜片周边固支的波纹膜片 1.1.电位器式压力传感器电位器式压力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.单个波纹膜片的位移特性单个波纹膜片的位移特性考虑弹簧的作用考虑弹簧的作用 作用于波纹膜片的压力看成等效的集中力作用于波纹膜片的压力看成等效的集中力单个波纹膜片的单个波纹膜片的等效刚度等效刚度膜盒系统的总等效刚度膜盒系统的总等效刚度 1.1.电位器
15、式压力传感器电位器式压力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.电位器电刷位移电位器电刷位移( (传感器输出传感器输出) ) 考虑弹簧的作用考虑弹簧的作用 膜盒系统的总等效刚度膜盒系统的总等效刚度整个受力结构的总刚度整个受力结构的总刚度 整个受力结构的位移整个受力结构的位移 1.1.电位器式压力传感器电位器式压力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
16、pto-electro. Eng.思考题：画出传感器的原理框图思考题：画出传感器的原理框图2.2.电位器式加速度传感器电位器式加速度传感器4.2.7 4.2.7 典型的电位器式传感器典型的电位器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.4.2.1 4.2.1 概概 述述4.2.2 4.2.2 线绕式电位器的特性线绕式电位器的特性4.2.3 4.2.3 非线性电位器非线性电位器4.2.4 4.2.4 电位器的负载特性及负载误差电位器的负载特性及负载误差4.2
17、.5 4.2.5 电位器的结构与材料电位器的结构与材料4.2.6 4.2.6 非线绕式电位器非线绕式电位器4.2.7 4.2.7 典型的电位器式传感器典型的电位器式传感器4.2 4.2 电位器式传感器电位器式传感器( (小结小结) )作作 业：业：P115P115，前，前6 6题任选题任选2 2题，后面的任选题，后面的任选3 3题题 预预 习习第第5 5章章 应变式传感器应变式传感器位移元件位移元件负载特性的意义负载特性的意义仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院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.
