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基础知识传感器:将能感受到的及规定的被测量按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。传感器特性: ①静态特性:输入为 0 时,输出也为 0, 或输出相对于输入应保持一定的对应关系;②动态特性: 传感器对于随时间变化的输入信号的响应特性, 通常要求传感器不仅能精确地显示被测量的大小,而且还能复现被测量随时间变化的规律。静态特性分类: ①灵敏度: 传感器在稳态工作情况下输出量变化△ y 对输入量变化△ x 的比值。它是输出一输入特性曲线的斜率。如果传感器的输出和输入之间显线性关系, 则灵敏度 S 是一个常数。否则, 它将随输入量的变化而变化。灵敏度的量纲是输出、输入量的量纲之比。②线性:输入与输出量之间为线性比例关系,称为线性关系。③时滞(滞后) :输入与输出不是一一对应的关系。④环境特性:周围环境对传感器影响的最大温度。⑤稳定性: 理性特性的传感器是加相同大小输入量时, 输出量总是相同的。⑥精度: 评价系统的优良程度。 A 准确度: 测量值与真实值偏离程度; B 精密度:即使测量相同对象,每次测量也会得到不同测量值,即为离散偏差。⑦重复性: 在相同的工作条件下, 对同一个输入值在短时间内多次连续测量输出所获得的极限值之间的代数差。⑧温漂: ;连续工作的传感器,在输入恒定的情况下,输出量也会朝着一个方向偏移。⑨零点漂移:由于温度或其他原因会导致传感器在检测的基准零点发生变化, 偏离零点位置。⑩分辨率: 分辨率是指传感器可感受到的被测量的最小变化的能力。。光电传感器光电效应:物体吸收了光能后转换为该物体中某些电子的能量而产生的电效应。外光电效应:在光照射下,电子逸出物体表面而产生光电子发射的现象称为外光电效应。光电子能否产生,取决于光电子的能量是否大于该物体的表面电子逸出功 A。由于不同材料具有不同的逸出功, 因此对某种材料而言便有一个频率限,当入射光的频率低于此频率限时,不论光强多大, 也不能激发出电子; 反之, 当入射光的频率高于此极限频率时, 即使光线微弱也会有光电子发射出来,这个频率限称为“红限频率”。在入射光的频谱成分不变时,产生的光电流正比于光强。即光强愈大,意味着入射光子数目越多,逸出的电子数也就越多。基于外光电效应的光电器件属于光电发射型器件,有光电管、光电倍增管等。光电子的初动能决定于光的频率,与频率成线性关系,与入射光强度无关。光电子逸出物体表面具有初始动能,故即使没有阳极电压也会产生光电流, 为了使零点稳定, 应加反向截止电压, 切电压大小与入射光频率成正比。内光电效应:在光的照射下材料的电阻率发生变化或产生光生电动势的现象称为内光电效应。可分为: 光照引起半导体电阻值变化的光电导效应;光照产生电动势的光生伏特效应。光敏电阻又称光导管,为纯电阻元件,没有极性,使用时可加直流电压, 也可以加交流电压。其工作原理是基于光电导效应, 其阻值随光照增强而减小。光敏电阻在未受到光照时的阻值称为暗电阻,此时流过的电流称为暗电流。在受到光照时的电阻称为亮电阻, 此时的电流称为亮电流。亮电流与暗电流之差称为光电流。一般暗电阻越大, 亮电阻越小,光敏电阻的灵敏度越高。光电导效应,又称为光电效应、光敏效应,是光照变化引起半导体材料电导变化的现象。即光电导效应是光照射到某些物体上后,引起其电性能变化的一类光致电改变现象的总称。当光照射到半导体材料时, 材料