一年级的常识问题
传感器1的常识问题。传感器应用中的问题
我就说说压电效应，光电效应1。压电效应可分为正压电效应和逆压电效应。
正压电效应是指当晶体受到固定方向的外力时，内部发生极化现象，两个表面同时产生符号相反的电荷；当外力撤除后，晶体回到不带电状态；当外力方向改变时，电荷的极性也随之改变；晶体上的力所产生的电荷量与外力的大小成正比。压电传感器多由正压电效应制成。
逆压电效应是指交变电场引起晶体机械变形的现象，也称电致伸缩效应。用逆压电效应制成的发射器可用于电声和超声工程。
压电传感元件的应力变形有五种基本形式:厚度变形、长度变形、体积变形、厚度剪切和平面剪切(见图)。压电晶体是各向异性的，并不是所有的晶体都能在这五种状态下产生压电效应。
例如，应时晶体没有体积变形压电效应，但具有良好的厚度变形和长度变形压电效应。一种基于电介质压电效应的传感器称为压电传感器。2.光电效应(1)概括了金属表面在光照射作用下发射电子的效应，发射的电子称为光电子。
只有当光的波长小于某个临界值时，才能发射电子，也就是极限频率和极限波长。临界值取决于金属材料，发射电子的能量取决于光的波长，与光的强度无关，不能用光的涨落来解释。
和光的波动也有矛盾，就是光电效应的瞬时性。根据涨落理论，如果入射光较弱，照射时间较长，金属中的电子可以积累足够的能量，飞出金属表面。但事实是，只要光的频率高，金属的极限频率高，无论光的亮度是强是弱，光子的产生几乎是瞬间的，不超过负十的九次方。
正确的解释是，光必须由与波长相关的严格定义的能量单位(即光子或光量子)组成。这个解释是爱因斯坦提出的。
光电效应是德国物理学家赫兹在1887年发现的，是量子理论发展的根本。在光的照射下，物体中的电子被弹射出来的现象称为光电效应。光电效应可分为光电子发射、光电导效应和光伏效应。
前一种现象发生在物体表面，也称为外光电效应。后两种现象发生在物体内部，称为内部光电效应。
(2)解释①光电效应的实验规律。a .阴极发射的光电子数(发射光电子的金属材料)与照明光强成正比。
B.光电子离开物体的初速度与照射光的频率有关，但与发光强度无关。也就是说，光电子的初始动能只与照射光的频率有关，与发光强度无关。
C.只有当照射物体的光频率不小于一定值时，物体才能发射光电子。这个频率称为极限频率(或截止频率)和相应的波长λ。它被称为红色极限波长。
不同物质的极限频率”。和相应的红色极限波长λ。
是不同的。几种金属材料的红限波长:Au，Cs，Na，Zn，Ag，Pt，红限波长(埃)6520 5400 3720 2600 1960 d .从实验中得知，产生光电流的过程非常快，一般小于lOe-9秒；当光照射停止时，光电流立即停止。
这说明光电效应是瞬间的。②爱因斯坦方程解释光电效应:根据爱因斯坦理论，当一个光子照射到一个物体上时，其能量可以被物体中的一个电子完全吸收。
电子吸收光子能量hυ后，能量增加，不需要积累能量。如果一个电子吸收的能量hυ大到足以克服离开一个原子所需要的能量(电离能)I和离开物体表面时的功函数(或功函数)w，那么这个电子就可以从物体表面逃逸出来，成为光电子，这就是光电效应。
爱因斯坦的方程是hυ=(1/2)mv2+I+W，其中(1/2)mv2是光电子离开物体的初始动能。金属中有大量的自由电子，这是金属的特性。所以对于金属来说，I项可以省略，爱因斯坦方程变成hυ=(1/2)mv2+W If hυ。
对于某种金属，产生光电效应的最小光频(极限频率)υ0。由h υ 0 = w决定。
对应的红色极限波长为λ 0 = c/υ 0 = HC/w，发光强度的增加使照射在物体上的光子数增加，所以发出的光电子数与照射光的强度成正比。
③光电倍增管可用光电效应制造。光电倍增管可以将闪光转换成放大的电脉冲，然后发送到电子电路并记录下来。
公式用下面的公式按照爱因斯坦的方式定量分析光电效应:光子能量=除去一个电子所需的能量+发射电子的动能代数形式:其中h为普朗克常数，f为入射光子的频率，为功函数，从原子键中除去一个电子所需的最小能量为发射电子的最大动能，f0为光电效应的阈值频率。m是发射电子的静止质量，vm是发射电子的速度。注意:如果光子的能量(hf)不大于功函数(φ)，就不会发射电子。功函数有时标有w。
当这个公式与观测不符时(即没有电子发射或电子的动能小于预期)，可能是因为系统没有完全高效，部分能量以热能或辐射的形式损失了。爱因斯坦因发现光电效应而获得诺贝尔物理学奖。
2.传感器故障诊断要点
1，电脑电源线故障会使汽车发动机性能变差，经济性下降，所以在更换汽车电脑前，你应该先检查电脑电源线。(电源线应包括地线，被视为完整的电源线)。
2.如果氧传感器的电压信号高于标准值，可能是传感器被污染了，很多情况下会使空燃比变浓。
3.如果氧传感器的电压信号低于标准值，可能是传感器出了故障，会导致发动机空燃比过稀。
4、检查氧传感器时必须使用数字万用表或示波器。
5.如果氧传感器加热器有故障，可能会延长发动机的开环工作时间，增加油耗。
6.发动机冷却液温度传感器可以用数字表或模拟表检查其性能。
7.在一些计算机的ECT电路中，在发动机的某个温度下会控制一个内部电阻来改变传感器上的电压。如果此时的电压在测量过程中出现异常，并不代表传感器有故障。
8.测试发动机冷却液温度传感器和空气温度传感器可以使用完全相同的操作程序，唯一需要注意的是它们的温度变化曲线是不同的，所以在相同的温度下不会有相同的电压信号。
9.当节气门打开并检查节气门位置传感器的电压信号时，可以通过适当力度的振动来检查传感器的稳定性。这种方法对于某些电路虚连接故障非常有效。
10，很多四线节气门位置传感器都包含一个怠速位置开关，用于在节气门处于怠速位置时，向发动机控制单元提供发动机的工作状态信息。
11.在某些情况下，当节气门处于怠速位置时，可以松开节气门位置传感器的固定螺钉，并旋转传感器外壳来调整电压信号。
12.如果进气歧管绝对压力传感器输出的是频率信号，普通万用表是检测不出来的。
13.许多进气歧管绝对压力传感器输出由大气压力转换的电压信号。这种信号可以通过打开点火开关来检查。(这种方法只能证明传感器还能工作。如果输出精度下降，这种方法是检测不出来的。)
14.检查进气歧管绝对压力传感器的输出电压信号时，传感器内应该有一定的真空度。多数情况下，每隔10 kPa检测其输出信号即可判断。
15.测量叶片式进气流量传感器的电压信号时，可以在传感器的叶片从全闭转到全开时进行检查，观察输出信号的电压值和连续性。
16.一些带热电阻或热线的进气流量传感器由发动机计算机提供不同频率的电压信号。这种传感器只能用可以测试频率的万用表来检查它的电压。
17.废气再循环阀位置传感器的电压信号将从阀关闭时的0.8V变为阀完全打开时的4.5V。
18，计算机利用车速传感器的信号控制变矩器的离合器，行驶中换挡，行车计算机的数据采集。
其实我们工作中有很多东西值得我们回味和总结。以上只是实际应用中的典型现象，希望能帮到你。
如果有朋友在工作中遇到过特殊的传感器，不妨发过来提醒一下大家，免得走很多弯路。
3.传感器有什么特点？
传感器特性:
首先，传感器是静态的
传感器的静态特性是指对于静态输入信号，传感器的输出与输入之间的关系。由于输入和输出与时间无关，所以它们之间的关系，即传感器的静态特性可以用一个没有时间变量的代数方程来描述，或者用输入为横坐标，对应的输出为纵坐标绘制的特性曲线来描述。表征传感器静态特性的主要参数是线性度、灵敏度、滞后、可重复性和漂移。
1，线性度:指传感器输出与输入的实际关系曲线偏离拟合直线的程度。它被定义为实际特性曲线和拟合直线之间的最大偏差与满量程范围内满量程输出值的比值。
2.灵敏度:灵敏度是传感器静态特性的重要指标。它被定义为产出增量与引起该增量的相应投入增量之比。用s表示灵敏度。
3.迟滞:在输入量由小变大(正行程)和输入量由大变小(反行程)的过程中，传感器的输入输出特性曲线不重合的现象称为迟滞。对于同一个输入信号，传感器的前后行程输出信号大小不相等，这种差异称为迟滞差。
4.重复性:重复性是指传感器的输入在同一方向连续多次变化时，所得到的特性曲线不一致的程度。
5.漂移:传感器的漂移是指在输入不变的情况下，传感器的输出随时间变化，称为漂移。漂移的原因有两个:一个是传感器本身的结构参数；二是周围环境(如温度、湿度等。).
6.分辨率:当传感器的输入从一个非零值缓慢增加时，超过一定增量后，输出发生显著变化，这个增量称为传感器的分辨率，即最小输入增量。
7.阈值:当传感器的输入从零缓慢增加时，输出在达到一定值后发生显著变化，该值称为传感器的阈值电压。
第二，传感器动力学
所谓动态特性，是指传感器在其输入发生变化时，其输出的特性。在实际工作中，传感器的动态特性往往用它对一些标准输入信号的响应来表示。这是因为传感器对标准输入信号的响应很容易通过实验获得，其对标准输入信号的响应与其对任意输入信号的响应之间存在一定的关系，后者往往可以通过知道前者来推断。最常用的标准输入信号是阶跃信号和正弦信号，因此传感器的动态特性也常用阶跃响应和频率响应来表示。
第三，线性
通常情况下，传感器的实际静态特性输出是曲线而不是直线。在实际工作中，为了使仪器有一个统一的刻度读数，常常用一条拟合直线来近似表示实际的特性曲线，而线性度(非线性误差)就是这种近似的一个性能指标。
选择拟合直线的方法有很多。比如连接零输入和满量程输出点的理论直线作为拟合直线；或者将特性曲线上各点偏差平方和最小的理论直线作为拟合直线，称为最小二乘拟合直线。
第四，敏感性
灵敏度是指传感器在稳态工作条件下输出变化△y与输入变化△x的比值。
它是输出-输入特性曲线的斜率。如果传感器的输出和输入之间存在线性关系，则灵敏度S是常数。否则会随着输入的变化而变化。
敏感度的维度是输出和输入的维度之比。例如，当位移传感器的位移变化1mm，输出电压变化200mV时，其灵敏度应表示为200 mv/mm。
当传感器的输出和输入的尺寸相同时，灵敏度可以理解为放大倍数。
提高灵敏度，获得更高的测量精度。但是灵敏度越高，测量范围越窄，稳定性越差。
动词 （verb的缩写）解决
分辨率是指传感器感受被测最小变化的能力。也就是说，如果输入量从非零值缓慢变化。当输入变化值不超过某个值时，传感器的输出不会发生变化，即传感器无法分辨这个输入的变化。只有当输入的变化超过分辨率时，其输出才会发生变化。
通常情况下，传感器各点的分辨率在满量程范围内是不一样的，所以往往以能使输出在满量程范围内步进变化的输入量的最大变化值作为衡量分辨率的指标。如果将上述指标表示为满量程的百分比，则称为分辨率。分辨率与传感器的稳定性呈负相关。
4.选择振动传感器需要注意哪些问题？
即使对于最有经验的工程师来说，在预测性维护中选择最佳加速度传感器也是一项艰巨的任务。
这个过程通常可以过滤为九个问题。问题1:你想测什么？你真正想衡量的是什么？换句话说，你想做什么？你希望得到什么？你打算怎么处理这些数据？加速度传感器可以监控振动并提供原始振动数据，而振动变送器则提供均方根(RMS)值。
分析原始振动数据是有用的，因为它包含了振动信号的所有信息，真实的峰值振幅和振动频率。由于有效值的总值或峰值是一个连续的4-20 mA信号，所以在PLC、DCS、SCADA系统和PI控制系统中非常有用。
有些应用同时使用两种信号。通过确定应用所需的各种信号，可以大大缩小搜索范围。
另外，测量振动是用加速度还是速度还是位移？有没有考虑到有些工业传感器可以同时输出振动和温度？最后，在一些现场应用中，例如立式泵，最好监控一个以上轴的振动。您的现场应用需要单轴、双轴或三轴测量吗？问题2:幅度有多大？要测量的最大振幅或振动范围决定了要使用的传感器范围。
典型的加速度传感器灵敏度为100 mV/ g，标准应用(50g范围)和500mv/g的低频或低振幅应用(10g范围)。0-1英寸/秒或0-2英寸/秒的范围通常用于一般工业应用中的4-20毫安变送器。
问题3:振动频率是多少？对于不同的激励频率，物理结构和动力系统有不同的响应。振动传感器也不例外。
压电材料的性质就像高通滤波器，所以再好的压电传感器也受限于0.2Hz左右的低频，作为单自由度动态系统，传感器有固有振动频率。
信号在自然振动频率下被大大放大，导致灵敏度显著变化，这很可能超出范围。大多数工业加速度计都有单个或两个RC滤波器来消除激励的* * *振动频率。
选择传感器的可用频率范围非常重要，其中包括您感兴趣的频率。问题4:环境温度是多少？对于ICP加速度传感器和4-20mA变送器，极高的环境温度会对内部电子设备造成威胁。
充电模式下的加速度传感器可以在非常高的环境温度下使用，它没有内置电子，而是使用远程电荷放大器。充电模式加速度传感器配有集成硬线电缆，可应用于温度超过260℃的环境，如燃气轮机的振动监测。
问题5:会被淹没在液体中吗？配有整体聚氨酯电缆的工业加速度传感器可以通过浸入液体中永久安装。对于高压应用，传感器最好进行一小时的压力测试。
完全浸没的应用需要集成电缆。在喷洒而不是完全浸没的情况下也需要集成电缆，例如机床的切削液。
问题6:是否会接触到潜在有害的化学物质或碎片？工业加速度传感器可以由耐腐蚀和耐化学腐蚀的不锈钢制成。在有害化学物质的环境中，传感器考虑使用聚四氟乙烯耐腐蚀连接电缆。
强烈建议检查任何可疑化学品的化学相容性图表。集成铠装电缆可以为芯片可能暴露的环境提供良好的保护。
问题7:需要弹射、偏转、压缩链接吗？最后，传感器需要安装在设备的可用空间中。传感器的形状对其性能影响不大，但应考虑现场的安全安装和维护操作。
采用锁紧螺母设计的紧凑型加速度传感器可以固定在任何方向，但如果配备集成电缆，则非常方便。问题8:使用高精度还是低成本的传感器？低成本和高精度加速度传感器有两个主要区别。
首先，精密单元通常是完全校准的，这意味着灵敏度响应测量绘图是在可用的频率范围内进行的。低成本加速度传感器在单点校准，灵敏度仅在一个频率下测量。
其次，高精度加速度传感器在某些规格上有严格的容差，比如灵敏度、频率范围等。例如，高精度加速度传感器的标称灵敏度为100mv/g±5%(95mv/g至105mV/g)，而低成本加速度传感器的标称灵敏度为100 mv/g 10% (90 mv/g至65438)
客户可以在数据采集系统中设置传感器的校准灵敏度，这样低成本的传感器也可以提供准确和可重复的数据。至于频率，高精度加速度传感器的最大偏差通常为5%，而低成本传感器可以提供3 dB的频率范围。
然而，低成本传感器可以提供出色的频率响应。问题9:需要特殊的认证码吗？经CSA和ATEX认证的加速度传感器和4-20 mA变送器可用于危险区域。
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请记住，组合的答案可能是互斥的，也就是说，不存在满足所有标准的解决方案。例如，用于危险区域的特定型号可能没有ATEX认证。
此外，专门的现场应用可能还有其他考虑因素。