好的感測器
的設計是經驗加技術的結晶。一般理解感測器是將一種物理量經過
電路轉換成一種能以另外一種直觀的可表達的物理量的描述。而下文我們將對感測器的概念、原理特性進行逐一介紹，進而解析感測器的設計的要點。
1 感測器的概念
感測器是一種檢測裝置，能感受到被測量的資訊，並能將感受到的資訊，按一定規律變換成為電訊號或其他所需形式的資訊輸出，以滿足資訊的傳輸、處理、儲存、顯示、記錄和控制等要求。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。
國家標準gb7665-87對感測器下的定義是：「能感受規定的被測量件並按照一定的規律（數學函式法則）轉換成可用訊號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉換元件組成」。
2 感測器的工作原理
感測器工作原理的分類物理感測器應用的是物理效應，諸如壓電效應，磁致伸縮現象，離化、極化、熱電、光電、磁電等效應。被測訊號量的微小變化都將轉換成電訊號。化學感測器包括那些以化學吸附、電化學反應等現象為因果關係的感測器，被測訊號量的微小變化也將轉換成電訊號。向感測器提供±15v電源
，激磁電路中的晶體振盪器產生400hz的方波，經過tda2030功率放大器
即產生交流激磁功率電源，通過能源環形變壓器t1從靜止的初級線圈傳遞至旋轉的次級線圈，得到的交流電源通過軸上的整流濾波電路得到±5v的直流電源，該電源做運算放大器ad822的工作電源；由基準電源ad589與雙運放ad822組成的高精度穩壓電源產生±4.5v的精密直流電源，該電源既作為電橋電源，又作為放大器及v/f轉換器的工作電源。
當彈性軸受扭時，應變橋檢測得到的mv級的應變訊號通過儀表放大器ad620放大成1.5v±1v的強訊號，再通過v/f轉換器lm131變換成頻率訊號，通過訊號環形變壓器t2從旋轉的初級線圈傳遞至靜止次級線圈，再經過外殼上的訊號處理電路濾波、整形即可得到與彈性軸承受的扭矩成正比的頻率訊號，該訊號為ttl電平，既可提供給專用二次儀表或頻率計顯示也可直接送計算機處理。由於該旋轉變壓器動——靜環之間只有零點幾公釐的間隙，加之感測器軸上部分都密封在金屬外殼之內，形成有效的遮蔽，因此具有很強的抗干擾能力。有些感測器既不能劃分到物理類，也不能劃分為化學類。大多數感測器是以物理原理為基礎運作的。化學感測器技術問題較多，例如可靠性問題，規模生產的可能性，**問題等，解決了這類難題，化學感測器的應用將會有巨大增長。
3 感測器
的特性介紹
1、靜態特性：是指對靜態的輸入訊號，感測器的輸出量與輸入量之間所具有相互關係。因為這時輸入量和輸出量都和時間無關，所以它們之間的關係，即感測器的靜態特性可用乙個不含時間變數的代數方程，或以輸入量作橫座標，把與其對應的輸出量作縱座標而畫出的特性曲線來描述。表徵感測器靜態特性的主要引數有：線性度、靈敏度、分辨力和遲滯等。
2、動態特性：是指感測器在輸入變化時，它的輸出的特性。在實際工作中，感測器的動態特性常用它對某些標準輸入訊號的響應來表示。這是因為感測器對標準輸入訊號的響應容易用實驗方法求得，並且它對標準輸入訊號的響應與它對任意輸入訊號的響應之間存在一定的關係，往往知道了前者就能推定後者。最常用的標準輸入訊號有階躍訊號和正弦訊號兩種，所以感測器的動態特性也常用階躍響應和頻率響應來表示。
3、線性度：通常情況下，感測器的實際靜態特性輸出是條曲線而非直線。在實際工作中，為使儀表具有均勻刻度的讀數，常用一條擬合直線近似地代表實際的特性曲線、線性度（非線性誤差）就是這個近似程度的乙個效能指標。擬合直線的選取有多種方法。如將零輸入和滿量程輸出點相連的理論直線作為擬合直線；或將與特性曲線上各點偏差的平方和為最小的理論直線作為擬合直線，此擬合直線稱為最小二乘法擬合直線。
4、遲滯特性：表徵感測器在正向（輸入量增大）和反向（輸入量減小）行程間輸出-輸入特性曲線不一致的程度，通常用這兩條曲線之間的最大差值△max與滿量程輸出f？s的百分比表示。遲滯可由感測器內部元件存在能量的吸收造成。
5、靈敏度：靈敏度是指感測器在穩態工作情況下輸出量變化△y對輸入量變化△x的比值。它是輸出一輸入特性曲線的斜率。如果感測器的輸出和輸入之間顯線性關係，則靈敏度s是乙個常數。否則，它將隨輸入量的變化而變化。
4 感測器的設計要點
1、一般所測得的物理量是非常小的，通常還帶有作為感測器物理轉換元件固有的轉換雜訊。比如感測器在1被放大倍率下的訊號強度為0.1~1uv，此時的背景雜訊訊號也有這麼大的水平，甚至於將其湮滅。如何將有用訊號盡量取出並且壓低雜訊是感測器設計的首要解決的問題。
2、感測器電路一定要簡單精煉。設想具有3級放大電路的，帶有2級有源濾波器的放大迴路，放大了訊號的同時也將雜訊放大了，如果雜訊不是明顯偏離有用訊號頻譜，則無論怎樣濾波兩者同時放大，結果訊雜比沒有提高。因此感測器電路一定要精煉簡約。能省1只電阻或電容就一定要將它去掉。這一點是許多設計感測器的工程師們容易忽略的問題。已知的情況是，感測器電路隨著雜訊的問題困擾，電路越修改越複雜，成為怪圈。
3、功耗問題。感測器通常在後續電路的前端，有可能需要較長的引線連線。當感測器功耗較大時引線的連線將會所有的無謂雜訊以及電源
雜訊引入使得後續電路愈發難以設計。在夠用的情況小如何降低功耗也是乙個不小的考驗。
4、元器件的選用和電源迴路。元器件的選用一定要夠用為好，只要器件指標在需要的範圍之內就可以了，餘下的就是電路設計問題。電源是感測器電路設計過程一定要遇到的難題，不要追求無法達到的電源指標，而選擇一款帶有較好的共模抑制比的運放，採用差分放大電路設計可能最普通的開關電源以及器件就能滿足你的要求。
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感測器檢測技術 感測器的靜態特性
3.靈敏度 4.解析度 5.靈敏限 6.遲滯 7.重複性 8.穩定性 感測器的輸入 輸出特性是感測器的基本特性。根據測量或控制過程中被測量的狀態有靜態和動態之分，從而將感測器的輸入 輸出特性分為靜態特性和動態特性。靜態特性是指感測器在穩態 輸入量為常量或變化極慢時 輸入訊號作用下，感測器輸出與輸入訊...
感測器的選擇
一 根據測量物件與測量環境確定感測器的型別 要 進行 個具體的測量工作，首先要考慮採用何種原理的感測器，這需要分析多方面的因素之後才能確定。因為，即使是測量同一物理量，也有多種原理的感測器可供 選用，哪一種原理的感測器更為合適，則需要根據被測量的特點和感測器的使用條件考慮以下一些具體問題 量程的大小...