RC低通电路
RC低通电路在电容端取输出，对不变或缓变信号几乎无失真，对阶跃信号产生指数过渡，对高频正弦信号则大幅衰减，说明输出由电路结构与输入的时间/频率特性共同决定。
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RC低通电路在电容端取输出，对不变或缓变信号几乎无失真，对阶跃信号产生指数过渡，对高频正弦信号则大幅衰减，说明输出由电路结构与输入的时间/频率特性共同决定。
动态参数决定传感器输出跟随输入的能力：一阶靠时间常数 τ 越小越好，二阶靠固有频率 ωn 宜大、阻尼比 ζ 取 0.6~0.7 兼顾速度与超调。
一阶传感器用时间常数τ和静态灵敏度K描述其惯性滞后特性，τ越小则阶跃响应越快、频率响应越接近无失真。
一阶传感器的时间常数τ=a1/a0决定其阶跃响应按1-e^(-t/τ)上升、频率响应按1/√(1+(ωτ)²)衰减，τ越小则动态误差越小、响应越快。
一阶辨识先把阶跃输出归一为最终变化比例，再用剩余比例的对数斜率求时间常数，初值和噪声会影响结果。
上升时间 t_r 是阶跃响应中输出从稳态值 10% 上升到 90% 所需的时间，用于衡量传感器（尤其二阶系统）响应的快速性。
为使传感器输出波形不失真地复现输入，需在低频段满足幅频近似恒定、相频近似线性，一阶靠减小时间常数、二阶靠提高固有频率并取阻尼比约0.6~0.7。
二阶传感器用固有频率ωn和阻尼比ζ两个参数描述其动态特性，ωn决定响应速度，ζ决定超调与振荡程度，二者共同决定阶跃响应和正弦频率响应。
对二阶传感器施加单位阶跃输入，测出首峰时间 tp 与超调量 σ，即可由 σ 反求阻尼比 ζ、再由 tp 与 ζ 求固有频率 ωn，从而完成动态参数辨识。
由振荡周期T求有阻尼固有角频率ωd=2π/T；由超调量σ取自然对数反解阻尼比ζ。
在限定范围内把传感器视为常系数线性系统，其输入输出关系由常系数线性微分方程描述，系数由装置本身决定，多数传感器可简化为零阶、一阶或二阶三种形式。
传感器标定是用标准仪器通过实验建立传感器输入量与输出量之间的关系，以确定其静态或动态特性指标，从而保证测量结果的可靠性与精度。
传感器校准是对使用或储存一段时间后的传感器性能进行再次测试和校正，其方法和要求与标定相同，用以恢复因电气和机械性能随时间变化而降低的灵敏度等指标，保证测量数据可靠。
传感器的动态特性描述其输出对随时间变化的输入的响应，由传感器固有特性（如时间常数、固有频率、阻尼比）与输入信号形式共同决定，可用时域瞬态响应或频域响应分析。
传感器的基本特性即其输入（被测量）与输出（电量）之间的变换关系，分为被测量稳定时的静态特性和随时间快速变化时的动态特性，掌握它才能由输出电信号准确反推输入被测量的大小。
传感器的静态特性描述稳态下输出与输入的对应关系，用线性度、灵敏度、分辨力、阈值、迟滞、重复性、漂移和精度等指标衡量其偏离理想线性、分辨微小输入和保持输出稳定的能力。
传感器精度表征测量结果接近被测量参考真值的程度，偏差越小，通常意味着准确程度越高。
通过实验建立传感器输入输出对应关系，并描述正弦输入下幅值比与相位差随频率变化的响应特性。
阐述传感器静态特性定义、输入输出关系、正反行程、满量程、真值及标定条件与阶梯状离散输出。
传递函数是零初始条件下传感器输出与输入拉普拉斯变换之比，由系统自身参数决定，与具体输入无关，用于描述传感器的固有动态特性。
函数在区间上的平均变化率与某点瞬时变化率，用差商与导数描述，并联系切线斜率。
分辨力是传感器能检测到的最小输入增量，可用绝对增量或阶梯宽度与满量程的百分比表示。
离散读出阶梯、最小可分辨增量、满量程归一化相对分辨率、数字读出最小字及零位附近噪声对阈值的影响。
分辨率表征传感器能检测的最小输入增量，可用阶梯宽度绝对值或阶梯宽度与满量程的百分比表示。
动态标定通过施加单位阶跃激励、测量首峰时间 tp 与超调量 σ，由 σ 反求阻尼比 ζ、再由 tp 与 ζ 求固有角频率 ωn，从而辨识二阶传感器的动态特性参数。
动态误差是传感器因惯性延迟使输出不能即时复现随时间变化的输入而产生的附加误差，其大小由时间常数等动态参数决定，并可用于由早期响应提前预测稳态值（如体温计）。
叠加性让线性系统中复杂输入的响应由各分量响应组合；比较需使用相容的初始状态并保留线性范围。
周期信号可分解为基频整数倍正弦谐波，非周期信号可视为谐波叠加的频谱分解。
响应时间是传感器从输入开始到输出进入稳态值允许误差带（课件图给±5%）所需的时间，其数值依赖所规定的允许误差范围。
固有角频率ωn是二阶传感器动态响应的速度标尺，ωn越大阶跃响应越快，且需满足ωn≥(3~5)ω（或按基频ωn≥10ω）以避免幅值衰减和相位失真；ωn由微分方程系数决定ωn=√(a0/a2)，欠阻尼时可由峰值时间tp与阻尼比ζ反求。
基准线拟合方法用于确定传感器静态特性中线性度的参考直线，端点法最简单但线性度最低，最小二乘拟合精度最高但计算最繁琐。
介绍复数代数形式与极坐标形式、模与辐角定义、象限判断及atan2相位约定。
以泰勒展开取一阶项实现小量线性化，给出适用条件、常用近似式与截断误差量级。
峰值时间 tp 是二阶欠阻尼传感器阶跃响应首次达到峰值的时间，可由 tp 与阻尼比 ζ 反求固有频率 ωn。
差动式传感器用两路输入相反（x 与 −x）的对称支路，将输出相减，使偶次非线性项相消、奇次项加倍，从而改善线性度。
差动输出把两条对称支路的输出相减，使偶次非线性项相消、奇次项加倍，从而改善线性度。
介绍常系数线性微分方程、导数与初始条件，以及线性叠加和稳态同频正弦响应。
幅频特性是传感器在正弦输入下输出与输入幅值之比随角频率变化的函数，由传递函数令 s=jω 取模得到，其平坦程度由时间常数 τ（一阶）或固有角频率 ωn 与阻尼比 ζ（二阶）决定。
平均选点法通过把特性曲线上的采样点前后分组、分别求坐标平均点并连线，快速得到用于计算线性度的拟合直线。
本章延迟时间是阶跃开始到输出达到最终变化50%的时间，与采样间隔、纯运输延时和上升时间不同。
介绍拉普拉斯变换定义、线性与微分性质、零初始条件应用、常用变换对及部分分式反变换方法。
指数与自然对数的定义、运算法则、求导及由指数关系反解参数。
时间漂移源于随时间变化的器件性质，可表现为零位偏置变化或灵敏度变化；需要保持输入与环境条件。
最小二乘直线拟合通过使各校准点残差平方和最小，在输入点不全相同的条件下确定直线 y=kx+b 的斜率 k 与截距 b，用作传感器静态特性中的基准直线。
有阻尼固有角频率 √(1-ζ²)ωn 是二阶传感器欠阻尼阶跃响应中实际振荡的角频率，它由无阻尼固有角频率 ωn 与阻尼比 ζ 共同决定，仅在 0<ζ<1 时存在。
标准传感器为待标定对象提供比较基准，需按被测量、范围和测量能力匹配；标准身份不意味着无限准确。
正弦输入信号用于在频域内测定传感器的动态特性，通过将传递函数中的 s 换成 jω 得到频率响应函数，由其幅频和相频特性描述稳态输出幅值比与相位差随输入角频率的变化关系。
温度漂移描述传感器在输入量不变时，因环境温度偏离标准温度（一般为20℃）而产生的输出偏移，用单位温升引起的最大输出偏差占满量程的百分比来表征。
漂移是传感器在输入量不变时输出随时间或温度等变化的现象，用最大零点偏差或温度引起的输出偏差相对满量程的百分比来衡量。
灵敏度漂移是转换斜率随时间改变，零位不变仍可能有增量误差；需比较已知输入变化对应的输出变化。
理论直线拟合用传感器理论特性直线作基准，不依赖实测值，因此最大偏差通常较大。
相频特性描述传感器输出正弦信号相对输入正弦信号的相位滞后随输入角频率的变化规律，是频域动态特性的核心指标之一。
瞬态响应分析法用单位阶跃输入下的时域输出曲线，通过时间常数τ、固有频率ωn、阻尼比ζ以及上升时间、峰值时间、超调量、响应时间等指标，定量描述传感器动态响应的快慢与振荡程度。
端点连线平移拟合是在端点连线基础上平移基准直线，使传感器正负方向最大偏差等幅，从而以该等幅偏差与满量程输出之比评价非线性误差。
端点连线拟合用零点与满量程输出两点连成基准直线，再读图找出实际特性曲线相对该直线的最大偏差，用于评定传感器的线性度。
线性度用最大非线性偏差与满量程输出之比衡量传感器实际输入-输出曲线偏离拟合直线的程度，其数值依赖于所选基准线的拟合方式。
介绍基准直线、残差、最大绝对偏差与满量程归一化，以及理论直线、端点连线、过零旋转、平均选点等拟合与比较。
用直线近似数据点趋势，以残差平方和最小为准则估计直线参数。
在限定范围内把传感器看作常系数线性时不变系统，用常系数微分方程描述其输入输出关系，并由叠加性和频率保持特性简化动态分析。
超调量是阶跃响应超过稳态变化量的最大偏差相对于稳态变化量的比例，对标准欠阻尼二阶系统可据此反求阻尼比。
过零旋转拟合用于过零传感器的线性化：绕原点旋转基准直线，使曲线两侧最大偏差绝对值相等，再以该等幅偏差与满量程之比评价非线性误差。
迟滞描述传感器正、反行程输入-输出特性曲线不重合的程度，用正反行程最大输出差与满量程输出之比来量化，反映摩擦、间隙等引起的能量吸收与消耗。
重复性衡量传感器在输入量按同一方向作全量程多次测试时所得特性曲线的一致程度，用正、反行程各自的最大偏差中较大者相对满量程输出的百分比表示，也可用标准差表达。
阈值是零位附近能使传感器输出产生可测变化的最小输入量，它决定了传感器从零开始缓慢加载时何时才“有反应”，主要受内部噪声限制。
阶跃响应描述传感器在单位阶跃输入下的时域输出规律，一阶呈指数趋近稳态、时间常数τ决定快慢，二阶欠阻尼呈衰减振荡、由ωn与ζ共同决定速度与超调。
阶跃输入信号是传感器时域动态特性的标准激励，其响应曲线（一阶指数上升、二阶衰减振荡）把输出与时间常数或固有频率、阻尼比联系起来，用于辨识动态参数。
阻尼比ζ是二阶传感器动态特性的关键参数，它由微分方程系数决定，并直接决定阶跃响应的超调与振荡程度以及正弦频响的平坦度，通常取0.6~0.8以兼顾快速性与稳定性。
零点漂移描述传感器在输入恒定时零点读数随时间的缓慢偏离，用最大零点偏差与满量程输出之比归一化表示，是影响长期稳定性的静态误差。
零阶传感器的输出与输入在任何时刻都成固定比例，没有时间滞后，其代数模型为 a₀y=b₀x，电位器是典型近似例。
静态标定在规定稳态条件下按量程布点，进行正反行程多次读数和数据处理，以确定静态指标并保留实验条件。
静态灵敏度是传感器在稳定状态下输出增量与输入增量之比，用于衡量传感器对缓变输入的响应能力，在线性传感器中为常数，在非线性传感器中为局部导数。
静态特性多项式在忽略迟滞等影响时描述输入与输出的单值关系，零位项决定零点输出、一次项决定线性斜率，高次项刻画非线性。
线性化是用一条拟合直线近似传感器实际非线性输入-输出特性，并以最大偏差与满量程输出之比衡量线性度，拟合方式包括端点连线、端点平移、过零旋转和最小二乘法。
稳定线性时不变系统的单频简谐稳态输出保持输入频率，幅值相位可以改变；这不保证波形幅值不衰减或同相。
频率响应函数是把传递函数中的复变量 s 换成 jω 后得到的复函数，其模为幅频特性、辐角为相频特性，用于描述传感器对正弦输入的稳态幅值放大与相位移动。
频率响应分析法把传递函数中的 s 换成 jω，得到频率响应函数，再由其模与辐角画出幅频、相频曲线，用以判断传感器对不同频率正弦输入的幅值失真与相位滞后。
教材的AdaBoost人脸检测先以加权组合形成强分类器，再串联成级联；级联逐步筛选候选，目标仍是检测定位。
CCD三相电荷转移通过φ1、φ2、φ3三组栅压按序高低交替，使相邻MOS势阱深浅变化，驱动信号电荷沿确定方向逐级搬移。
CCD与CMOS图像传感器在成本、读出方式、灵敏度和功耗上各有取舍，其比较结论需结合具体器件档次与历史技术条件理解。
比较CCD与CMOS图像传感器的基本概念、电荷转移与有源读出、曝光方式及拖影差异。
CCD信号注入是光照在半导体像素内产生光生电荷并收集成电荷包、作为后续存储与传输输入的过程。
背照式CCD让光从芯片背面入射，在半导体内部产生电子并存入势阱，再经电极控制转移、由输出端读出电信号。
CCD动态范围比较可接受的强信号上限与可辨弱信号下限，满阱和噪声都影响它，不能与空间分辨率混同。
CCD势阱是栅极电压超过阈值电压时在半导体表面形成的电子存储区，其容量随栅压升高而增大，相邻势阱通过栅压相位控制实现电荷的定向转移。
CCD噪声是限制读出与检测中有效图像信号可分辨程度的各类干扰，其中暗信号噪声随温度降低而减小。
CCD图像传感器用MOS势阱存储光生电荷，在时钟驱动下逐像素转移电荷包，最终经输出二极管转换为电压信号，实现图像的非接触读出。
CCD转移效率是一次转移保留的电荷比例，多次串行转移使损失累积；评价长阵列不能只看一次效率。
CCD电荷输出电路把转移来的信号电荷经输出二极管注入负载或浮置扩散节点，转换成与电荷量成正比的输出电压，并由复位脉冲周期性地清空该节点以准备下一次读出。
CCD轮廓投影测量用遮挡像元比例或像面长度除倍率得到物体尺寸，清晰成像、视野及倍率标定不可省。
CCD尺寸测量可读轮廓投影或远场衍射条纹，前者按像元与倍率换算，后者按条纹间距反推小尺寸。
CMOS图像传感器用光敏二极管与MOS晶体管构成像元，按XY地址选择性地将各像素的光生电荷/电流经放大和A/D转换后输出，因而电路简单、读出速率高，并在功耗、体积、制造成本上优于CCD。
D触发器在时钟边沿采样D端电平并保持至下一有效边沿，用于方向信号采样。
应变与温度都改变FBG有效折射率和栅距，单个中心波长漂移通常不能唯一分离两者，需独立观测和条件明确的标定。
光纤布拉格光栅（FBG）通过应变同时改变栅距和有效折射率，使布拉格波长发生与应变成正比的偏移，从而实现应变检测。
FBG温度标定依已知参考温度采集光谱、寻峰并拟合波长关系，拟合系数和残差须对应同一光栅与温区。
FBG温度检测利用热膨胀改变栅距和热光效应改变有效折射率，使布拉格反射波长随温度漂移，通过解调波长偏移量反推温度。
M/T法把同一区间内编码器脉冲数与实际测得时间结合求平均转速，兼用两种计数思路；本章未展开具体同步硬件。
MOS光敏单元是CCD的基本像素单元，利用金属-氧化物-半导体（MOS）电容结构，通过栅压控制半导体表面势阱的深度，将入射光强转换为势阱中积累的光生电荷量，实现光信号到电荷信号的转换与存储。
M法固定时间数编码器脉冲，T法量编码器周期内标准时钟数；低高速适用依量化、计时与更新时间条件，半周期门控不能漏系数2。
M法在固定时间内数编码器脉冲，求该窗口平均转速；低速脉冲少时量化影响大，窗口长度还影响更新速度。
PN结光照下产生光生载流子，形成光电流与光生电动势，并随光照和温度变化。
P型与N型半导体接触后，载流子扩散留下离化杂质空间电荷，形成由N区指向P区的内建电场，热平衡时扩散与漂移平衡。
PN结势垒电容由耗尽层电荷随偏压变化形成，与结面积成正比、与耗尽层厚度成反比，并随反偏电压和掺杂浓度变化。
T法用标准时钟量编码器周期，低速周期长可有更多时钟计数；半周期门控式须保留系数2及占空比条件。
主光栅是与被测运动件连接、长度覆盖测量范围的长光栅标尺，它与固定指示光栅叠合形成莫尔条纹，把位移转换为周期性光强变化，从而确定位移大小。
二进制与格雷码可按“最高位相同、其余位逐位异或”的关系互相转换，并用并行异或链或串行触发器电路实现。
二进制位置编码用有权二进制位组合表示位置区段，n位码盘可区分2^n个位置，但多位同时变化的边界处存在非同步读出风险。
二进制码盘在相邻码位切换时可能多位同时翻转，而格雷码（循环码）码盘保证相邻区域只有一位变化，从而避免粗大误差。
人脸图像预处理按光照、噪声和几何条件修整已检测图像，为特征提取提供较一致的输入；处理不能恢复所有缺失信息。
人脸检测判断图像中是否有人脸并定位区域，可采用模板、结构规则、样本学习、肤色模型或特征子空间等方法。
人脸匹配将查询特征与登记特征按同一度量比较，利用阈值作验证或辨认；相似度排名与接受决定必须分开。
人脸特征提取把定位后的人脸转成便于匹配的表示，教材区分几何特征向量和面纹模板，并强调预处理条件。
人脸识别把图像中的人脸区域转为可比较的特征，再完成指定身份验证或数据库辨认；检测到人脸不等于确认身份。
人脸跟踪在已检测到的人脸基础上持续估计其位置，可结合模型、运动或肤色信息；保持轨迹不等于完成身份确认。
传像光纤束通过两端纤维空间排列对应，把图像分解为许多光点并在输出端重建；普通无序传光束不自动保持图像。
倍增极是光电倍增管中接收前级电子并发射更多次级电子的电极，多级串联后使阳极电流按各级二次电子发射系数之积放大。
倏逝场光纤检测利用全反射时延伸到低折射率介质约一个波长深度的倏逝波，通过改变耦合区长度 L、间距 d 或外界折射率 n₂ 来调制探测光强，从而把外界介质的光学性质变化转换为强度信号。
充气光电管在真空光电管基础上充入少量惰性气体，利用光电子碰撞电离实现电流倍增以提高灵敏度，但增益伴随非线性、稳定性差和响应变慢，需在灵敏度与线性、频率响应之间取舍。
光电池是利用光生伏特效应把光能直接转换为电能的结型光电器件，其短路电流与光照强度在很大范围内成线性关系，因此作为测量元件时应作电流源使用。
光伏电池测光时，用负载电阻把光生电流或光生电压取出，负载越小越接近短路电流区，光电流与照度线性越好。
光伏电池作测量元件时应依据负载电阻大小选择工作方式：负载越小越接近短路状态，短路电流与光照强度线性关系越好，故应作电流源使用而非电压源。
单光子能量正比于光的频率、反比于真空波长；教材hω中的ω是普通频率，须与角频率区别。
光幕传感器用多束平行光在发射端与接收端之间构成检测区域，任一光束被遮断即输出开关信号，用于侵入或通过检测。
光弹效应是各向同性透明介质受机械应力后变为光学各向异性、产生与应力成正比的双折射，从而可用偏振光调制或干涉条纹读出应变，并决定光纤布拉格光栅的弹光响应。
光敏三极管将光敏二极管的光电转换与晶体管的电流放大作用结合在同一器件中，使光生电流被放大β倍，从而获得比光敏二极管高得多的灵敏度，但响应速度和线性度有所下降。
光敏三极管输出电路把集电极光生电流读为负载压降或集电极电压，电压方向与取点有关，饱和限制线性范围。
光敏二极管是利用受光PN结在反向偏置下将光强转换为正比光电流的半导体光电探测器件，其光电流由光生载流子在结电场中的分离产生。
光敏三极管在光敏二极管的基础上集成了电流放大，因而光电流大、灵敏度高，但暗电流、响应时间和线性度均不如光敏二极管。
反偏负载电路用直流源保持光敏二极管反向偏置，以电阻读取光电流；光越强，压降越大但偏置余量会减小。
光敏电阻是基于光电导效应的无极性半导体器件，光照增强使阻值由高暗电阻降至低亮电阻，从而把光信号转换为电流变化，主要用于开关式光控而非线性光强测量。
光敏电阻的响应时间常数用光照突变后光电流达到稳态值63%的上升时间与降至37%的下降时间表征，反映光电导弛豫造成的滞后，其大小受材料与光照强度影响并决定动态检测的频率上限。
教材火灾报警电路用PbS光敏电阻接收火焰辐射，恒压偏置和交流耦合放大闪烁变化，再把信号送报警控制。
本章光敏管包括光敏二极管与光敏三极管，受光结产生光电流，三极管还提供内部放大；偏置、负载和响应需配合。
光栅位置四细分用四个沿条纹方向依次相距四分之一莫尔条纹周期的光电元件，在一个条纹周期内产生四个计数脉冲，从而把位移测量的分辨率提高四倍。
光栅信号细分是在一个莫尔条纹周期（一个栅距）内产生多个计数脉冲，使脉冲当量降为 W/N，从而提高位移分辨力的方法总类。
光栅莫尔条纹由窗口内多条刻线共同形成，使单条刻线的局部误差被平均，整体误差约按参与线数的平方根减小。
光栅双闭环把电机角度反馈用于内环，把工作台直线光栅反馈用于外环；指令减反馈的计数差是位置误差。
光栅式万能测长仪以主栅与指示栅的相对运动产生信号，经处理和计数换算长度；显示值依赖参考点及脉冲当量。
光栅栅距 W 是周期刻纹中相邻同名位置的距离，等于透光缝宽 a 与不透光刻线宽 b 之和，即 W=a+b，它既是莫尔条纹信号的周期尺度，也是光栅位移测量的基本分辨率单位。
用两路相位差四分之一周期的条纹信号，通过整形、微分、与门和触发器判别光栅移动方向，并驱动可逆计数器作加或减计数。
位置、电桥和电阻链细分分别依空间布局或正交信号权重形成相位；设计细分数须与真实触发事件及误差条件共同比较。
光栅读数头把主栅与指示栅相对移动产生的莫尔条纹光强变化，经光源—透镜—光栅副—光电元件的光路转换为电信号，从而将位移量变为可计数的电量。
光照度是受照面单位面积上接收的光通量，用勒克斯（lx）计量，在光敏器件中作为光照特性的输入量决定输出光电流。
光生伏特效应是光照在半导体PN结或金属-半导体接触面激发光生载流子、由内建电场分离而产生光生电动势的效应，可用于零偏压发电和光强测量。
光电二极管阵列把许多小面积光电二极管排成线列或面阵，用开关寻址按顺序对每个像元做预充电—光积分放电—再充电取样，从而把各点光强分布串行读出为电信号。
光电倍增管利用真空管内光阴极、多级倍增极和阳极的级联结构，通过二次电子发射把微弱光激发的光电流放大 10^5～10^8 倍，用于极弱光的高灵敏探测。
光电器件光谱响应描述器件相对灵敏度随入射光波长的变化，其峰值波长与响应波段由材料决定，因此必须使光源光谱与接收器件响应波段相匹配。
暗电流是无光照时光电器件仍流过的电流，它随温度升高而急剧增大，因而在弱光测量中会压缩可用动态范围并引入误差。
光电导效应是半导体受光照激发产生附加载流子、使电导增大（电阻减小）的内光电效应，是光敏电阻的工作基础。
光电开关把发射端与接收端之间的受光状态（有光/无光）经阈值比较转换为开关量输出，用于检测物体有无、位置或遮挡。
光电式传感器先把被测量转换为光量变化，再经光电器件把光量变化转换为电量变化，从而实现对非电量的测量。
光电式编码器利用光电元件读取码盘或脉冲盘的光学图案，将机械角位移或直线位移转换为数字电信号，用于位置、位移和转速的精确测量。
光电折射率测量系统利用光在样品界面处全反射与折射的分界（临界角）形成明暗边界，并通过光电池检测该边界位置来反映折射率或浓度。
光电效应是光照使物体电学特性改变的现象总类，按电子是否逸出表面分为外光电效应和内光电效应，前者用于光电管和光电倍增管，后者包括光电导效应（光敏电阻）和光生伏特效应（光电池、光敏二极管、光敏晶体管）。
光电效应型传感器先把被测量转换为光信号，再由光电器件接收并转换为电流、电压或频率等电信号，从而决定整个光电检测系统的灵敏度、精度和动态响应。
光电检测系统用光源把被测量调制成光通量或光脉冲，经光路传输、光电接收器转换为电信号，再放大处理后输出模拟量或数字量，其性能取决于光源与接收器在光谱、频率和量程上的匹配。
光电池短路电流随光照线性增长，开路电压非线性饱和；作电流源需近短路，温度升高使开路电压降、短路电流增。
光电码盘是一种将轴角位移转换为数字编码的绝对式传感器，其多码道圆盘上的透光/遮光图案经光电转换后直接输出与位置对应的二进制或循环码，从而确定转角的绝对值。
光电管利用外光电效应使光敏阴极发射电子、由阳极收集形成光电流，从而把入射光通量转换为电流信号。
光电管负载输出电路用阳极电源给光电管加反偏电压，使管内光电流流过负载电阻，从而把光强变化转换成负载上的电压信号。
光耦把输入电信号转为光，再由接收元件转回电信号，只有两侧保持独立电气回路，隔离路径才成立。
高压点火确认示例用光耦把放电事件传到低压控制，未确认放电时保持燃气阀关闭；隔离和联锁都需电路条件成立。
放大整形电路把光电接收端的弱模拟变化转换成可计数高低电平，但阈值和噪声决定事件是否被正确识别。
光电跨阻放大电路把光敏二极管输出的微弱光电流按反馈电阻比例转换成电压，供后级滤波、电压增益和 ADC 采集，是血氧检测等光电测量链的第一级。
光电路灯控制电路用光电器件把环境明暗变成电信号，经阈值判断后驱动开关器件，实现天黑自动开灯、天亮自动关灯。
光从高折射率介质射向低折射率界面且入射角大于临界角时发生全反射，光纤利用该效应将光闭锁在纤芯中传播，其集光能力由数值孔径决定。
光纤是以纤芯折射率高于包层、借助全反射把光约束在纤芯中传输的介质波导，其折射率分布决定单模/多模与阶跃/渐变类型，是光纤传感器的传光与敏感基础。
光纤传感器利用光纤传输或敏感作用，把被测量调制为光波参数变化，经光电探测与解调后得到电信号，从而测量多种非电量。
光纤传输损耗表征光功率沿光纤的衰减程度，用每千米分贝数表示，由吸收、散射、弯曲及连接等因素引起，是选择工作波长与评估传输距离的关键依据。
偏振态调制型光纤传感器利用法拉第磁光效应、克尔电光效应或光弹效应，将被测磁场、电场或应力转换为光纤中光偏振态的变化，再经检偏器把偏振变化转为光强变化，从而实现物理量检测。
光纤内窥镜由照明通道、物镜和有序传像束、观察或成像端组成，用于在外部观察内部结构。
光纤包层是围绕纤芯的低折射率介质层，它与高折射率纤芯形成折射率界面，使光在纤芯内发生全反射而被约束传播。
光纤反射位移检测利用发射光纤把光投射到反射面、接收光纤收集反射光，接收光强随探头到反射面的距离变化，从而由光强推知位移。
光纤导模是满足亥姆霍兹方程与边界条件的电磁场分布，按传播模式数量分为单模与多模光纤。
光纤布拉格光栅利用纤芯周期性折射率结构对特定波长窄带反射，通过检测布拉格波长 λB=2neffΛ 的漂移来测量应变、温度等被测量，并可在一根光纤上复用多个光栅实现分布式测量。
光纤干涉仪用分束器把光分成参考臂和传感臂两路，再合束干涉，把传感臂上由被测物理量引起的光相位差转换为可探测的光强变化。
光纤强度调制检测利用被测量改变光纤中传输光的光强，通过遮断、反射、吸收、耦合或光纤自身折射率、倏逝场、微弯等机制，使光探测器接收的光功率随被测量变化，从而由光强变化解调出被测物理量。
光纤数值孔径 NA 用入射极限角的正弦表征光纤从空气端面接收光的能力，其大小由芯层与包层折射率 n₁、n₂ 之差决定。
光纤旋涡检测从流体涡流引起的纤维振动频率反求流速，再按管道条件求流量；频率模型有适用范围。
时间调制检测从返回信号的延迟、脉冲时序等变化获取信息；量值换算依赖传播路径和被测量的具体对应关系。
介绍光纤模式、基模与多模、导模与包层模/辐射模耦合、模式耦合饱和、有限孔径接收散斑光强变化及参考通道抑制共模干扰。
光纤水听器把水下声压作用转换为可测光学响应，教材列干涉、强度和光栅等类型；实际性能取决于敏感结构与读出。
光纤波长复用检测利用多个中心波长不同的光纤布拉格光栅，使各光栅的反射峰在波长轴上彼此分开，从而用同一根光纤和同一套光源/解调设备同时获取多个测点的信息。
光纤电流检测可借电流产生的磁场与磁光偏振响应取得信息，再通过检偏读出；隔离优势需落实到实际结构。
光纤相位调制检测把被测量引起的光纤光程（相位）变化，通过干涉仪转换为干涉光强变化来读出。
光纤纤芯是折射率高于包层、承担主要导光功能的内部区域，光依靠纤芯与包层界面上的全反射被限制在纤芯内传播。
光纤辐射温度计把目标或探头的热辐射传至远端探测器，再按辐射与温度的关系测温；材料透过波段需匹配。
光纤陀螺利用Sagnac效应，通过检测同一光纤环中顺、逆时针两束反向传播光因角速度引起的相位差（或光程差）来测量转动角速度。
光纤频率调制检测利用光频率或频移携带被测量信息，通过多普勒效应使运动目标或流体散射光的频率发生与速度相关的偏移，再用光电外差读出频差Δf来求得速度。
光通量是用人眼视觉响应来评价光辐射功率的光学量，单位为流明（lm），用于描述光源发出的、能被眼睛感觉到的光量，是光源强度评价和光电器件光照特性的基本输入量。
克尔电光效应说明外加电场如何使原本各向同性的透明介质变为光学各向异性并产生双折射，从而把电场（或由电场反映的电压、应力等）转换为可检测的偏振光变化。
内光电效应是光照在材料内部激发载流子、不使电子逸出表面的效应，按机理分为光电导效应（改变电阻率，对应光敏电阻）和光生伏特效应（产生电动势，对应光电池、光敏二极管、光敏晶体管等结型器件）。
按光纤是否同时承担敏感转换，光纤传感器分为功能型（光纤既传光又敏感）与非功能型（光纤只传光、另加敏感元件）。
功能型光纤传感器让光纤本身充当敏感元件，被测量改变光纤内光的传播参数，从而在传光的同时完成测量。
半导体吸收式光纤温度传感器由薄片敏感端调制透射光强，光纤承担传输；响应依光源波长与材料吸收边。
单模光纤是在给定工作波长下纤芯直径很小、只允许一个导模传播的光纤，因而模间色散极小，适合用激光光源进行长距离、大容量传输。
卷积神经网络通过卷积层提取图像的局部特征、下采样层压缩特征尺寸、全连接层整合特征，最终经分类函数输出图像类别。
双折射是光进入某些介质后分成振动方向互相垂直、传播速度与折射率不同的两条偏振光，从而把偏振态与介质各向异性（含应力）关联起来。
双读数头码盘读出用两组读头分别读取相邻码位并借助逻辑选择，把二进制码盘在码位边界处可能出现的错码限制在一个方向，代价是读头数量加倍、安装更复杂。
反射式光电传感器用光敏器件接收被测表面反射回来的光通量，通过反射光通量的大小或变化频率来检测表面状态、距离或转速。
回归反射式光电开关把发射器与接收器装在同一壳体，用反射板把光束折返回接收器，靠物体遮断返光来产生开关信号。
固态图像传感器是用光敏单元阵列把二维光强空间分布转换为电信号（灰度或彩色）的器件，按读出方式分为光电二极管阵列、CCD和CMOS三类。
图像传感器的空间分辨率表征其区分空间细节的能力，由像元数量与二维排列方式共同决定。
增量式光电编码器把角位移或直线位移转换成周期电信号，再经计数脉冲的个数来给出位移大小。
外光电效应是光照使电子逸出物质表面、逸出电子被阳极收集形成光电流的物理效应，是光电管和光电倍增管的工作基础。
多模光纤是在给定工作波长下能同时传输多个导模的光纤，其纤芯直径较大，按纤芯折射率分布分为阶跃型和渐变型两类。
对射式光电开关把发射器与接收器分置在光轴两端，用被检物遮断光束来产生开关信号，因此其可靠工作取决于两端对准和光路是否被遮挡。
差动光电尺寸检测系统用两路光信号之差来表征被测尺寸（如薄膜厚度）的变化，从而在光源波动和共模干扰下提高测量精度。
帧转移面阵CCD以感光区记录图像，快速搬到独立暂存区后逐行读出，读出期间可准备下一幅曝光。
两束相干光叠加后光强随相位差按余弦变化，相位差由光程差、波长和有效折射率决定，偏振态影响条纹对比度。
彩色图像采集通过分光或彩色滤波把入射光分解为红绿蓝三个波段并分别测量其强度，再按像素矩阵组合成彩色图像。
微弯光纤检测利用齿形变形器使光纤产生周期性微弯，把外力（位移、力、压力、流速等）转化为传输光强度的衰减，从而由输出光强读出被测量。
惯性参考系与惯性空间的基本概念，及其作为载体转动测量参考基准的关系。
折射式光电液位传感器利用探头处介质由空气变为液体时折射条件改变，使到达光电接收器的光通量发生跳变，从而给出液位开关信号。
折射率定义、入射角与折射角、折射定律及互余角关系，用于分析光在介质界面的偏折与全反射条件。
指夹式脉搏血氧仪用红光与近红外LED交替透射手指，由硅光敏二极管接收脉搏调制光，经跨阻放大、低通滤波、增益与ADC后，用两波长交流/直流分量双比值R推算血氧饱和度，并借温度信号补偿暗电流。
指示光栅是计量光栅中固定不动、与移动主光栅叠合形成莫尔条纹的短光栅，通过其与主光栅的小夹角产生可读的光强调制信号，从而将位移转换为电信号。
散射式光电烟雾传感器利用烟雾颗粒把发射端红外光散射到偏离直射路径的受光端，当受光端信号超过阈值时判定有烟并报警。
数字式光电转速仪利用转轴带动的开孔（或反射标记）圆盘周期性地通断光路，由光敏元件把光脉冲转换为电脉冲，再用计数/频率测量电路测出脉冲频率 f，按 n=f/N（N 为每转孔数或标记数）得到以转每秒为单位的转速。
格雷码位置编码用相邻位置仅一位变化的循环码盘把角位置变成数字量，从而避免多位同时翻转造成的粗大误差，并可按异或关系转换为有权二进制码。
槽型光电开关把发射器与接收器面对面装在同一槽形结构的两侧，靠薄片或运动件通过槽口遮断对射光路来产生开关信号。
放大整形电路将正弦周期信号转换为方波脉冲的基本功能、原理与方波特征。
比色光电温度计通过测量物体辐射中两个不同波长光强的比值来非接触地确定温度，比值与温度有确定的函数关系，从而避免发射率变化的影响。
法布里-珀罗光纤干涉仪利用光纤两端高反射膜构成反射腔，光在腔内多次反射形成多光束干涉，腔长变化改变光程差从而使干涉输出变化，用于把位移、应变等被测量转换为光强或相位信号。
法拉第磁光效应使偏振光在沿传播方向的磁场中偏振面发生旋转，旋转角正比于磁感应强度与光在介质中通过的距离，因而可用于光纤磁场/电流传感。
渐变折射率光纤的纤芯折射率沿半径由中心最大值连续递减到包层值，使光线在纤芯内以弯曲轨迹传播，从而减小模间色散。
漫反射式光电开关让被测物自身充当反射目标，靠接收其漫反射回光的有无或强弱形成开关信号，而回光强度随传感器到反射面的距离变化。
激光衍射测丝径在远场记录暗纹间距，结合距离和波长反求细丝直径；需用统一单位并核对远场成立。
带电粒子在电场中受电场力作用，沿电场方向（负电荷沿反方向）加速并获得动能；电场对粒子做功。
电导率描述材料导电能力，与载流子浓度和迁移率相关；载流子浓度增大使电导率增大、电阻率减小，电阻率与电导率互为倒数。
电阻电桥细分电路用电阻对正交的正弦、余弦信号加权求和，合成出相位依次递增的输出信号，从而在光栅一个信号周期内获得多个细分相位点。
电阻链光栅细分电路用差分放大得到正交正余弦信号，再经等电阻链分压产生多个相位依次错开的正弦电压，由施密特触发器整形为脉冲，从而在一个莫尔条纹周期内获得多倍细分。
真空光电管把光阴极发射的光电子在真空中由阳极电场收集成光电流，其伏安曲线在光通量一定时先随阳极电压上升、后进入与电压无关的饱和平台，平台即正常工作区。
光电码盘在码道边界处因刻划误差使多位同时翻转，从而输出完全错误的码字，即粗大误差；用循环码或双读数头可避免。
硅光电池利用PN结光生伏特效应把光能直接转换为电能，其短路电流在很大范围内与光照强度成线性关系，因此作测量元件时应接近短路状态（电流源）使用，而不能作电压源。
硒光电池是在铝片上涂硒（P型）并溅射半透明氧化镉（N型）层构成的光生伏特器件，光照下镉层带负电、硒层带正电形成电动势，其光谱响应集中在可见光区（约0.38～0.75μm，峰值约0.5μm），与人眼视觉相近，故常用于分析仪器和测量仪表。
以锥体顶点为球心，锥面在球面上截取面积与球半径平方之比，单位球面度，用于描述辐射空间角度分布。
介绍线性、非线性关系与阈值判断的基础概念、公式条件及在光电器件输入输出转换中的作用。
线阵CCD用一列光敏单元获取一条光分布，积分后并行转入寄存器，再按序读出；二维图像需要扫描运动。
绝对式光电编码器用码盘上多位码道直接给出与当前位置一一对应的数字码，因此示值只取决于当前角位置，与转动中间过程无关。
编码器位移测量将有符号计数乘脉冲当量；求直线距离还需半径或丝杠导程、传动比和参考点。
正交辨向电路在B上升沿采样A，先建立加减方向，再延迟计数脉冲进入可逆计数器，避免方向未稳就计数。
莫尔条纹是两组周期相近的线纹以小夹角叠合时形成的、间距远大于栅距的明暗条纹，可把微小位移放大成便于计数的条纹移动，并借方向与平均效应实现高精度位移测量。
莫尔条纹光电位移读出利用光强随位移的周期变化，通过记录脉冲数 n 并按 x=nW 换算位移，输出近似正弦且含直流分量与交流幅值。
莫尔条纹小角近似放大关系，以及衍射扫描自成像间隙与成像扫描物像间隙的区分。
莫尔条纹间距 B_H 由栅距 W 与小夹角 θ 决定，B_H=W/(2sin(θ/2))≈W/θ，因 θ 很小而使条纹间距远大于栅距，实现几何放大。
莫尔条纹把两片光栅以小夹角 θ 叠合后产生的条纹间距放大为 BH≈W/θ，光栅每移一个栅距 W，条纹就移一个 BH，从而用大位移读数换算出小位移。
萨格纳克光纤干涉仪利用同一光纤环中反向传播的两束光，把环相对惯性空间的转动转化为两束光的相位差，从而检测旋转角速度。
萨格纳克效应描述环形光路相对惯性空间转动时，顺、逆时针传播的两束光产生与旋转角速度成正比的光程差（进而相位差或传播时间差），是光纤陀螺测量角速度的物理基础。
蓝宝石测温纤维用于高温前端传导辐射，材料与探针结构需配合；原书直径单位可疑，不能据未核数值设计。
行转移面阵CCD把二维光敏阵列按行并行转移到串行输出通道，再逐行逐像素读出，从而把一幅二维图像变成一维时序信号。
行间转移面阵CCD将感光列与遮光转移列相间，曝光后把每列电荷就近转到暂存通道，再逐行输出。
计算机视觉是从图像中获取目标或场景信息的处理方法体系，其流程为采集、处理、分析与解释，图像处理提供底层操作，机器学习提供从数据中总结规律的高层方法。
计量光栅是利用两块光栅叠合产生的莫尔条纹，将位移转换为周期性光强变化，再经光电元件转换为电信号，从而实现高精度位移测量的光学部件。
计量光栅传感器利用主光栅与指示光栅叠合产生的莫尔条纹，将位移转换为周期性光强变化，再经光电转换、辨向与细分电路，实现高分辨力线位移或角位移的测量。
负载电阻与结电容构成RC回路，其时间常数决定光电器件高频响应带宽。
辐射式光电传感器以被测对象自身作为辐射源，用光电器件接收其发出的光辐射强弱来检测温度等被测参量，必要时通过双波段辐射强度之比实现比色测温。
迈克耳孙光纤干涉仪用光纤耦合器把激光分成参考臂和敏感臂两路，两臂末端反射端面把光反射回耦合器再次合束干涉，被测作用改变敏感臂光程，使双臂反射往返光程差变化，干涉光强随之变化并由探测器转为电信号。
透射式光电传感器用恒定光源穿过被测对象，通过测量被吸收或遮挡后到达光敏器件的光通量变化，反推介质浓度、浊度或物体遮断尺寸。
逻辑非对单个二值信号取反，输出与输入相反的逻辑值，是布尔代数基本一元运算。
阶跃折射率光纤的纤芯折射率 n₁ 与包层折射率 n₂ 各为常数、在边界处发生突变，光靠芯包界面上的全反射以子午射线或斜射线形式被约束在纤芯中传输。
非功能型光纤传感器只用光纤传光，靠光纤端面外加的敏感元件（反射面、挡板等）改变进入接收光纤的光强，从而把位移或距离转换成光强变化。
面阵CCD把感光单元排成二维矩阵，按感光区、暂存区和输出通道的配置分为行、帧及行间传输。
线偏振光经检偏器后透射光强与起偏器、检偏器透光轴夹角余弦平方成正比。
马赫-曾德尔光纤干涉仪用两个耦合器把光分成参考臂与探测臂再合束，使两臂光程差变化转化为干涉光强变化，用于相位调制型光纤传感。
光干涉式以气体与空气的折射率差引起光学干涉变化进行检测，信号也可能受到其他气体或环境条件影响。
化学反应式通过气体与化学试剂反应的电流、颜色或电导变化检测气体，检测对象须与试剂和反应条件匹配。
半导体气体传感器利用气体作用导致的半导体电学特性变化，既有电阻式，也有非电阻式实现。
表面吸附和电荷交换改变半导体多数载流子与电阻，N/P型对氧化型和还原型气体的方向不同。
厚膜型用可印刷气敏浆料在带电极基片上成膜后烧结，膜、基片和印刷加热器组成典型结构。
后窗玻璃去湿装置由湿敏电阻、施密特开关、继电器与加热丝组成，湿度高时接通加热，干燥后回到断电状态。
吸入式用泵等将样气引入检测元件，并按是否稀释区分子型；泵送过程不能代替气体选择性和标定。
家用报警示例以QM-N10阻值下降使节点电压升高，再经达林顿管和KD9561驱动扬声器报告气体异常。
教材温补湿度电路用交流激励、热敏电阻与湿敏电阻反馈网络、整流滤波和输出级，在给定温湿区间报告误差界限。
感湿温度系数是在环境湿度保持不变时，温度每改变1°C所引起的感湿特征量变化，须说明湿度条件和特征量单位。
感湿特性是电阻、电容等特征量随相对湿度变化的关系，通常用在规定条件下得到的特征量—湿度曲线表示。
房间湿度控制器把传感器电压分送显示和上下限比较器，过干加湿、过湿排风，以传感器、判断和执行共同控制湿度。
扩散式让环境气体自然扩散至检测元件，属于取样方式分类，检测原理与使用形式另行判断。
接触燃烧式利用可燃气体与氧气反应放热，使铂丝温度和电阻升高；浓度比例输出需限定工作条件。
旁热式用陶瓷绝缘管隔开加热丝与外部测量电极、气敏层，改善直热互扰，但仍需标定环境与响应。
正特性湿敏陶瓷吸水后表面电子减少而未形成反型层，仍以电子导电，电阻随湿度升高而增加，Fe₃O₄是教材实例。
正负湿敏陶瓷的差别在于吸水后的载流子状态：未反型而仍电子主导时电阻可增大，反型空穴导电或P型空穴作用可使电阻下降。
气体传感器把气体成分和浓度的信息转换成电信号，选用时需同时检查选择性、响应、稳定性及现场条件。
选择性是多气体共存时区分气体种类的能力，目标响应大并不保证干扰响应小。
互换性描述同型号气敏元件之间特性的一致程度，型号相同并不保证替换后原标定关系仍准确。
气敏加热器使敏感材料达到工作温度，帮助去污染并加快反应，布置可与测量共用或通过绝缘结构分开。
气敏响应时间从接触规定浓度气体起计到阻值进入新稳态，比较器件时须统一浓度阶跃和稳态判据。
时效性关注气敏特性在使用时间中保持稳定的程度，长期漂移需在相同浓度和环境条件下比较。
气敏元件的自身温度和环境温度都会改变灵敏度，温度补偿须依据特定器件的标定关系。
气敏湿度特性表示灵敏度随环境湿度变化，湿度补偿用于减少浓度检测偏差，并不把气敏元件变成湿度计。
气敏灵敏度可用阻值变化与浓度变化之比，或空气中阻值与气体中阻值之比表征，两者量纲和含义不同。
电源电压变化可能改变气敏灵敏度，恒压供电能改善这一影响，但不能代替温湿度补偿和气体选择性评价。
气敏稳定性是在目标浓度不变而其他条件变化时保持输出特性的能力，须与长期时效性分开评价。
气敏电阻的阻值随气体作用变化，加热支路维持工作条件，测试支路把阻值变化转换成可读电信号。
气敏电阻与负载串联时，负载两端分压随气敏阻值改变；加热电路提供工作条件，不能与测试电压混同。
气敏阻值经放大和比较后触发通风及声光报警，上限启动、下限停止，工作时还需加热电源与温度补偿。
氧化型气体在本章气敏机理中倾向从元件夺取电子；N型电阻增大，P型可因空穴增加而电阻减小。
SnO₂对多种气体有阻值响应，温湿度、工作温度和老化都会影响解释，分压输出仍需具体气体标定。
氯化锂湿敏电阻利用吸湿盐层的离子导电变化，需考虑湿滞、分段量程和交流测试，原书文字与感湿曲线的方向差异应明确辨析。
湿度描述空气中的水蒸气含量，常用绝对湿度、相对湿度和露点表示；生产、仓储和生活中的控制目标随对象不同。
湿度传感器把湿度引起的材料或物理性质变化转为可用信号，选型须同时核对测量对象、性能条件和分类依据。
响应时间是在规定温度与湿度跃变条件下，特征量达到最终变化量规定比例所需时间，常采用90%判据。
湿度传感器灵敏度描述特征量对湿度变化的响应程度；非线性曲线需说明局部区段，特征量比值还须给出湿度点。
老化特性指湿度传感器在一定温湿度环境存放一段时间后感湿关系改变，需要以相同测试条件比较前后状态。
湿度控制施密特触发电路通过V₁/V₂状态翻转驱动继电器，以感湿电阻的阈值变化控制加热负载通断。
湿度测量线性化可针对低、中、高湿区采用不同增益的折线近似，需以标定数据确定分段并核查连接连续性。
湿度量程是具体传感器技术规范规定的感湿范围，须连同温度、精度与状态条件使用，不能作为全类器件的统一范围。
湿敏电容可接入LC读出，将湿度引起的电容量变化转成频率或周期变化；本章给出可用方式而未给独立接线图。
湿敏电容RC读出用参考与感湿支路方波的脉宽差，经滤波和标准化得到湿度电压，零湿等脉宽是校准条件。
湿滞回差用同一相对湿度下吸湿与脱湿特征量的差值评价，两曲线在规定范围内的最大差值才是最大回差。
同一湿度传感器在吸湿和脱湿时的感湿曲线不重合称为湿滞；同一湿度对应值可能取决于变化方向与响应过程。
烟雾传感器利用烟雾粒子对光的散射或遮光作用，使光电器件接收到的光信号发生变化，从而把烟雾浓度转换为可检测的电信号并触发报警。
烧结型气敏元件把敏感材料与掺杂物混合成形后烧结，电极和加热器的布置又区分直热与旁热结构。
热传导式气体传感器利用气体成分改变热导率，进而改变发热铂电阻的散热与温度，通过电阻变化检测气体成分或浓度。
电容式湿度传感器的湿敏介质介电常数随吸水改变，电容量随湿度增加，可在规定区间标定并用LC频率或周期读出。
电离式烟雾传感器利用气体电离后的离子定向运动形成电流，烟雾影响离子运动而改变检测电信号。
电解质式电阻湿度传感器以吸湿电解质的导电变化感知湿度，氯化锂湿敏电阻是代表器件而非全部电解质器件的同义词。
电阻式半导体气体传感器用气体作用引起的电阻变化检测气体，结构工艺影响响应、稳定性和器件一致性。
电阻式湿度传感器按感湿材料分为电解质式、陶瓷式和高分子式，湿度通过材料导电特性改变阻值。
直热气敏元件的加热丝兼测量电极，旁热式通过陶瓷绝缘管分离加热与测量，比较时需同时看热容量、温度影响和可靠性。
直热式把加热丝与测量丝直接埋入敏感体，加热丝兼作电极，结构简单但测量和加热互扰需关注。
相对湿度是实际水汽分压与同一温度下饱和水汽分压的百分比，用来表示空气接近饱和的程度。
利用QM-N5气敏阻值下降引起的分压变化触发晶闸管与警笛，电位器用于设定经标定的报警阈值。
红外线吸收散射式通过气体对红外作用改变光信号；表内比较是类别概括，具体定量能力取决于波段与标定。
绝对湿度是单位空气体积中的水蒸气质量；理想气体近似下可由水汽分压和绝对温度求得水汽密度。
绝对湿度给出单位体积水蒸气质量，相对湿度给出同温饱和程度，露点给出规定压力下冷却至饱和的温度，三者不能互换单位。
薄膜型在石英或陶瓷基片上沉积氧化物敏感薄膜，电极与加热器各有作用，典型性能不能代替具体标定。
表面反型层是N型陶瓷表面空穴浓度超过电子浓度的状态，反型空穴迁移是教材解释其负湿敏特性的条件。
负特性湿敏陶瓷的电阻随湿度增加而下降，P型由空穴导电增强，N型须结合表面反型层形成条件理解。
还原型气体在本章模型中倾向向敏感元件提供电子，N型电阻减小、P型电阻增大，不能只看气体名称猜输出。
遮光式光学烟雾传感器利用烟雾颗粒对光线的吸收和散射使到达光敏元件的光通量减少，从而把烟雾浓度变化转换为光电流或电压信号的变化。
陶瓷电阻湿度传感器采用多孔氧化物烧结体，表面吸水影响导电，晶粒、晶界和微孔结构共同决定感湿特性。
陶瓷电容式湿度传感器通过调节湿敏介质的组分分散性、孔径和粒度改善敏感特性，具体感湿曲线须与结构一起标定。
露点是在规定压力下将湿空气冷却到水汽饱和、开始凝露时的温度，反映水汽含量而非一个百分数。
非电阻式半导体气敏器件读取二极管伏安或场效应管阈值等特性变化，本章只给出主要实现类别。
高分子电阻湿敏膜吸附水后形成导电通道，成对离子、质子与水合氢离子增加使电阻下降，教材性能数据是类内示例。
高分子电容式湿度传感器用醋酸丁酸纤维素、聚酰亚胺或硅树脂作湿敏介质，读出吸水造成的介电常数与电容变化。
Lamb波是在薄板中传播的机械波，利用逆压电效应激励、正压电效应接收，通过对比无损与有损波形可检测蒙皮结构损伤。
一体化压电式加速度传感器把超小型阻抗变换器直接装入传感器壳体，用两片并联石英晶片提高输入电压，使引线极短、引线电容几乎为零，从而消除长电缆对灵敏度的影响。
剩余极化是压电陶瓷经强直流外电场饱和极化后撤去外电场仍保留的整体极化，它使材料获得压电性，但其极化强度被电极上等量反号的自由电荷屏蔽，故用电压表在电极间测不出内部极化。
压电元件受力产生电荷 Q，其等效电容 Ca=εS/d 决定开路电压 U=Q/Ca，因内阻抗极高、信号微弱，必须先经高输入阻抗前置放大器放大并完成高阻到低阻变换。
压电元件受力产生电荷 Q，可等效为电荷源 Q 并联固有电容 C_a 或电压源 U=Q/C_a 串联 C_a，实际电路中还需并入漏电阻 R_a、电缆电容 C_c 与放大器输入 R_i、C_i，因内阻高、信号弱必须用前置放大器。
压电传感器电压灵敏度 ku 由电荷灵敏度 kq 与元件电容 Ca 之比决定（ku=kq/Ca），并联接法使 Q 与 C 加倍而 U 不变，串联接法使 U 加倍而 C 减半，电压放大器输出幅值随频率、输入电阻和总电容变化，电缆增容会降低灵敏度。
压电元件受力产生电荷 Q，可等效为电荷源 Q 并联电容 Ca（或电压源 U=Q/Ca 串联 Ca），因内阻高、信号弱，实际测量须经前置放大器并计入 Ra、Cc、Ri、Ci 的影响。
压电元件通过并联或串联组合改变输出电荷、电压与电容，其电荷灵敏度 kq 与电压灵敏度 ku 由 ku=kq/Ca 联系，并需高 Ra、Ri 维持信号。
压电传感器输出电压幅值随作用力频率ω和测量回路电阻R增大而增大、随电缆电容Cc增大而减小，当ω=0时输出为零，因此它只能测动态量而不能测静态量，高频响应好。
压电元件利用纵向压电效应将动态力转换为电荷，其固有电容 Ca=εS/d 决定输出电压 U=Q/Ca，多片同规格元件并联可增大电荷、串联可增大电压，因输出高阻微弱必须配前置放大器。
压电元件串联连接时，两片同规格元件异极性黏结，总电荷量不变、输出电压加倍、总电容减半，适用于以电压为输出信号且测量电路输入阻抗很高的场合。
同规格两片压电元件并联时电荷量加倍、电压不变、电容加倍，适合慢变信号且以电荷为输出量；串联时电荷量不变、电压加倍、电容减半，适合以电压为输出信号且测量电路输入阻抗很高的场合。
同规格两片压电元件并联时电荷量加倍、电压不变、电容加倍，适合以电荷为输出测量慢变信号，但受漏电限制不能测静态量。
压电力传感器中，传力上盖把被测力沿石英晶片电轴（x 轴）方向传递，使两片晶片经 d11 纵向压电效应产生电荷，两晶片沿电轴并联叠加后由电极输出。
绝缘套在压电测力结构中承担电隔离和机械定位，污染或装配变化可同时影响漏电和传力。
压电加速度传感器利用惯性质量块在振动时产生的正比于加速度的惯性力，使压电片输出交变电荷，从而将加速度转换为可测电信号。
预压弹簧或螺栓为压电加速度组件施加预载，使质量块和压电元件保持接触，动态受力仍需另外分析。
压电交通检测由车轮动态碾压产生电信号，经时间与模式处理提供车辆信息线索，教材抓拍场景有明确边界。
压电式传感器利用正压电效应把压力、应力、加速度等机械量转换为电荷，其单位力电荷灵敏度 kq 与单位力电压灵敏度 ku 满足 ku=kq/Ca，因电荷会经电阻泄漏，只能测动态量而不能测静态量，且高频响应好。
压电式传感器受力产生电荷Q，可等效为电荷源Q并联电容Ca或电压源U=Q/Ca串联电容Ca；接入电缆和放大器后需考虑Ra、Cc、Ri、Ci，其高内阻微弱输出必须经高输入阻抗前置放大器才能有效提取。
压电式力传感器利用石英晶片的纵向压电效应（d11）将上盖传来的力转换为电荷，两片晶片沿电轴并联输出，用于机床动态切削力等动态力测量。
压电式加速度传感器利用质量块的惯性力使压电片产生正比于加速度的交变电荷，在振动频率远低于固有频率时输出电荷正比于加速度，适用于动态加速度测量。
压电式压力传感器用弹性膜或弹性盒把均布压力收集并转换成集中力，再由压电晶片的 d11 效应把力转换成与之成正比的电荷，经放大器归一化后即可直接读出压力值。
压电感应电缆以车轮机械作用产生电信号，用于动态通过检测；它与磁敏地感线圈采用不同机理。
介绍压电元件实现电能与机械能相互转换的基本概念，涵盖交变电压、机械振动、机械变形及电荷或电压信号。
压电晶体是利用单晶（如石英、酒石酸钾钠、铌酸锂）的压电效应将力或加速度转换为电荷的功能材料，其电荷量与作用力成正比且与晶轴方向密切相关。
压电材料分为单晶压电晶体（如石英）与人工多晶压电陶瓷（如钛酸钡、PZT、PMN），后者压电系数和介电常数高但机械强度与稳定性各异，需按温度、压力、稳定性要求选材。
压电元件受力产生的电荷 Q 可等效为电荷源与自身电容 Ca 并联（或电压源 U=Q/Ca 与 Ca 串联），其中 Ca=εS/d 由材料介电常数 ε、极板面积 S 和厚度 d 决定。
居里点描述压电材料特性消失的温度边界，通常不能直接作为完整传感器允许工作温度。
压电材料弹性系数反映机械刚度，影响元件固有频率；强度与刚度不同，不能用一个指标替代两者。
材料和元件的绝缘能力影响电荷泄漏；元件漏电阻Ra与放大器输入电阻Ri共同决定实际保存时间。
压电材料选型需同时权衡转换、机械、电学、环境、时间稳定性及加工极化条件，不能只比较最大d系数。
压电元件通过并联或串联组合改变输出电荷、电压与电容，并以高输入电阻保持电荷或电压信号，其电压灵敏度与电荷灵敏度由元件电容联系。
压电激励器利用逆压电效应把电信号变成机械振动，配合正压电效应接收的传感器，通过对比无损与有损波形来识别结构损伤。
压电系数 d 是描述压电材料把机械应力转换为电荷（正压电效应）的耦合系数，其下标 m 表示取电轴、n 表示施力轴，石英只有 d11、d14 独立且左旋右旋符号相反，压电陶瓷沿极化轴有 Q=d33F。
压电陶瓷是经强直流电场极化处理的人工多晶铁电材料，其电畴定向后受力变形引起极化强度变化，从而在电极上释放或吸附自由电荷，实现力-电转换，电荷量满足 Q=d33F。
压电陶瓷必须经直流电场、温度和时间共同作用的极化处理，使原本杂乱的自发电畴定向排列，才能获得压电效应。
利用压电逆效应激励机翼蒙皮振动、正效应接收振动并转换为电压，经模数转换后由计算机对比无损与有损波形，实现蒙皮结构健康检测。
压电高分子材料的机理涉及取向极化及多种内应变贡献，柔性薄膜形态不能代替材料和工艺判断。
有限弹性体中沿边界或结构引导传播的弹性波、由边界条件与波动方程决定的模态，以及波速随频率或波长变化的色散现象与截止频率。
弹性介质中振动传播形成机械波，两列等幅反向波叠加形成驻波。
机电耦合系数用转换能量比的平方根描述耦合程度，不能把它与压电系数或电压增益当成同一指标。
石英晶体沿电轴x或机械轴y受力时在与x轴垂直的面上产生电荷，电荷量由压电系数d11和受力方向、尺寸比a/b决定，而沿光轴z受力不产生压电效应。
正压电效应是某些电介质沿特定方向受机械力产生形变时，内部正负电荷重心分离，使相对表面出现等量异号电荷，从而实现力-电转换的物理效应。
高增益负反馈运放两输入端近似等电位，反相端电位近似为零但不接地，构成虚地。
电压放大器用于将压电传感器的高内阻微弱电荷信号转换为低阻抗电压输出，其输入电压幅值随频率、等效电阻R和总电容变化，频率或R增大、电缆缩短可提高输出，但无法测量静态量。
压电陶瓷是人工多晶材料，晶粒内的电畴在直流电场、温度和时间作用下被迫定向排列，从而获得宏观压电效应。
电压放大器把压电传感器的电荷变成电压，电缆电容会分压降低灵敏度；电荷放大器用反馈电容把电荷变成电压，只要 $(1+k)C_f$ 远大于其他电容，输出就与电缆电容无关。
电荷放大器利用高增益反相放大器和反馈电容Cf，将压电传感器输出的微弱电荷Q转换为电压Uo≈-Q/Cf，实现高阻抗到低阻抗变换，且输出与电缆电容Cc近似无关。
电荷放大器利用高增益反相放大器和反馈电容Cf，将压电传感器输出的电荷Q转换为电压Uo≈-Q/Cf，实现与电缆电容Cc近似无关的线性测量，灵敏度由Cf决定。
反馈电阻Rf与Cf并联以稳定直流工作点；其影响只在ωRfCf足够大时可近似忽略。
并联元件电压相同电流分流；两电阻并联等效为R1R2/(R1+R2)，多电容并联等效为各电容之和。
石英晶体是SiO₂单晶体，沿x电轴或y机械轴受力时因正负离子重心分离而在垂直于x轴的表面产生电荷，z光轴受力无压电效应，故可用作力/加速度传感器，也可利用逆压电效应制成固定频率振荡的晶振和石英表。
电荷放大器利用米勒定理把反馈电容 Cf 等效到输入端放大 (1+k) 倍，使输出电压近似为 Uo≈-Q/Cf，从而把电荷（正比于被测力）线性转换为电压且不受电缆分布电容 Cc 影响。
石英晶体沿电轴x受压或受拉时，在与x轴垂直的表面产生正比于力的电荷，电荷符号由受力方向决定，是压电式力与压力传感器的基本转换原理。
PVDF经加工取向与极化可形成柔性压电薄膜；贴合与轻质优势需要和实际转换及频率条件一起评估。
在飞机蒙皮内嵌压电传感网络中，用逆压电效应激励 Lamb 波、用正压电效应接收波形，通过对比无损与有损波形并经模数转换送入计算机，实现蒙皮结构的自动无损检测。
逆压电效应是压电材料在电场作用下产生形变与应力的可逆机电转换现象，与正压电效应（受力产生电荷）互为逆过程，用于电激励执行器与固定频率振荡器。
钛酸钡压电陶瓷压电系数和介电常数高、易极化且易制成特殊形状，但机械强度、温度与时间稳定性不如石英，居里点约120℃，适用于常温中等受力场合。
铌镁酸铅系压电陶瓷（PMN）压电系数高，能在高压（约700kg/cm²量级）和高温条件下工作，因此适合用作高压、高温力检测的压电传感器。
锆钛酸铅（PZT）系压电陶瓷以高且稳定的压电系数和机电参数成为压电式传感器最常用的压电材料，其性能可通过微量掺杂调节，并可在较宽温度范围内工作。
位移是物体某点沿给定方向的位置变动，包含线位移和角位移；报告时要写清参考点、方向和符号。
位移对时间微分给速度；必须取得时间变化的位移记录，而不是只把振幅最大值当速度。
位移检测把位置变化经传感器与读出电路转成可用信息；选择仪表须匹配量程、精度与模拟或数字任务。
偏差式测量以校准后的指针位移或示值反映量值，这里的偏差不是测量误差。
光学检测利用光传播、吸收等性质，以接收到的光学信息表示被测量。
光学温度计的亮度法按热辐射亮度推温度；人工比较与光电读出应区分，远距条件依具体结构。
光电式转速仪用旋转体调制光路，使光电器件输出与转速成正比的电脉冲，由脉冲频率和圆盘孔数算出转速。
普通光电式物位检测需关注光束扩散、单色性与外来光干扰；激光的有利特性不能替代光路和标定核查。
光纤加速度计利用惯性力改变传感光纤中的光相位，通过干涉读出反映加速度，本章列大型机械结构用途。
光纤温度传感器可采用吸收、辐射、荧光或偏振调制；感温机制和各自温区、响应条件须分别识别。
光纤式物位传感器敏感元件小、响应快，可用于微量流体和两液体界面；特殊设施用途仍须核整个装置条件。
全辐射温度计可自动记录和远传信号；辐射率、环境光路及连续高温运行的冷却条件仍须核明。
力学检测法把被测变量转为机械位移或变形，再读取与原量对应的信息。
加速度是速度的时间变化率，单位m/s²；方向沿速度变化，不一定沿此刻速度。
加速度传感器通过质量块的惯性力使弹性元件变形或使压电元件受力，再由应变电桥、压电效应、电容变化或霍尔效应等转换为与加速度成比例的电信号，其可用频率范围受机械固有频率限制。
电容式加速度传感器利用轻质量块与可调弹性元件提高固有频率，从而扩展高频测量范围并实现微型化，而电阻式因需较大质量驱动弹性元件变形，固有频率低，仅适合低频测量。
加速度检测利用质量块的惯性力作用于压电片产生交变电荷，在振动频率远低于传感器固有频率时，输出电荷与加速度成正比。
加速度随时间积分给速度变化，结合初始速度得到速度；振动加速度计加积分环节是一种实现入口。
动态测量需要描述随时间变化的被测量并考虑系统跟踪能力，曲线或持续采样本身不证明已经准确追踪。
化学量检测按化学规律或效应取得信息，关键是转换依据，不仅是被测对象的名称。
表14-14把卫星导航列为非自主，误差不随时间累积；抗干扰和实时性的强弱仍须核具体实现。
工程所说压力在这里指压强，单位Pa；已知有效受压面积时可把它转成法向力测量。
压力传感器选型需同时核压力参照、峰值量程、介质兼容、误差、温度、电学接口与安装密封。
压力选型需把压力类型、峰值、介质、温度补偿、输出和安装密封一起核查；1.5倍峰值只是原文一般经验。
压力检测可比较液柱平衡、弹性变形、负荷平衡和电学转换，电阻、电容或霍尔法不能统称压电效应。
压力电学转换法把压力引起的力、变形或材料特性变化转换为电阻、电感、电容、电荷、频率等可测信号，压电式只是其中一种实现。
压电测振用质量块惯性作用使弹簧片反复弯曲，压电元件产生交变电荷，经测量电路输出。
压阻式加速度计利用质量块在加速度下的惯性力使硅悬臂梁根部扩散电阻变化，再经电桥把电阻变化转换为与加速度成比例的输出电压。
厚度检测可用厚度直接调制传播响应，或由表面距离与参考几何推算；在线用途需核材料与测量结构。
原电池式气敏传感器使气体经隔膜扩散到电解液，借原电池提供的电化学作用条件读电流，与外加电压的极谱式区分。
参数检测把生产中的被测量转成可解释信号，量的类别与转换原理是两个不同的分类维度。
反馈把输出返回输入并影响作用；正负方向由比较方式决定，通信本身不能证明闭环。
发电机式转速仪以直流或交流发电机电压与转速的对应取得指示，可远传，但需核温度和标定条件。
同步法转速检测利用带槽圆盘目测或频闪光的同步现象；视为静止须检查真正同步而不是别名频率。
教材用基本被测量组织过程参数，并通过关系模型得到派生被测量；这一表不是SI基本量目录。
声学式物位检测利用物位改变声阻抗或反射距离；超声实现须检查温度、传播与气泡悬浮物条件。
声学检测利用传播与界面反射，超声流量计可比较顺逆流传播来取得流速信息。
多信息融合从多种测量信息中提取任务需要的目标信息，需要同时解决传输、管理和相互干扰问题。
多普勒测速法利用运动目标散射光产生的发射与接收频率差（多普勒频移）来获取目标速度，频移大小与速度沿光路方向的分量成正比。
天文导航在本章简化表中列为自主导航，比较时还要考虑气候影响、信息全面性及实时性。
容积式流量计以已知容室的有效排量乘单位时间排出次数求体积流量，不只凭转子名称归类。
导航性能要同时看自主性、信息、误差、抗干扰、实时性和成本，表14-14是简化比较框架。
射线检测利用穿透后的吸收差异，接收强度同时受厚度、密度等条件影响。
差动变压器测振由弹簧片支承的铁心相对线圈位移产生输出，交流激励频率应远高于待测振动频率。
液柱高度产生静压或差压，可经压力检测得到物位；把压力换算成高度时必须知道密度与参考压力。
应变片测振法利用质量块-等强度梁-应变片结构，将低频振动加速度转换为梁的应变，再经电桥输出与加速度成比例的电信号，适用于10~60Hz的低频振动测量，不适用于高频振动和冲击。
开环各级转换相乘；负反馈闭环在足够环路增益下主要由反馈环节定标，性能结论需要条件。
开环系统沿正向串联链传递信号，增益相乘；误差合成与灵敏度权衡必须说明模型和条件。
弹性变形测压法利用膜片、膜盒或弹簧管等元件受压产生的弹性位移或转角，经标定得到压力，机械指示与电学读出是不同的实现方式。
微差式测量先用近似标准比较，再测微小差值，不必反复调到完全平衡，但必须保留参考值和差值方向。
本章以定向辐射、恶劣环境用途及稳定性介绍微波物位传感器；实际选型仍要核型号的范围与工况。
惯性导航利用陀螺与加速度等自身信息推算运动，具有自主性，但测量和积分误差可能随时间积累。
振动检测先确定要测位移、速度还是加速度，再选择差动变压器、电涡流、应变片或压电等对应结构。
接触式测量看敏感元件是否直接接触被测介质，供电线、人机触摸和无线通信都不能作为分类判据。
接近开关是一种无需接触即可检测物体靠近的传感器，利用电涡流、电容或霍尔效应将位移/存在信息转换为开关量输出，广泛用于计数、限位和定位。
本节数字式位移测量把线位移或角位移转换为数字脉冲输出，计数与有效参考共同决定位置读数。
数据传输把相对独立功能环节间的信号送达，属于系统功能而非一台固定设备。
数据处理完成放大、滤波、运算、线性化与信号转换，使测量信息便于后续使用。
数据显示把测量结果变成人能接受的形式；数字、图表和声音都可承担呈现功能。
本章以表14-14比较无线电导航的自主性、作用范围相关误差和抗干扰等性能，不展开定位实现。
机械振动是物体在平衡位置附近的往复运动；可能造成结构损伤，但不能把所有振动都无条件视为超过强度极限。
本节围绕位移、转速、速度、加速度、振动和厚度六种机械量组织方法；先辨目标量，再选对应检测路径。
极谱式气敏传感器让气体经隔膜扩散到电解液，在外部提供的作用电压条件下读电流，再按目标气体标定。
射线穿透物料时的强度随物料层厚度改变，可从容器外取得物位信息；适用特殊介质仍须同时核辐射防护。
检测技术从对象获取信息，为计算、通信与过程控制提供依据，其发展需要精度、范围、动态、融合和应用条件配合。
模拟式位移测量把连续位移转成敏感响应，再配电路与标定；本节列器件用途，不替各器件展开完整跨章原理。
模拟法转速检测利用转速与力、扭矩、电压、电流或涡流响应的对应，读数依赖各自标定和工况。
气体成分检测根据目标气体、浓度及用途选择机制；教材把固体敏感材料的干式与电解质溶液的湿式区分。
教材水分子亲和型湿敏类别以水分吸附和渗透特性为入口，列电解质、MOS陶瓷/膜式与高分子形式；实际响应需核材料与条件。
派生被测量可经相关基本量与物理模型获得；表中对应关系不是任意参数都能无条件互换。
流量是单位时间通过截面的体积或质量；二者换算需要与流体状态匹配的密度。
流量检测可按速度式、容积式和质量式组织；选型同时检查测量目标、介质与安装工况。
流量方法比较要区分流速、容积和质量路线，并匹配导电性、杂质、黏度、温压和安装压损条件。
测量通过信息转换和与标准量比较得到量值，结果应带规范单位及可信程度说明。
测量方法可以按五个独立维度分类，同一次测量可同时具有直接、等精度、静态和接触等标签。
测量系统组合感知、传输、处理与显示，开闭环区分取决于反馈通道，数字显示或远程联网都不是闭环判据。
测量结果可写成数值、曲线或图形，但都需要说明量、单位、条件和可信程度。
恒浮力浮子以位置跟随液位，变浮力浮筒以浸没引起的浮力变化读液位；两种响应与维护条件要分清。
涡街方法应按实际流场与标定解释响应；原比较表的流速范围和无条件环境免疫表述都不能直接当产品保证。
涡轮流量计以流动引起的转动响应测量流量；悬浮物和机械杂质会影响精度乃至损坏机件。
液体浓度检测取得液体成分含量信息；本章以电解质溶液的电导率与组成、浓度联系说明一种测量路径。
液柱式测压按静力平衡把压差转成液面高差，U形、补偿和自动形式可用于低微压或压力基准。
温度传感器可把温度变化转成尺寸、电阻、热电势、频率或光学信号；输出形式与准确度不能等同。
温度选型同时核原理、具体量程、准确度、分辨率、响应和接口，表中宽泛范围与混列指标不能直接作保证。
温度检测通过接触换热或非接触辐射/光纤温变把被测温度转换为可测信号，接触式精度高但扰动温度场且有滞后，非接触式不干扰温度场、响应快但精度较低。
湿度检测把水分与敏感材料接触后引起的物理或化学变化转为特征参数，再经测量电路取得湿度信息。
热学检测法利用热物性和热平衡，热线风速仪通过散热与流速的联系取得测量信息。
热式质量流量计把流体带走热量的过程转为流量信息；冷却速度和维持指定温升的能量需求是两种观察方式。
热感式加速度计用可移动热对流小气团作惯性敏感环节，通过内部温度分布变化测小量程加速度。
热膨胀测温把材料随温度产生的尺寸或状态变化转成读数，双金属、液体和气体形式各有约束。
物位包括液位、料位和界位；方法比较要对应介质、安装环境、误差基准与测量边界。
物位选型比较敏感机制、介质、环境、安装与响应；表中毫米和满量程百分比不能直接混比。
物理参数间接测速根据速度与电动势等量的已知联系换算，必须保持磁场、有效长度、匝数和运动方向条件。
现场在线测量把过程参数及时交给制造控制，作用从事后质量评定扩展到设计、制造和过程调整。
生物检测利用免疫或酶催化等生物规律，把与被测量相关的作用转为可读取的信息。
电学检测法把被测量转为电压、电阻或电容等电量，电量需要按转换关系还原被测量。
电容式物位测量利用液体与空气（或物料与空气）两段介质并联改变总电容，在圆筒结构下电容随液位或料位高度线性变化，从而由电容量测得物位。
阐述电容式物位测量理想模型成立的条件，包括介质绝缘、两段均匀介质、忽略边缘效应、介电常数稳定、几何固定及同轴圆柱重叠等，并说明介电常数变化时的补偿或标定。
本章电容式转速仪利用充放电回路产生与转速成比例的电流，再读出转速；名称不表示只读静态电容量。
对确定成分电解质溶液，教材分别讨论电导率随浓度上升和下降的两段近似线性区；必须先选有效标定分支。
电感式加速度计通过惯性质量块产生相对位移，用差动变压器将其转为输出，原表强调低量程用途。
电涡流式转速仪利用磁场内旋转盘引起的涡流变化测速；属于原表中高速电气式模拟入口。
本节电涡流测振利用金属质量块悬臂梁微运动，使上下扁平线圈电感周期变化并形成输出。
电磁式转速仪利用齿圈与传感器间的磁通变化产生脉冲，通过脉冲频率 f 和齿数 Z 换算每分钟转速 n=60f/Z。
电阻式物位检测可将电极与介质的电接触变化用于远传、控制或报警；接触表面、导电性与防爆要求是适用条件。
目测同步转速仪用转动的带槽圆盘与旋转体同步进行观察，以已知圆盘转速判断目标转速。
直接测量从已校准仪表读出所求量，内部转换环节多不改变这一分类，精度仍取决于实际条件。
直接质量流量仪表让质量流动参与可检测的力学或热学过程；科里奥利和热式是两条不同路径。
直读式液位测量利用液体连通性建立高度关系；同高结论须满足同液体、静止和上部压力一致等条件。
相对测厚法通过固定探头间距并测量探头到被测板的距离变化，把厚度变化转换为电涡流或电容信号，从而在线监测金属带材厚度。
石英晶体测温以频率随温度变化为读出量，便于数字化；高分辨力和稳定性仍受机械结构与标定影响。
磁学检测利用磁性参数及磁场作用，电磁流量例子把导电流体运动转为感应电信号。
离心式转速仪利用离心力与转速平方或旋转液体压力/液面变化；它是原表中简单的中低速机械测速入口。
科里奥利质量流量计通过振动检测管内流体的科里奥利力相关变化得到质量流量，振动条件与标定不可省略。
等精度测量是在同一环境、同一人员、同一仪表与同一方法下对同一被测量的多次重复测量，它使 n 次测量值可用算术平均值削弱随机误差、用残差估计标准差。
红外温度传感器通过接收物体发出的红外热辐射实现非接触测温，因不接触被测对象而具有响应快、不干扰温度场的优点，适用于远距离和运动目标的温度测量。
组合测量让多个未知量以不同组合出现，再由独立方程联合求解；教材电阻温度关系中的系数采用加法形式。
低频透射式电涡流绝对测厚法利用接收线圈电势 E 随被测金属板厚度 t 增大而按负指数规律衰减的关系，由 E 直接反映厚度。
阐述脉冲频率、转速、闸门计数测频、测周期法及±1量化误差与传感器响应限制。
虚拟仪器把通用测控硬件与计算机软件结合，以采集控制、数据分析、数据表达形成可扩展的测量系统。
计数法转速检测通过把旋转体的转角转换成周期性脉冲，用脉冲频率、每转脉冲数（齿数或孔数）与转速之间的固定关系求出转速。
负荷测压用压力作用力与规定负荷静力平衡，活塞式和浮球式可作压力基准；有效面积与实际修正条件仍重要。
质量流量既可由体积流量与密度间接求得，也可用对质量流动有直接响应的仪表测得；两条路径的条件不同。
本章转子流量计通过浮子位置与流动建立对应；需核竖直安装、黏度温度与非线性，不能与容积式腰形转子混同。
转速是旋转物体每分钟的转数，单位为 r/min，可通过模拟法、计数法或同步法测量，其中计数法常用脉冲频率 f 与齿数 Z 按 n = 60f/Z 换算得到。
转速检测按模拟、计数和同步三类组织，各类使用不同响应；选型要核速度范围、环境与实际信号条件。
模拟、计数和同步测速按物理转换与观察条件比较，输出大或画面静止都不自动保证转速正确。
过程参数检测把温度、压力、流量、物位及成分物性转为测量信息；方法与性能须按条件比较。
速度描述位置随时间的变化；线/角、参考基准、平均/瞬时和获取方式是不同分类维度。
定义法测运动距离和通过时间得到平均速度；区间平均与瞬时速度、路程平均速率要按方向和运动条件区别。
速度式流量检测把流动转换为压差、位移、转速、冲力或频率，再结合截面和标定得到流量。
速度检测可由距离与时间、加速度积分、位移微分、已知物理关系或多普勒频移取得，各方法有对应条件。
闭环负反馈用输出反馈比较输入；高环路增益时增益近似由反馈决定，但稳定性及反馈误差仍重要。
间接测量先测与目标有已知关系的量，再按适用模型计算目标，例如稳态直流负载的P=IU。
间接质量流量检测依赖体积流量与密度的共同条件；密度已知或另测都要对应当前流体状态。
陀螺仪通过测量角速度并积分得到角位移，其动态测量准确但静止时存在零点漂移和噪声导致的累积误差，与加速度计静止准确、动态受干扰的特性互补。
集成温度传感器具有模拟电流、电压或数字接口，需外加电源；灵敏度、数字步长和准确度是不同指标。
静态测量针对不变或相对测量系统响应变化很慢的量，在线与离线不能替代这一时间条件。
非接触式测量让敏感元件不与被测介质接触，靠电容极距变化或磁场耦合获取振幅、回转精度、轴心偏摆及导线电流等信息。
教材非水分子亲和型湿敏类别列热敏电阻、红外吸收、微波和超声波；该分类不表示水分与检测过程无关。
非等精度测量指测量条件不能完全保持不变的多次测量，各结果可靠程度不同，需用“权”来表征并参与数据处理。
频闪式转速仪利用闪光与旋转运动同步的观察获取频率；需要排除重复标记和倍分频产生的假同步。
黏液式转速仪根据旋转体在黏液中传递的扭矩变化测转速，结构简单但读数受温度影响。
齿轮式或钟表式转速仪把机械转动计数与计时结合，须核传动尺度才能将累计计数换成转速。
用先验与观测条件概率更新假设后验，再按决策规则选择解释。
在共同鉴别框架下综合证据，以区间关系表达支持与信息不足。
一阶低通滤波模型用时间常数τ保留加速度计的低频角位移、抑制其高频噪声，并与陀螺仪积分后经一阶高通得到的互补信号相加，从而在复频域、Z域和离散差分形式下统一给出角度估计。
一阶高通滤波用于让陀螺仪积分后的角速度信号通过并抑制其低频漂移，再与加速度计经一阶低通滤波的角位移相加，从而得到互补的角度估计。
把传感器模型与知识工程用于融合推理，实时动态输入和知识规模约束实现。
每节点接收前级结果并作本地融合，末级包含前级信息。
用人为制定规则、总体数据库与控制机构组织融合推理。
模糊逻辑、神经网络、专家系统与产生式规则按机制组织信息。
传感信息配准性是指多个传感器数据在物理量、时空分辨率和测量位置三个维度上对齐，从而可用于特征层融合的基本条件。
陀螺仪动态响应好但静止漂移，加速度计静止倾角准但动态受扰，二者误差频带互补，故用加速度计低通、陀螺仪积分后高通再求和重构角位移。
重复或相似观测可支持容错，但共同偏差不会因源多自动消失。
用事先已有的类别、模型或经验知识支持观测解释和可信度更新。
按传感信息之间及与内部模型的关系进行融合处理。
决策层数据融合是在各传感器独立完成特征提取与模式识别（局部属性判决）之后，通过关联与融合输出统一识别结果的多传感器融合方式，是抽象层次最高、容错性最好的融合层次。
直接对同量冗余观测加权形成融合值，教材未给权重求解推导。
动作捕捉将手部动作分解为整体旋转与手指动作，通过手腕坐标系中的三维坐标与绕轴旋转参数来描述手部姿态。
在状态与观测统计模型下递推更新，线性高斯条件限定最优性。
原始层数据融合在特征提取前直接处理多传感器原始观测，通过统一物理量配准后，用互补滤波将加速度计低通角位移与陀螺仪积分后高通角位移求和，重构完整角位移信号。
按处理内容将多路互补信息并行组合，不混同并联信息流结构。
多传感器系统通过多个传感器观测同一被测量，在统一准则下对时空观测信息进行分析综合，以获得比单一传感器更准确、可靠的一致描述。
区分多源信息的时效、变化速度、确定程度与相互关系。
互补滤波用加速度计倾角的低通分量与陀螺仪角速度积分后的高通分量相加，重构出全频段角位移估计。
传感器阵列采集手部弯曲数据，经深度学习模型提取特征并决策，输出手指姿态的三维估计值。
姿态特征线性回归模型用历史样本学习权重向量 w，把特征向量 x 线性映射为姿态估计值 ŷ=wᵀx。
各源直接送融合中心，由中心综合，信息流不经过前级源传递。
实时库存当前观测与处理结果，非实时库存历史和辅助知识。
将不同观测关联到同一目标，处理不精确与干扰引发的二义性。
数据融合按融合环节在信号链中的位置分为原始层、特征层和决策层三层次，融合越靠前保留信息越完整但数据量与配准要求越高。
用低层状态属性与高层抽象判断说明融合功能，并保留局部术语边界。
把多源观测与模型知识综合为状态解释和决策依据的系统。
最小二乘参数估计通过让历史样本的预测残差平方和最小，来确定线性模型 ŷ=wᵀx 中的参数 w。
先定义信息与算子的0–1程度映射，再选择合并运算进行推理。
用定义函数归纳多源信息，输出含义和条件须明确。
将并联与串联信息流组合，分别指出总体与局部结构。
特征是从传感器原始数据中提取出的具有代表性或区分性的属性，用于把高维原始数据压缩为低维特征向量，供决策模型完成识别与判断。
特征向量是把传感器原始数据中具有代表性或区分性的属性提取出来、按固定顺序排列成的多维数值向量，作为决策模型的输入。
特征层数据融合在原始数据完成特征提取之后、属性判决之前进行，将多传感器特征向量综合后送入决策模型，从而在信息量与容错性之间取得折中。
特征提取是从传感器原始数据中提取具有代表性或区分性的属性，形成低维特征向量，供决策模型使用，是特征层数据融合的基础环节。
神经网络数据融合将多传感器阵列的原始输入经网络特征提取与决策映射，直接输出手指姿态等高层解释结果。
在教材处理形态分类中按对传感信息关系的理解作联合处理。
知识库和传感器数学模型支持融合推理，不将简略示意扩成完整专家架构。
综合状态与类型判断态势、趋势与应对策略，结论有条件。
统一不同层次与同层描述，坐标变换误差也会进入融合结果。
用新观测更新状态估计，再预测下一次扫描供后续关联。
把实测多维特征与先验类别特征比较，输出目标类型。
传感器数学模型和关系知识支持融合解释，与态势观测结果存储分开。
比较中心并联、逐级串联和局部总体混合的信息传递，不混同处理形态。
统一观测时间参考点与空间坐标，说明功能模型中的特征提取用语。
验证关联观测、分析新观测、更新态势与决策，方法复杂度服从系统要求。
陀螺仪动态测量准但静止漂移，加速度计静止测角准但动态受运动加速度干扰，二者经互补滤波（加速度计低通、陀螺仪积分后高通再求和）可重构完整角位移。
陀螺仪零点漂移是静止时角速度输出偏离零基准的误差，经积分后使角位移随时间累积漂移。
按教材分类列出加权平均、Bayes、D-S和卡尔曼，依据输入与假设选用。
主交流放大器在信号通道增益不足时置于相关器之前补充交流增益，选用仍须考虑噪声、带宽和动态范围。
互相关描述两个过程的时间关系，交换过程对应反向延迟；一般不必偶对称，零互相关判断需明确均值条件。
互相关检测以与目标相关而与噪声不相关的参考进行延迟、相乘与平均；有限测量时间仍保留噪声。
低噪声前置放大器为弱信号提供初步增益，选用先关注噪声与稳定性，再核增益带宽、动态范围及源阻抗适配。
信噪比描述有用信号相对于噪声的水平；比较需明确度量和条件，增大显示幅值本身不代表信噪比改善。
参考倍频电路把触发脉冲频率加倍，教材用于二次谐波同步例；是否需要倍频由目标与参考关系决定。
参考相移电路改变参考波形相位，教材要求360°范围可调；频率同步时仍需相位关系解释相关输出。
参考触发电路把输入波形转换为同步脉冲，需适应目标电平和工作频率范围，为后续参考处理提供可靠时序。
参考驱动把同步方波变为一对相位相反、幅度一定的对称方波，驱动相关器开关；其职责与目标前级放大不同。
取样积分器在每个周期的固定位置短时取样并平均，测该位置幅值；完整波形扫描需另行控制位置与同步。
各态历经性允许特定统计平均由单个实现的长时间平均获得；它不能由平稳或状态等概率出现直接推出。
同步分配器与目标周期同步，将周期分为若干时间区间并轮流连接对应积累器；零切换时间只是分析近似。
同步积分器用电子开关使两组RC轮流积分，特别适合两状态方波；匹配及抑噪依赖同步和传输通带。
同步积累器在分配到的固定周期区间反复接收同位置输入，利用积分等方式保留重复目标并平均适用噪声。
同步积分适合两状态方波，取样积分聚焦周期固定位置，数字多点平均用于多个位置恢复；三者都依赖同步与稳定。
同步积累把稳定重复信号在相同周期位置叠加或平均，利用目标重复与适用噪声统计的差别改善辨识。
噪声是有用信号的不期望扰动，需区分外界与内部来源，并以分布、均值、方差和相关函数描述统计特征。
噪声数学期望是按概率分布加权的平均；用单条记录的时间平均替代统计平均，需要适用的各态历经条件。
噪声方差描述取值偏离均值的二阶波动，等于均方值减去均值平方；两种平方平均不可混淆。
连续噪声的概率密度描述取值分布，区间概率由密度积分求得，密度值本身不能直接当作单点概率。
固有噪声来自器件材料、温度等内部物理过程，瞬时变化难以精确预知或彻底排除，只能减少和控制影响。
外界干扰是来自被测信号和测量系统之外的扰动，识别其来源与传入途径，才能采用合适的屏蔽、布线或滤波措施减小对测量的影响。
开关相敏检波器以对称方波参考控制开关，实现相敏处理；方波奇次谐波也可能与输入匹配形成输出。
微弱信号须相对于背景噪声判断，可包括弱光、弱磁和微位移；提取信息还依赖目标特征、噪声和检测条件。
微弱信号检测研究噪声成因、目标特征及相关性，选择适用方法提取有效信息并改善检测信噪比。
数字多点平均器把周期内多个位置的样值数字化并按位置存储累积，通过可靠定时恢复平均波形。
数字多点平均按周期内同序号位置分别求平均；扫描次数影响噪声平均，周期内点数影响波形离散描述。
方波形成电路把相移后的参考波形变成占空比1/2的同步方波，为后级驱动提供所需波形。
有源滤波器按目标和干扰频谱选带通、高通、低通、带阻或组合，可改善相关器输入条件，不能无条件区分同频目标与噪声。
相关器由相乘和低通或积分及直流放大组成，形成相敏输出；实际时间常数需平衡响应和抑噪。
相关器低通选择相乘后的低频或直流项，减弱和频分量；带宽、时间常数和频率漂移共同影响结果。
相关检测按自相关和互相关处理利用目标的周期或参考关系；抑噪成立需目标、噪声及观测条件匹配。
相干检测把目标与同频参考相乘并平均，输出随相位差余弦变化；抑噪依赖参考关系和有限平均条件。
相敏检波把目标与参考相乘使频谱形成差频及和频；同步时差频为相敏直流，低通再选择所需输出。
自相关描述同一过程不同时刻的关系；实值平稳过程零延迟为均方值且偶对称，噪声随延迟衰减须限定模型。
自相关检测将含噪输入与延迟版本相乘平均，利用目标关系保留和指定噪声相关衰减提取信息。
近似积分器以有限时间常数实现平均平滑，选择需兼顾被测信号响应速度和噪声抑制，不能实际无限积分。
选频放大利用目标窄带与噪声宽带的区别滤波并放大，下限仍受通带噪声、传感前级和频率稳定性限制。
选频放大按频带保留目标，相干检测还利用与参考的频率相位关系；选择取决于目标信息及可用同步。
采样保持器在采样状态跟踪输入、保持状态维持瞬时样值，支持积分与ADC转换；捕捉速度和保持误差需要权衡。
锁相放大器由信号、参考及相关器环节组成，以同步相关处理检测单频或窄带分量，性能取决于匹配与测量链条件。
锁相放大器信号通道以低噪声前置、滤波和必要交流增益预处理含噪输入，为相关器保留目标并限制带外噪声。
参考通道经触发、必要倍频、相移和波形驱动形成与目标同步的参考；直流目标可先斩波，功能选择仍按任务。
教材的IEEE1451协议簇覆盖通用功能、软件模型和多种变送器接口，各接口应按实现条件使用。
IEEE1451网络传感器可按网络侧NCAP与变送器侧STIM分析，通过对应接口与描述数据组织测量。
LIGA结合深度光刻、电铸与微成型，通过金属模具复制具有较高深宽比的微结构。
MEMS微加工包括超精密特种、硅基和LIGA三类，原图展示光刻到封装等不同工艺环节。
单一被测量的一维模糊传感器是多维结构特例，多个语言标签和子级不增加输入维度。
光电面阵、模拟调理和二值转换存储三层对应并行，地址译码读出存储信息。
三角隶属曲线以峰值μ=1特征点及两侧线性段描述概念，相邻重叠支持导师调整。
以太网网络传感器嵌入TCP/IP等通信功能，成为网络节点，测量数据仍须按统一规则解释。
网络传感器可用嵌入式软件或带协议功能的网络芯片实现通信，协议必须服务现场测量数据交换。
体微加工按设计选择性去除体材料，以化学腐蚀或离子轰击形成几何微结构。
分布式测控在现场采集后由分布智能节点处理，通过网络共享信息并支持其他节点决策或执行。
TII在教材IEEE1451.2模型中连接NCAP与STIM，将变送器接口和网络侧功能分开。
TEDS描述变送器信息，支持识别与配置；它与测量样本、物理接口及通信协议各有职责。
教材介绍的可降解温度微传感器采用特定材料和细线圈结构，兼顾测温与器件生命周期。
各智能图像传感器提取不同特征，主计算机汇集轮廓、质地、形状、尺寸完成识别。
多通道数值测量经Q/S进入概念生成，知识、训练与管理支持时空整合和复合概念。
传感采集、DSP处理、嵌入式处理器、网络接口与可视界面共同构成嵌入式智能检测链。
嵌入式网络把嵌入式系统信息接入网络，经开放协议和相应服务支持远程传送与浏览访问。
牺牲层暂时支撑表面微结构，图形化后选择性去除，使保留下来的结构层获得活动空间。
MEMS把获取、处理和执行等集成为多功能微系统，微纳尺度的材料与工艺不能完全照搬宏观方法。
数值预处理后按知识支持的隶属关系映射符号，教材温度例用线性划分、多级映射和最大隶属度输出。
Q/S按知识与训练得到的隶属关系把预处理数值映射成通道符号，与A/D和复合概念生成不同。
无线网络传感器用无线模块交换变送器与网络侧信息，仍需采集、处理、描述与应用接口配合。
按随机误差、系统偏差、温漂和非线性选择软件补偿，并定期调零与增益。
ST-3000分时采集差压、静压和温度，结合四类存储器处理并与现场通信器交换数据。
智能图像传感器可把光电转换、调理、数字化存储分层集成，也可由多个特征提取器件协同识别。
最大隶属度原则从数值对应的概念中选择最大者，须明确并列处理并保留映射背景。
教材比较中，模糊传感器在数值测量基础上增加符号生成处理和学习单元，以适应语言描述与任务变化。
人机接口让操作者输入导师信息、控制和调整；温度原例以8279连接键盘、显示和导师信号。
基础测量单元按敏感、调理、A/D取得数值，符号化不能修复采集中已经丢失的信息。
学习子系统按测量目的调整概念和隶属曲线，保存知识关系，导师输入提供目标概念。
数据库保存训练形成的概念序列，支持数值按最大隶属度选择符号，其角色与知识规则库不同。
有导师学习确定特征点的目标符号，重复训练后求曲线并保存，主程序按键区分训练与测量。
知识库存符号隶属函数、合成规则、背景和系统信息，学习调整后需记录规则来源与适用任务。
符号生成处理单元先预处理与Q/S，再推理合成，数据库和知识库分别提供训练概念与规则支持。
管理器接收上级命令，管理开关、放大倍数与数值/符号输出类型。
通信接口将数值和符号测量结果送到系统总线，同时接收上级命令。
模糊化用知识库中的符号与隶属函数解释数值，语义关系或导师学习产生、修正映射。
模糊推理利用知识库经验与合成规则，把数值相关符号组织为复合概念和符号化结果。
概念生成器用知识库经验规则把各路符号推理合成为复合概念，不能用无语义的数值平均替代。
热敏电阻、调理、A/D与单片机组成温度例，软件完成线性化、语言多级映射和训练/测量显示。
测量服务器分配基本功能单元任务，处理综合采集信息，并承担数据存储和打印等功能。
测量浏览器以Web或软件接口访问现场节点与服务器信息，访问显示和测量处理各有职责。
乙醇原例以多参数DSP处理接ARM9与以太网，性能指标须在原给量程和未详述的误差条件内解释。
现场总线通过共享线缆连接智能现场设备，实现数字、双向、多分支的信息交换与控制。
现场总线网络传感器接入相应总线体系，多种标准并存时应确认接口与协议兼容性。
硅基微加工分表面薄膜与牺牲层工艺、体材料选择去除，两者按结构形成机制区分。
线性化后的温度数值先映射七个基础概念，再在局部范围映射两级子概念以细化语言描述。
网络传感器的信号采集单元由敏感元件和信号调理电路组成，为后续数字处理提供合适电信号。
网络传感器的数据处理单元包含A/D转换与微处理器，承担数字化及后续处理，可采用集成或分立方案。
网络接口单元承担传感器与网络的数据交换，网络传感器类型可按其网络接口区分。
网络化测控系统把现场节点、网络、服务器与访问端联成信息链，按模块化和开放原则分配测控任务。
NCAP承担网络侧协议、WEB服务、校正补偿、变送器接口操作及应用和资源管理。
表面微加工先形成牺牲层和结构薄膜，再选择去除牺牲层，释放悬浮可动微结构。
超精密及特种加工按工具形状或轨迹形成复杂高精度微构件，装配与电子工艺兼容性是限制。
隶属函数联系数值与语言概念，可用统计比较、语义关系和导师训练形成或调整。
仿生传感器按感觉功能获得设计启发；教材两章另有固定化生物材料结构表述，学习时需区分功能范围与具体材料实现。
传感器是信息链的源头，把外界非电被测量按确定对应关系转换成便于传输、处理、显示的可测信号（主要是电量），从而让系统能感知并反推被测量。
传感器信息安全分析应沿硬件、数据与决策链检查损害，区分隐私、真实性与新鲜性，并从源头安排保护。
传感器安全化保护感知硬件和信息，使数据可控、保密、新鲜、真实、可靠；不同威胁需要相应措施。
传感器用磁性材料可向非晶与薄膜形式发展；教材列非晶材料的高磁导率、低矫顽力等特性，具体器件仍须核对条件。
传感器虚拟化提高软件与算法对检测功能的作用，涵盖智能器件、虚拟仪器和纯软件感知三种形式。
信号调理与转换电路对已有传感信号进行放大、形式转换和处理，使它更适合传输、计算、记录与显示。
以涂胶、曝光、显影和图形转移为主线，说明光刻如何把掩模图形复制到基片表面薄膜或光刻胶上。
化学传感器把气体、离子、电解质浓度或湿度等特性变化变成电信号，用于分析和在线监测；机理依器件而异。
半导体敏感材料包括不同形态硅、化合物与氧化物等，可用于多种敏感元件；具体响应需与材料和结构相联系。
双目/多目视差定义、视差角与基线、目标距离的几何关系。
变送器的关键限定是输出规定的标准信号；普通传感器只要能按规律给出可用信号，还不能据此称为变送器。
可降解压阻式呼吸传感器通过异质层级组装与圆柱可定制结构，利用MXene/纤维素纳米纤维导电层与明胶增强层的界面耦合和氢键能量耗散，构建稳定导电网络，实现复杂环境下稳定呼吸监测。
多传感器数据融合是把多个传感器对同一被测量的观测按一定准则分析综合，以获得比单个传感器更准确、更可靠的一致性描述，例如用陀螺仪与加速度计互补改善姿态测量。
多功能传感器把不同感知功能集成以测多个变量，也可综合处理结果；同类阵列与不同功能集成需要区分。
宏传感器是与微传感器相比较的尺寸类别，通常指传统较大尺寸器件；没有本教材统一规定的尺寸分界数值。
导电复合材料中颗粒接触网络随形变重构，改变导电通路与电阻，是压阻效应的基础。
屏蔽、隔离和干扰抑制通过降低外界作用或传感器对它的敏感度减小误差；措施应与电磁、温湿度或振动等来源匹配。
差动技术让同一输入使一对结构分量等量反向变化，再组合输出；在对称匹配条件下，可提高灵敏度并抑制共同影响。
平均技术把多个单元的测量组合，独立等方差随机误差的平均可按单元数平方根下降；共同偏差不会因此自动消失。
微传感器是借助MEMS与微加工技术，将敏感结构（如梳齿状可动质量与固定电极构成的微型电容）与电路集成在基片上，从而以极小体积、低功耗实现测量并便于批量产业化的传感器，手机中的MEMS加速度传感器即其典型应用。
MEMS技术利用集成电路工艺将机械与电子元件集成在基片上，实现传感器的微型化、集成化、低功耗和产业化，其陀螺仪与早期机械式陀螺仪的工作原理不同。
微细加工用束加工、刻蚀、薄膜和集成工艺制造传感器微结构；加工、封装与集成承担不同任务。
摄像头以较低成本提供丰富的视觉信息，但测距和识别依赖成像质量、标定与算法，在低照度、雨雾或镜头污损等条件下性能会下降。
敏感元件直接感受或响应被测量，负责检测功能；敏感与转换按功能区分，在一些传感器中两者合在同一部分。
敏感材料是感知功能的物质基础，可通过成分与结构设计获得所需响应；材料类别不同，不能仅用新材料名称保证性能。
数字式传感器以离散形式的数字量输出；数字接口便于传输，但可靠性、重复性和准确度仍须核对具体实现。
新型传感器是相对传统技术提出的类别，结合新原理、材料、工艺或处理通信功能，范围随技术与时间发展。
无线传感器用于农田大面积复杂区域的远程监测，通过无线通信将分散的传感器数据传输至远程终端，解决有线网络铺设成本高、覆盖困难的问题。
无线传感网通过大量自组织传感器节点多跳汇聚环境数据，以无线方式替代大面积农田布线，从而在智慧农业中实现低成本、广覆盖的多节点环境感知。
普通传感器应用传统技术，主要完成感知与输出；和新型或智能传感器比较时，应看处理、自检等具体功能。
智能传感器把信息获取与微处理器处理结合，可实现校准补偿、诊断和通信等功能，具体能力由产品结构与软件决定。
STIM智能变送器接口模块联系变送器、数字化、电子数据表和接口软件，为联网提供相对独立的感知接口。
智能材料通过材料设计获得自适应等响应，教材列形状记忆材料与监测方向；材料智能与含微处理器的智能器件不同。
柔性传感器在可变形结构中实现感知，可用于可穿戴汗液与生命信息检测；形变适应和测量响应都需要成立。
柔性材料可改变形状并具有柔性延展，适应管道检查、诊断和探测等任务；变形适应不等于任意折弯后性能都不变。
柔性电子把器件制作在柔性或可延性基板上，结构包含器件、基板、导电连接与黏合层，可服务显示、能源和感知。
模拟式传感器输出连续形式的模拟量；进入微处理器系统时通常先经模数转换，数字显示不改变前端输出的性质。
模数转换器把经前端调理的模拟测量信号变成数字量，使处理器能够计算、显示或传输测量结果。
模糊传感器在数值测量基础上，用知识与模糊推理形成语言符号结果，强调可训练性及数值和符号处理的结合。
毫米波雷达利用电磁回波感知目标距离与相对速度，较好的低照度和雨雾适应性须与角分辨率、杂波及目标分类能力的限制一起考虑。
氢键在形变中可逆断裂重组，通过动态交换产生滞后与界面能量耗散。
说明湿法刻蚀与干法刻蚀的基本作用、材料去除方式及选择去除目标材料的一般考虑。
激光雷达通过发射激光束并接收目标反射回波来测算目标位置与速度，从而感知车辆周围环境并生成高精度三维环境地图，为自动驾驶决策提供依据；其突出优势是能精准获取环境信息，但成本高且扫描速度受限。
物性型传感器利用敏感材料本身物理特性变化转换信息，理解时要找出外界量与材料特性之间的对应关系。
说明物理气相沉积与化学气相沉积作为薄膜沉积基本方法的作用与一般区别。
物理传感器依据材料物理特性或结构参数变化实现信号转换，分为物性型和结构型；本处分类依据是基本效应。
生物传感器以生物活性物质选择性识别被测分子，再由换能器读出信号；应用与性能取决于识别材料和具体实现。
电传送用电信号传递测量信息；连续、离散、周期性与电量种类是不同描述角度，信号形式由原理和设计决定。
电子皮肤仿效皮肤感觉，在集成结构中获取触压、力、滑和冷热等信息；功能名称不证明统一内部结构。
电磁波遇悬浮粒子发生散射与吸收，散射截面与雷达截面积描述回波强弱。
石墨烯是碳原子形成的单层蜂窝晶格材料，具有柔韧、导电等特性，可用于多种感知设计；用途需联系具体响应。
硬传感器以实物硬件存在并直接测量；这是存在形式分类，不等于只使用物理效应，也不由外壳硬度决定。
硬传感器以实体器件直接感受目标，软传感器利用其他信息和模型估计目标量；软件处理不自动等于软传感器。
稳定性处理针对材料与元件随时间或环境变化的性能漂移，采用时效、老化和筛选等方式，条件必须按具体对象确定。
红外传感器通过探测目标的红外辐射支持低照度下的环境感知，热成像夜视能力与器件成本、目标背景温差及天气条件需要一起权衡。
纳米传感器利用纳米尺度材料或相互作用进行感知，可服务化学、生物、气体及其他变量检测；具体性能取决于实现。
纳米材料具有显著表面、界面与尺度相关特征，可用于敏感响应；尺寸描述不等于通用性能保证。
结构型传感器利用几何尺寸或形状变化，使电阻、电感、电容等改变，从而把被测量变成可测信息。
网络传感器是集成传感器、信号处理器与网络接口单元、能在现场级实现网络协议并就近接入网络的传感器，其核心是使传感器本身具备网络通信能力，从而支持远程分布式测量、监视与控制。
能量变换型从对象取得输出能量，能量控制型用对象信号控制外电源能量；两者比较应把感知信息与能量来源分开。
能量变换型传感器把从被测对象取出的能量转换为电输出，敏感换能环节无需外加激励，但后续系统仍可能需要供电。
能量控制型传感器由外电源提供输出能量，被测量控制输出；输出能量可大于对象提供的能量，但不违背能量守恒。
自动驾驶感知系统通过激光雷达、红外、毫米波雷达、摄像头和超声波五类传感器在成本、夜视、天气适应性、算法复杂度与探测距离上的互补与权衡，实现环境信息的可靠获取。
薄透镜成像的物距、像距、焦距关系及放大率，用于分析摄像头成像几何。
补偿与修正依据传感器自身或环境误差的规律，使用硬件、计算或软件减小影响；没有依据的任意减数不是可靠修正。
计量基准量子化以稳定、可复现的物理关系改善实物基准难复制等问题，芯片化有利于把校准能力嵌入仪器装备。
超声波传感器通过声波回波的往返时间实现近距离测距，较低成本与短探测距离、声速变化和目标回波条件构成其在泊车感知中的主要权衡。
转换元件把敏感元件的响应变为便于测量或传输的电信号；它是功能分工，有时和敏感功能由同一部分实现。
软传感器用软件模型与其他来源信息估计被测量，可融合多种测量；它是广义感知，结果依赖数据和模型条件。
辅助电源向传感器有关环节及调理转换电路提供工作能量，描述的是供能作用，不能代替被测量和信号转换功能。
量子传感器利用量子相关效应或操控感知物理量，教材列磁场、惯性、重力与时间等方向；具体性能需回到原研究核对。
陶瓷敏感材料中常见压电与半导体陶瓷，发展目标包含稳定、精确、长寿命及小型薄膜集成；目标不等于已保证指标。
集成传感器可把同类单元排为阵列、把不同功能合为多参数器件，也可与测量电路或微执行器单片集成。
给出雷达截面积定义、与回波功率的关系及影响回波强度的条件。
B型热电偶（铂铑30-铂铑6）用于氧化性/惰性气氛中0~1700℃（长期1600℃、短期1800℃）高温测量，其常温热电势极小（0~50℃小于3μV）故参比端常无需冷端补偿，但热电势率小、灵敏度低、价格高。
CTR热敏电阻是一种在临界温度附近电阻值急剧下降的负温度系数半导体热敏电阻，其陡变的温阻特性使其主要用作温度开关。
E型热电偶以镍铬为正极、铜镍合金为负极，是标准化热电偶中灵敏度最高、热电动势最大的一种，适用于中温、还原性或惰性气氛及湿度较大的环境测温，但高温下易氧化且不能在含硫或还原性气氛中使用。
J型热电偶（铁-康铜）是一种可在还原性气氛中使用、热电势比K型约高20%的标准化廉金属热电偶，但铁正极易生锈。
K型热电偶以镍铬-镍硅为电极，在-200~1300℃内输出近似线性的热电动势，是抗氧化、廉价、使用最广的测温热电偶，但高温硫、还原及真空气氛中受限。
MEMS热式流量计利用热电阻的散热速率随流速变化的原理测量流量，因无运动件而体积小、可靠性高，与靠叶轮转动的涡轮流量计在结构上根本不同。
NTC热敏电阻利用半导体电阻随温度升高而显著减小的负温度特性，通过式8-43描述阻温关系，用于测温、温度补偿与温度控制。
NTC热敏电阻的伏安特性由电流自热与散热条件共同决定，小电流时近似线性，电流增大后出现峰值并转为负斜率，散热越强曲线越向高电流方向延伸。
N型热电偶是以镍铬硅-镍硅为热电极的标准化非贵金属热电偶，在氧化性气氛中可长期用于约1200℃以下测温，其热电势-温度关系线性好、抗氧化性优于K型，但同样不适用于还原性气氛。
PTC热敏电阻是一种阻值随温度升高而增大的半导体测温/控温元件，其温阻曲线在特定温区呈陡升特性，与NTC、CTR共同构成三类温度系数热敏电阻。
R型热电偶是铂铑13-铂标准热电偶，其测温范围与S型重叠，高温稳定性好，但我国未发展该型号。
S型热电偶（铂铑10-铂）利用两种不同金属接点间的塞贝克效应，把高温端温度转换为热电动势输出，其热电势小但稳定精确，适合在氧化或惰性气氛中作高温测量和标准热电偶。
T型热电偶以铜为正极、康铜为负极，在低温区热电势-温度关系线性好、低温特性优良，但使用温度上限低且铜正极在氧化性气氛中易氧化，适用于低温及还原性气氛测量。
水的三相点是气、液、固三相共存的唯一温度—压强点，被规定为热力学温标的273.16 K（0.01 ℃、610.75 Pa），与标准大气压下冰水混合物的摄氏零点相差0.01 K。
在热电偶回路中接入第三种导体时，只要该导体两端温度相同，回路总热电动势不变，因此可接入测量仪表和连接导线而不影响测温结果。
中间温度定律 E(T,T0)=E(T,Tn)+E(Tn,T0) 表明热电偶热电动势只取决于两端温度，是冷端温度校正和补偿导线延长热电极的理论依据。
兰氏温标是以绝对零度为起点、采用华氏度间隔的绝对温标，冰点和沸点分别为491.67°R与671.67°R。
冰点槽把热电偶冷端两电极分别绝缘后浸入同一冰水混合物，得到 0 ℃ 参考端，用于实验室精确测量与热电偶标定。
冷端恒温法把热电偶参考端置于冰水混合物中，使其稳定在 0 ℃，从而直接获得以 0 ℃ 为参考的热电动势，用于精确测量与标定。
冷端温度校正法利用中间温度定律，把冷端温度为 t₀ 时测得的热电势 E(t,t₀) 加上 E(t₀,0)，换算成冷端为 0℃ 的热电势 E(t,0)，再查分度表得到热端实际温度。
冷端电桥自动补偿法用与热电偶冷端同温的铜电阻臂构成不平衡电桥，在冷端升温使热电动势下降时产生方向相反、大小相等的补偿电压，使仪表读数不随冷端温度变化。
线性插值在相邻表点的小区间用量值比例估计温度，热电偶先处理参考端，热电阻按对应分度的电阻插值。
列氏温标以水的冰点0度、沸点80度、中间80等分为定义，是历史上依据酒精体积膨胀比例建立的一种相对温标。
华氏温标以冰点32°F和沸点212°F为固定点、中间180等分，与摄氏（100等分）、开尔文（绝对零度起算）之间通过固定点对应关系线性换算。
双线并绕让相邻电流磁效应相抵以减小电感，仍保留电阻与温度敏感作用。
均质导体定律指出，由同一种均质材料构成的闭合回路，无论其截面积和温度分布如何，总热电动势恒为零，因此可用于检验材料的均匀性。
定义单一均匀材料塞贝克系数、参考约定与符号极性，给出连续温差下热电动势的定积分累积关系。
讲解复合函数求导的链式法则与商法则，用于热敏电阻线性化及电阻网络表达式的求导运算。
接触式测温靠换热使敏感元件与被测物同温，但会降低被测物温度并要求其热容量足够大、材料耐腐蚀；非接触式测温靠热辐射远距离响应，不吸收热量、不扰动温度场、响应快，但精度一般不高。
接触式测温通过敏感元件与被测对象接触进行热传导换热，达到热平衡后两者温度相等，但换热会降低被测物温度，因此要求被测体热容量足够大且接触材料耐腐蚀。
两种自由电子密度不同的金属接触时，电子净扩散形成阻碍扩散的电场，动态平衡下产生接触电动势 E_AB(T)=(kT/e)ln(N_A/N_B)，它随材料与绝对温度变化，是热电偶回路热电动势的主要成分。
摄氏温标以水的冰点0 °C和沸点100 °C为固定点、间隔等分100份，是温度测量中读数零点与分度间隔的基准，并可通过线性关系与华氏、开尔文等温标互换。
普通型热电偶由热电极、绝缘管、保护管和接线盒组成，绝缘管防止热电极间及对保护管短路，保护管隔离被测介质以耐温耐腐蚀并防机械损伤，接线盒用于连接补偿导线。
标准化热电偶是工艺成熟、能批量生产、具有统一分度表并列入国际和国家标准的热电偶，其热电动势与温度关系有统一规定，因而可互换使用，工程上按测温范围、气氛、精度和费用从S/R/B/K/N/E/T/J等标准类型中选用。
标准电极定律说明：在同一对端温度下，任意两导体 A、B 组成热电偶的热电动势，可由它们分别与同一标准电极 C（通常为纯铂）组成热电偶的热电动势按极性代数相加得到，从而用少量标定数据推算出任意材料组合的热电特性。
液体体积随温度膨胀的比例模型，酒精凝固点沸点限制温度计示值范围，列氏温标分度依据。
温差电动势是单一导体因两端温度不同、热端电子向冷端扩散并达到动态平衡而形成的电位差，它与两接点的接触电动势按极性代数相加构成热电偶回路总热电动势。
温度是表征物体冷热程度的宏观物理量，其微观本质取决于物体内部分子、原子等粒子的平均动能，因此温度反映的是粒子热运动的平均剧烈程度，而不是物体的总热量。
温度微观统计意义、热平衡、绝对零度、水三相点、玻尔兹曼常数及开尔文温标定义。
温度固定点用于复现国际温标，ITS-90 按温区选用不同的标准测温仪器。
温敏电阻自热误差是指电流通过热敏电阻时产生的焦耳热使元件温度高于被测环境温度，导致阻值偏离真实温度对应值，因此测量时必须限制电流以保持小电流线性工作。
温标是规定温度读数零点和分度间隔的数值表示方法，不同温标通过固定点（冰点、沸点、绝对零度）建立换算关系。
热力学温标以绝对零度为起点、以水三相点273.16 K为唯一固定点定义开尔文单位，是摄氏、华氏等经验温标的统一基准。
热敏电阻是利用金属氧化物烧结半导体的电阻值随温度显著变化的特性制成的热敏元件，其温度系数约为金属热电阻的4至9倍，按温度特性分为NTC、PTC和CTR三类，用于测温、控温、温度补偿及流速、液位等参数的检测。
热敏电阻因烧结离散性互换性差且阻温特性非线性，用固定电阻串并联构成网络可调整个体曲线以实现统一化。
NTC热敏电阻阻值随温度下降而升高，经9014与9012两级开关驱动继电器接通加热器，构成温度自动回升的闭环控温电路。
热敏电阻的时间常数 τ 描述其温度随环境阶跃变化时的动态响应快慢，由热容量 C 与耗散系数 H 之比决定，并与标称电阻、能量灵敏度 G 和最大耗散功率共同刻画其静态与动态特性。
热敏电阻材料常数B把两个温度下的阻值联系起来，用指数关系描述NTC热敏电阻阻值随温度升高而下降的规律。
热敏电阻的标称电阻值是在25±0.2℃下测得的冷电阻，由材料与几何尺寸决定，是其他参数（H、C、G、τ、额定功率）的基准。
热敏电阻流速计用两个热敏电阻分别置于流动处和参考处，静止时电桥平衡，流动时流动处被冷却阻值变化产生电阻差，输出近似正比于该电阻差。
利用负温度系数热敏电阻与锰铜电阻并联后再与金属被补偿元件串联，使相反温度系数相互抵消，从而减小仪表因温度变化产生的电阻误差。
热敏电阻点温计用惠斯通电桥把测头热敏电阻的阻值变化转换为检流计偏转，通过“0”档机械调零、“1”档用 R6 校准满刻度、“2”档接入测头测温三步操作实现点温测量。
热敏电阻的热容量 C 表示温度升高 1℃所需吸收的热量，C 越小则时间常数 τ 越小、响应越快，而 τ 还与散热系数 H 共同决定。
热敏电阻的电阻温度系数 α=(1/R)dR/dT 描述电阻随温度变化的相对速率，对 NTC 有 α=-B/T²，其绝对值随温度升高而减小，但远大于金属，故灵敏度高；串并联电阻可改变组合后的等效 α。
在热敏电阻上串并联固定电阻构成网络，可在有限温区内把离散且非线性的阻温曲线修整为逼近统一特性的曲线。
在有限温区内，用固定电阻与热敏电阻串并联构成网络，使总阻值在指定工作点附近逼近线性或统一特性。
热敏电阻耗散系数 H 描述其散热能力，与热容量 C 共同决定时间常数 τ，并约束额定功率与能量灵敏度 G。
能量灵敏度 G 是使热敏电阻阻值改变 1% 所需耗散功率（单位 W），由散热系数 H 与热容量 C 共同决定，并与时间常数 τ 及最大允许功耗相互制约。
热敏电阻的额定功率是在标准压力和最高工作温度下允许长期耗散的最大功率，它由耗散系数、热容量、能量灵敏度和时间常数共同约束。
热电偶利用两种不同导体组成闭合回路、两端温度不等时产生的热电动势来测温，热电动势主要由两接点的接触电动势决定，在冷端温度恒定时是工作端温度的单值函数。
用电势合成及参考端、阻值、负载和线性条件分析多点平均测温。
同向串联把各电势相加并增大信号；平均温度需明确支数、参考条件与线性近似。
热电偶保护管是套在热电极与绝缘管外、使感温元件与被测介质隔离的耐高温耐腐蚀外壳，与热电极、绝缘管、接线盒共同构成普通型热电偶的完整结构。
AD594C示例把J型电势放大并补偿参考端，再经外部运放和ADC接口形成可用信号。
热电偶冷端温度补偿用于消除冷端温度波动对热电动势的影响，通过补偿导线延伸冷端、恒温或校正、以及补偿电桥自动产生与冷端温升对应的补偿电压，使输出仅反映热端温度。
冷端补偿电桥用与热电偶冷端同温的铜电阻 R_Cu 感受冷端温度变化，使电桥失衡产生一个与冷端升温所损失热电动势大小相等、方向相加的补偿电压，从而让仪表读到的总电动势不随冷端温度漂移。
热电偶分度表把参考端为0℃时的热电动势与测量端温度一一对应，查表时用温度定位毫伏，冷端不为0℃时先按中间温度定律补加E(t₀,0)再反查温度。
热电偶回路中插入第三种匀质导线，只要其两端温度相同，热电势不变，因此可把测量仪表直接接入回路而两端同温时不影响读数。
热电偶热电势由工作端与参考端温度共同决定，只有把参考端温度固定或校正到已知值，才能由热电势单值地确定工作端温度。
热电偶由两种不同材料A、B组成闭合回路，工作端T置于被测温度场、冷端T0保持恒定参考温度，回路热电动势由两端温度差和材料电子密度差决定，从而实现测温。
均衡支路和高阻输入下并联输出平均电势；不均衡时按电导加权，断支路会改测量代表性。
接线盒连接热电偶和补偿导线，普通式与防溅密封式按现场环境选择。
同型热电偶反向串联得到两热端电势差，共参考端同温；电势差不普遍仅由温差决定。
炉温闭环比较设定与热电偶反馈，PID经触发和执行环节调节加热功率。
热电偶热电动势由两电极热电特性差决定，参考端恒定时与工作端温度一一对应。
热电偶绝缘管用于在热电极之间以及与保护套管之间提供电绝缘，防止热电极短路而保证热电偶正常工作。
热电偶的选用要在测温范围、气氛适应性、精度稳定性、灵敏度与费用之间权衡，安装则要保证测温点有代表性并尽量减小热容量带来的响应滞后。
热电动势是两种不同导体组成闭合回路且两接点温度不等时产生的塞贝克电动势，主要由接触电动势决定，可写成两接点温度函数之差 EAB(t,t0)=f(t)-f(t0)，冷端固定后即成为工作端温度的单值函数。
热电式传感器把被测温度转换为热电动势或电阻变化等电量，从而用热电偶、金属热电阻或半导体热敏电阻实现温度测量。
热电效应是两种不同导体A、B组成闭合回路、两接点分别处于温度T与T0时产生热电动势的现象，该电动势由接触电动势与温差电动势代数相加构成，近似以接触电动势为主。
热电极是组成热电偶的两种不同导体，其材料与两端温度决定回路热电势，而热电势与沿电极的温度分布及截面尺寸无关。
热电阻利用金属或半导体电阻随温度变化的特性测温，其中铂用于标准与精密测温、铜用于低温经济测温，配合电桥电路将阻值变化转换为温度读数。
三线制测量电路通过把两根等长等温的引线分别接入电桥相邻两臂，使引线电阻在平衡条件下相互抵消，从而由 Rt=R3-Ra 得到热电阻真值。
两线制热电阻测量电路将两根引线电阻直接串入热电阻所在桥臂，使桥臂总阻值变为 Rt+2r，导致输出电压和反推温度偏高，仅适用于引线短、精度要求低的场合。
按材料、R0和温阻关系选表，再查读或插值；标称阻值比例换算不能跨材料和曲线。
四线恒流法分开供电与感测，排除电流线压降；高阻感测与稳定电流仍是条件。
四线制桥式测量电路通过分离电流激励与电压检测引线，使连接导线电阻和寄生热电势不进入电桥平衡回路，从而在精密测量中消除其影响，同时需限制热电阻电流以抑制自热。
热电阻接入电桥时引线电阻会叠入传感臂造成误差，二线制无法消除，三线制在等臂等引线条件下可抵消引线电阻，四线制进一步消除引线电阻与寄生热电势，但都须限制电流以抑制自热。
导线电阻与长度成正比、与截面积成反比并随温度变化，产生引线压降；四线制Kelvin接法将电流激励与电压检测引线分开，使激励引线压降不进入检测回路，消除引线电阻影响。
热电阻接入电桥时引线电阻会叠入传感臂造成误差，三线制通过将两根等值引线分置相邻桥臂使引线电阻在平衡方程中抵消，从而得到 Rt=R3-Ra。
电阻体在绝缘骨架上形成温敏电阻，双线绕制和保护膜分别改善电与环境条件。
热阻式气体检测利用铂丝电阻随其平衡温度变化，而平衡温度取决于气体导热能力，因此可把压力（真空度）、气体成分和流速的变化转换为电阻变化，但环境温度必须校正。
热阻式真空度测量利用稀薄气体导热随压力下降而减弱、使热敏电阻或铂丝平衡温度与电阻升高的关系，把电阻变化换算为真空度，但须对环境温度、气体成分和流量进行补偿或控制。
电动势是描述电源将非电能转化为电能本领的物理量，其方向规定从电源负极经内电路指向正极，与电势、电压（两点电位差）在定义和物理意义上均有本质区别，在热电偶中表现为热端与冷端温度差产生的热电动势。
电势是电路中某点相对于参考点的电位（单位正电荷从该点移到参考点时电场力所做的功），电压是两点电势之差，电动势则是电源将非电能转化为电能时对单位正电荷做功的本领，三者分别描述“点”“两点之差”和“能量转换源”。
电势是单点相对参考点的电位，电压是两点电势之差，电动势是电源把非电能转换为电能的能力，三者数值相关但物理含义与参考点依赖关系不同。
串联等效阻值为各阻值之和，并联等效阻值倒数为各阻值倒数之和，用于线性化电阻网络分析。
薄膜电极沉积在绝缘基板上，低热容量有利微小表面和快速温度变化测量。
补偿导线用廉价金属对把热电偶冷端从高温现场延伸到温度稳定的仪表室，只要两接点同温且导线在低温区与热电极热电特性一致，就能在不改变回路总热电动势的前提下实现冷端温度补偿。
补偿导线法用一对在限定低温区内与热电极热电特性一致的廉价导线把热电偶冷端延伸到温度稳定的地方，从而在满足中间温度定律的条件下减小冷端温度波动带来的误差并节省贵金属。
铂热电阻利用铂电阻随温度单调变化的特性，以 Pt50/Pt100 等标称 0℃ 电阻和分段多项式描述温阻关系，因纯度高、稳定复现性好而用作标准精密测温，但响应慢、易损，可用薄膜铠装结构改善。
EL-700实例按三线桥、两级放大和低通调理；零点、满度及换型号阻容属于该电路。
百度电阻比 W(100)=R100/R0 用两个温度点的电阻比值表征铂丝纯度，比值越高纯度越高，并据此划分基准器与工业铂电阻的适用边界。
铜热电阻利用铜电阻随温度线性增大的特性测温，其 Rt=R0(1+αt) 关系简单，Cu50/Cu100 适用于 -50~150℃ 较低精度测温，也可作为冷端补偿电桥臂。
铠装型热电偶把热电极、绝缘材料和金属保护套管拉制成可弯曲的坚实缆状组合体，因而兼具小热容量快响应与耐压耐振、柔性安装的能力，其端头按测量端与套管是否焊接分为接壳、露端等类型。
非接触式测温通过接收被测物体发出的热辐射（或借助光纤的温度敏感特性）来间接确定温度，因不接触物体而不扰动其温度场且响应快，但精度通常低于接触式。
非标准化热电偶没有统一分度表，必须在使用前单独标定，其材料组合（如钨铼、铱铑、镍钼及低温合金）决定了各自的测温范围与适用气氛。
BOD传感器用于水质监测中的快速检测；必须确认信号对应和适用样品，快速输出本身不保证与任意标准结果等价。
将探针DNA固定在识别层，检测与靶DNA杂交前后的变化；电化学、光学和质量读出承担不同的换能任务。
人工感官方向通过技术系统模拟视觉、触觉、嗅觉或味觉功能；本章列举方向，具体材料与识别方式需按方案核对。
固定抗原或抗体，以特异性结合引起的理化量变读出目标；电化学、光学、质量和热量型可采用不同换能方式。
把好氧微生物膜与氧或二氧化碳电极结合，测同化底物前后呼吸变化，再按相应标定估计目标量。
基因芯片通过有序核酸探针与样品作用，结合信号强度和分布获取序列相关信息，可服务测序、表达分析及法医研究。
比较基因与蛋白质芯片时，应核检测对象、固定材料和识别反应；阵列形式相似不代表核酸杂交与蛋白作用相同。
固定微生物的代谢或所含酶参与检测，可按呼吸和代谢量读出；微生物方案并非都只使用氧电极。
抗原抗体结合承担选择性识别，传感器读取结合引起的理化量变；信号强弱和结合身份需要分别验证。
核酸探针以已知序列识别互补目标；固定化便于保留检测位置，可检测标记和换能方法让杂交信息能够被读出。
核酸杂交把互补序列的结合转成检测依据；可读杂交前后变化，也可分析阵列中信号强度和位置分布。
氧电极读出氧量变化，配合酶反应或微生物呼吸耗氧间接反映目标；目标选择性主要来自生物层。
生化需氧量反映与微生物耗氧相关的水质信息；教材比较传统稀释检测与快速传感途径，不能把它等同于瞬时溶解氧。
根据反应实际引起的化学、热、质量或光变化，选择对应电极、热敏元件、压电元件或光学读出。
读出应匹配反应的电流、电位、质量、阻抗、热或光变化，一体化使敏感层与信号处理装置紧密结合。
生物传感器阵列组织多个识别单元，并与计算机采集和处理结合；有效多目标分析需要单元、位置及信号的明确对应。
教材图12-4用发酵罐、分析主机和计算机展示在线分析系统的整体定位，具体通道及算法仍须查明实际装置资料。
酶活性中心、抗原抗体结合和DNA碱基互补提供不同的识别依据；选择性仍需在实际样品条件下验证。
把酶、抗体、核酸或细胞等材料固定为敏感层，使样品中的目标成分首先受到选择性识别。
利用生化反应中较大、较易检测的变化间接表征微弱目标量，生物放大与后续电放大承担不同任务。
生物敏感膜按活性单元分为酶膜、全细胞膜、组织膜、细胞器膜和免疫功能膜，膜名说明识别层的材料。
在固体表面有序布置生物材料，经样品制备、相互作用和信号分析开展并行检测；芯片类型取决于材料与研究任务。
吸附、共价、交联和包埋使识别材料留在检测位置；固定后还要检查生物活性与物质传递是否保留。
固定微生物与燃料电池型、离子选择或气体电极配合，用相关代谢产物或电极敏感物质表征活动及目标。
组织传感器以组织薄片中的酶催化层配合基础电极，原表组合、稳定性与线性范围只对应所列实例。
把不同个体、正常或疾病状态及不同阶段的组织样本有序排列，用于在相应分析条件下比较组织相关信息。
细胞传感器利用真核细胞或细胞器的生物功能作识别，可评价水质和重金属毒性；生物效应不等同于元素身份。
把线粒体、叶绿体或类囊体膜等固定为生物识别材料，读取样品对其功能的影响，用于水质与毒性评价。
将细胞阵列置于裸片、盖板和底板构成的结构中，为控制培养环境、研究基因导入及蛋白质提取等提供组织形式。
蛋白质芯片固定有序蛋白材料，检测其相互作用；本章突出抗原抗体结合，也包括蛋白与蛋白、核酸等作用。
酶传感器把固定化酶反应与电极、场效应晶体管或热敏电阻读出结合，类型由信号转换方式区分。
酶电极将固定化酶与离子选择、气敏或氧化还原等电极组合，电极检测反应关联量而非总是直接检测底物。
在针体上组合敏感膜、保护层、绝缘与读数仪，实现微区参数检测；具体敏感材料决定它测什么及怎样响应。
电容值变化可通过复阻抗转电压、LC振荡频率或RC充放电时间三条路径转换为数字信号，其中充放电时间法利用τ=RC及阈值到达时间的对数关系，在差动脉宽调制电路中由两电容充电时间差得到与电容差值成正比的直流输出。
RS触发器用两个交叉耦合的与非门把低有效的置位、复位输入变成Q的置1、置0、保持和禁止四种状态，从而在差动脉宽调制电路中由比较器输出控制Q的翻转。
沿电场方向叠层的两介质等效串联，同电荷而电压分配；保留空气层时电容对材料介电常数通常非线性。
二极管正向偏置导通、反向偏置截止，端子极性决定电流方向，可用理想开关模型判断回路通断。
二极管双T型交流电桥用方波电源和两个二极管交替导通，把差动电容C1、C2的充放电电流在负载上相减，输出与C1−C2成正比的直流电压，从而把微小电容差转换为可测电压。
介电常数是描述介质在电场中极化能力、决定电容器电容大小的物性参数，其绝对值为真空介电常数与相对介电常数之积，在平板电容器中电容与介电常数和极板覆盖面积成正比、与极板间距成反比。
单组变极距电容输出含偶次非线性项，差动结构用两电容一增一减的差值抵消偶次项，使相对变化量近似为 2x/d₀、灵敏度加倍并改善非线性。
双稳态触发器与两个电压比较器、二极管RC充放电支路构成闭环，使两电容轮流充电到参考电压，从而在Q与Q̄端输出占空比随C1、C2变化的方波。
变介质型电容式传感器利用介电常数ε的变化改变电容C=εS/d，通过并联或串联结构将介质位移、液位或料位转换为电容变化，其中并联型（平板插入、圆筒液位）的ΔC与介质相对介电常数及位移/液位呈线性关系，串联型平板结构的ΔC与ε₁呈非线性关系。
变极距型电容式传感器通过动极板位移改变极板间距 d，使电容量 C=εS/d 变化，从而将位移、振动等非电量转换为电容变化，其输出与位移呈非线性关系，小位移下可近似线性，差动结构能提高灵敏度并改善非线性。
相对非线性误差需要明确采用哪条零位线性参考及分母；单组首项为位移比，差动首项为其平方。
变极距电容传感器在位移远小于初始极距时近似线性，减小极距可提高灵敏度但缩小线性范围并增加击穿风险，采用差动结构可使相对输出近似为 2x/d₀ 并抵消偶次非线性项。
变面积型电容式传感器通过改变极板有效覆盖面积使电容量变化，在忽略边缘效应时，平板和圆筒结构的电容变化量均与线位移或角位移成线性关系。
圆筒变介质电容式液位传感器把液体段与空气段两个圆筒电容并联叠加，使总电容随液位高度 h 线性变化。
圆筒电容式传感器利用内外圆筒覆盖高度或介质变化改变电容量，其电容由同轴圆筒对数公式描述，液位测量中液体与空气两段电容并联，固定介质时电容与覆盖高度呈线性关系。
寄生电容是电容式传感器中由引线、测量电路和周围导体形成的非预期电容，它降低灵敏度、引起不稳定和干扰，需通过屏蔽、差动结构及合理选择激励频率等措施抑制。
差动变极距型电容式传感器用两个电容一增一减的差值输出，使偶次非线性项相消，从而在位移较小时获得近似线性、灵敏度为单边两倍的电容变化。
差动变面积型电容式传感器通过两路电容的有效覆盖面积随被测量反向变化，使输出与位移成线性关系且灵敏度加倍。
差动电容传感器中，极距之和或覆盖面积之和恒定使差和比输出与位移成线性。
差动电容式传感器用两个电容一增一减，使差值输出近似线性、灵敏度加倍，并抑制共模干扰。
差动脉冲宽度调制测量电路用两个比较器和双稳态触发器构成闭环，使差动电容 C1、C2 的充电时间 T1、T2 随电容变化，输出矩形波占空比改变，低通后得到与 (C1−C2)/(C1+C2) 成正比的直流电压。
平板电容式传感器以平行板电容器的决定式 C=εS/d 为核心，通过改变极板覆盖面积 S、极板间距 d 或极板间介质介电常数 ε 使电容量变化，从而把位移、介质成分等非电量转换为电容变化量，据此分为变面积型、变极距型和变介质型三种。
并联型平板变介质电容式传感器把极板间空间分成空气区和被测介质区两部分并联，总电容随介质插入深度 L 线性增大，从而把位移/液位等转换为电容变化。
极间漏电阻 Rg 是电容传感器两极板间因介质非绝对绝缘而存在的有限绝缘电阻，在低频时它与传感器电容 C 及寄生电容 Cp 并联构成等效电路，高频时其影响可忽略而由串联电感电阻主导。
理想运放的开环增益与输入阻抗无穷大、输入电流为零，线性负反馈下两输入端电位近似相等。
电介质在外电场下极化，正负电荷中心不重合；相对介电常数随成分或湿度变化并引入测量误差。
电容反馈运算放大器测量电路利用虚短虚断使输出电压与传感器电容成反比，从而把变极距型电容传感器的非线性关系转化为与极距成正比的线性输出。
变极距型电容传感器用动极板靠近定极板使间距由 d₀ 变为 d₀−x，电容按 C=εS/(d₀−x) 非线性增大，故需小位移近似线性化并用差动结构减小非线性与环境误差。
电容式传感器利用电容量变化测量位移、介质等非电量，其理想线性关系受边缘效应引起的电场不均匀、灵敏度下降和非线性影响，需通过减小极距、等位环和差动结构等措施改善。
电容式传感器利用非电量变化引起极板面积、极距或介质介电常数变化，从而改变电容量，实现位移、压力、液位等物理量的测量。
电容式传感器按变化参数分为变极距、变面积、变介质三类，其中以容抗 XC=d/(ωεS) 作为输出量时，变极距型可对极距 d 实现线性读出；变面积与变介质型在理想情况下线性良好，但实际受边缘不均匀电场影响会产生非线性并降低灵敏度。
在低频交流下，电容式传感器因容抗极大而忽略串联电感与电阻，等效为 Ce=C+Cp 与 Re≈Rg 的并联电路。
对称变压器交流桥用差动电容作两臂，高输入阻抗时输出为电容差和比乘半个激励电压。
电容式传感器通过一点接地、增大初始电容、缩短导线并采用直角或同轴屏蔽布线，来抑制寄生电容与外界电场干扰。
电容式传感器测量电路将微小电容变化转换为电压、频率或时间信号，核心路径包括复阻抗电压法、LC振荡频率法和RC充放电时间法，差动结构可提高灵敏度并改善非线性。
电容式传感器通过低温度系数电极与支架、空气或云母介质、密封防潮及差动结构，在给定量程温压条件下抑制温湿度引起的电容漂移并减弱寄生电容影响。
电容式传感器在低频时近似为 Ce=C+Cp 与 Re≈Rg 的并联，高频时须保留电缆电感电阻、忽略漏电阻并按串联阻抗求等效电容，且供电频率应低于谐振频率。
电容式传感器通过容抗 XC=d/(ωεS) 将极距 d 线性转换为输出，或利用运放虚短虚断得到 Uo=-Ui·C/Cx 实现极距线性读出，差动结构以差和比形式进一步保证对称线性。
调频测量电路把电容式传感器接入LC振荡回路，使振荡频率随被测电容变化，从而把电容变化转换为频率信号供数字读出。
电容式传感器的静态灵敏度描述缓变输入下电容变化量与输入变化量之比，变极距型经泰勒展开近似后灵敏度与初始极距成反比，差动结构使灵敏度加倍并改善非线性。
电容式传感器在高频下需考虑引线电感L和串联电阻R2，忽略漏电阻，由串联阻抗求得等效电容Ce=C/(1-ω²LC)，等效灵敏度ke=kg/(1-ω²LC)²，供电频率须低于谐振频率。
电容式加速度传感器利用惯性质量块的相对位移改变差动电容间隙，把加速度转换为电容变化，再经测量电路输出与加速度成正比的电信号。
电容式压力传感器利用弹性膜片在压力差作用下产生微位移，改变与固定电极间电容，通过差动电容比值获得与差压成正比且与介电常数无关的输出，单侧密封抽真空时可用于绝对压力测量。
电容式厚度传感器把轧制带材夹在两块等面积、等距极板之间，带材本身作为公共极板与上下极板构成两个并联电容，总电容随带材厚度变化而改变，从而实现在线厚度检测。
电容式指纹传感器利用指纹脊与谷到电极的极距差引起局部电容差异，从而识别指纹轮廓。
电容式振动位移传感器利用探头与被测物表面构成电容极板，通过被测物振动或轴心偏摆引起的极距变化转换为电容量变化，从而测量振幅、轴回转精度和轴心偏摆。
电容式接近开关利用感测头与接近物构成电容，通过电容量变化驱动开关通断，可检测金属及液体、粉料等非金属物体。
电容式料位传感器利用罐壁与顶部插入电极构成的电容随物料高度改变而变化，通过检测电容量变化测定罐内物料高度。
电容式液位传感器利用液体与空气两段介质并联的圆筒电容，在介电常数固定时使总电容随液位高度线性变化。
电容式电缆芯偏心测量利用电缆芯与对置极板间的电容随极距变化，在两个正交方向各测一次电容，再合成出电缆芯的二维偏心量。
电容式荷重传感器把被测力或压力经弹性体形变转换为极板间距的微小变化，再由平行板电容公式把该位移转换为电容量变化，从而实现力/压力的电测。
电容式转速传感器利用齿轮旋转使齿顶齿底交替靠近固定电极、极距周期变化而产生电容脉冲，频率计读出脉冲频率 f 后按 n=60f/z 算出转速。
电容式麦克风利用声压推动轻薄振膜改变其与固定背极之间的极距，使电容变化并经偏置电路转换为电信号，从而实现声-电转换。
电容定义为电荷量与电压之比，给出C=Q/U及线性条件下电荷与电压的正比关系。
电容量既可由定义式 C=Q/U 描述，又由平行板决定式 C=ε₀εᵣS/d 决定，后者表明改变面积、介电常数或极距即可把被测量转换为电容变化，其中变极距型因 C=C₀/(1−Δd/d₀) 而呈非线性。
电荷平衡式电容位移传感器通过反相方波电压VM调节使公共电极信号为零，由平衡条件 VM=-(CM/CR)·VR 得到与测头位置成比例的输出电压，用于便携式孔径测量工具。
等位环是套在测量电极周围的环形电极，通过把边缘电场“拉平”来抑制边缘效应，从而在极距很小时仍保持电容与极距的线性关系。
类比利用已知相似性提出可检验的推测，性能能否移植还须核对模型与条件。
线位移变面积型电容式传感器通过动极板平移改变有效覆盖面积，使电容变化量ΔC与位移Δx成线性关系，静态灵敏度kg=εb/d由极板宽度b和极距d决定。
在差动脉宽调制电路中，两电容充电至同一阈值的时间T1、T2决定输出矩形波占空比，低通滤波后的平均直流电压为(T1-T2)/(T1+T2)U1，从而将电容差值转换为电压输出。
动定半月形极板相对旋转角位移θ时，有效覆盖面积按A=A0(1-θ/π)线性减小，使电容量按C=C0(1-θ/π)线性减小，可用于角位移测量和调谐可变电容器改变谐振频率。
超级电容器主要承担储能任务，柔性织物例说明形态创新，器件名称本身不决定传感功能。
静电容键盘利用PCB电极与硅胶碗内锥簧构成可变电容，按键下压改变极距使电容变化，由电路非接触识别触发，因而无需按到底，并在声音、手感与寿命上区别于薄膜和机械键盘。
驻极体电容麦克风用经电处理永久驻有极化电荷的聚四氟乙烯振膜取代电容传声器的极化极板，把声压引起的极距变化转换为电容变化，因而体积小、使用方便，广泛用于手机和电脑麦克风。
互感式传感器用两个回路的磁耦合变化读非电量，差动变压器与电涡流短路环是本章的不同实现。
互感系数M描述电涡流传感器线圈与金属导体短路环之间的磁耦合强度，其平方M²决定线圈等效阻抗的变化量，从而将线圈与导体的距离转换为电信号。
低频透射式电涡流传感器用发射线圈与接收线圈分置被测金属板两侧，利用板内涡流对磁场的损耗使接收电势随板厚按负指数衰减，从而由电势间接测得厚度。
低频透射式涡流测厚中，测试频率通过改变涡流渗透深度决定 E-t 曲线形态，故薄板宜用较高频率、厚材宜用较低频率，并需按材料电阻率调整频率以维持合适的渗透深度。
同初始气隙与小位移下，单线圈含二次非线性项，差动两路相减可抵消偶次项并提高一阶响应，但仍受范围限制。
变参数实验观测法通过保持其他参数不变、仅改变一个参数，观测变量响应以确定该参数与变量之间的关系。
在同一变气隙电感模型下区分有限增量比与局部斜率，说明小气隙提高响应同时压缩线性位移范围。
气隙型电感随厚度近似反比变化，闭合与打开相同距离的电感变化不同，小位移线性化必须限制范围。
气隙型灵敏度要说明归一化与方向；有限位移的平均增量比与工作点局部斜率仅在小位移极限一致。
膜盒把压力转换为衔铁位移，气隙变化再改变线圈电感与交流电流，电流指示须建立整条链的对应关系。
气隙厚度等条件固定时，有效面积增大使磁阻减小、电感增大；位移与面积的关系还须具体几何结构。
变磁阻电感式传感器通过衔铁改变气隙磁阻，使自感变化；气隙厚度与有效面积是两种不同调制量。
变隙式差动变压器让两气隙一闭一开，互感差形成交流输出；提高灵敏度同时受温升、饱和、量程和负载条件限制。
在二次开路、高品质因数和对称小位移条件下，变隙式差动变压器的电压位移灵敏度受匝数比、激励幅值与初始气隙影响。
沿闭合回路各段电压代数和为零，约定绕行方向与电压参考方向，据此列写回路电压方程。
讲多变量函数、被测量与参数概念，及实验数据统计、拟合与作图的基础方法。
教材所示装置用悬臂梁与差动变压器感受衔铁振动位移；从输出进一步求加速度还需动态关系与标定依据。
CPC型示例由两侧压差推动膜片与衔铁，差动变压器的输出随位移变化；测得的是压差而非单侧绝对压力。
微压结构由膜盒把压力转为衔铁位移，差动变压器读出互感差；教材分档范围与精度只对应所述示例。
差动变压器以两反向串接次级的耦合差读位移，可采用变隙、变面积或螺线管结构，性能需按具体范围评价。
两路对称气隙一闭一开，电感变化相减可增强小位移响应并抵消偶次项，但奇次非线性和不匹配影响仍存在。
C形弹簧管把压力转换为衔铁位移，两路气隙电感反向变化，变压器式交流电桥把差动响应读成电压。
比较差动整流和相敏检波的调零及侧别读出，区分相对零位的位置与必须由时间变化判断的运动趋势。
差动整流把两次级分别整流后取电压或电流差，配合电位器调零；输出符号说明零位侧别，运动趋势还要看随时间变化。
正弦稳态有功功率与无功功率定义及计算式，以及调幅载波包络检波与非相干幅值检波基础。
正弦量相量表示、复阻抗定义与串并联运算，含jω复数频率响应表达式。
电感式传感器将位移、压力等非电量转换为线圈自感L或互感M的变化，再经测量电路变为电压或电流信号，从而实现对非电量的测量。
交流电桥用两线圈复阻抗相减读位移；高Q、小位移和匹配条件下，输出幅值才可按教材简化为位移比例。
变压器次级的中心抽头提供桥路参考，两线圈变化引起交流输出；方向信息位于相位，不能只读电压幅值。
电感式谐振测量电路利用电感L随距离x变化引起谐振回路状态改变，将位移转换为电压（定频调幅）或频率（调频）信号，其中定频U-x曲线呈非线性。
谐振调幅电路以固定频率激励串联LC及变压器，电感改变使输出幅值变化，需选定工作区处理非线性。
电感式谐振调频电路利用被测距离改变传感器线圈电感 L，使 LC 振荡器频率 f=1/(2π√(LC)) 随之变化，再经鉴频器把频率变化转换为电压输出，从而实现位移或距离的测量。
电感测微仪用测量杆把尺寸变化传给衔铁，差动电感经桥路、放大和相敏检波读成直流位移信号。
电涡流效应使线圈等效电阻增大、等效电感减小，因而品质因数 Q 下降，且等效参数随互感平方变化。
电涡流传感器的线圈阻抗是电导率、磁导率、几何参数、激励频率和距离的多变量函数，通过固定其他参数可测量单一物理量，而材料电阻率和靶体几何尺寸会直接影响灵敏度和线性范围。
电涡流位移测量利用探头线圈等效阻抗随探头与被测金属导体间距变化的关系，把轴向位移、阀位移和热膨胀等机械量转换为电压或频率信号。
低频透射式电涡流测厚利用接收线圈电势随金属板厚度按负指数衰减的关系，由电势大小间接反映板厚，但材料电阻率及其温度变化会引入误差。
电涡流传感器通过探头与导电被测件间距离变化引起的阻抗变化，非接触测量旋转轴径向振动、叶片尖端振幅及桥梁丝杆等机械结构的振动，长轴或大型结构需在轴附近并排多个探头以获取不同位置的振幅。
电涡流接近开关利用被测金属靠近感应磁罐时引起高频振荡幅度变化，经整形检波和信号处理输出开关量，实现几毫米至几十毫米内的无触点物体靠近检测。
电涡流效应是交变磁场在块状导体中感应出自行闭合的涡流，该涡流产生的反向磁场改变激励线圈的等效阻抗，从而把位移等非电量转换为线圈阻抗变化。
电涡流无损探伤利用探头线圈阻抗随导体电阻率、磁导率及几何参数变化的关系，在恒距扫描中通过输出电压突变检测金属表面与近表面裂纹、焊缝缺陷，检测结果须排除提离、材质和表面状态的干扰。
电涡流在导体中的渗透深度由材料电阻率、磁导率和激励频率共同决定，高频渗透浅用于位移测量，低频渗透深用于测厚。
电涡流电感式传感器利用交变磁场在金属导体中感生涡流、涡流反磁场改变线圈等效阻抗的原理，把位移、厚度、温度、应力等非电量转换为线圈阻抗（等效电感）的变化，再经调频或调幅电路输出电信号。
电涡流传感器线圈可等效为二次侧短路的空心变压器，通过KVL推导出等效电阻增大、等效电感减小的关系，从而用等效电感变化测量距离。
电涡流调幅式测量电路利用稳频稳幅正弦波激励并联LC谐振回路，通过电阻R将线圈电感随距离的变化转换为调幅电压，经检波后得到与位移相关的U-x输出，但该输出具有非线性。
电涡流调频式测量电路利用传感器线圈电感随被测金属板距离变化，通过LC振荡器把电感变化转为频率变化，再由鉴频器输出与距离相关的电压。
电涡流传感器把旋转体上等间距的槽或齿转成周期性电信号，经放大整形后用频率计测出频率 f，再按 N=60f/n 换算成被测轴转速（r/min）。
电涡流传感器固定安装于传送带上方，金属零件依次通过时引起等效阻抗变化并输出一个脉冲，累计脉冲数即得零件数。
电磁感应是交变磁场在导体中诱发涡流、或磁通变化与相对运动在线圈中产生感应电势的共同物理基础，据此构成电涡流式与磁电感应式传感器。
相敏检波用同频相位参考控制二极管环桥，把调制幅相读成带符号输出；符号判侧别，变化趋势才判运动。
磁路欧姆定律把安匝数、磁阻与磁通联系起来，结合磁链定义可解释磁阻改变为何引起电感变化。
磁通定义及均匀与非均匀场计算；磁导率、真空磁导率与相对磁导率的定义、单位与关系。
磁阻描述磁路对磁通建立的阻碍，气隙很短也可能占主要磁阻，近似前应比较各段长度、截面与磁导率。
定义穿面磁通为B沿曲面面积分并约定法向，说明回路绕向与法向的右手规则及感应电动势参考极性。
自感系数表示线圈电流与自身产生磁链的比例，计算时应区分一匝磁通与全部匝数的磁链。
螺线管式差动变压器用中心初级、两侧反接次级和可动衔铁读互感差；交流幅值与相位应分别解释。
趋肤效应说明交变磁场在金属导体中感生的电涡流只集中在表面，且频率越高渗透深度越浅，从而决定电涡流传感器按高频反射式或低频透射式分类使用。
差动变压器中心处的非零输出来自两路不对称与谐波等因素，应改善对称性并配合调零，不能以零位理想式否认残余。
频率—电压转换器（鉴频器）将调频式电涡流传感器因电感变化引起的振荡频率变化转换为电压信号，从而用电压表显示对应的位移量。
高频反射式电涡流传感器利用扁平线圈与被测金属导体间的涡流反射作用，把线圈到导体的距离变化转换为线圈等效阻抗（或振荡频率）的变化，从而以定频或调频电路实现非接触位移测量。
丝式电阻应变片用一根金属细丝弯成敏感栅贴在绝缘基片上，两端引出线，靠应变效应把被测件应变转换为电阻变化。
交流电桥用复阻抗描述电阻与引线寄生电容，调平需满足电阻比和时间常数条件；小寄生效应下差动输出近似直流形式。
交流电桥须同时调电阻比例和寄生电容相关条件；只使直流阻值平衡，通常不足以保证交流输出为零。
全桥差动电路将四片电阻应变片按变化符号接入电桥四臂，在等幅等阻条件下输出与ΔR/R成严格线性关系，电压灵敏度为单臂的4倍，并具有温度补偿作用。
六轴力和力矩传感器用于测量空间中三个方向的力（Fx、Fy、Fz）和三个方向的力矩（Mx、My、Mz），通过弹性元件将力/力矩转换为应变，再由应变片和测量桥电路输出电信号。
膜片式压力传感器利用受压膜片的径向与切向应变分布，在圆心沿切向、边缘沿径向贴四片应变片接成全桥，以提高输出灵敏度并实现温度补偿。
半导体电阻应变片以压阻效应为主，其灵敏度系数近似为压阻系数与弹性模量之积，远高于金属应变片，但温度稳定性差且非线性严重，需进行温度补偿和非线性补偿。
半桥差动电路将两个等阻值应变片接入相邻桥臂，使其电阻等幅反向变化，从而获得严格线性的输出电压、两倍于单臂电桥的灵敏度并具有温度补偿作用。
单臂电桥输出随 ΔR 呈非线性且灵敏度低，而半桥差动（两片等幅反向变化）与全桥差动（四片按变化符号接桥）在等阻等幅条件下分别给出严格线性、两倍与四倍灵敏度的输出，并均具温度补偿作用。
单臂电桥用于将电阻相对变化转换为电压输出，其精确输出为非线性关系，仅在小信号下可近似为线性，相对非线性误差与电阻相对变化成正比。
压阻式压力传感器利用硅膜片受压时扩散电阻的压阻效应，将高低压腔的压差转换为电桥不平衡电压输出。
压阻效应是半导体材料受力时电阻率发生变化的现象，其电阻率相对变化与应力成正比（Δρ/ρ = πσ），在半导体应变片中主导灵敏度，使灵敏度系数近似为 K ≈ πE。
压阻系数π把指定材料和方向下应力与电阻率相对变化联系起来，单位Pa^-1；它不是电阻应变片的无量纲灵敏系数K。
双金属敏感栅组合式自补偿应变片通过选用电阻温度系数符号相反的两段敏感栅并调整其电阻（长度）比例，使温度变化引起的电阻变化量相互抵消，从而实现温度自补偿。
以均匀圆截面导体为对象，由R=ρL/A取对数或全微分，在小变形下近似为绝对变化量，得电阻相对变化表达式。
多轴力传感器通过弹性元件与应变片组测量空间多个方向的力和力矩分量，典型为三向力（Fx、Fy、Fz）和三向力矩（Mx、My、Mz）的六轴传感器。
差动测量通过将传感器在输入 $x$ 与 $-x$ 下的两路输出相减，使偶次项相互抵消、奇次项加倍保留，从而减小非线性、改善线性度。
差动测量把输入为正、负的匹配输出相减，使偶次项抵消、奇次项保留，从而改善线性度；应变电桥还可在正确接法下提高灵敏度并抑制共同温漂。
差动电桥通过让相邻桥臂电阻等幅反向变化，使输出电压与 ΔR 成严格线性关系，半桥差动灵敏度为单臂的两倍、全桥差动为四倍，并因相同符号变化量在桥路中相消而具有温度补偿作用。
应力是物体受外力等外因变形时内部产生的相互作用内力，用单位面积上的内力来度量，并可通过 σ=F/A 与 σ=Eε 把载荷、截面尺寸、弹性模量和应变联系起来。
σ=Eε说明单轴线弹性区的局部应力与应变关系；只有均匀轴向受力的相应模型才可写ε=F/(AE)，弯梁和圆环需另算局部应力。
应变是物体在外部压力或拉力作用下发生形变的相对变形量，轴向应变定义为 ε=ΔL/L，而应力是单位面积上的内力，分为正应力与剪应力。
应变效应是导体或半导体在受力变形时电阻值发生变化的现象，其电阻相对变化由几何尺寸变化（应变效应）和电阻率变化（压阻效应）共同贡献，金属材料以几何效应为主，半导体材料以压阻效应为主。
区分金属应变效应与半导体压阻效应，说明几何项与电阻率变化项对电阻变化的贡献及灵敏度系数主次关系。
应变灵敏度系数 K 把电阻的相对变化与应变联系起来，即 K=(ΔR/R)/ε，金属应变片近似为 1+2μ，半导体应变片近似为 πE。
应变片敏感栅由纵栅与横栅构成，纵栅窄长、横栅宽短，使纵栅电阻变化主导总电阻而横栅电阻变化相反且被削弱，从而减小横向效应。
应变片标称电阻是应变片未安装、未受力、室温下测得的电阻值，常用值为60、120、200、350、500、1000 Ω，其大小影响允许激励电压、输出信号幅度和敏感栅尺寸。
应变片的横向效应是指横向栅电阻变化对总电阻的贡献与纵向栅相反，从而削弱总电阻变化量，其大小取决于敏感栅的纵栅和横栅尺寸。
温度变化使应变片产生附加电阻，相邻桥臂相减抵消；补偿块与试件同材质以保证附加电阻一致。
应变片温度误差是环境温度变化引起的附加电阻变化，由敏感栅电阻温度系数项和敏感栅与试件热膨胀失配项合成，再除以灵敏系数折算为等效虚假应变。
应变片自补偿法通过选用或组合敏感栅材料，使温度变化时产生的附加应变为零或相互抵消，从而在不外加补偿电路的情况下实现温度补偿。
应变片衬底是承载敏感栅的绝缘基片，与覆盖层共同构成层叠结构，保护敏感栅并保证应变传递。
应变电阻式传感器通过弹性元件将力等被测量转换为应变，再由粘贴其上的电阻应变片转换为微小电阻变化，经温度补偿和电桥电路转换为电压输出，实现对外力的测量。
开尔文电桥在惠斯通电桥基础上增设 R3、R4 与连接电阻 r，用于测量 1Ω 以下的小电阻，而惠斯通电桥适用于 1Ω 以上的大电阻。
弹性元件把被测力/压力等转换为可粘贴应变片的弹性应变，使应变片电阻变化进而由测量电路输出电压。
弹性应变在撤去外力后能够恢复原来的尺寸和形状；是否可恢复需结合载荷范围，不能把所有形变都当作弹性形变。
弹性敏感元件利用弹性变形感受被测量，转换元件将非电量转为电量；含应力、压力差及膜片等受压变形。
杨氏模量E表示单轴线弹性区应力与应变的比例，单位Pa；它控制同载荷下应变大小，也进入梁、环和膜片的载荷转换模型。
径向应变是构件横向尺寸的相对变化，与轴向应变通过泊松比符号相反地关联，并共同决定金属应变片的电阻相对变化。
悬臂梁作为一端固定一端自由的弹性元件，受载弯曲时上下表面产生相反应变，通过粘贴应变片并接入电桥将应变转换为电压输出，用于小载荷力或加速度测量。
悬臂梁式力传感器利用弹性梁受力弯曲时上下表面产生等幅反向的拉压应变，通过应变片接成差动电桥把载荷转换为线性电压输出。
惠斯通电桥用四个电阻臂构成桥式电路，通过桥臂电阻变化引起的失衡输出电压来测量电阻变化量，单臂电桥适用于 1Ω 以上的大电阻测量。
感压膜片是将压力（差压、液重或加速度惯性力）转换为膜片应变，再由粘贴或扩散的应变电阻通过电桥输出电信号的弹性敏感元件。
扩散硅压力芯体通过隔离膜片接触被测介质、硅油传导压力至扩散硅芯片感压，并由底座、O型圈、压环、钢珠等实现密封与支撑，从而将压力转换为电信号。
扩散硅压阻式压力传感器以N型单晶硅膜片为弹性元件、扩散电阻为敏感元件，通过高低压腔压差使膜片变形、电阻变化，实现压力到电信号的转换，并借助隔离膜片与硅油将外部介质压力传递至芯片。
柱体体积等于截面积乘高度，重量等于密度、体积与重力加速度乘积，用于液位重量换算。
柱式力传感器利用弹性柱体将载荷转换为轴向压应变与横向泊松伸长，通过对称粘贴应变片并接成特定电桥，在输出中抵消温度变化和偏心弯矩的影响，同时提高灵敏度。
桥式测量电路通过四个电阻桥臂将电阻变化转换为差分电压输出，其平衡条件为相对桥臂电阻比值相等，输出电压在等臂且小变化条件下与各桥臂电阻相对变化的代数和成正比，利用相邻桥臂变化相反、相对桥臂变化相同的特性可实现温度补偿和提高灵敏度。
梁式力传感器利用悬臂梁或双端固定梁在受力时产生应变，通过粘贴在梁表面敏感区域的电阻应变片将应变转换为电阻变化，再由测量电桥输出电压实现力的测量。
气动尺寸测量把工件几何变化转换成空气流量或压力变化，测头选择要对应目标尺寸、形位或通气任务。
气动量仪把测头产生的气动响应转换为电信号，仪表与测头、压力检测和标定共同完成参数读出。
泊松比描述轴向应变与径向应变的线性关系，是应变片灵敏度系数和温度补偿电桥中横向应变响应的关键参数。
温度自补偿应变片通过选择或组合敏感材料，使温度引起的附加阻变在匹配条件下相互抵消，从而减小应变测量的温度误差。
将热敏电阻与工作应变片置于相同温度，利用热敏电阻阻值随温度升高而减小、使电桥激励分配电压降低，来抵消工作片因温度升高而阻值增大导致的输出升高，从而实现温度补偿。
环式力传感器通过薄壁圆环在载荷下内外表面应变片测量A、B点应变，利用应力分布不均和C点零应变温度补偿，由应变确定载荷F。
电位器式传感器利用触点滑移或转动改变有效电阻长度，将直线或角位移转换为电阻或电压输出，结构简单、输出大且环境稳定，但触头摩擦磨损限制寿命和精度。
电桥差分放大电路读取两端微小电位差并放大，须兼顾输入阻抗、噪声、失调、漂移、共模抑制与带宽。
电桥温度补偿法利用电桥相邻桥臂对电阻变化作用相反的特性，使工作片与补偿片（或同一试件上轴向与横向应变片）的温度分量在输出中相减抵消，从而在保留应变信号的同时消除温度误差。
电桥输出灵敏度随激励电压和应变片灵敏系数增大而提高，但受最大允许工作电流限制，过大会引起蠕变和零漂，需在灵敏度与稳定性之间权衡。
电桥电压灵敏度描述单位电阻相对变化产生的输出电压，通过增加活动桥臂数、提高激励电压或选用高灵敏系数应变片可提高灵敏度，但受允许电流、蠕变和零漂限制。
电桥非线性误差源于输出电压与电阻相对变化量的非线性关系，单臂电桥相对非线性误差近似为 $-\frac{1}{2}\frac{\Delta R}{R}$，差动电桥可显著改善线性度。
电阻几何模型用 R=ρl/A 说明电阻值由电阻率、有效长度和截面积共同决定，触点滑移或转动改变有效长度 l 即可把直线或角位移转换为电阻变化。
电阻加速度传感器利用质量块的惯性力使悬臂梁变形，导致梁根扩散电阻变化，经电桥输出电压，从而测量加速度，其固有频率受质量块质量和梁劲度限制。
电阻应变片利用金属应变效应将弹性元件上的应变转换为电阻相对变化 ΔR/R=Kε，再经测量电桥变为电压输出，从而测量力、压力、加速度等被测量。
电阻式传感器把非电被测量转换为电阻值变化，再经测量电路（电桥）把微小电阻变化转换为电压输出，其中应变式需解决温度补偿与放大问题。
电阻式力传感器用弹性元件把荷重或力先转换为应变，再由电阻应变片及测量电路转换为电压，供称重显示或控制计算机使用。
电阻式加速度传感器利用质量块惯性力使悬臂梁变形，梁上电阻应变片阻值变化，经电桥输出与加速度成正比的电压，适用于低频振动测量。
电阻式压力传感器利用膜片、筒体等弹性元件将压力转换为应变，再由粘贴或扩散的应变电阻通过电桥输出电信号，实现流动介质动态或静态压力的测量。
电阻式差压传感器利用硅膜片两侧压力差使扩散电阻阻值变化，经惠斯通电桥输出与压差成正比的电压，实现微压差测量。
电阻式液体重量传感器通过感压膜感受液柱压力、经传压杆送至微压（压阻）元件，再由电桥把压力转换为电压，从而由输出电压反映液体重量或液位高度。
直流电桥将桥臂电阻的微小变化转换为差分电压输出，其平衡条件为相邻桥臂电阻比值相等，输出电压在等臂且小应变条件下近似与各桥臂电阻相对变化的代数和成正比。
直线位移型电位器式传感器利用触点沿电阻体直线滑移改变有效电阻长度，将直线位移转换为与位移成比例的电阻或电压变化。
空间力矩的三维正交分解、多通道独立测量条件与应变信号解耦为各轴力/力矩分量的基本方法。
等强度梁通过变宽截面使端部加载时沿梁长各断面应力与表面应变相等，因此应变片纵向位置不影响输出，但仍需上下对应贴片以利用拉压关系。
介绍等强度梁的几何与受力特征、变截面梁的截面变化与受力特点，以及阻尼对动态响应的影响。
等截面梁的表面应变沿梁长变化，等强度梁在理想有效段近似均匀，因此后者对纵向贴片位置较不敏感，但两者都需按拉压方向贴片。
等截面梁是一端固定、一端受力的悬臂梁，其应变随距固定端距离线性减小，因此贴片位置直接影响输出，需在固定端附近上下表面成对粘贴应变片以获取最大且可补偿的应变信号。
等效温度应变是把温度引起的电阻相对变化除以灵敏系数折算成的虚假应变，其大小由敏感栅电阻温度系数项与试件—敏感栅热膨胀失配项合成，两项可相互抵消以实现自补偿。
等臂电桥是四臂初始电阻相等的惠斯通电桥，用于将应变片电阻相对变化转换为电压输出，其输出电压与各臂电阻相对变化量的代数和成正比，且存在与应变大小相关的非线性误差。
筒式力传感器是一种空心圆柱弹性元件，通过在外壁应力均匀的中间部位对称粘贴应变片并合理组桥，在限制偏心与弯矩影响的条件下测量小载荷。
筒式电阻压力传感器利用内压使筒体外壁产生环向应变，通过粘贴应变片测量该应变来反映较大压力，其应变与压力关系按厚壁或薄壁公式表达。
箔式电阻应变片把薄金属箔制成敏感栅，栅形可精确设计且散热较好，用于把贴片处的应变转换为电阻变化。
组合式电阻压力传感器通过膜片、膜盒、波纹管或弹簧管等压力敏感元件将压力转换为位移或应变，再由粘贴其上的应变片转换为电阻变化，用于小压力测量，但固有频率低，不适于瞬态过程。
膜片式电阻压力传感器利用受压膜片的径向与切向应变分布，在中心与边缘按特定方向粘贴四片应变片并接成全桥，以提高输出灵敏度并实现温度补偿。
补偿应变片通过将不受力的参考片与工作片置于同一温度场，使电桥输出中温度引起的电阻变化相减抵消，从而只保留应变信号。
角位移型电位器式传感器利用触点旋转改变接入电阻体的有效长度，从而将角位移转换为电阻变化。
质量—弹簧系统的固有频率由劲度系数与质量共同决定，公式 f0=(1/2π)√(k/m) 说明质量块不能太小导致电阻式加速度传感器固有频率较低，而轻质量可调弹性电容结构可实现微型化高频测量。
由牛顿运动方程与胡克弹簧力导出质量—弹簧系统简谐振动，给出固有频率等基本概念。
轴向应变是电阻丝长度相对变化量，它通过泊松比与径向应变关联，并决定电阻变化中几何尺寸贡献的大小。
选择式自补偿应变片通过选取敏感栅材料使其电阻温度系数满足 $\alpha = -K_0(\beta_g - \beta_s)$，从而抵消温度引起的电阻变化，实现温度自补偿。
金属应变片以几何应变效应为主、灵敏系数低但温度稳定，半导体应变片以压阻效应为主、灵敏系数高约50倍却温度稳定性差且非线性大，故后者必须进行温度与非线性补偿。
金属电阻应变片以几何应变效应（1+2μ）为主、压阻效应可忽略，其灵敏系数近似为 1+2μ，因而远低于以压阻效应为主的半导体应变片。
金属薄膜应变片是用真空蒸发或真空沉积在绝缘基片上形成厚度小于 0.1μm 的金属敏感栅，从而易于批量生产，但电阻随温度和时间的变化关系难以控制。
零值法是一种通过调节已知标准量使指零仪表指零、从而让被测量与标准量相等的高精度比较测量方法。
静压式液位测量法利用背压管将液面上方气压引至压阻式压力传感器作为参考，使传感器只感受液柱静压，再由基准高度加液柱高度换算液位。
静止液体同深度压强相等且随深度线性增大；均质液柱静压等于密度、重力加速度与液柱高度乘积；液位高度为安装基准高度与上方液柱高度之和。
动圈式把线圈弹性支撑在固定磁体的气隙中，线圈与磁体相对运动切割磁力线，产生与相对速度有关的电压。
动圈式麦克风利用声波推动与线圈相连的振膜在永磁体磁场中运动，通过电磁感应把声压转换为感应电动势，其振膜因绕线而质量大、固有频率低，故高音响应较弱。
动铁式以弹簧支撑磁体作为运动部件、固定线圈随壳体，借两者的相对运动输出感应电压。
通过齿轮或转子改变气隙磁阻，使线圈磁通周期变化产生感应信号，可按每转周期数换算转速。
左手定则判断磁场中运动电荷或电流受力方向，并说明洛伦兹力方向与电荷正负的关系。
并联电阻支路电流按电阻反比分配，地磁场水平分量在水平面内正交分解并由分量比确定方向。
开关型霍尔器件将霍尔元件与放大、施密特整形和晶体管输出级集成封装，把磁场强弱转换为带动作/释放回差的数字开关信号，用于计数、接近和键盘等检测。
开磁路结构用旋转导磁齿轮周期改变固定磁头的气隙，以感应脉冲频率测转速，并须检查弱信号与机械安全。
恒磁通式以线圈和磁体相对运动切割工作场，变磁通式以气隙/磁阻调制磁通；两者都依电磁感应但结构与读量不同。
在稳定工作磁场中利用线圈与磁体的相对运动产生电压，惯性式速度测量须在远高于固有频率的条件下使用。
感应无线充电经变频让发送线圈产生变化磁通，接收线圈取得交流电，再整流供电池；线圈间无需直接导电接触。
比较器将输入与门限比较输出高低电平；正反馈加速跳变、形成饱和输出，用于霍尔数字整形。
闭合回路磁通量变化产生感应电动势，其方向阻碍磁通量变化。
洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用力，它使通电导体中的载流子横向偏转并积累电荷，直至霍尔电场力与洛伦兹力平衡，从而在导体两侧建立霍尔电压。
漏磁探伤先磁化铁磁材料，缺陷提高局部磁阻使磁通向表面空气绕行，再以霍尔等磁敏传感器检测异常漏场。
热磁分路用温度敏感的磁分路片旁路部分磁通，升温时分流减少，可帮助稳定工作气隙磁通。
按磁体与分路片的温度特性安排磁通分配，使升温时旁路份额减少，从而减小工作气隙磁通的温度变化。
电场中电荷受力的定义、大小F=qE及方向由电荷正负与电场方向共同决定。
导电液体流经横向磁场产生电极电压，用平均流速和管径换算体积流量；适用性由电导率、管材和介质状态决定。
定义磁感应强度B、方向与单位特斯拉，并说明磁场矢量沿给定方向投影为Bcosθ的分量概念。
对磁感应强度、磁通等磁场参量敏感，用磁电作用把振动、位移或转速转换成电信号的传感器。
一般测量电路可直接读出速度信号，或经积分、微分支路分别得到动态位移和加速度信息。
磁电感应速度测量有规定频段：低频灵敏度变化明显，适当高于固有频率后较平稳，过高又受线圈阻抗影响。
把感应元件看作电动势串联线圈电阻，与测量输入电阻分压；最大功率匹配和最大电压读出是不同目标。
升温可能同时降低磁体感应电动势、增加线圈和负载电阻，在教材设定下输出电流下降，形成负温度误差。
电压速度灵敏度是测量输入端电压与相对速度之比，负载分压决定它与开路感应系数的差别。
电流速度灵敏度等于输出电流与相对速度之比，取决于磁场、有效线长和线圈/测量电路总电阻。
用独立补偿线圈建立相反交变磁通，削弱信号线圈电流对工作磁场的回作用，减小磁电感应非线性误差。
负载电流产生的附加磁通叠加到工作磁通，使正反运动的灵敏度不同，并引入非线性和谐波失真。
借助磁通变化或导体与磁场的相对运动，将被测机械能转换成感应电动势，主要用于动态量测。
磁电感应扭矩测量在轴的两端读取周期信号，用负载造成的附加相位差反映扭转角，再经轴的标定换算扭矩。
动圈式振动速度传感器把壳体固定于振动体，依惯性产生线圈与磁体的相对运动，将振动速度转换成感应信号。
对已标定的磁电感应速度信号求时间变化率，可以得到加速度；它是处理支路的结果，不能与原始速度输出混淆。
把已标定的磁电感应速度信号积分，可获得位移变化；绝对位置还需要初始值，偏置误差会累积。
磁通量定义、单位与计算，以及多磁场源在同一位置磁感应强度的矢量和。
磁阻描述磁路对磁通的阻碍，与磁路长度、截面积和磁导率有关；铁磁材料磁导率高，能集中磁力线、降低磁阻。
线性霍尔输出与磁场成正比的模拟电压用于连续场强测量，开关霍尔经放大、施密特整形和晶体管输出给出磁状态的数字跳变，选型时按被测量是场强还是磁状态、以及封装、量程、功耗、灵敏度、工作电压等条件决定。
线性霍尔器件在稳压供电和恒定控制电流下，把磁感应强度B线性转换成模拟电压输出，其核心关系是UH=KHIB，固定B、T时UH-I的斜率KI=KHB。
脉冲频率定义为单位时间脉冲数，转速描述旋转快慢；两者通过每转脉冲数建立换算关系，用于霍尔转速测量。
闭磁路的转子与定子齿面相对转动，使气隙磁通周期变化，固定线圈输出近似正弦的感应电压。
集成式霍尔传感器把霍尔元件与测量电路封装为一体，只需 VCC、GND、OUT 三端即可工作，按输出分为开关型（数字量）与线性型（模拟量），选型时需权衡封装、量程、功耗、灵敏度与工作电压。
霍尔不等位电势补偿电路通过在霍尔元件电极间接入可调电阻，用可调电阻分流改变等效桥臂阻值，使零磁场下输出电势为零。
霍尔不等位电势可用对称补偿电路等效为电桥，通过调节可变电阻使等效桥平衡来消除零磁场下的不等位输出，并附带一定温度补偿作用。
霍尔不等位电动势补偿电路通过在霍尔元件等效电桥的桥臂上并联可调电阻使电桥平衡，从而消除零磁场下由电极不对称等因素引起的不等位电动势。
霍尔电势在温度固定时正比于控制电流 I 与磁感应强度 B 的乘积，因此固定其中一个量即可测另一个量，两者都变化时则可实现乘法运算与功率测量。
霍尔位置反馈换向用霍尔元件感知永磁体磁极位置、由电子线路切换线圈电流方向，从而取代有刷电机的电刷—整流子机械换向，消除滑动摩擦损耗与电火花干扰。
霍尔元件是利用霍尔效应将磁场（或磁感应强度）转换为电压的半导体薄片器件，其输出电压正比于控制电流与磁感应强度的乘积，比例系数由材料载流子浓度、迁移率和几何尺寸决定。
霍尔元件在控制电流为额定值而磁场为零时，因两霍尔电极未落在同一等位面上而产生的不等位电势，可等效为四臂电桥的初始失衡偏置，其大小由两电极间的等位电阻决定。
不等位电阻是霍尔元件两霍尔电极间的等效电阻，在零磁场、额定控制电流下由它产生不等位电势这一零位误差。
霍尔元件有限长宽比与电极宽度会使实际霍尔电压低于理想无限长模型，用几何影响系数 fH 修正，并在长宽比与输入功耗之间取折中。
霍尔元件叠加连接通过直流并联激励、输出串联或交流串联激励、变压器叠加，把多个霍尔电势相加，从而获得更大的输出并提高灵敏度。
霍尔元件在交流激励、无外磁场时输出中出现的直流电势，源于电极接触的整流效应与两霍尔电极焊点温差的热电效应，可通过改善欧姆接触与散热来抑制。
恒流供电让霍尔元件的激励电流不随输入电阻温变而漂移，从而抑制由电阻温变引起的电流误差，但霍尔系数本身的温变误差仍然存在。
感应零电势是霍尔元件在无控制电流时因交变磁场穿过输出引线围成的面积 A 而产生的干扰电势，满足 Vi0=-A dB/dt，可通过减小或反向抵消该面积来补偿。
霍尔元件选型要在灵敏度、线性度、温度稳定性和功耗之间折中：用低载流子浓度的N型半导体薄片提高灵敏度，用长宽比约2的几何尺寸兼顾线性度与输入功耗。
霍尔元件的内阻和霍尔输出电势都随温度变化，不同材料变化方向与幅度不同，HZ 型元件输出温度系数由正转负的转折点称为临界温度，实际工作温度应低于临界温度并留有余量。
霍尔元件因半导体参数随温度变化而产生温度误差，恒流供电可抑制输入电阻温变引起的电流误差，而灵敏系数温变需通过保持 K_H I 不变或电桥补偿另行处理。
霍尔元件的激励电极是薄片长度方向两端的一对面接触焊点，用于通入控制电流以建立激励电场，其接触质量与几何尺寸直接影响霍尔电压的线性度和灵敏度。
霍尔元件通控制电流时产生的自激场在理想对称片体中两半相消，但输入引线磁场破坏对称，形成自激场零电势，需通过引线布局抑制。
理论霍尔电压对应输出开路或高输入阻抗读出；连接有限负载会因内部输出电阻产生压降，使实际读数降低。
霍尔元件零位误差是零输入条件下仍存在的输出，其中不等位电势由霍尔电极不在同一等位面引起，其大小由两电极间的不等位电阻决定。
恒流源供电时，用温度系数合适的旁路分流电阻自动调节霍尔元件控制电流，使升温前后霍尔电势保持不变，从而导出分流电阻初值条件 R₀=(δ−β−α)Rᵢ₀/α。
在磁场和温度固定时，霍尔电势与控制电流成正比，因此可用霍尔传感器测量转换为电流变化的物理量。
霍尔开关型放大电路把霍尔元件随磁场变化的微弱电压经放大、施密特整形后驱动晶体管输出，用动作与释放磁场之差形成的回差实现无触点开关。
霍尔式传感器利用霍尔效应，在控制电流I、磁感应强度B和温度T三个条件中固定其中两个时，霍尔电压分别正比于第三个量或I与B的乘积，从而实现磁场、电流、位移、转速等测量及乘法运算。
霍尔式传感器基本测量电路用电源经调流电阻给霍尔片供激励电流，霍尔片在磁场下输出霍尔电压接负载，但霍尔电势小且温度变化会使电流不恒定。
霍尔式位移传感器利用非均匀磁场中位移引起磁感应强度B变化，再由霍尔电压UH=KHIB将位移转换为电压，在均匀梯度磁场中UH与位移成线性关系，并通过差动输出（VH1−VH2）实现零点、方向和微位移的精确检测。
霍尔式加速度传感器利用质量块-弹性悬臂梁将加速度转换为霍尔片在非均匀磁场中的位移，从而由霍尔电压变化反映加速度大小。
霍尔式压力传感器把压力经弹性元件变成位移，再由梯度磁场把位移变成磁感应强度，最后由霍尔元件输出与压力成正比的霍尔电压。
霍尔式转速传感器利用旋转磁体或导磁齿圈使霍尔元件处的磁通量周期性变化，输出可计数的脉冲，由脉冲频率 f 和齿数 Z 按 n=60f/Z 得到转速。
在恒流源供电下，用与霍尔元件并联的温变分流电阻自动调节控制电流，使 K_H I 乘积不随温度变化，从而保持霍尔电势恒定。
霍尔传感器在交变磁场中即使无控制电流也会因引线回路面积产生感应零电势 Vi0=-A dB/dt，通过合理布置引线使各回路感应电势相互抵消即可补偿。
霍尔接近开关利用磁体靠近时霍尔器件输出电平翻转，实现非接触限位、位置检测与合盖识别。
在磁感应强度 B 与温度 T 恒定时，霍尔电压 U_H 与控制电流 I 成正比，其斜率即控制电流灵敏度 K_I=K_H B，用于衡量单位控制电流产生的霍尔电压。
霍尔效应是载流导体在垂直磁场中因洛伦兹力使载流子偏转、积累电荷形成横向电场，当电场力与洛伦兹力平衡时产生霍尔电压，其大小与电流和磁感应强度成正比、与载流子浓度和厚度成反比。
霍尔灵敏度 KH=RH/d=1/(ned) 表征单位控制电流与单位磁感应强度下的霍尔电压，其大小由材料载流子浓度、类型和元件厚度决定，是霍尔传感器选材与结构设计的核心参数。
霍尔电压是载流子在磁场中受洛伦兹力偏转、积累形成横向电场并达到力平衡后，在半导体薄片两侧产生的电势差，其大小由 U_H=K_H I B 决定，极性由载流子类型与 B、I 方向共同决定。
霍尔电极是霍尔片两侧中央对称焊出的输出引线焊点，用于引出正比于磁感应强度的霍尔电势，其点接触程度与宽度S相对片长L的比值决定输出电势的准确度。
霍尔电流传感器利用被测电流产生的磁场经环形铁芯汇聚并在气隙中由霍尔片转换为电压，从而实现非接触、大电流测量。
霍尔传感器利用霍尔电势与磁感应强度成正比的关系，通过测量铁芯气隙处或磁场中某点的法向磁感应强度分量，实现从强磁场到地磁场的磁测量，其输出还随磁场方向与基片法线夹角按余弦规律变化。
霍尔系数 RH 是描述材料霍尔效应强弱的常数，霍尔电压 UH=RH·IB/d=KH·IB，其中 KH=RH/d 为霍尔灵敏度，取决于材料载流子浓度与类型及元件厚度。
霍尔线性放大电路用稳压电源和恒流激励保证霍尔元件工作在稳定工作点，再经运算放大器把正比于磁感应强度B的霍尔电压线性放大，并在限定的B范围内输出与B成线性关系的电压。
霍尔元件通控制电流时，输入引线产生的附加磁场会破坏自激场的左右对称，从而在无外磁场时输出零电势误差；通过合理布置输入引线使附加磁场对称，可抑制该自激场零电势。
霍尔开关传感器将磁铁旋转引起的磁场变化转换为电脉冲，经耦合电容隔直、运放放大整形、晶体管驱动后送入计数器，实现转速或转数的数字测量。
教材转速电路用匹配电阻的负反馈差动放大读取两霍尔电极，输出极性与差分输入有关，不能把示意方波误认作施密特反馈。
霍尔键盘利用按键内永磁体随键帽运动改变磁场，使开关型集成霍尔传感器非接触地输出通断信号，从而替代机械触点完成按键检测。
ADC选型同时满足输入量程与量化步长，Pt100算例需先换算每度电压再比较位数，分辨率不等于准确度。
ADC0809与8051接口需协调通道地址、启动、结束和读数门控，并按原设计要求分频提供时钟。
ADC位数要与输入量程、前端增益及工程量分辨要求匹配，原测温例在14与16位选项中取16位。
A/D选型先把温度范围和分辨要求折成前端电压，再核类别、位数、输入范围、速度及接口条件。
原LED显示接口以P1给段码、P3.0～P3.3选显示位，电阻限流、晶体管提供驱动，位选与段选应配合。
Pt100 是一种铂热电阻，其名称中的“100”表示在 0℃ 时标称电阻值为 100Ω，并以此作为电阻-温度关系的基础。
分布式对象系统把节点抽象为对象，SINA示例用SEE和配置通信原语组织网络，也有时空关联利用不足的讨论。
分布式数据库通过查询优化器把用户需求分解为节点查询计划，目标是在提供所需信息时节省网络能量。
WSN局部计算路由依据周围节点信息选择路径，减轻全局信息负担，其分类依据不同于集中或分布式处理。
移动代理让代表用户需求的代码到数据节点处理，可减少数据传输，但保留历史数据会增加有限存储负担。
WSN集中和分布式处理模式需比较规模、数据量与通信计算资源，分布式减少上送也会带来本地负担。
三种模拟采集结构按通道共享、采样时刻、转换方式和成本比较，同步采样与同时转换需要区分。
两线制接口用同一对线兼作供电与信号传输，采集配置需同时满足回路供电和接收要求。
临界区是访问共享变量、表格、缓冲或文件等资源的受保护程序段，入口取得许可，出口结束相应保护。
以数据为中心的WSN通信按用户所需信息组织过滤、融合和传输，重点关注数据内容并减少冗余。
仪用放大器可在数据采集前级放大弱信号，关注低噪声、高输入阻抗与共模抑制；本章只说明前置应用。
仪表标准信号约定仪器输入输出的统一模式；教材列多种电压、电流范围，接入仍需核实际接口配置。
稳定性反映使用过程中性能保持情况，结构及环境会引起变化，应通过重新标定核查长期状态。
传感器线性范围是在规定条件和允许非线性误差下，输入与输出可近似用直线关系表示的输入区间，具体范围须依据器件特性和误差要求确定。
传感器选型要让器件材料、封装、量程和供电等条件适合测量任务，并在灵敏度、线性度、温度影响、功耗与加工成本之间权衡。
传感器频率响应描述它跟随快速变化输入的能力，机械固有频率、读出电路频带和热响应时间共同限定可测变化速度。
位置开关把机械位置状态用于控制，本章电梯例涉及无触点接近开关与有触点限位开关两种方式。
保持电容储存采样电压，大小影响捕捉速度和保持下降误差；外接、内置和布线分布电容均需考虑。
光电耦合隔离用发光和光敏元件跨电气边界传信号，无机械触点；接口及隔离性能仍依具体器件条件。
分布式模式由节点先作初步处理再汇总，可按对象、数据库或移动代理组织，并关注局部信息和时空关联。
前置放大器用于将传感器输出的微弱信号放大并实现高输入阻抗到低输出阻抗的转换，以适配后续数据采集或测量电路。
教材把双积分型用于较高精度、抗干扰且不要求很高转换速度的任务，性能仍依具体条件核查。
同步型每路配置S/H并同刻采样，再分时共用ADC转换；保留通道瞬时关系，但同步采样不等于并行转换。
四线制接口把供电线路和两根信号线分开，教材PLC例中输入模板只接收模拟信号。
基于位置的路由利用节点的物理位置选择数据传递路径，因此要先获得可用的节点位置信息。
基本型采集系统以多路分时共用S/H与ADC，适合慢变且无需同时采样的任务；是否省保持器需按转换误差判断。
多路分配器把一路模拟输出按顺序送到不同控制回路，是一到多转换；双向开关可按适用条件承担此功能。
多路开关将多路输入分时接入公共采集通道，选用需核导通、断开、切换、串扰和漂移表现。
多项式插值先定次数，再用不同输入的标定点求系数；点间与区间外准确性仍需验证。
实时任务同步协调启停和执行顺序，互斥保护同一共享资源的临界操作；进入需许可，结束后释放。
实时任务时间管理统一计时依据，安排启动与最迟结束，并用定时中断唤醒和监督任务执行。
实时任务调度组织任务进入运行，结合优先级和资源状态，并按时间、事件、数据、中断或命令等条件驱动。
实时任务通信让相关数据按时间和缓冲位置正确交接，需考虑各任务周期、优先级及实时共享要求。
实时信息收发按任务预先登记的需求，将信息送指定缓冲，连接任务与专用设备并监督设备状态。
实时多任务处理把应用分为任务，按优先级分时组织，并协调时间、调度、通信、同步与信息收发。
实时多任务操作系统管理资源和任务，依据时钟、启动要求与结束时限调度唤醒，具体实时能力需核实现。
实时系统任务是受调度的可执行实体，具有等待、就绪、运行等状态，优先级、寄存器和资源共同影响执行。
层次路由让节点承担不同作用并形成层次结构，分层角色不等于所有节点性能相同或保证能耗最优。
工业互联网将人、机、物及工业数据连接起来，支撑产品、生产、服务和产业链协同中的数字化优化。
专业平台面向具体专业应用提供服务，可利用行业与通用支撑，平台定位应由业务功能而非品牌判断。
工业互联网信息流把底层资产的感知数据经集成建模向上传递，为业务分析和决策提供状态依据。
决策优化层通过分析、描述、诊断、预测、指导和应用开发，把数据规律转为业务判断与改进行动。
工业互联网决策流将上层分析优化得到的指令反馈到底层控制执行，用于改变资产的功能与状态。
工业互联网平台按业务需求提供数字化服务，可分通用、行业和专业平台，服务关系不强制串联。
感知控制层构成底层输入输出接口，感知、识别、控制与执行分别获取数据、对应资产、生成指令和改变状态。
数字模型层整合多源数据、构建数据与工业模型并组织信息交互，为分析优化提供资源和工具。
行业平台对接行业数字化应用，可承接通用平台支撑并服务专业平台，也能直接为用户提供服务。
通用平台参考架构由数据采集、IaaS、工业PaaS和应用服务逐层支撑，通信网络与安全体系贯穿各层。
工业数字化应用优化闭环把底层资产信息向上传递，再把业务决策向下送到控制执行，实现双向配合。
工程伦理把公众安全健康、专业边界、客观诚实及社会约束纳入技术决策，并落实到项目行为。
差分四通道模拟开关按两位地址和允许端同时选择对应两路，分别接两个输出，形成差分对的通道切换。
并行型A/D转换器在本章用于极高转换速度要求，转换方法与多通道并行采集结构应分开理解。
并行型为各通道独立配置S/H与ADC，可高速或就近分散采集，代价是更多硬件与成本，同步能力仍需控制依据。
开关量输出隔离隔断处理器与执行侧的直接电气联系，常用光耦或继电器；隔离和功率驱动作用不同。
开关量输出驱动把控制指令交给功率负载，常用功率开关或驱动器；类别名不能替代接口和负载条件。
微处理器承担数据处理与控制，选用时需核字长、寻址、指令、速度、中断和功耗及整体接口。
主机选型按显示、存储、规模和专用任务权衡，PC与单片机方案是有条件的工程选择。
扁平路由按节点承担相同作用划分，角色同级不等于每条路径相同，也不等同数据中心通信原则。
本章数字孪生通过资产数据采集、集成、分析与优化，建立物理资产和数字业务空间的虚实映射。
数据管理软件分析、处理、呈现和保存采集数据，也支持查询回放及单位转换、拟合、平均等处理。
数据采集系统将多路传感器模拟信号经前置放大、多路切换、采样/保持和A/D转换后变为数字量，由计算机控制采样并通过总线输出，用于处理、存储和显示。
数据采集软件初始化参数并组织扫描，明确通道、输入类型、增益、频带、扫描速度和采集长度。
数据采集逻辑控制协调模拟通道各电路，把计算机控制信息送入采集端，并经接口总线把ADC数据送回计算机。
信息获取可按物理、功能、应用层观察，也可按获取、通信、处理阶段观察，两种划分共同联系用户需求。
时钟同步为多节点数据融合、时隙访问和调度提供时间配合，应按任务需求权衡精度与资源消耗。
汇聚节点连接传感网和外部网络，转发数据与监测任务，可由增强节点或专用无线网关实现。
管理节点供用户配置网络、发布监测任务和收集数据，原图通过外部网络与汇聚节点相连。
WSN路由需在能量与带宽约束下组织数据路径，本章按节点作用或位置信息区分三类方法。
无线传感节点兼顾本地感测、处理和数据转发，受电池、运算、存储及通信资源限制。
无线节点定位确定节点的物理位置，可用绝对或相对方法，并借已知基础节点建立位置参考。
相对定位利用节点间距离或位置关系，结合已知基础节点可估计绝对位置，但两种定位不互为别名。
节点绝对定位把位置确定到明确的物理参考中，GPS是教材举例，节点编号不等于绝对位置。
智能检测可把采得的图像转成数字数据，再提取特征并分类识别，使系统从图像中自动获得目标信息。
机械触点式多路开关适合较慢的精密和较高电压电流场景，集成式适合低电平小电流快速切换，仍需核参数。
机械触点式多路开关以实际触点切换通路，导通阻抗小、隔离好但速度较慢，适合缓变或高隔离等任务。
标度变换把传感器和ADC输出映射成带单位工程量，方法依传输特性选择，不能只给数码改单位。
检测系统中断服务程序响应相应事件，教材举ADC转换、定时器和掉电保护三类，不等于承担全部应用功能。
检测系统主程序负责初始化、自诊断、时钟管理和调用应用模块，建立系统运行的组织与起始条件。
检测系统的可靠性是其在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力，水汽损伤气压传感器这类器件失效会使测量错误沿系统传至控制决策，造成严重后果。
检测系统实时性要求在规定时限内响应环境或用户变化，响应快、界面及时更新都不能单独证明满足时限。
应用功能程序通过输入输出、数据处理、数据显示等模块实现检测功能，模块接口和调用关系需明确。
总体设计确定连接、控制、总线和结构，以十项设计原则协调功能、成本、可靠性与公众利益。
抗干扰设计先识别内部或外部干扰及耦合路径，再按电磁、环境、供电、通道和负载条件选择措施。
检测系统整体优化按总体目标分配局部性能，同时权衡成本、可靠性和风险，单个指标最好不保证整机最优。
标准化设计通过规范接口、结构和操作，支持量值一致、评价比较、模块替换及故障诊断维护。
硬件设计按总体方案选择传感器、处理器及输入输出通道，并通过评审、电路试验和调试确认配合。
系统管理软件核对实际硬件配置，建立逻辑到物理通道映射，并组织测试诊断和传感器标定校准。
精度匹配按各环节对总误差的影响分配要求，满足整体精度，同时避免无效提高局部指标的成本。
软件设计按总体功能分解模块，经过评审、编码编译、测试和综合调试，并兼顾可靠、易用与维护。
检测系统输入通道把传感器信号交给处理器，输出通道把结果送显示记录或执行机构，人机操作与驱动接口各有职责。
输入通道连接传感器和微处理器，按模拟、脉冲或编码信号选择调理与接口，同时核对供电接线。
输出通道将检测数据送往显示记录，并把调节结果变成执行机构可接收的控制信号，需按任务选择接口。
系统集成要检查软硬件配合并排查错误故障；性能不满足时反馈修改方案，使用后仍需维护。
需求分析确定功能、指标和限制，列清信号、量程、通道、激励、输出、结构成本与环境，再据此组织设计。
模拟采集将连续幅值经调理、保持、选择和ADC转成数字数据；基本、同步和并行结构按变化速率与任务选择。
教材硬件标度变换靠调整前向增益，软件按表达式换算，二者在适用关系、费用、灵活性和环境影响上不同。
教材硬件标度变换通过精密电位器调前向通道增益，简单直观，但有费用、板面积及环境漂移限制。
积分型是A/D转换方法的上位类别，本章以双积分具体说明，类别名不替代器件性能核查。
系统控制软件按策略设置参数并实施控制，教材将任务分为恒值调节、伺服与程序控制，策略选用依任务。
系统支持软件提供在线帮助和操作演示，帮助人员理解使用方法；本章不把它扩成所有底层软件。
线性标度变换用工程量及对应数字码的两个端点映射，保留非零起点，结果带原工程单位。
原线性电桥将可变电阻臂接入运放反馈，理想条件且参考臂R3=R时，输出与相对电阻变化率线性。
本章继电器以线圈接收控制、触点输出信号，利用两者无直接电气连接实现输出隔离。
继电器隔离利用线圈控制侧和触点输出侧无直接电气连接，让弱电控制信号传给执行回路。
自动检测系统以软硬件配合较少人工完成信号采集、传输、处理和输出，自动程度及性能需结合任务验证。
自动检测系统设计从测量需求出发，依次安排传感器选型、安装结构、信号电路和软件算法，并通过集成调试确认整条测量链可用。
检测系统软件协调采集、处理和控制，可按三层程序组织或按六种功能分类，两种分类分别解释。
教材八路温度系统用Pt100、线性电桥、ADC0809、8051及LED；无线实践题另给三节点任务条件。
自顶向下设计先确定整体目标和结构，再拆分模块；硬件与软件都按接口配合、测试并联调。
计数型是教材列出的A/D类别，“较少采用”属于书中设计背景，不能直接当作当前市场事实。
软件标度变换用程序表达映射，灵活处理线性或非线性关系；前端漂移与错误数据仍需单独核查。
输入信号调理将光敏二极管输出的光电流经跨阻放大转换为电压、低通滤波抑制环境光干扰并放大后，匹配ADC模拟输入。
逐次逼近型是教材列出的A/D类别，测温算例采用逐位逼近式；选用仍需核速度与分辨要求。
采样速率决定单位时间取多少样本，要依据信号有效最高频率，同时核转换、处理、数据量与成本。
限位开关是有触点的位置开关，运动部件碰撞使触头接通或分断小电流控制电路，以限制位置或行程。
集中式模式把各节点数据送到集中位置处理，本章认为适合较小网络、较少数据，仍需核通信与处理负担。
集成式多路开关体积小、切换快、无机械抖动，适合高速低电平复用，但输入容量、导通电阻及动态范围有限。
非线性标度变换依据真实传输关系计算；差压流量可按平方根，复杂关系可用经验证的插值。
带限信号均匀采样需满足采样频率大于最高频率两倍；教材3至5倍建议仍需结合滤波和任务。
CVI函数面板帮助从库中选择函数并填写调用参数，也可选择已有常量、变量或声明变量；插入调用还需核参数含义与实际测量条件。
CVI回调函数响应面板或控件事件，把用户动作接到具体程序功能；自动生成可以建立框架，仍需编写并验证所要求的处理与设备操作。
CVI头文件采用.h形式，配合C语言程序中的相关声明；教材在界面开发语境中说明保存.uir可生成相应头文件，不能推广为所有头文件都自动生成。
CVI工程文件以.prj组织源代码、界面和头文件等组成，帮助构建与运行整个程序；工程清单、程序逻辑和用户面板各有作用。
CVI源程序文件使用.c形式编写C语言逻辑，教材以文件头、Main主程序和Callback回调说明其组成；界面事件需要相应程序响应。
CVI用户界面文件以.uir保存仪器面板和控件；控件属性决定界面设置，事件通过对应回调触发功能，面板与程序逻辑必须配合。
教材图19-5按方案、界面、源代码和工程运行四步组织CVI开发，自动代码工具生成基本框架；最后仍需完成编制、编译与调试。
DAQ定时器/计数器按门控条件处理计数信号并产生输出，选择时要区分计数容量、时钟时间尺度和实际任务所需能力。
DAQ数字I/O用于过程控制、测试信号和外设通信；通道数、收发率、驱动能力及握手条件要匹配对象，大功率负载需适当调理。
DAQ模拟量输入通过选择、放大、采样保持和A/D等环节形成数字数据；转换器性能影响质量，还须匹配整条信号链。
DAQ模拟量输出通常由DAC产生测试激励或控制量，建立时间、转换率和分辨率分别约束输出变化速度与细分能力。
DAQ硬件设备提供模拟输入输出、数字I/O及定时计数等测控能力；采集卡是本章主要实现，全部DAQ硬件不能都等同于插卡。
GPIB-VXI翻译器在教材特定接入方案中转换控制命令并返回模块数据，连接计算机的GPIB通道与VXI机箱；它并非所有VXI系统的必备结构。
GPIB总线为计算机与程控仪器提供通信通道，接口卡连接主控计算机；教材另以GPIB-VXI方案说明不同仪器系统之间的接入。
IVI通过仪器驱动模型与规范提高软件复用和维护能力；硬件抽象与状态管理有明确接口条件，可互换性须核仪器类别和支持功能。
LabVIEW用G语言图形化程序组织VI，前面板负责交互，框图负责处理，图标与连接器支持调用；菜单、模板及调试工具服务程序开发。
LabVIEW中的VI是具有前面板、框图和图标/连接器的程序单元，可封装成SubVI被其他VI调用；程序单元与包含硬件的整个测量系统需区分。
教材的中级模拟输入VI提供更细硬件设置、外部时钟及错误状态传递能力，包括AI Config、Start、Read、Single Scan和Clear等模块。
教材中的代码接口节点CIN用于把C语言外部代码功能接入LabVIEW框图；它属于有版本条件的机制，不能据此假定当前环境普遍支持。
LabVIEW前面板是VI的图形用户界面，输入控制器接收用户设置，输出指示器呈现结果；界面对象要与框图程序对应才能形成有效功能。
LabVIEW功能函数节点是本章所述内置节点，提供基本数据与对象操作；它与执行结构、外部代码接口及子VI分工不同，使用时需正确连接参数与结果。
LabVIEW图标表示封装的VI功能，连接器窗格定义调用时的输入输出接口；两者使VI能作为子程序在上层框图中识别和使用。
子VI把一段LabVIEW程序封装为可调用的功能单元，通过图标识别并由连接器交换输入输出，使程序可以按层次组织。
LabVIEW数据端口是节点或前面板对象交换数据的接口；它与数据连线配合，表达软件中的输入输出关系。
LabVIEW数据连线连接节点和对象的端口，描述程序内的数据传递关系；框图连线表达软件逻辑，不能当作实际电路接线。
LabVIEW数据采集VI按测控功能组织，教材列模拟输入输出、数字I/O及定时计数；模拟输入内部再分四层，两种分类范围不同。
LabVIEW框图是VI的图形化源程序，节点通过端口与数据连线形成处理关系，连接前面板输入和输出；控件存在不等于程序逻辑完整。
LabVIEW模拟输入VI在教材中分为简易、中级、通用、高级四类，分别提供不同易用性和控制接口；它们只属于模拟输入功能。
选择教材模拟输入VI层级时，要按任务的易用性、硬件配置、普通输入封装及底层接口需求判断；层级名称不决定测量精度。
LabVIEW程序设计先组织前面板输入输出，再用节点、端口与连线实现数据处理；应按结果需求核逻辑、类型和连接错误。
教材的简易模拟输入VI提供四个易用模块完成简单采样或波形获取，可独立使用或作为子VI，并以对话框提供基本出错处理。
LabVIEW结构节点组织程序执行方式，教材列顺序、选择、循环及公式节点；结构安排和数据连接共同表达程序逻辑。
LabVIEW节点是框图的基本处理或执行单元，本章列功能函数、结构、CIN和SubVI四类；它们通过数据端口和连线与输入输出配合。
LabVIEW输入控制器把用户设置或操作送入程序，教材列开关、旋钮和按钮；添加控件会生成对应框图端口，后续逻辑仍须正确使用输入。
LabVIEW输出指示器显示程序产生的结果或状态，教材列Graph、Chart和LED；指示器与输入控制器方向不同，结果意义仍取决于数据来源和处理。
教材的通用模拟输入VI包括AI Read One Scan、AI Waveform Scan和AI Continuous Scan，便于处理普通输入任务，但灵活性受封装范围限制。
教材的高级模拟输入VI是NI-DAQ采集软件的底层接口基础，支撑上面三类VI；一般应用通常不需要直接使用这一层。
LabWindows/CVI以C语言为核心，把工程、源代码和用户界面编辑与测量函数库结合起来，支持软件界面、设备调用与调试协同开发。
Measurement & Automation Explorer用于配置和查看NI测量软硬件、通道及执行测试诊断；应用采集程序还需按有效配置调用驱动。
NI-DAQ驱动软件在教材系统中提供程序访问NI采集硬件的接口与函数库；驱动、配置工具、应用VI和硬件承担不同层次的任务。
SCPI规定可编程仪器的标准命令语言，建立在IEEE-488.2基础上；它约定操作信息的表达，需与实际仪器支持及通信接口配合。
VISA是用于仪器编程的I/O函数库与相关规范，向应用提供高层调用接口并衔接底层驱动；统一调用不能代替设备的实际支持条件。
VXI总线是VME总线在仪器领域的扩展，支持模块化仪器集成及传输、定时同步；总线能力需要与模块和控制方式配合。
设备驱动程序连接应用软件与测量硬件，通过库函数或API完成配置、操作和通信；能否调用取决于设备、环境与操作系统匹配。
GPIB型虚拟仪器通过计算机接口卡连接程控仪器，由测试程序组织操作与数据读取；自动化提高重复执行能力，仍需检查测量条件。
基于LabVIEW的采集系统由DAQ硬件、驱动、配置工具与应用采集VI配合组成，真实数据还需有效测点、连接和任务设置。
教材中的CVI通过DAQ及总线函数库调用接口设备驱动来获取数据；NI卡与第三方卡的适配需按具体厂商接口和环境确认。
VXI型虚拟仪器以总线和模块化仪器组织集成测试，教材强调传输、同步与结构配合；具体性能和控制接入仍取决于系统配置。
串口型虚拟仪器将带相应接口的仪器与计算机连接，软件组织通信及监控；教材以RS-232举例，接上线后仍须确认通信与测量条件。
PC-DAQ型虚拟仪器把采集卡与计算机软件组合，模拟输入经A/D进入处理与显示，控制输出可用D/A；调理和DSP按需配置。
数据采集卡把测控功能接入计算机，可具有模拟输入输出、数字I/O及定时计数能力；选卡需结合测量链、接口、环境、驱动和维护条件。
采集卡分辨率描述数字量化的细分能力，理想均匀n位量化在给定输入跨度内有2ⁿ个码；更小量化间隔不能消除零点、漂移等误差。
分辨率表示量化细分，精度还受零位、漂移及整条测量链误差影响；教材位数经验建议用于选型，不能代替系统性能依据。
采集卡最高采样速度应结合信号频带和通道结构理解；共享总吞吐量时多路分摊，同步采样设备则需按各路能力核定。
数据采集卡选型须从测点、频带、系统误差和现场条件出发，综合八项主要因素及输入范围、增益、输出、触发等条件。
采集卡通道数用于判断可接入的测量路数；能接多少路与是否同一时刻采样属于不同条件，需结合结构和任务分别核定。
数据采集系统精度取决于传感、调理、采样、转换、参考与计算等环节；采集卡指标须从整体要求分配，不能由A/D位数单独证明。
虚拟仪器I/O接口设备承担测量信号采集、调理或仪器通信；DAQ卡、GPIB仪器、VXI模块和串口仪器提供不同实现。
虚拟仪器应用程序组织面板交互和测试流程，完成硬件调用、调控、数据处理、显示与记录；界面外观不能替代测量过程。
虚拟仪器开发环境提供编程、界面和测量函数支持；本章区分文本式工具与图形化工具，详细介绍CVI和LabVIEW，工具形式须与实际调用能力结合。
虚拟仪器整体设计依次确认接口、驱动与系统、编程工具、测试程序及调试数据；五步相互约束，仿真验证须保留与真实测量的区别。
虚拟仪器的硬件平台由计算机和I/O接口设备组成；计算资源承担处理与显示，接口设备把真实测量信号送入系统。
LC谐振测量电路利用恒幅交流激励下LC回路谐振时电压表指示最大这一特征来判断谐振，并通过两次谐振时回路总电容相等的关系，用可调电容的两次读数之差求出高频小电容，从而消除电感分布电容带来的恒定系统误差。
以截距和斜率描述单输入线性关系，按纵向残差平方和估计系数。
中心极限定理说明大量独立随机因素之和近似服从正态分布，是随机误差按正态分布处理以及多项能力得分之和近似正态的理论依据。
二项分布模型用 N 层左右各 1/2 的独立分流挡板描述落球落入各槽的概率，并按 n 增大时标准化二项变量趋向标准正态分布解释落球堆积中间高、两侧低的随机误差分布。
教材模拟仪表等级反映标准条件下满量程误差界限，选型要同时考虑量程。
同时看精度等级与量程，比较在指定示值处的实际误差界限。
修正值 C 由高一级标准给出，等于实际值减示值（C=-Δx=A-x），把 C 加到示值上即可得到更接近真值的测量结果。
马利科夫准则通过比较按测量顺序排列的残余误差前后两组之和的差值，判断测量数据中是否含有线性系统误差。
准确度、精密度与精确度分别描述系统误差、随机误差及两者综合对测量结果的影响，三者可独立高低组合。
准确度是反映测量结果中系统误差影响程度的精度指标，表征多次测量结果的中心（均值）偏离被测量真值的程度。
相隔半周期成对测量并平均，只能抵消等幅反号的稳定周期误差分量；非对称波形或对象变化会破坏条件。
变值系统误差是测量条件改变时按确定规律变化的系统误差，分为累进式和周期性两类，可分别用马利科夫准则和阿卑-赫梅特准则从残差序列中判别。
周期性系统误差是测量误差随测量顺序呈周期性变化的变值系差，可用相邻残差乘积之和的统计量判断其是否存在，并用半周期偶数测量法削弱。
回归分析利用样本数据建立变量之间的统计或经验关系，用于估计与预测；线性回归和最小二乘拟合是常用方法，姿态预测只是其中一种应用。
均匀分布模型用区间内恒定的概率密度 1/(b−a) 描述度盘、齿轮回差和调零不准等误差，其取值在 [a, b] 内等可能、区间外为零。
基本误差是仪表在规定标准条件下所具有的引用误差，其大小决定仪表的精度等级，并用于计算最大绝对误差和最大示值相对误差。
用多个输入特征和截距构成设计矩阵，估计多元线性参数。
在允许重复的等精度测量中，对同一被测量做多次测量并取算术平均，当次数足够大时零均值的随机误差被削弱，平均值依概率收敛于真值。
实时反馈修正先建立影响因素与读数偏差的关系，再用当前因素值修正；没有可靠模型不能凭反馈名称保证准确。
实际值是由精度更高一级的测量器具测得、用以代替真值使用的参照值，也称相对真值，在随机误差零均值且可重复测量时，样本算术平均趋近该参照值。
实验对比法通过用更高精度参照或同类仪器对比、或改变测量条件后比较测量差异，来发现测量中固定的系统误差。
容许误差规定某一类器具的误差不应超过的最大范围，是判断器具合格与否的误差界限。
引用误差把绝对误差除以仪表满量程并以百分数表示，用于按统一基准评定仪表精度等级。
恒定系统误差是在一定条件下数值和符号都不变的系统误差，可用标准替代、交换测量、补偿等特殊方法削弱或消除。
指示值（示值）是测量器具读数装置所指示的被测量数值，它与器具上标注的标称值不同，是测量误差计算中与被测量真值或实际值相减的测量值。
通过改善测量环境与硬件条件来消除部分随机误差因素，从而减小标准差、提高精密度，但会提高测量成本。
满度误差在档位固定时不随读数变化，换算末位字数必须给出该档分辨力。
数字仪表读数误差项与当前示值幅值成正比，应与固定满度项分别计算。
用输出方差贡献的平方和根表达不相关随机误差的合成尺度。
先选合适曲线类型，再估计参数，并核查变量代换的条件与误差模型。
固定等级与量程的基本误差模型中，最大示值相对误差随示值幅值增大而减小。
由平方残差目标的驻点条件得到正规方程，并检查满列秩。
最小二乘法通过令残差平方和最小来确定拟合直线的参数，使拟合线最接近测量真值。
结果最后一位应与报告精度相称；保留大量计算小数不能提高测量准确性，修约前应保留必要中间位。
正态随机误差的±3σ区间覆盖约99.73%；超界是检查异常的线索，并非概率为零的绝对边界。
标准差σ是正态分布随机误差的宽度参数，决定测量数据的分散程度，在重复性误差中用(2~3)σ与满量程之比表示，总体σ未知时用贝塞尔公式的样本估计σ_s代替。
标准量替代法用可调标准器具替换被测器具并保持检测指示不变，从而把测量准确度转移到标准量上，例如电桥中平衡后以标准电阻箱复现零电流可得 Rx=Rs。
标称值是测量器具上标注的量值，因制造、测量或环境因素影响，它不一定等于实际值，通常需同时给出误差范围或精度等级。
按测量次数和置信概率查Grubbs阈值，检验最大绝对残差。
随机误差近似服从零均值正态分布 N(0,σ²)，其钟形密度曲线由标准差 σ 唯一决定离散程度，±1σ、±2σ、±3σ 分别覆盖约 68%、95%、99.7% 的概率。
残余误差 vi=xi−x̄ 是测量值与算术平均值之差，用于在真值未知时估计标准差、检验系统误差并作为最小二乘拟合的残差量。
将残差按测量顺序作图，可寻找递增或周期变化线索；先后信息不能被排序丢掉，图形也不唯一证明原因。
不确定度描述对测量结果的疑问和可合理赋予量值的分散，不能当作已知误差或其修正值。
测量人员误差是由测量者自身专业素质、操作习惯和感官生理变化引起的人为误差，在随机误差中表现为读数时机与方式的不确定影响。
测量方法误差源于测量方法不合理、理论不严密或量定义不明确，可通过选用合适的测量方法和工作原理来避免。
测量条件交换法通过交换测量条件（如电桥中待测与标准电阻位置）并数学组合两次结果，抵消固定桥臂比值误差，从而获得与桥臂误差无关的准确阻值。
测量环境误差是仪器工作环境偏离规定标准状态（温度、湿度、气压、振动、电磁干扰等）所造成的误差，它既可通过稳定环境与屏蔽干扰来减小，也会通过引线电阻随温度变化等途径直接进入测量结果。
测量精度用准确度（系统误差影响）、精密度（随机误差影响）和精确度（两者综合）三个术语描述测量结果与真值的接近程度，四幅靶图直观展示其组合关系。
测量结果修正法通过将已知修正值 C 加入测量值 x 得到修正后结果 A=x+C，以曲线、公式或数表形式补偿系统误差，使修正后误差围绕零值随机分布。
测量装置误差是仪表本身不完善造成的工具误差，可通过设计加工装配工艺削弱，其内部机械摩擦变形与电路随机噪声是随机误差的重要来源。
测量误差是示值与实际值（或真值）之差，按来源、条件、静态/动态及定值/累积等方式分类，并可通过修正、改善条件和多次平均分别削弱系统误差与随机误差。
将输出允许误差反向分配给各环节，兼顾可实现性、成本与最坏验算。
根据分误差的信息性质选择带符号合成或界限、方差合成。
理论真值是在理想定义条件下客观存在却通常无法实测的真值，圆周角360°就是这种可知真值的典型示例。
直流平衡电桥通过调节桥臂电阻使检流计指零，利用桥臂比例关系由已知电阻求得未知电阻，其测量误差取决于三个桥臂电阻的误差。
相对误差用绝对误差与真值（或示值）的百分比表示，用于在不同量程和量级的测量之间比较测量质量。
真值是被测量本身客观具有的真正值，理想情况下通常未知，实际测量中用高一级精度器具测得的实际值（相对真值）来近似替代。
与特定量定义一致的值，是误差计算的参考量；通常未知，实际处理时用测量值或约定值近似代替。
示值相对误差是绝对误差除以仪表示值，用于衡量读数处的相对准确度，在小误差条件下与以真值为分母的实际相对误差近似相等。
让各环节对输出的误差贡献相等，再按能力成本调整并验算。
通过传递系数比较相同输入误差与相同输出贡献两种分配。
区分相同输入误差与相同输出贡献，核明桥式相对误差均分的条件。
算术平均值用有限次等精度测量数据的均值作为未知真值的估计，其与真值之差为随机误差的算术平均，n 越大越依概率趋近真值，并可作为最小二乘拟合与动态标定中多次测量的平均结果。
独立同条件重复测量中，均值标准差按单次标准差除sqrt(n)估计，次数收益逐渐减小。
粗大误差是测量结果明显偏离实际值的异常误差，由测量者粗心或环境突变等引起，必须识别并剔除，以保证后续误差处理的有效性。
按预定统计准则识别疑似粗大误差，记录剔除并重新计算。
精密度用标准差表征重复测量结果的随机分散程度，标准差越小分散越小、精密度越高，但精密度高只说明随机误差小，不代表偏离真值的系统误差小，故精密度高不一定准确度高。
精确度是同时反映系统误差与随机误差综合影响程度的精度指标，精确度高意味着准确度与精密度都高。
系统误差是同一条件下大小符号恒定或随条件按已知函数规律变化的测量误差，它决定测量结果的准确度，可通过排查根源、修正值补偿等方式削弱。
分别处理固定偏差与随机分散，不把重复平均视作万能消误差。
用偏导数传递带符号小系统误差，区分绝对与相对表达。
系统误差处理通过校准对比、理论分析和改变条件发现恒定系差，用马利科夫残差准则发现累进系差、阿贝-赫梅特残差准则发现周期性系差，并从根源上消除或在结果中加入已知修正值予以修正。
累进系统误差是变值系统误差中随测量进程单调增大或减小的一类，其存在可由按测量顺序排列的残差前后两组之和的明显差异（马利科夫准则）来发现。
约定真值是用高一级计量器具的测量结果作为低一级器具测量时的参照值，从而在真值不可知时给出可用的比较基准。
用L−AX=V表达n个观测与m个待估参数的线性残差。
对未知方向的有界输入误差按传递系数计算保守最坏界限。
绝对误差是测量示值与被测量真值（或实际值）之差，用于衡量单次测量偏离真值的程度，是相对误差、引用误差等误差表示的基础。
置信概率P表示随机误差落在以标准差σ的t倍为半宽的对称区间内的概率，用于定量描述测量结果的可靠程度。
置信系数 t 是以标准差 σ 的倍数规定对称误差区间半宽度的系数，区间 ±tσ 对应的概率由正态分布积分给出，t 越大则置信概率越高。
在正态测量列前提下按样本数查Zc，用残差与Zcσ比较。
补偿法（部分替代测量）通过固定频率下两次调谐，用可变电容读数之差 Cx1−Cx2 测出小电容，从而消除电感寄生电容等恒定系统误差。
用局部偏导数比较输入误差对输出的贡献，并反向分配允许误差。
贝塞尔公式用测量值与算术平均值的残差平方和除以 n-1 再开根，给出真值未知时随机误差标准差的无偏估计。
辛钦大数定理说明：对独立同分布且期望有限的随机误差序列，测量次数足够大时其算术平均依概率趋于零，因此多次测量取平均可削弱随机误差。
量值用数值和单位表达，并区分真值、参照实际值、标称值与示值。
量值传递网通过国家基准、各级实物标准到日常工作仪器的逐级比较，把计量单位传递到现场；电视和网络授时是它的授时实例，其时间最终来自国家授时中心原子钟组确定并保持的国家标准时间。
将间接测量中的系统偏差与随机分散分别按局部模型传递。
阿贝-赫梅特准则用相邻残差乘积之和的绝对值 A 与均方根误差平方的 √(n-1) 倍比较，判断等精度测量列中是否存在周期性系统误差。
教材阿贝准则用残差平方和与包含首尾闭合的相邻差平方和比较；它提供变化线索，不唯一鉴定周期原因。
附加误差是仪表在偏离规定的标准使用条件时额外产生的误差，与标准条件下固有的基本误差共同构成实际使用条件下的总误差。
随机误差是等精度重复测量中大小和符号不可预定变化、由大量独立微小因素引起的误差，它决定测量精密度，通常用正态分布描述并用统计平均或滤波削弱。
在不相关条件下用传递系数平方合成随机误差方差。
随机误差处理通过改善测量条件、多次测量取平均或卡尔曼滤波来削弱随机误差，并用样本标准差估计其正态分布的σ参数。
马利科夫准则通过比较按测量顺序排列的残差前后两组之和的差值 M，判断测量数据中是否含有线性（累进）系统误差。
3σ准则用残差绝对值超过三倍标准差判别可疑粗大误差，使用需说明统计条件并在处理后重算。
主元分析法利用历史过程数据作统计分析，可帮助辅助变量筛选和数据关联分析。
神经网络软测量可直接映射辅助输入到主导变量，也可与常规模型组合估计其参数。
回归软测量用有效过程样本拟合辅助变量与主导变量的关系，需关注样本数量及测量误差。
机理软测量建模通过物料平衡、能量平衡和反应动力学等规律建立主导变量与辅助变量关系。
模式识别软测量从日常工业操作的输入输出数据提取特征，形成模式描述模型。
模糊数学软测量用知识性模糊描述处理难以清晰二分、难用常规数学定量描述的复杂过程。
状态估计软测量在过程模型已知和主导变量可观测的条件下，估计当前或下一时刻的未知状态。
现代非线性信息处理软测量从易测信号提取特征，用于参数检测、状态识别或异常发现。
相关分析软测量利用两个或多个可测随机信号之间的相关特性估计所需参数。
多元逐步回归让变量有进有退，以逐步显著性检验筛选回归子集。
数字滤波以算法处理测量数据，减弱不需要的随机波动，同时需保留任务所需变化。
软测量利用可测辅助变量、数学模型和软件，估计难以直接检测的主导变量。
主导变量是软测量需要估计的关键过程目标，常因直接检测困难而借助辅助变量获得估计。
软测量仪表是实现软测量功能的仪表实体，可综合多个可测信息进行估计、诊断或趋势分析。
软测量准确性要求所构成仪表的目标估计达到工艺允许的精确度范围。
软测量建模建立可测辅助变量与难测主导变量之间的估计关系，方法选择应服从机理和数据条件。
软测量数据换算通过标度、变量转换和权函数等方式改善模型输入尺度及计算条件。
输入数据中的随机误差与粗大误差应分类处理，滤波和异常值判别各有条件。
软测量模型把可测辅助信息转为主导变量估计，并以参照信息验证和维护这种关系。
模型参数修正保持模型结构，通过修改常量参数或短期学习适应过程变化。
定时校正在模型运行一段时间后，利用积累的新样本按所选算法更新关系。
条件触发校正将估计值与对应取样分析比较，按误差阈值决定继续使用或更新模型。
模型校正针对过程时变与工作点漂移更新估计关系，可采用参数或结构修正。
模型结构修正改变估计关系的组织形式，通常需较多数据与较长计算后替换原模型。
软测量适用性取决于直接检测困难、允许估计精度和参照验证能力，作为冗余也有边界。
软测量辅助变量是能够在线检测、与主导变量有关并供模型使用的过程变量。
辅助变量选择需在类型、数量和检测点之间取舍，让输入具有可测性及适用的估计信息。
软测量输入数据处理包括换算和误差处理，可靠的历史数据是有效建模的重要基础。
本章软测量鲁棒性指辅助变量选择和估计关系对模型误差不敏感的要求。
辅助变量灵敏性强调对过程相关输出或不可测扰动的快速响应能力。
辅助变量特异性要求所选变量对相关变化之外的干扰不敏感。
一次脉冲反射法区分T/F/B，利用时间基准定位，缺陷与声束关系影响底波；回波幅度不能无标定直接给几何大小。
倒车雷达以超声回波测距，经控制器和报警装置提示驾驶员；低矮、过细及沟坎等目标仍可能处在探测盲区。
压电式超声波传感器用逆效应发射、正效应接收，晶体或陶瓷及探头结构决定共振、输出和脉冲条件。
压电式超声波发生器通过逆压电效应把交变电激励转成机械声振动，共振附近输出增强仍需实际材料、模式与负载条件。
压电式超声接收器使入射声振动引起晶片变形，正压电电荷转成电压经放大测量；可兼发收但电路与时序条件仍需保留。
压电超声换能器的灵敏度与晶片机电耦合能力有关，需在可比激励和测量条件下判断。
双波长相位差测距利用同一往返路径在两个波长下的初相差求距离；周期读数须配合已知分支和参考相位。
反射式微波传感器以返回目标回波的功率或传播时间作为位置、位移等测量信息，读数解释须与具体几何和标定对应。
喇叭形微波天线从波导开口逐渐展开，教材用其说明波导与自由空间之间的匹配过渡。
多普勒效应使相对运动路径上的接收频率改变；反射测速得到视线方向速度分量，符号须按明确约定解释。
多普勒超声流量计利用随流体运动的颗粒或气泡散射回波的频移获取流速信息，需要足够有效散射体。
多次脉冲反射法观察多次底波的递减与可见次数，吸收性缺陷可加强衰减；板材检测仍须与参考条件比较。
大气窗口通常指相对低吸收、高透过的谱区；教材此处将吸收带这样命名有术语冲突，应结合透射谱区分。
本书微波波长范围为1m至1mm，对应约300MHz至300GHz；传播与介质作用用于非接触检测，材料吸收需按频率和损耗条件判断。
微波传感器利用目标对微波传播、反射或吸收的影响，经天线与检测调理获得信息；动态和遥测能力仍受环境及标定条件限制。
微波发生器产生高频信号，教材举速调管、磁控管和体效应管等；波导或同轴的选择需按频段和传输条件判断。
微波多普勒传感器把目标回波与参照信号混合，利用反射往返频移测径向速度；相位测距还须限定周期分支。
微波天线组织能量向空间辐射和接收；喇叭、抛物面及柔性结构分别体现匹配、方向性和平台布局的设计考虑。
微波定位传感器在物料靠近小孔时利用反射信号改变，经环行器、转换器与显示或控制形成定位状态。
微波无损检测在保持试件可继续使用的条件下，通过材料相互作用引起的幅度、相位等变化分析结构；能否看内部取决于材料传播及实际验证。
微波无损检测仪检测材料使微波幅度、相位等改变的信息；教材Ka约1只用于气隙尺度与波长的估计，不能保证任意金属内部所有孔隙可检。
微波检测器利用电子元件的非线性电流—电压关系提取信号，元件必须在实际工作频率内有足够快的响应。
原教材功率式微波液位计把接收功率与反射路径几何关联；d是天线到液面的垂直间隙，固定发射与天线条件后才能据功率解释液面位置。
微波湿度检测利用水参与材料介电响应后造成的相移和衰减；教材酒精实例用无水参比与样品两路比较，再按对应标定解释含水量。
微波物位计用固定高度路径上的接收功率及阈值判断物料是否到达设定物位，无遮挡与遮挡功率须按同一标定条件比较。
微波辐射计被动接收目标热辐射，经滤波、低噪声放大和混频等获得信息；近似辐射关系须明确谱量、绝对温度及长波条件。
原微波辐射计链中的低噪声放大器位于带通滤波之后、混频之前，放大小信号同时尽量减少本级新增噪声。
抛物面微波天线利用反射面的几何组织定向辐射，教材借凹面镜产生平行光作类比。
指纹特征包括整体形状、区域结构和局部节点；采集方向与着力可改变图像，匹配不能只对照原始坐标。
指纹识别先提取特征再与预存模板匹配；三维采样提供额外结构信息，仍需可靠提取与匹配条件。
斯蒂藩–玻尔兹曼定律描述全波辐射出射度与绝对温度四次方的关系；辐射率和积分范围须明确，不把单波段信号代为全波量。
时差式超声流量计比较顺逆流传播时间，以声程、角度和声速估计流速；小时间差精度与声速温漂需控制。
朗伯–贝尔定律用入射光强、吸收系数、介质浓度和厚度按指数关系算出透射光强，从而把光强衰减转换为浓度或厚度信息。
教材柔性天线示例将天线与飞行器蒙皮集成，讨论气动外形和隐身布局；设计目标需要结合电磁与平台条件验证。
气体在不同红外波段吸收能力不同；透射谱低谷表示吸收增强，浓度检测还须考虑光程、共存气体与标定条件。
水分子的微波介电响应含储能与损耗信息；复介电参数、测试频率、温度和材料条件共同影响相位与衰减，不能用单个常数覆盖所有情形。
热释电效应是材料极化强度随温度改变而产生电荷变化的现象；动态输出反映温度变化过程，不把热平衡状态当持续变化信号。
物位是液面、料面或介质分界面高度/位置的统称，液位、料位和界位是不同测量对象。
电介质极化是电场使介质内正负电荷重心分离、表面出现束缚电荷的现象；铁电体（如压电陶瓷）经直流电场、温度和时间处理使电畴自发极化定向排列后，其内部极化强度被电极上等量反号的自由电荷屏蔽，故电压表无法测出。
磁致伸缩换能器以交变磁场激发铁磁材料振动，接收时利用声致形变引起磁特性变化，经线圈输出感应电动势。
磁致伸缩是铁磁材料尺寸随磁场而变化的效应；超声发生器以交变场产生振动，直流偏磁用于选择工作区。
红外光子探测器利用光子与电子相互作用产生电效应；波段和工作温度依材料及结构确定，不能将一般比较当所有型号保证。
红外光子效应把入射光子与材料电子的相互作用转为电学变化；读数与辐射强弱的对应须限定波长、材料、温度和电路条件。
教材按红外点源和红外成像区分制导信息取得方式；内容限于传感原理和系统用途，设备名称作为书中历史背景。
红外探测器将接收的辐射转为电信号；按直接转换机制分热型和光子型，它是完整测量系统中的敏感核心。
滤波气室在两光路预吸收干扰气体对应的重叠谱段，以减小交叉干扰；它与样品测量室、参比室和探测吸收室不同。
红外测温仪接收目标辐射，经探测、调理、补偿与温度标定输出；全波模型的四次方关系不能直接替代所有窄波段仪器的响应。
红外测温前置放大器承担探测器后端的阻抗转换和小信号放大，再送选频级；增益、噪声及带宽需与敏感元件匹配。
发射率调节用于在相应标定模型中校正非黑体目标引起的信号减小；不能靠任意调增益消除所有光路和背景误差。
同步检波利用与辐射调制相关的时序，将交流测量信号变为后续可用信号；比例取决于实际波形、相位和电路标定。
多谐振荡器及分频时序把机械调制和电检波联系起来；共享时基有助同步，仍需实际时序、相位和电机动作匹配。
环境补偿加法器把目标与调制盘参考的差值信号和环境通道信息合成；相加的是匹配标定的电信号，不能随意相加摄氏温度。
线性化环节将经过相应校正的辐射信号按标定关系转换为与温度成线性的输出；普通固定增益不能去掉四次方非线性。
选频放大器选择放大调制频率附近的交流信号；通带需匹配有用信号，不能去掉同频噪声或恢复前级失真。
红外热成像仪把目标的红外空间分布经过光学成像、探测和处理变成可见热像；显示色彩与准确测温需分别解释。
红外热成像技术把红外空间信号转换为可见图像；空间成像、辅助显示和准确温度定量分别有条件。
红外热探测器先将吸收辐射转为温度变化，再读出相关参数；成品的有效波段仍受吸收层、窗口和滤片限制。
热探测器先把辐射转为温变再读出，光子探测器由光子与电子相互作用产生电效应；冷却、波段和时间指标均须核具体器件。
热释电红外探测器以已极化薄片的温度变化产生电荷信号；恒定辐射达到热平衡后动态输出衰减，尺寸和放大器须匹配。
红外气体分析仪用选择吸收造成测量与参比光路差异，再把探测器内吸收气室压差转为电容信号；不同气室有不同任务。
红外辐射是任何温度高于绝对零度的物体发出的热辐射，其能量随温度升高而增强，可作为非接触温度检测的信号来源。
介绍红外辐射所在电磁波谱、热辐射与黑体灰体概念，以及波长频率和光电转换基础。
红外调制盘由电机周期遮断光路，使连续辐射成为交变输入；调制频率须配合探测器和后级响应，它不替代发射率校正。
单侧脉冲回波测厚用已知材料声速与底面回波的往返时间计算厚度，时间基准和回波辨认是关键。
自动泊车背景以超声与图像采集、位置和环境分析、操控策略及执行组成信息链；距离报警不能单独替代车辆控制。
薄膜电容型红外探测器先由充气吸收辐射产生温升和压差，再以膜片位移改变电容；它属于先热后电的转换。
表面辐射率表示相应条件下实际表面相对黑体的辐射能力；它影响红外温度反演，校正须匹配波段、方向和表面状态。
超声横波的质点振动与传播方向垂直，本章所述体横波依赖固体的剪切弹性，普通气液体不能沿该模式传播。
超声波是频率高于20kHz的机械波，波长取决于介质声速和频率；方向、衰减和界面作用须按材料与条件判断。
本节压电超声换能器以晶片共振频率说明工作频率，交流激励与其匹配时可提高输出能量及灵敏度。
超声指向性描述方向上的探测响应，实际范围还取决于目标大小、姿态、反射与接收阈值。
超声声速取决于介质、波型和温度，空气温度表说明固定声速可能造成距离误差，需恒温或对应补偿。
超声界面可发生反射和透射折射，同波型等速反射角等于入射角；折射正弦比必须使用对应波型声速和法线角度。
反射法利用工件内反射回波探伤，一次法读取缺陷和底面回波时序，多次法观察底波序列及衰减。
超声指纹传感器通过多点回波时间和响应区分纹嵴、纹峪及一定皮下结构，内置装配与抗污能力须核具体材料条件。
超声探伤根据透射能量或反射回波检查材料缺陷，方法选择取决于可达表面、耦合、材料和所需定位信息。
超声探头阻尼块吸收晶片能量、降低机械品质因数并减少停止激励后的余振，使脉冲缩短、改善相邻回波分辨条件。
时差法用顺逆流时间差和声程几何反演流速，精确式与低流速近似须区别，流量还需截面积及流型条件。
超声流量计由传播或散射信号求流速，再结合截面积换算流量；不同方法对介质和声程有不同要求。
教材超声测距模块以触发脉冲启动8周期40kHz发波，以回响高电平宽度表示传播时间，并留足重复测量间隔。
超声物位测量由界面回波时间求探头到界面的距离，再结合安装基准换算液位或料位，单探头与双探头几何不同。
超声物位测量可单探头或双探头、在气体或液体声路中工作，时间到高度的换算取决于声路和安装基准。
相位差法以同频超声的顺逆传播相位差代替时间差，在低流速条件下按声程、角频率和声速估计流速。
穿透法读双侧透射能量，反射法读同侧返回时序或底波序列；缺陷定位与底波判据各有条件。
穿透法用工件相对两侧的发射与接收探头观察透射能量，适合某些自动薄板检测，但仅靠能量变化难以定位。
超声声压和声强的指数衰减系数必须明确单位，dB长度损耗须换算；颗粒、气泡、吸收与传播条件限制可检测厚度。
频率差法把顺逆流传播时间的倒数相减，在固定声程与角度的理想模型中消去公共声速项；这些倒数不能直接当超声载频。
超声纵波的质点振动方向与传播方向平行，可在气体、液体和固体中传播，本章多采用它测量不同状态的物理量。
超声表面波沿固体表面传播，质点振动兼含纵横方向，振幅随深度迅速衰减；本章仅概述其传播及发展提及。
本章以超声、激光、红外及微波的飞行时间测距说明距离传感器，不能据此把整个类别限为一种实现。
辐射与波式传感器包括红外、微波和超声波三类；前两者为电磁波，超声波依赖介质中的机械振动传播。
遮断或透射式微波检测观察发射端到接收端路径上的功率改变，可判断有无或在标定条件下解释位置、厚度及含水量。
铁电体在相应温度和外场条件下具有可改变的极化状态与剩余极化；其温度依赖可用于热释电，不能将材料名称当永久不变的极化保证。
铁电体居里温度是相应极化状态发生转变的特征温度；工作时须关注材料温区，越过后再冷却不能无条件恢复原有定向工艺。
飞行时间原理由传播速度和测得时间求路径长度；反射返回时总路径是往返距离，须核时间定义与介质。
高莱气动型红外探测器以吸收红外后的温升和气体体积变化反映辐射，属于先热后读出的热探测器。