7、传感器与换能器：原理、类型及应用解析

传感器与换能器：原理、类型及应用解析

在电子仪器领域，传感器和换能器起着至关重要的作用，它们能够将各种物理量转换为可测量的电信号。本文将深入探讨各类传感器的原理、特性及应用场景。

1. 传感器基础公式推导

在传感器的研究中，一些基础公式的推导是理解其工作原理的关键。首先来看几个重要的公式：
- (e_{R_{i_{i_{v_{o_{o_{1}}}}}}} = - (i_{3}-i_{4}) + v_{o}) （3.11）
- (e_{R_{i_{i_{o_{2}}}}} = - (i_{1}-i_{2})) （3.12）

桥路平衡条件如下：
- (i_{3}R_{1}=i_{1}R_{3}) ，即 (i_{3}=i_{1}) （3.13）
- (i_{4}R_{2}=i_{2}R_{4}(1 + \delta)) ，即 (i_{4}=i_{2}(1 + \delta)) （3.14）

将式（3.13）和（3.14）的结论代入式（3.11），可推导出：
(e_{R_{i_{i_{v_{o_{o_{1}}}}}}} = - [i_{1}-i_{2}(1 + \delta)] + v_{o}) （3.15）

将式（3.15）与式（3.12）联立，得到：
(v_{o}=\delta R_{o}i_{o}) （3.16）

假设 (R_{o} \gg R(1 + \delta)) 且 (i_{1} \approx i_{2}) ，则有：
(i_{1} \approx i_{2} \approx \frac{V}{R + R(1 + \delta)}=\frac{V