第十一章 数字式传感器
选择题(13)
第一章1、以下哪个不是传感器的组成（）A、信号元件B、敏感元件C、转换元件D、信号转换电路正确答案： A2、下列属于按传感器的工作原理进行分类的传感器是）A、应变式传感器B、化学型传感器C、压电式传感器D、热电式传感器正确答案： B3、传感器的下列指标全部属于静态特性的是： A 线性度、灵敏度、阻尼系数B、幅频特性、相频特性、稳态误差C、迟滞、重复性、漂移D、精度、时间常数、重复性正确答案： C4、传感器能感知的输入变化量越小，表示传感器的（）A、线性度越好B、迟滞越小C、重复性越好D、分辨率越高正确答案： D5、传感器的静态特性，是指当传感器输入，输出不随（）变化时，其输出—输入的特性。
A、时间B、被测量C、环境D、地理位置正确答案： A 6、如果把计算机比作人的大脑，那么传感器可以比作（）A、眼睛B、感觉器官C、手D、皮肤正确答案： B第二章1，属于传感感器静态指标的是（ D）A 固有频率B 临街频率C 阻尼比D 重复性 2，全桥差动的电压灵敏度是单臂工作时的（ C）A 不变B 2 倍C 4 倍D 8 倍 3，通用应变式传感器测量（ C）A 温度B 密度C 加速度D 电阻 4，利用电桥进行温度补偿，补偿片的选择是（ A）A 与应变片相邻，且同质的工作B 与应变片相邻，且异质的工作C 与应变片相对，且同质的工作D 与应变片相对，且异质的工作 5，影响金属导体材料应变灵敏系数 K 的主要因素是（ B）A导体材料电阻率的变化B导体材料几何尺寸的变化C 导体材料物理性质的变化D导体材料化学性质的变化 6，电阻应变片的线路温度补偿的方法有（ AB）A差动电桥补偿法B 补偿块粘贴应变片法C补偿线圈补偿法D恒流源温度补偿电路第三章1、电感式传感器的常用测量电路不包括（）。
A.交流电桥B. 变压器式交流电桥C. 脉冲宽度调制电路D. 谐振式测量电路2、电感式传感器采用变压器式交流电桥测量电路时，下列说法不正确的是（）。
数字温度传感器工作原理
数字温度传感器工作原理
数字温度传感器是一种用于测量温度的装置，它能够将温度转化为数字信号输出。
这类传感器通常使用特定的敏感元件，如热敏电阻（PTC或NTC）、热电偶或热电阻（如铂电阻）等。
对于热敏电阻传感器，它的阻值会随温度的变化而变化。
通常情况下，热敏电阻是一个负温度系数（NTC）电阻元件，即其阻值随温度的升高而下降。
数字温度传感器通过测量热敏电阻的阻值，并将其转化为数字信号输出，从而得到温度值。
热电偶则是利用两个不同材料的导电性质差异以及温度变化引起的电动势变化来测量温度的传感器。
当两个导电材料的接触点处于不同的温度下时，会产生一定的电势差。
通过测量这个电势差，可以计算出温度值。
而热电阻则是利用材料在不同温度下的电阻值变化来测量温度的传感器。
最常用的热电阻材料是铂电阻（Pt100或Pt1000），其电阻值与温度之间具有良好的线性关系。
将热电阻放置在待测温度环境中，通过测量电阻值的变化，可以通过查表或计算得出温度值。
通过将热敏电阻、热电偶或热电阻连接到一定的电路中，数字温度传感器可以将温度转换为数字信号输出。
这些数字信号可以通过一定的标准协议传输，如I2C、SPI或UART等，从而
将温度值传送给其他的设备或系统进行处理和分析。
传感器课件
传感器：广义：传感器是一种能把特定的信息（物理、化学、生物）按一定规律转换成某种可用信号输出的器件和装置。
狭义：能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。
国家标准：能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件和装置。
按使用的场合不同传感器又称为:变换器、换能器、探测器传感器的组成：敏感元件、转换元件、基本电路，敏感元件感受被测量;转换元件将响应的被测量转换成电参量（电阻、电容、电感）;基本电路把电参量接入电路转换成电量;核心部分是转换元件,决定传感器的工作原理。
测量仪器一般由信号检出器件和信号处理两部分组成。
按传感器检测的范畴分类物理量传感器、化学量传感器、生物量传感器、按传感器的输出信号分类模拟传感器、数字传感器按传感器的结构分类结构型传感器、物性型传感器、复合型传感器按传感器的功能分类单功能传感器、多功能传感器、智能传感器按传感器的转换原理分类机—电传感器、光—电传感器、热—电电传感器、磁—电传感器、电化学传感器按传感器的能源分类有源传感器无源传感器物理量、化学量、生物类传感器三大门类；国标GB/T14479-93规定传感器图用图形符号表示方法：正方形表示转换元件；三角形表示敏感元件；X 表示被测量符号；* 表示转换原理。
国标GB7666规定，一种传感器的代号应包括以下四部分：主称（传感器）、被测量、转换元件、序号；第二章传感器的静态特性、动态特性慢变信号——输入为静态或变化极缓慢的信号时（环境温度），我们讨论研究传感器静态特性，即不随时间变化的特性;快变信号——输入量随时间（t）较快变化时（如振动），我们考虑输出的传感器动态特性，即随时间变化的特性；静态特性主要包括：线性度、灵敏度、稳定性、重复性…线性度是表征实际特性与拟合直线不吻合的程度动态特性：输入输出之间的差异就是动态与时间常数(t ) 角速度（w）阻尼比（ξ）有关灵敏度：在稳定条件下输出微小增量与输入微小增量的比值对线性传感器灵敏度是直线的斜率：S = Δy/Δx对非线性传感器灵敏度为一变量：S = dy/dx稳定性：表示传感器在一较长时间内保持性能参数的能力H(s)表示输入拉氏变换和传递函数求出输出拉氏变换根据阻尼比ξ大小可分四种情况：1.ξ=0,零阻尼,等幅振荡，产生自激永远达不到稳定；2.ξ<1,欠阻尼,衰减振荡,达到稳定时间随ξ下降加长；3.ξ=1,临界阻尼，响应时间最短；4.ξ>1,过阻尼，稳定时间较长传感器动态特性②延迟时间td：传感器输出达到稳态值的50%所需的时间。
传感器与检测技术课程教学大纲
《传感器与检测技术》课程教学大纲一、课程的性质、课程设置的目的及开课对象本课程是机械设计制造及其自动化专业（机械电子工程方向）学生的重要专业课程。
本课程设置的目的是通过对传感器的一般特性与分析方法，传感器的工作原理、特性及应用，检测系统的基本概念的学习，通过本课程的学习，使学生掌握检测系统的设计和分析方法，能够根据工程需要选用合适的传感器，并能够对检测系统的性能进行分析、对测得的数据进行处理。
开课对象：机械设计制造及其自动化专业（机械电子工程方向）本科生。
二、先修课程：高等数学、工程数学、电子技术、数字电子技术等。
三、教学方法与考核方式1.教学方法：理论教学与实验教学相结合。
2.考核方式：闭卷考试。
四、学时分配总学时48学时。
其中：理论38学时，实验10学时五、课程教学内容与学时（一）传感器与检测技术概念传感器的组成、分类及发展动向，技术的定义及应用。
重点：传感器与检测技术的目的和意义。
教学方法：课堂教学和现场认识教学相结合。
（二）传感器的特性1.传感器的静态特性2.传感器的动态特性及其响；重点：传感器的静态特性与动态特性的性质。
难点：工艺计算与平面布置；微机联网控制系统。
广度：本章主要讲述传感器特性的基础知识。
深度：主要讲述传感器的特性，不涉及复杂的内容。
教学方法、手段：课堂教学、多媒体教学，强化实际操作。
（三）电阻式传感器1.电位器式传感器的主要特性及其应用2.应变片的工作原理3.应变片式电阻传感器的主要特性及应用重点：理解电位器式传感器、应变片式传感器的工作原理，掌握它们的性能特点，了解其常用结构形式及应用。
难点：线性与非线性电位器的测量原理，应变片式传感器的测量原理、温度误差及其补偿。
广度：本章主要电阻式传感器的检测方法。
深度：主要讲述了电位器式传感器及应变片式传感器的工作原理及使用方法。
教学方法、手段：课堂教学、实操训练、多媒体教学，强化实际操作。
（四）电感式传感器1.自感式传感器的工作原理、等效电路与转换电路，自感式传感器的特点及其应用。
常用元器件的识别与检测[修改教案
常用元器件的识别与检测第一章：电阻1.1 电阻的概念与作用介绍电阻的定义、单位（欧姆）解释电阻在电路中的作用1.2 电阻的种类介绍固定电阻、可变电阻、精密电阻等讲解不同种类电阻的特点与应用1.3 电阻的标识讲解电阻的参数标识方法（阻值、精度、温度系数等）介绍电阻的颜色编码规则1.4 电阻的检测讲解电阻的检测方法（万用表选择合适的量程）演示如何正确检测电阻值第二章：电容2.1 电容的概念与作用介绍电容的定义、单位（法拉）解释电容在电路中的作用2.2 电容的种类介绍固定电容、电解电容、钽电容等讲解不同种类电容的特点与应用2.3 电容的标识讲解电容的参数标识方法（容值、精度、温度系数等）介绍电容的颜色编码规则2.4 电容的检测讲解电容的检测方法（万用表选择合适的量程）演示如何正确检测电容值第三章：电感3.1 电感的概念与作用介绍电感的定义、单位（亨利）解释电感在电路中的作用3.2 电感的种类介绍固定电感、可变电感、线圈等讲解不同种类电感的特点与应用3.3 电感的标识讲解电感的参数标识方法（感值、精度、温度系数等）介绍电感的单位换算规则3.4 电感的检测讲解电感的检测方法（万用表选择合适的量程）演示如何正确检测电感值第四章：二极管4.1 二极管的概念与作用介绍二极管的定义、结构解释二极管在电路中的作用4.2 二极管的种类介绍整流二极管、稳压二极管、发光二极管等讲解不同种类二极管的特点与应用4.3 二极管的标识讲解二极管的参数标识方法（正向电压、反向电压、正向电流等）介绍二极管的封装形式4.4 二极管的检测讲解二极管的检测方法（万用表选择合适的量程）演示如何正确检测二极管的正向与反向电阻值第五章：晶体管5.1 晶体管的概念与作用介绍晶体管的定义、结构解释晶体管在电路中的作用5.2 晶体管的种类介绍双极型晶体管、场效应晶体管等讲解不同种类晶体管的特点与应用5.3 晶体管的标识讲解晶体管的参数标识方法（电流放大倍数、功耗等）介绍晶体管的封装形式5.4 晶体管的检测讲解晶体管的检测方法（万用表选择合适的量程）演示如何正确检测晶体管的放大倍数与功耗等参数第六章：集成电路6.1 集成电路的概念与作用介绍集成电路的定义、分类（模拟集成电路、数字集成电路）解释集成电路在电路中的作用6.2 集成电路的种类讲解不同种类集成电路的特点与应用介绍常见的集成电路封装形式6.3 集成电路的标识讲解集成电路的参数标识方法（型号、功耗、工作电压等）介绍集成电路的封装尺寸和引脚排列6.4 集成电路的检测讲解集成电路的检测方法（万用表选择合适的量程）演示如何正确检测集成电路的好坏及工作电压等参数第七章：继电器7.1 继电器的概念与作用介绍继电器的定义、结构解释继电器在电路中的作用7.2 继电器的种类讲解不同种类继电器的特点与应用介绍继电器的控制信号和工作原理7.3 继电器的标识讲解继电器的参数标识方法（线圈电压、触点电流、触点电压等）介绍继电器的接线方式7.4 继电器的检测讲解继电器的检测方法（万用表选择合适的量程）演示如何正确检测继电器的线圈阻值和触点状态第八章：开关元件8.1 开关元件的概念与作用介绍开关元件的定义、分类（机械式开关、电子开关）解释开关元件在电路中的作用8.2 开关元件的种类讲解不同种类开关元件的特点与应用介绍开关元件的接线方式和接口类型8.3 开关元件的标识讲解开关元件的参数标识方法（额定电流、额定电压、寿命等）介绍开关元件的封装形式8.4 开关元件的检测讲解开关元件的检测方法（万用表选择合适的量程）演示如何正确检测开关元件的通断状态和接触电阻等参数第九章：保护元件9.1 保护元件的概念与作用介绍保护元件的定义、分类（过载保护、过压保护、过流保护）解释保护元件在电路中的作用9.2 保护元件的种类讲解不同种类保护元件的特点与应用介绍保护元件的工作原理和接口类型9.3 保护元件的标识讲解保护元件的参数标识方法（额定电流、额定电压、响应时间等）介绍保护元件的封装形式9.4 保护元件的检测讲解保护元件的检测方法（万用表选择合适的量程）演示如何正确检测保护元件的好坏及工作状态等参数第十章：传感器10.1 传感器的概念与作用介绍传感器的定义、分类（温度传感器、压力传感器、光敏传感器）解释传感器在电路中的作用10.2 传感器的种类讲解不同种类传感器的特点与应用介绍传感器的工作原理和接口类型10.3 传感器的标识讲解传感器的参数标识方法（灵敏度、精度、量程等）介绍传感器的封装形式10.4 传感器的检测讲解传感器的检测方法（万用表选择合适的量程）演示如何正确检测传感器的输出信号和性能参数第十一章：变压器11.1 变压器的概念与作用介绍变压器的定义、工作原理解释变压器在电路中的作用11.2 变压器的种类讲解不同种类变压器的特点与应用介绍变压器的构造和封装形式11.3 变压器的标识讲解变压器的参数标识方法（额定电压、额定功率、变比等）介绍变压器的铭牌信息解读11.4 变压器的检测讲解变压器的检测方法（万用表选择合适的量程）演示如何正确检测变压器的变比和损耗等参数第十二章：线性电源12.1 线性电源的概念与作用介绍线性电源的定义、工作原理解释线性电源在电路中的作用12.2 线性电源的种类讲解不同种类线性电源的特点与应用介绍线性电源的构造和封装形式12.3 线性电源的标识讲解线性电源的参数标识方法（输出电压、输出电流、功耗等）介绍线性电源的规格书解读12.4 线性电源的检测讲解线性电源的检测方法（万用表选择合适的量程）演示如何正确检测线性电源的输出电压和电流等参数第十三章：开关电源13.1 开关电源的概念与作用介绍开关电源的定义、工作原理解释开关电源在电路中的作用13.2 开关电源的种类讲解不同种类开关电源的特点与应用介绍开关电源的构造和封装形式13.3 开关电源的标识讲解开关电源的参数标识方法（输出电压、输出电流、转换效率等）介绍开关电源的规格书解读13.4 开关电源的检测讲解开关电源的检测方法（万用表选择合适的量程）演示如何正确检测开关电源的输出电压和电流等参数第十四章：振荡器14.1 振荡器的概念与作用介绍振荡器的定义、工作原理解释振荡器在电路中的作用14.2 振荡器的种类讲解不同种类振荡器的特点与应用介绍振荡器的构造和封装形式14.3 振荡器的标识讲解振荡器的参数标识方法（频率、稳定性、相位噪声等）介绍振荡器的规格书解读14.4 振荡器的检测讲解振荡器的检测方法（万用表选择合适的量程）演示如何正确检测振荡器的输出频率和稳定性等参数第十五章：电源管理芯片15.1 电源管理芯片的概念与作用介绍电源管理芯片的定义、工作原理解释电源管理芯片在电路中的作用15.2 电源管理芯片的种类讲解不同种类电源管理芯片的特点与应用介绍电源管理芯片的构造和封装形式15.3 电源管理芯片的标识讲解电源管理芯片的参数标识方法（输出电压、输出电流、转换效率等）介绍电源管理芯片的数据手册解读15.4 电源管理芯片的检测讲解电源管理芯片的检测方法（万用表选择合适的量程）演示如何正确检测电源管理芯片的输出电压和电流等参数重点和难点解析教案《常用元器件的识别与检测》涵盖了电阻、电容、电感、二极管、晶体管、集成电路、继电器、开关元件、保护元件、传感器、变压器、线性电源、开关电源、振荡器和电源管理芯片等十五种常用电子元器件的识别与检测。
第11章 流体测量
第十一章流体的测量§11-1 概述流体力学的研究方法有理论分析，实验研究和数值计算三种，他们相辅相成互为补充完善，形成了理论流体力学、实验流体力学和计算流体力学三个重要体系。
在实际流体力学问题中，流动现象极为复杂，即使通过简化，也不一定加以定量的理论分析，甚至与实际结果相差甚远。
应用测试技术和实验方法来解决实际流体力学问题，是实验流体力学所研究的课题。
根据实验结果，建立其物理模型，使理论分析有了可靠的依据。
随着计算机技术和光电技术的不断发展，各种新型的电测手段不断出现，使一些用常规手段难以测量的问题得以实现，提高测量精度，使人们对复杂流动现象的物理本质有了深刻、更真实、更准确的认识，从而推动了流体力学理论的发展。
压强、流速、流量、温度是流体测量中的几个基本参数。
本章就这几个参数的一些基本测量方法作简单介绍。
§11-2 压力的测量一、概述在流体力学实验中，压力是最基本的测量参数。
许多流体参数如流速、流量、流动损失、阻力、升力等的测量，往往可转化为压力测量的问题。
因此，压力测量的精度往往就影响了许多流体动力特征性实验的结果的精确度。
所以，有必要较为深入地研究测量的基本原理，了解各种因素对压力测量精度的影响。
在流体压力测量时，一般常用相对压强表示。
测量压力的系统或装置一般由三部分组成：（1）感压部分：压力感受部分是直接感受流体压力的元件，称为感压器、压力探头或压力探针。
在常规测量中，常用测压孔和各种形状的测压管；在电测或动态测压时，常用各种压力传感器，将所感受的压力变化转化为电信号。
（2）传输部分：利用导管将所感受的压力传到指示器，或者将点信号用导线传送，并对信号进行处理。
（3）指示部分：抱括指示器和记录仪，将传输部分传来的压力或电信号直接指示出来或记录下来。
压力测量装置的选用应根据使用要求，针对具体情况作具体分析，在满足测量要求的情况下，合理地进行种类、型号、量程、精度等级的选择。
传感器原理及工程应用作业
目录第三章 (5)3-1.什么是应变效应？什么是压阻效应？利用应变效应和压阻效应解释金属电阻应变片和半导体应变片的工作原理。
(5)3-2.试述应变片温度误差的概念，产生原因和补偿方法。
(5)3.试用应变片传感器实现一种应用。
(6)第四章 (6)4-1.说明差动变隙式电感传感器的主要组成、工作原理和基本特征。
(6)4 -3.差动变压器式传感器有哪几种结构形式？各有什么特点？ (6)4-10.何为涡流效应？怎用利用涡流效应进行位移测量？ (7)4-11.电涡流的形成范围包括哪些内容？他们的主要特点是什么？ (7)5.用电感式传感器设计应用 (8)第五章 (8)5-1.根据工作原理可以将电容式传感器分为哪几类？每种类型各有什么特点？各适用于什么场合？ (8)5-9.简述差动式电容测厚传感器系统的工作原理。
(8)第六章 (9)6-1.什么叫正压电效应和逆压电效应？什么叫纵向压电效应和横向压电效应？ (9)6-3.简述压电陶瓷的结构及其特性。
(9)3.利用压电式传感器设计一个应用系统 (10)第七章 (10)7-4.什么是霍尔效应？霍尔电势与哪些因素有关？ (10)7-6.温度变化对霍尔元件输出电势有什么影响？怎样补偿？ (10)第八章 (11)8-1.光电效应有哪几种？相对应的光电器件有哪些？ (11)8-2.试述光敏电阻、光敏二极管、光敏晶体管和光电池的工作原理，在实际应用时各有什么特点？ (11)8-6.光在光纤中是怎样传输的？对光纤及入射光的入射角有什么要求？ (12)8-7.试用光电开关设计一个应用系统。
(13)第九章 (13)9-1.简述气敏元件的工作原理 (13)9-2.为什么多数气敏元件都附有加热器 (13)9-3.什么叫湿敏电阻？湿敏电阻有哪些类型？各有什么特点？ (14)第十章 (14)10-1.超声波在介质中传播具有哪些特性？ (14)10-2.图10-3中，超声波探头的吸收块作用是什么？ (15)10-3.超声波物位测量有几种方式?各有什么特点？ (15)10-5.已知超声波探头垂直安装在被测介质底部，超声波在被猜测介质中的传播速度为1460m/s，测得时间间隔为28μs，试求物位高度？ (15)第十一章 (15)11-1.简述微波传感器的测量机理。
《电工电子技术与技能》教案
《电工电子技术与技能》教案第一章：电工电子技术基础1.1 电流、电压和电阻的概念1.2 欧姆定律的应用1.3 电路的基本元件1.4 电路的基本连接方式1.5 电路的基本测量工具及使用方法第二章：直流电路分析2.1 直流电路的基本概念2.2 电压源和电流源的等效变换2.3 基尔霍夫定律的应用2.4 电路的简化方法2.5 电路的故障检测与排除第三章：交流电路分析3.1 交流电路的基本概念3.2 交流电的相位和频率3.3 交流电路的电阻、电抗和容抗3.4 交流电路的功率计算3.5 交流电路的谐振现象第四章：电子元器件4.1 电阻、电容和电感的作用及应用4.2 半导体器件的二极管和三极管4.3 晶体管放大电路的基本原理4.4 场效应晶体管和功率晶体管4.5 集成电路的基本概念与应用第五章：基本放大电路5.1 放大电路的基本原理5.2 放大电路的分类及特点5.3 放大电路的设计与调试5.4 放大电路的应用实例5.5 放大电路的故障检测与排除第六章：电源和稳压电路6.1 电源的分类及工作原理6.2 稳压电源的设计与应用6.3 电源滤波电路的作用与设计6.4 电源保护电路的设计与实现6.5 电源电路的故障检测与排除第七章：电动机及其控制7.1 电动机的分类和工作原理7.2 电动机的启动和制动方法7.3 电动机的保护与维修7.4 常用电动机控制电路的设计与实现7.5 电动机控制电路的故障检测与排除第八章：继电接触器控制系统8.1 继电器和接触器的原理与结构8.2 继电器和接触器控制系统的设计与实现8.3 常用继电器和接触器控制电路的应用实例8.4 继电器和接触器控制系统的故障检测与排除8.5 继电器和接触器控制系统的优化与改进第九章：数字电路基础9.1 数字电路的基本概念9.2 逻辑门电路的设计与实现9.3 逻辑电路的设计与分析9.4 数字电路的仿真与实验9.5 数字电路在电工电子技术中的应用第十章：数字电路应用实例10.1 数字电路在通信技术中的应用10.2 数字电路在计算机技术中的应用10.3 数字电路在测量技术中的应用10.4 数字电路在自动控制系统中的应用10.5 数字电路应用实例的故障检测与排除第十一章：传感器与信号处理11.1 传感器的分类与工作原理11.2 传感器的选用与安装11.3 信号处理电路的设计与实现11.4 信号调理电路的应用实例11.5 传感器与信号处理电路的故障检测与排除第十二章：电气控制与PLC编程12.1 电气控制系统的基本组成与原理12.2 继电器控制系统的设计与实现12.3 可编程逻辑控制器（PLC）的基本原理与应用12.4 PLC编程软件的使用与编程实践12.5 电气控制与PLC编程的故障检测与排除第十三章：变频器与调速控制13.1 变频器的工作原理与选用13.2 变频器控制电路的设计与实现13.3 电动机的变频调速技术13.4 变频器在工业应用中的案例分析13.5 变频器与调速控制系统的故障检测与排除第十四章：电力电子技术14.1 电力电子器件的原理与应用14.2 电力电子变换器的设计与实现14.3 电力电子技术在电力系统中的应用14.4 电力电子设备的故障与保护14.5 电力电子技术的未来发展趋势第十五章：电工电子项目的实践与创新15.1 电工电子项目的设计与实施流程15.2 项目实践中的安全注意事项15.3 创新性项目的选题与设计思路15.5 项目实践与创新的经验分享重点和难点解析第一章：电工电子技术基础重点：电流、电压和电阻的概念，欧姆定律的应用，电路的基本元件和基本连接方式。
煤矿安全监测监控 第十一章
煤矿用低浓度载体催化甲烷传感器的调校
(11)显示定义：左起第一位功能显示含义如下：
1—调零；2—灵敏度调节；3—调报警点；4—调断电点；
5—自检。
后3位：测量值显示(单位：％)。
(12)报警方式：二极管间歇式声光报警；声音强度≥80dB； 光强：能见度>20m，
(13)报警点设置：0.50％CH4～2.50％CH4连续可调，
煤矿用低浓度载体催化甲烷传感器的调校
6)自检 为了方便检查传感器功能是否正常，本传感器专门设
计了自检功能。具体的使用方法是：将遥控器对准传感器显 示窗，按动遥控器上的“选择”键，使传感器显示寓内的小 数码管显示“5”，此时正常情况传感器的显示值应为2.00 ，并伴有声光报警及断电信号输出，对应的输出信号值应为 360Hz(或是1.80mA)如与上述特征不符则说明传感器损坏。
煤矿用热导式高浓度甲烷传感器的调校
(11)显示定义：左起第一位功能显示含义如下： l—热催化调零； 2—热催化灵敏度调节； 3—热导调零； 4—热导灵敏度调节； 5—调报警点； 6—调断电点； 7—调复电点； 8—自检。
后3位：测量值显示(单位：％)。 (12)报警方式：二极管间歇式声光报警；声音强度≥80dB ；光强：能见度>20m。 (13)报警点设置：0.50％CH4～2.50％CH4连续可调。 (14)断电信号值设置：0.50％CH4、0.75％CH4、1.00％ CH4、1.25％CH4、1.50％CH4。
检测技术第11章部分练习答案
第十一章数字式位置传感器思考题与习题答案1．单项选择题1）数字式位置传感器不能用于____C____的测量。
A. 机床刀具的位移B．机械手的旋转角度Ｃ．人体步行速度Ｄ．机床的位置控制2）不能直接用于直线位移测量的传感器是_____C____。
Ａ．长光栅Ｂ．长磁栅Ｃ．角编码器3）绝对式位置传感器输出的信号是_____D___，增量式位置传感器输出的信号是_____C___。
Ａ．电流信号Ｂ．电压信号Ｃ．脉冲信号Ｄ．二进制格雷码4）有一只10码道绝对式角编码器，其分辨率为____B______，能分辨的最小角位移为_____E___。
Ａ．1/10 Ｂ．1/210Ｃ．1/102Ｄ．3.6 °Ｅ．0.35°F．0.01°５）有一只1024p/r增量式角编码器，在零位脉冲之后，光敏元件连续输出10241个脉冲。
则该编码器的转轴从零位开始转过了____C____。
Ａ．10241圈Ｂ．1/10241圈Ｃ．10又1/1024圈Ｄ．11圈６）有一只2048p/r增量式角编码器，光敏元件在30秒内连续输出了204800个脉冲。
则该编码器转轴的转速为____D____。
A．204800r/min B．60⨯204800 r/min C．（100/30）r/min D．200r/min７）某直线光栅每毫米刻线数为50线，采用四细分技术，则该光栅的分辨力为_____A____。
A．5μm B．50μm C．4μm D．20μm8）能将直线位移转变成角位移的机械装置是___B____。
A．丝杠-螺母B．齿轮-齿条C．蜗轮-蜗杆9）光栅中采用sin和cos两套光电元件是为了___B___。
A．提高信号幅度B．辩向C．抗干扰D．作三角函数运算10）光栅传感器利用莫尔条纹来达到____C____。
Ａ．提高光栅的分辨力Ｂ．辩向的目的Ｃ．使光敏元件能分辨主光栅移动时引起的光强变化Ｄ．细分的目的11）当主光栅与指示光栅的夹角为θ（rad）、主光栅与指示光栅相对移动一个栅距时，莫尔条纹移动____A____。
高中物理高考 实验十二 利用传感器制作简单的自动控制装置 课件
的阻值随温度的升高而减小，随温度的降低而增大。
1．将光敏电阻、多用电表、小灯泡、滑动变阻器等按如图所示电路连 接好，其中多用电表置于“欧姆”挡。
2．先测出在室内自然光的照射下光敏电阻的阻值，并记录数据。 3．打开电源，让小灯泡发光，调节小灯泡的亮度使之逐渐变亮，观察 表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录。 4．用手掌(或黑纸)遮光，观察表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录。
4．将热水分几次注入烧杯中，测出不同温度下热敏电阻的阻值，并记 录。
1．根据记录数据，把测量到的温度、电阻值填入表中，分析热敏电阻
的特性。
待测量
次数 123456
温度(℃)
电阻(Ω)
2．在坐标系中，粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化
的图线，如图所示。
3．根据实验数据和 R－t 图线，得出结论：热敏电阻
(3)将光敏电阻和定值电阻接入控制电路，用电器接入工作电路，连接 电路如图所示：
解析
(4)当外界光照强度达到 2 cd 时，由图 a 可知，光敏电阻的阻值 R1＝18.5 Ω，照明电路恰好接通开始工作，电磁铁能吸合衔铁的电流 I＝0.05 A，由 I ＝RE总得，控制电路总电阻：R 总＝UI ＝0.305VA＝60 Ω，根据串联电路电阻规 律可知，定值电阻的阻值为：R＝R 总－R0－R1＝60 Ω－20.0 Ω－18.5 Ω＝ 21.5 Ω。
(3)由以上分析可知，若使恒温箱内的温度保持在更高的数值，则 I＝20 mA 时 R 变小，R0 不变，故可变电阻 R′的值应增大，从而实现目标。
尝试解答
[变式1] (2021·八省联考湖北卷)由半导体材料制成的热敏电阻阻值是 温度的函数。基于热敏电阻对温度敏感原理制作一个火灾报警系统，要求 热敏电阻温度升高至50 ℃时，系统开始自动报警。所用器材有：
检测与转换技术
第一章检测技术的基本概念1、某压力仪表厂生产的压力表满度相对误差均控制在0.4%~0.6%，该压力表的精度等级应定为多少级？答：1 .02、某仪器厂需要购买压力表，希望压力表的满度相对误差小于0.9%，应购买精度等级为多少级的压力表？答：0 .5 a3、对同一被测量进行多次重复测量时，误差的绝对值和符号不可预知地随机变化，但总体满足一定的统计规律性，该误差称为什么误差？答：随机误差4、多次重复测量时，误差的大小或符号保持不变，或按一定规律出现（始终偏大、偏小或周期性变化），该误差称为什么误差？答：系统误差5、检测中使用一次仪表，新的国家标准规定电流输出和电压输出是多少？答：4～20mA、1～5V6、检测中由于电流信号不易受干扰，且便于远距离传输，所以在一次仪表中多采用电流输出型，新的国家标准规定电流输出为多少？答：4～20mA7、什么是系统误差？答：在重复性条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值与被测量的真值之差，称为系统误差。
8、什么是粗大误差？答：超出在规定条件下预计的误差，或明显偏离真值的误差称为粗大误差，也叫过失误差、疏忽误差或粗差，应予以剔除。
9、什么是测量答：测量过程实质上是一个比较的过程，即将被测量与一个同性质的、作为测量单位的标准量进行比较，从而确定被测量是标准量的若干倍或几分之几的比较过程。
10、什么是测量结果？答：测量结果可以表现为一定的数字，也可表现为一条曲线，或者显示成某种图形等，测量结果包含数值（大小和符号）以及单位。
有时还要给出误差范围11、什么是静态测量？什么是动态测量？答：在检测技术中，对缓慢变化的对象所进行的测量，亦属于静态测量。
工程中，有时可认为几十赫兹以上的测量称为动态测量。
12、传感器有哪三部分组成？答：传感器由敏感元件、传感元件及测量转换电路三部分组成。
13、某数字表满量程为99.9A，该表的分辨力和分辨率为多少？答：数字表满量程为99.9A，该表的分辨力=0.1A，分辨率=0.1A÷99.9≈0.1%14、测量结果的正态分布的规律是怎样的？测量结果的正态分布的规律有：（1）集中性、（2）对称性、（３）有界性15、用核辐射式测厚仪对钢板的厚度进行6次等精度测量，所得数据为2.04mm、2.02mm、1.96mm、0.99mm、3.33mm、1.98mm，为粗大误差的值是什么？，在剔除粗大误差后，用算术平均值公式计算钢板厚度等于多少？答：为粗大误差的值是0.99和3.33mm，在剔除粗大误差后，用算术平均值公式计算钢板厚度=2.00mm。
传感器的概述
第一章 传感器的概述1.传感器的定义能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置叫做传感器。
2.传感器的共性：利用物理定律或物质的物理、化学、生物等特性，将非电量（位移、速度、加速度、力等）转换成 电量（电压、电流、电容、电阻等）输出。
3.传感器的组成：传感器由有敏感元件、转换元件、信号调理电路、辅助电源组成。
传感器基本组成有敏感元件和 转换元件两部分，分别完成检测和转换两个基本功能。
第二章 传感器的基本特性1.传感器的基本特性：静态特性、动态特性。
2.衡量传感器静态特性的主要指标有：线性度 、灵敏度 、分辨率迟滞 、重复性 、漂移。
3.迟滞产生原因：传感器机械部分存在摩擦、间隙、松动、积尘等。
4.产生漂移的原因：①传感器自身结构参数老化；②测试过程中环境发生变化。
5.例题：1．用某一阶环节传感器测量100Hz 的正弦信号，如要求幅值误差限制在±5%以内，时间常数应取多少？如果用该传感器测量50Hz 的正弦信号，其幅值误差和相位误差各为多少？ 解：一阶传感器的频率响应特性： 幅频特性：2.在某二阶传感器的频率特性测试中发现，谐振发生在频率为216Hz 处，并得到最大福祉比为1.4比1，试估算该传感器的阻尼比和固有频率的大小。
3.玻璃水银温度计通过玻璃温包将热量传给水银，可用一阶微分方程来表示。
现已知某玻璃水银温度计特性的微分方1)(1)(+=ωτωj j H )(11)(ωτω+=A s rad f n n /135********.014.121)(A )(4)(1)(A n max n 21222=⨯=======⎭⎬⎫⎩⎨⎧+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=-ππωωξξωωωωωξωωω所以，时共振，则当解：二阶系统程是x y dtdy310224-⨯=+ ，y 代表水银柱的高度，x 代表输入温度（℃）。
求该温度计的时间常数及灵敏度。
解：原微分方程等价于：x y dt dy3102-=+所以：时间常数T=2S, 灵敏度Sn=10-3第三章 电阻式传感1.应变式电阻传感器的特点： 1）优点：①结构简单，尺寸小，质量小，使用方便，性能稳定可靠；②分辨力高，能测出极微小的应变；③灵敏度 高，测量范围广，测量速度快，适合静、动态测量；④易于实现测试过程自动化和多点同步测量、远距离 测量和遥测；⑤价格便宜，品种多样，工艺较成熟，便于选择和使用，可以测量多种物理量。
自动检测技术及应用答案
二、第二章的提问及回课程组答
问：有一额定荷重为20′103N的等截面空心圆柱式荷重传感器，其灵敏度KF为2mV/V，桥路电压Ｕi为12V，求：
1）在额定荷重时的输出电压Uom；
2）当承载为5′103N时的输出电压Uo为请选择ABCD；
2."三位半"数字显示的分辨力主要看最后一位的数值。
最大显示1999,分辨力就是1
最大显示199.9,分辨力就是0.1
最大显示19.99,分辨力就是0.01
是这样的。
3.(1)P11页,算一算:最大绝对误差是7.5V,但是假设读数是230V时,为什么绝对误差是10V？
我没看明白，
(2)P20,第一章习题的3,4题,要计算示值相对误差,需要知道绝对误差和示值,在不知道真实值时是求不出绝对误差的,…………
例如上述3，1/2的数字电压表的满量程为19.99V时，分辨力是0.01V，对吧！
那么“将分辨力除以仪表的满度量程就是仪表的分辨率”，0.01V/19.99V×100%≈0.05%。
光盘中提到：“仪表的最大显示值的倒数就是仪表的分辨率”，最大显示值为19.99V。
它的倒数是1/1999也约等于0.05%。意思一样的吧。要注意去掉小数点才会一样。
请梁老师说明下这两个题目的不同谢谢
课程组答：1最大误差超过（6÷800）×100%=0.75%，选的是1.0级
2计算出满度相对误差为1.25%，选国家标准的时候，1.25级达不到了所以选1.0级的的不同
1.我们使用的教材是<自动检测与转换技术>第三版,
普通中等职业教育电气规划类教材
机械工业出版社
第十一章--航空发动机数据系统PPT课件
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四、流量及传感器
质量流量 体积流量 涡轮流量传感器：前后直管段长度应大于15倍和5倍 磁电式转换器：磁阻式、感应式、霍尔元件、光电元件变
换器等；
涡轮流量传感器特点：精度高、线性特性、测量范围宽、 反应灵敏、压力损失小等。
五、振动及传感器
(P390,表11.2)位置：风扇轴承、压气机、中介机匣、涡轮 传感器：速度式、加速度式 1、速度式测振原理 2、加速度式振动传感器原理
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六、位移测量 差动变压器式位移传感器 形式：1）II型；2）螺旋管型；3）“山”字型 特点：结构简单、灵敏度高、线性度好、测量范围宽。
温度测量：热电偶—400~12000C
电阻温度计—-60~4000C
压力测量：晶体振荡式传感器—可靠性高、稳定性好
转速传感器：齿轮式
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位移和转角测量：可变差动变压器（LVDT和RVDT）
一、转速及传感器
直接式：r/min(活塞式发动机) 相对转速：x%nmax 磁电感应式传感器（PW400、RB211、V2500、A320） EEC发电机（N2转速信号源）
第二节 典型的机载测试与显示系统
一、概述
FADEC系统将传感器采集、数字信号传给EEC（ECU），经 计算判断，发出指令控制发动机。
显示系统：EICAS或ECAM
二、boeing747-400飞机的机载显示系统
发动机指示及机组警告系统（EICAS） 1、驾驶舱EICAS系统：主发、辅发、警告、警戒、忠告、
第十一章 第1讲 电磁感应现象 楞次定律
考情分析楞次定律2022·北京卷·T112021·辽宁卷·T92020·全国卷Ⅲ·T142020·江苏卷·T32019·全国卷Ⅲ·T142018·全国卷Ⅰ·T19法拉第电磁感应定律及应用2022·全国甲卷·T162022·全国甲卷·T202022·全国乙卷·T242022·湖北卷·T152022·江苏卷·T52022·辽宁卷·T152022·河北卷·T52022·山东卷·T122022·广东卷·T102022·湖南卷·T102022·浙江1月选考·T132022·浙江1月选考·T212022·浙江6月选考·T212022·重庆卷·T132021·全国甲卷·T212021·全国乙卷·T252021·辽宁卷·T92021·天津卷·T122021·山东卷·T122021·湖北卷·T162021·河北卷·T72021·福建卷·T72021·浙江6月选考·T212021·广东卷·T102021·湖南卷·T102020·全国卷Ⅰ·T212020·江苏卷·T14电磁感应图像问题2022·河北卷·T82020·山东卷·T122019·全国卷Ⅱ·T212019·全国卷Ⅲ·T192018·全国卷Ⅱ·T18试题情境生活实践类电磁炉、电子秤、电磁卡、电磁焊接技术、磁电式速度传感器、真空管道超高速列车、磁悬浮列车、电磁轨道炮、电磁驱动、电磁阻尼等各种实际应用模型学习探究类杆轨模型问题，电磁感应与动力学、能量、动量结合问题，电磁感应的图像问题第1讲电磁感应现象楞次定律目标要求 1.知道电磁感应现象的产生条件并会分析解决实际问题.2.会根据楞次定律判断感应电流的方向，会应用楞次定律的推论分析问题.3.能够综合应用安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律解决实际问题．考点一电磁感应现象的理解和判断1．磁通量(1)公式：Φ＝BS，S为垂直磁场的投影面积，磁通量为标量(填“标量”或“矢量”)．(2)物理意义：磁通量的大小可形象表示穿过某一面积的磁感线条数的多少．(3)磁通量变化：ΔΦ＝Φ2－Φ1.2．电磁感应现象(1)当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中有感应电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫作电磁感应．(2)感应电流产生的条件穿过闭合电路的磁通量发生变化．(3)电磁感应现象产生感应电动势，如果电路闭合，则有感应电流．如果电路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流．1．穿过线圈的磁通量与线圈的匝数有关．(×)2．只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，回路中就有感应电流产生．(√)3．当导体做切割磁感线运动时，一定产生感应电流．(×)例1法拉第“磁生电”这一伟大的发现，引领人类进入了电气时代．关于下列实验说法正确的是()A．甲图中条形磁体插入螺线管中静止不动时，电流计指针稳定且不为零B．乙图中无论滑动变阻器滑片向下移动还是向上移动的过程中，金属圆环中都有感应电流C．丙图中闭合开关时电流计指针偏转，断开开关时电流计指针不偏转D．丁图中导体棒AB在磁场中运动时一定能产生感应电流答案 B解析题图甲中条形磁体插入螺线管中静止不动时，螺线管内磁通量保持不变，则无感应电流，A错误；题图乙中无论滑动变阻器滑片怎么移动，线圈b内的电流都会变化，则线圈b 产生的磁场都会变化，导致线圈a中的磁通量变化，线圈a中会产生感应电流，B正确；题图丙中闭合开关和断开开关都会使螺线管B的磁通量发生变化，螺线管B中会产生感应电流，电流计指针都会发生偏转，C错误；当导体棒的运动方向与磁场平行时，导体棒不切割磁感线，则无感应电流，D错误．例2如图所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab.磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，其方向与竖直方向的夹角为θ(0<θ<90°)．在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是()A．ab向右运动，同时使θ减小B．使磁感应强度B减小，θ角同时也减小C．ab向左运动，同时增大磁感应强度BD．ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ角答案 A解析设此时回路面积为S，据题意，穿过回路的磁通量Φ＝BS cos θ.ab向右运动，则S增大，θ减小，则cos θ增大，因此Φ增大，回路里一定能产生感应电流，A正确；B减小，θ减小，cos θ增大，Φ可能不变，回路里不一定能产生感应电流，B错误；ab向左运动，则S减小，B增大，Φ可能不变，回路里不一定能产生感应电流，C错误；ab向右运动，则S增大，B 增大，θ增大，cos θ减小，Φ可能不变，回路里不一定能产生感应电流，D错误．考点二感应电流方向的判断1．楞次定律(1)内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．(2)适用范围：一切电磁感应现象．2．右手定则(1)内容：如图，伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向．(2)适用情况：导线切割磁感线产生感应电流．1．感应电流的磁场总是与原磁场相反．(×)2．感应电流的磁场总是阻止引起感应电流的磁通量的变化．(×)3．楞次定律与右手定则都可以判断感应电流方向，二者没有什么区别．(×)1．用楞次定律判断(1)楞次定律中“阻碍”的含义：(2)应用楞次定律的思路：2．用右手定则判断该方法只适用于导体切割磁感线产生的感应电流，注意三个要点：(1)掌心——磁感线穿入；(2)拇指——指向导体运动的方向；(3)四指——指向感应电流的方向．例3(2020·江苏卷·3)如图所示，两匀强磁场的磁感应强度B1和B2大小相等、方向相反．金属圆环的直径与两磁场的边界重合．下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是()A．同时增大B1减小B2B．同时减小B1增大B2C．同时以相同的变化率增大B1和B2D．同时以相同的变化率减小B1和B2答案 B解析若同时增大B1减小B2，则穿过环向里的磁通量增大，根据楞次定律，感应电流产生的磁场方向向外，由安培定则，环中产生的感应电流是逆时针方向，故选项A错误；同理可推出，选项B正确，C、D错误．例4(多选)如图所示，导体棒AB、CD可在水平光滑轨道上自由滑动，下列说法正确的是()A．将导体棒CD固定，当导体棒AB向左移动时，AB中感应电流的方向为A到BB．将导体棒CD固定，当AB向右移动时，AB中感应电流的方向为A到BC．将导体棒AB固定，当CD向左移动时，AB中感应电流的方向为A到BD．将导体棒AB固定，当CD向右移动时，AB中感应电流的方向为A到B答案AC解析由右手定则可判断，当AB向左运动时，AB中感应电流方向为A→B；当AB向右运动时，AB中感应电流方向为B→A，A正确，B错误；当CD向左运动时，CD中的感应电流方向为C→D，AB中的感应电流方向为A→B；当CD向右移动时，AB中感应电流方向为B→A，C正确，D错误．考点三楞次定律的推论内容例证磁体靠近线圈，B感与B原方向相反增反减同当I1增大时，环B中的感应电流方向与I1相反；当I1减小时，环B中的感应电流方向与I1相同来拒去留磁体靠近，是斥力磁体远离，是引力阻碍磁体与圆环相对运动增缩减扩(适用于单向磁场)P、Q是光滑固定导轨，a、b是可动金属棒，磁体下移(上移)，a、b靠近(远离)，使回路面积有缩小(扩大)的趋势增离减靠当开关S闭合时，左环向左摆动、右环向右摆动，远离通电线圈通过远离和靠近阻碍磁通量的变化说明以上情况“殊途同归”，实质上都是以不同的方式阻碍磁通量的变化例5(多选)(2023·青海海东市模拟)如图所示，水平长直导线PQ固定在离地足够高处，并通有向左的恒定电流，矩形导线框abcd在PQ的下方且与PQ处于同一竖直面内．现将线框abcd从图示实线位置由静止释放，运动过程中cd始终水平．不计空气阻力．在线框从实线位置运动到虚线位置的过程中，下列说法正确的是()A．线框做自由落体运动B．线框中感应电流的方向为abcdaC．线框所受安培力的合力方向竖直向下D．线框有扩张趋势答案BD解析线框下落过程中穿过其磁通量减小，根据楞次定律可知线框中会产生感应电流阻碍磁通量的变化，这种阻碍体现在线框将受到竖直向上的安培力作用，所以线框不是做自由落体运动，故A、C错误；由于线框中垂直纸面向外的磁通量减小，则根据楞次定律可以判断线框中感应电流的方向为abcda，故B正确；线框abcd为了“阻碍”Φ的减少，通过面积的扩张减缓Φ的减少，故D正确．例6(2020·全国卷Ⅲ·14)如图，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环．圆环初始时静止．将图中开关S由断开状态拨至连接状态，电路接通的瞬间，可观察到()A．拨至M端或N端，圆环都向左运动B．拨至M端或N端，圆环都向右运动C．拨至M端时圆环向左运动，拨至N端时向右运动D．拨至M端时圆环向右运动，拨至N端时向左运动答案 B解析开关S由断开状态拨至连接状态，不论拨至M端还是N端，通过圆环的磁通量均增加，根据楞次定律(增离减靠)可知圆环会阻碍磁通量的增加，即向右运动，故选B.例7(多选)两圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环．当A 以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B中产生如图所示方向的感应电流，则()A．A可能带正电且转速减小B．A可能带正电且转速增大C．A可能带负电且转速减小D．A可能带负电且转速增大答案BC解析若A带正电，顺时针转动产生顺时针方向的电流，A内磁场方向垂直纸面向里，当转速增大时，穿过B的磁通量增加，B中产生感应电流，根据楞次定律(增反减同)可知B中产生逆时针方向的电流，A错误，B正确；若A带负电，顺时针转动产生逆时针方向的电流，A内磁场方向垂直纸面向外，当转速减小时，穿过B的磁通量减少，B中产生感应电流，根据楞次定律(增反减同)可知B中产生逆时针方向的电流，C正确，D错误．考点四“三定则、一定律”的应用“三个定则”“一个定律”的比较名称用途选用原则安培定则判断电流产生的磁场(方向)分布因电生磁左手定则判断通电导线、运动电荷所受磁场力的方向因电受力右手定则 判断导体切割磁感线产生的感应电流方向或电源正负极因动生电 楞次定律 判断因回路磁通量改变而产生的感应电流方向因磁通量变化生电例8 (多选)如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ 、MN ，PQ 、MN 均处在竖直向下的匀强磁场中，当PQ 在一外力的作用下运动时，MN 向右运动，则PQ 所做的运动可能是( )A ．向右加速运动B ．向左加速运动C ．向右减速运动D ．向左减速运动答案 BC解析 MN 向右运动，说明MN 受到向右的安培力，因为MN 处的磁场垂直纸面向里――――→左手定则MN 中的感应电流方向为M →N ――――→安培定则L 1中感应电流的磁场方向向上――――→楞次定律⎩⎪⎨⎪⎧L 2中磁场方向向上减弱L 2中磁场方向向下增强.若L 2中磁场方向向上减弱――――→安培定则PQ 中电流方向为Q →P 且减小――――→右手定则向右减速运动；若L 2中磁场方向向下增强――――→安培定则PQ 中电流方向为P →Q 且增大――――→右手定则向左加速运动，故选B 、C.课时精练1.如图所示，闭合线圈abcd 水平放置，其面积为S ，匝数为n ，线圈与磁感应强度为B 的匀强磁场的夹角θ＝45°.现将线圈以ab 边为轴沿顺时针方向转动90°，则在此过程中线圈磁通量的改变量大小为( )A ．0 B.2BS C.2nBS D ．nBS 答案 B2．(2022·北京卷·11)如图所示平面内，在通有图示方向电流I 的长直导线右侧，固定一矩形金属线框abcd ，ad 边与导线平行．调节电流I 使得空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，则( )A ．线框中产生的感应电流方向为a →b →c →d →aB ．线框中产生的感应电流逐渐增大C ．线框ad 边所受的安培力大小恒定D ．线框整体受到的安培力方向水平向右 答案 D解析 根据安培定则可知，通电直导线右侧的磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度随时间均匀增加，根据楞次定律可知线框中产生的感应电流方向为a →d →c →b →a ，A 错误；线框中产生的感应电流为I ＝E R ＝n ΔΦR Δt ＝n S R ·ΔB Δt ，空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，故线框中产生的感应电流不变，B 错误；线框ad 边感应电流保持不变，磁感应强度随时间均匀增加，根据安培力表达式F 安＝BIL ，故所受的安培力变大，C 错误；根据楞次定律的推论增离减靠可知，线框向右远离通电直导线，故线框整体受到的安培力方向水平向右，D 正确． 3.(2023·江苏南通市高三阶段检测)如图所示，一带正电粒子从直径上方掠过在水平面内的金属圆环表面，粒子与圆环不接触，该过程中( )A ．穿过金属环的磁通量一定不变B ．环中一定有感应电流C．金属环有扩张趋势D．粒子与金属环无相互作用答案 B解析带正电粒子从直径上方掠过金属圆环表面时，穿过金属圆环的净磁通量为垂直纸面向里，且净磁通量先增后减，环中产生感应电流，金属环先有收缩后有扩张趋势，故A、C错误，B正确．环中产生感应电流后周围会有磁场，且在环内磁场方向垂直于环所在的平面，正电荷从左往右运动时会受到洛伦兹力，所以粒子与金属环有相互作用，故D错误．4.如图所示，空间存在垂直纸面向里的磁场，磁场在竖直方向均匀分布，在水平方向非均匀分布，且关于竖直平面MN对称，绝缘轻线上端固定在M点，下端与一个粗细均匀的铜制圆环相连．现将圆环由P处无初速度释放，圆环第一次向右摆动最远能到达Q处(图中未画出)．已知圆环始终在同一竖直平面内摆动，则在圆环从P摆向Q的过程中，下列说法正确的是()A．位置P与Q可能在同一高度B．感应电流方向始终逆时针C．感应电流方向先逆时针后顺时针D．圆环整体所受安培力先做负功后做正功答案 C解析圆环从P摆向Q的过程中，由于磁场在竖直方向均匀分布，在水平方向非均匀分布，导致环中磁通量变化，从而产生感应电流，产生焦耳热，则在整个运动过程中环的机械能会减少，因此Q不可能与P在同一高度，故A错误；根据楞次定律，环在向下摆的过程中，穿过环垂直向里的磁通量在增加，当向上摆的过程中，穿过环垂直向里的磁通量在减少，则感应电流方向先逆时针后顺时针，故B错误，C正确；安培力一直阻碍圆环与磁场的相对运动，一直做负功，故D错误．5.如图所示，在条形磁体的外面套着一个闭合弹簧线圈，若把线圈四周向外拉，使线圈包围的面积变大，则线圈中感应电流的情况是()A．弹簧线圈中有感应电流，俯视电流方向为逆时针方向B．弹簧线圈中有感应电流，俯视电流方向为顺时针方向C．因线圈中磁通量不变，故无感应电流D．无法判断有无感应电流答案 A解析磁感线在条形磁体的内外形成闭合曲线，则磁体外部的磁感线总数等于内部的磁感线总数，且在线圈平面处磁体内外磁感线方向相反(磁体内向上、磁体外向下)，而磁体外部的磁感线分布在无穷大的空间，所以题图中线圈中磁体内部的磁感线多于外部的磁感线，则穿过线圈的总磁通量等于磁体内部的磁感线条数减去磁体外部、线圈内部的磁感线条数．当弹簧线圈包围的面积增大时，磁体内部的磁感线总数不变，而线圈内部、磁体外部反向的磁感线条数增多，则穿过线圈的总磁通量减小，将产生感应电流．由于磁体内部磁场方向向上，故线圈内部磁场方向向上且磁通量减小，由楞次定律可知，线圈内的感应电流为俯视逆时针方向，故选A.6.(2023·安徽省模拟)一长直铁芯上绕有线圈P，将一单匝线圈Q用一轻质绝缘丝线悬挂在P 的左端，线圈P的中轴线通过线圈Q的中心，且与线圈Q所在的平面垂直．将线圈P连接在如图所示的电路中，其中R为滑动变阻器，E为直流电源，S为开关．下列情况中，可观测到Q向左摆动的是()A．S闭合的瞬间B．S断开的瞬间C．在S闭合的情况下，将R的滑片向a端移动时D．在S闭合的情况下，保持电阻R的阻值不变答案 A7．(多选)(2022·广东卷·10)如图所示，水平地面(Oxy平面)下有一根平行于y轴且通有恒定电流I的长直导线．P、M和N为地面上的三点，P点位于导线正上方，MN平行于y轴，PN 平行于x轴．一闭合的圆形金属线圈，圆心在P点，可沿不同方向以相同的速率做匀速直线运动，运动过程中线圈平面始终与地面平行．下列说法正确的有()A．N点与M点的磁感应强度大小相等，方向相同B．线圈沿PN方向运动时，穿过线圈的磁通量不变C．线圈从P点开始竖直向上运动时，线圈中无感应电流D．线圈从P到M过程的感应电动势与从P到N过程的感应电动势相等答案AC解析依题意，M、N两点连线与长直导线平行，两点与长直导线的距离相等，根据右手螺旋定则可知，通电长直导线在M、N两点产生的磁感应强度大小相等、方向相同，故A正确；根据右手螺旋定则，线圈在P点时，穿进线圈中的磁感线与穿出线圈中的磁感线相等，磁通量为零，在向N点平移过程中，穿进线圈中的磁感线与穿出线圈中的磁感线不再相等，线圈中的磁通量会发生变化，故B错误；根据右手螺旋定则，线圈从P点竖直向上运动过程中，穿进线圈中的磁感线与穿出线圈中的磁感线始终相等，线圈的磁通量始终为零，没有发生变化，线圈无感应电流，故C正确；线圈从P点到M点与从P点到N点，线圈的磁通量变化量相同，依题意从P点到M点所用时间较从P点到N点的时间长，根据法拉第电磁感应定律，可知两次的感应电动势不相等，故D错误．8.如图所示，在有界匀强磁场中水平放置相互平行的金属导轨，导轨电阻不计，导轨上金属杆ab与导轨接触良好．磁感线垂直导轨平面向上(俯视图)，导轨与处于磁场外的大线圈M相接，欲使置于M内的小闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流，下列做法可行的是()A．ab匀速向右运动B．ab加速向右运动C．ab不动而突然撤去磁场D．ab不动而突然增强磁场答案 C解析ab匀速向右运动，匀速向右切割磁感线，在M中产生顺时针的恒定感应电流，形成的磁场恒定，不会使N产生感应电流，A错误；当ab加速向右运动时，M中产生顺时针方向的感应电流且在增大，在M内形成垂直纸面向里的磁场且增大，由楞次定律可知，N中会产生逆时针的感应电流，B错误；ab不动而突然撤去磁场，使M中产生逆时针方向的感应电流，M中形成垂直纸面向外的磁场，导致穿过N的磁通量增大，由楞次定律可知，N中会产生顺时针方向的电流，C正确；同理可知，当ab不动而突然增强磁场时N中会产生逆时针方向的感应电流，D错误．9.如图所示，A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷，在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面水平且与胶木圆盘面平行，其轴线与胶木圆盘A的轴线OO′重合．现使胶木圆盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，则()A．金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力增大B．金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小C．金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力减小D．金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力增大答案 B解析使胶木圆盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，穿过金属环B的磁通量增大，根据楞次定律，金属环B的面积有缩小的趋势，且B有向上升高(远离)的趋势，丝线受到的拉力减小，故B项正确．10.如图，在竖直方向上的两个匀强磁场B1和B2中，各放入一个完全一样的水平金属圆盘a 和b，它们可绕竖直轴自由转动．用导线将a盘中心与b盘边缘相连，b盘中心与a盘边缘相连．从上向下看，当a盘顺时针转动时()A．b盘总是逆时针转动B．若B1、B2同向，b盘顺时针转动C．若B1、B2反向，b盘顺时针转动D．b盘总是顺时针转动答案 C解析若B1、B2都竖直向上，从上向下看，当a盘顺时针转动时，其半径切割磁感线，感应电流方向为a′→O→b′→O′→a′，b盘电流为b′→O′，根据左手定则，b盘受到安培力沿逆时针方向(俯视)转动；若B1、B2都竖直向下，从上向下看，当a盘顺时针转动时，其半径切割磁感线，感应电流方向为O→a′→O′→b′→O，b盘电流为O′→b′，根据左手定则，b盘受到安培力沿逆时针方向(俯视)转动；若B1向上，B2向下，从上向下看，当a 盘顺时针转动时，其半径切割磁感线，感应电流方向为a′→O→b′→O′→a′，b盘电流为b′→O′，根据左手定则，b盘受到安培力沿顺时针方向(俯视)转动；若B1向下，B2向上，从上向下看，当a盘顺时针转动时，其半径切割磁感线，感应电流方向为O→a′→O′→b′→O，b盘电流为O′→b′，根据左手定则，b盘受到安培力沿顺时针方向(俯视)转动，A、B、D错误，C正确．11.如图所示，AOC是光滑的金属轨道，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，PQ是一根立在导轨上的金属直杆，直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中Q端始终在OC上，空间存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，则在PQ杆滑动的过程中，下列判断正确的是()A．感应电流的方向始终是由P→QB．感应电流的方向始终是由Q→PC．PQ受磁场力的方向垂直杆向左D．PQ受磁场力的方向先垂直于杆向左下，后垂直于杆向右上答案 D解析在PQ杆滑动的过程中，△POQ的面积先增大后减小，穿过△POQ的磁通量先增大后减小，根据楞次定律可知：感应电流的方向先是由P到Q，后是由Q到P，故A、B错误；由左手定则判断得到：PQ受磁场力的方向先垂直于杆向左下，后垂直于杆向右上，故D正确，C错误．。
部编版高中物理必修三第十一章电路及其应用带答案重点知识点大全
(名师选题)部编版高中物理必修三第十一章电路及其应用带答案重点知识点大全单选题1、在我国边远乡村的电路上常用的熔断保险丝。
当电路中有较强电流通过时，保险丝会快速熔断，及时切断电源，保障用电设备和人身安全。
经测量，有一段电阻为R，熔断电流为2A的保险丝，直径约0.5毫米。
若将这段保险丝对折后绞成一根，那么保险丝的电阻和熔断电流将变为（）A．14R、4A B．12R、4A C．14R、0.5A D．12R、1A2、如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导体a、b，单位体积内的自由电子数相等，横截面积之比S a:S b=1:2.已知流经导体a的电流为0.16A，电子的电荷量e=1.6×10−19C.下列说法正确的是（）A．a、b的电阻之比R a:R b=1:2B．5s内有5×1018个自由电子通过导体b的横截面C．自由电子在导体a和b中的定向移动速率之比v a:v b=1:2D．相同时间内导体a和b产生的焦耳热之比Q a:Q b=4:13、图甲是研究电容器充放电的实验电路，电源两端的电压保持不变。
开关S先接1，电容器充电完毕后开关接2，电流传感器得到的放电电流I-t图线如图乙。
断开S，将滑片P向左移动一段距离，再重复以上操作，得到另一条I-t曲线。
新得到的I-t曲线与原曲线相比（）A．与纵轴交点向上移动B．与横轴交点向右移动C．与坐标轴所围面积变大D．与坐标轴所围面积变小4、现有电动势为1.5V、内阻为1.0Ω的电池多节，准备用几节这样的电池串联起来对一个工作电压为6.0V、工作电流为0.1A的用电器供电。
电路还需要一个定值电阻来分压，请计算最少需要用这种电池的节数及这个电阻的阻值分别为（）A．8；52ΩB．7；38ΩC．6；24ΩD．5；10Ω5、如图所示，P为一块均匀的半圆形薄电阻合金片，先将它按图方式接再电极A、B之间，测出电阻为R，然后再将它按图乙方式接在电极C、D之间，这时P的电阻为（）A．R B．R2C．R4D．4R6、某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，步骤如下：用多用电表的电阻“×100”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图丙，则该电阻的阻值约为___________Ω；（）A．2000B．2100C．2200D．24007、下列关于物理量和物理单位的说法，正确的是（）A．s、m、g是基本单位，也是国际制单位，全世界通用B．物理学中也有一些物理量没有单位C．电荷量的单位库仑（C）是电学中的基本单位D．只要科学界的科学权威们统一意见，可以设立更多的基本单位8、某同学把一只实验室的电表底座进行拆卸，电路内部的结构如图所示，a、b和c点是三个接线柱。
高中物理必修三第十一章电路及其应用全部重要知识点(带答案)
高中物理必修三第十一章电路及其应用全部重要知识点单选题1、某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，步骤如下：用多用电表的电阻“×100”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图丙，则该电阻的阻值约为___________Ω；（）A．2000B．2100C．2200D．2400答案：C欧姆表读数是表盘读数乘以挡位倍率，图中读数为22Ω×100=2200ΩABD错误，C正确。
故选C。
2、由欧姆定律I＝UR 导出U＝IR和R＝UI，下列叙述不正确的是（）A．导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比B．导体的电阻由导体本身的性质决定，跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关C．对确定的导体，其两端电压和流过它的电流的比值就是它的电阻值D．一定的电流流过导体，电阻越大，其电压越大答案：AAB．导体的电阻由导体本身的性质决定，由长度、横截面积和材料决定，跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关，故A错误，B正确；可知，对某一导体来说，其两端电压和流过它的电流的比值就是它的电阻值，故C正确；C．由欧姆定律I＝URD．根据U＝IR可知，一定的电流流过导体，电阻越大，其电压越大，即电阻两端的电压降越大，故D正确。
故选A。
3、某同学把一只实验室的电表底座进行拆卸，电路内部的结构如图所示，a、b和c点是三个接线柱。
由此可判断（）A．这是一只安培表B．图中的电阻作用是分去一部分电流C．接入ac的量程比接入ab的量程大D．接入ac时电表的内阻要比接入ab时小答案：C由图可知，接入ab时，表头与一只电阻串联，接入ac时，表头与两只电阻串联，所以这是一只电压表，电阻作用是分去一部分电压，且接入ac的量程比接入ab的量程大，接入ac时电表的内阻要比接入ab时大，故ABD错误，C正确。
故选C。
4、北京正负电子对撞机的储存环是周长为240m的近似圆形轨道。
当环中电子以光速的1流动而形成10mA10的电流时，环中运行的电子数目的数量级为（已知光速c=3×108m/s，电子电荷量e=1.6×10−19C）（）A．105B．107C．109D．1011答案：D根据题意可知，电子转动一周的时间为t=2403×108⋅110s=8×10−6s当环中形成10mA的电流时，由q=It可得，通过横截面的电荷量为q=8×10−8C环中运行的电子数目为n=qe=5×1011个故ABC错误D正确。
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三、旋转式感应同步器的工作原理
a）定子绕组；b）转子绕组 1-有效导体；2-内端部；3-外端部
四、感应同步器信号处理与应用
从励磁方式来说，可分为：
滑尺励磁，由定尺输出感应电动势信号； 定尺励磁，由滑尺输出感应电动势信号。
对输出感应电动势信号的处理方式不同，可把感 应同步器的检测系统分成相位工作状态和幅值工 作状态，它们的特征是有输出感应电动势的相位 和幅值来进行处理。 鉴幅处理：根据感应电动势的幅值来鉴别位移。 采用同频率、同相位、不同幅值的交流电压，对 感应同步器滑尺两相绕组进行励磁，就可以根据 定尺绕组输出感应电动势的幅值来鉴别定滑尺间 的相对位移值，这就叫做感应同步器输出信号的 鉴幅处理。
2．误差的产生与消除办法
（3）采用扫描法 扫描法有V扫描、U扫描以及M 扫描法有V扫描、U扫描以及M扫描三种。 它是在最低值码道上安装一电刷，其他位 码道上均安装两个电刷：一个电刷位于被 测位置的前边，称为超前电刷；另一个放 在被测位置的后边，称为滞后电刷。
2．误差的产生与消除办法
扫描法码盘和电刷
二、磁头及其结构
磁栅上的磁信号先由录磁头录好，然后由 读磁头将磁信号读出。 按读取信号的方式，读磁头可分为动态磁 头与静态磁头两种
二、磁头及其结构
1．动态磁头 （1）动态磁头结构 （2）动态磁头的信号读取
二、磁头及其结构
2．静态磁头 （1）静态磁头结构 （2）静态磁头的信号读取
二、磁头及其结构
二、莫尔条纹及其测量原理
1．长光栅的莫尔条纹 （1）莫尔条纹的产生 （2）莫尔条纹的参数
BH = AB = BC sin
θ
2
=
W 2 sin
θ
2
≈
W
θ
（3）莫尔条纹的作用
在光栅的适当位置安装光敏元件，能让光敏元件“看清” 在光栅的适当位置安装光敏元件，能让光敏元件“看清” 随光栅刻线移动所带来的光强变化。 随光栅刻线移动所带来的光强变化。
2．误差的产生与消除办法
扫描法读出电路
二、光电式编码器
光电编码器，是一种通过光电转换将输出 轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字 量的传感器。这是目前应用最多的传感器， 光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组 成。 按编码器的不同读数方法、刻度方法及信 号输出形式，可分为绝对编码器、增量编 码器以及混合式编码器三种。光电编码器 的最大特点是非接触式的。因此，它的使 用寿命长，可靠性高。
2．电子电路系统
电子系统是完成光电接收系统接收来的电 信号的处理的部分，是由细分电路、辩向 电路和显示系统组成的。 （1）细分原理与电路 细分方法可分为两大类：机械细分和电子 细分，我们这里只讨论电子细分的几种方 法。
2．电子电路系统
（2）辨向原理与电路
四、光栅测量系统的应用
高精度：0.2高精度：0.2-0.4µm/m，仅次于激光；高分 辨率：0.1µm；大量程：可大于1 辨率：0.1µm；大量程：可大于1米；抗干 扰能力强，可实现动态测量。 光栅测量可以广泛的用于长度与角度的精 密测量（如数控机床，测量机等），以及 能变为位移的物理量（如震动、应力、应 变等）。
2．莫尔条纹的测量原理
（2）相位光栅测量
3．莫尔条纹技术的特点
（1）误差平均效应 （2）移动放大作用 （3）方向对应关系 （4）倍频提高精度 （5）直接数字测量
三、光栅测量系统
光栅测量系统由机械部分的光栅光学系统和 电子部分的细分、辩向、显示系统组成。 （1）垂直透射式光路
1-光源；2-准直透镜；3-主光栅；4-指示光栅；5-光电元件
计量光栅由光源、光栅副、光敏元件三大部分 组成，又称为光栅测量装置
1．光栅的分类
（1）长光栅和圆光栅 （2）透射光栅和反射光栅 （3）黑白光栅和闪耀光栅
2．光栅传感器的组成
（1）光源:通常采用钨丝灯泡和半导体发光 光源: 器件 光栅副:光栅副由标尺光栅（主光栅） （2）光栅副:光栅副由标尺光栅（主光栅） 和指示光栅组成 光电元件: （3）光电元件:光电元件一般包括有光电池 和光敏三极管等种类
全国高等职业教育规划教材 省级精品课程配套教材
传感器与检测技术 传感器与检测技术
董春利 主编 潘洪坤 执笔
大连职业技术学院电气电子工程系 2008年 2008年3月
第十一章 数字式传感器
11.1 11.2 11.3 11.4 光栅传感器 磁栅传感器 数字编码器 感应同步器
第一节 光栅传感器
一、光栅的基本概念
一、磁栅及其分类
3．对磁栅的要求 对磁尺表面要求长磁栅平直度0.005～ 对磁尺表面要求长磁栅平直度0.005～ 0.01mm/m，圆磁栅的不圆度0.005～ 0.01mm/m，圆磁栅的不圆度0.005～ 0.01mm，表面粗糙度要小。 0.01mm，表面粗糙度要小。 所录磁信号要求幅度均匀， 所录磁信号要求幅度均匀，幅度变化小于 10%，节距均匀，满足一定精度要求。 10%，节距均匀，满足一定精度要求。
第二节 磁栅传感器
一、磁栅及其分类
1．磁栅的结构
长磁栅常用的磁信号节距一般为0.05mm和0.02mm两种， 圆磁栅的角节距一般为几分至几十分。
一、磁栅及其分类
2．磁栅的类型 磁栅可分为长磁栅和圆磁栅两大类。 磁栅可分为长磁栅和圆磁栅两大类。前者用于测 量直线位移，后者用于测量角位移。 量直线位移，后者用于测量角位移。 长磁栅又可分为尺型、带型和同轴型三种。 长磁栅又可分为尺型、带型和同轴型三种。
四、磁栅传感器的应用
磁栅传感器特点 ： ①录制方便，成本低廉。当发现所录磁栅不 合适时可抹去重录， ②使用方便，可在仪器或机床上安装后再录 制磁栅，因而可避免安装误差； ③可方便地录制任意节距的磁栅。例如检查 蜗杆时希望基准量中含有π 蜗杆时希望基准量中含有π因子，可在节距 中考虑。
图中400kHz晶体振荡器是磁头励磁及系统 图中400kHz晶体振荡器是磁头励磁及系统 逻辑判别的信号源。
10 1
0
010 0
11 0
0
1 00 1100
0010 0010
011
1011
101 0
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0
01 11
1 000
01 1 1
01
10
1．光电式码盘编码器
用插值法提高分辨率的光电编码器
2．光电式脉冲盘编码器 （1）结构和工作原理
基于脉冲盘式编码器的数字传感器
（2）旋转方向的判别
码盘辨向原理图
一、接触式码盘编码器
1．接触式码盘编码器结构与工作原理
接触式四位二进制码盘
2．误差的产生与消除办法
（1）误差的产生 8-4-2-1码制的码盘，由于电刷安装不可能 绝对精确必然存在机械偏差，这种机械偏 差会产生非单值误差。 采用循环码（格雷码） （2）采用循环码（格雷码） 采用循环码制可以消除非单值误差。特点 采用循环码制可以消除非单值误差。特点 是任意一个半径径线上只可能一个码道上 会有数码的改变，这一特点就可以避免制 会有数码的改变，这一特点就可以避免制 造或安装不精确而带来的非单值误差。 造或安装不精确而带来的非单值误差。
三、信号处理方式与电路
2．静态磁头
磁栅位移传感器的结构示意图
三、信号处理方式与电路
（1）鉴幅方式 经检波器去掉高频载波后可得： 经检波器去掉高频载波后可得：
u 1 = U m sin
'
2πx
ω
x
u '2 = U m cos
2πx
ω
x
两组磁头相对于磁尺每移动一个节距发出 一个正弦和余弦信号，此两个电压相位差 90°的信号送有关电路进行细分和辨向后 90° 输出计数。
二、直线式感应同步器的工作原理
1．载流线圈所产生的磁场
载流线圈所产生的磁场
二、直线式感应同步器的工作原理
2．直线式感应同步器的基本结构
直线式感应同步器的结构
直线式感应同步器的绕组结构
二、直线式感应同步器的工作原理
3．直线式感应同步器的工作原理 根据电磁感应定律，当（滑尺绕组）励磁 绕组被正弦电压励磁，将产生同频率的交 边磁通，这个交变磁通与（定尺绕组）感 应绕组耦合，在感应绕组上产生同频率的 交变电动势。 这个电动势的的幅值除了与励磁频率、感 应绕组耦合的导体组、耦合长度、励磁电 流、两绕组间隙有关之外，还与两绕组的 相对位置有关。
（3）多间隙静态磁头结构
三、信号处理方式与电路
1．动态磁头 动态磁头利用磁栅与磁头之间以一定的速度相对 移动而读出磁栅上的信号， 移动而读出磁栅上的信号，将此信号进行处理后 使用。 使用。 例如某些动态丝杠检查仪，就是利用动态磁头读 例如某些动态丝杠检查仪， 取磁尺上的磁信号，作为长度基准， 取磁尺上的磁信号，作为长度基准，去同圆光栅 或磁盘）上读取的圆基准信号进行相位比较， 盘（或磁盘）上读取的圆基准信号进行相位比较， 以检测丝杠的情度。 以检测丝杠的情度。
2．莫尔条纹的测量原理
（1）幅值光栅测量 当指示光栅相对于光标尺移动时，莫尔条 纹沿其垂直方向上、下移动。移过的莫尔 条纹数等于移过的光栅的刻线数。沿着莫 尔条纹的移动方向放置四枚光电池，其间 距为莫尔条纹的1/4，这样就可产生相位差 距为莫尔条纹的1/4，这样就可产生相位差 为90°的四个信号。 90°
三、光栅测量系统
（2）透射分光式光路
1-光源；2-准直透镜；3-主光栅；4-指示光栅；5-透镜；6-光阑；7-光电元件
（3）反射式光路
1-反射主光栅；2-指示光栅；3-场镜；4-反射镜； 5-聚光镜；6-光源；7-物镜；8-光电电池
（4）镜象式光路
1-光源；2-半透半反镜；3-聚光镜；4-主光栅；5-物镜；6-反射镜；7-光电元件
三、光电编码传感器应用
1．结构与工作原理
三、光电编码传感器应用