2-3 气敏和湿敏电阻

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气敏和湿敏传感器

实验五气敏传感器实验实验目的：了解气敏传感器的原理与应用。

所需单元：直流稳压电源、差动放大器、电桥、F/V表、MQ3气敏传感器、主、副电源。

旋钮初始位置：直流稳压电源±4V档、F/V表置2V档、差动放大器增益置最小、电桥单元中的W1逆时针旋到底、主、副电源关闭。

实验步骤：1.仔细阅读后面附上的“使用说明”，差动放大器的输入端(+)、(-) 与地短接，开启主、副电源，将差动放大器输出调零。

2．关闭主、副电源，按图4接线。

图 43．开启主、副电源，预热约5分钟，用浸有酒精的棉球靠近传感器，并轻轻吹气使酒精挥发并进入传感器金属网内，同时观察电压表的数值变化，此时电压读数。

它反映了传感器AB两端间的电阻随着发生了变化。

说明MQ3检测到了酒精气体的存在与否，如果电压表变化不够明显，可适当调大“差动放大器”增益。

思考题：如果需做成一个酒精气体报警器，你认为还需采取哪些手段？提示：1.需进行浓度标定；2.在电路上还需增加……。

附：MQ系列气敏元件使用说明一、特点1．具有很高的灵敏度和良好的选择性。

2．具有长期的使用寿命和可靠的稳定性。

二、结构、外形、元件符合1．MQ系列气敏元件的结构和外形如图4A所示，由微型AL203陶瓷管、SN02敏感层、测量电极和加热器构成的敏感元件固定在塑料或不锈钢网的腔体内，加热器为气敏元件的工作提供了必要的工作条件。

2．好的气敏元件有6只针状管脚，其中4个脚用于信号取出，2个脚用于提供加热电流。

图4A三、性能1．标准回路：如图4B所示，MQ气敏元件的标准测试问路由两部分组成。

其一为加热回路。

其二为信号输出回路，它可以准确反映传感器表面电阻的变化。

图4B2．传感器的表面电阻Rs的变化，是通过与其串联的负载电阻RL上的有效电压信号Vrl输出而获得的。

二者之间的关系表述为RS/RL=(VC-VRL)/VRL3。

3．标准工作条件：4．环境条件5．灵敏度特性气敏传感器实验实物连接图接线方法：1. 直流稳压电源旋钮调到±4V；2. V+插孔与f①和A③串联；3. f②与电桥平衡中②及差动放大器正输入孔②串联,并与黑色接地孔接通；4. B④与电桥平衡中④及差动放大器负输入空④相连接；5. 差动放大器输出端⑤与F/V表的Vi孔连接。

简述气敏电阻的概念和分类

简述气敏电阻的概念和分类
气敏电阻（Gas Sensitive Resistor）是一种能够感知气体浓度变化并将其转化为
电阻变化的传感器。

它的电阻值随着周围气体的浓度变化而变化。

根据其感应机制和材料特性，气敏电阻可以分为以下几类：
1. 氧气敏感电阻：这种电阻对氧气浓度变化敏感。

当氧气浓度增加时，电阻值
会下降，反之则会上升。

它常用于氧气浓度检测、氧气供应控制等应用中。

举例：在医疗设备中，氧气敏感电阻可以用于监测病人的呼吸氧浓度，以确保
其在合适的氧气环境中。

2. 氮氧化物敏感电阻：这种电阻对氮氧化物（如一氧化氮、二氧化氮等）的浓
度变化敏感。

它常用于汽车尾气排放监测、工业废气处理等领域。

举例：在汽车尾气处理系统中，氮氧化物敏感电阻可以检测尾气中的氮氧化物
浓度，从而帮助控制排放水平，减少对环境的污染。

3. 挥发性有机化合物敏感电阻：这种电阻对挥发性有机化合物（如甲醛、苯等）的浓度变化敏感。

它常用于室内空气质量监测、有机溶剂检测等应用。

举例：在室内空气质量监测中，挥发性有机化合物敏感电阻可以检测甲醛等有
害气体的浓度，以提醒人们采取相应的空气净化措施。

以上是气敏电阻的概念和一些分类及应用的简述。

不同类型的气敏电阻在不同
领域中发挥着重要的作用。

电阻式传感器的分类

电阻式传感器的优缺点
电阻式传感器具有结构简单、输出精度较高、线性和稳定性好等特点。

但是它受环境条件如温度等影响较大，有分辨率不高等不足之处。

电阻式传感器的分类
电位器式传感器是一种把机械的线位移或角位移输入量转换为和它成一定函数关系的电阻或电压输出的传感元件。

成一定函数关系的电阻或电压输出的传感元件。

应变片式传感器的工作原理是基于电阻应变效应，即在导体产生机械变形时，它的电阻值相应发生变化。

气敏和湿敏电阻传感器是一种把气体中的特定成分或水蒸气检测出来造成半导体阻值变化的电阻传感器。

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第三章__气敏[2]

第三章气敏、湿敏电阻传感器第一节气敏电阻传感器的原理及结构工业、科研、生活、医疗、农业等许多领域都需要测量环境中某些气体的成分、浓度。

例如，煤矿中瓦斯气体浓度超过极限值时，有可能发生爆炸；家庭发生煤气泄漏时，将发生煤气中毒事件；农业塑料大棚中CO 2浓度不足时，农作物将减产；锅炉和汽车发动机汽缸燃烧过程中氧气含量不正确时，效率将降低，并造成环境污染。

使用气敏电阻传感器（以下简称气敏电阻），可以把某种气体的成分、浓度等参数转换成电阻变化量，再转换成电流、电压信号。

一、气敏电阻的构成气敏电阻的材料是金属氧化物，制作上通过化学计量比的偏离的杂质缺陷制成的。

金属氧化物半导体分为N 型半导体（如2SnO 、23Fe O 等）和P 型半导体（如O C O 、PbO ）等。

为了提高某种气敏电阻对某些气体成分的选择性和灵敏度，合成这些材料时，还掺入催化剂，如钯Pd 、铂Pt 等。

二、气敏电阻的原理及特性金属氧化物在常温下是绝缘体，制成半导体后却显示气敏特性，其机理是比较复杂的。

但是，这种气敏元件接触气体时，由于表面吸附气体，致使它的电阻率发生明显的变化却是肯定的。

这种对气体的吸附可分为物理吸附和化学吸附。

在常温下主要是物理吸附，是气体与气敏材料表面上分子的吸附，它们之间没有电子交换，不形成化学键。

若气敏电阻温度升高，化学吸附增加，在某一温度时达到最大值。

化学吸附是气体与气敏材料表面建立离子吸附，它们之间有电子的交换，存在化学键力。

若气敏电阻的温度再升高，由于解吸作用，两种吸附同时减小。

例如，用氧化锡（S n O 2）制成的气敏电阻，在常温下吸附某种气体后，其电阻率变化不大，表明此时是物理吸附。

若保持这种气体浓度不变，该元件的电导率随元件本身温度的升高而增加，尤其在100~300℃范围内电导率变化很大，表明此温度范围内化学吸附作用大。

气敏元件工作时需要本身的温度比环境温度高很多。

为此，气敏元件在结构上要有加热器，通常用电阻丝加热，如图3-1所示。

湿敏电阻传感器工作原理

湿敏电阻传感器工作原理湿敏电阻传感器工作原理是基于材料的电阻随湿度变化的特性而设计的一种传感器。

它通过测量材料的电阻值来间接检测周围环境的湿度水分含量。

湿敏电阻传感器通常由一种具有湿敏特性的半导体材料制成，如氧化锌（ZnO）或聚合物。

这些材料的电阻值随着湿度的变化而变化，其工作原理主要是利用材料的吸湿性来改变导电路径。

当材料吸湿时，水分会与材料表面发生相互作用，并形成一个致电离子，这些离子会改变材料内部的电导率。

因此，当湿敏材料吸湿时，电阻值会发生变化。

湿敏电阻传感器大多数采用可变电阻的工作模式，根据电阻值的变化来测量湿度。

一般情况下，传感器由两个电极组成，电极之间的材料就是带有湿敏特性的材料。

当材料吸湿时，电阻值会下降，反之，当材料失去水分时，电阻值会上升。

湿敏电阻传感器通常通过一个电路进行测量和处理。

传感器电路一般由一个恒定电流源和一个测量电压源组成。

恒定电流源会通过传感器的湿敏材料，测量电压源则通过传感器的另一端。

当电流通过传感器时，会产生一个与电阻值成正比的电压信号。

测量电压源测量这个电压信号，进而计算出电阻值，从而间接得出湿度的数值。

需要注意的是，湿敏电阻传感器的测量范围通常由其材料的性质和制造工艺决定，不同的传感器会有不同的测量范围和精度。

因此，在选择和应用湿敏电阻传感器时，需要根据具体的要求和应用场景进行选择。

总结起来，湿敏电阻传感器的工作原理是利用材料的电阻随湿度变化的特性来间接测量环境的湿度。

通过测量材料的电阻值，并经过测量和处理电路的计算，最终得出湿度的数值。

传感器的输出信号可以是模拟信号或数字信号，用于不同的应用。

这种传感器具有简单、灵敏、成本低廉等特点，在许多领域中得到了广泛应用。

传感器与检测技术实训三气敏、湿敏传感器

第2章电阻式传感器
好好休息
第2章电阻式传感器 3、化学实验室有害气体鉴别
下图所示为有害气体鉴别器的电路。MQS2B是烟雾、有害气体传感器，平时阻值较高（10kΩ左右）。当有烟雾或有害气体进入时，阻值急剧下降。
第2章电阻式传感器
MQS2B的A、B两端电压下降时，＋12V电压经 MQS2B的压降减少，使得B的电压升高，经电阻R1和 RP分压、R2限流加到开关集成电路TWH8778的⑤端。当⑤端电压达到预定值时，①、②两端导通。
高分子式光纤湿敏传感器界限电流式湿敏传感器二极管式、石英振子、SAW式、微波式、热导式等
湿敏传感器的分类
第2章电阻式传感器
电阻式湿敏传感器
电阻式湿敏传感器是利用器件电阻值随湿度变化的基本原理来进行工作的，其感湿特征量为电阻值。
根据使用感湿材料的不同，电阻式湿敏传感器可分为：电解质式(氯化锂）陶瓷式高分子式
第2章电阻式传感器
这些气敏元件全部附有加热器，它的作用是使附着在探测部分处的油雾、尘埃等烧掉，同时加速气体氧化还原反应，从而提高元件的灵敏度和响应速度，一般加热到200℃～400℃。
第2章电阻式传感器
◎气敏元件的基本测量电路半导体式气敏传感器
的基本测量电路主要包括两部分：即气敏元件的加热回路和测试回路。
第2章电阻式传感器
气敏、湿敏电阻式传感器
☆气敏电阻传感器
利用半导体气敏元件同气体接触，造成半导体性质变化，借此来检测待定气体的成分或者测量其浓度的传感器的总称。
气敏传感器主要用于工业上天然气、煤气、石油化工等部门的易燃、易爆、有毒、有害气体的监测、预报和自动控制。
气敏电阻的材料是金属氧化物

气敏、湿敏传感器

一、气敏电阻传感器气敏电阻传感器是一种能把某种气体的成分、浓度等参数转换成电阻变化量再转换为电流、电压信号的传感器，它的传感元件是气敏电阻。

气敏电阻形式繁多，可以检测各种特定对象的气体，如各种还原性气体。

1．还原性气体传感器所谓还原性气体就是在化学反应中能给出电子，化学价升高的气体。

还原性气体多数属于可燃性气体，例如石油蒸气、酒精蒸气、甲烷、乙烷、煤气、天然气、氢气等。

【举例】各种可燃性气体传感器如，酒精传感器、煤气报警器、液化气报警器、一氧化碳传感器、甲烷传感器等。

2．二氧化钛氧浓度传感器半导体材料二氧化钛（TiO2）属于N型半导体，对氧气十分敏感。

其电阻值的大小取决于周围环境的氧气浓度。

当周围氧气浓度较大时，氧原子进入二氧化钛晶格，改变了半导体的电阻率，使其电阻值增大。

TiO2氧浓度传感器结构及测量转换电路介绍【举例】氧浓度传感器可用于汽车尾气测量气敏半导体的灵敏度较高，它较适用于气体的微量检漏、浓度检测或超限报警。

二、湿敏电阻传感器湿度包括：绝对湿度和相对湿度，湿度对电子元件的影响很大。

检测湿度的手段很多，如毛发湿度计、干湿球湿度计、石英振动式湿度计、微波湿度计、电容湿度计、电阻湿度计等，本节介绍陶瓷湿敏电阻式湿度传感器。

图2－19是陶瓷湿敏电阻传感器的结构、外形及测量转换电路框图，它主要用于测量空气的相对湿度。

新型传感器包括气敏传感器、湿敏传感器、微传感器、光栅传感器、光电式传感器、光纤传感器、集成化智能传感器等。

本章分别介绍了这些新型传感器概念、工作原理、性能参数、应用领域等相关问题。

第10章气敏、湿敏传感器本章主要内容10.1 气敏传感器一.电阻型半导体气敏传感器的结构与分类1. 定义2. 结构：半导体气敏传感器一般由三部分组成：敏感元件、加热器和外壳。

3. 分类：按其制造工艺，分为烧结型、薄膜型和厚膜型；按加热方式不同，可分为直热式和旁热式两种气敏器件。

二. 半导体气敏材料的气敏机理三. SnO2 系列气敏器件1. 主要特性2. 检测电路四. 气敏传感器的应用1 简易家用气体报警2 有害气体鉴别、报警与控制电路3 防止酒后开车控制器10.2 湿敏传感器一．半导体陶瓷湿敏电阻1. 负特性湿敏半导瓷的导电原理2 正特性湿敏半导瓷的导电原理二. 典型半导瓷湿敏元件三. 湿敏传感器的应用1 湿度检测器2 高湿度显示器本章教学要求及重点、难点一．教学要求1.了解气敏、湿敏电阻传感器的结构2. 掌握气敏、湿敏电阻传感器的工作原理及应用二. 重点、难点重点：气敏、湿敏电阻传感器的原理及应用难点：气敏、湿敏电阻传感器的原理10.1 气敏传感器一.电阻型半导体气敏传感器的结构与分类1. 定义气敏电阻传感器是一种能把某种气体的成分、浓度等参数转换成电阻变化量再转换为电流、电压信号的传感器，它的传感元件是气敏电阻。

（完整版）传感器习题库

（完整版）传感器习题库课题⼀传感器与检测技术的基础理论1-1 有⼀数字温度计，它的测量范围为-50～+150C ?，精度为0.5级。

求当⽰值分别为-20C ?、+100C ?时的绝对误差及⽰值相对误差。

1-2 欲测240V 电压，要求测量⽰值相对误差不⼤于0.6%±，问选⽤量程为250V电压表，其精度为哪级？若选⽤量程为300V 和500V 电压表，其精度⼜为哪级？1-3 已知待测电压约为80V 左右。

现有两只电压表，⼀只为0.5级，测量范围为0～300V ，另⼀只为1.0级，测量范围为0～100V 。

问选⽤哪⼀只电压表测量较好？为什么？1-4 ⽤⼀台三位数字电⼦温度计测量温度，数字⾯板上显⽰如图1－1所⽰的数值，求该仪表的分辨⼒、被测温度值、⽰值相对误差、满意相对误差。

（提⽰：该三位数字表的量程上限为199.9C ?）1-5 有⼀台测量压⼒的仪表，测量范围为60~10a P ，压⼒p 与仪表输出电压之间的关系为2012o p p U a a a =++式中，2550122,10(10),0.5(10)a a mV mV mV a a a P P ===-，求：1）该仪表的输出特性⽅程。

2）画出输出特性曲线⽰意图（x 轴、y 轴均要标出单位）。

3）该仪表的灵敏度表达式。

4）画出灵敏度曲线图。

5）该仪表的线性度。

1-6 检测系统由哪⼏部分组成？说明各部分的作⽤。

1-7 ⾮电量的电测法有哪些优点？1-8 测量稳压电源输出电压随负载变化的情况时，应当采⽤何种测量⽅法？如何进⾏？1-9 某线性位移测量仪，当被测位移由4.5mm 变到5.0mm时，位移测量仪的输图1－1 数字式电⼦温度计⾯板⽰意图出电压由3.5V 减⾄2.5V ，求该仪器的灵敏度。

1-10 某测温系统由以下四个环节组成，各⾃的灵敏度如下：铂电阻温度传感器： C οΩ35.0 电桥：ΩV 01.0放⼤器： 100（放⼤倍数）笔式记录仪： V cm 1.0 求：（1）测温系统的总灵敏度；（2）纪录仪笔尖位移4cm 时。

湿敏电阻(RH)实验

项目7 磁场与成分参数检测——湿敏电阻（RH）实验一、教学目的与要求1、理解湿敏传感器的工作原理。

2、了解湿敏传感器的分类及应用范围。

3、掌握常见测湿度的方法。

4、掌握湿敏器件的主要参数及其特性。

5、理解湿敏传感器的各种应用原理。

6、综合运用所学知识设计湿敏电阻（RH）实验电路。

并作出总结。

二、教学重点与难点（一）重点：1、湿敏传感器的工作原理。

2、湿敏器件的主要特性参数。

3、对湿度、适度检测的主要方法。

4、湿敏传感器原理下的湿敏电阻（RH）电路的设计。

（二）难点： 1、对湿度、适度等检测的主要方法。

2、湿敏传感器原理下的湿敏电阻（RH）电路的设计。

三、教学工具多媒体课件教学与实物认识及实验四、课时安排理论2学时实践2学时五、教学过程（教学方法、课堂提问和实践分配以备注或分栏形式用红色字体编写）（一）湿敏传感器介绍：1、基本概念：道尔顿部分压力定律：常温常压下一定体积混合气体的压力，等于其各组成成份分别单独在相同体积内产生的部分压力之和。

饱和蒸汽压：由饱和蒸汽产生的部分压力，称为该温度下的饱和蒸汽压。

绝对湿度：是指单位空间中所含水蒸汽的绝对含量或者浓度或者密度，一般用符号AH表示。

相对湿度：是指被测气体中蒸汽压和该气体在相同温度下饱和水蒸气压的百分比，一般用符号RH表示。

相对湿度给出大气的潮湿程度，它是一个无量纲的量，在实际使用中多使用相对湿度这一概念。

2、主要原理：非水分子亲和力型湿度传感器，主要的测量原理有：利用潮湿空气和干燥空气的热传导之差来测定湿度；利用微波在含水蒸汽的空气中传播，水蒸汽吸收微波使其产生一定的能量损耗，传输损耗的能量与环境空气中的湿度有关以此来测定湿度；利用水蒸汽能吸收特定波长的红外线来测定空气中的湿度。

3、湿敏传感器的应用：（1）气候监测（2）温室养殖（3）工业生产（4）物品储藏（5）精密仪器的使用保护4、湿敏传感器的分类与特点：5、水分子亲和力型湿度传感器根据使用材料的不同，水分子亲和力型湿度传感器分为以下四类(1)电解质型：以氯化锂为例(2) 陶瓷型：一般以金属氧化物为原料(3) 高分子型：有机高分子感湿膜(4) 单晶半导体型：所用材料主要是硅单晶一种典型的水分子亲和力型湿度传感器——氯化锂电阻湿度传感器介绍：氯化锂传感器的测湿范围与所涂氯化锂浓度及其它成分有关。

第三章__气敏[2]

使用气敏电阻传感器（以下简称气敏电阻），可以把某种气体的成分、浓度等参数转换成电阻变化量，再转换成电流、电压信号。

一、气敏电阻的构成气敏电阻的材料是金属氧化物，制作上通过化学计量比的偏离的杂质缺陷制成的。

金属氧化物半导体分为N 型半导体（如2SnO 、23Fe O 等）和P 型半导体（如O C O 、PbO ）等。

为了提高某种气敏电阻对某些气体成分的选择性和灵敏度，合成这些材料时，还掺入催化剂，如钯Pd 、铂Pt 等。

二、气敏电阻的原理及特性金属氧化物在常温下是绝缘体，制成半导体后却显示气敏特性，其机理是比较复杂的。

但是，这种气敏元件接触气体时，由于表面吸附气体，致使它的电阻率发生明显的变化却是肯定的。

这种对气体的吸附可分为物理吸附和化学吸附。

在常温下主要是物理吸附，是气体与气敏材料表面上分子的吸附，它们之间没有电子交换，不形成化学键。

若气敏电阻温度升高，化学吸附增加，在某一温度时达到最大值。

化学吸附是气体与气敏材料表面建立离子吸附，它们之间有电子的交换，存在化学键力。

若气敏电阻的温度再升高，由于解吸作用，两种吸附同时减小。

例如，用氧化锡（S n O 2）制成的气敏电阻，在常温下吸附某种气体后，其电阻率变化不大，表明此时是物理吸附。

若保持这种气体浓度不变，该元件的电导率随元件本身温度的升高而增加，尤其在100~300℃范围内电导率变化很大，表明此温度范围内化学吸附作用大。

气敏元件工作时需要本身的温度比环境温度高很多。

为此，气敏元件在结构上要有加热器，通常用电阻丝加热，如图3-1所示。

2-3 气敏电阻

2012-12-26
6
气敏半导体的灵敏度特性曲线
观察右图这些曲线，有何特点？可以得出哪些启示？请说明非线性特性对浓度超限报警是否有利，为什么？
2012-12-26
7
家庭用煤气报警器
2012-12-26
8
家庭用液化气报警器
2012-12-26
9
一氧化碳传感器
2012-12-26
10
2012-12-26
21
露点
降低温度会产生结露现象。露点与农作物的生长有很大关系，结露也严重影响电子仪器的正常工作，必须予以注意。
测量露点的仪器
2012-12-26 22
露点传感器外形
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电子湿度计模块
封装后的外形
2012-12-26
24
电子式温湿度计
2012-12-26
2012-12-26 18
湿度传感器的分类
2012-12-26
19
水蒸气的凝结将给仪器设备带来各种危害
2012-12-26
20
湿度对电子元件的影响
当环境的相对湿度增大时，物体表面就会附着一层水膜，并渗入材料内部。这不仅降低了绝缘强度，还会造成漏电、击穿和短路现象；潮湿还会加速金属材料的腐蚀并引起有机材料的霉烂。
其他气体传感器
甲烷传感器
NH3传感器
2012-12-26 11
TiO2氧浓度传感器结构及测量转换电路 a）结构 b）测半导体材料二氧化钛（TiO2）属于N型半导体，量转换电路
对氧气十分敏感。其电阻值的大小取决于周围环境的氧气浓度。当周围氧气浓度较大时，氧原子进入二氧化钛晶格，改变了半导体的电阻率，使其电阻值增大。

元器件3—热敏、气敏、压敏、湿敏、光敏、磁敏、力敏电阻

元器件3—热敏、⽓敏、压敏、湿敏、光敏、磁敏、⼒敏电阻本⽂主要介绍：热敏电阻,光敏电阻 ,⽓敏电阻,压敏电阻,湿敏电阻,磁敏电阻,⼒敏电阻敏感电阻是指器件特性对温度，电压，湿度，光照，⽓体，磁场，压⼒等作⽤敏感的电阻器。

常见的敏感电阻器有：热敏电阻、⽓敏电阻、压敏电阻、湿敏电阻、光敏电阻、磁敏电阻、⼒敏电阻等。

1、热敏电阻1）热敏电阻的阻值随着温度变化⽽变化，可分为正温度系数（RTC）和负温度系数（NTC）两种热敏电阻；2）正温度系数热敏电阻的阻值随温度升⾼⽽升⾼，随温度降低⽽降低，负温度系数热敏电阻的阻值随温度升⾼⽽降低，随温度降低⽽升⾼；3）利⽤这⼀特性既可制成测温、温度补偿和控温组件，⼜可制成功率型组件，抑制电路的浪涌电流。

4）NTC热敏电阻器的应⽤：微波功率测量、温度控制、温度补偿、温度控制、稳压温度补偿及换电源、开关电源、UPS电源、各类电加热器、电⼦节能灯、温度控制电路、电源电路的保护、彩⾊显像管、⽩炽灯及其他照明灯具的灯丝保护电路中。

5）PTC热敏电阻器的应⽤：利⽤PTC热敏电阻器最基本的电阻温度特性及电压-电流特性和电流-时间特性，PTC热敏电阻器已⼴泛应⽤于公元电⼦设备、汽车及家⽤电器等产品中，打到⾃动消磁、过热过流保护、恒温加热、温度补偿及延时等作⽤。

6）热敏电阻在电路中的简称为MZ或MF7）热敏电阻的电路图形符号和实物加下图2、光敏电阻1）光敏电阻器是依据光电导效应制作⽽成的。

当某种物质受到光照时，载流⼦的浓度增加，从⽽增加了电导率，这是光电导效应2）光敏电阻的特点是当外界光照强度变化时，光敏电阻的阻值随之变化，当光照强度变⼤（变⼩）时，光敏电阻的阻值显著减⼩（增⼤）3）光敏电阻特点是：灵敏度⾼、体积⼩、重量轻、电性能稳定，可以交、直流两⽤、⼯艺简单、价格便宜。

4）⼴泛应⽤与照相机闪光控制、室内光线控制、⼯业及光电控制、光控开关、光电耦合、光电⾃动检测、电⼦验钞机、电⼦光控玩具、⾃动灯开关及各类可见波段光电控制、测量场合。

第2章习题、答案、解题过程,2017-5-28

《自动检测技术及应用》对应习题《自动检测技术及应用》对应第2章习题电阻传感器的练习题答案、解题过程、知识点、难易程度一、单项选择题1、电子秤中所使用的应变片应选择（）应变片。

A．金属丝式B．金属箔式C．电阻应变仪D．固态压阻式压力传感器答案：B解题过程：根据表2-1，金属箔式温漂小，适用于电子秤的精密测量。

知识点：应变片的类型与结构难易程度：易2、为提高集成度，测量气体压力应选择（）。

A．金属丝式B．金属箔式C．电阻应变仪D．固态压阻式压力传感器答案：D解题过程：根据图2-9及有关文字，固态压阻式压力传感器在测量气体压力时的输出信号电压比较大。

知识点：应变片的应用难易程度：易3、一次性、几百个应力试验测点应选择（）应变片。

A．金属丝式B．金属箔式C．电阻应变仪D．固态压阻式压力传感器答案：A解题过程：根据图2-3及有关文字，金属箔式价廉，适合于一次性（测量结束就铲掉）、大批量测量。

知识点：应变片的应用难易程度：易4、应变测量中，希望灵敏度高、线性好、有温度自补偿功能，应选择（）测量转换电路。

A．单臂半桥B．双臂半桥C．四臂全桥D．四臂半桥答案：C解题过程：可参考第2.1.3节有关内容。

四臂全桥的灵敏度，比半桥及单臂半桥高，并且四个桥臂的温漂可以相互抵消。

知识点：应变片桥路难易程度：易5、在图2-17a中，热敏电阻测温电路调试过程的步骤是（）。

A．先调节RP1，然后调节RP2B．同时调节RP1、RP2C．先调节RP2，然后调节RP1D．RP2往上调答案：A解题过程：可参考第2.2.2节有关内容。

多数仪表的调试过程是先调零，后调满度。

即使是带有微处理器的仪表，用软件调零和调满度时，也是先调零，后调满度。

知识点：热敏电阻测温电路难易程度：易6、在图2-17a中，若发现毫伏表的满度值偏大，应将（）。

A．RP2往左调B．RP2往右调C．RP2往下调D．RP2往上调答案：B解题过程：可参考第2.2.2节有关内容。

被动元器件

被动元件/PASSIVE，也叫有无源元件。

主动元件/ACTIVE，也叫有源元件。

名称解释被动元件和主动元件没有一个严格的界定，主动元件是指能够执行信号运算、处理的元件。

而被动元件是相对于主动元件而言。

一, 被动元件的子族系/SUB-FAMILY:1) 电阻器/RESISTOR2) 电容器/CAPACITOR3) 电感器/INDCUTOR (此类在电磁元件篇介绍)4) 谐振器/RESONATOR5) 滤波器/FILTER (部分在电磁元件篇介绍)二, 电阻器RESISTOR1 电阻器基础知识(1) 在电路中具有电阻性能的实体元件称之为电阻器（Resistor）(2) 电阻值的符号为R(3) 基本单位为欧姆或简称欧，以希腊字母Ω/Ohm（Omega）表示(4) 单位换算：10E-3（mΩ /毫欧）=1（Ω /欧）=10E+3（k Ω / 千欧）=10E+6（M Ω /兆欧）2 电阻器的分类1) 固定电阻器/FIXED RESISTOR2) 可调(变)电阻器/TRIMMED RESISTOR3) 非线性电阻器(敏感电阻器)/NONLINEAR(SENSITVE) RESISTOR●2-1 固定电阻器/FIXED RESISTOR常用的固定电阻器按材料结构可分类：1）薄膜电阻器/THIN FILM RESISTOR2）厚膜电阻器/THICK FILM RESISTOR3）绕线电阻器/WOUND WIRE RESITOR4）实芯电阻器/COMPOSITION RESISTOR●2-1-1 薄膜电阻器/Thin Film Resistor薄膜是在真空中采用蒸发和溅射等工艺将电阻性材料淀积在绝缘基体工艺（真空镀膜技术）制成。

按此工艺制成的常用固定电阻器有：按此工艺制成的常用固定电阻器有：1）碳膜电阻器/Carbon Film Resistor2）金属膜电阻器/Metal Film Resistor3）金属氧化膜电阻器/Metal Oxide Film Resistor4）晶圆电阻器/MELF Resistor5）晶片电阻器/Chip Resistor2-1-2 厚膜电阻器/Thick Film Resistor厚膜是采用丝网印刷将电阻性材料淀积在绝缘基体（例如玻璃或氧化铝陶瓷）上，然后烧结形成。

传感器技术课后习题答案

1-1衡量传感器静态特性的主要指标。

说明含义。

1、线性度——表征传感器输出-输入校准曲线与所选定的拟合直线之间的吻合（或偏离）程度的指标。

2、回差（滞后）—反应传感器在正（输入量增大）反（输入量减小）行程过程中输出-输入曲线的不重合程度。

3、重复性——衡量传感器在同一工作条件下，输入量按同一方向作全量程连续多次变动时，所得特性曲线间一致程度。

各条特性曲线越靠近，重复性越好。

4、灵敏度——传感器输出量增量与被测输入量增量之比。

5、分辨力——传感器在规定测量范围内所能检测出的被测输入量的最小变化量。

6、阀值——使传感器输出端产生可测变化量的最小被测输入量值，即零位附近的分辨力。

7、稳定性——即传感器在相当长时间内仍保持其性能的能力。

8、漂移——在一定时间间隔内，传感器输出量存在着与被测输入量无关的、不需要的变化。

9、静态误差（精度）——传感器在满量程内任一点输出值相对理论值的可能偏离（逼近）程度。

1-2计算传感器线性度的方法，差别。

1、理论直线法：以传感器的理论特性线作为拟合直线，与实际测试值无关。

2、端点直线法：以传感器校准曲线两端点间的连线作为拟合直线。

3、“最佳直线”法：以“最佳直线”作为拟合直线，该直线能保证传感器正反行程校准曲线对它的正负偏差相等并且最小。

这种方法的拟合精度最高。

4、最小二乘法：按最小二乘原理求取拟合直线，该直线能保证传感器校准数据的残差平方和最小。

1-3什么是传感器的静态特性和动态特性？为什么要分静和动？（1）静态特性：表示传感器在被测输入量各个值处于稳定状态时的输出-输入关系。

动态特性：反映传感器对于随时间变化的输入量的响应特性。

（2）由于传感器可能用来检测静态量（即输入量是不随时间变化的常量）、准静态量或动态量（即输入量是随时间变化的变量），于是对应于输入信号的性质，所以传感器的特性分为静态特性和动态特性。

1—4 传感器有哪些组成部分？在检测过程中各起什么作用？答：传感器通常由敏感元件、传感元件及测量转换电路三部分组成。

电阻的特性及分类

电阻的特性及分类导电体对电流的阻碍作用称为电阻，用符号R表示，单位为欧姆、千欧、兆欧，分别用Ω、KΩ、MΩ表示。

一、电阻的型号命名方法：国产电阻器的型号由四部分组成（不适用敏感电阻）第一部分：主称，用字母表示，表示产品的名字。

如R表示电阻，W表示电位器。

第二部分：材料，用字母表示，表示电阻体用什么材料组成，T-碳膜、H-合成碳膜、S-有机实心、N-无机实心、J-金属膜、Y-氮化膜、C-沉积膜、I-玻璃釉膜、X-线绕。

第三部分：分类，一般用数字表示，个别类型用字母表示，表示产品属于什么类型。

1-普通、2-普通、3-超高频、4-高阻、5-高温、6-精密、7-精密、8-高压、9-特殊、G-高功率、T-可调。

第四部分:序号，用数字表示，表示同类产品中不同品种，以区分产品的外型尺寸和性能指标等例如：R T 1 1 型普通碳膜电阻a1}二、电阻器的分类1、线绕电阻器：通用线绕电阻器、精密线绕电阻器、大功率线绕电阻器、高频线绕电阻器。

2、薄膜电阻器：碳膜电阻器、合成碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器、化学沉积膜电阻器、玻璃釉膜电阻器、金属氮化膜电阻器。

3、实心电阻器：无机合成实心碳质电阻器、有机合成实心碳质电阻器。

4、敏感电阻器：压敏电阻器、热敏电阻器、光敏电阻器、力敏电阻器、气敏电阻器、湿敏电阻器。

三、主要特性参数1、标称阻值：电阻器上面所标示的阻值。

2、允许误差：标称阻值与实际阻值的差值跟标称阻值之比的百分数称阻值偏差，它表示电阻器的精度。

允许误差与精度等级对应关系如下：±0.5%-0.05、±1%-0.1(或00)、±2%-0.2(或0)、±5%-Ⅰ级、±10%-Ⅱ级、±20%-Ⅲ级3、额定功率：在正常的大气压力90-106.6KPa及环境温度为－55℃～＋70℃的条件下，电阻器长期工作所允许耗散的最大功率。

线绕电阻器额定功率系列为（W）：1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、4、8、10、16、25、40、50、75、100、150、250、500非线绕电阻器额定功率系列为（W）：1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、5、10、25、50、10 04、额定电压：由阻值和额定功率换算出的电压。