传感器与检测技术总复习精华
传感器与检测技术复习25页文档
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27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
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传感器与检测技术复习
1、 舟 遥 遥 以 轻飏， 风飘飘 而吹衣 。 2、 秋 菊 有 佳 色，裛 露掇其 英。 3、 日 月 掷 人 去，有 志不获 骋。 4、 未 言 心 相 醉，不 再接杯 酒。 5、 黄 发 垂 髫 ，并怡 然自乐 。
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26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
传感器与检测技术(重点知识点总结)[整理]
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Knowledge Points知识点汇编传感器与检测技能知识总结1：传感器是能感触规则的被检丈量并依照必定规则转化成可输出信号的器材或设备。
一、传感器的组成2：传感器一般由活络元件，转化元件及根本转化电路三部分组成。
①活络元件是直接感触被测物理量，并以确认联系输出另一物理量的元件（如弹性活络元件将力，力矩转化为位移或应变输出）。
②转化元件是将活络元件输出的非电量转化成电路参数（电阻，电感，电容）及电流或电压等电信号。
③根本转化电路是将该电信号转化成便于传输，处理的电量。
二、传感器的分类1、按被丈量目标分类（1）内部信息传感器首要检测体系内部的方位，速度，力，力矩，温度以及反常改动。
（2）外部信息传感器首要检测体系的外部环境状况，它有相对应的触摸式（触觉传感器、滑动觉传感器、压觉传感器）和非触摸式（视觉传感器、超声测距、激光测距）。
2、传感器按作业机理（1）物性型传感器是运用某种性质随被测参数的改动而改动的原理制成的（首要有：光电式传感器、压电式传感器）。
（2）结构型传感器是运用物理学中场的规则和运动规则等构成的（首要有①电感式传感器；②电容式传感器；③光栅式传感器）。
3、按被测物理量分类如位移传感器用于丈量位移，温度传感器用于丈量温度。
4、按作业原理分类首要是有利于传感器的规划和运用。
5、按传感器能量源分类（1）无源型：不需外加电源。
而是将被丈量的相关能量转化成电量输出（首要有：压电式、磁电感应式、热电式、光电式）又称能量转化型；（2）有原型：需求外加电源才干输出电量，又称能量操控型（首要有：电阻式、电容式、电感式、霍尔式）。
6、按输出信号的性质分类（1）开关型（二值型）：是“1”和“0”或开(ON)和关（OFF）；（2）模仿型：输出是与输入物理量改换相对应的接连改动的电量，其输入/输出可线性，也可非线性；（3）数字型：①计数型：又称脉冲数字型，它可所以任何一种脉冲发生器所宣布的脉冲数与输入量成正比；②代码型（又称编码型）：输出的信号是数字代码，各码道的状况随输入量改动。
传感器与检测技术复习总结Word版
l.检测系统由哪几部分组成? 说明各部分的作用。
答：一个完整的检测系统或检测装置通常是由传感器、测量电路和显示记录装置等几部分组成，分别完成信息获取、转换、显示和处理等功能。
当然其中还包括电源和传输通道等不可缺少的部分。
传感器与检测技术是研究自动检测系统中的信息提取，信息转换和信息处理的理论和技术为主要内容的一门应用技术学科。
2 ．什么是传感器？它由哪几个部分组成？分别起到什么作用？解：传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置，能完成检测任务；传感器由敏感元件，转换元件，转换电路组成。
敏感元件是直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的物理量；转换元件把敏感元件的输出作为它的输入，转换成电路参量；上述电路参数接入基本转换电路，便可转换成电量输出。
3 ．简述正、逆压电效应。
解：某些电介质在沿一定的方向受到外力的作用变形时，由于内部极化现象同时在两个表面上产生符号相反的电荷，当外力去掉后，恢复到不带电的状态；而当作用力方向改变时，电荷的极性随着改变。
晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。
这种现象称为正压电效应。
反之，如对晶体施加一定变电场，晶体本身将产生机械变形，外电场撤离，变形也随之消失，称为逆压电效应。
4．简述电压放大器和电荷放大器的优缺点。
解：电压放大器的应用具有一定的应用限制，压电式传感器在与电压放大器配合使用时，连接电缆不能太长。
优点：微型电压放大电路可以和传感器做成一体，这样这一问题就可以得到克服，使它具有广泛的应用前景。
缺点：电缆长，电缆电容 C c 就大，电缆电容增大必然使传感器的电压灵敏度降低。
电荷放大器的优点：输出电压 U o 与电缆电容 C c 无关，且与 Q 成正比，这是电荷放大器的最大特点。
但电荷放大器的缺点：价格比电压放大器高，电路较复杂，调整也较困难。
要注意的是，在实际应用中，电压放大器和电荷放大器都应加过载放大保护电路，否则在传感器过载时，会产生过高的输出电压。
传感器与检测技术总复习(精华)教学文案
填空：1.传感器是把外界输入的非电信号转换成(电信号)的装置。
2.传感器是能感受规定的(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。
3.传感器一般由(敏感元件)与转换元件组成。
(敏感元件)是指传感器中能直接感受被测量的部分(转换元件)是指传感器中能将敏感元件输出量转换为适于传输和测量的电信号部分。
4.半导体应变片使用半导体材料制成，其工作原理是基于半导体材料的(压阻效应)。
5.半导体应变片与金属丝式应变片相比较优点是(灵敏系数)比金属丝高50~80倍。
6.压阻效应是指半导体材料某一轴向受到外力作用时，其(电阻率ρ)发生变化的现象。
7.电阻应变片的工作原理是基于(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。
8.金属应变片由(敏感栅)、基片、覆盖层和引线等部分组成。
9.常用的应变片可分为两类: (金属电阻应变片)和(半导体电阻应变片)。
半导体应变片工作原理是基于半导体材料的(压阻效应)。
金属电阻应变片的工作原理基于电阻的(应变效应)。
10.金属应变片有（丝式电阻应变片）、（箔式应变片）和薄膜式应变片三种。
11.弹性敏感元件及其基本特性:物体在外力作用下而改变原来尺寸或形状的现象称为(变形),而当外力去掉后物体又能完全恢复其原来的尺寸和形状，这种变形称为(弹性变形)。
12.直线电阻丝绕成敏感栅后，虽然长度相同，但应变不同，园弧部分使灵敏系数K↓下降，这种现象称为(横向效应)。
13.为了减小横向效应产生的测量误差, 现在一般多采用(箔式应变片)。
14.电阻应变片的温度补偿方法1) 应变片的自补偿法这种温度补偿法是利用自身具有温度补偿作用的应变片(称之为温度自补偿应变片)来补偿的，应变片的自补偿法有（单丝自补偿）和（双丝组合式自补偿）。
15.产生应变片温度误差的主要因素有下述两个方面。
1) (电阻温度系数)的影响2) 试件材料和电阻丝材料的(线膨胀系数不同)的影响16.写出三种能够测量加速度的传感器（ 电阻应变片式传感器 ）（电容传感器）（压电传感器）17.根据电容式传感器工作原理可以将电容传感器分成三类(变介电常数型)、变面积型和(变极距型)。
传感器与检测技术(知识点总结)汇编
传感器与检测技术知识总结第一章概述1：传感器是能感受规定的被检测量并按照一定规律转换成可输出信号的器件或装置。
一、传感器的组成2 :传感器一般由敏感元件，转换元件及基本转换电路三部分组成。
①敏感元件是直接感受被测物理量，并以确定关系输出另一物理量的元件（如弹性敏感元件将力，力矩转换为位移或应变输出）。
②转换元件是将敏感元件输出的非电量转换成电路参数（电阻，电感，电容）及电流或电压等电信号。
③基本转换电路是将该电信号转换成便于传输，处理的电量。
二、传感器的分类1、按被测量对象分类（1）内部信息传感器主要检测系统内部的位置，速度，力，力矩，温度以及异常变化。
（2）外部信息传感器主要检测系统的外部环境状态，它有相对应的接触式（触觉传感器、滑动觉传感器、压觉传感器）和非接触式（视觉传感器、超声测距、激光测距）。
2、传感器按工作机理（1）物性型传感器是利用某种性质随被测参数的变化而变化的原理制成的（主要有:光电式传感器、压电式传感器）。
（2）结构型传感器是利用物理学中场的定律和运动定律等构成的（主要有①电感式传感器；②电容式传感器；③光栅式传感器）。
3、按被测物理量分类如位移传感器用于测量位移，温度传感器用于测量温度。
4、按工作原理分类主要是有利于传感器的设计和应用。
5、按传感器能量源分类（1）无源型: 不需外加电源。
而是将被测量的相关能量转换成电量输出（主要有: 压电式、磁电感应式、热电式、光电式）又称能量转化型；（2）有原型:需要外加电源才能输出电量，又称能量控制型（主要有:电阻式、电容式、电感式、霍尔式）。
6、按输出信号的性质分类（1）开关型（二值型）：是“ 1 ”和“ 0”或开（ON）和关（OFF）;（2）模拟型:输出是与输入物理量变换相对应的连续变化的电量，其输入/输出可线性，也可非线性；（3 ）数字型：①计数型：又称脉冲数字型，它可以是任何一种脉冲发生器所发出的脉冲数与输入量成正比；②代码型（又称编码型）：输出的信号是数字代码，各码道的状态随输入量变化。
传感器与检测技术重点知识点总结
传感器与检测技术重点知识点总结
1. 传感器的基本概念及分类
传感器是一种能够将被检测物理量转换为可被检测设备处理的电信号输出的器件。
根据被检测物理量的不同，传感器可分为光学传感器、声学传感器、温度传感器、压力传感器、流量传感器等。
2. 传感器的检测原理
传感器的检测原理通常分为以下几种：电学检测、磁学检测、光学检测、化学检测、声学检测、机械检测等。
3. 传感器的基本参数
传感器的基本参数包括：灵敏度、线性度、分辨率、重复性、稳定性、响应时间等。
4. 传感器的生产工艺
传感器的生产工艺主要包括晶体生长、半导体制备、陶瓷材料制备、薄膜技术、微加工技术等。
5. 传感器的应用领域
传感器广泛应用于工业控制、仪器仪表、环境监测、医疗设备、航空航天等领域。
6. 传感器与物联网技术的结合
传感器与物联网技术的结合，将传感器与互联网技术相结合，实现远程监测、智能控制与预警等功能，具有广泛的应用前景。
7. 检测技术的应用
除了传感器技术，还有其他的检测技术，如光谱分析、物质检测、图像识别等，在环境监测、工业检测与医疗诊断等领域有着重要的应用。
2020最新电大《传感器与检测技术》期末复习考试必考重点【直接打印】
【最新】电大《传感器与检测技术》期末复习考试小抄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传感器是感知各种化学和物理的非电量并按照一定规律将其转换为可用电信号输出的装置或器件。
感应器组成— 敏感元件 传感元件 信号调节与转换电路 传感器一般按测定量和转换原理两种方法来进行分类2.变送器：当传感器的输出为标准信号DC 4-20mA 时， 则称作变送器。
3线性度（非线性误差）：输出-输入校准曲线与某一选定拟合直线不吻合的程度 。
4迟滞：迟滞表示传感器在正 、反 行程期间，输出-输入曲线不重合的程度。
5重复性：重复性表示传感器在同一工作条件下，被测输入量按同一方向作全程连续多次重复测量时，所得输出值（或校准曲线）的一致程度。
6精度：精度是反映系统误差和随机误差的综合误差指标。
一般用重复性、线性度、迟滞三项的方和根或简单代数和表示。
7灵敏度：灵敏度是传感器输出量增量与输入量增量之比。
8阈值：一个传感器的输入从零开始缓慢地增加时，只有在达到某一最小值后才测得出输出变化，这个最小值就称为传感器的阈值。
9分辨率（力）：是指当一个传感器的输入从非零的任意值缓慢地增加时，只有在超过某一输入增量后输出才显示有变化， 这个输入增量称为传感器的分辨力。
有时用该值相对满量程输入值之百分比表示，则称为分辨率。
10时漂：时间漂移通常是指传感器零位随时间变化而变化的现象。
11零点温漂：通常是指传感器零位随温度变化而变化的现象 12灵敏度温漂：是指传感器灵敏度随温度变化而变化的现象。
传感器产生漂移的原因有两个方面：一是传感器自身结构参数；二是周围环境(如温度、湿度等)。
最常见的漂移是温度漂移，即周围环境温度变化而引起输出量的变化，温度漂移主要表现为温度零点漂移和温度灵敏度漂移。
13最小二乘法原理的核心思想是：校准数据与拟合直线上相应值之间的残差平方和最小。
可简述为“估计应满足残差（剩余）平方和为最小”14通常在阶跃函数作用下测定传感器动态性能的时域指标。
传感器与检测技术-复习提纲-带答案
（3）R1、R2均为应变片，批号相同，感受应变的极性 相反，且 ，其余为外接电阻，电桥输出电压为多少？
（4）由题（1）~（3）能得出什么主要结论？
解：（1） 1 R1 1 1.2
作业二
1.（1）简述热电偶中间导体定律。 （2）说明热电偶中间导体定律在工程上的意义。 2.画出热电阻传感器三线式测量电路图，并说明
采用三线制的优点。 3.测量某一质量G1=50g，误差 １=2g，测量另一
质量G2=2Kg，误差 ２=50g，问哪个质量测量效 果好，说明原因。
4. 某压力变送器的量程范围为0~6MPa，对应 的输出电流为4~20mA。求：
光生伏特效应。 18.画电路符号：光电管、光敏电阻、光敏
二极管、光敏三极管、光电池。 19.光敏电阻特性参数。 20.光敏二极管在电路中的连接状态。
21.光纤主要参数。 22.数值孔径的意义。 23.光栅传感器结构？主要部分是哪个？ 24.莫尔条纹是如何形成的？有何特点？ 25.霍尔传感器工作原理。 26.名词解释：霍尔效应。 27.制作霍尔元件的材料。 28.画电路符号：霍尔元件
1）当有金属物体紧邻该行程开关时，行程开关的输出 ___（闭合/断开）。此时按下SB1，KM线圈___（失电/ 得电），电动机___（起动/停转）。当SB2按下后，KM 线圈___，电动机___。再次按下SB1，电动机又再次 ___。
2）在电动机旋转的情况下，当金属物体远离该常开型 接近开关并大于复位距离δmax后，该行程开关的输出触 点___，KM线圈___，电动机____。
解：由题意可知，可能产生的最大绝对误差 与示值相对误差的关系为
传感器与检测技术重点知识点总结
传感器与检测技术知识总结1：传感器是能感受规定的被检测量并按照一定规律转换成可输出信号的器件或装置。
一、传感器的组成2：传感器一般由敏感元件，转换元件及基本转换电路三部分组成。
①敏感元件是直接感受被测物理量，并以确定关系输出另一物理量的元件（如弹性敏感元件将力，力矩转换为位移或应变输出）。
②转换元件是将敏感元件输出的非电量转换成电路参数（电阻，电感，电容）及电流或电压等电信号。
③基本转换电路是将该电信号转换成便于传输，处理的电量。
二、传感器的分类1、按被测量对象分类（1）内部信息传感器主要检测系统内部的位置，速度，力，力矩，温度以及异常变化。
（2）外部信息传感器主要检测系统的外部环境状态，它有相对应的接触式（触觉传感器、滑动觉传感器、压觉传感器）和非接触式（视觉传感器、超声测距、激光测距）。
2、传感器按工作机理（1）物性型传感器是利用某种性质随被测参数的变化而变化的原理制成的（主要有：光电式传感器、压电式传感器）。
（2）结构型传感器是利用物理学中场的定律和运动定律等构成的（主要有①电感式传感器；②电容式传感器；③光栅式传感器）。
3、按被测物理量分类如位移传感器用于测量位移，温度传感器用于测量温度。
4、按工作原理分类主要是有利于传感器的设计和应用。
5、按传感器能量源分类（1）无源型：不需外加电源。
而是将被测量的相关能量转换成电量输出（主要有：压电式、磁电感应式、热电式、光电式）又称能量转化型；（2）有原型：需要外加电源才能输出电量，又称能量控制型（主要有：电阻式、电容式、电感式、霍尔式）。
6、按输出信号的性质分类（1）开关型（二值型）：是“1”和“0”或开(ON)和关（OFF）；（2）模拟型：输出是与输入物理量变换相对应的连续变化的电量，其输入/输出可线性，也可非线性；（3）数字型：①计数型：又称脉冲数字型，它可以是任何一种脉冲发生器所发出的脉冲数与输入量成正比；②代码型（又称编码型）：输出的信号是数字代码，各码道的状态随输入量变化。
《传感器与检测技术》复习资料整理
第一章：传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件、产生可用信号输出的转换元件、以及相应的信号调节转换电路组成。
传感器分类见第8页自动检测系统由①传感器②信号调理③数据采集④信号处理⑤信号显示⑥信号输出⑦输入设备⑧稳压电源第二章：误差：测量结果不能准确地反映被测量的真值而存在一定的误差，这个偏差就是测量误差。
约定真值：根据国际计量委员会通过并发布的各种物理参量的定义，利用当前最先进的科学技术复现这些实物的单位基准，其值被公认为国际或国家基准，称其为约定真值。
相对真值：如果一级检测仪器（计量工具）的小于第一级检测仪器误差的1/3，则可认为前者是后者的相对真值。
误差：①绝对误差②相对误差③引用误差精度等级：仪表准确度习惯称为精度，准确度等级习惯上称为精度等级。
人为规定：取最大引用误差百分数作为检测仪器（系统）精度等级的标志，即最大引用误差去掉正负号和百分号后的数字表示精度等级。
精度等级的计算见第17页工作误差：检测仪器在额定工作下可能产生的最大误差范围，它是衡量检测仪器的最重要的质量指标之一。
误差性质的分类：系统误差随机误差粗大误差减少系统误差的方法：采用修正的方法减小横差系统误差采用交叉读书减小线性系统误差采用半周期法减小周期性系统误差粗大误差的解决办法（29页）：拉伊达准则格拉布斯准则课后题第36页第3题第三章静态特性的主要参数：①测量范围②精度等级③灵敏度④线性度⑤迟滞⑥重复性⑦分辨力⑧死区动态特性：见46页的频率特性对线性测量系统其稳态响应（输出）是与输入（激励）同频率的正弦信号。
对同一正弦输入，不同传感器或检测系统稳态响应的频率虽相同，但幅度和相位角通常不同。
第四章结构型传感器电阻式应变传感器：利用电阻应变片静应变片转换为电阻的变化，实现电测非电量的传感器。
金属材料的应变效应:金属材料在受到外力作用时，产生机械变形，导致其阻值发生变化的现象叫金属材料的应变效应。
电桥测量电路的结构的分类：直流电桥（①单臂工作电桥②双臂工作电桥③全臂工作电桥）单臂工作电桥存在非线性误差灵敏度之比：单臂：双臂：全臂= 1:2:4课后习题第113页考电阻应变第五章常用物性型传感器压电效应：当沿着一定方向施加机械力作用而产生变形时，会引起它内部正负电荷中心相对位移产生点的极化，从而导致其两个相对表面（极化面）上出现符号相反的电荷；当外力去掉后，又恢复到不带电的状态。
传感器与检测技术总结
4.电感式传感器采用差动形式原因：改善灵敏度、提高线性度
第四章电容式传感器
1.电容式传感器工作原理：有绝缘介质分开的两个平行金属板组成的平板电容器，其电容量为 ε为介电常数，ε=ε0·εr其中ε0真空介电常数，εr极板间介质相对介电常数；A为两平行极板间所覆盖的面积;d为两平行板间的距离。如果保持两个参数不变，而改变其中一个参数，就可以吧参数的变化转换为电容量的变化，通过测量电路可转换为电量输出。
3）应变片的灵敏系数k:在规定条件下通过实测来确定。
4）横向效应：将直的金属丝绕在敏感栅后，虽然长度不变，应变状态相同，但由于应变片的敏感栅的电阻变化较小，因而其灵敏度系数k较电阻丝的灵敏系数k0小，这种现象称为应变片的横向效应。
5）应变片的其他特性：①机械滞后、零漂和蠕变。②应变极限和疲劳寿命。
③最大工作电流和绝缘电阻。④动态响应特性。
2.计算公式7-3：（三个都会定律；２）参考电极定律；３）中间温度定律
4.热电阻传感器的测温原理：是利用导体的电阻值随温度变化而变化的原理进行测温的。
5.热电偶温度补偿方法：1）冰水保温瓶方式（冰点器方式）；2）恒温槽方式；3）冷端自动补偿方式（补偿电桥法）4）计算修正法。
2.压电效应：某些电介质，当沿着一定方向对其实力而是他变形时，其内部就产生极化现象，同时在他的两个表面上便产生符号相反的电荷，当外力去掉后，它又重新恢复到不带电状态，这种现象称为压电效应。
3.压电式传感器的测量电路：需要接入一个高输入阻抗的前置放大器
4.电压放大器与电荷放大器的优缺点：
1）电压放大器的优点：又很好的高频效应，有广泛的应用前景。
4.磁阻效应：当一个载流导体置于磁场中，其电阻会随磁场而变化，这种现象称为~~~。
传感器与检测技术复习重点版精选
第一章by YYZ 都是老师上课给的应该全都有了。
1.传感器是一种以一定精确度把被测量（主要是非电量）转换为与之有确定关系、便与应用的某种物理量（主要是电量）的测量装置。
2.传感器的组成：信号从敏感元件到转换元件转换电路。
3.敏感元件：它是直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。
4.转换元件：敏感元件的输出就是它的输入，它把输入转换成为电路参数。
5.转换电路：将电路参数接入转换电路，便可转换为电量输出。
6.误差的分类：系统误差（测量设备的缺陷），随机误差（满足正态分布），粗大误差。
7.系统误差：在同一条件下，多次测量同一量值时绝对值和符号保持不变，按一定规律变化的误差称为系统误差。
材料、零部件及工艺的缺陷，标准测量值，仪器刻度的标准，温度，压力会引起系统误差。
8.随机误差：绝对值和符号以不可预定的变化方式的误差。
仪表中的转动部件的间隙和摩擦，连接件的弹性形变可引起随机误差，随机误具有随机变量的一切特点。
9.粗大误差：超出规定条件下的预期的误差。
粗大误差明显歪曲测量结果，应该舍去不用。
10.精度：反映测量结果与真值接近度的值。
11.精度可分为准确度、精密度、精确度。
12.准确度：反映测量结果中系统误差的影响程度。
13.精密度：反映测量结果中随机误差的影响程度。
14.精确度：反映测量结果中系统误差和随机误差综合的影响程度，其定量特征可以用测量的不确定度（或极限误差）表示。
15.精密度高的准确度不一定高，准确度高的精密度不一定高，但精确度高，则精密度和准确度都高。
16.传感器的静态特性是指输入被测量不随时间变化，或随时间变化很缓慢时，传感器的输出与输入的关系。
17.衡量传感器静态特性的重要指标是线性度、灵敏度、迟滞、重复性、精度等。
18.线性度的计算例题：19.20.△Lmax为最大非线性绝对误差，Yfs为满量程输出。
21.传感器的线性度是指传感器的输出与输入之间的线性程度。
22.灵敏度是指传感器在稳态下的输出变化量△Y与引起次变化的输入变化量△x之比，它表征传感器对输入量变化的反映能力。
传感器与检测技术(重点知识点总结)
传感器与检测技术知识总结1：传感器是能感受规定的被检测量并按照一定规律转换成可输出信号的器件或装置。
一、传感器的组成2：传感器一般由敏感元件，转换元件及基本转换电路三部分组成。
①敏感元件是直接感受被测物理量，并以确定关系输出另一物理量的元件（如弹性敏感元件将力，力矩转换为位移或应变输出）。
②转换元件是将敏感元件输出的非电量转换成电路参数（电阻，电感，电容）及电流或电压等电信号。
③基本转换电路是将该电信号转换成便于传输，处理的电量。
二、传感器的分类1、按被测量对象分类（1）内部信息传感器主要检测系统内部的位置，速度，力，力矩，温度以及异常变化。
（2）外部信息传感器主要检测系统的外部环境状态，它有相对应的接触式（触觉传感器、滑动觉传感器、压觉传感器）和非接触式（视觉传感器、超声测距、激光测距）。
2、传感器按工作机理（1）物性型传感器是利用某种性质随被测参数的变化而变化的原理制成的（主要有：光电式传感器、压电式传感器）。
（2）结构型传感器是利用物理学中场的定律和运动定律等构成的（主要有①电感式传感器；②电容式传感器；③光栅式传感器）。
3、按被测物理量分类如位移传感器用于测量位移，温度传感器用于测量温度。
4、按工作原理分类主要是有利于传感器的设计和应用。
5、按传感器能量源分类（1）无源型：不需外加电源。
而是将被测量的相关能量转换成电量输出（主要有：压电式、磁电感应式、热电式、光电式）又称能量转化型；（2）有原型：需要外加电源才能输出电量，又称能量控制型（主要有：电阻式、电容式、电感式、霍尔式）。
6、按输出信号的性质分类（1）开关型（二值型）：是“1”和“0”或开(ON)和关（OFF）；（2）模拟型：输出是与输入物理量变换相对应的连续变化的电量，其输入/输出可线性，也可非线性；（3）数字型：①计数型：又称脉冲数字型，它可以是任何一种脉冲发生器所发出的脉冲数与输入量成正比；②代码型（又称编码型）：输出的信号是数字代码，各码道的状态随输入量变化。
汇总整理《传感器与检测技术》期末考试复习要点
第一章传感器基础L.智能物联网工程师群，免费共享100G学习资料Qq-群-号码：538435543欢迎大家加入交流经验，互相分享1检测系统由哪几部分组成? 说明各部分的作用。
答：一个完整的检测系统或检测装置通常是由传感器、测量电路和显示记录装置等几部分组成，分别完成信息获取、转换、显示和处理等功能。
当然其中还包括电源和传输通道等不可缺少的部分。
下图给出了检测系统的组成框图。
检测系统的组成框图传感器是把被测量转换成电学量的装置，显然，传感器是检测系统与被测对象直接发生联系的部件，是检测系统最重要的环节，检测系统获取信息的质量往往是由传感器的性能确定的，因为检测系统的其它环节无法添加新的检测信息并且不易消除传感器所引入的误差。
测量电路的作用是将传感器的输出信号转换成易于测量的电压或电流信号。
通常传感器输出信号是微弱的，就需要由测量电路加以放大，以满足显示记录装置的要求。
根据需要测量电路还能进行阻抗匹配、微分、积分、线性化补偿等信号处理工作。
显示记录装置是检测人员和检测系统联系的主要环节，主要作用是使人们了解被测量的大小或变化的过程。
2.传感器的型号有几部分组成，各部分有何意义?依次为主称（传感器）被测量—转换原理—序号主称——传感器，代号C；被测量——用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。
见附录表2；转换原理——用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。
见附录表3；序号——用一个阿拉伯数字标记，厂家自定，用来表征产品设计特性、性能参数、产品系列等。
若产品性能参数不变，仅在局部有改动或变动时，其序号可在原序号后面顺序地加注大写字母A、B、C等，（其中I、Q不用）。
例：应变式位移传感器： C WY-YB-20；光纤压力传感器：C Y-GQ-2。
3.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?答：测定稳压电源输出电压随负载电阻变化的情况时，最好采用微差式测量。
此时输出电压认可表示为U0，U0=U+△U，其中△U是负载电阻变化所引起的输出电压变化量，相对U来讲为一小量。
传感器与检测技术总复习精华
填空：1.传感器是把外界输入的非电信号转换成(电信号)的装置。
2.传感器是能感受规定的(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。
3.传感器一般由(敏感元件)与转换元件组成。
(敏感元件)是指传感器中能直接感受被测量的部分(转换元件)是指传感器中能将敏感元件输出量转换为适于传输和测量的电信号部分。
4.半导体应变片使用半导体材料制成，其工作原理是基于半导体材料的(压阻效应)。
5.半导体应变片与金属丝式应变片相比较优点是(灵敏系数)比金属丝高50~80倍。
6.压阻效应是指半导体材料某一轴向受到外力作用时，其(电阻率ρ)发生变化的现象。
7.电阻应变片的工作原理是基于(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。
8.金属应变片由(敏感栅)、基片、覆盖层和引线等部分组成。
9.常用的应变片可分为两类: (金属电阻应变片)和(半导体电阻应变片)。
半导体应变片工作原理是基于半导体材料的(压阻效应)。
金属电阻应变片的工作原理基于电阻的(应变效应)。
10.金属应变片有（丝式电阻应变片）、（箔式应变片）和薄膜式应变片三种。
11.弹性敏感元件及其基本特性:物体在外力作用下而改变原来尺寸或形状的现象称为(变形),而当外力去掉后物体又能完全恢复其原来的尺寸和形状，这种变形称为(弹性变形)。
12.直线电阻丝绕成敏感栅后，虽然长度相同，但应变不同，园弧部分使灵敏系数K↓下降，这种现象称为(横向效应)。
13.为了减小横向效应产生的测量误差, 现在一般多采用(箔式应变片)。
14.电阻应变片的温度补偿方法1) 应变片的自补偿法这种温度补偿法是利用自身具有温度补偿作用的应变片(称之为温度自补偿应变片)来补偿的，应变片的自补偿法有（单丝自补偿）和（双丝组合式自补偿）。
15.产生应变片温度误差的主要因素有下述两个方面。
1) (电阻温度系数)的影响2) 试件材料和电阻丝材料的(线膨胀系数不同)的影响16.写出三种能够测量加速度的传感器（ 电阻应变片式传感器 ）（电容传感器）（压电传感器）17.根据电容式传感器工作原理可以将电容传感器分成三类(变介电常数型)、变面积型和(变极距型)。
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9、精确度：简称精度，它表示传感器的输出结果与被测量的 实际值之间的符合程度，是测量值的精密程度与准确程度的
综合反映。
10、分辨力是指传感器能检出被测量的最小变化量。 11、动态特性：反映了传感器对于随时间变化的动态量的响 应特性，传感器的响应特性必须在所测频率范围内努力保持
不失真测量条件。一般地，利用光电效应、压电效应等物性
型传感器，响应时间快，工作频率范围宽。
12、环境参数：指传感器允许使用的工作温度范围以及环境 压力、环境振动和冲击等引起的环境压力误差，环境振动误 差和冲击误差。
六、传感器的标定与校准
1、标定（计量学称之为定度）是指在明确传感器输入
/ 输出
变换关系的前提下，利用某种标准器具产生已知的标准非电
量（或其它标准量）输入，确定其输出电量与其输入量之间 的过程。
第二章 位移检测传感器 1 、移可分为线位移和角位移两种，测量位移常用的方法有： 机械法，光测法，电测法。 2 、位移传感器的分类：参量型位移传感器，发电型位移传感 器，大位移传感器。 一、 参量型位移传感器 1、参量位移传感器的工作原理： 将被测物理量转化为电参数， 即电阻，电容或电感等。 2、电阻式位移传感器 的电阻值取决于材料的几何尺寸和物理 特征，即 R=p L/S
增大特性的线
改善其性能考虑的因素有： 1）损耗问题， 2）气隙边缘效 应的影响， 3）温度误差， 4）差动式电感位移 传感器的零点
剩余电压问题。
（2）互感式位移传感器（测量范围最大） ：将被测位移量 的变化转换成互感系数的变化，基本结构原理与常用变压器 类似，故称为变压器式位移传感器。
（3）涡流式位移传感器： 利用电涡流效应将被测量变换为 传感器线圈阻抗 Z 变化的一种装置。只要分为高频反射和低 频透射两类。 二、 发电型位移传感器 1、发电型位移传感器（压电位移传感器）是将被测物理量转 换为电源性参量。 2、压电式位移传感器的基本工作原理是将位移量转换为力的 变化，然后利用压电效应将力的变化转换为点信号。 三、 大位移传感器 1、磁栅式位移传感器是根据用途可分为长磁栅和圆磁栅位移 传感器， 分别用于测量线位移和角位移。 磁头分动态和静态。 2、当磁头不动时， 输出绕组输出一等幅的正弦或余弦电压信 号，其频率仍为励磁电压的频率，其幅值与磁头所处的位置 关系。当磁头运动时，幅值随磁尺上的剩磁影响而变化。 4、光栅式位移传感器有测量线位移的长光栅和测量角位移的 圆光栅。其性质：光栅移动方向与莫尔条纹移动方向垂直。 5、两块光栅作为一个标尺光栅 （不动的）和一个指示光栅 （动 的），标尺光栅是一个长条形光栅， 光栅长度由所需量程决定。 6、莫尔条纹的性质：①当两个光栅沿刻线垂直方向相对移动 时，莫尔条纹相对栅外不动点沿着近似垂直的运动方向移动， 光栅移动一个栅距 W ，莫尔条纹移动一个条纹间距 B；②光
传感器与检测技术复习总结
l.检测系统由哪几部分组成? 说明各部分的作用。
答：一个完整的检测系统或检测装置通常是由传感器、测量电路和显示记录装置等几部分组成，分别完成信息获取、转换、显示和处理等功能。
当然其中还包括电源和传输通道等不可缺少的部分。
传感器与检测技术是研究自动检测系统中的信息提取，信息转换和信息处理的理论和技术为主要内容的一门应用技术学科。
2 ．什么是传感器？它由哪几个部分组成？分别起到什么作用？解：传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置，能完成检测任务；传感器由敏感元件，转换元件，转换电路组成。
敏感元件是直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的物理量；转换元件把敏感元件的输出作为它的输入，转换成电路参量；上述电路参数接入基本转换电路，便可转换成电量输出。
3 ．简述正、逆压电效应。
解：某些电介质在沿一定的方向受到外力的作用变形时，由于内部极化现象同时在两个表面上产生符号相反的电荷，当外力去掉后，恢复到不带电的状态；而当作用力方向改变时，电荷的极性随着改变。
晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。
这种现象称为正压电效应。
反之，如对晶体施加一定变电场，晶体本身将产生机械变形，外电场撤离，变形也随之消失，称为逆压电效应。
4．简述电压放大器和电荷放大器的优缺点。
解：电压放大器的应用具有一定的应用限制，压电式传感器在与电压放大器配合使用时，连接电缆不能太长。
优点：微型电压放大电路可以和传感器做成一体，这样这一问题就可以得到克服，使它具有广泛的应用前景。
缺点：电缆长，电缆电容 C c 就大，电缆电容增大必然使传感器的电压灵敏度降低。
电荷放大器的优点：输出电压U o 与电缆电容 C c 无关，且与Q 成正比，这是电荷放大器的最大特点。
但电荷放大器的缺点：价格比电压放大器高，电路较复杂，调整也较困难。
要注意的是，在实际应用中，电压放大器和电荷放大器都应加过载放大保护电路，否则在传感器过载时，会产生过高的输出电压。
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填空：1.传感器是把外界输入的非电信号转换成(电信号)的装置。
2.传感器是能感受规定的(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。
3.传感器一般由(敏感元件)与转换元件组成。
(敏感元件)是指传感器中能直接感受被测量的部分(转换元件)是指传感器中能将敏感元件输出量转换为适于传输和测量的电信号部分。
4.半导体应变片使用半导体材料制成，其工作原理是基于半导体材料的(压阻效应)。
5.半导体应变片与金属丝式应变片相比较优点是(灵敏系数)比金属丝高50~80倍。
6.压阻效应是指半导体材料某一轴向受到外力作用时，其(电阻率ρ)发生变化的现象。
7.电阻应变片的工作原理是基于(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。
8.金属应变片由(敏感栅)、基片、覆盖层和引线等部分组成。
9.常用的应变片可分为两类:(金属电阻应变片)和(半导体电阻应变片)。
半导体应变片工作原理是基于半导体材料的(压阻效应)。
金属电阻应变片的工作原理基于电阻的(应变效应)。
10.金属应变片有（丝式电阻应变片）、（箔式应变片）和薄膜式应变片三种。
11.弹性敏感元件及其基本特性:物体在外力作用下而改变原来尺寸或形状的现象称为(变形),而当外力去掉后物体又能完全恢复其原来的尺寸和形状，这种变形称为(弹性变形)。
12.直线电阻丝绕成敏感栅后，虽然长度相同，但应变不同，园弧部分使灵敏系数K↓下降，这种现象称为(横向效应)。
13.为了减小横向效应产生的测量误差,现在一般多采用(箔式应变片)。
14.电阻应变片的温度补偿方法1)应变片的自补偿法这种温度补偿法是利用自身具有温度补偿作用的应变片(称之为温度自补偿应变片)来补偿的，应变片的自补偿法有（单丝自补偿）和（双丝组合式自补偿）。
15.产生应变片温度误差的主要因素有下述两个方面。
1)(电阻温度系数)的影响2)试件材料和电阻丝材料的(线膨胀系数不同)的影响16.写出三种能够测量加速度的传感器（电阻应变片式传感器）（电容传感器）（压电传感器）17.根据电容式传感器工作原理可以将电容传感器分成三类(变介电常数型)、变面积型和(变极距型)。
18.电容传感器测量液位时的电容值c 与(液位高度h 成线性)关系，所以可以用作液位传感器 19.交、直流电桥的平衡条件是什么？R1R4=R2R34321R R R R判断：金属电阻应变片的敏感栅有丝式、箔式和薄膜式三种。
其中丝式电阻应变片的优点是散热条件好,允许通过的电流较大,可制成各种所需的形状,便于批量生产。
（X ）2.单臂电桥，顾名思义就是只有一个应变片的测量电路就是单臂桥，相反就不是单臂（×）3.直流电桥平衡条件是其相邻两臂电阻的比值应相等。
(√)4.电容传感器因为极板间添加的是绝缘物质所以不能测量导电性液体(）5.压电陶瓷与天然晶体是具有相同性质的压电效应的压电材料。
(×)6.压电陶瓷极化后才具有压电特性，未极化时是非压电体。
（√）选择：1.演示位移传感器的工作原理如右图示，物体M 在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆p ，通过电压表显示的数据，来反映物体位移的大小x 。
假设电压表是理想的，则下列说法正确的是()A 物体M 运动时，电源内的电流会发生变化B 物体M 运动时，电压表的示数会发生变化C 物体M 不动时，电路中没有电流D 物体M 不动时，电压表没有示数2.下列不属于按输出信号分类的传感器是？(B)A 开关型传感器B 能量转换型传感器C 模拟型传感器D 数字型传感器3、应变测量中，希望灵敏度高、线性好、有温度自补偿功能，应选择以下哪种类型的测量转换电路。
(C)A.单臂半桥B.双臂半桥C.差动全桥D.有温度补偿的单臂桥4、按照工作应变片的个数分类的是？(C)A.直流电桥B.对称桥C.差动全桥D.电源对称桥5.通常用应变式传感器测量（C）。
A温度??B密度??C?加速度??D?电阻6.测量温度不可用传感器（B）。
A.?热电阻?B.?热电偶?C.?电阻应变片??D.热敏电阻7.下列属于按被测量分类的传感器是？（D）A温度补偿应变片B压电传感器C模拟传感器D重量传感器8.下列加速度传感器的那个部分是敏感元件？其中，1是等强度梁2是质量块3外壳4应变片(A)21431—等强度梁；2—质量块；3—壳体；4—电阻应变敏感元体和云母片的相对介电常数是空气的7倍，其击穿电压不小于1000kV/mm，而空气仅为3kV/mm。
因此有了云母片，极板间起始距离可大大减小。
一般变极板间距离电容式传感器的起始电容在20~100pF之间，极板间距离在25~200μm的范围内。
最大位移应小于间距的(B1/10)，故在微位移测量中应用最广。
210.在压电片的x方向施加压力时，以下选项正确的是（A）A在X轴的正方向出现正电荷；B在X轴的正方向出现负电荷；C在Y轴的正方向出现正电荷D在Y轴的正方向出现正电荷11.那些材料适合做霍尔元件？（C）A绝缘材料B金属材料CN型半导体DP型半导体大题：1.应当指出，若要实现完全补偿，上述分析过程必须满足以下4个条件：①在应变片工作过程中，保证R3=R4②R1和RB两个应变片应具有相同的电阻温度系数α、线膨胀系数β、应变灵敏度系数K和初始电阻值R0。
③粘贴补偿片的补偿块材料和粘贴工作片的被测试件材料必须一样，两者线膨胀系数相同。
④两应变片应处于同一温度场。
2.金属电阻应变片的材料对电阻丝(敏感栅)材料应有如下要求：①灵敏系数大，且在相当大的应变范围内保持常数；②ρ值大，即在同样长度、同样横截面积的电阻丝中具有较大的电阻值；③电阻温度系数小，否则因环境温度变化也会改变其阻值；④与铜线的焊接性能好，与其它金属的接触电势小；⑤机械强度高，具有优良的机械加工性能。
3.电阻应变片的测量电路测量电路的分类:按工作应变片个数来分:1）、单臂电桥2）、双臂电桥（差动半桥）3）、全桥（差动全桥）讨论：单臂电桥、双臂电桥、全桥谁的灵敏度最高？1.测量电路的灵敏度---单臂电桥当R1=R2=R3=R4时，电桥电压灵敏度最高，此时有：4411EK R R E U U o =∆=测量电路的灵敏度----双臂电桥（差动半桥）当R1=R2=R3=R4时，电桥电压灵敏度最高，此时有：测量电路的灵敏度----全桥（差动全桥）当R1=R2=R3=R4时，电桥电压灵敏度最高，此时有：E K R R E U U o =∆=114.克服非线性误差方法：差动测量电路为了减小和克服非线性误差，常采用差动电桥如图所示，在试件上安装两个工作应变片，一个受拉应变，一个受压应变，接入电桥相邻桥臂，称为半桥差动电路，如图（a ）所示。
（a ）半桥差动电桥(b)全桥差动电桥5、应变片的温度误差由于测量现场环境温度的改变而给测量带来的附加误差，称为应变片的温度误差。
产生应变片温度误差的主要因素有下述两个方面。
产生温度误差的原因:1)电阻温度系数的影响2)试件材料和电阻丝材料的线膨胀系数不同的影响1.电阻应变片的温度补偿方法:1)应变片的自补偿法:应变片的自补偿法有(单丝自补偿）和（双丝组合式自补偿）2)桥路补偿法（线路补偿）6.对于应变片式传感器单臂桥测量电路进行温度补偿时，若要实现完全补偿，必须满足的条件是？①在应变片工作过程中，保证R3=R4②R1和RB 两个应变片应具有相同的电阻温度系数α、线膨胀系数β、应变灵敏度系数K 和初始电阻值R0。
③粘贴补偿片的补偿块材料和粘贴工作片的被测试件材料必须一样，两者线膨胀系数相同。
④两应变片应处于同一温度场。
7.今有一悬臂梁，在其中上部上、下两面各贴两片应变片，组成全桥，如下图所示。
该梁在其悬臂梁一端受一向下力F=，试求此时这四个应变片的电阻值。
已知：应变片灵敏系数K=；应变片空载电阻R0=120Ω。
8.电容式传感器的工作原理和结构平板电容器,由绝缘介质分开的两个平行金属板组成的平板电容器，如果不考虑(边缘)效应，其电容量为:d S C ε= 9.变介电常数型电容传感器概述:测量液位高度DdHh εε1结构简单，没有可动部分，电容值c 与液位高度h(成线性关系)1.变面积型电容式传感器2.当动极板沿长度方向平移Δx 时，电容相对变化量为a x C C ∆=∆0这种形式的传感器其电容量C 与(水平位移Δx)呈线性关系。
1.变面积型电容式传感器--------角位移型 动极板θ定极板可以看出，传感器的电容量C 与(角位移θ)呈线性关系。
1.εgd d ε01.变极距型电容传感器为了提高灵敏度,应减小起始间隙d0，但(非线性误差)却随着d0的减小而增大。
1.怎样减少非线性误差？在实际应用中，为了提高灵敏度，减小非线性误差，大都采用（差动式结构）。
1.差动测量法灵敏度得到一倍的改善002C d C d ∆∆≈001C d C d ∆∆≈ 线性度得到改善20100%d d δ⎛⎫∆=⨯ ⎪⎝⎭0100%d d δ∆=⨯1.测量电路电容传感器的等效电路(自学)减小误差的方法：1）减小温度、湿度等变化所产生的误差，保证绝缘材料的绝缘性能2）消除和减小边缘效应（p83）3）消除和减小寄生电容的影响（p83）1.对于变极距型电容传感器采用运算放大器测量电路时的输出电压与(极板间距离d)成线性关系。
1.压电元件受力后,(表面电荷与外力成正比关系)1.(压电陶瓷制作传感器灵敏度比压电晶体高)1.?压电陶瓷是人工制造的多晶体压电材料，材料的内部晶粒有许多自发极化的（电畴），他有一定的极化方向。
逆压电效应1.??压电效应是可逆的在介质极化的方向施加电场时，电介质会产生形变，将电能转化成机械能，这种现象称（逆压电效应）.2.所以压电元件可以将机械能——转化成（电能）也可以将电能——转化成机械能。
?????压电元件 机械能电能1.涡流效应原理：闭合铁芯（或一大块导体）处于交变磁场中，交变的（磁通量）使闭合铁芯（或一大块导体）中产生感应电流，形成（涡电流。
2.假如铁芯（或导体）是纯铁（纯金属）的，则由于电阻很小，产生的涡电流很大，电流的（热效应）可以是铁（或金属）的温度达到很高的，甚至是铁（或金属）的熔点，使铁熔化。
3.导体的外周长越长，交变磁场的（频率越高），涡流就越大1.●发射线圈ω1和接收线圈ω2分别放在被测材料G的上下●低频(音频范围)电压e1加到线圈ω1的两端后,在周围空间产生一交变磁场,并在被测材料G中产生涡流,此涡流损耗了部分能量,使贯穿ω2的磁力线减少,从而使ω2产生的感应电势e2减小。
●e2的大小与G的厚度及材料性质有关,实验与理论证明,e2随材料厚度h增加按负指数规律减小。
1.概述磁电式传感器是通过磁电作用将被测量（如：振动、位移、转速）转换成（电信号）的一种传感器。
常用的有磁电感应式传感器、霍尔式传感器。