4_3传感器与检测技术
传感器与检测技术习题库
传感器与检测技术习题库一、单选题（共100题，每题1分，共100分）1、变压器式压力传感器属于（）A、电阻式传感器B、电感式传感器C、电容式传感器D、压电式传感器正确答案：B2、热敏电阻式湿敏元件能够直接检测（）A、相对湿度B、绝对湿度C、温度差D、温度正确答案：B3、视觉传感器的光电转换部的主要作用是（）A、将光学图像信号转换成电信号B、抽取有效信号C、将二维图像信号转换为时间序列一维信号D、聚成光学图像信号正确答案：A4、为了提高节流式流量传感器的测量精度，国家标准规定：在节流装置的前、后均应A、5 D和l0 DB、10 D和5 DC、10 D和20DD、20D和l0 D正确答案：B5、属于传感器频域动态特性指标的是（）A、响应时间B、稳定时间C、相位延迟D、超调量正确答案：C6、电涡流式位移传感器,是将被测量的变化量变换为线圈的( )A、电容变化量B、电感变化量C、电阻变量D、阻抗变化量正确答案：D7、红外光导摄像管图像传感器中的敏感元件将所感受到的红外线变为电信号，这一过A、电磁效应B、热电效应C、磁电效应D、光电效应正确答案：B8、电阻应变式测力传感器,将力直接作用于（）A、应变元件B、弹性元件C、测量放大电路D、电桥电路正确答案：B9、下列指标中,属于传感器静态特性指标的是( )A、幅值增益B、测量范围C、响应时间D、时间常数正确答案：B10、在超声无损检测中，超声波的频率一般不低予（）A、30kHzB、10kHzC、40kHzD、20kHz正确答案：D11、视觉传感器多为固体半导体摄像机，其摄像元件为（）A、电阻耦合器件B、电荷耦合器件C、电感耦合器件D、电压耦合器件正确答案：B12、当某些晶体沿一定方向受外力作用而变形时,其相应的两个相对表面产生极性相反的电荷,而去掉外力时电荷消失,这种现象称为（）A、电阻效应B、霍尔效应C、压电效应D、应变效应正确答案：C13、热电偶式温度传感器的T端称为参考端,又称( )A、高温端B、工作端C、冷端D、热端正确答案：C14、信号的幅值谱表示的是各频率分量的（）A、幅值与初相位的对应关系B、幅值和初相位与频率的对应关系C、初相位与频率的对应关系D、幅值与频率的对应关系正确答案：D15、金属振梁型压电陀螺工作时，换能元件应用了( )A、正压电效应B、正压电效应和逆压电效应C、逆压电效应D、应变效应正确答案：B16、下列测力传感器的类型中，属于发电型的是（）A、电感型B、应变型C、电容型D、压磁型正确答案：D17、在四倍细分的光栅位移传感器中，根据两路信号的相位差辨别方向时，相位差值不能是（）。
02203传感器与检测技术(实践)复习资料
《02203传感器与检测技术（实践）》复习资料一、单项选择题 (本大题共5小题，每小题4分，共20分)1．按工作原理分类，下列传感器属于利用弹性体变形位移输出实现测量的是（）A．陀螺式传感器 B．电容式传感器C．压电式传感器 D．压阻式传感器2．数字信号的特征是（）A．时间上离散、幅值上连续 B．时间上连续、幅值上连续C．时间上离散、幅值上离散 D．时间上连续、幅值上离散3．对压电式传感器配用的前置放大器的输入阻抗值（）A．无要求 B．要很小C．要适中 D．要很大4．热电偶式温度传感器的工作原理是基于（）A．P—N结特性 B．热幅射特性C．热电动势特性 D．热电阻特性5．湿敏元件和用湿敏材料吸收空气中的水份而改变自身的（）A．热电动势 B．电阻值C．磁导率 D．电感值二、填空题 (本大题共5小题，每小题4分。
共20分)1．在相同工作条件下，对同一被测量进行了多次连续测量，所得结果的分散范围较小。
这表明所选用传感器的_______较好。
2．在时域内，研究传感检测系统的动态特性时，常用_______信号作为激励。
3．电位计式位移传感器的电压灵敏度与电位计的电源电压和电位计电阻元件的_______有关。
4．电阻应变片的电阻相对变化率不仅与应变灵敏系数成正比，而且与_______成正比。
5．利用莫尔条纹效应可以制成 ________式位移传感器。
三、问答题 (本大题共3小题，每小题8分，共24分)1．用框图表示传感器的组成原理，并简要说明各部分的作用。
2．采用热电偶测量温度时，为什么要对参考端温度进行处理?常用的方法有哪些? 3.涡流式位移传感器的涡流大小与哪些参数有关？四、计算题（本大题共2小题，每小题12分，共24分）1.压电式加速度传感器与电荷放大器连接，电荷放大器又与一函数记录仪连接。
己知传感器的灵敏度k1=2×10-10C/g(g为重力加速度)，电荷放大器的反馈电容Cf=0.002uF，被测加速度α=0.3g。
《传感器与检测技术》试题4
《传感器与检测技术》试题4一、填空题（10题）1、检测仪表中常用测试方法有直接比较测量法、微差法和零位法。
2、霍尔传感器的霍尔电势U H为KH IB 若改变I 或 B 就能得到变化的霍尔电势。
3、光电式传感器主要用于测量转速、工件尺寸、位移、压力、工件表面质量。
4、压电传感器是一种典型的自发电式传感器。
它以某些电介质的压电效应为基础，在外力作用下，在电介质的表面产生电荷，从而实现非电量的电测转换。
5、热电偶产生的热电势一般由接触电势和温差电势组成。
6、光电式传感器是利用光敏元件将光信号转换为电流信号的装置。
7、霍尔传感器是利用霍尔效应原理制成的传感器，主要用来测量磁场的大小。
8、电容式传感器有变面积式、变间隙式和变介质式三种。
9、当输入端加电流I，并在元件平面法线方向加磁感强度为B的磁场，那么在垂直于电流和磁场方向上将产生电动势，这种现象就是霍尔效应。
10、电容式传感器中，变介电常数式多用于液位或片状材料厚度的测量。
二、单选择（20题）1.传感器的动态标定是为了确定传感器的动态特性参数，下列不属于传感器的动态特性参数的是( A )。
A.灵敏度B.时间常数C.阻尼比D.固有频率2.在标定传感器时，所用的测量仪器的精度至少应与要标定的传感器的精( B) 。
A.高两个等级B.高一个等级C.有相同的等级D.低一个等级3.电阻应变式传感器的特点( D )。
1)精度高，测量范围广2)使用寿命长，性能稳定可靠3)结构简单，体积小，重量轻4)频率响应较好，既可用于静态测量又可用于动态测量5)价格低廉，品种多样，便于选择和大量使用A.2) 3)B.3) 4)C.4) 5)D.2) 3) 4) 5)4.在电阻应变片的桥式测量电路中，要提高灵敏度应采用( C )。
A.臂电桥电路B.双臂电桥(半桥) 电路C.全桥电路D.要是电桥电路都可以5.下列关于差动变压器的叙述不正确的是（B）。
A.差动变压器是把被测量的非电量转换成线圈互感量的变化。
传感器与检测技术习题及答案
传感器与检测技术习题及答案传感器与检测技术自测练习题1一、填空1．传感器的灵敏度是指稳态标准条件下，输出与输入的比值。
对线性传感器来说，其灵敏度是。
2．铂热电阻的纯度通常用比表示。
3．减少螺线管式差动变压器传感器零点残余电压最有效的办法是尽可能保证传感器、的相互对称（任填两个）。
4．利用涡流式传感器测量位移时，为了得到较好的线性度和较高的灵敏度，应该让的距离大大小于。
5．空气介质变间隙式电容传感器中，提高其灵敏度和减少非线性误差是矛盾的，为此实际中大都采用式电容传感器。
6．传感器的动态特性是指传感器测量时，其对的响应特性。
7．用热电阻测温时，它在桥路中有不同的接法。
工业测量中通常采用制接法。
8．金属电阻应变片敏感栅的形式和材料很多，其形式以式用的多，材料以用的最广泛。
9．单线圈螺线管式电感传感器对比闭磁路变隙式电感传感器的优点是大、好、结构简单和便于操作。
10．螺线管式差动变压器传感器中，零点残余电压是评定差动变压器性能的主要指标之一。
它的存在造成传感器在附近灵敏度降低、测量大等。
11．机械弹性敏感元件的灵敏度是指作用下产生的。
灵敏度大，表明弹性元件刚度。
12．电阻应变片中，电阻丝敏感栅的灵敏系数小于其电阻丝的灵敏系数的现象，称为应变片的。
13．闭磁路变隙式电感传感器主要由线圈、及铁芯组成。
14．把被测非电量的变化转换成线圈互感变化的互感式传感器是根据的基本原理制成的，其次级绕组都用形式连接，所以又叫差动变压器式传感器。
15．对于高频反射式电涡流传感器来说，为了使其具有较高的度，不产生电涡流的透射损耗，要求被测特必须达到一定的度。
16．电容式传感器中，变间隙式一般用来测量的位移。
17．传感器的基本特性通常用其和来描述。
当传感器变换的被测量处于动态时，测得的输出—输入关系，称为。
18．闭磁路变间隙式电感传感器工作时，衔铁与被测物体连接，当被测物体移动时，引起磁路中气隙磁阻发生相应变化，从而导致线圈的变化。
检测技术与自动化仪表课程设计指导书
《传感器与检测技术》课程设计一．课程设计目的课程设计的目的是使学生能够将《传感器与检测技术》课程的内容有机的联系起来，形成系统的概念，培养学生综合应用知识的能力，掌握智能检测（或仪表）系统设计的基本思想和方法。
二．设计方法（一）智能化测量控制仪表的总体设计在设计一台智能化测量控制仪表时，首先要进行仪表的总体设计。
在课程设计中要考虑以下两点。
1．从整体到局部(自顶向下)的设计原则开始时，根据仪表功能和设计要求提出仪表设计的总任务，分别并绘制硬件和软件总框图，然后将总任务分解成一批可以独立表征的子任务，这些子任务再向下分，直到每个低级的子任务足够的简单，可以直接而且容易实现为止。
这些低级子任务可用模块化的方法来实现，有些子任务可以采用某些通用化的模块（模件）实现。
2．经济性要求为了获得较高的性能价格比，设计仪表时不应盲目地追求复杂高级的方案。
在满足性能指标的前提下，应尽可能采用简单的方案，因为方案简单意味着元器件少，可靠性高，从而也比较经济。
在进行实际的产品设计时，还应考虑仪表的可靠性要求、操作和维护的要求等。
（二）智能化测量控制仪表的硬件电路设计1．单片机芯片的选择课题中指定在MCS-51系列单片机中选择机种。
选择时，应考虑单片机的时钟频率、内部程序存储器和数据存储器容量、片内功能部件，以及相关的技术支持等因素。
2．存储器设计如果仪表中所涉及的程序或者数据量使单片机内部存储器难以满足要求时，应设计片外存储器。
3．输入/输出接口的设计单片机从测量环节或者说前向通道（包括A/D转换器和输入电路）输入测量信息、从键盘输入仪表需要的各种数据和信息（如功能选择，量程范围、阈值等）以及向显示器输出测量结果、仪表的工作状态（如报警信息）都需要通过接口电路实现，因此要设计相应的接口电路。
4．测量部分的设计测量部分通常由两大部分组成，即模拟测量部分和A/D转换器。
模拟测量部分如传感器、传感器测量电路、信号放大电路、滤波电路以及其它的信号调理电路都是一些独立的模块或组件，如果已有相应的模块芯片出售，设计时只要选用合适（符合技术要求）的芯片即可；如果没有相应的模块供应，则在设计时要根据仪表的技术指标，自行设计这些组件。
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。
传感器与检测技术题库及答案
《传感器与检测技术》答案一、名词解释1.传感器传感器是指能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的元件或装置。
2.转换元件转换元件就是敏感元件的输入转换成电参量输出。
3.敏感元件敏感元件是指传感器中能直接感受被测量的变化，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。
4.测量测量是借助专门的技术和仪表设备，采用一定的方法去的某一客观事物定量数据资料的认识过程。
5.检测检测是利用各种物理.化学效应.选择合适的方法与装置，将生产.科研.生活等各方面的有关信息通过检查与测量的方法赋予定性与定量结果的过程。
6.灵敏度灵敏度是指传感器输出量的增量与引起输出量增量的输入量的增量的比值。
7.测量方法测量所采用的方法。
8.测量误差测量值与被测量的真值之间产生的差异。
9.分辨力分辨力是指传感器能检测到输入量最小变化量的能力。
10.绝对误差绝对误差是指被测量的测量值与被测量的真值之间的差值。
11.满度相对误差满度相对误差γm用绝对误差Δ与仪器满量程Am的百分比表示。
12.标称相对误差标称相对误差γx用绝对误差Δ与测量值Ax的百分比表示。
13.系统误差在相同条件下，多次重复测量同一被测量时，其测量误差的大小和符号保持不变，或在条件改变时，误差按某一确定的规律变化，这种测量误差称为系统误差。
14.随机误差当多次重复测量同一被测量时，若测量误差的大小和符号均以不可预知的方式变化，则该误差称为随机误差。
15.粗大误差明显偏离真值的误差称为粗大误差，也称为过失误差。
16.静态误差当被测量不随时间变化时所产生的误差称为静态误差。
17.动态误差当被测量随时间迅速变化时，系统的输出量在时间上不能与被测量的变化精确吻合，这种误差称为动态误差。
18.直接测量直接测量法是指在使用仪表或传感器进行测量时，不需要经过任何运算就能直接从仪表或传感器上读出测量结果的方法。
19.间接测量间接测量法是指用直接测量法测得与被测量有确切函数关系的一些物理量，通过计算求得被测量的方法。
传感器与检测技术技术实验报告
天津广播电视大学武清分校《传感器与测试技术》实验报告姓名：学号：班级: 13春机械本实验一：电涡流式传感器实验一、实验目的1、了解电涡流传感器的实际应用。
2、了解电涡流传感器在静态测量中的应用。
3、了解电涡流传感器的结构、原理、工作特性。
4、通过实验掌握用电涡流传感器测量振幅的原理和方法。
5、通过实验说明不同的涡流感应材料对电涡流传感器特性的影响。
二、实验电路图及原理：图(1)电涡流式传感器由平面线圈和金属涡流片组成，当线圈中通以高频交变电流后，与其平行的金属片上感应产生电涡流，电涡流的大小影响线圈的阻抗Z，而涡流的大小与金属涡流片的电阻率、导磁率、厚度、温度以及与线圈的距离X有关。
当平面线圈、被测体（涡流片）、激励源已确定，并保持环境温度不变，阻抗Z只与X距离有关。
将阻抗变化经涡流变换器变换成电压V输出，则输出电压是距离X的单值函数。
三、实验所需部件：测微头、示波器、电压表、电涡流线圈、金属涡流片、电涡流变换器、三种金属涡流片。
四、实验步骤：1．按图连线，差动放大器调零，将电涡流传感器对准金属圆盘。
2．旋转测微器旋钮移动振动台，使电涡流传感器与金属片接触，此时涡流变换器的输出电压为零，由此开始向上旋转测微器旋钮，每隔0.5mm用电压表读取变换器的输出电压，将数据填入表1。
3．分别将铜片和铝片代替铁片，重复2的实验结果分别填入表2和表3。
4．将电涡流传感器连支架移到金属转盘上方，调整到其端面距盘面～1.0mm处，注意保持其端面与盘面的平行，不可碰擦。
5．涡流变换器的输出端与数字频率表相连，开启电机，调节转速，则电机转速可由下式得到：电机转速＝频率表显示值/金属转盘等分值×2 （本实验中等分值为4）五、实验数据及分析:表1 电涡流传感器对铁片的输出特性表3 电涡流传感器对铝片的输出特性实验二：电阻应变式传感器实验一．实验目的1、熟悉电阻应变式传感器在位移测量中的应用。
2、比较半导体应变式传感器和金属电阻应变式传感器的灵敏度。
传感器及检测技术教案全
传感器及检测技术教案（一）一、教学目标1. 让学生了解传感器的定义、作用和分类。
2. 使学生掌握常见传感器的原理与应用。
3. 培养学生运用传感器进行检测技术的实际操作能力。
二、教学内容1. 传感器的定义与作用2. 传感器的分类3. 常见传感器的原理与应用4. 传感器的基本特性5. 传感器的选用与安装三、教学重点与难点1. 教学重点：传感器的定义、作用、分类；常见传感器的原理与应用。
2. 教学难点：传感器的基本特性；传感器的选用与安装。
四、教学方法1. 采用讲授法讲解传感器的定义、作用、分类和常见传感器的原理与应用。
2. 采用案例分析法分析实际应用中的传感器案例，帮助学生更好地理解传感器的工作原理和应用。
3. 采用实践操作法，让学生动手安装和选用传感器，提高学生的实际操作能力。
五、教学过程1. 导入：介绍传感器在现代科技领域的重要性和广泛应用，激发学生的学习兴趣。
2. 新课讲解：讲解传感器的定义、作用、分类，以及常见传感器的原理与应用。
3. 案例分析：分析实际应用中的传感器案例，加深学生对传感器工作原理和应用的理解。
4. 实践操作：安排学生进行传感器选用与安装的实践操作，提高学生的实际操作能力。
6. 作业布置：布置相关练习题，巩固所学知识。
传感器及检测技术教案（二）一、教学目标1. 让学生了解传感器的基本特性。
2. 使学生掌握传感器的校准方法。
3. 培养学生运用传感器进行检测技术的实际操作能力。
二、教学内容1. 传感器的基本特性2. 传感器的校准方法3. 传感器的故障诊断与维修4. 传感器的误差分析5. 传感器的数据处理与显示三、教学重点与难点1. 教学重点：传感器的基本特性；传感器的校准方法。
2. 教学难点：传感器的故障诊断与维修；传感器的误差分析；传感器的数据处理与显示。
四、教学方法1. 采用讲授法讲解传感器的基本特性和校准方法。
2. 采用案例分析法分析实际应用中的传感器故障案例，帮助学生掌握传感器的故障诊断与维修方法。
2021年4月传感器与检测技术自考真题答案
2021年4月传感器与检测技术自考真题答案1．属于传感器动态特性指标的是（D）A重复性B线性度C灵敏度D固有频率2误差分类，下列不属于的是（B）A系统误差B绝对误差C随机误差D粗大误差3、非线性度是表示校准（B）的程度。
A、接近真值B、偏离拟合直线C、正反行程不重合D、重复性4、传感器的组成成分中，直接感受被侧物理量的是（B）A、转换元件B、敏感元件C、转换电路D、放大电路5、传感器的灵敏度高，表示该传感器（C）A工作频率宽B线性范围宽C单位输入量引起的输出量大D允许输入量大6下列不属于按传感器的工作原理进行分类的传感器是（B）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7传感器主要完成两个方面的功能：检测和（D）A测量B感知C信号调节D转换8回程误差表明的是在（C）期间输出输入特性曲线不重合的程度A多次测量B同次测量C正反行程D不同测量9、仪表的精度等级是用仪表的（C）来表示的。
A相对误差B绝对误差C引用误差D粗大误差二、判断1.在同一测量条件下，多次测量被测量时，绝对值和符号保持不变，或在改变条件时，按一定规律变化的误差称为系统误差。
（√）2系统误差可消除，那么随机误差也可消除。
（×）3对于具体的测量，精密度高的准确度不一定高，准确度高的精密度不一定高，所以精确度高的准确度不一定高（×）4平均值就是真值。
（×）5在n次等精度测量中，算术平均值的标准差为单次测量的1/n。
（×）6.线性度就是非线性误差.（×）7.传感器由被测量，敏感元件，转换元件，信号调理转换电路，输出电源组成.（√）8.传感器的被测量一定就是非电量（×）9.测量不确定度是随机误差与系统误差的综合。
（√）10传感器（或测试仪表）在第一次使用前和长时间使用后需要进行标定工作，是为了确定传感器静态特性指标和动态特性参数（√）二、简答题：（50分）1、什么是传感器动态特性和静态特性，简述在什么频域条件下只研究静态特性就能够满足通常的需要，而在什么频域条件下一般要研究传感器的动态特性？答：传感器的动态特性是指当输入量随时间变化时传感器的输入—输出特性。
传感器与检测技术
传感器与检测技术简介传感器是现代科学技术领域中一种重要的设备，可以将各种物理量、化学量或生物量转化为可测量的电信号或其他形式的输出信号。
传感器与检测技术的发展在各个领域具有广泛的应用，在科学研究、工业生产、医疗保健、环境监测等方面都发挥着重要的作用。
本文将介绍传感器的基本原理、常见的传感器类型以及传感器在各个领域中的应用。
一、传感器的基本原理传感器是基于特定物理、化学或生物效应的设备，通过与目标物的相互作用来测量目标物的性质或状态。
传感器的基本原理可以分为以下几种：1. 电阻式传感器电阻式传感器利用材料的电阻随物理量或环境变化而变化的特性，将物理量转换为电阻值，进而测量目标物的状态。
常见的电阻式传感器有温度传感器、湿度传感器等。
2. 压力传感器压力传感器利用材料的机械性能随压力变化而变化的特性，将压力转换为电信号输出。
压力传感器广泛应用于工业自动化控制、汽车制造和航空航天等领域。
3. 光学传感器光学传感器利用光的性质来测量目标物的性质或状态。
光学传感器可以测量光的强度、颜色、光的散射等参数。
在医疗保健领域，光学传感器被用于血氧测量、眼底成像等应用。
4. 生物传感器生物传感器利用生物体或生物分子的特性来检测和测量目标物的性质或状态。
生物传感器在医疗诊断、食品安全检测等领域有着广泛的应用。
二、常见的传感器类型根据传感器的工作原理和应用领域的不同，可以将传感器分为以下几种类型：1. 温度传感器温度传感器是一种将温度转换为电信号的传感器。
常见的温度传感器有热电偶、热电阻和半导体温度传感器。
2. 压力传感器压力传感器用于测量气体或液体的压力。
根据测量范围和原理的不同，压力传感器可以分为压阻式传感器、压电式传感器和电容式传感器等。
3. 湿度传感器湿度传感器用于测量空气中的湿度。
常见的湿度传感器有电容式湿度传感器、电阻式湿度传感器和表面张力式湿度传感器。
4. 光学传感器光学传感器利用光的特性来测量目标物的性质或状态。
《传感器与检测技术(第3版)》教学教案
传感器与检测技术是现代工程技术领域的重要课程之一，学生通过学习这门课程能够掌握传感器的原理、结构和应用，了解各种检测技术的工作原理及其在工程实践中的应用。
教师在教学过程中需要有一份完整的、系统的教案，来指导学生学习，本文将对《传感器与检测技朋(第3版)》的教学教案进行详细的阐述和讲解。
一、教学目标1.了解传感器的基本概念和分类，掌握传感器的工作原理和性能指标。
2.了解各种检测技术的原理和应用，能够选择合适的检测技术解决工程实践中的问题。
3.掌握传感器与检测技术在工程领域中的应用，能够进行传感器系统的设计和应用。
二、教学内容1.传感器的基本概念和分类2.传感器的工作原理和性能指标3.各种检测技术的原理和应用4.传感器与检测技术在工程领域中的应用5.传感器系统的设计与应用三、教学重点和难点1.传感器的工作原理和性能指标是教学的重点，学生需要仔细学习和掌握。
2.传感器与检测技术在工程领域中的应用是教学的难点，需要学生理解和应用灵活。
四、教学方法1.理论教学与实验教学相结合，引导学生深入理解传感器和检测技术的原理。
2.案例分析，引导学生了解传感器与检测技术在工程实践中的应用。
3.小组讨论，提高学生分析和解决问题的能力。
五、教学内容与教学步骤1.传感器的基本概念和分类(1)传感器的定义和作用(2)传感器的分类及特点(3)传感器的性能指标2.传感器的工作原理和性能指标(1)传感器的工作原理(2)传感器的灵敏度、分辨率、动态范围等性能指标的意义和计算方法(3)传感器的温度补偿和线性化技术3.各种检测技术的原理和应用(1)接触式检测技术(2)非接触式检测技术(3)图像检测技术(4)声波检测技术(5)其他新型检测技术的发展趋势4.传感器与检测技术在工程领域中的应用(1)传感器在工业自动化中的应用(2)传感器在航天航空中的应用(3)传感器在生物医学领域中的应用(4)传感器在环境监测中的应用5.传感器系统的设计与应用(1)传感器的选型原则(2)传感器系统的设计步骤与方法(3)案例分析：传感器系统在XXX领域中的应用六、教学评价与考核1.课堂小测验2.实验报告3.设计作业4.期末考试七、教学资源与参考书目1.实验室设备2.实验指导书3.参考书目：《传感器与检测技术(第3版)》4.网络资源通过以上教案的设计，可以帮助教师更好地指导学生学习传感器与检测技术这门课程，激发学生的学习兴趣，提高教学效果。
传感器与检测技术第二版课后答案
一、单选题1.在质量控制中，常用的传感器有（）。
A. 压力传感器B. 温度传感器C. 湿度传感器D. 流量传感器答案：A、B、D2.传感器的工作原理是（）。
A. 变换物理量为电信号B. 变换电信号为物理量C. 变换物理量为光信号D. 变换光信号为物理量答案：A、B3.以下哪种传感器不属于电控传感器（）。
A. 电位器B. 电容器C. 电磁传感器D. 温度传感器答案：B4.常用的检测技术有（）。
A. 激光检测B. 振动检测C. 放射检测D. 声学检测答案：A、B、C、D二、多选题1.激光检测的优点有（）。
A. 精度高B. 快速检测C. 无损检测D. 检测范围广答案：A、B、C、D2.声学检测的优点有（）。
A. 快速检测B. 无损检测C. 检测范围广D. 成本低答案：A、B、D3.放射检测的优点有（）。
A. 精度高B. 快速检测C. 无损检测D. 检测范围广答案：A、B、C、D4.振动检测的优点有（）。
A. 精度高B. 快速检测C. 无损检测D. 检测范围广答案：A、B、C、D三、简答题1.请简要介绍传感器的分类及其工作原理？传感器可以分为电控传感器和非电控传感器两类。
电控传感器是指以电信号为输出的传感器，包括电位器、电容器、电磁传感器等；非电控传感器是指以非电信号为输出的传感器，包括温度传感器、压力传感器、流量传感器等。
传感器的工作原理是将物理量变换为电信号或其他信号，以便检测、测量物理量的变化。
具体而言，传感器的工作原理是将物理量变换为电信号或光信号，从而检测物理量的变化。
2.请简要介绍激光检测的优点？激光检测的优点有：（1）精度高：激光检测的精度高于其他检测技术，可以检测到几微米量级的细微变化；（2）快速检测：激光检测可以快速完成检测任务，可以在几秒钟内完成检测；（3）无损检测：激光检测是一种无损检测技术，可以对物体表面进行检测而不损坏物体；（4）检测范围广：激光检测可以检测到较远距离的物体，检测范围比其他检测技术更广。
传感器与检测技术教案设计
传感器与检测技术教案设计一、教学目标1.了解传感器和检测技术的基本概念和分类。
2.掌握常见传感器的原理、应用和特点。
3.了解检测技术在各个领域的应用。
4.锻炼学生的实验操作和数据处理能力。
二、教学内容1.传感器的概念和分类(1)传感器的定义和基本概念。
(2)传感器的分类和工作原理。
(3)常见传感器的应用和特点。
2.检测技术及其应用(1)检测技术的定义和基本概念。
(2)检测技术在环境监测、安全检测、医疗诊断等领域的应用。
(3)检测技术的发展趋势和前景。
三、教学方法1.讲授相结合通过讲解传感器和检测技术的基本概念和分类，引导学生理解相关原理和应用。
2.实验操作通过设置相关实验，让学生亲自操作传感器和检测技术设备，掌握其具体工作原理和使用方法。
3.讨论与交流鼓励学生在学习过程中提问和解答问题，促进学生之间的互动和交流。
四、教学步骤1.介绍传感器的概念和分类(20分钟)(1)传感器的定义和基本概念。
(2)传感器的分类：按感知要素分为物理传感器、化学传感器、生物传感器等；按感知原理分为电阻式传感器、电容式传感器、磁敏传感器等。
2.讲解常见传感器的原理、应用和特点(40分钟)(1)光敏传感器的原理、应用和特点。
(2)温度传感器的原理、应用和特点。
(3)气体传感器的原理、应用和特点。
(4)加速度传感器的原理、应用和特点。
3.进行传感器实验(40分钟)(1)光敏传感器实验：通过改变光照强度和距离的变化，观察光敏传感器输出信号的变化。
(2)温度传感器实验：通过改变温度源和温度变化时间，观察温度传感器输出信号的变化。
(3)气体传感器实验：通过改变气体浓度和温度，观察气体传感器输出信号的变化。
(4)加速度传感器实验：通过改变加速度的大小和方向，观察加速度传感器输出信号的变化。
4.介绍检测技术及其应用(20分钟)(1)检测技术的定义和基本概念。
(2)检测技术在环境监测、安全检测、医疗诊断等领域的应用。
(3)检测技术的发展趋势和前景。
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电涡流线圈的阻抗变化与金属导体的电导率、磁 导率等有关。对于非磁性材料，被测体的电导率越高， 则灵敏度越高；被测体是磁性材料时，其磁导率将影 响电涡流线圈的感抗，其磁滞损耗还将影响电涡流线 圈的Q值。磁滞损耗大时，其灵敏度通常较高。
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接近开关的术语解释（3）
接近开关的安装方式：分齐平式和非齐 平式。齐平式（又称埋入型）的接近开关表 面可与被安装的金属物件形成同一表面，不 易被碰坏，但灵敏度较低；非齐平式（非埋 入安装型）的接近开关则需要把感应头露出 一定高度，否则将降低灵敏度。
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接近开关外形（续）
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一、常用的接近开关分类
常用的接近开关有电涡流式（俗 称电感接近开关，以下仅以电感接近 开关称呼之）、电容式、磁性干簧开 关、霍尔式、光电式、微波式 、超 声波式等。
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二、接近开关的特点
接近开关与被测物不接触、不会产 生机械磨损和疲劳损伤、工作寿命长、 响应快、无触点、无火花、无噪声、防 潮、防尘、防爆性能较好、输出信号负 载能力强、体积小、安装、调整方便； 缺点是 触点容量较小、输出短路时易 烧毁。
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三.接近开关的主要性能指标：
额定动作距离、工作距离、 动作滞差、重复定位精度（重复 性）、动作频率等。
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四、电涡流接近开关（电感接近开关）的 工作原理
电涡流式接近开关俗称电感接近开关，属于一种 开关量输出的位置传感器。它由LC高频振荡器和放大 处理电路组成，利用金属物体在接近这个能产生交变 电磁场的振荡感辨头时，使物体内部产生涡流。这个 涡流反作用于接近开关，使接近开关振荡能力衰减，
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响应频率及响应时间示意图
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接近开关的术语解释（5）
输出状态：常开/常闭型接近开关
当无检测物体时，对常开型接近开关而言，
由于接近开关内部的输出三极管截止，所接的负
载不工作（失电）；当检测到物体时，内部的输
出级三极管导通，负载得电工作。 对常闭型接近开关而言，当未检测到物体时， 三极管反而处于导通状态，负载得电工作；反之 则负载失电。
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接近开关的检
测距离与回差
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接近开关的术语解释（2）
标准检测体：可与现场被检金属作比 较的标准金属检测体。标准检测体通常为 正方形的A3钢，厚度为1mm，所采用的边 长是接近开关检测面直径的2.5倍。
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不同材料的金属检测物对电涡流接近开 关动作距离的影响（以Fe为参考金属）
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接近开关的安装方式
齐平式安装 非齐平式安装
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接近开关的术语解释（4）
响应频率f ：按规定，在1秒的时间间隔 内， 接近开关动作循环的最大次数，重复 频率大于该值时，接近开关无反应。
响应时间t ：接近开关检测到物体时刻
到接近开关出现电平状态翻转的时间之差。 可用公式换算： t=1/ f
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本章作业：
P75：2、6、7
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休息一下
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OUT端与GND端的压降Uces约为0.3V，流过KA 的电流IKA=（VCC-0. 3）/RKA。若IKA大于KA的额定吸 合电流，则KA能够可靠吸合。
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请按接 线图将各元 件正确地连 接起来。
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接近开关使用注意事项
1.请勿将电感接近开关置于0.02T以上的磁场环境下使用， 以免造成误动作。 2.为了保证不损坏接近开关，请用户在接通电源前检查接 线是否正确，核定电压是否为额定值。 3.为了使接近开关长期稳定工作，请务必进行定期的维护， 包括被检测物体和接近开关的安装位置是否有移动或松动，接 线和连接部位是否接触不良，是否有金属粉尘粘附等。 4.DC二线制接近开关具有0.5~1mA的静态泄漏电流，在一 些对泄漏电流要求较高的场合下，可改用DC三线制接近开关。 5.直流型接近开关使用电感性负载时，请务必在负载两端 并接续流二极管，以免损坏接近开关的输出级。
1.动作（检测）距离: 动作距离是指检测体按一定方式 移动时，从基准位置（接近开关的感应表面）到开关动作时 测得的基准位置到检测面的空间距离。额定动作距离是指接 近开关动作距离的标称值。 2.设定距离：指接近开关在实际工作中的整定距离， 一般为额定动作距离的0.8倍。被测物与接近开关之间的安 装距离一般等于额定动作距离，以保证工作可靠。安装后还 须通过调试，然后紧固。 3.复位距离：接近开关动作后，又再次复位时的与被 测物的距离，它略大于动作距离。 4.回差值: 动作距离与复位距离之间的绝对值。回差 值越大，对外界的干扰以及被测物的抖动等的抗干扰能力就 越强。
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输出形式2
接近开关的术语解释（7）
导通压降：接近开关在导通状态
时，开关内部的输出三极管集电极与
发射极之间的电压降。一般情况下，
导通压降约为0.3V。
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导通压降
0.3V
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接近开关的接线方法举例
以NPN、常开型为例来说明 接线方法
第四章：第五节
接近开关简介
接近开关又称无触点行程开关。它能 在一定的距离（几毫米至几十毫米）内检 测有无物体靠近。当物体与其接近到设定 距离时，就可以发出“动作”信号。 接近开关的核心部分是“感辨头”， 它对正在接近的物体有很高的感辨能力。
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接近开关外形
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接近开关外形
内部电路的参数发生变化，由此识别出有无金属物体
接近，进而控制开关的通或断。这种接近开关所能检
测的物体必须是导电性能良好的金属物体。
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五、电涡流接近开关原理框图
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六、常见接近开关的型号说明
（摘自浙江· 洞头开关厂资料）
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七、接近开关的术语解释（1）
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接近开关的术语解释（6）
常用的输出形式有： NPN二线， NPN三线， NPN四线， PNP二线， PNP三线， PNP四线， DC二线，AC二线， AC五线（带继电器） 等几种，读者可查阅以下有关资料。
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输出形式（1~4）
负载 负载
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