传感器原理及应用2016复习资料

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传感器原理及应用复习资料

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传感器原理及应用复习资料1.传感器由敏感元件、转换元件、基本电路三部分组成; 被测量 敏感元件 转换元件 基本电路 电量输出①敏感元件感受被测量;②转换元件将响应的被测量转换成电参量(电阻、电容、电感);③基本电路把电参量接入电路转换成电量;④核心部分是转换元件,决定传感器的工作原理。

2. 传感器的基本特性:①静态特性:当输入量(X )为静态或变化缓慢的信号时,输入输出关系称静态特性。

静态特性主要包括:线性度、迟滞、重复性、灵敏度、漂移和稳定性②动态特性:当输入量随时间(频率)变化时,输入输出关系称动态特性。

影响传感器动态特性除固有因素外,还与输入信号的形式有关,在对传感器进行动态分析时一般采用标准的正弦信号和阶跃信号。

A.输入信号按正弦变化时,分析动态特性的相位、振幅、频率,称频率响应;B.输入信号为阶跃变化时,对传感器随时间变化过程进行分析,称阶跃响应(瞬态响应).频率响应 阶跃响应3.电阻应变式传感器是将被测的非电量转换成电阻值的变化,再经转换电路变换成电量(电流、电压)输出。

金属电阻应变片的基本原理基于电阻应变效应:即导体在外力作用下产生机械形变时阻值发生变化。

通过弹性元件可将位移、压力、振动等物理量通过应力变化,并转换为电阻的变化进行测量,这是应变式传感器测量应变的基本原理。

4.直流电桥总结:单臂电桥输出电压11R R 4E U ∆•= 电压灵敏度4E K u =半桥差动电路全桥差动电路5. 电桥线路补偿:被测试件位置上安装一个补偿片处于相同的温度场;等臂电桥输出U0 与桥臂参数的关系为()2B 310R R -R R A U=。

如果 R1R3 = RBR4,电桥平衡时输出为零;若R1、RB 温度系数相同,当无应变而温度变化时ΔR1 = ΔRB ,电桥为平衡状态;当有应变时,R1有增量ΔR1,ΔR1=R1k0ε,补偿片无变化,ΔRB = 0;电桥输出为 U0 ∝R1R3 k0ε;可见此时电桥的输出电压与温度无关。

传感器原理与应用复习要点

传感器原理与应用复习要点

传感器原理与应用复习要点传感器是一种将非电学量转换为电学信号的装置,广泛应用于各个领域。

其原理可以分为物理效应、化学效应和生物效应三类。

下面是传感器原理与应用的复习要点:1.物理效应传感器:-热敏电阻:利用物质的电阻随温度变化的特性,常用于温度测量。

-压电传感器:利用压电材料电荷随机梯度变化的特性,可用于压力、力和加速度的测量。

-光电传感器:利用光的吸收、散射或发射等特性,常用于光强度、颜色和距离的测量。

-磁敏电阻:利用材料的磁阻随磁场变化的特性,可用于磁场的测量。

2.化学效应传感器:-pH传感器:利用溶液中氢离子浓度对电位的影响,用于测量酸碱度。

-气体传感器:利用气体与特定材料发生化学反应,测量气体浓度或类型。

-电化学传感器:利用电化学反应产生的电位差,测量氧气、氢气等的浓度。

3.生物效应传感器:-生物传感器:利用生物体与特定物质相互作用的特性,测量生物学参数,如酶、抗原和抗体等。

-DNA传感器:利用DNA序列的特定识别反应,用于检测和识别DNA的序列。

传感器的应用:1.工业自动化:传感器可用于测量温度、压力、流量、液位等工业参数,实现工业自动化控制。

2.环境监测:用于监测大气污染物质、水质、土壤质量等环境参数。

3.医疗保健:用于测量心率、体温、血压等生物参数,实现远程医疗监护。

4.智能家居:用于检测温度、湿度、光线等,实现智能调控家居环境。

5.汽车工业:应用于测量车速、转向角度、发动机参数,提升安全性和性能。

6.农业领域:用于监测土壤水分、光照强度、气温等农作物生长参数,实现精确农业。

总结起来,传感器的原理涉及物理、化学和生物效应,应用广泛,包括工业自动化、环境监测、医疗保健、智能家居、汽车工业和农业等领域。

对传感器的深入理解和应用有助于提升各个领域的技术水平和生活质量。

传感器原理与应用复习要点

传感器原理与应用复习要点

第一章传感器的一般特性1.传感器的定义?传感器是将各种非电量按一定规律转换成便于处理和传输的另一种物理量(一般为电量)的装置。

2.传感器的发展趋势有哪些?传感器的固态化、传感器的集成化和多功能化、传感器的图像化、传感器的智能化3.传感器的作用是什么?4.传感器技术的三要素。

传感器由哪3部分组成?三要素是:检测原理、材料科学、工艺加工。

传感器一般由敏感元件、转换元件和测量电路三部分组成,有时还需要加辅助电源5.传感器的静态特性有哪些?并理解其意义。

6.什么是传感器的动态特性?动态特性指标主要有哪几个?①动态特性是指传感器对于随时间变化的输入量的响应特性。

②7.画出传感器的组成方框图,各部分的作用。

8.什么是传感器的精度等级?一个0.5级电压表的测量范围是0~100V,那么该仪表的最大绝对误差为多少伏?第二章应变式传感器9.应变片有那些种类?金属丝式、金属箔式、半导体式。

10.应变式传感器由哪两个主要部分组成。

应变式传感器包括两个部分:一是弹性敏感元件,利用它将被测物理量(如力、扭矩、加速度、压力等)转换为弹性体的应变值;另一个是应变片作为转换元件将应变转换为电阻的变化。

11.什么是压阻效应?影响压阻系数的因素?单晶硅材料在受到应力作用后,其电阻率发生明显变化,这种现象被称为压阻效应。

⑵影响压阻系数的因素主要是扩散电阻的表面杂质浓度和温度。

12.应变式传感器接成应变桥式电路的理解、输出信号计算。

为了减少温度影响,压阻器件一般采用恒流源供电,如图(2-27)所示。

假设电桥中两个支路的电阻相等,即R ABC=R ADC=2(R+ △R T),故有R ABC=R ADC=2I因此电桥的输出为U sc=U BD=1/2 .I.(R+ △R+ △R T )-1/2 .I.(R- △R+△R T)整理后得U sc=I △ R可见,电桥输出与电阻变化成正比,即与被测量成正比,与恒流源电流成正比,即与恒流源电流大小和精度有关。

传感器原理与应用期末复习资料

传感器原理与应用期末复习资料

1.1什么是传感器?传感器是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。

1.2传感器的共性是什么?传感器的共性就是利用物理定律或物质的物理、化学或生物特性,将非电量输入转换成电量输出。

1.3传感器一般由哪几部分组成?传感器的基本组成分为敏感元件和转换元件两部分。

另外有信号调理与转换电路,辅助电源。

1.4传感器是如何分类的?①按传感器的输入量进行分类,以被测物理量命名,如位移传感器、速度传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。

②按传感器的输出量进行分类,分为模拟式和数字式传感器。

③按传感器的工作原理进行分类,可以分为电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、压电式传感器、磁敏式传感器、热电式传感器、光电式传感器等。

④按传感器的基本效应进行分类,可以分为物理传感器、化学传感器和生物传感器。

⑤按传感器的能量关系进行分类,可以分为能量变换型和能量控制型传感器。

⑥按传感器所蕴含的技术进行分类,可以分为普通和新型传感器。

1.6改善传感器性能的技术途径有哪些?答:①差动技术;②平均技术;③补偿与修正技术;④屏蔽、隔离与干扰抑制;⑤稳定性处理。

2.1什么是传感器的静态特性?描述传感器静态特性的主要指标有哪些?传感器的静态特性是它在稳态信号作用下的输入、输出关系。

静态特性所描述的传感器的输入-输出关系中不含时间变量。

衡量传感器静态特性的主要指标是线性度、灵敏度、分辨率、迟滞、重复性和漂移。

线性时不变系统两个特性:叠加性和频率保持特性。

采用阶跃信号和正弦信号传感器的标定和校准是为了保证传感器测量结果的可靠性和精确度,也为了保证测量的统一和便于量值的传递。

标定是利用某种标准仪器对新研制或生产的传感器进行技术检定和标度。

校准是指对使用或存储一段时间后的传感器性能进行再次测试和校正。

电阻式传感器的基本工作原理是将被测量的变化转化为传感器电阻值的变化,再经一定的测量电路实现对测量结果的输出。

3.2电阻应变片的种类有哪些?各有什么特点?金属电阻应变片:主要基于应变效应导致其材料几何尺寸的变化;半导体电阻应变片:主要基于半导体材料的压阻效应。

传感器原理及应用复习大综合

传感器原理及应用复习大综合

一、填空题(每题3分)1.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。

2.金属材料的应变效应是指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。

3、半导体材料的压阻效应是半导体材料在受到应力作用后, 其电阻率发生明显变化, 这种现象称为压阻效应。

4.金属丝应变片和半导体应变片比较其相同点是它们都是在外界力作用下产生机械变形, 从而导致材料的电阻发生变化。

5、金属丝应变片和半导体应变片比较其不同点是金属材料的应变效应以机械形变为主, 材料的电阻率相对变化为辅;而半导体材料则正好相反, 其应变效应以机械形变导致的电阻率的相对变化为主, 而机械形变为辅。

6.金属应变片的灵敏度系数是指金属应变片单位应变引起的应变片电阻的相对变化叫金属应变片的灵敏度系数。

7、固体受到作用力后电阻率要发生变化, 这种现象称压阻效应。

8、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。

9、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。

10、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器, 传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成, 弹性元件用来感知应变, 电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。

11.应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器, 传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成, 弹性元件用来感知应变, 电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。

12、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器, 传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成, 弹性元件用来感知应变, 电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。

13.应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器, 传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成, 弹性元件用来感知应变, 电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。

传感器原理与应用复习资料(推荐五篇)

传感器原理与应用复习资料(推荐五篇)

传感器原理与应用复习资料(推荐五篇)第一篇:传感器原理与应用复习资料光栅传感器中莫尔条纹的一个重要特性是具有位移放大作用。

如果两个光栅距相等,即W=0.02mm,其夹角θ=0.1°,则莫尔条纹的宽度B=11.46㎜莫尔条纹的放大倍数K= 573.2。

光栅传感器结构为:光源→标尺光栅→指示光栅→光电元件在平行极板电容传感器的输入被测量与输出电容值之间的关系中,①(①变面积型,②变极距型,③变介电常数型)是线性的关系。

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,传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件和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。

电阻应变片式传感器按制造材料可分为①金属材料和②半导体体材料。

它们在受到外力作用时电阻发生变化,其中①的电阻变化主要是由电阻应变效应形成的光电传感器的工作原理是基于物质的光电效应,目前所利用的光电效应大致有三大类:第一类是利用在光线作用下材料中电子溢出表面的现象,即外光电效应,光电管以及光电倍增管传感器属于这一类;第二类是利用在光线作用下材料电阻率发生改变的现象,即内光电效应。

光敏电阻传感器属于这一类。

第三类是利用在光线作用下光势垒现象,即光生伏特效应,光敏二极管及光敏三极管_ 传感器属于这一类。

传感器由敏感元件、传感元件、测量转换电路三部分组成。

依据传感器的工作原理,传感器分敏感元件,转换元件,测量电路三个部分组成。

光电式传感器是将光信号转换为电信号的光敏元件,其中内光电效应可以分为光电导效应、光生伏特效应光电倍增管是利用二次电子释放效应,将光电流在管内部进行放大。

它由光电阴极、若干倍增极和阳极三部分组成。

编码器用来测量角位移。

在数控机床直线进给运动控制中,通过测量角位移间接测量出直线位移,表达式为 x=t/360︒× θ。

绝对式编码器输出二进制编码,增量式编码器输出脉冲。

增量式编码器输出信号要进行辨向、零标志和倍频等处理。

传感器原理及其应用考试重点

传感器原理及其应用考试重点

传感器原理及其应用第一章传感器的一般特性1)信息技术包括计算机技术、通信技术和传感器技术,是现代信息产业的三大支柱。

2)传感器又称变换器、探测器或检测器,是获取信息的工具广义: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(GB7665-87):定义: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或装置。

3)传感器的组成: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某一物理量的元件。

转换元件:将敏感元件输出的非电物理量转换成电路参数或电量。

基本转换电路:上述电路参数接入基本转换电路(简称转换电路),便可转换成电量输出。

4)传感器的静态性能指标(1)定义: 传感器输出量的变化值与相应的被测量(输入量)的变化值之比,传感器输出曲线的斜率就是其灵敏度。

①纯线性传感器灵敏度为常数,与输入量大小无关;②非线性传感器灵敏度与x有关。

(2)线性度定义:传感器的输入-输出校准曲线与理论拟合直线之间的最大偏离与传感器满量程输出之比,称为传感器的“非线性误差”或“线性度”。

线性度又可分为:①绝对线性度:为传感器的实际平均输出特性曲线与理论直线的最大偏差。

②端基线性度:传感器实际平均输出特性曲线对端基直线的最大偏差。

端基直线定义:实际平均输出特性首、末两端点的连线。

③零基线性度:传感器实际平均输出特性曲线对零基直线的最大偏差。

④独立线性度:以最佳直线作为参考直线的线性度。

⑤最小二乘线性度:用最小二乘法求得校准数据的理论直线。

(3)迟滞定义:对某一输入量,传感器在正行程时的输出量不同于其在反行程时的输出量,这一现象称为迟滞。

即:传感器在正(输入量增大)反(输入量减小)行程中输出输入曲线不重合称为迟滞。

(4)重复性定义:在相同工作条件下,在一段短的时间间隔内,同一输入量值多次测量所得的输出之间相互偏离的程度。

传感器原理及应用复习提纲标准版文档

传感器原理及应用复习提纲标准版文档
的相似处与不同 复主习要改 包传括感线器性实度验、实滞验后现、象迟,滞特、别重是复示性波、器稳观定察性信和号温输度出稳特定点性;、漂移、灵敏度、分辨力、阈值等。
主应要变动 片态式特传性感的器性在能生指活标中有处时处域可单见位,阶注跃意响其应性用能的指特标点和。频域频率特性性能指标。 敏复感习元 改件传、感转器换实元验件实、验转现换象电,路特别是示波器观察信号输出特点; 零绘点制产 电于路电原压理产图生中的,原各因种及传补感偿器方的法符;号 复应习变改 片传式感传器感实器验在实生验活现中象处,处特可别见是,示注波意器其观应察用信的号特输点出。特点; 应变片式传感器在生活中处处可见,注意其应用的特点。 如何辨别衔铁位移大小、方向; 零点产于电压产生的原因及补偿方法;
各种辐射传感器工作原理及应用 复习改传感器实验实验现象,特别是示波器观察信号输出特点;
辐射射线测量传感器与其他热辐射传感器的相似处与不同
应辐变射片 射式线传测感量器传在感生器活与中其处他处热可辐见射,传注感意器其的应相用似的处特与点不。同
辐射射线测量传感器与其他热辐射传感器 绘动制态电 特路性原是理在图动中态,信各号种(输传入感信器号的随符时号间变化)的作用下,输出量Y与输入量X间的关系。
传感器复习方法举例
生活中差动变压器很常见,请注意此传感 主要包括线性度、滞后、迟滞、重复性、稳定性和温度稳定性、漂移、灵敏度、分辨力、阈值等。 器的原理及应用; 如何辨别衔铁位移大小、方向;
绘制电路原理图中,各种传感器的符号 动态特性是在动态信号(输入信号随时间变化)的作用下,输出量Y与输入量X间的关系。
主要包括线性度、滞后、迟滞、重复性、稳定性和温度稳定性、漂移、灵敏度、分辨力、阈值等。 生活中差动变压器很常见,请注意此传感器的原理及应用;

传感器原理及应用复习(简答题)

传感器原理及应用复习(简答题)

一.简答题(40分)1.传感器的基本概念及基本功能?传感器就是借助于检测元件(敏感元件)接受一定形式的信息,并按一定的规律将它转换成另一种信息的装置。

它获取的信息,可以是各种物理量、化学量和生物量,而转化后的信息也有各种形式。

目前,将传感器接收到的信息转化为电信号是最常用的一种形式(电信号包括电压,电流及频率信号) 基本功能:信息收集,信号数据的转换2.传感器的基本组成并说出每部分的功能?传感器通常是由敏感元件,转换元件和调节转换电路三部分组成其中敏感元件是指传感器中能够直接感受或响应被测量的部分;转换元件是指传感器中能够将敏感元件感受或响应的被测量转换成电信号的部分;调节转换电路是指将非适合电量进一步转换成适合电量的部分。

3.传感器的发展趋势?1新特性(努力实现传感器的新特性)2可靠性(确保传感器的可靠性,延长其使用寿命)3集成智能(体感传感器的集成化和智能化程度)4微型(传感器微型化)5仿生(发展仿生物传感器) 图1-1 传感器的组成被测量非电量 电量 适合电量敏感元件 调节转换电路 转换元件 辅助电源6新材料(新型功能材料开发)7多融合(多传感器信息融合)4.按被测量的不同传感器可以分为哪几类?1按感知外界信息基本效应不同分为物理传感器,化学传感器,和生物传感器等2按被测量不同分为力学量/热量/液体成分/气体成分/真空/光/磁/离子/放射线传感器等2按敏感材料不同分为金属/半导体/光纤/陶瓷/高分子材料/复合材料传感器等3按工作原理不同分为应变式/电感式/电容式/压电式/磁电式/光电式/热电式/气敏/湿敏传感器等5.传感器的特性及其概念?6.传感器的静态特性包括那几个重要指标?传感器的特性是指传感器的输入量和输出量之间的对应关系。

通常分为静态特性:输入不随时间变化而变化的特性(重要指标包括线性度、灵敏度、重复性、迟滞、零点漂移、温度漂移等)动态特性:输入随时间变化而变化的特性(可从时域和频率方面即对应阶跃响应法和频率响应法方面分析)7..电感式传感器的概念及每类传感器的基本概念?1应变式传感器:基于电阻应变片的应变效应(对半导体应变片而言为压阻效应)。

《传感器原理与应用技术》复习要点

《传感器原理与应用技术》复习要点

《传感器原理与应用技术》复习要点
传感器原理与应用技术,一般可以归纳为以下几个基本要点:
一、传感器的概念及其作用:传感器是将一种物理量(温度、压强、
电压、加速度等)转换为另一种物理量(电流、电压、力等)的装置,从
而实现检测环境或机械参数变化的目的。

它的作用是将外界的信息转换为
可测量的信号,这些信号可以用于系统控制、测量和分析。

二、传感器的分类:传感器大致可以分为电气传感器、机械传感器、
光学传感器、化学传感器、电子传感器等几大类。

电气传感器是指将物理或化学变化转化为电压(或电流)变化的装置,如温度传感器、压力传感器、湿度传感器等。

机械传感器是指以机械变化为基础的传感器,它可以感知和检测物体
的运动、位置、频率、位移等,如磁传感器、编码器、传送器、力矩传感
器等。

光学传感器是指利用光学或光电的原理,通过感受光的位移、亮度、
颜色等特征,来检测物体的位置、形状、运动、温度等特性。

例如光学编
码器、光纤传感器等。

化学传感器是指以化学反应为基础的传感器,它可以检测温度、pH
值、电导率、湿度、氧气浓度等参数的变化,如气体浓度传感器、pH传
感器等。

电子传感器是指以电子技术为基础的传感器。

传感器复习资料

传感器复习资料

传感器复习资料传感器是一种能够感知和测量物理量的设备,它可以将检测到的信号转化为电信号或其他形式的信号,用于实时监测、控制和反馈系统。

在实际应用中,传感器被广泛用于工业生产、自动化控制、环境监测、医疗诊断等领域。

本文将对常见的传感器类型、工作原理以及应用进行详细介绍。

一、传感器类型1. 温度传感器:温度传感器用于测量物体的温度变化,常见的温度传感器有热电偶、热电阻、红外线传感器等。

2. 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、电阻式湿度传感器等。

3. 压力传感器:压力传感器用于测量气体或液体的压力变化,常见的压力传感器有压阻式传感器、压电式传感器、压力开关等。

4. 光敏传感器:光敏传感器用于测量光线的强弱变化,常见的光敏传感器有光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管等。

5. 加速度传感器:加速度传感器用于测量物体的加速度变化,常见的加速度传感器有压阻式传感器、压电式传感器、MEMS加速度传感器等。

6. 气体传感器:气体传感器用于测量空气中各种气体的浓度变化,常见的气体传感器有氧气传感器、二氧化碳传感器、氨气传感器等。

7. 液位传感器:液位传感器用于测量容器内液体的高度或压力变化,常见的液位传感器有浮子式传感器、电容式传感器、超声波传感器等。

二、传感器工作原理不同类型的传感器有不同的工作原理,下面以几种常见的传感器为例进行介绍:1. 温度传感器:热电偶是通过两种不同材料的热电效应来测量物体的温度变化的。

热电偶的工作原理是根据两种不同材料的热电效应产生的电势差来判断温度的变化。

2. 湿度传感器:电容式湿度传感器是通过测量两个电极之间的电容变化来测量空气中的湿度变化的。

湿度变化会导致电极之间电介质的介电常数发生变化,从而改变电容值。

3. 压力传感器:压力传感器通常通过感应器件与被测物体产生压力的力或变形来测量压力变化。

压力传感器根据不同的原理可分为电阻式传感器、压电式传感器等。

传感器原理及应用课后复习资料

传感器原理及应用课后复习资料

第1章传感器基础理论思考题与习题答案1.1什么是传感器?(传感器定义)解: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或装置,通常由敏感元件、转换元件和调节转换电路组成。

1.2传感器特性在检测系统中起到什么作用?解:传感器的特性是指传感器的输入量和输出量之间的对应关系,所以它在检测系统中的作用非常重要。

通常把传感器的特性分为两种:静态特性和动态特性。

静态特性是指输入不随时间而变化的特性,它表示传感器在被测量各个值处于稳定状态下输入输出的关系。

动态特性是指输入随时间而变化的特性,它表示传感器对随时间变化的输入量的响应特性。

1.3传感器由哪几部分组成?说明各部分的作用。

解:传感器通常由敏感元件、转换元件和调节转换电路三部分组成。

其中,敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分,转换元件是指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成电信号的部分,调节转换电路是指将非适合电量进一步转换成适合电量的部分,如书中图1.1所示。

1.4传感器的性能参数反映了传感器的什么关系?静态参数有哪些?各种参数代表什么意义?动态参数有那些?应如何选择?解:在生产过程和科学实验中,要对各种各样的参数进行检测和控制,就要求传感器能感受被测非电量的变化并将其不失真地变换成相应的电量,这取决于传感器的基本特性,即输出—输入特性。

衡量静态特性的重要指标是线性度、灵敏度,迟滞和重复性等。

意义略(见书中)。

动态参数有最大超调量、延迟时间、上升时间、响应时间等,应根据被测非电量的测量要求进行选择。

1.5某位移传感器,在输入量变化5mm时,输出电压变化为300mV,求其灵敏度。

解:其灵敏度333001060510UkX--∆⨯===∆⨯1.6某测量系统由传感器、放大器和记录仪组成,各环节的灵敏度为:S1=0.2mV/℃、S 2=2.0V/mV 、S 3=5.0mm/V ,求系统的总的灵敏度。

1.7某线性位移测量仪,当被测位移由4.5mm 变到5.0mm 时,位移测量仪的输出电压由3.5V 减至2.5V ,求该仪器的灵敏度。

(完整word版)《传感器原理及与应用》考试重点

(完整word版)《传感器原理及与应用》考试重点

1.传感器: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期间或装置2.传感器组成:敏感元件、装换元件、基本转换电路三部分组成。

3.敏感元件:他是直接感受被测量,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,他把输入装换成电路参量。

5.基本转换电路:上诉电感变化量接入基本转换电路(简称转换电路)。

6.传感器的分类:①按传感器的工作机理,可分为物理型、化学型、生物型等。

②按构成原理,传感器可分为结构型与物性型。

③根据传感器的能量转换情况,分为能量控制型和能量转换型。

④按照物理原理分类①电参量式传感器②磁电式传感器③压电式传感器④光电式传感器⑤气电式传感器⑥热电式传感器⑦波式传感器⑧射线式⑨半导体式传感器⑩其他原理的传感器。

7.传感器一般要求①可靠性②静态精度③动态性能④灵敏度⑤分辨力⑥量程⑦抗干扰能力⑧能耗⑨成本⑩对被测对象的影响等。

8.传感器的特性:主要指输入与输出的关系。

特性分为静特性与动特性。

9.静特性:表示传感器在被测量处于稳定状态时的输出输入关系。

(静态:输入不随时间变化或随时间变化极其缓慢。

)10.误差因素:衡量传感器特性的主要技术指标。

11.动特性:输入量随时间较快的变化时输入输出的关系。

12.线性度:在采用直线拟合线性化时,输入输出的实际测量曲线与其拟合直线之间的最大偏差,就称为非线性误差或线性度。

13.常用的拟合方法:①理论拟合②过零旋转拟合③端点连线拟合④端点连线平移拟合⑤最小二乘拟合⑥最小包容拟合。

14.迟滞:传感器在正(输入量增大)反(减小)行程中输出输入曲线不重合称迟滞。

迟滞误差也叫回程误差。

15.重复性:传感器在输入按同一方向连续多次变动时所得特性曲线不一致的程度。

16.静态灵敏度:传感器输出的变化量与引起该变化量的输入变化量之比。

17.分辨力:是指传感器能检测到的最小输入增量。

18.阈值:在传感器输入零点附近的分辨力。

19.温度稳定性(温度漂移):它是指传感器在外界温度变化时输出量发生的变化。

传感器原理及应用期末复习资料

传感器原理及应用期末复习资料

信息技术包括计算机技术、通信技术和传感器技术,是现代信息产业的三大支柱。

1.什么是传感器?广义:传感器是一种能把特定的信息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:定义: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或装置。

2.传感器由哪几个部分组成?分别起到什么作用?传感器一般由敏感元件、转换原件和基本电路组成。

敏感元件感受被测量,转换原件将其响应的被测量转换成电参量,基本电路把电参量接入电路转换成电量。

传感器的核心部分是转换原件,转换原件决定传感器的工作原理。

3.传感器的总体发展趋势是什么?传感器的应用情况。

传感器正从传统的分立式朝着集成化、数字化、多功能化,微型化、智能化、网络化和光机电一体化的方向发展,具有高精度、高性能、高灵敏度、高可靠性、高稳定性、长寿命、高信噪比、宽量程和无维护等特点。

未来还会有更新的材料,如纳米材料,更有利于传感器的小型化。

发展趋势主要体现在这几个方面:发展、利用新效应;开发新材料;提高传感器性能和检测范围;微型化与微功耗;集成化与多功能化;传感器的智能化;传感器的数字化和网络化。

4.了解传感器的分类方法。

所学的传感器分别属于哪一类?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、无源传感器国标制定的传感器分类体系表将传感器分为:物理量、化学量、生物类传感器含12个小类:力学量、热学量、光学量、磁学量、电学量、声学量、射线、气体、离子、温度传感器以及生化量、生理量传感器。

1.传感器的性能参数反映了传感器的输入输出关系2.传感器的静态特性是什么?由哪些性能指标描述?主要性能参数的意义是什么1线性度:传感器的输入-输出校准曲线与理论拟合直线之间的最大偏离与传感器满量程输出之比,线性度RL是表征实际特性与拟合直线不吻合的参数拟合方法:理论线性度(理论拟合)、c、端基线性度(端点连线拟合)d、独立线性度(端点平移)最小二乘法线性度2迟滞:传感器在正、反行程期间输入、输出曲线不重合的现象称迟滞(迟环)。

传感器原理与应用复习要点

传感器原理与应用复习要点

第一章传感器的一般特性1.传感器技术的三要素。

传感器由哪3部分组成?2.传感器的静态特性有哪些指标?并理解其意义。

3.画出传感器的组成方框图,理解各部分的作用。

4.什么是传感器的精度等级?一个0.5级电压表的测量范围是0~100V,那么该仪表的最大绝对误差为多少伏?5.传感器工作在差动状态与非差动状态时的优点有哪些?灵敏度、非线性度?第二章应变式传感器6.应变片有那些种类?金属丝式、金属箔式、半导体式。

7.什么是压阻效应?8.应变式传感器接成应变桥式电路的理解、输出信号计算。

应变片桥式传感器为什么应配差动放器?9.掌握电子称的基本原理框图,以及各部分的作用。

10.电阻应变片/半导体应变片的工作原理各基于什么效应?11.半导体应变片与金属应变片各有哪些特点。

第三章电容式传感器12.电容式传感器按工作原理可分为哪3种?13.寄生电容和分布电容对电容式传感器有什么影响?解决电缆电容影响的方法有那些?14.什么是电容电场的边缘效应?理解等位环的工作原理。

15.运算法电容传感器测量电路的原理及特点。

第四章电感式传感器16.了解差动变压器的用途及特点。

17.差动变压器的零点残余电压产生的原因?第五章压电式传感器18.什么是压电效应?什么是逆压电效应?常用压电材料有哪些?19.压电传感器能否测量缓慢变化和静态信号?为什么?20.压电传感器的前置放大器电路形式主要有哪两种?理解电压放大器、电荷放大器的作用。

第六章数字式传感器21.光栅传感器的原理。

采用什么技术可测量小于栅距的位移量?22.振弦式传感器的工作原理。

第七章热电式传感器23.热电偶的热电势由那几部分组成?24.热电偶的三定律的理解。

25.掌握热电偶的热电效应。

26.热电偶冷端补偿原理和必要性及补偿电桥法的补偿原理。

27.铂电阻采用三线制接线方式的原理和特点?28.采用负温度系数热敏电阻稳定晶体管放大器静态工作点的工作原理。

29.集成温度传感器AD590的主要特点。

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简答题
第一章
1 传感器的定义,组成和分类。

第二章
1 爱因斯坦光电效应方程。

2 光电效应,外光电效应,内光电效应,光生伏特效应。

3 光敏电路分析。

4 光电传感器报警原理,测转速计算。

5 光电池结构。

6 光电倍增管结构和工作原理,什么是倍增系数。

7 红外光传感器分类,什么是热释电效应。

8 菲涅尔透镜的作用。

9 光纤结构。

光纤传感器的分类。

什么是强度调制原理。

10图为光电传感器电路,GP —IS01是光电断路器。

分析电路工作原理:
(1)当用物体遮挡光路时晶体三极管VT 状态是导通还是截止? (2)二极管是一个什么器件,在电路中起到什么作用? (3)如果二极管反相连接晶体管VT 状态如何?
解: ①截止;②红外发射管,起控制作用;③截止。

第四章 1 热电效应。

2 中间温度定律及其实际意义。

3 热电偶标准电极定律有何实际意义?
4 中间导体定律及其实际意义。

中间导体定律。

A B C
A
B
T 0
T 0
T T 0 C 1
2 3 测量仪表
()()()()0AB 0AB AB 0ABC ,,T T E T E T E T T E =-=
由导体A 、B 组成的热电偶,当插入第三种导体时,只要该导体两端的温度相同,插入导体后对回路总的热电势无影响。

5 热电偶回路的热电动势由那两部分组成。

6 温敏晶闸管电路分析。

7 AD590特点。

第五章
1 什么是应变效应?试说明金属应变片与半导体应变片的相同和不同之处。

2 单臂、半桥、全桥电桥电路灵敏度特点,输出电压大小。

3 交流电桥的平衡条件是什么?
4 为什么电感式传感器一般都采用差动形式?
5 简述变磁阻式传感器的工作原理及其分类。

6 画出变极距型电容位移传感器测量线位移的原理示意图,并分析其测量原理。

7 什么是有源传感器。

举例说明。

什么是无源传感器。

举例说明。

8 涡流效应及其涡流传感器分析 第六章
1 正压电效应。

逆压电效应。

纵向压电效应。

横向压电效应。

2 压电传感器常用材料及其特点。

3 压电片串联和并联特点。

4 压电传感器前置放大电路的作用。

5 压电式传感器是否适合静态测量?为什么?
6 简述压电式传感器分别与电压放大器和电荷放大器相连时各自的特点。

答:传感器与电压放大器连接的电路,其输出电压与压电元件的输出电压成正比,但容易受电缆电容的影响。

传感器与电荷放大器连接的电路,其输出电压与压电元件的输出电荷成正比,电缆电容的影响小。

7 简述霍尔电动势产生的原理。

什么是不等位电势,产生原因。

8 磁敏二极管和磁敏三极管的结构。

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