传感器原理及应用_复习总结
传感器原理及应用复习资料
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。
传感器的原理及应用
元件的d、k为定值,再保持I恒定,则UH的变化就与B 成正比(如图2所示).
图2 (2)工作原理:外部磁场使运动的载流子受到洛伦兹力, 在导体板的一侧聚集,在导体板的另一侧会出现多余的 另一种电荷,从而形成横向电场;横向电场对电子施加 与洛伦兹力方向相反的静电力.当静电力与洛伦兹力达 到平衡时,导体板左右两侧会形成稳定的电压.
,与已知Q随
时间的变化关系对比可知d∝(t+a),即待测物体的运动
为匀速运动,故③可能正确.
答案 C
方法提炼 本题以电容式速度传感器和图象立意命题,考查了
匀强电场中的场强与电势差的关系、平行板电容器知
识和用图象表示物理量之间的关系等,本题难度较大.求 解本题,要注意利用“Q随时间t的变化关系Q=b 及
热点二 常用的电容式传感器 1.角度的电容式传感器,原理是当旋转动片时,电容器
两个彼此绝缘的金属板的正对面积发生变化,从而引 起容式传感器,原理是导电液体相当于电容器 的一个极板,当液体的深度发生变化时,相当于两个 极板的正对面积发生变化,从而电容发生变化.如图 乙所示.
图4 (2)工作原理:鼠标移动时,滚球运动通过滚轴带动两 个码盘转动,红外接收管就收到断续的红外线脉冲, 输出相应的电脉冲信号,计算机分别统计x、y两个 方向上的脉冲信号,处理后就使屏幕上的光标产生相 应的位移.
题型探究
题型1 传感器的工作原理
【例1】 如图5甲是某同学设计的电容式速度传感器原
理图,其中上板为固定极板,下板为待测物体,在两极
板间电压恒定的条件下,极板上所带电荷量Q将随待
测物体的上下运动而变化.若Q随时间t的变化关系为
Q= b (a、b为大于零的常数),其图象如图乙所 ta
示,那么图丙、图丁中反映极板间场强大小E和物体
传感器的原理及实用技术期末复习1
实用标准文案精彩文档 3.简要说明电容式传感器的原理电容式传感器能将被测量转换为传感器电容变化,传感器有动静两个极板,极板间的电容为C=ε0εr A/δ0式中:ε0 真空介电常数8.854×10-12F/m εr 介质的相对介电常数 δ0 两极板间的距离 A 极板的有效面积当动极板运动或几班见的介质变化就会引起传感器电容值的变化,从而构成变极距式,变面积式和变介质型的电容式传感器。
4.简述电涡流传感器工作原理及其主要用途。
电涡流式传感器就是基于涡流效应工作的。
电涡流式传感器具有结构简单、频率响应快、灵敏度高、抗干扰能力强、体积小、能进行非接触测量等特点,因此被广泛用于测量位移、振动、厚度、转速、表面温度等参数,以及用于无损探伤或作为接近开关,是一种很有发展前途的传感器。
6.简述光敏电阻的工作原理。
光敏电阻是一种基于光电导效应(内光电效应)工作的元件,即在光的照射下,半导体电导率发生变化的现象。
光照时使半导体中载流子浓度增加,从而增大了导电性,电阻值减小。
照射光线愈强,电阻值下降愈多,光照停止,自由电子与空穴逐渐复合,电阻又恢复原值。
7.什么叫零点残余电压?产生的原因有哪些?当衔铁处于差动电感的中间位置时,无论怎样调节衔铁的位置,均无法使测量转换电路输出为零,总有一个很小的输出电压,这种微小误差电压称为零点残余电压。
产生零点残余电压的具体原因有:① 差动电感两个线圈的电气参数、几何尺寸或磁路参数不完全对称;② 存在寄生参数,如线圈间的寄生电容及线圈、引线与外壳间的分布电容;③ 电源电压含有高次谐波;④ 磁路的磁化曲线存在非线性。
8.简述霍尔传感器的工作原理。
金属或半导体薄片两端通控制电流 ,并在薄片的垂直方向上施加磁感应强度为 的磁场,那么,在垂直于电流和磁场的方向上将产生电势 (称为霍尔电势电压),这种现象称为霍尔效应。
霍尔电势的大小正比于控制电流和磁感应强度, 称为霍尔元件的灵敏度,它与元件材料的性质与几何尺寸有关。
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)。
温度传感器的原理和应用实验总结
温度传感器的原理和应用实验总结1. 引言温度传感器是一种常见的用于测量环境或物体温度的设备。
它可以将温度转换为电信号,进而提供给其他设备进行处理和控制。
本文将介绍温度传感器的工作原理,并总结一些常见的实验应用。
2. 温度传感器的工作原理温度传感器的工作原理基于热电效应、电阻变化或半导体温度特性等原理。
以下是几种常见的温度传感器工作原理:2.1 热电温度传感器热电温度传感器基于热电效应,利用不同材料之间的电动势差来测量温度。
常见的热电温度传感器包括热电偶和热电阻。
•热电偶:通过两种不同金属材料的接触,利用金属间的热电效应来生成电信号。
该电信号与温度呈线性关系,可用于测量高温环境。
•热电阻:使用金属、合金或半导体等材料的电阻变化来测量温度。
常见的热电阻包括铂电阻和铜电阻。
2.2 电阻温度传感器电阻温度传感器通过测量电阻值的变化来估计温度。
这种传感器通常使用金属或半导体材料,其电阻值与温度呈线性关系。
常见的电阻温度传感器包括铝电阻和硅电阻。
2.3 半导体温度传感器半导体温度传感器利用半导体材料在不同温度下的电阻变化来测量温度。
它们具有较高的精度和较小的尺寸,广泛应用于汽车、家电和电子设备中。
3. 温度传感器的应用实验温度传感器在各个领域都有广泛的应用。
以下是一些常见的温度传感器应用实验:3.1 温度监测利用温度传感器监测环境温度的变化。
可以将温度传感器放置在室内或室外,记录温度变化的数据,并进行分析和控制。
3.2 温度控制通过温度传感器控制设备的温度。
例如,将温度传感器与加热元件结合使用,可以实现对恒温箱、电炉等设备温度的控制。
3.3 温度报警当温度超过或低于设定阈值时,温度传感器会触发报警。
这种应用在实验室、仓库、冰箱等场所广泛使用,用于保护物品免受温度变化的影响。
3.4 温度补偿在某些应用中,温度传感器可用于补偿其他传感器测量值的温度误差。
例如,温度传感器可以补偿压力传感器在高温环境下的读数。
3.5 温度检测与追踪利用温度传感器对物体表面温度进行检测和追踪。
传感器原理及应用知识点总结
传感器原理及应用知识点总结传感器是一种能够感知和测量外部环境参数的器件,根据其工作原理和应用领域的不同,可以分为多种类型。
以下是传感器原理及应用的一些常见知识点总结:1. 传感器工作原理:- 电阻传感器:利用材料电阻随环境参数变化而变化的特性,如温度传感器、湿度传感器等。
- 压阻传感器:利用材料电阻随压力变化而变化的特性,如压力传感器。
- 电容传感器:利用材料电容随环境参数变化而变化的特性,如接近传感器、触摸传感器等。
- 磁性传感器:利用材料磁性随环境参数变化而变化的特性,如磁场传感器、位置传感器等。
- 光电传感器:利用材料对光的敏感性随环境参数变化而变化的特性,如光电开关、红外传感器等。
- 声波传感器:利用材料对声音的敏感性随环境参数变化而变化的特性,如声音传感器、超声波传感器等。
2. 传感器应用领域:- 工业自动化:用于监测和控制生产过程中的环境参数,如温度传感器、压力传感器、流量传感器等。
- 汽车电子:用于检测和控制汽车各个系统的参数,如发动机温度传感器、氧气浓度传感器、轮胎压力传感器等。
- 医疗器械:用于监测和测量患者的生理参数,如心率传感器、血氧传感器、体温传感器等。
- 智能家居:用于实现家庭环境的智能化控制,如温湿度传感器、光照传感器、烟雾传感器等。
- 安防监控:用于监测和识别环境中的异常行为和事件,如人体红外感应器、摄像头、指纹传感器等。
3. 传感器的特性:- 灵敏度:指传感器对环境参数变化的反应程度,一般以输出信号的变化量表示。
- 精度:指传感器输出信号与实际环境参数之间的偏差,一般以误差大小表示。
- 响应时间:指传感器从检测到环境参数变化到输出信号发生变化的时间,一般以时间间隔表示。
- 工作范围:指传感器能够正常工作的环境参数范围,一般以最大和最小值表示。
总之,传感器是现代科技中非常重要的一部分,它们的工作原理和应用领域非常广泛,为各个领域的科研和生产提供了重要的技术支持。
对传感器的研究和应用有助于实现更多领域的自动化、智能化和安全化。
传感器原理及应用 笔记
传感器原理及应用笔记一、传感器的基本原理传感器是一种能够感知、检测和测量某种特定物理量的器件或装置,将物理量转化为电信号或其他形式的输出。
传感器的基本原理是通过敏感元件对物理量进行测量,将物理量转化为可感知的信号输出。
传感器的工作原理通常涉及一些常见的物理学原理,比如压电效应、热敏效应、光敏效应、磁敏效应等。
1. 压电效应压电效应是指某些晶体或陶瓷在受到机械应力作用时,会产生电荷的现象。
利用压电效应制成的传感器可以将受力或压力转化为电信号输出,常用于压力传感器、加速度传感器等领域。
2. 热敏效应热敏效应是指材料的电阻、电容或电动势随温度的变化而变化的性质。
利用热敏效应的原理,可以制成温度传感器、湿度传感器等用于检测环境温湿度的传感器。
3. 光敏效应光敏效应是指某些材料在受到光照射时,会发生电阻、电压或电流等性质的变化。
利用光敏效应制成的传感器可以用于光电传感器、光敏电阻、光电二极管等应用。
4. 磁敏效应磁敏效应是指某些材料在受到磁场影响时,会产生电荷或电压的现象。
利用磁敏效应制成的传感器可以用于磁场传感器、磁力传感器等领域。
二、传感器的应用领域传感器在各个行业都有着广泛的应用,如工业自动化、智能家居、医疗健康、环境监测等领域。
1. 工业自动化在工业自动化中,各种传感器被广泛应用于生产线监测、设备控制、物料检测等方面。
压力传感器、温度传感器、光电传感器等传感器可以实现对各种生产参数的实时监测和反馈,从而提高生产效率和质量。
2. 智能家居在智能家居领域,各种传感器可以实现对环境温湿度、光照强度、空气质量等参数的监测和控制。
通过智能传感器网络,可以实现智能灯光控制、智能家电控制、安防监控等功能。
3. 医疗健康传感器在医疗健康领域可以实现对人体生理参数的监测,比如心率传感器、血压传感器、体温传感器等可以用于疾病预防、健康管理等方面。
4. 环境监测大气污染传感器、水质传感器、土壤湿度传感器等可以用于环境监测和保护,实现对环境参数的实时监测和预警。
传感器及应用复习
传感器及应用复习名词解释:10道第1章传感器的基本知识传感器:传感器就是利用物理效应、化学效应、生物效应,把被侧的物理量、化学量、生物量等非电量转换成电量的器件或装置。
应力:截面积为S的物体受到外力F的作用并处于平衡状态时,在物体单位截面积上引起的内力称为应力。
应变:应变是物体受外力作用时产生的相对变形。
εl:纵向应变,εr:横向应变110-6ε胡克定律与弹性模量:胡克定律:当应力未超过某一限值时,应力与应变成正比;E为弹性模量或杨氏模量,单位为N/m2;G为剪切模量或刚性模量,τ为切应力第2张线性位移传感器及应用应变式传感器由弹性敏感元件、电阻应变片和应变电桥组成。
电感式传感器原理:把可移动的铁心称为衔铁,通过测杆与被侧运动物体接触,就可把运动物体的位移转换成电感或互感的变化。
电涡流式传感器原理:电涡流式传感器是一个绕在骨架上的导线所构成的空心线圈,它与正弦交流电源接通,通过线圈的电流会在线圈的周围空间产生交变磁场。
压电效应:当某些电介质受到一定方向外力作用而变形时,其内部便会产生极化现象,在他们的上下表面会产生符号相反的等量电荷;当外力的方向改变时,其表面产生的电荷极性也随之改变;当外力消失后又恢复不带电状态,这种现象称为压电效应。
霍尔效应:在通有电流的金属板上加一匀强磁场,当电流方向与磁场方向垂直时,在与电流和磁场都垂直的金属板的两表面间出现电势差,这个现象称为霍尔效应。
光电效应:当物质受光照射后,物质的电子吸收了光子的能量所产生的电现象称为光电效应。
①外光电效应:外光电效应即光电子发射效应,在光的作用下使电子逸出物体表面;②内光电效应:内光电效应有光电导效应、光电动势效应及热电效应。
第3章位移传感器在制造业中的应用第4章力与运动学量传感器及应用第5章压力、流量和物位传感器及应用第6章温度传感器及应用热电效应(赛克威尔效应):将两种不同导体A、B两端连接在一起组成闭合回路,并使两端处于不同温度环境,在回路中会产生热电动势而形成电流,这一现象称为热电效应。
传感器原理及应用的总结
传感器原理及应用的总结传感器是一种用于检测和测量其中一种物理量的装置,它能够将检测到的物理量转换为可以进行处理和分析的电信号。
传感器的原理和应用非常广泛,可以应用于各个领域,如工业自动化、环境监测、医学诊断等。
传感器的原理可以分为以下几种:1.电阻器传感器原理:根据物体的压力、力或拉力来改变电阻值的感应装置。
如测量压力、力、重量等的压力传感器,其原理是根据电阻在压力作用下的变化来测量物体的压力。
2.电容器传感器原理:根据外源引起的电容变化,来检测物理量的感应装置。
如湿度传感器,通过测量周围空气的湿度,电容器的电容值会发生相应的变化,从而可以得知湿度的大小。
3.磁敏传感器原理:根据物体对磁场的感应特性,来检测物体的位置、方向和速度等物理量的感应装置。
如磁力传感器,通过测量物体所受磁力的大小和方向,来判断物体的位置和运动状态。
4.光敏传感器原理:根据物体对光的敏感程度,来检测物体的光强度、颜色和形状等感应装置。
如光电传感器,通过测量光电效应的变化,来判断物体的光照条件和透明度。
5.声敏传感器原理:根据物体对声波的感应特性,来检测物体的声音、噪音和震动等感应装置。
如声音传感器,通过测量空气中的声波振动,来判断声音的强度和频率。
传感器的应用非常广泛,主要包括以下几个方面:1.工业自动化:传感器在工业生产中起到了关键的作用。
例如温度传感器、湿度传感器可用于监测工业生产中的环境参数,光敏传感器用于检测生产线上物体的位置和形状,加速度传感器用于监测机械设备的振动情况等。
2.环境监测:传感器在环境监测中可以用来检测空气质量、水质污染、土壤湿度等。
例如气体传感器可用于检测空气中各种有害气体的浓度,水质传感器用于监测水体中的溶解氧和污染物的浓度等。
3.医疗诊断:传感器在医疗领域中可用于检测人体的生理参数,如心率、体温、血压等。
如心率传感器可以实时监测患者的心率变化,体温传感器用于检测患者的体温变化等。
4.汽车科技:传感器在汽车科技中起到了重要的作用,例如车速传感器用于测量车辆的速度,加速度传感器用于检测车辆的加速度和制动情况,气囊传感器用于检测交通事故时的撞击力等。
传感器的原理及应用
传感器的原理及应用一、传感器的原理及分类:传感器是一种能够根据感知到的物理量的变化产生电信号输出的设备,它是将非电信号转换为电信号的装置。
传感器的原理基本上可以分为以下几种:1.电阻传感器:电阻传感器是根据电阻值的变化来检测物理量的,常见的有光敏电阻、热敏电阻等。
2.压力传感器:压力传感器是通过测量物体受力所产生的电信号来检测压力的,常见的有电阻应变式压力传感器、压电式压力传感器等。
3.光电传感器:光电传感器是利用光敏元件感知光信号并转换为电信号输出的传感器,常见的有光电二极管、光敏电阻等。
4.温度传感器:温度传感器是通过感知物体的温度变化来产生电信号的传感器,常见的有热电偶、热电阻等。
5.位移传感器:位移传感器是通过感知物体的位移变化来产生电信号的传感器,常见的有电容式位移传感器、霍尔元件等。
6.加速度传感器:加速度传感器是用于测量物体加速度的传感器,常见的有压电式加速度传感器、微机械加速度传感器等。
7.气体传感器:气体传感器是用于检测气体浓度的传感器,常见的有氢气传感器、氧气传感器、二氧化碳传感器等。
8.湿度传感器:湿度传感器是用于检测空气湿度的传感器,常见的有电容式湿度传感器、电阻式湿度传感器等。
9.溶解氧传感器:溶解氧传感器是用于检测水中溶解氧浓度的传感器,常见的有电极溶解氧传感器、光学溶解氧传感器等。
10.化学传感器:化学传感器是用于检测化学物质浓度或质量的传感器,常见的有氨传感器、硫化氢传感器、氨气传感器等。
二、传感器的应用:1.工业自动化:传感器在工业自动化中广泛应用,如压力传感器用于测量管道中的压力,温度传感器用于测量设备的工作温度等。
2.汽车工业:传感器在汽车工业中起到了至关重要的作用,如压力传感器用于发动机燃烧室的压力监测,湿度传感器用于空调系统的湿度控制等。
3.医疗领域:传感器在医疗领域中用于监测患者的生命体征,如血氧传感器用于监测患者的血氧饱和度,心率传感器用于监测患者的心率等。
传感器的原理及应用
传感器的原理及应用传感器的原理及应用要点一传感器的工作原理即学即用 1.半导体中参与导电的电流载体称为载流子.N型半导体的载流子是带负电的电子,P型半导体的载流子是带正电的“空穴”.一块厚度为d、高度为l的长方形半导体样品,置于方向如图所示、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,当半导体样品中通以如图所示方向、大小为I的恒定电流时, 样品上、下底面出现恒定电势差U,且上表面带正电、下表面带负电.设半导体样品中每个载流子带电荷量为q,半导体样品中载流子的密度(单位体积内载流子的个数)用n表示,则下列关于样品材料类型的判断和其中载流子密度n的大小,正确的是() A.是N型半导体 B.是P 型半导体 C.n= D.n= 答案 BD 要点二传感器的应用即学即用 2.如图(1)所示为一测量硫化镉光敏电阻特性的实验电路,电源电压恒定.电流表内阻不计,开关闭合后,调节滑动变阻器滑片,使小灯泡发光逐渐增强,测得流过电阻的电流和光强的关系曲线如图(2)所示,试根据这一特性设计一个路灯的自动光控电路.答案由光敏电阻的特性曲线可以看出,当入射光增强时,光敏电阻的阻值减小,流过光敏电阻的电流增大. 根据题意设计一个路灯自动控制电路如下图所示.控制过程是:当有光照时,光电流经过放大器输出一个较大的电流,驱动电磁继电器吸合,使两个常闭触点断开,路灯熄灭;当无光照时,光电流减小,放大器输出电流减小,电磁继电器释放衔铁,使两个常闭触点闭合,控制路灯电路接通,路灯开始工作.题型1 电路设计性问题【例1】现有热敏电阻、电炉丝、电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关和导线若干.如图所示,试设计一个温控电路. 要求温度低于某一温度时,电炉丝自动通电供热,超过某一温度时,又可以自动断电,画出电路图说明工作过程. 答案电路图如下图所示工作过程:闭合S当温度低于设计值时热敏电阻阻值大,通过电磁继电器的电流不能使它工作,K接通电炉丝加热. 当温度达到设计值时,热敏电阻减小到某值,通过电磁继电器的电流达到工作电流,K断开,电炉丝断电,停止供热. 当温度低于设计值,又重复前述过程. 题型二结合传感器的综合试题【例2】用如图所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度,该装置是在矩形箱子的前、后壁上各安装一个由力敏电阻组合成的压力传感器,用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2.0 kg的滑块,滑块可无摩擦滑动,两弹簧的另一端分别压在传感器a、b上,其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出.现将装置沿运动方向固定在汽车上,传感器b在前,传感器a在后.汽车静止时,传感器a、b的示数均为10 N.(g取10 m/s2)(1)若传感器a的示数为14 N,b的示数为6.0 N,求此时汽车的加速度大小和方向. (2)当汽车以怎样的加速度运动时,传感器a的示数为零. 答案(1)4 m/s2 向右(2)10 m/s2 向左题型3 生活物理【例3】如图所示为某种电子秤的原理示意图,AB为一均匀的滑动变阻器,阻值为R,长度为L,两边分别有P1、P2两个滑动头,P1可在竖直绝缘光滑的固定杆MN上保持水平状态而上下自由滑动,弹簧处于原长时,P1刚好指着A端,P1 与托盘固定相连,若P1、P2间出现电压时,该电压经过放大,通过信号转换器后在显示屏上可显示物体重力的大小. 已知弹簧的劲度系数为k,托盘自身质量为m0,电源电动势为E,内阻不计,当地的重力加速度为g.求:(1)托盘尚未放物体时,在托盘自身重力作用下,P1离A的距离x1. (2)托盘上放有质量为m的物体时,P1离A的距离x2. (3)在托盘上未放物体时通常先校准零点,其方法是:调节P2,使P2离A的距离也为x1,从而使P1、P2间的电压为零.校准零点后,将物体m放在托盘上,试推导出物体质量m与P1、P2间的电压U之间的函数关系式. 答案(1)(2)(3)m=1.关于传感器的下列说法正确的是() A.所有传感器的材料都是由半导体材料做成的 B.金属材料也可以制成传感器 C.传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号 D.以上说法均不正确答案 B 2.如图所示,是一个测定液面高度的传感器,在导线芯的外面涂上一层绝缘物质,放在导电液体中,导线芯和导电液构成电容器的两极.把这两极接入外电路,当外电路中的电流变化使电容值增大时,则导电液体的深度h变化为() A.h增大 B.h减小 C.h不变 D.无法确定答案 A 3.请设计一个用光敏电阻来模拟路灯的自动夜开昼关的电路.提供的仪器:光敏电阻、小灯泡、电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线若干. 答案电路设计如下图所示.原理简述:据光敏电阻的阻值随入射光强度的增强而减小,当白天时,照射光敏电阻的光强度大,R1阻值减小,电流增大,电磁铁把衔铁P吸下使B脱离A,切断电灯电路,夜晚时相反. 4.把蜂鸣器、光敏电阻、干簧管继电器开关、电源按如图甲所示电路连接,制成光电报警装置.当报警器有光照射时, 蜂鸣器发声,当没有光照或者光照很弱时,蜂鸣器不发声.①光敏电阻:光敏电阻受光照后,阻值会变小.②干簧管继电器开关:由干簧管和绕在干簧管外的线圈组成,如图乙所示.当线圈中有一定的电流时,线圈产生的磁场使密封在干簧管内的两个铁质簧片磁化,两个簧片在磁力作用下由原来的分离状态变成闭合状态.当线圈中没有电流或者电流很微弱时,磁场消失,簧片在弹力的作用下回复到分离状态.试说明光电报警器的工作原理.答案当报警器有光照射时,光敏电阻阻值减小,电路中电流增大,线圈产生的磁场使密封在干簧管内的两个铁质簧片磁化,两个簧片由原来的分离状态变成闭合状态,蜂鸣器电路接通,蜂鸣器发声.反之,当没有光照射或光照很微弱时,光敏电阻阻值很大,电路中的电流很小,干簧管内的两个铁质簧片处于分离状态,连接蜂鸣器的电路断开, 蜂鸣器不发声.1.关于传感器的作用,下列说法正确的有() A.通常的传感器可以直接用来进行自动控制 B.传感器可以用来采集信息 C.传感器可以将感受到的一些信号转换为电学量 D.传感器可以将所有感受到的信号都转换为电学量答案 BC 2.如图所示,截面为矩形的金属导体,放在磁场中,当导体中通有电流时,导体的上下表面的电势关系为()A.UM>UN B.UM=UN C.UM<UN D.无法判断答案 A 3.如图所示,R1、R2为定值电阻,L为小灯泡,R3为光敏电阻,当照射光强度增大时() A.电压表的示数增大 B.R2中电流减小 C.小灯泡的功率增大 D.电路中路端电压增大�ご鸢�ABC 4.唱卡拉OK用的话筒内有传感器.其中有一种是动圈式的,它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小线圈,线圈处于永磁体的磁场中,当声波使膜片前后振动时,就将声音信号转变为电信号.下列说法正确的是() A.该传感器是根据电流的磁效应工作的 B.该传感器是根据电磁感应原理工作的 C.膜片振动时,穿过金属线圈的磁通量不变 D.膜片振动时,金属线圈中不会产生感应电动势�ご鸢� B 5.(2009•晋中质检)互感器是一种特殊的变压器,借助它,交流电压表(或电流表)可以间接测量高电压和大电流. 如下图所示为电压互感器或电流互感器的接线图,其中正确的是()答案 A 6.如图所示为理想变压器原线圈所接交流电压的图象.原、副线圈匝数比n1∶n2=10∶1,串联在原线圈电路中电流表的示数为1 A,下列说法正确的是() A.变压器输出端所接电压表的示数为20 V B.变压器的输出功率为200 W C.变压器输出端的交流电频率为50 Hz D.串在变压器输出端的电流表示数为10 A 答案 C 7.(2009•聊城模拟)钳形电流表的外形和结构如图(a)所示.电流表的读数为1.2 A.图(b)中用同一电缆线绕了3匝,则()A.这种电流表能测直流电流,图(b)的读数为2.4 AB.这种电流表能测交流电流,图(b)的读数为0.4 AC.这种电流表能测交流电流,图(b)的读数为3.6 AD.这种电流表既能测直流电流,又能测交流电流,图(b)的读数为3.6 A 答案 C 8.理想变压器连接电路如图甲所示,当输入电压波形如图乙时,已知原、副线圈的匝数比为10∶1,安培表读数为2 A,则()A.伏特表读数282 VB.伏特表读数28.2 VC.输入功率为56.4 WD.输入功率为40 W 答案 D 9.如图甲所示,在变压器的输入端串接上一只整流二极管D,在变压器输入端加上如图乙所示的交变电压u1=Um1sin ωt, 设t=0时刻为a“+”、b“-”,则副线圈输出的电压的波形(设c端电势高于d端电势时的电压为正)是图中的()答案 B 10.如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图.变压器输入电压是市电网的电压,不会有很大的波动.输出电压通过输电线输送给用户,输电线的电阻用R0表示,变阻器R表示用户用电器的总电阻,当滑动变阻器触头P向下移动时,下列说法中错误的是()A.相当于在增加用电器的数目 B.V1表的示数随V2表的示数的增大而增大 C.A1表的示数随A2表的示数的增大而增大 D.变压器的输入功率在增大答案 B 11.为了减少因火电站中煤的燃烧对大气的污染而大力发展水电站.三峡水利工程中某一水力发电站的发电机组设计为:水以v1=3 m/s的速度流入水轮机后以v2=1 m/s的速度流出,流出水位比流入水位低10 m,水流量Q=10 m3/s,水轮机效率为75 %,发电机效率为80 %,试问: (1)发电机组的输出电功率是多少? (2)如果发电机输出的电压为240 V,用户所需电压为220 V,输电线路中能量损失为5 %,输电线电阻为50/3Ω,那么所需升、降压变压器的原、副线圈的匝数比分别是多少? 答案(1)624 kW (2)433∶26 000 26 945∶433 12.如图所示,小型交流发电机的电动势为E=20 V,内阻不计,它通过一个阻值R=6Ω的指示灯连接到一个理想降压变压器的输入端.在变压器的输出端并联着24盏规格都是“6 V,0.25 W”彩色小灯泡,每只灯泡都正常发光,导线电阻不计.求: (1)原线圈中的电流. (2)降压变压器的初级、次级线圈的匝数比. (3)若只使用18盏彩色小灯泡,通过计算说明这时每盏小灯泡的工作状态如何.(设小灯泡的电阻不随温度变化)答案(1) A (2)(3)每盏灯泡的电阻RL= =144Ω 18盏灯的总电阻R总= =8Ω设这时副线圈中的电流为I2,则原线圈中的电流为 I2 由功率关系得E()-()2R=I22R 总代入数据得I2= A 这时每盏灯泡的电压U2′=I2R总= V>6 V 所以灯泡比原来更亮,有可能烧坏. 13.如图所示,原线圈匝数为n1,两个副线圈的匝数分别为n2和n3.四只完全相同的灯泡分别接在理想变压器的原、副线圈的回路中,当原线圈回路中a、b接入交流电压U0时,四只灯泡均正常发光,则三组线圈的匝数比n1∶n2∶n3等于多少?灯泡的额定电压U额等于多少? 答案3∶2∶1 U0。
传感器技术与应用知识点总结
传感器技术与应用知识点总结传感器是一种能够将感知到的物理量转化为可测量或可处理的电信号的设备。
传感器技术的发展和应用广泛应用于各个领域,如工业自动化、环境监测、智能家居等。
本文将从传感器的原理、分类、应用以及未来发展趋势等方面进行总结和介绍。
一、传感器的原理传感器的原理是基于特定物理效应的,它能够将物理量转化成电信号。
常见的传感器原理有:1. 压阻原理:根据物体受力变形后电阻值的改变来测量物体的压力或重量,如压力传感器、称重传感器。
2. 电容原理:根据物体与电容器之间的电容值的变化来测量物体的位置或形变,如触摸屏、位移传感器。
3. 磁敏原理:根据物体与磁场的相互作用来测量物体的位置、速度或形变,如磁强计、磁力传感器。
4. 光敏原理:根据物体对光的吸收、散射或反射来测量物体的位置、颜色或形状,如光电传感器、光电开关。
5. 温敏原理:根据物体的温度变化来测量物体的温度,如温度传感器、红外传感器。
二、传感器的分类根据测量的物理量不同,传感器可以分为以下几类:1. 位移传感器:用于测量物体的位置或形变,如光电编码器、霍尔传感器。
2. 压力传感器:用于测量物体受到的压力或重量,如压阻传感器、压电传感器。
3. 温度传感器:用于测量物体的温度,如热电偶、热电阻。
4. 湿度传感器:用于测量物体的湿度,如湿敏电阻、电容式湿度传感器。
5. 气体传感器:用于测量气体的浓度、组成或压力,如气体传感器、氧气传感器。
三、传感器的应用传感器技术广泛应用于各个领域,以下是一些常见的应用场景:1. 工业自动化:在工业生产中,传感器用于检测和控制各种物理量,如温度、湿度、压力等,实现自动化生产。
2. 环境监测:传感器可以用于监测环境中的各种参数,如空气质量、水质、噪音等,以便及时采取相应的措施。
3. 智能家居:传感器可以用于智能家居系统中,实现对家居设备的监控和控制,如智能灯光、智能门锁等。
4. 医疗健康:传感器可以用于监测人体的生理参数,如心率、血压、体温等,为医疗诊断和健康管理提供数据支持。
传感器原理及应用_复习总结
传感器原理及应用总结➢传感器一般由敏感元件、转换元件、转换电路三部分组成。
➢传感器的基本特性通常用其静态特性和动态特性来描述。
➢电阻传感器的基本原理是将各种被测非电量转为对电阻的变化量的测量,从而达到测量的目的。
➢金属丝电阻应变片与半导体应变片的工作原理主要区别在于前者利用导体形变引起电阻变化、后者利用半导体电阻率变化引起电阻变化。
➢金属丝在外力作用下发生机械形变时它的电阻值将发生变化,这种现象称应变效应;半导体或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。
直线的电阻丝绕成敏感栅后,长度相同但应变不同,圆弧部分使灵敏度K下降了,这种现象称为横向效应。
➢光电开关和光电断续器是开关式光电传感器的常用器件,主要用来检测物体的靠近、通过等状态。
➢光电式传感器由光源、光学元器件和光电元器件组成光路系统,结合相应的测量转换电路而构成。
➢硅光电池的光电特性中,光照度与其短路电流呈线性关系。
➢光敏二极管的结构与普通二级管类似。
它是在反向电压下工作的。
➢压电传感元件是一种力敏感元件,它由压电传感元件和测量转换电路组成。
➢压电式传感器的工作原理是基于某些电介质材料的压电效应。
它是典型的有源传感器。
➢压电材料在使用中一般是两片以上,在以电荷作为输出的地方一般是把压电元件并联起来,而当以电压作为输出的时候则一般是把压电元件串联起来。
➢差动电感式传感器与单线圈电感式传感器相比,线性好、灵感度提高一倍、测量精度高。
➢螺线管式差动变压器式传感器理论上讲,衔铁位于中心位置时输出电压为零,而实际上差动变压器输出电压不为零,我们把这个不为零的电压称为零点残余电压;利用差动变压器测量位移时如果要求区别位移方向(或正负)可采用相敏检波电路。
➢差动变压器式传感器理论上讲,衔铁位于中心位置时输出电压为零,而实际上差动变压器输出电压不为零,我们把这个不为零的电压称为零点残余电压;利用差动变压器测量位移时如果要求区别位移方向(或正负)可采用相敏检波电路。
常见传感器的工作原理及应用总结
常见传感器的工作原理及应用总结简介传感器是一种用来感知和测量特定环境参数的装置,它可以将感知到的信号转化为数字或模拟信号,以实现对环境的监测和控制。
在现代科技和工业领域中,传感器被广泛应用于各种应用场景中,如工业自动化、医疗设备、智能家居等。
本文将总结几种常见传感器的工作原理和应用。
1. 温度传感器温度传感器是用来测量环境或物体的温度的装置。
常见的温度传感器有热敏电阻、热电偶和红外线温度传感器等。
它们通过测量物体或环境的热量来确定温度。
•热敏电阻:热敏电阻是一种电阻值随温度变化的器件。
当温度升高时,热敏电阻的电阻值下降,反之亦然。
热敏电阻广泛应用于温度控制、气象观测以及生物医学等领域。
•热电偶:热电偶是由两种不同金属材料组成的电极,当两端的温度不同时,会产生一个电压信号。
热电偶具有高精度和广泛的温度测量范围,常用于工业流程控制和热力学测量领域。
•红外线温度传感器:红外线温度传感器利用物体发射的红外线辐射来测量温度。
它适用于非接触测量,能够测量高温、低温和移动物体的温度。
2. 光传感器光传感器是一种用来感知光照强度或光的存在的装置。
它们通过测量光的强度或光的反射来实现对环境的监测和控制。
常见的光传感器包括光敏电阻、光电二极管和光电导轨等。
•光敏电阻:光敏电阻的电阻值随光照强度的变化而变化。
当光照强度增加时,光敏电阻的电阻值下降,反之亦然。
光敏电阻广泛应用于自动照明控制、相机曝光控制以及太阳能电池等领域。
•光电二极管:光电二极管是一种将光能转化为电能的装置。
当光照射到光电二极管上时,会产生电流。
光电二极管适用于光电转换、通信和遥感测量等领域。
•光电导轨:光电导轨是一种集成了光传感器和导轨的装置。
它可以在自动化和工业领域中用于检测物体的位置和速度等参数。
3. 压力传感器压力传感器用于测量气体或液体的压力。
它们可以将压力转化为电信号以实现对压力的监测和控制。
常见的压力传感器包括压阻式传感器、压电传感器和毛细管传感器等。
传感器原理及工程应用知识点总结
传感器原理及工程应用知识点总结传感器是一种能将非电信号转化为电信号并进行相关处理的设备。
它在现代工程中具有广泛的应用,包括环境监测、机械检测、生物医学、农业等领域。
本文将对传感器的原理及其在工程中的应用进行总结。
一、传感器的基本原理传感器的基本原理是根据被测量的物理量对传感器的感受区域产生的改变进行检测。
常见的物理量包括温度、压力、湿度、光强、位移等。
传感器可以通过敏感元件、电路和接口电路等部分完成信号的转换和处理。
传感器的敏感元件根据被测物理量的特点选择不同的材料,如热敏电阻、压阻、温敏电阻等。
通过电路和接口电路的设计,可以将传感器输出的模拟信号转换为数字信号,方便后续的处理和传输。
二、传感器的分类及应用传感器可以根据其感测方式、被测物理量、工作原理等进行分类。
根据感测方式可分为接触式传感器和非接触式传感器;根据被测物理量可分为温度传感器、压力传感器、湿度传感器等;根据工作原理可分为电阻型传感器、电容型传感器、压电型传感器等。
传感器在工程应用中起着重要作用。
以温度传感器为例,它可以在石油工业、空调制冷和电子设备等领域得到广泛应用。
温度传感器可以通过测量物体的热量来判断其温度,并将温度信号转换为电信号输出。
在石油行业中,温度传感器可以用于监测管道中油品的温度,以确保管道正常运行,避免泄漏事故的发生。
在空调制冷和电子设备中,温度传感器可以用于控制设备的温度,实现温度的自动调节。
三、传感器的发展趋势随着科技的不断发展,传感器也在不断创新和进步。
未来传感器的发展趋势主要体现在以下几个方面:1. 微型化:传感器将越来越小型化,可以集成在更多的设备和系统中,实现更广泛的应用。
2. 智能化:传感器将具备更强大的处理能力和智能化的功能,可以通过学习和适应,根据环境变化做出相应的反应。
3. 多元化:传感器将不再只具备单一功能,而是多功能的,可以同时感知多个物理量,并进行多种数据的处理和传输。
传感器是一种将非电信号转化为电信号并进行处理的设备,它在现代工程中发挥着重要作用。
传感器复习重点(传感器原理及其应用)(精心整理)
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)灵敏度定义: 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。
传感器原理复习总结
1.传感器的作用传感器实际上是一种功能块,其作用是将来自外界的各种信号转换成电信号。
传感器所检测的信号品种极其繁多。
为了对各种各样的信号进行检测、控制,就必须获得尽量简单易于处理的信号,这样的要求只有电信号能够满足。
电信号能较容易地进行放大、反馈、滤波、微分、存贮、远距离操作等。
2.传感器(Transducer或Sensor)定义:“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件组成”。
传感器有时也叫换能器、变换器、变送器或探测器。
从定义中可看出传感器有两个功能:既敏感和变换。
3. 传感器通常由敏感元件、转换元件二部分组成,有时也将测量电路及辅助电源作为传感器的组成部分。
4.传感器的输出—输入关系特性就是传感器的基本特性。
传感器的静态特性是指传感器在被测量处于稳定状态时(静态的输入信号)的输出—输入关系。
5衡量传感器静态特性的主要技术指标是:线性度、灵敏度、精确度、迟滞、重复性和分辨率等。
6线性误差(Linearity Error)线性误差是指在规定条件下(利用一定等级的校准设备,对传感器进行反复循环测试)得出输出--输入特性曲线与拟合直线(fitting straight line)间最大偏差与满量程F·S—full span)输出值的百分比称为线性误差7灵敏度是指传感器在稳态下输出变化量(增量)与输入变化量(增量)的比值,即K=输出变化量/输入变化量=ΔY/ΔX灵敏度越高,系统反映输入微小变化的能力就越强。
在电子测量中,灵敏度越高往往容易引入噪声并影响系统的稳定性及测量范围,在同等输出范围的情况下,灵敏度越大测量范围越小,反之则越大。
8. 分辨力是指传感器可能感受到的被测量的最小变化的能力9,是指在一定时间间隔内,传感器的输出存在着与被测量无关的、不需要的变化。
漂移包括零点漂移和灵敏度漂移。
10.准确度指测量仪器给出的示值和真值的接近程度。
11传感器的动态特性是指传感器在测量动态信号时,输出对输入的响应特性12传感器的发展趋势1)开发新型传感器2)开发新材料3)新工艺的采用4)集成化、多功能化5)智能化第二章光电式传感器1.将光量转换为电量的器件称为光电传感器或光电元件。
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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传感器原理及应用总结
➢传感器一般由敏感元件、转换元件、转换电路三部分组成。
➢传感器的基本特性通常用其静态特性和动态特性来描述。
➢电阻传感器的基本原理是将各种被测非电量转为对电阻的变化量的测量,从而达到测量的目的。
➢金属丝电阻应变片与半导体应变片的工作原理主要区别在于前者利用导体形变引起电阻变化、后者利用半导体电阻率变化引起电阻变化。
➢金属丝在外力作用下发生机械形变时它的电阻值将发生变化,这种现象称应变效应;半导体或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。
直线的电阻丝绕成敏感栅后,长度相同但应变不同,圆弧部分使灵敏度K下降了,这种现象称为横向效应。
➢光电开关和光电断续器是开关式光电传感器的常用器件,主要用来检测物体的靠近、通过等状态。
➢光电式传感器由光源、光学元器件和光电元器件组成光路系统,结合相应的测量转换电路而构成。
➢硅光电池的光电特性中,光照度与其短路电流呈线性关系。
➢光敏二极管的结构与普通二级管类似。
它是在反向电压下工作的。
➢压电传感元件是一种力敏感元件,它由压电传感元件和测量转换电路组成。
➢压电式传感器的工作原理是基于某些电介质材料的压电效应。
它是典型的有源传感器。
➢压电材料在使用中一般是两片以上,在以电荷作为输出的地方一般是把压电元件并联起来,而当以电压作为输出的时候则一般是把压电元件串联起来。
➢差动电感式传感器与单线圈电感式传感器相比,线性好、灵感度提高一倍、测量精度高。
➢螺线管式差动变压器式传感器理论上讲,衔铁位于中心位置时输出电压为零,而实际上差动变压器输出电压不为零,我们把这个不为零的电压称为零点残余电压;利用差动变压器测量位移时如果要求区别位移方向(或正负)可采用相敏检波电路。
➢差动变压器式传感器理论上讲,衔铁位于中心位置时输出电压为零,而实际上差动变压器输出电
压不为零,我们把这个不为零的电压称为零点残余电压;利用差动变压器测量位移时如果要求区别位移方向(或正负)可采用相敏检波电路。
➢压磁式传感器的工作原理是:某些铁磁物质在外界机械力作用下,其内部产生机械压力,从而引起极化现象,这种现象称为正压电效应。
相反,某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产生机械变形,这种现象称为逆压电效应。
➢气敏电阻的材料不是通常的硅或锗材料,而是金属氧化物材料。
➢霍尔元件采用恒流源激励是为了减小温漂。