传感器原理与检测技术
传感器原理及检测技术(pdf 67页)
光电式传感器
光电式传感器
●光电效应和光电元件●光电器件的特性
●光电耦合器件
●电荷耦合器件(CCD)●光电式传感器
光电式传感器
光电式传感器的概念
光电式传感器是以光电元件作为转化元件，可以将被测的非电量通过光量的变化再转化成电量的传感器。
光电式传感器一般由光源、光学元件和光电元件三部分组成。
光电式传感器的物理基础是光电效应。
光电效应和光电元件
●外光电效应
●基于外光电效应的器件●内光电效应
●基于内光电效应的器件
基于外光电效应的器件 光电管
基于外光电效应的器件 光电倍增管
光电效应
●内光电效应之二(光生伏特效应)
✓势垒效应(结光电效应)
✓侧向光电效应。
传感器原理及检测技术
传感器原理及检测技术传感器是一种能够将物理量或化学量转换成可测量信号的设备。
它在现代科技中发挥着重要作用，广泛应用于工业、农业、医疗等领域。
本文将介绍传感器的原理、种类以及常见的检测技术。
一、传感器的原理传感器的原理基于物理量与电信号之间的相互转换。
一般来说，传感器由灵敏元件、信号处理电路和输出装置组成。
灵敏元件是传感器的核心。
它能够将物理变量转换成电信号。
常见的灵敏元件有电阻、电容、电势、磁阻、磁感应等，它们的变化都可以通过电路检测到。
信号处理电路用于对传感器输出的信号进行放大、滤波等处理，以确保信号的准确性和稳定性。
它可以是模拟电路或数字电路，根据具体应用需求选择。
输出装置将经过信号处理的电信号转换成可供外部系统读取或显示的形式，如数字显示器、计算机接口等。
二、传感器的种类传感器按照测量物理量的不同可以分为多种类型，包括温度传感器、压力传感器、湿度传感器、光传感器等。
以下是其中几种常见传感器的简要介绍：1. 温度传感器：用于测量物体的温度，常见的有热电偶、热电阻等。
2. 压力传感器：用于测量气体或液体的压力，广泛应用于工业自动化、航空航天等领域。
3. 湿度传感器：用于测量空气中的湿度，常见的有电容式湿度传感器、电阻式湿度传感器等。
4. 光传感器：用于测量环境光强度或接收光信号，包括光电二极管、光敏电阻和光电导。
三、传感器的检测技术传感器的检测技术包括校准、线性化和误差补偿等。
这些技术能够提高传感器的精确度和可靠性。
1. 校准：通过与标准样品进行比较，调整传感器的输出，使之达到准确的测量结果。
2. 线性化：对于非线性传感器，通过数学模型进行线性化处理，使输出信号与被测量的物理量成线性关系。
3. 误差补偿：传感器在工作过程中可能会出现一些误差，例如零点漂移、温度影响等。
合理的误差补偿技术能够提高传感器的精度和稳定性。
四、传感器的应用传感器在各个领域都有广泛的应用。
以下是几个示例：1. 工业领域：传感器在工业自动化、机器人控制、生产线监测等方面发挥重要作用，能够实现实时监测和控制。
传感器原理与检测技术
传感器原理与检测技术传感器是指能够感知和测量物理量、化学量或生物量的一种装置或设备。
传感器的原理是通过将待测物理量、化学量或生物量转换成电信号，然后对电信号进行测量和处理，从而得到待测量的数值。
传感器的作用是将环境中的物理量、化学量或生物量转化为电信号。
它通常由传感器元件、信号处理电路和输出接口组成。
传感器主要应用于自动化控制、电子设备、医疗健康、环境监测、能源管理等领域。
常见的传感器有温度传感器、压力传感器、湿度传感器、光传感器、力传感器等。
传感器的原理多种多样，以下是几种常见的传感器原理和检测技术：1.压力传感器：基于压力对物体的作用力的原理。
常见的压力传感器有电阻应变式传感器和压电传感器。
电阻应变式传感器是利用材料的电阻随应变变化的特性进行测量，而压电传感器则是利用压电材料的应变和电荷的产生关系进行测量。
2.温度传感器：基于温度对物体内部或表面特性的影响进行测量。
常见的温度传感器有热电偶、热电阻和半导体温度传感器。
热电偶是利用两种不同金属的热电势差随温度变化的特性进行测量，热电阻则是利用电阻随温度变化的特性进行测量，而半导体温度传感器则是利用半导体材料电阻随温度变化的特性进行测量。
3.气体传感器：基于气体对物体或物质的作用的原理。
常见的气体传感器有气敏传感器和红外传感器。
气敏传感器是利用气体与敏感材料的相互作用产生的电阻或电导随气体浓度变化的特性进行测量，红外传感器则是利用红外辐射的变化来检测气体浓度。
4.光传感器：基于光对物体或物质的作用的原理。
常见的光传感器有光电传感器和光学传感器。
光电传感器是利用光的能量转化为电流或电压的原理进行测量，光学传感器则是利用光的反射、折射、散射等特性进行测量。
5.生物传感器：用于检测和分析生物体内部的生物活动或特定物质的存在。
常见的生物传感器有生物电传感器、酶传感器和免疫传感器。
生物电传感器是利用生物体内部产生的电信号进行测量，酶传感器和免疫传感器则是利用特定酶或免疫反应来检测特定物质的存在。
传感器原理与检测技术
传感器原理与检测技术
传感器原理与检测技术是一种系统的结合，包括传感器的运作原理，检测技术的框架
及各种检测方法，以及传感器仪器的设计与应用。
传感器的基本原理是将物理量或化学量转换成电信号，并在仪器或计算机中处理电信
号的微小变化，从而检测物理量或化学量的变化。
现代传感器有诸多种类，如温度传感器、光传感器、压力传感器、磁传感器、湿度传感器、振动传感器、位移传感器、流量传感器等。
传感器原理中，多数传感器都需要一个或多个“响应器”，其作用是改变电子及磁学
特性随测量物理量或化学量的变化而变化。
例如，温度传感器中的响应器是一个变温元件，在物理量温度的变化时，可以产生改变的电阻；光传感器的响应器为光敏元件，在物理量
光的变化期间，可以产生可测量的电信号。
检测技术一般采用物理量和电子信号检测原理，物理量检测部分包括正确选择传感器，正确设置和使用传感器，以及改变物理量的影响等。
电子信号检测部分主要涉及测量电子
信号的幅度、频率等技术参数的确定，并采用适当的数据处理技术实现物理量的真实检测。
传感器仪器一般由传感器本身、检测元件、电子元件、显示部分、计算机控制软件和
结构部分组成，主要负责将物理量或化学量转换成电子信号，再显示物理量或化学量的检
测结果。
总之，传感器原理与检测技术是一个复杂而又完善的系统，其应用广泛并起到了重要
的作用。
它不仅有助于深入了解物理量和化学量的变化规律，而且对实际应用也有重要意义。
传感器原理及检测技术
2．平均技术
在传感器中普遍采用平均技术可产生平均效应，其 原理是利用若干个传感单元同时感受被测量，其输出 则是这些单元输出的平均值，若将每个单元可能带来 的误差均可看作随机误差且服从正态分布，根据误差 理论，总的误差将减小为
δΣ=±δ/√n
式中 n—传感单元数。
可见，在传感器中利用平均技术不仅可使传感 器误差减小，且可增大信号量，即增大传感器 灵敏度。
4．集成化、多功能化
为同时测量几种不同被测参数，可将几种不同的传感 器元件复合在一起，作成集成块。例如一种温、气、 湿三功能陶瓷传感器已经研制成功。
把多个功能不同的传感元件集成在一起，除可同时进 行多种参数的测量外，还可对这些参数的测量结果进 行综合处理和评价，可反映出被测系统的整体状态。 同一功能的多元件并列化，即将同一类型的单个传感 元件用集成工艺在同一平面上排列起来，如CCD图像 传感器。 多功能一体化，即将传感器与放大、运算以及温度补 偿等环节一体化，组装成一个器件。
结构型传感器是利用物理学中场的定律构成的，包括动 力场的运动定律，电磁场的电磁定律等。物理学中的定 律一般是以方程式给出的。对于传感器，这些方程式就 是许多传感器在工作时的数学模型。这类传感器的特点 是传感器的工作原理是以传感器中元件相对位置变化引 起场的变化为基础，而不是以材料特性变化为基础。 物性型传感器是利用物质定律构成的,如虎克定律、欧姆 定律等。物质定律是表示物质某种客观性质的法则。这 种法则，大多数是以物质本身的常数形式给出。这些常 数的大小，决定了传感器的主要性能。因此，物性型传 感器的性能随材料的不同而异。如，光电管，它利用了 物质法则中的外光电效应。显然，其特性与涂覆在电极 上的材料有着密切的关系。又如，所有半导体传感器， 以及所有利用各种环境变化而引起的金属、半导体、陶 瓷、合金等性能变化的传感器，都属于物性型传感器。
传感器原理及检测技术
传感器原理及检测技术传感器技术是测量技术、半导体技术、计算机技术、信息处理技术、微电⼦学、光学、声学、精密机械、仿⽣学和材料科学等众多学科相互交叉的综合性和⾼新技术密集型前沿技术之⼀，是现代新技术⾰命和信息社会的重要基础，是⾃动检测和⾃动控制技术不可缺少的重要组成部分。
⽬前，传感器技术已成为我国国民经济不可或缺的⽀柱产业的⼀部分。
传感器在⼯业部门的应⽤普及率⼰被国际社会作为衡量⼀个国家智能化、数字化、⽹络化的重要标志。
传感器技术是新技术⾰命和信息社会的重要技术基础，是现代科技的开路先锋，也是当代科学技术发展的⼀个重要标志，它与通信技术、计算机技术构成信息产业的三⼤⽀柱之⼀。
如果说计算机是⼈类⼤脑的扩展，那么传感器就是⼈类五官的延伸，当集成电路、计算机技术飞速发展时，⼈们才逐步认识信息摄取装置——传感器没有跟上信息技术的发展⽽惊呼“⼤脑发达、五官不灵”。
从⼋⼗年代起，逐步在世界范围内掀起了⼀股“传感器热”。
美国早在80年代就声称世界已进⼊传感器时代，⽇本则把传感器技术列为⼗⼤技术之创⽴。
⽇本⼯商界⼈⼠声称“⽀配了传感器技术就能够⽀配新时代”。
世界技术发达国家对开发传感器技术部⼗分重视。
美、⽇、英、法、德和独联体等国都把传感器技术列为国家重点开发关键技术之⼀。
美国国家长期安全和经济繁荣⾄关重要的22项技术中有６项与传感器信息处理技术直接相关。
关于保护美国武器系统质量优势⾄关重要的关键技术，其中８项为⽆源传感器。
美国空军2000年举出15项有助于提⾼21世纪空军能⼒关键技术，传感器技术名列第⼆。
⽇本对开发和利⽤传感器技术相当重视并列为国家重点发展６⼤核⼼技术之⼀。
⽇本科学技术厅制定的90年代重点科研项⽬中有70个重点课题，其中有18项是与传感器技术密切相关。
美国早在80年代初就成⽴了国家技术⼩组（BTG），帮助政府组织和领导各⼤公司与国家企事业部门的传感器技术开发⼯作。
美国国防部将传感器技术视为今年20项关键技术之⼀，⽇本把传感器技术与计算机、通信、激光半导体、超导并列为６⼤核⼼枝术，德国视军⽤传感器为优先发展技术，英、法等国对传感器的开发投资逐年升级，原苏联军事航天计划中的第五条列有传感器技术。
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传感器是一种能够感知、收集并转换物理量或化学量等信息的装置。
它广泛应用于各个行业和领域，如工业生产、环境监测、医疗设备、汽车等。
以下是传感器与检测技术的一些重点知识点总结。
1.传感器的基本原理-传感器是通过感知或测量物理量或化学量等信息，并将其转化为可用的电信号输出。
-常见的物理量包括温度、压力、湿度、光照强度、流量等；化学量包括气体浓度、pH值等。
-传感器的工作原理包括电学、热学、光学、化学以及机械等不同的原理。
-传感器的输出信号可以是电压、电流、频率、电阻等形式。
2.传感器的分类-按照感知的物理量或化学量的不同，传感器可以分为温度传感器、压力传感器、光敏传感器、流量传感器等。
-按照测量原理的不同，传感器可以分为电阻传感器、电容传感器、电感传感器、化学传感器等。
-按照输出信号类型的不同，传感器可以分为模拟输出传感器和数字输出传感器。
3.传感器的特性与参数-灵敏度：传感器响应物理量变化的能力，它决定了传感器的测量范围和分辨率。
-精度：传感器测量值与真实值之间的偏差，包括系统误差、随机误差等。
-响应时间：传感器从感知到输出响应所需的时间。
-可靠性：传感器在一定环境条件下长时间稳定工作的能力。
-线性度：传感器输出信号与输入物理量之间的线性关系。
-温度影响：传感器在不同温度下性能的稳定性。
-零点漂移：在长时间使用过程中，传感器输出信号发生的零点偏移。
-跨度漂移：在长时间使用过程中，传感器输出信号的量程偏移。
-电磁兼容性：传感器在干扰条件下的工作能力。
4.传感器的应用领域-工业生产：用于监测和控制工艺过程中的温度、压力、流量等参数，提高生产效率和质量。
-环境监测：用于监测大气污染、水质污染、噪声等环境参数，保护生态平衡和人类健康。
-汽车行业：用于汽车发动机的温度、压力、氧气浓度等参数的监测和控制，提高汽车性能和安全性。
-医疗设备：用于监测病人的体温、心率、血压等生理参数，辅助医疗诊断和治疗。
传感器原理与技术
传感器原理与技术
传感器是一种能够将物理量转化为电信号的设备或装置，它通过感知和测量外部环境中的物理量来实现对环境变化的监测和控制。
传感器的原理和技术主要包括以下几个方面：
1. 效应原理：传感器工作的基础是利用物理效应来感知环境中的物理量。
常见的效应原理有电阻效应、电磁感应效应、热敏效应、压阻效应等。
不同的物理效应适用于不同的传感器类型。
2. 传感器结构：传感器的结构设计是根据传感器的工作原理和测量要求来确定的。
常见的结构包括电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器等。
不同的结构对于不同的物理量有不同的灵敏度和测量范围。
3. 传感器信号处理：传感器输出的是模拟信号，为了能够更好地应用于各种控制系统中，一般需要对信号进行放大、滤波和线性化等处理。
常见的信号处理技术包括运算放大器、滤波器、模数转换器等。
4. 传感器应用：传感器的应用领域非常广泛，例如温度传感器、湿度传感器、压力传感器、光学传感器、位移传感器等。
不同的应用领域对于传感器的要求也不同，需要根据具体需求选择适合的传感器。
总之，传感器原理和技术是实现传感器功能和性能的基础，通过对物理效应的利用、传感器结构的设计、信号处理的方法以及应用的选择，可以实现高精度、高灵敏度的环境监测和控制。
传感器与检测技术 听课笔记
传感器与检测技术听课笔记以下是一份关于“传感器与检测技术”的听课笔记，供您参考：一、课程概述传感器与检测技术是一门涉及传感器原理、特性分析、测量系统和信号处理等方面的学科。
传感器是实现自动检测和自动控制的关键环节，广泛应用于工业、农业、军事、医疗等领域。
本课程将介绍传感器的基本原理、分类、特性分析、测量系统设计以及信号处理等方面的知识。
二、传感器分类1. 按工作原理：电感式、电容式、光电式、热电式等。
2. 按输出信号：模拟输出和数字输出。
3. 按用途：压力、温度、流量、物位、成分等。
三、传感器原理1. 电感式传感器：基于电磁感应原理，通过测量线圈的电感变化来检测物体的位移或质量。
2. 电容式传感器：基于电容器原理，通过测量电容器极板间距的变化来检测物体的位移或压力。
3. 光电式传感器：基于光电效应原理，通过光电器件将光信号转换为电信号，实现非接触测量。
4. 热电式传感器：基于热电效应原理，通过测量热电偶的温差电动势来检测温度。
四、传感器特性分析1. 线性度：描述传感器输出与输入之间的线性关系。
2. 灵敏度：描述传感器输出变化量与输入变化量之间的比值。
3. 迟滞：描述传感器在相同输入下，正向和反向输出之间的差异。
4. 重复性：描述传感器在同一输入下，多次测量的输出一致性。
5. 漂移：描述传感器在使用过程中，输出逐渐偏离初始值的现象。
五、测量系统设计1. 测量系统组成：传感器、信号处理电路、显示仪表和记录装置等。
2. 测量系统设计原则：精度高、稳定性好、可靠性高、成本低等。
3. 测量系统误差分析：随机误差和系统误差。
4. 测量系统校准与标定：确定传感器的线性度、灵敏度、迟滞等特性参数的方法。
六、信号处理技术1. 信号放大与滤波：提高信号的信噪比，抑制噪声和干扰。
2. 信号转换：将模拟信号转换为数字信号，或将一种形式的信号转换为另一种形式。
3. 数字信号处理技术：通过数字计算方法对信号进行滤波、变换和分析等处理，提取有用的信息。
传感器技术的原理
传感器技术的原理
传感器技术的原理主要可以归纳为以下几点：
1. 物理效应原理：传感器利用物质在外界刺激下发生的物理效应，通过测量物理量的变化来实现对外界环境的感知。
例如，温度传感器利用温度变化引起的电阻、电容、热敏电阻等物理特性的变化来测量温度。
2. 电磁原理：传感器利用电磁场的影响来检测和测量某些物理量。
例如，磁力传感器利用磁场对磁敏材料的作用力（磁感应强度）进行测量，光电传感器利用光电二极管或光敏电阻对光的强度变化进行测量。
3. 光学原理：传感器通过光的干涉、散射、衍射、吸收等特性，利用光波与物质相互作用的变化来测量目标物体的性质和参数。
例如，光电传感器利用光的吸收、散射、反射等特性测量目标物体的颜色、形状、距离、速度等信息。
4. 化学原理：传感器利用化学敏感元件与被测物质发生化学反应后产生的电流、电压变化等来检测和测量目标物质的成分、浓度等特性。
例如，气体传感器利用电化学原理测量气体的浓度，pH传感器利用离子选择性电极原理测量溶液的酸碱度。
总的来说，传感器技术的原理就是通过利用物理、电磁、光学、化学等特性和效应来感知、检测和测量外界环境的信息。
不同类型的传感器根据测量原理和物理特性的不同，可以用来测量
的物理量也不一样，如温度、湿度、压力、速度、光强度、化学成分等。
传感器与检测技术-ppt
2024/9/29
22
霍尔转速传感器在汽车防抱死装置（ABS） 中旳应用
带有微
型磁铁
霍尔
旳霍尔
传感器
钢质
若汽车在刹车时车轮被抱死，将产生 危险。用霍尔转速传感器来检测车轮旳转 动状态有利于控制刹车力旳大小。
2024/9/29
23
ABS旳工作原理
1—车速齿轮传感器 2—压力调整器 3—控制器
2024/9/29
24
霍尔转速表
在被测转速旳转轴上安装一种齿盘，也可 选用机械系统中旳一种齿轮，将线性型霍尔器 件及磁路系统接近齿盘。齿盘旳转动使磁路旳 磁阻随气隙旳变化而周期性地变化，霍尔器件 输出旳微小脉冲信号经隔直、放大、整形后能 够拟定被测物旳转速。
线性霍尔
NS
磁铁
2024/9/29
25
霍尔式接近开关
当磁铁旳有效磁 极接近、并到达动作 距离时，霍尔式接近 开关动作。霍尔接近 开关一般还配一块钕 铁硼磁铁。
SL3501T
N
mA
DC
DC
VCC 12V
10mA
1
3
V
2
+
_
·
2024/9/29
17
8.2.2 线性集成霍尔传感器
2.线性集成霍尔传感器旳主要技术特征
输出电压UOUT（V）
2.5
2.0
R=0
1.5
R=15Ω
1.0
R=100Ω
0.5
0 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24 0.28 0.32 磁感应强度B（T）
14
8.2.1 开关型集成霍尔传感器
3. 开关型集成霍尔传感器旳工作特征
传感器与检测技术实验报告
传感器与检测技术实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过对传感器和检测技术的研究和实验，掌握传感器的工作原理、特性及其在检测技术中的应用，提高学生对传感器和检测技术的理论和实际操作能力。
二、实验原理。
1. 传感器的工作原理。
传感器是一种能够对被测量进行感知并将感知到的信息转换成可识别的信号输出的装置。
其工作原理一般为根据被测量的变化，通过内部的敏感元件产生相应的信号输出。
常见的传感器有温度传感器、湿度传感器、光敏传感器等。
2. 传感器的特性。
传感器的特性包括灵敏度、线性度、分辨率、稳定性等。
这些特性直接影响着传感器的检测精度和可靠性。
在实际应用中，需要根据具体的检测需求选择合适的传感器，并对其特性进行评估和测试。
3. 传感器在检测技术中的应用。
传感器在各个领域都有着广泛的应用，如工业生产、环境监测、医疗诊断等。
通过传感器的检测技术，可以实现对各种参数的实时监测和控制，为生产和生活带来便利和安全保障。
三、实验内容。
1. 温度传感器的实验。
通过连接温度传感器和数据采集系统，测量不同温度下传感器的输出信号，并分析温度传感器的特性曲线和灵敏度。
2. 光敏传感器的实验。
利用光敏传感器对不同光照条件下的光强进行测量，并观察其输出信号的变化规律，了解光敏传感器的工作原理和特性。
3. 气体传感器的实验。
使用气体传感器对不同浓度的气体进行检测，并记录传感器的输出信号，分析气体传感器的检测灵敏度和稳定性。
四、实验结果与分析。
通过实验数据的收集和分析，我们得出了不同传感器在不同条件下的输出信号变化规律，了解了传感器的特性和在检测技术中的应用。
同时，也发现了传感器在实际应用中可能存在的一些问题和局限性，为今后的实际应用提供了参考和改进的方向。
五、实验总结与展望。
通过本次实验，我们对传感器和检测技术有了更深入的了解，掌握了一定的实验操作技能和数据分析能力。
同时，也意识到了传感器技术在实际应用中的重要性和挑战，为今后的学习和研究打下了基础。
传感器原理与检测技术
传感器原理与检测技术
传感器是一种能够感知和测量环境中各种物理量的器件或装置。
传感器的原理和检测技术主要包括以下几个方面：
1. 电学原理：基于电学原理的传感器利用电流、电压、电容、电感等物理量与环境中待测物理量之间的关系进行测量。
例如，温度传感器利用材料的电阻随温度变化的特性来测量温度。
2. 光学原理：基于光学原理的传感器利用光的散射、衍射、吸收等特性与环境中的物理量相互作用进行测量。
例如，光电二极管利用光的电离效应来测量光强度。
3. 声学原理：基于声学原理的传感器利用声波的传播、反射、吸收等特性与环境中的物理量相互作用进行测量。
例如，声波传感器利用声波的传播速度和反射特性来测量距离。
4. 磁学原理：基于磁学原理的传感器利用磁场与环境中的物理量相互作用进行测量。
例如，磁传感器利用磁感应强度与待测物理量之间的关系来测量磁场强度。
传感器的检测技术包括以下几个方面：
1. 放大技术：将传感器输出的微弱信号进行放大，以增强信号的稳定性和可靠性。
2. 滤波技术：去除传感器输出信号中的噪声和干扰，以提高信号的准确性和可靠性。
3. 校准技术：根据传感器的特性和工作环境的要求，对传感器进行参数调整和修正，以提高传感器的测量精度和一致性。
4. 数据处理技术：对传感器输出的数据进行处理和分析，以获得所需的物理量信息。
常用的数据处理技术包括滑动平均、中值滤波、傅里叶变换等。
5. 故障诊断技术：监测传感器的工作状态和性能，及时发现和诊断传感器的故障，以保证传感器的可靠性和稳定性。
以上是传感器原理和检测技术的基本内容，不同类型的传感器在工作原理和检测技术上可能存在差异。
《传感器原理与检测技术》期末复习题及答案
《传感器原理与检测技术》期末复习题及答案一、单项选择题（每题3分，共21分）1、电感式传感器的常用测量电路不包括（ C ）。
A. 交流电桥B. 变压器式交流电桥C. 脉冲宽度调制电路D. 谐振式测量电路2、电感式传感器采用变压器式交流电桥测量电路时，下列说法不正确的是（ C ）。
A. 衔铁上、下移动时，输出电压相位相反B. 衔铁上、下移动时，输出电压随衔铁的位移而变化C. 根据输出的指示可以判断位移的方向D. 当衔铁位于中间位置时，电桥处于平衡状态3、对于差动变压器，采用交流电压表测量输出电压时，下列说法正确的是（ D ）。
A. 既能反映衔铁位移的大小，也能反映位移的方向B. 既能反映衔铁位移的大小，也能消除零点残余电压C. 既不能反映位移的大小，也不能反映位移的方向D. 既不能反映位移的方向，也不能消除零点残余电压4、当变隙式电容传感器的两极板极间的初始距离d0增加时，将引起传感器的（ D ）A．灵敏度K0增加 B．灵敏度K0不变C．非线性误差增加 D．非线性误差减小5、当变间隙式电容传感器两极板间的初始距离d增加时，将引起传感器的（ B ）。
A．灵敏度会增加 B．灵敏度会减小C．非线性误差增加 D．非线性误差不变6、用电容式传感器测量固体或液体物位时，应该选用（ C ）。
A．变间隙式 B．变面积式C．变介电常数式 D．空气介质变间隙式7、下列不属于电容式传感器测量电路的是（ D ）A．调频测量电路 B．运算放大器电路C．脉冲宽度调制电路 D．相敏检波电路二、填空题（34分）1、电感式传感器是建立在电磁感应基础上的，电感式传感器可以把输入的物理量转换为线圈的自感系数或互感系数的变化，并通过测量电路进一步转换为电量的变化，进而实现对非电量的测量。
2、螺线管式差动变压器传感器在活动衔铁位于中间位置时，输出电压应该为零。
实际不为零，称它为零点残余误差。
3、与差动变压器传感器配用的测量电路中，常用的有两种：差动整流电路电路和相敏检波电路。
【课件】传感器与检测技术 磁电式传感器原理及应用
第 5章
磁电式传感器
传感器原理及应用
测量转速时，传感器的转轴1 与被测物转轴相连接，因而带动转 子2转动。当转子2的齿与定子5的 齿相对时，气隙最小，磁路系统的 磁通最大。而齿与槽相对时，气隙 最大，磁通最小。
（2）磁电感应式转速传感器
因此当定子5不动而转子2转动 时，磁通就周期性地变化，从而在 线圈4中感应出近似正弦波的电压 信号，其频率与转速成正比关系。
第 5章
磁电式传感器
传感器原理及应用
5.1 磁电感应式传感器 5.1.1 工作原理 当线圈与磁铁间有相对运动时，线圈中产生的感 应电势e为
式中 B ：工作气隙磁感应强度； N：线圈处于工作气隙磁场中的匝数，称为工作匝数；
l ：每匝线圈的平均长度; v ：线圈与磁铁沿轴线方向的相对运动速度(ms-1)。
第 5章
磁电式传感器
传感器原理及应用
由理论推导可得，当振动频率低于传感器的固有频率时， 这种传感器的灵敏度（e/v）是随振动频率而变化；当振动频
率远大于固有频率时，传感器的灵敏度基本上不随振动频率 而变化，而近似为常数；当振动频率更高时，线圈阻抗增大， 传感器灵敏度随振动频率增加而下降。
不同结构的恒定磁通磁电感应式传感器的频率响应特性 是有差异的，但一般频响范围为几十赫至几百赫。
它属于动圈式恒定磁通型。其结构原理图如图5-3所示，永 久磁铁3通过铝架4和圆筒形导磁材料制成的壳体7固定在一起， 形成磁路系统，壳体还起屏蔽作用。磁路中有两个环形气隙， 右气隙中放有工作线圈6，左气隙中放有用铜或铝制成的圆环形 阻尼器2。工作线圈和圆环形阻尼器用心轴5连在一起组成质量 块，用圆形弹簧片1和8支承在壳体上。
将传感器固定在被测振动体上永久磁铁铝架和壳体将传感器固定在被测振动体上永久磁铁铝架和壳体一起随被测体振动由于质量块有一定的质量产生惯性力而一起随被测体振动由于质量块有一定的质量产生惯性力而弹簧片又非常柔软因此当振动频率远大于传感器固有频率时弹簧片又非常柔软因此当振动频率远大于传感器固有频率时线圈在磁路系统的环形气隙中相对永久磁铁运动以振动体的振线圈在磁路系统的环形气隙中相对永久磁铁运动以振动体的振动速度切割磁力线产生感应电动势通过引线动速度切割磁力线产生感
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。
第一章传感器原理与检测技术ppt课件
第1章 传感与检测技术的理念基础
测量概论
一、测量 测量是以确定被测量的值或获取测量结果
为目的的一系列操作。
由测量所获得的被测的量值叫测量结果。 测量结果可用一定的数值表示, 也可以用一条 曲线或某种图形表示。但无论其表现形式如何, 测量结果应包括两部分：比值和测量单位。 确 切地讲, 测量结果还应包括误差部分。
测量概论 二、测量方法
2、偏差式测量、 零位式测量与微差式测量 电位差计式测量：
UX：传感器信号 （未知量）
UK：标准量信号 （已知量）
D： 检零计 （电压表）
平衡：UK=UX
测量概论 二、测量方法
2、偏差式测量、 零位式测量与微差式测量 微差式测量是综合了偏差式测量与零位式测量的
传感器世界
中国传感器
第1章 传感与检测技术的理念基础 测量概论.
表征物质特性或其运动形式的参数很多，总的 可分为电量和非电量两大类，电量一般是物理 学中的电学量（电压、电流等）。非电量是指 电量之外的一些参数（压力、流量等）。
法测量; 根据被测量变化快慢可分为静态测量与 动态测量等。
测量概论 二、测量方法
1、直接测量、间接测量与组合测量
直接测量：
在使用仪表或传感器进行测量时, 对仪表读 数不需要经过任何运算就能直接表示测量 所需要的结果的测量方法称为直接测量。
例如,用磁电式电流表测量电路的某一支路 电流, 用弹簧管压力表测量压力等, 都属于 直接测量。直接测量的优点是测量过程简 单而又迅速, 缺点是测量精度不高
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
河南工程学院2017年秋《传感器原理与检测技术》试卷批次专业：2016年春季-电气工程及其自动化(专升本)课程：传感器原理与检测技术(专升本)总时长：180分钟1. ( 单选题 ) 仪表的精度等级是用仪表的( )来表示的。
(本题分)A、相对误差B、绝对误差C、引用误差D、使用误差学生答案：标准答案：C解析：得分：02. ( 单选题 ) 下列不是电感式传感器的是( )。
(本题分)A、变磁阻式自感传感器B、电涡流式传感器C、差动变压器式互感传感器D、霍尔元件式传感器学生答案：标准答案：D解析：得分：03. ( 单选题 ) 常用于制作超声波探头的材料是( )(本题分)A、应变片B、热电偶C、压电晶体D、霍尔元件学生答案：标准答案：C解析：得分：04. ( 单选题 ) 下列不可以直接测量温度的传感器是( )。
(本题分)A、金属应变片式传感器B、红外线传感器C、光纤传感器D、热电偶传感器学生答案：标准答案：A解析：得分：05. ( 单选题 ) 压电式传感器目前多用于测量( )。
(本题分)A、静态的力或压力B、动态的力或压力C、速度D、加速度学生答案：标准答案：D解析：得分：06. ( 单选题 ) 变气隙式自感传感器,当街铁移动靠近铁芯时,铁芯上的线圈电感量( )。
(本题分)A、增加B、减小C、不变D、不能判断学生答案：标准答案：A解析：得分：07. ( 单选题 ) 在车间用带微机的数字式测温仪表测量炉膛的温度时,应采用( ) 较为妥当。
(本题分)A、计算修正法B、仪表机械零点调整法C、冰浴法D、冷端补偿器法(电桥补偿法)学生答案：标准答案：D解析：得分：08. ( 单选题 ) 下列几种误差中,属于随机误差的有( )。
(本题分)A、仪表未校零所引起的误差B、测频时的量化误差C、测频时的标准频率误差D、读数错误学生答案：标准答案：B解析：得分：09. ( 单选题 ) 半导体应变片与金属应变片比较,其具有( )的优点。
(本题分)A、灵敏度高B、温度稳定性好C、可靠性高D、接口电路复学生答案：标准答案：A解析：得分：010. ( 单选题 ) 常见的热电阻是由( )种导体组成的。
(本题分)A、一种B、二种C、三种D、四种学生答案：标准答案：A解析：得分：011. ( 单选题 ) 采用热电阻测温时,热电阻在电桥中采用三线制接法的目的时( )。
(本题分)A、接线方便B、减小引线电阻变化产生的测量误差C、减小桥路中其它电阻对热电阻的影响D、减小桥路中电源对热电阻的影响学生答案：标准答案：B解析：得分：012. ( 单选题 ) ( )传感器可用于医疗上-50℃~150℃之间的温度测量。
(本题分)A、金属辐射式B、热电偶C、半导体三极管D、比色计学生答案：标准答案：C解析：得分：013. ( 单选题 ) ( ) 的数值越大,热电偶的输出热电势就越大。
(本题分)A、热端直径B、热电极的电导率C、热端和冷端的温度D、热端和冷端的温差学生答案：标准答案：D解析：得分：014. ( 单选题 ) 在以下几种传感器当中( )属于自发电型传感器。
(本题分)A、电容式B、电阻式C、热电偶D、电感式学生答案：标准答案：C解析：得分：015. ( 单选题 ) 系统在全量程内,输入量由小到大及由大到小时,对于同一个输入量所得到的两个数值不同的输出量之间的最大差值称为( )。
(本题分)A、回程误差 B绝对误差C、相对误差D、非线性误差学生答案：标准答案：A解析：得分：016. ( 单选题 ) 电阻应变片的输入为( )。
(本题分)A、力B、应变C、速度D、加速度学生答案：标准答案：B解析：得分：017. ( 单选题 ) 在测量位移的传感器中,符合非接触测量而且不受油污等介质影响的是 ( )传感器。
(本题分)A、电容式B、压电式C、电阻式D、电涡流式学生答案：标准答案：D解析：得分：018. ( 单选题 ) 固体半导体摄像元件CCD是一种( )。
(本题分)A、 PN结光电二极管电路B、 PNP型晶体管集成电路C、 MOS型晶体管开关集成电路D、 NPN型晶体管集成电路学生答案：标准答案：C解析：得分：019. ( 单选题 ) 将电阻R和电容C串联后再并联到继电器或电源开关两端所构成的RC吸收电路,其作用是( )。
(本题分)A、抑制共模噪声B、抑制差模噪声C、克服串扰D、消除电火花干扰学生答案：标准答案：D解析：得分：020. ( 单选题 ) 不能用确定的数学公式表达的信号是( )信号。
(本题分)A、复杂周期B、非周期C、瞬态D、随机学生答案：标准答案：D解析：得分：021. ( 单选题 ) 通常意义上说的传感器包括了敏感元件在内的两个组成部分,另外一个是( )。
(本题分)A、放大电路B、数据采集电路C、转换电路D、滤波电路学生答案：标准答案：C解析：得分：022. ( 单选题 ) 若将计算机比喻成人的大脑,那么传感器则可以比喻为( )。
(本题分)A、眼睛B、感觉器官C、手D、皮肤学生答案：标准答案：B解析：得分：023. ( 单选题 ) 传感器的静态特性,是指当传感器输入、输出不随( )变化时,其输出-输入的特性。
(本题分)A、时间B、被测量C、环境D、地理位置学生答案：标准答案：A解析：得分：024. ( 单选题 ) 箔式应变片的箔材厚度多在( )之间。
(本题分)A、B、—C、—μmD、—μm学生答案：标准答案：A解析：得分：025. ( 单选题 ) ( )是采用真空蒸发或真空沉积等方法,将电阻材料在基底上制成一层各种形式敏感栅而形成应变片。
这种应变片灵敏系数高,易实现工业化生产,是一种很有前途的新型应变片。
(本题分)A、箔式应变片B、半导体应变片C、沉积膜应变片D、薄膜应变片学生答案：标准答案：D解析：得分：026. ( 单选题 ) 半导体气体传感器,是利用半导体气敏元件同气体接触,造成( )发生变化,借此检测特定气体的成分及其浓度。
(本题分)A、半导体电阻B、半导体上电流C、半导体上电压D、半导体性质学生答案：标准答案：D解析：得分：027. ( 单选题 ) 直流电桥与交流电桥相比,交流电桥的主要优点是( )。
(本题分)A、电源方便B、容易实现平衡C、可以测量L、C参数D、使用简单学生答案：标准答案：C解析：得分：028. ( 单选题 ) 利用相邻双臂桥检测的应变式传感器,为使其灵敏度高、非线性误差小( )。
(本题分)A、两个桥臂都应当用大电阻值工作应变片B、两个桥臂都应当用两个工作应变片串联C、两个桥臂应当分别用应变量变化相反的工作应变片D、两个桥臂应当分别用应变量变化相同的工作应变片学生答案：标准答案：C解析：得分：029. ( 单选题 ) 属于传感器动态特性指标的是( )。
(本题分)A、重复性B、线性度C、灵敏度D、固有频率学生答案：标准答案：D解析：得分：030. ( 单选题 ) 为了抑制干扰,常采用的电路有( )。
(本题分)A、 A/D转换器B、 D/A转换器C、变压器耦合D、调谐电路学生答案：标准答案：C解析：得分：031. ( 单选题 ) 压电式加速度传感器是( )信号的传感器。
(本题分)A、适于测量任意B、适于测量直流C、适于测量缓变D、适于测量动态学生答案：标准答案：D解析：得分：032. ( 单选题 ) 为获得较好的动态特性,在二阶传感器设计时,一般选择( )。
(本题分)A、ξ>1B、ξ=1C、ξ=~D、ξ=0学生答案：标准答案：C解析：得分：033. ( 单选题 ) 光电效应中,入射光的频率( )红限频率(截止频率),才可能产生光电子。
(本题分)A、大于、等于B、小于C、小于﹑等于D、任何情况学生答案：标准答案：A解析：得分：034. ( 单选题 ) 传感器能感知的输入变化量越小, 表示传感器的( )。
(本题分)A、线性度越好B、迟滞越小C、重复性越好D、分辨力越高学生答案：标准答案：D解析：得分：035. ( 单选题 ) 气敏传感器按设计规定的电压值使加热丝通电加热之后,敏感元件电阻值首先是急剧地下降,一般约经2~10分钟过渡过程后达到稳定的电阻值输出状态,称这一状态为( )。
(本题分)A、静态B、初始稳定状态C、最终稳定状态D、工作状态学生答案：标准答案：B解析：得分：036. ( 单选题 ) 气体传感器是指能将被测气体的( )转换为与其成一定关系的电量输出的装置或器件。
(本题分)A、成分B、体积C、浓度D、压强学生答案：标准答案：A解析：得分：037. ( 单选题 ) 一般说来,如果半导体表面吸附有气体,则半导体和吸附的气体之间会有电子的施受发生,造成电子迁移,从而形成( )。
(本题分)A、电流B、电势差C、表面电荷层D、深层电荷学生答案：标准答案：C解析：得分：038. ( 单选题 ) 多孔质烧结体敏感元件与厚膜敏感元件都是( )。
(本题分)A、多晶体结构B、单晶体结构C、非晶体结构D、金属氧化物结构学生答案：标准答案：A解析：得分：039. ( 单选题 ) 热导率变化式气敏传感器因为不用催化剂,所以不存在催化剂影响而使特性变坏的问题,它除用于测量可燃性气体外.也可用于( )的测量。
(本题分)A、有机气体及其浓度B、有机气体及其成分C、惰性气体及其浓度D、无机气体及其浓度学生答案：标准答案：D解析：得分：040. ( 单选题 ) 绝对湿度表示单位体积空气里所含水汽的( )。
(本题分)A、质量B、体积C、程度D、浓度学生答案：标准答案：A解析：得分：041. ( 单选题 ) 相对湿度是气体的绝对湿度与同一( )下水蒸汽达到饱和时的气体的绝对湿度之比。
(本题分)A、体积B、温度C、环境D、质量学生答案：标准答案：B解析：得分：042. ( 单选题 ) 湿度传感器是指能将湿度转换为与其成一定比例关系的( )输出的器件式装置。
(本题分)A、电流B、电压C、电量D、电阻学生答案：标准答案：C解析：得分：043. ( 单选题 ) 响应时间反映湿敏元件在相对( )变化时输出特征量随相对湿度变化的快慢程度。
(本题分)A、时间B、温度C、空间D、湿度学生答案：标准答案：D解析：得分：044. ( 单选题 ) 光电导效应发生在 ( )(本题分)A、金属材料B、半导体材料C、有机聚合物D、光学玻璃学生答案：标准答案：B解析：得分：045. ( 单选题 ) 在光电倍增管中,产生光电效应的是( )(本题分)A、阴极B、阳极C、二次发射级D、玻璃窗学生答案：标准答案：A解析：得分：046. ( 单选题 ) 光电二极管产生光电流的大小主要取决于 ( )(本题分)A、反向偏压大小B、负载电阻C、照强度D、温度学生答案：标准答案：C解析：得分：047. ( 单选题 ) 发光二极管的工作条件是 ( )。