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
《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。
传感器与检测技术总复习精华
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。（×)ﻩ
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
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=Ｒ4
② R1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。
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)
A ．1和2 Ｂ. 3 Ｃ ．2 D. 1
B
Ａ. 2５~200mm B. 2５～20０μm C. 2５~200ｎm Ｄ. 25~200cm
9.云母片的相对介电常数是空气的7倍,其击穿电压不小于1000 kＶ/ｍm,而空气仅为３ kＶ／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 (Ｂ １/10),故在微位移测量中应用最广。
传感器与检测技术(考试复习题)
传感器与检测技术(一)选择题1.※根据传感器的组成，能直接感受被测物理量的是〔敏感元件〕2.※通过动态标定可以确定传感器的〔固有频率〕3.※光导摄像管具有的功能是〔光电转换功能、扫描功能、存贮功能〕4.※在人工视觉系统中，明亮度信息可以借助〔A/D转换器〕5.※测量不能直接接触的物体的文档，可选用的温度传感器类型是〔亮度式〕6.※实用化的水分传感器是利用被测物质的〔电阻值〕与含水率之间的关系实现水分含量的测量。
7.※属于传感器静态特性指标的是〔线性度〕。
8.※传感器能感知的输入变化量越小，表示传感器的〔灵敏度越高〕。
9.※红外光导摄像管上的红外图像所产生的温度分布在靶面上感应出相应的电压分布图像的物理根底是〔热电效应〕。
10.※热电偶式温度传感器的T端称为工作端，又称〔热端〕。
11.※在典型噪声干扰抑制方法中，将不同信号线分开并且留有最大可能的空间隔离是为了〔克服串扰〕。
12.※信号的方差大，表述信号的〔波动范围大〕。
13.※传感器输出量的变化△Y与引起此变化的输入量的变化量△X之比，称为〔灵敏度〕14.※对传感器实施动态标定，可以确定其〔幅频特性〕。
15.※周期信号频谱不具有的特点是〔发散性〕。
16.※在传感器与检测系统中，如果被测量有微小变化，传感器就有较大输出，说明该传感器的〔灵敏度高〕17.※对传感器实施静态标定，可以确定其〔线性度〕18.※以下传感器，不适合测量静态力的是〔压电式压力传感器〕。
19.※一般来说，压电式加速度传感器尺寸越大，其〔固有频率越低〕20.※为了测量多点的平均温度，可以将同一型号的热电偶的同性电极参考端相〔并联〕21.※对于信号x(t)和y(t)，假设互相关系数P xy(t)=1，说明两信号〔完全相关〕。
22.※变磁通式速度传感器测转速时，假设传感器转子的齿数越多，那么输出的感应电动势的频率〔越高〕23.※某转动轴的径向截面上贴有4块磁钢，利用霍尔元件与转轴上的磁钢接近时产生脉冲的方法测量轴的转速。
传感器与检测技术
《传感器与检测技术》（复习题）一、单项选择题1．属于传感器动态特性指标的是（）A．重复性B．线性度C．灵敏度D．固有频率2．传感器能感知的输入量越小，表示传感器的（）。
A．线性度越好B．灵敏度越高C．重复性越好莱坞D．迟滞性越小3．下列选项中，适用测量大位移的传感器的类型是（）传感器。
A．电容式B．互感式C．光栅式D．涡流式4．压电式位移传感器将（）转化为力。
A．电压B．电流C．位移D．相位差5．概率密度函数提供了随机信号( )的信息。
A.沿频率轴分布B.沿幅值域分布C.沿时域分布D.沿尺度分布6．影响压电式加速度传感器低频响应能力的是（）。
A．电缆的安装与固定方式B．电缆的长度C．前置放大器的输出阻抗D．前置放大器的输入阻抗7．固体半导体摄像元件CCD是一种（）。
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8．红外光的波长为（）μmA．2～20 B．4000～80000C．1500～50000 D．0～0.59．（）温度传感器属于接触式温度传感器。
A．全辐射B．亮度式C．电阻式D．半导体10．交流测速发电机转子有40个齿，被测转速为1200r/min，则该发电机输出电动势的频率为A．0.5Hz B．2 HzC．20 Hz D．800 Hz11．周期信号的自相关函数必为（）A．周期偶函数B．非周期偶函数C．周期奇函数D．非周期奇函数12．下列气敏元件性能最好的是( )。
A．烧结型B．厚膜型C．薄膜型D．高分子膜型13．有用信号频率低于20Hz，可选用( )滤波电路。
A．低通B．高通C．带通D．带阻14．电参数测振系统的突出优点是( )。
A．重复性B．传感器为接触式C．灵敏度较高D．固有频率15．下列被测物理量适合于使用差动变压器进行测量的是（）。
A．工业机器人的位移B．力矩C．温度D．厚度16．非线性度是表示校准曲线( )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17．已知函数x(t)的傅里叶变换为X（f），则函数y(t)=2x(3t)的傅里叶变换为（）A．2X(f/3) B．(2/3) X(f/3) C．(2/3) X(f) D．2X(f)18．下列选项中，适用于测量大位移的传感器是( )。
电大《传感器与检测技术》期末复习题及详细答案参考
电大《传感器与检测技术》期末复习题及详细答案参考传感器与检测技术复习题基础知识自测题第一章传感器的通常特性1.传感器是检测中首先感受，并将它转换成与有确定对应关系的的器件。
2.传感器的基本特性通常用其特性和特性去叙述。
当传感器转换的被测量处在动态时，测出的输入一输出关系称作特性。
3.传感器变换的被测量的数值处在稳定状态下，传感器输出与输入的关系称为传感器的特性，其主要技术指标有：、、和等。
4.传感器实际曲线与理论直线之间的称作传感器的非线性误差，其中的与输入满度值之比称作传感器的。
5.传感器的灵敏度是指稳态标准条件下，变化量与化量的比值。
对传感器来说，其灵敏度是常数。
6.传感器的动态特性就是指传感器测量时，其输入对输出的特性。
7.传感器中直接感受被测量，并输出与被测量成关系的其它量的元件称为元件。
8.只体会由敏感元件输入的，并且与成确认关系的另一种非电量，然后输入电量的元件，称作元件。
第二章电阻式传感器1.电阻应变片就是将被测试件上的转换成的传感元件。
2.电阻应变片由、、和等部分共同组成。
3.应变式传感器中的测量电路是将应变片转换成的变化，以便显示或记录被测非电量的大小。
4.金属电阻应变片脆弱栅的形式和材料很多，其中形式以式用的最少，材料Infreville的最为广为。
5.电阻应变片的工作原理就是依据快速反应效应创建与变形之间的量值关系而工作的。
6.当应变片主轴线与试件轴线方向一致，且受到一维形变时，应变片灵敏系数k就是应变片的与试件主应力的之比。
7.电阻应变片中，电阻丝的灵敏系数小于其灵敏系数的现象，称为应变片的横向效应。
8.电阻应变片的温度补偿中，若使用电桥补偿法测量应变片时，工作应变片粘贴在表面上，补偿应变片粘贴在与被测试件完全相同的上时，则补偿应变片不。
9.用弹性元件和及一些附件可以共同组成快速反应式传感器.10.应变式传感器按用途划分有：应变式传感器、应变式传感器、应变式传感器等。
11.电阻应变片的配用测量电路采用差动电桥时，不仅可以，同时还能起到的作用。
传感器与检测技术复习题
一、单选题1.通过直接测量与被测量有确定函数关系的计算确定结果的方法为( )。
A、直接测量B、间接测量C、感官测量答案： B2.随机误差的绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的次数多，称为( )。
A、单峰型B、对称性C、有界性答案： A3.测量值与被测量真值之差，称为（）。
A、测量残差B、测量标准差C、测量误差答案： C4.所指在相同的测试条件下，重复测量同一个被测量，测试系统提供相近示值的能力( )。
A、灵敏度B、线性度C、重复性答案： C5.（）传感器将非电量转换为电能量。
A、电阻B、无源C、有源答案： B6.随机误差的绝对值相等的正误差与负误差出现的次数相等，称为（）。
A、单峰型B、对称性C、有界性答案： B7.在一阶系统中是决定了测试装置的适用的频率范围参数( )。
A、τB、tC、ω答案： C8.( )信号的幅值和独立变量均为离散量。
A、模拟B、数字C、随机答案： B9.把被测量转换为感应电动势的常规传感器之一是：（）。
A、电容传感器B、压电传感器C、变磁阻电感传感器答案： C10.滤波器的上下两截止频率之间的频率范围称为( )。
A、截止频率B、带宽C、品质因数答案： C11.能体现软件就是仪器这一概念的是。
A、传统仪器B、测试仪器C、虚拟仪器答案： C12.所指测试系统的输出与输入间实际曲线偏离所求直线的程度的描述（）。
A、灵敏度B、线性度C、重复性答案： B13.通过测量仪器，将被测量参数与同一物理量的标准量直接比较的测量是（）。
A、直接测量B、间接测量C、感官测量答案： A14.实现数字量到模拟量转换的装置称为 ( )。
A、A/DB、D/AC、F/V答案： B15.( )传感器是将被测的非电量转换为电参数。
A、电荷B、无源C、有源答案： A二、判断题1.只要保证两组相对桥臂阻抗大小之积相等条件，就使直流电桥及交流电桥达到平衡。
[ ]A、正确B、错误答案：错误2.提高滤波器的阶次可以改善其频率选择性。
传感器与检测技术复习资料(重点版)
第一章byYYZ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：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A Y与引起次变化的输入变化量A 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(复习纲要)整理
复习重点：1、半桥、全桥差动电路Uo计算；应变片贴法；2、相敏检波电路分析；3、差动整流电路；4、电涡流式传感器的应用；虽然给出了复习重点以及复习题，但是还是需要认真仔细的看书才能很好的理解传感器的核心（信号检测电路与传感器选型）。
复习纲要可能会有漏点，书本才是重点，大家要仔细研读传感器的课本，祝大家考试顺利！习题1：第一章——绪论一、选择题1，测量系统的静态特性指标主要有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性等。
2. 随着人们对各项产品技术含量要求的不断提高，传感器也朝向智能化方面发展。
其中，典型的传感器智能化结构模式是（）A.传感器+通信技术B.传感器+微处理器C.传感器+多媒体技术D.传感器+计算机3. 传感器主要完成两方面的功能：检测和（）A.测量B.感知C.信号调节D.转换4. 传感技术的作用以下说法正确的是：（）A. 传感技术是产品检测和质量控制的重要手段B. 传感技术在系统安全经济运行监测中得到了广泛应用C. 传感技术及装置是自动化系统不可缺少的组成部分D. 传感技术的完善和发展推动着现代科学技术的进步5. 传感技术的研究内容主要包括：（）A.信息获取B.信息转换C.信息处理D.信息传输6. 传感器的下列指标全部属于静态特性的是（）A.线性度、灵敏度、阻尼系数B.幅频特性、相频特性、稳态误差C.迟滞、重复性、漂移D.精度、时间常数、重复性7、一阶传感器输出达到稳态值的90%所需的时间是（）A.延迟时间B.上升时间C.峰值时间D.响应时间8.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。
9.仪表的精度等级是用仪表的（①相对误差②绝对误差③引用误差）来表示的10.测量范围为－20mA到20mA模拟指针仪表，测得一个实际值是10mA的电流，测得的结果是11mA，则满度相对误差错误！未找到引用源。
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)。
《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。
传感器和检测技术复习参考2023年修改整理
《传感器与现代检测技术》复习参考前言知识点第一章 概论1、检测的定义2、传感器的定义、组成、分类传感器(狭义):能感应被测量的变化并将其转换为其他物理量变化的器件.传感器(广义):是信号检出器件和信号处理部分的总称.传感器的分类：按测量的性质划分:位移传感器,压力传感器,温度传感器等.按工作的原理划分:电阻应变式,电感式,电容式,压电式,磁电式传感器等.按测量的转换特征划分:结构型传感器和物性型传感器.按能量传递的方式划分:能量操纵型传感器和能量转换型传感器.3、检测系统的静、动态性能指标静态特性可用下列多项式代数方程表示：y=a0+a1x+a2x2+a3x3+…+anx n式中：y—输出量；x—输入量；a0—零点输出；a1—理论灵敏度；a2、a3、… 、an—非线性项系数。
1）线性度：指输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离直线的程度,又叫非线性误差.2）灵敏度：指传感器的输出量增量与引起输出量增量的输入量的比值.3）迟滞：指传感器在正向行程和反向行程期间,输出-输入曲线不重合的现象.4）重复性：指传感器在输入量按同一方向做全量程多次测试时,所得特性曲线不一致性的程度.5）分辨率：指传感器在规定测量范围内所能检测输入量的最小变化量.6）稳定性：指传感器在室温条件下,通过相当长的时刻间隔,传感器的输出与起始标定时的输出之间的差异.7）漂移：指传感器在外界的干扰下,输出量发生与输入量无关的变化,包括零点漂移和灵敏度漂移等.4、 传感器的动态特性1）瞬态响应法2）频率响应法第二章 常用传感器1、电阻式传感器（1）基本原理：将被测物理量的变化转换成电阻值的变化，再经相应的测量电路显示或记录被测量值的变化。
（2）电阻应变片结构（3）应变效应电阻应变片满足线性关系：，S即为应变片灵敏系数，或用K表示，K=1+2μ。
半导体应变片满足： （4）测量电路A ．直流电桥 （电桥形式（单臂、双臂、全桥）、输出电压表达式、电压灵敏度、应变片的位置安放）见课后习题P242 3.5 B ．交流电桥（5）温度误差缘由及补偿方法2、 电容式传感器（1） 结构、原理（2） 类型：变极距型：非线性误差大，适用于微小位移量测量变极板面积型：面积变化型电容传感器的优点是输出与输入成线性关系，但与极板变化型相比，灵敏度较低，适用于较大角位移及直线位移的测量。
2202传感器与检测技术复习资料
传感器与检测技术知识点整理DX代表单项选择题GN代表概念题JD代表简答题JS代表计算题（重点看不涉及数字的题（概念性的题）。
第1章：概述一、传感器的定义。
DX，GN工程中通常把直接作用于被测量，能按一定规律将其转换成同种或别种量值输出的器件称作传感器。
二、传感器的分类。
DX，GN1.物性型传感器：依靠敏感元件材料本身物理化学性质的变化来实现信号变换的传感器。
属于物性型传感器有：光电式和压电式，如：电阻应变片，压电式加速度计，光电管等。
2.结构型传感器：依靠传感器结构参量的变化实现信号转换。
属于结构型传感器的有：电感式，电容式，光栅式。
如：电容传感器，涡流传感器，差动变压器式等。
五套3.按照工作原理分类，固体图象式传感器属于（光电式传感器）三、传感器的特性与主要性能指标。
DX，GN，JS1.静态指标：线性度，灵敏度，重复性等。
（1）线性度：指测量装置输出、输入之间保持常值比例关系的程度。
（2）灵敏度：输出的变换量与输入的变换量之比。
（3）重复性：指测量系统在输入量按同一方向做全量程连续多次测试时所得输入、输出特性曲线不重合程度。
2.动态指标：属于传感器动态性能的有：固有频率，四、传感器及检测系统基本特性的评价指标与选用原则。
DX，GN，JD1.灵敏度（1）测试系统的灵敏度越高，则其测量范围：越窄（2）对于理想的定常线性系统，灵敏度是（常数）（3）传感器灵敏度的选用原则。
①尽量选用灵敏度高的传感器②尽量选用信噪比大的传感器③当被测量是向量时要考虑交叉灵敏度的影响④过高的灵敏度会缩小其适用的测量范围2.线性度（1）非线性度是表示校准曲线( 偏离拟合直线 )的程度。
3.稳定性（1）测试装置在规定条件下保持其测量特性恒定不变的能力称( 稳定度 )4.精确度（1）精度：也称为精确度，是反映测量系统误差和随机误差的综合误差指标，即准确度和精密度的综合偏差程度。
（2）传感器精确度的选用原则。
①尽量选用精确度高的传感器，同时考虑经济性②对于定性试验，要求传感器的精密度高③对于定量试验，要求传感器的精确度高④传感器的精确度越高，价格越昂贵。
传感器与检测技术复习试题
传感器与检测技术复习试题一、填空题1．半导体应变片传感器的工作原理是基于压阻效应；霍尔式传感器的工作原理是基于霍尔效应；压电式传感器的工作原理是利用某些材料的压电效应。
2．传感器在结构上采用差动方式可以提高灵敏度，减小非线性。
3．根据霍尔元件的霍尔电势U H的表达式可知，霍尔元件一般可用于三种情况的测量，分别是测量电流I，测量磁感应强度B，功率测量。
4. 若将温度为T的圆环导体截断并接入一与其温度相同的另一段不同材质的导体，则回路中总的热电势为零5.丝式电阻应变片的金属丝的作用是感受机械试件的应变变化，称其为敏感栅。
6.压电式加速度传感器的频率范围广、动态范围宽、灵敏度高，故应用较为广泛。
7.传感器的响应特性必须在所测量范围内保持不失真的测量条件8.金属导体组成的热点偶，当引入第三导体时，只要保持其两端温度相同，则对总热电势无影响，这一结论称为中间导体定律。
9.码盘式传感器是建立在编码器的基础上的，它能够将角度转换为数字编码，是一种数字式的传感器。
码盘按结构可以分为接触式、__光电式____和_电磁式__三种。
10.当超声波在一种介质中传播到界面或遇到另一种介质，其方向不垂直于界面时，将产生声波的反射、折射及___波型转换_____现象。
11.应变片的选择包括类型的选择、材料的选用、__阻值的选择__、尺寸的选择_等。
12.在光的作用下，电子吸收光子能量从键合状态过渡到自由状态，引起物体电阻率的变化，这种现象称为_光电导效应_。
13.用石英晶体制作的压电式传感器中，晶面上产生的电荷与作用在晶面上的压强成正比，而与晶片几何尺寸和面积无关。
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变压器的基本原理制成的，其次级绕组都用反向串联形式连接，所以又叫差动变压器式传感器。
15.在选购线性仪表时，必须考虑应尽量使选购的仪表量程为欲测量的 1．5倍左右为宜。
16.传感器由敏感元件、传感元件、测量转换电路三部分组成。
传感器与检测技术复习资料
二、填空题1、按能量角度分析，典型的传感器构成方法有三种，即自源型、带激励源型以及外源型，前两者属于能量转换型，后者是能量控制型。
2、将温度转换为电势大小的热电式传感器是热电偶传感器，而将温度变化转换为电阻大小的热电式传感器是热电阻（金属材料）或热敏电阻（半导体材料）。
3、光纤传感器由光源、光纤和光探测器三部分组成，光纤传感器一般分为两大类，即传光型光纤传感器，也称为非功能性光纤传感器，另一类是传感性光纤传感器，也称为功能型光纤传感器，前者多使用多模光纤，而后者只能用单模光纤。
4、实际使用中的传感器，其特性要受到环境变化的影响，为消除环境干扰的影响，广泛采用的线路补偿法包括相同传感器补偿型、不同传感器补偿型、差动结构补偿型。
5、电感式传感器也称为变磁阻式传感器，它是利用电磁感应原理将被测物理量转换成线圈自感系数和忽感系数的变化，再由测量电路转换为电压或电流的变化，从而实现非电量到电量的转换。
6、容栅传感器实际上是多个差动式变面积型电容传感器的并联，它具有误差平均效应，测量精度很高。
7、热电偶传感器的工作基础是热电效应，其产生的热电势包括接触电势和温差电势两部分。
热电偶的连接导体定律是工业上运用补偿导线法进行温度补偿的理论基础；中间温度定律为制定分度表奠定了理论基础；根据中间导体定律，可允许采用任意的焊接方式来焊接热电偶。
8、用于制作压电传感器的常用压电材料是石英晶体和压电陶瓷。
9、在磁敏式传感器中，霍尔传感器和磁敏电阻传感器属于体型磁敏传感器，磁敏二极管和磁敏三极管属于结型磁敏传感器。
10、为克服电容式传感器的边缘效应，可采用减小极板厚度方法和带保护环结构。
为消灭寄生电容的影响可采用驱动电缆法、整体屏蔽法以及采用组合式与集成技术方法。
11、基于外光电效应的器件有光电管和光电倍增管；基于内光电效应的器件有光敏电阻、光电池、光敏二极管和光敏晶体管等。
12、传感器的输入输出特性指标可分为__静态_____和动态指标两大类，线性度和灵敏度是传感器的___静态________指标，而频率响应特性是传感器的动态指标。
传感器与检测技术复习提纲带答案
16.用压电式加速度计及电荷放大器测量振动加速
度，若压电式加速度计的灵敏度Kg为70pC/g（g为 重力加速度），电荷放大器灵敏度KU为 10mV/pC，当输入加速度a为3g时，求：
（1）电荷放大器的输入电荷？
（2）电荷放大器的输出电压？
解：电荷放大器的输入电荷
Q=Kga=70﹡3=210pC
9.金属电阻应变片种类？易于批量生产、广泛 应用的是哪一种？
10.计算题：电桥电路（期中考试） 11.名词解释：半导体压阻效应
12.自感式传感器有几种类型？
13.差动变压器原理。
14.限制差动变压器分辨率提高的因素是什么？
15.电容传感器类型？ 16.电容传感器设计要点？
17.名词解释：外光电效应，内光电效应，光生
（2）R1、R2均为应变片，批号相同，感受应变的极性和 大小相同，其余为外接电阻，电桥输出电压为多少？
（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）
（2） U0=0(V) （3）
合？
35.温标的发展过程。 36.摄氏温标与华氏温标、热力学温标的换算。
37.热电阻式传感器工作原理。
38.金属热电阻的材料？各有何特点？
39.Pt100，Cu50表示的含义。
40.热敏电阻的分类。
41.热敏电阻的主要参数。 42.标称阻值的读法。
43.热电偶的测温原理。
44.热电动势的大小由哪两部分组成？
3）由上述分析可知，在金属板___（紧邻/远离）接近开关 的情况下，电动机能够正常旋转。
4）接近开关在控制电路中起___作用。
传感器和检测技术测试复习
1 衡量传感器静态指标的主要指标是线性度、、、、、抗搅乱能力等。
2 热电偶所产生的热电势是由电势和电势组成的，其表达式为E AB〔 T,To〕=。
3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，其内部产活力械应力，从而引起，这种现象称为。
相反，某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产生，这种现象称为。
4.磁电式传感器是利用产生感觉电势的。
而霍尔式传感器为在磁场中有电磁效应〔霍尔效应〕而输出电势的。
5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，其内部产活力械压力，从而引起，这种现象称为。
相反，某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产生，这种现象称为。
6 电阻式传感器的根根源理是把被测物理量的变化变换成的变化，再经相应的测量电路变换成电压或电流信号。
7 电感式传感器种类很多，主要有利用原理的自感式传感器，利用原理的差动变压器式传感器，还有利用原理的涡流式传感器等。
8.热电偶所产生的热电势是由两种导体的电势和单一导体的电势组成。
9.在热电偶中，当引入第三个导体时，只要保持其两端的温度相同，那么对总热电动势无影响。
这一结论被称为热电偶的________定律。
10.使用涡流传感器测量钢板的厚度，测量薄板时应选择 ________频率，测量厚板时应选择 ________ 频率。
11.当沿 X 轴施加正压力时，将在垂直于________的表面上产生电荷，这种现象称之为纵向压电效应。
12.交流应变电桥，除了满足 ________平衡以外，还要满足 ________平衡条件。
13 传感器是的器件或装置。
平时由、、组成。
14 在利用低频透射涡流测厚仪进行测量时，若是厚度比较大时应采用较的频率。
15工业用标准铂电阻常用的型号有、。
16对于一个绕线为n 匝的线性电位器，其电刷从初始地址滑到终点地址，共会产生个次要分辨脉冲。
17天幕靶是一种式光电传感器。
18压电式传感器是一种、、传感器。
19霍尔元件有对电极，分别是。
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02203 传感器与检测技术（实践）复习资料
1.热电阻传感器主要分为几种类型？它们应用在什么不同场合？
答：热电阻根据感温元件的材料不同分成两种类型，一种是铂电阻，一种铜电阻。
铂易于提纯、复制性好，在氧化性介质中、甚至在高温下，其物理化学性质极其稳定。
由于铂是贵重金属，因此在测量精度要求不高、测温范围较小的情况下，普遍采用铜电阻。
铜电阻具有较大的电阻温度系数，材料容易提纯，铜电阻的阻值与温度之间接近线性关系，铜的价格比较便宜，所以铜电阻在工业上得到广泛应用。
铜电阻的缺点是电阻率较小，机械强度差，稳定性也较差，容易氧化。
2.半导体热敏电阻的主要优缺点是什么？在电路中是怎样克服的？
答：热敏电阻是一种电阻值随温度变化的半导体传感器。
它的温度系数很大，比温差电偶和线绕电阻测温元件的灵敏度高几十倍，适用于测量微小的温度变化。
热敏电阻体积小、热容量小、响应速度快，能在空隙和狭缝中测量。
它的阻值高,测量结果受引线的影响小,可用于远距离测量。
它的过载能力强，成本低廉。
但热敏电阻的阻值与温度为非线性关系，所以它只能在较窄的范围内用于精确测量。
热敏电阻在一些精度要求不高的测量和控制装置中得到广泛应用。
为了克服热敏电阻的非线性，通常我们在电路里用温度系数很小的精密电阻与热敏电阻串联或并联构成电阻网络。
3.热电偶冷端温度对热电偶的热电势有什么影响？为消除冷端温度影响可采用哪些措施？
答：热电偶测量温度时要求其冷端（测量端为热端，通过引线与测量电路连接的端称为冷端）的温度保持不变，其热电势大小才与测量温度呈一定的比例关系。
若测量时，冷端的（环境）温度变化，将严重影响测量的准确性。
热电偶冷端补偿方法有很多种，主要包括冰点法(0℃恒温法、冰浴法)、电桥法、二极管补偿法（半导体P N结）、集成温度传感器补偿法、恒温迁移补偿法、热电势修正法（计算修正法）、软件补偿法（微机法）、最小二乘拟合法、铂电阻测量冷端温度法等方法。
4.集成温度传感器的测温原理，有何特点？
答：集成温度传感器的测温原理是基于晶体管的PN结随温度变化而产生漂移现象研制的。
众所周知，晶体管PN结的这种温漂，会给电路的调整带来极大的麻烦。
但是，利用PN结的温漂特性来测量温度，可研制成半导体温度传感元件。
如前所述，晶体管的基极一发射极电压在恒定集电极电流条件下，可以认为与温度呈线性关系。
但是，严格地说，这种线性关系是不完全的，即关系式中存在非线性项。
另一方面，这种关系也不直接与任何温标（绝对、摄氏、华氏或其它温标）相对应。
实际上，随着温度升高，基极-发射极电压反而下降。
此外，即使是同一型号同一批次的晶体管，其基极一发射极电压值也可能有±100m V的分散性。
鉴于上
述原因，集成化的温度传感器几乎无一例外地采用对管差分电路，这种电路给出直接正比于绝对温度的线性输出。