传感器复习总结

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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。

山东省考研测控技术与仪器复习传感器原理常见应用总结

山东省考研测控技术与仪器复习传感器原理常见应用总结

山东省考研测控技术与仪器复习传感器原理常见应用总结传感器是测控技术与仪器中常见且重要的组件,在各个领域都有广泛的应用。

本文将对传感器的原理进行简要介绍,并总结一些常见的传感器应用。

一、传感器的原理传感器是一种能够将感受到的物理量或化学量转化为电信号输出的装置。

其原理基于物理量与电信号之间的相互转换,以及传感器内部的感知元件和转换元件。

一般而言,传感器的原理可分为以下几类:1. 电阻式原理:基于电阻值与被测量关系的变化。

如温度传感器中的热敏电阻。

2. 电容式原理:基于电容值与被测量关系的变化。

如湿度传感器中的电容式湿度传感器。

3. 电感式原理:基于电感值与被测量关系的变化。

如液位传感器中的电感式液位传感器。

4. 磁敏式原理:基于磁场与被测量关系的变化。

如磁力传感器中的霍尔元件。

5. 光敏式原理:基于光的强弱与被测量关系的变化。

如光电传感器中的光敏电阻。

6. 声敏式原理:基于声音的强弱与被测量关系的变化。

如麦克风中的压电元件。

以上仅为传感器原理的一部分,不同领域和不同应用还有其他更为复杂的传感器原理。

二、常见传感器的应用1. 温度传感器:广泛应用于工业控制、气象监测、电子设备等领域,用于测量环境温度和物体温度。

常见的温度传感器有热敏电阻、热电偶、半导体温度传感器等。

2. 湿度传感器:主要用于测量空气中的湿度,被广泛应用于农业、温室、气象、制药等领域。

电容式湿度传感器、电阻式湿度传感器是常见的湿度传感器。

3. 光敏传感器:用来感知光的强弱,广泛应用于光电测量、自动照明控制、光电转换等领域。

光敏二极管、光敏电阻是光敏传感器的两个常见类型。

4. 气体传感器:常用于气体浓度检测、环境监测、安全控制等。

如氧气传感器、二氧化碳传感器、可燃气体传感器等。

5. 压力传感器:用于测量压力值,并将其转化为电信号输出。

广泛应用于工业自动化、液位控制、汽车安全系统等。

压阻式传感器、电容式传感器是压力传感器的两个常见类型。

6. 加速度传感器:用于测量物体的加速度,广泛应用于汽车、航天、运动监测等领域。

(完整word版)传感器(唐文彦)总复习

(完整word版)传感器(唐文彦)总复习

一.电阻式传感器基本原理:将被测的非电量转换成电阻值的变化,再经转换电路变成电量输出。

1.应变式传感器工作原理:金属的电阻应变效应:金属导体的电阻随着机械变形(伸长或缩短)的大小发生变化的现象称为金属的电阻应变效应。

特点:结构简单,性能稳定,灵敏度较高,适用于动态测量。

1)横向效应:将直的电阻丝绕成敏感栅之后,虽然长度相同,但应变状态不同,其灵敏系数降低了。

这种现象称横向效应。

为了减少横向效应产生的测量误差,一般多采用箔式应变片,其圆弧部分尺寸较栅丝尺寸大得多,电阻值较小,因而电阻变化量也就小得多。

2)机械滞后应变片安装在试件上以后,在一定温度下,其(ΔR/R)–ε的加载特性与卸载特性不重合,在同一机械应变值εg下,其对应的ΔR/R值(相对应的指示应变εi)不一致。

加载特性曲线与卸载特性曲线的最大差值Δεm称应变片的滞后。

机械滞后产生的原因:敏感栅、基底和粘合剂在承受机械应变后所留下的残余变形所造成的.3)零漂(P0):粘贴在试件上的应变片,在温度保持恒定、不承受机械应变时,其电阻值随时间而变化的特性,称为应变片的零漂。

4)蠕变(θ): 如果在一定温度下,使其承受恒定的机械应变,其电阻值随时间而变化的特性,称为应变片的蠕变.一般蠕变的方向与原应变量变化的方向相反。

5)最大工作电流:是指允许通过应变片而不影响其工作的最大电流值。

6)绝缘电阻:是指应变片的引线与被测试件之间的电阻值。

通常要求50MΩ~100MΩ以上.7)电阻式应变片的温度误差:当测量现场环境温度变化时,由于敏感栅温度系数及栅丝与试件膨胀系数之差异性而给测量带来的附加误差,称为应变片的温度误差。

对应变片温度误差产生的主要因素进行分析: 1。

电阻温度系数的影响; 2。

测试件材料和电阻丝材料的线膨胀系数影响.温度补偿方法:(1)线路补偿法(加温度补偿电阻):利用电桥的和、差原理来达到温度补偿的目的.(2)自补偿法(选材):主要是通过精心选配敏感栅材料与应变片结构参数来实现温度补偿.2。

传感器复习总结(必看)

传感器复习总结(必看)

此份要重点看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 分)2.霍尔元件灵敏度的物理意义是表示在单位磁感应强度下单位控制电流时的霍尔电势的大小。

(2分)3.光电传感器的理论基础是光电效应。

通常把光线照射到物体表面后产生的光电效应分为三类。

第一类是利用在光线作用下光电子逸出物体表面的外光电效应,这类元件有光电管、光电倍增管;第二类是利U 用在光线作用下使材料内部电阻率改变的内光电效应,这类元件有光敏电阻;第三类是利用在光线作用下使物体内部产生一定方向电动势的光生伏特效应,这类元件有光电池、光电仪表。

4•热电偶所产生的热电动势是两种导体的接触电动势和单一导体的温差电动势组成的,其表达式为Eab (T,To)=’仃-T o)ln也•和心7)d T。

在热电偶温度补偿中补偿导线法(即冷e N B端延长线法)是在连接导线和热电偶之间,接入延长线,它的作用是将热电偶的参考端移至离热源较远并且环境温度较稳定的地方,以减小冷端温度变化的影响。

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,这种现象称为负压电效应。

6.变气隙式自感传感器,当街铁移动靠近铁心时,铁心上的线圈电感量(增加)8.电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系,除(变极距型)外是线性的。

(2分)(a)8-2四、下面是热电阻测量电路,试说明电路工作原理答:该热电阻测量温度电路由热敏电阻、测量电阻和显示仪表组成。

图中G 为指示仪表,R i、R2、R3为固定电阻,Ra为零位调节电阻。

热电阻都通过电阻分别为「2、「3、R g的三个导线和电桥连接,「2和「3 分别接在相邻的两臂,当温度变化时,只要它们的R g分别接在指示仪表和电源的回路中,其电阻变化也不会影响电桥的平衡状态,电桥在零位调整时,应使 &二Ra+R to为电阻在参考温度(如0 C)时的电阻值。

传感器及应用复习

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。

传感器应用技术复习要点整理

传感器应用技术复习要点整理

1、是能够感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。

敏感元件,转换元件,转换电量。

测谎仪→湿敏电阻3、表示传感器在被测量处于稳定状态时的输出-输入关系线性度,迟滞,重复性,灵敏度,分辨力和阀值,稳定性,漂移4、是指传感器测量动态信号时,输出输入关系动态特性常用阶跃响应和频率响应来描述动态特性衡量指标:电阻应变效应:导体或半导体材料在外力作用下产生机械形变时,它的电阻值也相应的发生变化,这一物理现象称为电阻应变效应。

6、灵敏度:传感器的灵敏度就是校准曲线的斜率7、分辨力:是指传感器能检测到最小的输入增量。

⑧、分辨力和阀值二者的区别:a:分辨力说明了传感器可测出的最小可测出的输入变量。

b:阀值则说明了传感器的可测出的最小输入量9、稳定性:有短期稳定性和长期稳定性之分。

10、使电桥测量前满足平衡条件:输出电压E0=0→R1R3=R2R411、单臂电桥:12、差动半桥:13、差动全桥:14、热敏电阻按其温度特性通常分为两大类:a:负温度系数热敏电阻NTC临界温度型→CTRb:正温度系数热敏电阻PTC15、在实际应用中我们可以利用的变化来进行某些物理量的测量。

电容式传感器可以分为以下3类:a:改变极板面积的b:改变极板距离的c:改变介电常数的17、常见的电路有:普通交流电桥,紧耦合电感臂电桥,变压器电桥,双T电桥电路,运算放大器测量电路,差动脉冲调制电路,调频电路。

电感式传感器的优缺点:优点:结构简单,输出功率大,输出阻抗小,抗干扰能力强,对环境要求不高,分辨力较高缺点:频率响应低,不宜快速测量19、电感式传感器是利用线圈自感或互感变化进行测量。

20、由于在使用时两个结构尺寸和参数完全相同的次级绕组采用以差动方式输出,所以又把这种传感器称为差动变压器式电感传感器,通常简称为。

21、电磁感应定律:22、自感L:S0→面积与自感成正比23、电涡流效应:根据法拉第电磁感应定律,块状金属导体置于变化的磁场中,或作切割磁力线运动时,导体内将产生呈旋涡状的感应电流,此电流叫电涡流,以上现象称为电涡流效应。

(完整版)传感器期末复习重点知识点总结必过.doc

(完整版)传感器期末复习重点知识点总结必过.doc
狭义: 能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。
国家标准对传感器定义是:
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
以上定义表明传感器有以下含义:
1、它是由敏感元件和转换元件构成的检测装置;
2、能按一定规律将被测量转换成电信号输出;
3、传感器的输出与输入之间存在确定的关系;
按使用的场合不同又称为:变换器、换能器、探测器
1.1.2传感器的组成
传感器由敏感元件、转换元件、基本电路三部分组成:
图示 :被测量---敏感原件-----转换原件----基本电路-------电量输出
电容式压力传感器-------------------压电式加速度传感器----------------------电位器式压力传感器
1.1.3传感器的分类
第一章传感器概述
人的体力和脑力劳动通过感觉器官接收外界信号, 将这些信号传送给大脑, 大脑把这些信号分析处理传递给肌体。
如果用机器完成这一过程, 计算机相当人的大脑, 执行机构相当人的肌体, 传感器相当于人的五官和皮肤。
1.1.1传感器的定义
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的输出器件和装置。
1) 按传感器检测的范畴分类:生物量传感器、化学量传感器、物理量传感器、
2)按输入量分类:速度、位移、角速度、力、力矩、压力、流速、液面、温度、湿度
3)按传感器的输出信号分类:模拟传感器数字传感器
4)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
5)按传感器的功能分类:智能传感器、多功能传感器、单功能传感器
差!
入信号按正弦 化 ,分析 特性的相位、振幅、
率, 称 率响 ;

传感器期末总结心得

传感器期末总结心得

传感器期末总结心得随着科学技术的进步和人们对社会经济发展的不断追求,传感器技术在各个领域都得到了广泛的应用。

作为将物理量转变为可视化和可感知信号的设备,传感器在工业自动化、环境监测、医疗诊断等领域发挥着至关重要的作用。

在本学期的传感器课程学习中,我对传感器的原理、制作和应用有了更深入的了解,也积累了一些实际操作经验。

在本学期初,我们首先学习了传感器的基本原理和分类。

传感器的基本原理是根据物理量与电信号之间的相互转换关系来工作的。

根据传感器的工作原理和应用范围,我们将传感器分为了光学传感器、电磁传感器、声学传感器、压力传感器等不同类型。

通过学习不同类型传感器的工作原理和实际应用案例,我深刻体会到了传感器的多样性和重要性。

在传感器的制作与测量原理方面的学习中,我对传感器的结构有了更深入的了解。

传感器的结构由敏感元件、信号处理电路和输出电路组成。

敏感元件根据不同的物理量进行测量,信号处理电路将敏感元件获取的信号进行放大和滤波处理,输出电路将信号转化为标准信号输出。

通过实际操作,我学会了如何选择合适的敏感元件、如何设计信号处理电路和输出电路,以及如何进行精确的测量和校准。

除了理论学习,我们还进行了一些实验操作和实际应用探索。

在实验室中,我们利用传感器对不同物理量进行测量,如光强、温度、湿度等,并通过数据分析和处理来推测物理量的变化规律。

在实际应用探索中,我们使用传感器进行环境监测、安防系统的构建、智能家居的实现等,并通过编程和网络通信实现实时数据传输和远程控制。

这些实践操作让我更加深入地理解了传感器的工作原理和应用方法。

在本学期的传感器课程学习中,我侧重于理论知识的学习和实验操作的积累。

通过课堂的学习,我掌握了传感器的基本原理,学会了将物理量转换为电信号并进行测量分析。

通过实验的操作,我加深了对传感器结构和工作原理的理解,掌握了传感器的制作和校准技巧。

我还通过一些实际应用的探索,对传感器在物联网、智能制造等领域的应用有了更加深入的了解。

高二传感器知识点总结

高二传感器知识点总结

高二传感器知识点总结一、传感器的基本概念传感器是一种能够感知周围环境并将感知到的信息转化为电信号或其他形式信号的器件。

传感器在工业自动化、智能家居、医疗设备、汽车工业等领域都有广泛的应用,对于提高生产效率、改善生活质量有着重要的作用。

二、传感器的分类1. 按照测量物理量分类传感器根据其测量的物理量不同可以分为温度传感器、压力传感器、光敏传感器、湿度传感器、力传感器、位移传感器等多种类型。

2. 按照传感原理分类传感器还可以按照其传感原理不同进行分类,常见的传感原理包括电阻传感器、电容传感器、电感传感器、霍尔传感器、红外线传感器、激光传感器等。

3. 按照传感器的工作原理分类按照传感器的工作原理可以分为接触式传感器和非接触式传感器两种。

接触式传感器需要直接接触被测物体,而非接触式传感器可以通过无线、光学或者声波等方式进行测量。

三、传感器的特点1. 灵敏度高传感器能够感知到微小的变化,具有高的灵敏度。

2. 可靠性高传感器具有良好的稳定性和可靠性,能够长时间稳定工作。

3. 多功能性强传感器可以感知多种物理量,具有多功能性。

4. 体积小、重量轻传感器通常体积小、重量轻,便于安装和携带。

5. 自动化程度高传感器可以实现自动检测和自动控制,有助于提高生产效率。

四、传感器的应用1. 工业自动化传感器在工业自动化领域有着广泛的应用,可以用于测量温度、压力、液位、流量等参数,实现设备的自动化控制。

2. 智能家居在智能家居领域,传感器可以应用于智能灯光控制、温湿度监测、门窗开关检测等方面,提高生活的便利性和舒适性。

3. 医疗设备在医疗设备领域,传感器可以用于心率监测、血压监测、血糖监测等,为医疗人员提供重要的生理参数。

4. 汽车工业在汽车工业中,传感器可以用于车速测量、车重检测、发动机温度检测等,提高车辆的性能和安全性。

五、传感器的未来发展趋势1. 多功能集成传感器未来发展趋势是实现多功能集成,将多种传感功能整合在一个器件中,提高传感器的智能化和多功能性。

传感器》章复习

传感器》章复习

I
测定霍尔电压的导线
B
霍尔元件——
将磁场的变化转化成电压的变化
原理——
霍尔效应
自由电子向 这一侧漂移, 使这一侧带 负电
+ + + + + + + + + + + + + + + + + +
I
B
这一侧出现许多 空穴,使这一侧其 带正电
元件名称 干簧管
光敏电阻
输入量
输出量
工作原理
有何用处?
磁场有无
图丁是测量 位移x 的电容式传感器,原理是 由于C 随着电介质进入极板间的长度发生变化,
通过测出C的变化,测量位移x的变化。
, 。
例8:随着生活质量的提高,自动干手机已进入家 庭,洗手后,将湿手靠近自动干手机,机内的传 感器便驱动电热器加热,有热空气从机内喷出, 将湿手烘干。手靠近干手机能使传感器工作,是 因为 ( D ) A. 改变了湿度
二、传感器的分类
1.力电传感器 (力传感器) 2.热电传感器 (温度传感器) 3.光电传感器 (光传感器) 4.声电传感器(声传感器)
1.力电传感器 力电传感器主要是利用敏感元件和变阻器把力 学信号(位移、速度、加速度等)转化为电学信号 (电压、电流等)的仪器。力电传感器广泛地应用 于社会生产、现代科技中,如安装在导弹、飞机、 潜艇和宇宙飞船上的惯性导航系统及ABS防抱死制 动系统等。
光强变化
电流有无
电阻变化
软磁材料的磁化、 去磁
光强越强,半导体 的电阻越小
磁控开关
光控开关
热敏电阻
金属热敏 电阻 霍尔元件

传感器原理及应用_复习总结

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。

无线传感器网络期末复习考点总结

无线传感器网络期末复习考点总结

第一章概述1.无线传感器的概念:一种由大量的微型传感器节点组成的面向任务的无线自组织网络系统。

2.与传统的无线自组织网络(特征)类似:自组织性、分布式控制、拓扑动态性;区别:网络规模大、节点能力受限、节点可靠性差、以数据为中心、多对一传输模式、冗余度高、面向任务。

3.开发用的硬件平台——嵌入式个人计算机:PDA;专用传感器节点:Berkeley Motes (广泛)、UCLA Medusa、MIT uAMP;片上系统节点:Smart Dust、BWRC PicoNode4.软件平台:TinyOS(最早)、nesC、TinyGALS、Mote等5.设计目标:体积小、成本低、功耗低、自组织、可扩展、自适应、可靠、安全、(带宽)资源利用率高、服务质量高。

第二章体系结构1.节点组成(4):感知、处理、通信、电池模块2.汇聚节点的作用:(1)向传感器节点发送查询消息或命令(2)作为联接外部网络的网关3.多跳网络分为——平面结构:所有传感器节点地位相同、互为中继;分层结构:按簇组织,簇成员将数据发给簇头,簇头发给汇聚节点;好处:(1)降低通信能耗(2)平衡节点间的负载,并提高可拓展性(3)在簇头进行数据融合,减少数据发送量,提高能亮效率4.协议栈——应用层:负责提供各种无线传感器网络应用,包括查询发送、节点定位、时间同步、网络安全;传输层:负责节点间端到端的可靠、透明传输,包括拥塞控制和差错控制;网络层:为传感器节点向汇聚节点发数据提供路由;数据链路层:数据量的复用、数据帧的创建与检测、媒体接入、差错校验,提供点到点或多点的可靠传输,其中主要的是媒体访问控制(MAC)和差错控制(前向纠错FEC、自动重传请求ARQ);物理层:将数据链路层形成的数据流转换成适合在传输媒体上传送的信号,并进行收发。

5.设计准则:可扩展、可互通、抗毁、可靠、安全、能量高效性。

第三章 MAC协议(数据链路层)1.作用:决定局部范围内无线信道的使用方式,用来在传感器节点之间分配信道频谱资源,建立数据传输所需的基础通信链路2.特点:尽量节省节点能量、可扩展性、公平性(均衡节点能量消耗)、传输效率高。

传感器课的期末总结

传感器课的期末总结

传感器课的期末总结引言在本学期的传感器课程中,我们深入学习了传感器的原理、分类、设计与应用等内容。

通过理论学习和实践操作,我们对传感器的工作原理和应用方法有了更深入的了解。

本篇文章将总结本学期传感器课程的主要内容,并对所学知识做总结和归纳,同时也将反思我在学习和实践过程中的不足和改进方向。

一、传感器的基本概念和分类传感器是具有感知能力的装置,能够将物理量或化学量转化为可测量的信号输出。

在课程开始的阶段,老师首先向我们介绍了传感器的基本概念和分类。

根据测量的物理量,传感器可以分为力传感器、温度传感器、湿度传感器、光传感器等等。

根据测量的原理和特点,传感器可以分为压阻型传感器、电容型传感器、电感型传感器、半导体型传感器等等。

通过学习传感器的分类,我们可以更好地理解传感器的工作原理和应用范围。

二、传感器的工作原理和性能指标接下来,我们深入学习了传感器的工作原理和性能指标。

传感器的工作原理是指传感器将输入的物理量或化学量转化为可测量的电信号的过程。

传感器的性能指标包括灵敏度、精度、响应时间、饱和输出等等。

通过学习传感器的工作原理和性能指标,我们可以评价传感器的工作效果和优劣,从而选择适合的传感器来解决具体的测量问题。

三、传感器的设计与制作在传感器课程的实践环节中,我们进行了传感器的设计与制作。

通过实验,我们掌握了传感器的设计和制作流程,包括选择合适的传感器类型、进行电路设计和布局、焊接电路和元器件、进行传感器的调试和测试等等。

实践操作不仅锻炼了我们的动手能力,还增强了我们对传感器工作原理的理解和掌握。

四、传感器的应用案例在课程的最后阶段,老师向我们介绍了传感器的应用案例。

通过分析实际的应用案例,我们了解到传感器在各个领域都有着广泛的应用,如环境监测、智能家居、工业自动化等。

传感器的应用正在改变我们的生活和工作方式,带来诸多便利和效益。

总结与反思通过本学期传感器课程的学习,我对传感器有了更深入的了解和认识。

传感器高中物理知识点总结

传感器高中物理知识点总结

传感器高中物理知识点总结一、传感器的原理传感器的原理是利用物理效应来检测环境中的物理量。

根据不同的物理效应,传感器可以分为多种类型,例如光电传感器、压力传感器、温度传感器、湿度传感器等。

其中,光电传感器利用光电效应将光信号转化为电信号,压力传感器利用压阻效应将压力信号转化为电信号,温度传感器利用热敏效应将温度信号转化为电信号,湿度传感器利用湿敏效应将湿度信号转化为电信号。

二、传感器的分类根据传感器的工作原理和测量物理量的不同,传感器可以分为几类:1. 按测量物理量分类:包括光学传感器、压力传感器、温度传感器、湿度传感器、位移传感器等。

2. 按工作原理分类:包括电阻式传感器、电容式传感器、电磁式传感器、光电式传感器、热敏式传感器等。

3. 按输出信号类型分类:包括模拟传感器和数字传感器。

模拟传感器输出模拟信号,数字传感器输出数字信号。

4. 按应用领域分类:包括工业传感器、农业传感器、医疗传感器、环境传感器等。

三、传感器的工作原理传感器的工作原理主要包括三个过程:传感、转换和输出。

传感阶段是指传感器感知环境中的物理量;转换阶段是指传感器将感知到的物理量转化为电信号或其他形式的信号;输出阶段是指传感器将转换后的信号输出给监测系统或控制系统。

以温度传感器为例,它的工作原理是利用热敏效应。

当环境温度发生变化时,传感器内部的热敏材料也会发生相应的温度变化,从而改变材料的电阻值。

通过测量传感器的电阻值,可以得到环境温度的信息。

类似地,其他类型的传感器也有各自的工作原理。

四、传感器的应用传感器在各个领域都有广泛的应用。

在工业领域,传感器被用于监测生产过程中的各种物理量,以保证生产的质量和效率;在农业领域,传感器被用于监测土壤湿度、气象等信息,从而帮助农民科学地种植作物;在医疗领域,传感器被用于监测患者的生命体征和病情,以帮助医生进行诊断和治疗;在交通领域,传感器被用于监测交通状况和行车安全等。

五、传感器的发展趋势随着科学技术的不断进步,传感器也在不断发展。

传感器复习重点(传感器原理及其应用)(精心整理)

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。

传感器与检测技术总复习精华

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)。

传感器原理复习总结

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

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。

传感器课程期末总结

传感器课程期末总结

传感器课程期末总结一、引言传感器是物联网、智能家居、工业控制等领域中不可或缺的重要组成部分。

通过感知周围环境的物理或化学量并将其转化为可用的电信号,传感器能够提供丰富的信息(如温度、湿度、光照等),为各种应用场景提供数据支持。

本学期在传感器课程中,我积极参与学习,通过理论学习与实践实验相结合,全面了解了传感器的原理、分类、应用以及相应的测试与调试方法,获得了很多实践经验和知识。

二、课程内容回顾本学期的传感器课程主要包括以下内容:1. 传感器概述:介绍传感器的定义、分类、基本原理和特点。

2. 传感器的工作原理与特性:包括电阻式传感器、电容式传感器、感应式传感器、磁阻式传感器等不同类型传感器的工作原理和特性。

3. 传感器应用领域与市场:介绍传感器在环境监测、工业自动化、医疗健康、智能家居等领域的应用情况。

4. 传感器测试与调试方法:包括传感器的参数测试、输出信号调试以及常见问题的解决方法等。

5. 传感器接口与数据通信:介绍传感器与单片机、嵌入式系统的接口方法和数据通信协议,如I2C、SPI等。

6. 传感器的未来发展趋势:分析传感器技术的发展前景和应用趋势。

三、重要知识与实践经验总结在传感器课程中,我获得了以下重要的知识和实践经验:1. 了解了传感器的基本原理和分类。

传感器主要通过测量、探测目标物体或环境的物理量或化学量,并将其转化为电信号输出。

根据工作原理和传感效应的不同,传感器可以分为电阻式传感器、电容式传感器、感应式传感器、磁阻式传感器等多种类型。

2. 掌握了传感器的测试和调试方法。

在实验中,我学习了传感器参数的测试方法,包括使用示波器、万用表等仪器进行电阻、电压和电流的测量。

同时,还学会了通过修改电路参数、校准等方法解决传感器输出信号异常的问题。

3. 了解了传感器在不同领域的应用情况。

传感器在环境监测、智能家居、工业自动化等领域扮演着重要角色。

通过学习实践,我了解了传感器在温度监测、光照感应、气体检测等方面的应用,并了解了一些实际应用案例。

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1. 什么是测量值的绝对误差、相对误差、引用误差?某量值的测得值和真值之差称为绝对误差。

相对误差有实际相对误差和标称相对误差两种表示方法。

实际相对误差是绝对误差与被测量的真值之比;标称相对误差是绝对误差与测得值之比。

引用误差是仪表中通用的一种误差表示方法,也用相对误差表示,它是相对于仪表满量程的一种误差。

引用误差是绝对误差(在仪表中指的是某一刻度点的示值误差)与仪表的量程之比。

2. 什么是测量误差?测量误差有几种表示方法?它们通常应用在什么场合?测量误差是测得值与被测量的真值之差。

测量误差可用绝对误差和相对误差表示,引用误差也是相对误差的一种表示方法。

在实际测量中,有时要用到修正值,而修正值是与绝对误差大小相等符号相反的值。

在计算相对误差时也必须知道绝对误差的大小才能计算。

采用绝对误差难以评定测量精度的高低,而采用相对误差比较客观地反映测量精度。

引用误差是仪表中应用的一种相对误差,仪表的精度是用引用误差表示的。

3. 已知待测力为70N,现在有两只测力仪表。

一直测量范围为0-500N,精度为0.5级,另一只测量范围为0-100N,精度为1.0级。

问选用哪一只测力仪表好?解:最大满度相对误差为±0.5%±1%,绝对误差为±2.5和±1。

R1=±2.5/70=±3.57%,R2=±1/70=±1.43%,R1>R2,则选第二只表较好。

4. 标准差有几种表示形式?如何计算?分别说明它们的含义。

标准偏差简称标准差,有标准差,标准差的估计值及算术平均值的标准差。

ImageImage()Image由于随机误差的存在,等精度测量列中各个测得值一般皆不相同,它们围绕着该测量列的算术平均值有一定的分散,此分散度说明了测量列中单次测得值的不可靠性,标准差是表征同一被测量的n次测量的测得值分散性的参数,可作为测量列中单次测量不可靠性的评定标准。

而被测量的真值为未知,故不能求得标准差,在有限次测量情况下,可用残余误差代替真误差,从而得到标准差的估计值,标准差的估计值含义同标准差,也是作为测量列中单次测量不可靠性的评定标准。

若在相同条件下对被测量进行m组的“多次重复测量”,每一组测量都有一个算术平均值,由于随机误差的存在,各组所得的算术平均值也不相同,它们围绕着被测量的真值有一定分散,此分散说明了算术平均值的不可靠性,算术平均值的标准差则是表征同一被测量的各个独立测量列算术平均值分散性的参数,可作为算术平均值不可靠性的评定标准。

5.传感器组成原理图。

6. 什么叫传感器?它由哪几部分组成?它们的作用及相互关系如何?传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。

通常传感器有敏感元件和转换元件组成。

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份;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适于传输或测量的电信号部份。

由于传感器输出信号一般都很微弱,需要有信号调理与转换电路,进行放大、运算调制等,此外信号调理转换电路以及传感器的工作必须要有辅助的电源,因此信号调理转换电路以及所需的电源都应作为传感器组成的一部份。

7. 什么是传感器的静态特性?它有哪些性能指标?分别说明性能指标的含义传感器的静态特性是指被测量的值处于稳定状态时的输出输入关系。

传感器的静态特性可以用一组性能指标来描述,有灵敏度、迟滞、线性度、重复性和漂移等。

①灵敏度是指传感器输出量增量△y 与引起输出量增量△y的相应输入量增量△x的之比。

用S表示灵敏度,即S=△y/△x②传感器的线性度是指在全量程范围内实际特性曲线与拟合直线之间的最大偏差值△Lmax满量程输出值Yfs之比。

线性度也称为非线性误差,用Rl表示。

③迟滞是指传感器在输入量由小到大(正行程)及输入量由大到小(反行程)变化期间其输入输出特性曲线不重合的现象。

即传感器在全量程范围内最大的迟滞差值ΔHmax与满量程输出值Yfs之比称为迟滞误差,用Rl表示。

④重复性是指传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变化时,所得特性曲线不一致的程度。

重复性误差属于随机误差,常用均方根误差计算,也可用正反行程中最大重复差值△Rmax计算。

8.当被测介质温度为t1,测温传感器示值温度为t2时,有下列方程式成立,当被测介质温度从25℃突然变化到300℃,测温传感器的时间常数τ0=120s,试确定经过350s后的动态误差。

由题可知该测温传感器为典型的一阶系统,则传感器的输出y(t)与时间满足如下关系:把120及t=350s代入上式得可知经过350s后,输出y(t)达到稳态值的94.5%则该传感器测量温度经过350秒后的动态误差为:△=(300-25)x(1-0.945)=14.88 ℃9.什么叫应变效应?利用应变效应解释金属电阻应变片的工作原理。

在外力作用下,导体或半导体材料产生机械变形,从而引起材料电阻值发生相应变化的现象,称为应变效应。

其表达式为dR/R=K·ε,式中K 为材料的应变灵敏系数,当应变材料为金属或合金时,在弹性极限内K 为常数。

金属电阻应变片的电阻相对变化量与金属材料的轴向应变成正比,因此,利用电阻应变片,可以将被测物体的应变ε转换成与之成正比关系的电阻相对变化量,这就是金属电阻应变片的工作原理。

10.试述应变片温度误差的概念,产生原因和补偿办法。

由于测量现场环境温度偏离应变片标定温度而给测量带来的附加误差,称为应变片温度误差。

产生应变片温度误差的主要原因有:⑴由于电阻丝温度系数的存在,当温度改变时,应变片的标称电阻值发生变化,⑵当试件与与电阻丝材料的线膨胀系数不同时,由于温度的变化而引起的附加变形,使应变片产生附加电阻。

电阻应变片的温度补偿方法有线路补偿法和应变片自补偿法两大类。

电桥补偿法是最常用且效果较好的线路补偿法,应变片自补偿法是采用温度自补偿应变片或双金属线栅应变片来代替一般应变片,使之兼顾温度补偿作用。

11.说明差动变隙电压传感器的主要组成,工作原理和基本特性。

差动变隙电压传感器结构如下图所示。

主要由铁芯,衔铁,线圈三部分组成。

传感器由两个完全相同的电压线圈合用一个衔铁和相应磁路。

工作时,衔铁与被测件相连,当被测体上下移动时,带动衔铁也以相同的位移上下移动,使两个磁回路中磁阻发生大小相等方向相反的变化。

导致一个线圈的电感量增加,另一个线圈的电感量减小,形成差动形式。

其输出特性为:△L/L0=2(△δ/δ0)为了使输出特性能得到有效改善,构成差动的两个变隙式电感传感器在结构尺寸、材料、电气参数等方面均应完全一致。

12. 差动变压器等效电路图,基本特性。

差动变压器式传感器有变隙式差动变压器式和螺线管式差动变压器式传感器二种结构形式。

输出电压与M1/M2比值成正比,然而M2/M1比值与变压的体积与零点残余电压有关器。

应综合考虑;U0与δ0成反比关系,因此要求δ0越小越好,但较小的δ0使测量范围受到约束,通常在0.5mm左右。

13.螺线管式差动变压器与激励对变压器性能影响?螺线管式差动变压器式传感器的输出特性是激励电压U和激磁频率f的函数,理论上,灵敏度K与U、f成正比关系,而实际上由于传感器结构的不对称、铁损、磁漏等因素影响,K与f不成正比关系,一般在400Hz~10KHz范围内K有较大的稳定值,K与U不论在理论上和实际上都保持较好的线性关系。

一般差动变压器的功率控制在1瓦左右,因此U取值在3~8伏范围之内。

为保证传感器有较好的线性度,其测量范围为线圈骨架长度的1/10到1/4。

因此可以测量大位移范围。

14.光电耦合器分为哪两类?各有什么用途?光电耦合器件可分为线型CCD图像传感器和面型CCD图像传感器两类。

线型CCD图像传感器可以直接接收一维光信息,但是不能直接讲而为图像先好转换为视频信号输出,为了得到整个二维图像的视频信号,就必须使用扫描的方法,而民星CCD图像传感器主要用于摄像机及测试技术。

15.差动变压器式传感器的零点残余电压产生的原因是什么?怎样减小和消除它的影响?差动电压器在零位移时的输出电压称为零点残余电压。

对零点残余电压进行频谱分析,发现其频谱主要由基波和三次谐波组成,基波产生的主要原因是传感器两个次级绕组的电气参数与几何尺寸不对称,三次谐波产生的原因主要是磁性材料磁化曲线的非线性(磁饱和,磁滞)所造成的。

消除或减小零点残余电压的主要方法有:①尽可能保证传感器几何尺寸,线圈电气参数和磁路的相互对称。

②传感器设置良好的磁屏蔽,必要时再设置静电屏蔽。

③将传感器磁回电路工作区域设计在铁芯曲线的线性段。

④采用外电路补偿。

⑤配用相敏检波测量电路。

16. 电涡传感器常用的测量电路有哪几种?画出电路,等效电路及测量电路。

(1)等效原理图(2)调频式电路 (3)条幅式电路17.根据工作原理可将电容式传感器分为那几种类型?每种类型各有什么特点?各适用于什么场合?根据电容式传感器的工作原理,电容式传感器有三种基本类型,即变极距(d)型(又称变间隙型)、变面积(A)型和变介电常数(ε)型。

变间隙型可测量位移,变面积型可测量直线位移、角位移、尺寸,变介电常数型可测量液体液位、材料厚度。

电容式传感器具有以下特点:功率小,阻抗高,由于电容式传感器中带电极板之间的静电引力很小,因此,在信号检测过程中,只需要施加较小的作用力,就可以获得较大的电容变化量及高阻抗的输出;动态特性良好,具有较高的固有频率和良好的动态响应特性;本身的发热对传感器的影响实际上可以不加考虑;可获取比较大的相对变化量;能在比较恶劣的环境条件下工作;可进行非接触测量;结构简单、易于制造;输出阻抗较高,负载能力较差;寄生电容影响较大;输出为非线性。

18. 如何改善单极式变极距型传感器的非线性?采用差动式结构,可以使非线性误差减小一个数量级。

19.什么叫正压电效应和逆压电效应?什么叫纵向压电效应和横向压电效应?某些电介质在沿一定的方向上受到外力的作用而变形时,内部会产生极化现象,同时在其表面上产生电荷,当外力去掉后,又重新回到不带电的状态,这种现象称为压电效应。

这种机械能转化成电能的现象,称为“顺压电效应”。

反之,在电介质的极化方向上施加交变电场或电压,它会产生机械变形,当去掉外加电场时,电介质变形随之消失,这种现象称为“逆压电效应”。

在石英晶体中,通常把沿电轴x方向的力作用下产生电荷的压电效应称为“纵向压电效应”, 而把沿机械轴y方向的力作用下产生电荷的压电效应称为“横向压电效应”。

20.五种测量电路(1) 环形二极管电容测量电路不要求画图(2)调频式测量电路(3)运算放大器式电路(4)二极管双T形交流电桥(5)脉冲带宽调制电路21. 画出压电传感器的两种等效电路(1)电压源(2)电荷源22.什么是霍尔效应?霍尔电势与哪些因素有关?金属或半导体薄片置于磁场中,当有电流通过时,在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势,这种物理现象称为霍尔效应。

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