传感器技术与应用复习
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题及答案
中南大学现代远程教育课程考试〔专科〕复习题及参考答案“传感器原理与应用“一、名词解释1．传感器：能感受规定的被测量并按照一定规律转化成可用输出信号的器件和装置。
2．传感器的线性度：是指传感器输出、输入的实际特性曲线和拟合直线之间的最大偏差与输出量程围之百分比3．传感器的灵敏度：是指传感器在稳定状态时，输出变化量与输入变化量的比值，用K来表示。
4．传感器的迟滞：说明传感器在正〔输入量增大〕反〔输入量减小〕行程中输出、输入曲线不重合的程度。
5．绝对误差：是示值与被测量真值之间的差值6．系统误差：是指误差的数值是一个常数或按一定的规律变化的值7．弹性滞后：在实际中，弹性元件在加、卸载的正、反行程中变形曲线一般是不重合的，这种现象称为弹性滞后。
8．弹性后效：当载荷从*一数值变化到另一数值时，弹性变形不是立即完成相应的变形，而是在一定的时间间隔逐渐完成变形的，这一现象称为弹性后效。
9．应变效应：导体或半导体材料在外力作用下产生机械变形〔拉伸或压缩〕时，其电阻值也随之发生相应的变化。
10．压电效应：．*些电介质在沿一定的方向上受到外力的作用而变形时，部会产生极化现象，同时在其外表上产生电荷，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11．霍尔效应：金属或半导体薄片置于磁感应强度为B的磁场中，当有电流I通过时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势U，这种物理现H象称为霍尔效应。
12．热电效应：将两种不同的导体A和B连成闭合回路，当两个接点处的温度不同时，回路中将产生热电势。
13．光电效应：光电效应是物体吸收到光子能量后产生相应电效应的一种物理现象。
14．莫尔条纹：把两块栅距一样的光栅刻线面相对重合在一起，中间留有很小的间隙，并使两者的栅线之间形成一个很小的夹角，然后将这对光栅放置在光路中，在两块光栅的栅线重合处，因有光从缝隙透过形成亮带，在两光栅栅线彼此错开处，由于光线被遮挡而形成暗带，这种比光栅栅距宽得多的由亮带和暗带形成的明、暗相间的条纹称为莫尔条纹将两种不同的导体A和B连成闭合回路，当两个接点处的温度不同时，回路中将产生热电势。
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）。
传感器技术与应用考试试卷
传感器技术与应用考试试卷（答案见尾页）一、选择题1. 什么是传感器？它的主要功能是什么？A. 传感器是一种检测装置，能够感知和测量物理量并将其转换为电信号。
B. 传感器是一种存储设备，用于保存数据和程序。
C. 传感器是一种计算设备，用于处理和分析数据。
D. 传感器是一种通信设备，用于传输信息。
2. 以下哪个不是常见的传感器类型？A. 温度传感器B. 光电传感器C. 振动传感器D. 计算机传感器3. 传感器在嵌入式系统中的作用是什么？A. 数据采集B. 控制系统C. 通信D. 所有以上功能4. 以下哪个是模拟传感器的工作原理？A. 将物理量转换为数字信号B. 将数字信号转换为物理量C. 直接输出模拟信号D. 通过算法转换信号5. 以下哪个是数字传感器的工作原理？A. 将物理量转换为数字信号B. 将数字信号转换为物理量C. 直接输出数字信号D. 通过算法转换信号6. 以下哪个是常见的传感器应用领域？A. 汽车制造B. 航空航天C. 医疗设备D. 所有以上领域7. 在设计嵌入式系统时，选择传感器时应考虑哪些因素？A. 精度B. 价格C. 功耗D. 所有以上因素8. 以下哪种传感器通常用于测量温度？A. 光学传感器B. 热敏传感器C. 光电传感器D. 压力传感器9. 以下哪种传感器通常用于测量位置或速度？A. 光学传感器B. 磁性传感器C. 光电传感器D. 压力传感器10. 在嵌入式系统中，传感器数据通常如何处理？A. 直接输出到显示器或其他设备B. 首先进行滤波处理，然后输出C. 首先进行校准，然后输出D. 首先进行加密处理，然后输出11. 以下哪些属于常见的传感器类型？A. 温度传感器B. 压力传感器C. 光电传感器D. 速度传感器E. 加速度传感器12. 在选择合适的传感器时，需要考虑哪些因素？A. 测量范围B. 精度C. 响应时间D. 抗干扰能力E. 电源需求13. 以下哪些是传感器应用中的常见场景？A. 智能家居B. 工业自动化C. 医疗设备D. 汽车电子E. 能源管理14. 传感器在智能家居中的应用有哪些？A. 智能照明B. 室内空气质量监测C. 智能安防系统D. 智能家电控制E. 以上都是。
传感器原理与应用复习范围
绪论一、传感器：将各种非电量（包括物理量、化学量、生物量等），按照一定的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。
二、传感技术：是利用各种功能材料实现信息检测的一门应用技术，是检测（传感）原理、材料科学、工艺加工等三要素的最佳结合。
三、传感器的组成：传感器一般有敏感元件、转换原件和测量电路三部分组成，有事还需要加辅助电源。
四、传感器分类：1.按输入量分类如输入量分别为温度、压力、位移、速度、加速度、湿度等非电量时，则相应的传感器称为温度传感器、压力传感器、位移传感器、速度传感器、加速度传感器、湿度传感器等。
2.按测量原理分类现有传感器的测量原理主要是基于电磁原理和固体物理学理论。
如根据变电阻的原理，相应的有电位器式、应变式传感器；根据变磁阻的原理，相应的有电感式、差动变压器式、电涡流式传感器；根据半导体有关理论，则相应的有半导体力敏、热敏、光敏、气敏等固态传感器。
3.按结构型和物性型分类所谓结构型传感器，主要是通过机械结构的几何形状或尺寸的变化，将外界被测参数转换成相应的电阻、电感、电容等物理量的变化，从而检测出被测信号，这种传感器目前应用的最为普遍。
物性型传感器则是利用某些材料本身物理性质的变化而实现测量，它是以半导体、电介质、铁电体等作为敏感材料的固态器件。
五、传感器的发展趋向1.传感器的固态化，2、传感器的集成化和多功能化3.传感器的图像化4.传感器的智能化第1章传感器的一般特性§1-1 传感器的静态特性传感器在被测量的各个值处于稳定状态时，输出量和输入量之间的关系称为静态特性。
传感器静态特性的主要指标有以下几点：一、线性度(非线性误差)在规定条件下，传感器校准曲线与拟合直线间最大偏差与满量程(F·S)输出值的百分比称为线性度。
二、灵敏度传感器的灵敏度指到达稳定工作状态时输出变化量与引起此变化的输入变化量之比。
线性传感器校准曲线的斜率就是静态灵敏度K。
《传感器技术与应用》期末复习题库
《传感器技术与应用》期末复习题库一、判断题1、可以感受被测量并按照一定规律将其转换成可输出信号的器件或装置称之为传感器。
（）2、每一个传感器都必须由敏感元件和转换元件组成。
（）3、传感器的输入量大多为非电量，如电压、电流等，而输出多为电量，如位移、重量、压力、速度或震动等。
（）4、电子秤的弹性元件属于敏感元件。
（）5、传感器的发展趋势最主要是追求新工艺、新功能、新材料、新理论，所以其可靠性和稳定性可以不需要考虑。
（）6、我们对传感器的追求是其具有较好的精度，功能多样化，同时具有大的测量范围。
（）7、传感器的选择首要考虑因素是其综合经济性。
（）8、检测技术主要研究各种物理量的测量原理和测量信号分析处理方法。
（）9、热电偶和压电式传感器可以将被测量转换成电参量，需通过外部辅助电源作用下才能输出电信号。
（）10、电阻应变式传感器可以将被测量直接转换成电信号输出。
（）二、选择题1、压力传感器、温度传感器、位移传感器是按照（）对传感器进行分类。
A、物理原理B、能量关系C、被测量D、输出信号类型2、光电编码器、光电开关、感应同步器的输出信号是（）信号。
A、模拟量B、数字量C、两者都可以D、不确定3、热电阻、压电式传感器的输出信号是（）信号。
A、模拟量B、数字量C、两者都可以D、不确定4、电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器是按照（）进行分类。
A、物理原理B、能量关系C、被测量D、输出信号类型第二章一、判断题1、传感器的基本特性体现了其输出反应输入的能力。
（）2、传感器的检测能力只受到其自身特性的影响，与外部环境无关。
（）3、传感器在测量静态参数的时候我们主要考虑其静态性能指标，比如灵敏度，线性度等。
（）4、一般情况下，传感器分为静态传感器和动态传感器，静态传感器用于静态参数的测量。
（）5、静态被测量是不随时间的变化而变化或变化缓慢的被测量。
（）6、传感器的灵敏度越高其非线性误差越大。
（）7、理想传感器的输出是输入变化规律的再现，即具有相同的时间函数，能够实时体现输入的变化规律。
传感器原理及应用期末考试重点课后题复习
1—1 综合传感器的概念。
答：从广义角度定义：凡是利用一定的物质（物理、化学、生物）法则、定理、定律、效应等进行能量转换与信息转换,并且输出与输入严格一一对应的器件或装置;从狭义角度定义：能把外界非电信号转换成电信号输出的器件或装置；国家标准定义是：“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"。
通常有敏感元件和转换元件组成;1—2 一个可供实用的传感器有那几部分构成？各部分的功能是什么？用框图显示传感器系统。
答：组成——由敏感元件、转换元件、基本电路组成。
1。
敏感元件:是直接受被测物理量；以确定关系输出另一物理量的元2.转换元件；是将敏感元件输出的非电量转换成电路参数及电流或电压等电信号。
3。
基本转换电路则将该电路转换成便于传输处理电量。
1—3 如果家用小车采用超声波雷达,需要那几部分组成？请画出图.第2章2-1 衡量传感器静态特性的主要指标有哪些?说说它们的含义。
答：1、线性度: 表征传感器输出-输入校准曲线与所选定的拟合直线之间的吻合(或偏离）程度的指标。
2、灵敏度：传感器输出量增量与被测输入量增量之比。
3、分辨力：传感器在规定测量范围内所能检测出的被测输入量的最小变化量。
4、回差：反映传感器在正（输入量增大）反（输入量减小）行程过程中，输出-输入曲线的不重合程度指标。
5、重复性:衡量传感器在同一工作条件下，输入量按同一方向作全程连续多次变动时，所得特性曲线间一致程度的指标。
6、阈值：是能使传感器输出端产生可测变化量的最小被测输入量值,即零位附近的分辨力。
7、稳定性：传感器在相当长时间内仍保持其性能的能力。
8、漂移：指在一定时间间隔内,传感器输出量存在着与被测输人量无关的、不需要的变化.9、静态误差（精度）:指传感器在满量程内任一点输出值相对其理论值的可能偏离(逼近）程度.它表示采用该传感器进行静态测量时所得数值的不确定度。
2-2 计算传感器线性度的方法有哪几种？有什么差别？1、理论直线法:以传感器的理论特性线作为拟合直线,与实际测试值无关.优点是简单、方便，但输出平均值与拟合直线间的最大偏差很大。
传感器应用技术复习选择题
传感器应用技术复习选择题传感器能感知的输人量越小，说明（）。
A.线性度越好B.迟越小C.重复性越好D.分辨率越高(正确答案)在传感器的分类中，按输人量来分，免疫传感器属于（）。
A.物理传感器B.化学传感器C.生物传感器(正确答案)D.数字传感器传感器的输出对随时间变化的输入量的响应称为传感器的（）。
A.动态响应(正确答案)B.线性度C.重复性D.稳定性下列选项中，主要完成传感器输出信号处理的是（）。
A.传感器接口电路B.信号转换电路(正确答案)C.放大器D.编码器属于传感器动态特性指标的是（）。
A.重复性B.固有频率(正确答案)C.灵敏度D.漂移传感器的主要功能是（）。
A.检测和转换(正确答案)B.滤波和放大C.调制和解调D.传输和显示传感器应具有比较高的（）尽量减少从外界引入的干扰信号。
A.灵敏度B.信噪比(正确答案)C.稳定性D.线性范围精度较高的传感器都需要定期校准，一般每（）校准一次。
A.1～2个月B.3～6个月(正确答案)C.1年D.2年基于外光电效应工作的器件有（）。
A.光电管(正确答案)B.光电池C.光敏电阻D.光电倍增管光电感器的基本理物质的（）。
A.压电效应B.光电效应(正确答案)C.磁电效应D.热电效应红外辐射是由物体内部分子运动产生的，这类运动和物体的（）有关。
A.密度B.温度(正确答案)C.质量D.体积热释电型红外线传感器工作时，当辐射到热释电件上的红外线忽强忽弱，使两个热释电元件的温度变化不一致时，就会有（）输出。
A.直流电压B.交变电压C.直流电流D.交变电流(正确答案)下列选项中，不属于量子型红外线传感器的是（）。
A.光电导式传感器B.光生伏特效应式传感器C.光磁电式传感器D.热释电式传感器(正确答案)红外线遥控的接收装置不包括（）。
A.光滤波器B.编码调制放大电路C.光敏二极管D.微处理器(正确答案)光纤通信中，与射光纤耦合的光元件（）。
A.光敏电阻B.光敏三极管C.光敏二极管(正确答案)D.光电池电涡流接近开关可以利用电涡流原理检测出（）的靠近程度。
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。
传感器技术与应用考试试卷
传感器技术与应用考试试卷（答案见尾页）一、选择题1. 传感器的基本工作原理是什么？A. 接收外部能量并将其转换为电信号B. 通过化学反应来检测物理量C. 利用电磁感应来转换物理量D. 通过声波或光波来传递信息2. 以下哪种传感器不是根据物理量转换原理工作的？A. 光电传感器B. 热敏传感器C. 位置传感器D. 压力传感器3. 传感器的精度是指什么？A. 传感器输出信号的稳定性B. 传感器测量范围的范围C. 传感器输出信号与实际值之间的偏差D. 传感器对环境变化的响应速度4. 在传感器应用中，为了提高灵敏度，通常会采用什么方法？A. 增加传感器的结构复杂性B. 使用更小的敏感元件C. 增强传感器的激励电源D. 采用多路复用技术5. 以下哪种传感器主要用于检测温度变化？A. 热敏电阻B. 光电二极管C. 霍尔效应传感器D. 超声波传感器6. 传感器的线性度是指什么？A. 输出信号与输入信号之间的比例关系B. 输出信号与输入信号之间的非线性关系C. 传感器在特定输入下的输出变化范围D. 传感器在不同输入下的性能稳定性7. 在嵌入式系统中，常用的传感器类型有哪些？A. 光电传感器B. 热敏传感器C. 压力传感器D. 所有以上选项8. 以下哪种传感器不属于能量转换型传感器？A. 光电传感器B. 热敏传感器C. 位置传感器D. 压力传感器9. 在传感器网络中，传感器节点的主要功能是什么？A. 数据采集和传输B. 数据处理和存储C. 数据分析和预测D. 数据整合和优化10. 以下哪种传感器在工业自动化中有广泛应用？A. 光电传感器B. 热敏传感器C. 压力传感器D. 湿度传感器11. 传感器的基本特性不包括以下哪一项？A. 灵敏度B. 分辨率C. 重复性D. 抗干扰能力12. 以下哪种传感器不是基于物理原理工作的？A. 光电传感器B. 热敏传感器C. 压阻式压力传感器D. 电容式湿度传感器13. 传感器的线性度表示传感器输出与输入之间的线性关系。
《传感器技术及应用》期末复习题库
9、下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是（ ）
A、温度
B、力矩
C、压力
D、厚度
10、（ ）的数值越大，热电偶的输出热电势就越大。 A、热端直径 B、热端和冷端的温度 C、热端和冷端的温差 D、热电极的电导率
11、用电容式传感器测量固体或液体物位时，应该选用（） 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
3．在温控电路中，通过热敏电阻阻值随温度的变化可实现对电路相关物理 量的控制。如图所示电路，R1为定值电阻，R2为半导体热敏电阻(温度越高 电阻越小)，C为电容器。当环境温度降低时( ) A．电容器C的带电量增大 B．电压表的读数增大 C．电容器C两板间的电场强度减小 D．R1消耗的功率增大
4．关于传感器，下列说法正确的是( ) A．所有传感器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的 D．水银温度计是一种传感器
3.用于制作压电传感器的常用压电材料是___________和___________。
4.热敏电阻按其对温度的不同反应可分为三类___________、 ___________、临界温度系数热敏电阻（CTR）。
5.传感器把___________量转换为___________量，可以方便地进行测量 、传输、处理。
7.差动变压器式传感器的两个次级线圈在联接时反向串联。
8.为了克服长引线造成的影响，热电阻应该采用两线制测量方式 。
9.热电偶回路的热电动势只与组成热电偶的材料及两端接点的温 度有关；与热电偶的长度、粗细、形状无关。
10.凡能够测量位移和速度的检测原理都可以用于加速度和振动 的测量。
11.压电陶瓷在力的作用下将产生压电效应
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。
传感器技术及应用复习题
一、单选题1.以下那个质量是直接影响传感器的性能和精度（）A、应变计B、弹性敏感元件C、敏感栅D、电路电阻答案： B2.增量式位置传感器输出的信号是（）A、电流信号B、二进制格雷码C、脉冲信号答案： B3.经常看到数字集成电路的VDD 端（或VCC 端）与地线之间并联一个0.01mF的独石电容器，这是为了( )。
A、滤除50Hz锯齿波B、滤除模拟电路对数字电路的干扰信号C、滤除印制板数字IC电源走线上的的脉冲尖峰电流答案： C4.发现某检测仪表机箱有麻电感，必须采取( )措施。
A、接地保护环B、将机箱接大地C、抗电磁干扰答案： B5.在电子打火机和煤气灶点火装置中，多片压电片采用（）接法，可使输出电压达上万伏，从而产生电火花。
A、串联B、并联C、既串联又并联D、以上都不对答案： A6.一束频率为1MHz的超声波（纵波）在钢板中传播时，它的波长约为（）A、5.9mB、340mC、5.9mmD、1.2mm答案： C7.用在压电加速度传感器中测量振动的压电材料应采用（）A、PTCB、PZTC、PVDFD、SiO2答案： B8.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、固有频率答案： D9.下列哪一项不是金属式应变计的主要缺点（）A、非线性明显B、输出信号微弱C、抗干扰能力差D、响应时间慢答案： D10.下面的哪个温度补偿方法是不存在的（）A、电桥补偿法B、辅助测温元件微型计算机补偿法C、电阻补偿法D、热敏电阻补偿法答案： C11.下列哪一项是半导体式应变计的主要优点（）A、非线性明显B、灵敏度高C、准确度高D、横向效应小答案： B12.应变式传感器的温度误差产生的主要原因：（）A、应变式温度传感器件的温度系数变化。
B、应变式温度传感器件的测量部分引起的。
C、应变式温度传感器件对温度应变不敏感引起的。
D、试件材料与应变丝材料的线膨胀系数不一，使应变丝产生附加变形而造成的电阻变化。
答案： D13.粉尘较多的场合不应采用传感器（）A、光栅B、磁栅C、感应同步器答案： A14.在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要的目的是（）A、补偿热电偶冷端热电势的损失B、起冷端温度补偿作用C、将热电偶冷端延长到远离高温区的地方D、提高灵敏度答案： A15.不能直接用于直线位移测量的传感器是（）A、长光栅B、长磁栅C、标准感应同步器D、角编码器答案： D16.能制成薄膜，粘贴在一个微小探头上、用于测量人的脉搏的压电材料应采用（）A、PTCB、PZTC、PVDFD、SiO2答案： C17.应变片绝缘电阻是指已粘贴的（）应变片的之间的电阻值A、覆盖片与被测试件B、引线与被测试件C、基片与被测试件D、敏感栅与被测试件答案： B18.电桥测量电路的作用是把传感器的参数转换为（）的输出。
传感器应用技术复习题与答案
传感器应用技术复习题与答案1. 将传感器的电阻值、电容值或电感值变化量转换成易于传输的电流或电压，通常要用到（）电路。
[单选题] *电桥(正确答案)放大A-D转换以上均可2. 以下不属于直流电桥应用情况的是（）。
[单选题] *热敏电阻应变电阻压敏电阻螺管式差动传感器(正确答案)3. 以下（）电桥在传感器实际应用电路中使用效果最佳。
[单选题] *四等臂(正确答案)惠斯通对等以上均选4. 目前检测系统中的放大电路，除特殊情况外，基本均采用（）构成的放大电路。
[单选题] *晶体管放大器运算放大器(正确答案)高压放大器阻抗放大器5. 通常情况下，运算放大器正电源VCC和负电源VEE应满足（）关系。
[单选题] *VCC＞VEEVCC＜VEEVCC=VEE(正确答案)没有规定6. 理想运算放大器应满足以下（）条件。
[单选题] *端口输入电阻Ri趋于无穷大端口输出电阻Ro趋于零运放增益A趋于无穷大以上均选(正确答案)7. 以下（）是常用的运算放大器。
[单选题] *同相放大器反相放大器差分放大器A和B(正确答案)8. 以下（）是典型的传感器测量电路。
[单选题] *电桥电路放大电路A-D转换电路ABC(正确答案)9. 计算机中广泛采用（）A-D转换器作为借口电路。
[单选题] *逐次逼近式(正确答案)双积分式计数器式并行10. 以下温度传感器属于电测量型的是（）。
[单选题] *热电偶传感器热电阻传感器热敏电阻传感器A和B(正确答案)11. 以下（）传感器适用于温度检测精度要求比较高的场合。
[单选题] *热电阻(正确答案)热敏电阻直流电桥热电偶12. 目前较为广泛使用的热电阻材料为（）等。
[单选题] *铂铜镍ABC(正确答案)13. 以下属于热电阻传感器特点的有（）。
[单选题] *电阻温度系数大线性好、性能稳定使用范围窄、加工复杂14. （）温度系数热电阻传感器的阻值随温度升高而增大。
[单选题] *正(正确答案)负随机A或C15. （）温度系数热电阻传感器的阻值随温度升高而减小。
传感器技术及其应用复习基础知识
第1章 传感器基础知识1 什么是传感器？按照国标定义，“传感器”应该如何说明含义？答：从广义的角度来说，感知信号检出器件和信号处理部分总称为传感器。
我们对传感器定义是：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。
从狭义角度对传感器定义是：能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。
我国国家标准对传感器的定义是：“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”。
定义表明传感器有这样三层含义：它是由敏感元件和转换元件构成的一种检测装置；能按一定规律将被测量转换成电信号输出；传感器的输出与输入之间存在确定的关系。
按使用的场合不同传感器又称为变换器、换能器、探测器。
2 传感器由哪几部分组成？试述它们的作用及相互关系。
答：组成——由敏感元件、转换元件、基本电路组成；①敏感元件：指传感器中直接感受被测量的部分。
②传感器：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,通常由敏感元件和转换元件组成。
③信号调理器：对于输入和输出信号进行转换的 装置。
④变送器：能输出标准信号的传感器关系，作用——传感器处于研究对象与测试系统的接口位置，即检测与控制之首。
传感器是感知、获取与检测信息的窗口，一切科学研究与自动化生产过程要获取的信息都要通过传感器获取并通过它转换成容易传输与处理的电信号，其作用与地位特别重要。
第二章:传感器特性 何谓传感器的静态特性，传感器的主要静态特性有哪些? 静态特性是指检测系统的输入为不随时间变化的恒定信号时，系统的输出与输入之间的关系。
主要包括线性度、灵敏度、迟滞、重复性、漂移等。
(1) 线性度指传感器输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离拟合直线的程度。
(2) 灵敏度灵敏度是传感器静态特性的一个重要指标。
其定义为输出量的增量Δy 与引起该增量的相应输入量增量Δx 之比。
它表示单位输入量的变化所引起传感器输出量的变化，显然，灵敏度S 值越大，表示传感器越灵敏.(3) 迟滞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称为迟滞。
2024年6月份 1269传感器应用技术 复习题
传感器应用技术一、单选题1、含有（）的测量值称为坏值，一经发现，数据无效，应删除不用。
A、相对误差B、系统误差C、随机误差D、过失误差正确答案：D2、（）是指仪器仪表某一刻度点的示值误差与仪表满量程之比。
A、相对误差B、绝对误差C、引用误差D、基本误差正确答案：C3、测量值与真值之间的差值称作（）。
A、相对误差B、绝对误差C、引用误差D、基本误差正确答案：B4、具有突变特性的热敏电阻一般适合制造（）温度传感器。
A、开关型B、连续型C、防爆型D、铠装型正确答案：A5、热电偶测量温度时（）A、需加正向电压B、需加反向电压C、加正向、反向电压都可以D、不需加电压正确答案：D6、用热电阻测温时，热电阻在电桥中采用三线制接法的目的是（）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正确答案：B7、以下不属于气敏传感器应用实例的是（）。
A、酒精检测仪B、条形码扫描仪C、汽车尾气分析仪D、甲烷泄露报警器正确答案：B8、气敏传感器遇氢气、一氧化碳等还原性可燃气体时，其电阻（）。
A、增大B、减小C、不变D、无规律正确答案：B9、家中的煤气检测仪是利用以下（）传感器元件制成。
A、红外传感器B、距离传感器C、光电传感器D、气敏传感器正确答案：D10、光敏电阻的特性是（）。
A、有光照时亮电阻很大B、无光照时暗电阻很小C、无光照时暗电流很大D、受一定波长范围的光照时亮电流很大正确答案：D11、（）是一种将被测件上的应变变化转化为电阻变化，并通过测量电路转化为电信号输出的敏感元件。
A、热敏电阻B、电阻应变片C、光敏电阻D、霍尔元件正确答案：B12、由于传感器中应变片的电阻变化很微弱，通常采用（）电路作为测量电路。
A、惠斯通电桥B、半桥双臂C、全桥D、以上都是正确答案：D13、以下（）不是超声波的特点。
A、穿透力强B、衰减快C、反射能力强D、在介质中传播距离远正确答案：B14、CCD图像传感器的核心是（）。
传感器原理与应用复习题及参考答案
中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案传感器原理与应用(专科)传感器按输出量形类可分为、、。
3.热敏电阻常数B大于零的是温度系数的热敏电阻。
4.传感器的灵敏度是指稳态标准条件下，输出与输入的比值。
对线性传感器来说，其灵敏度是。
5.振筒式传感器是以均匀作为敏感元件，将或密度的变化转换成。
6.我们学过的参量式传感器有、、误差按出现的规律分、、。
9.若测量系统无接地点时，屏蔽导体应连接到信号源的。
10.用弹性元件和电阻应变片及一些附件可以组成应变片传感器，按用途划分用应变式传感器、应变式传感器等（任填两个）。
11.由光电管的光谱特性看出，检测不同颜色的光需要选用不同的光电管，以便利用光谱特性的区段。
14.对传感器进行动态的主要目的是检测传感器的动态性能指标。
15.目前应用于压电式传感器中的压电材料通常有、、。
16.采用热电阻作为测量温度的元件是将的测量转换为的测量。
17.按热电偶本身结构划分，有热电偶、热电偶、热电偶。
传感器的过载能力是指传感器在不致引起规定性能指标永久改变的条件下，允许超过的能力。
21.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22.空气介质变隙式电容传感器中，提高灵敏度和减少非线性误差是矛盾的，为此实际中大都采用式电容传感器23.热敏电阻正是利用半导体的数目随着温度变化而变化的特性制成的敏感元件。
24.传感器通常由、、三部分组成。
25.传感检测系统目前正迅速地由、数字式，向方向发展。
二、选择题：1.差动变压器传感器的配用测量电路主要有 [ ]A.差动相敏检波电路B.差动整流电路C.直流电桥D.差动电桥2.目前我国使用的铂热电阻的测量范围是 [ ]A.-200～850℃B.-50～850℃C.-200～150℃D.-200～650℃3.测量范围大的电容式位移传感器的类型为 [ ]A.变极板面积型B.变极距型C.变介质型D.容栅型4.应变式压力传感器主要用于液体、气体压力的测量，测量范围是 [ ]A.102～106p aB.105～107p aC.104～107p aD.106～109p a5.在两片间隙为 1mm的两块平行极板的间隙中插入什么，可测得最大的容量 [ ]A.塑料薄膜B.干的纸C.湿的纸D.玻璃薄片6.测得某检测仪表的输入信号中,有用信号为20 毫伏,干扰电压也为20毫伏，则此时的信噪比为[ ]A.20dBB.1 dBC.0 dB7.按照工作原理分类，固体图象式传感器属于 [ ]A.光电式传感器B.电容式传感器C.压电式传感器D.磁电式传感器8.热电偶可以测量 [ ]A.压力B.电压C.温度D.热电势9.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 [ ]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10.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 [ ]A.增加B.减小C.不变D.不确定11.热电阻测量转换电路采用三线制是为了 [ ]A.提高测量灵敏度B.减小非线性误差C.提高电磁兼容性D.减小引线电阻的影响12.发现某检测仪表机箱有麻电感,必须采取什么措施 [ ]A.接地保护环B.将机箱接大地C.抗电磁干扰13.电涡流式传感器激磁线圈的电源是 [ ]A.直流B.工频交流C.高频交流D.低频交流14.下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是 [ ]A.压力B.力矩C.温度D.厚度15.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16.在以下几种传感器当中( )属于自发电型传感器 [ ]A.电容式B.电阻式C.压电式D.电感式17.当石英晶体受压时，电荷产生在 [ ]A.Z 面上B.X 面上C.Y 面上D.X、Y、Z面上18.在仿型机床当中利用电感式传感器来检测工件尺寸，该加工检测装置是采了什么测量方法？ [ ]A.微差式B.零位式C.偏差式19.变间隙式电容传感器的非线性误差与极板间初始距离d0之间是 [ ]A.正比关系B.反比关系C.无关系D.不确定20.光敏电阻适于作为 [ ]A.光的测量元件B.光电导开关元件C.加热元件D.发光元件21.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( )B.X( )C.X(f)D.2X(f)22.（）的数值越大,热电偶的输出热电势就越大 [ ]A.热端直径B.热端和冷端的温度C.热端和冷端的温差D.热电极的电导率23.汽车衡所用的测力弹性敏感元件是 [ ]A.悬臂梁B.弹簧管C.实心轴D.圆环24.在实验室中测量金属的熔点时,冷端温度补偿采用 [ ]A.计算修正法B.仪表机械零点调整法C.冰浴法三、名词解释：1.传感器2.传感器的迟滞3.传感器的线性度4.光电效应5.传感器的分辨力6.接地技术7.光栅尺8.霍尔效应9.绝对误差10.应变效应11.开关传感器12.光电耦合技术四、简答题：1.弹性敏感元件在传感器中起什么作用？2.传感器有哪些组成部分？在检测过程中各起什么作用？3.传感器有哪些分类方法？各有哪些传感器？4.变气隙式传感器主要由哪几部分组成？有什么特点？5.什么是电阻应变效应？6.感应同步器有哪几种？直线感应同步器主要由哪几部分组成？7.根据工作原理可将电容式传感器分为哪几种类型？各自用途是什么？8.电感式传感器的工作原理是什么？能够测量哪些物理量？9.光电效应有哪几种类型？与之对应的光电元件各有哪些？简述各光电元件的优缺点。
传感器原理及应用复习题
一、判断题（在正确的后面划√，错误的后面划×）1. 传感器是获取信息的重要途径和手段，它相当于人的五官。
传感器技术是构成现代信息技术的三大支柱之一，在一定程度上它决定着机器人水平的高低。
（）2. 传感器正从传统的分立式朝着集成化、微型化、多功能化、智能化、网络化、光机电一体化的方向发展。
（）3. 物联网是将各种信息传感器设备按约定的协议与互联网结合起来，形成一个巨大的网络，进行信息交换和通信，以实现智能化的识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
（）4. 传感器实际输入输出曲线偏离理想拟合直线的程度称为线性度，通常用最大偏差与满量程输出之比的百分数来表示。
（）5. 在稳定工作条件下，传感器的灵敏度是一个无单位的常数，它与外加电源电压无关。
（）6. 在相同条件下，传感器在正行程（输入量由小到大）和反行程（输入量由大到小）期间，所得输入、输出曲线不重合的现象称重复性。
（）7. 一阶传感器系统的动态响应主要取决于时间常数，越小越好，减少时间常数可以改善传感器频率特性，加快响应过程。
（）8. 二阶传感器对阶跃信号响应和频率响应特性的好坏很大程度上取决于阻尼系数和固有频率。
（）9. 直线电阻丝绕成敏感栅后，虽然长度相同，但应变不同，圆弧部分使灵敏度下降，这种现象称为横向效应。
敏感栅越窄，基片越长的应变片，横向效应越小。
（）10. 压阻式传感器是利用半导体材料压阻效应制作的电阻式应变传感器，其性能优于金属应变效应制作的电阻式应变传感器，主要用于压力测量。
（）11．电容传感器本身电容量较大，连接电缆的电容量很小（每米几百皮法），这样在低频时电缆的容抗较大，对传感器灵敏度影响就较大，因此低频工作时的电容传感器连接电缆的长度不能任意变化。
（）12．脉冲宽度调制电路适用于任何形式的电容传感器，并有理论线性度。
该电路不需解调、检波，对电源也没有什么严格要求，是电容传感器的常用电路。
（）13．根据电涡流效应制作的传感器称电涡流传感器。
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。
传感器技术及应用复习题
复习思考题一、基本概念题（填空题16分、改错题16分，选择题20分，合计52分）1.测试过程中，若所测试的信号不随时间变化或变化非常缓慢，称这种测试称为静态测试。
如果所测试的信号随时间周期变化或变化很快，这种测试称为动态测试。
（一般概念问题）2.由传感器、调理电路、测试仪表构成的测试系统，其总灵敏度如何计算？（一般概念问题）3.检测技术研究自动检测系统中的信息提取、信息转换、信息处理的理论与技术。
4.传感器是把被测量转换成易于变换、传输和处理的一种器件或装置。
英文名？Transducer/Sensor5.按构成原理，传感器分结构型和物性型两类。
6.电阻应变片、热敏电阻、压电晶片等属物性型传感器。
7.电容传感器、自感型电感式传感器属结构型传感器。
8.采用差动结构的传感器能改善传感器哪些特性？可以提高灵敏度，降低温度和零位引起的误差9.改善传感器性能的技术措施？差动技术（或差分结构），平均技术：减少误差，提高灵敏度；补偿与修正技术；干扰抑制；稳定性处理10.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。
静态指标有哪些？哪些是传感器的动态指标？线性度、灵敏度、重复性、迟滞、零点漂移和温度漂移。
动态：时间常数，固有频率，阻尼比。
11.标定传感器静态特性时，拟合直线的获取方法？12.传感器的线性度定义？指传感器输出量与输入量之间的实际关系曲线（定度曲线）偏离拟合直线的程度。
又称为非线性误差。
13.传感器的灵敏度的定义？传感器的灵敏度是指稳态时，输出增量Δy与输入增量Δx的比值14.回程误差的定义？迟滞特性能表明传感器在正向（输入量增大）行程和反向（输入量减小）行程期间，输出－输入特性曲线不重合程度15.重复性与迟滞是两和不同的特性。
重复性好不一定迟滞误差小。
16.传感器动态特性描述的数学方法？17.对于一阶传感器系统，当其时间常数（或τ）越小，其频率响应特性越好。
18.二阶传感器阶跃瞬态响应特性指标？超调量σp 延滞时间td 上升时间tr 峰值时间t P 响应时间t S19.引用误差是仪表中通用的误差表示方法。
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这时电桥输出功率最大，电桥输出电流为
IgU 2R 1R 2(R 3R 1 R R 4 3) R R 23 R R 4 4 3(R 1R 2)
输出电压为
U gIgRgU 2(R 1 R 1R R 32 )R R (2 3R 43 R4)
第8章 气体和湿度传感器
掌握 气体传感器类型 湿度传感器分类 气体报警器结构 了解 气体湿度传感器应用
第9章 新型传感器
了解 微波传感器定义、分类、特点 超声波传感器的种类、应用
第10章 传感器接口电路
掌握 传感器信号的处理方法 检测电路常用电路类型 传感器和微型计算机的连接的模数转换和压
第6章 霍耳传感器及其它磁传感器
掌握 霍尔效应 霍尔元件主要参数 了解 磁阻效应 磁敏二极管、三极管 霍尔传感器应用领域
第7章 位移传感器
掌握 机械位移传感器定义 接近传感器定义 电容式、电感器、热释电接近传感器 转速传感器类型 了解 电容式位移传感器 差动变压器 接近传感器 压差式液位传感器原理 电磁式流量传感器的工作原理
欢迎
第2章 温度传感器
掌握： 1.热力学温标转换公式 2.热电效应定义与热电偶测温原理 3.热电阻的温度特性（函数） 4.AD590应用电路 了解： 1.热电偶基本定律 2.热电偶材料 3.热电阻传感器结构 4.温度传感器的应用
第3章 力传感器
掌握： 弹性敏感元件的特性：刚度、灵敏度、弹性滞后、弹性后效 弹性敏感元件分类 电阻应变片工作原理 电阻应变片测量电路 压电效应和逆压电效应 变极距式和变面积式电容传感器原理 自感式传感器原理 了解： 压电传感器类型和测量电路 电容式传感器测量电路 电感式传感器类型和测量电路 常见力传感器应用举例
3. 输出方式
电桥的输出方式有电流型和电压型两种，主要
根据负载情况而定。
（1）电流输出型 当电桥的输出信号较大，
输出端又接入电阻值较小的负载如检流计或光线
示波器进行测量时，电桥将以电流形式输出，如A
图U所CA示，R1负R2载R2电U阻为RgU，C由B R图3R3可R4得U
R1 D
R4
R2
C
Ry
R3
如图所示，电桥各臂的电阻分别为R1、 R2、
R3、R4。U为电桥的直流电源电压。当四臂电
阻等臂电桥： R1=R2=R3=R4=R，
A
输出对称电桥：R1=R2=R，
R1
R2
R3=R4=R’(R≠R’)
D
C
U0
电源对称电桥：R1=R4=R，R2=R3
R4
R3
=R’(R≠R’)
B
U
2. 工作方式 单臂工作：电桥中只有一个臂接入被测量，其它三 个臂采用固定电阻： 双臂工作：如果电桥两个臂接入被测量，另两个为 固定电阻就称为双臂工作电桥，又称为半桥形式： 全桥方式：如果四个桥臂都接入被测量则称为全桥 形式。
对于电源对称电桥：
U0
U(RR RR)2
(R) R
对于等臂电桥：
U0U(RR R)R 2( R R)U 4( R R)
由上面三种结果可以看出，当桥臂应变片的电阻发生变化时，
电桥的输出电压也随着变化。当ΔR<<R时，电桥的输出电压与
应变成线性关系。还可以看出在桥臂电阻产生相同变化的情况
下，等臂电桥的灵敏度要高。
I g R U ' A R g B U R g ( R 1 R 2 )R 3 ( R 4 ) R 1 R R 3 1 R 2 R ( 2 R R 3 4 3R 4 ) R 3 R 4 ( R 1 R 2 )
当Ig=0时，电桥平衡。故电桥平衡条件为
R1R3=R2R4或 R1 R 4 R2 R3
它们之间呈线性关系。
（2）电压输出型 当电桥输出端接有放大器时，由于放
大器的输入阻抗很高，所以可以认为电桥的负载电阻为无
穷大，这时电桥以电压的形式输出。输出电压即为电桥输
出端的开路电压，其表达式为
Uo
R1R3R2R43 U (R1R2)(R3R4)
单臂工作状态，即R1为应变片。
对于输出对称电桥： U0U(RR R)R 2( R R)U 4( R R)
当桥臂R1为与被测量有关的可变电阻，且有电阻增量ΔR 时，略去分母中的ΔR项则：
对于输出对称电桥：
Ig
U 1 (R) 4RR' R
对于电源对称电桥：
Ig
U 1 (R) 4RR' R
对于等臂电桥 ：
U R Ig 8 ( R )
由以上结果可以看出，三种形式的电桥，当ΔR<<R
时，其输出电流都与应变片的电阻变化率即应变成正比，
谢谢大家
U AB U C BU C A(R 1R 1R R 3 2)R R (3 2R 4R 4)U
B U
应用有源--端口网络定理，电流输出电桥可以简化
成下图所示的电路。图中E`’相当于电桥输出端开路电 压Uab，R’为网络的入端电阻。
R' R1R2 R3R4 R1R2 R3R4
R Rg
E
流过负载Rg的电流为
频转换 了解 传感器接口电路实例
1.4 电桥电路在测量中的应用
被测量是非常微弱的，必须用专门的电路，最常 用的电路就是各种电桥电路。
A
1.4.1 直流测量电桥分析R1 NhomakorabeaR2
如图所示为最常用的电阻 D
C
U0
电桥，有四个电阻组成桥臂，
R4
R3
一个对角接电源 U
B
另一个作为输出 U0
U
1. 桥路形式
第4章 光电式传感器
掌握 外光电效应、内光电效应、光生伏打效应的概念 光敏电阻、光敏二极管三极管、光电耦合器的原理
和结构 热释电效应的定义 光电式数字转速表结构 了解 光电元件特性 光纤传感器分类及各自特点
第5章 图像传感器
掌握 CCD电荷耦合器件原理 数码相机（结构）
了解 CCD和CMOS图像传感器应用实例