传感器复习提纲(全部)
传感器复习提纲
传感器原理及应用复习资料第一章传感器概述1．什么是传感器？传感器由哪几个部分组成？试述它们的作用和相互关系。
（1）传感器定义：广义的定义：一种能把特定的信息（物理、化学、生物）按一定的规律转换成某种可用信号输出的器件和装置。
广义传感器一般由信号检出器件和信号处理器件两部分组成；狭义的定义：能把外界非电信号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。
以上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。
（2）组成部分：传感器由敏感元件，转换元件，转换电路组成。
（3）他们的作用和相互关系：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物理量；转换元件把敏感元件的输出作为它的输入，转换成电路参量；上述电路参数接入基本转换电路，便可转换成电量输出。
2．传感器的总体发展趋势是什么？现代传感器有哪些特征，现在的传感器多以什么物理量输出？（1）发展趋势：①发展、利用新效应；②开发新材料；③提高传感器性能和检测范围；④微型化与微功耗；⑤集成化与多功能化；⑥传感器的智能化；⑦传感器的数字化和网络化。
（2）特征：由传统的分立式朝着集成化。
数字化、多动能化、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。
（3）输出：电量输出。
3．压力、加速度、转速等常见物理量可用什么传感器测量？各有什么特点？4（1）按传感器检测的量分类，有物理量、化学量，生物量；（2）按传感器的输出信号性质分裂，有模拟和数字；（3）按传感器的结构分类，有结构性、物性型、复合型；（4）按传感器功能分类，单功能，多功能，智能；（5）按传感器转换原理分类，有机电、光电、热电、磁电、电化学；（6）按传感器能源分类，有有源和无源；根据我国的传感器分类体系表，主要分为物理量传感器、化学量传感器、生物量传感器三大类。
(完整版)传感器期末复习重点知识点总结必过
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。
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6）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。
7）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、生物类传感器三大门类；1.2 传感器的地位与作用在基础学科研究中，传感器更有突出的地位。
宏观上的茫茫宇宙、微观上的粒子世界、长时间的天体演化、短的瞬间反应。
传感器复习提纲
复习提纲第1章 传感器概述1 构成信息技术的三大支柱是什么？它们各自起到什么作用2 什么是传感器？（传感器定义，包括广义和狭义）3 传感器由哪几个部分组成？分别起到什么作用？4 了解传感器的分类方法。
按检测的量分类有哪三大类？5 了解传感器的图形符号，其中符号代表什么含义。
第2章 传感器特性1 什么是传感器的静态特性？静态特性参数有哪些？（线性度、迟滞、重复性、灵敏度、分辨率、稳定性），各种参数代表什么意义，描述了传感器的哪些特征？特别要注意区分灵敏度和分辨力。
2 什么是传感器的动态特性？动态误差的理解。
3 传递函数的定义是什么？一阶系统和二阶系统的传递函数的表达式。
第3章 应变式传感器1 什么是应变效应？金属电阻丝应变片的灵敏度系数的表达式为： 0//12R Rk ρρμεε∆∆==++，其主要由材料的几何尺寸决定的。
2 什么是压阻效应？半导体应变片的灵敏度系数的表达式为： 0012100(12)k E k E μππμ=++≈>>+，50,因此，:，主要是由电阻率的变化所决定的。
3 电阻应变片测量电路，直流电桥电压灵敏度的定义：()021=/1u U n K E R R n =⋅∆+及其讨论（P28）， 4 比较电阻应变片组成的单桥、半桥、全桥电路，讨论各电路输出电压灵敏度、非线性误差补偿及温度补偿。
掌握半桥电路和全桥电路的应变片的布置方式。
5 典型的例子：有一吊车的拉力传感器如图所示，电阻应变片R 1、R 2、R 3、R 4粘贴在等截面轴上，已知R 1～R 4标称阻值为120Ω，桥路电压2V ，物重M 引起R 1、R 2变化增量为1.2Ω。
请连接出应变片电桥电路，计算出测得的输出电压和电桥的输出灵敏度，说明R 3、R 4可以起到什么作用？6 应变式传感器的应用（主要用于测力、压力和加速度的测量）。
第4章 电容式传感器1 电容传感器的工作原理及其结构类型？2 变极距型电容传感器的工作原理及其灵敏度定义（000/1C C k δδ∆==∆）及其讨论（P46），非线性误差的表达式。
传感器检测技术复习提纲(完整)
《传感器检测技术》复习提纲Chap. 1传感器的用途（非电量电量）传感器是将各种非电量（包括物理量、化学量、生物量等）按一定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。
现代信息产业的三大支柱随着科学技术的发展，传感器技术、通信技术和计算机技术构成了现代信息产业的三大支柱产业，分别充当信息系统的“感官”、“神经”和“大脑”，他们构成了一个完整的自动检测系统。
应用领域传感器几乎渗透到所有的技术领域。
如工业生产、宇宙开发、海洋探索、环境保护、资源利用、医学诊断、生物工程、文物保护等等广泛领域，并逐渐深入到人们的生活中。
传感器命名规则传感器产品的名称，应由主题词及四级修饰语构成。
（1）主题词——传感器。
（2）第一级修饰语——被测量，包括修饰被测量的定语。
（3）第二级修饰语——转换原理，一般可后续以“式”字。
（4）第三级修饰语——特征描述，指必须强调的传感器结构、性能、材料特征、敏感元件及其他必须的性能特征，一般可后续以“型”字。
（5）第四级修饰语——主要技术指标（量程、精确度、灵敏度等）。
本命名法在有关传感器的统计表格、图书索引、检索以及计算机汉字处理等特殊场合使用。
例1 传感器，绝对压力，应变式，放大型，1～3500kPa；例2 传感器，加速度，压电式，±20g。
在技术文件、产品样书、学术论文、教材及书刊的陈述句子中，作为产品名称应采用与上述相反的顺序。
例1 1～3500kPa 放大型应变式绝对压力传感器；例2 ±20g 压电式加速度传感器。
静态特性曲线优劣性比较传感器的静态性能指标：线性度、灵敏度、精确度、迟滞、重复性、零点漂移、温漂、分辨率和阈值灵敏度的定义：灵敏度是传感器在稳态下输出增量与输入增量的比值。
Chap. 2力的测量原理（静力效应，动力效应）力的计量单位为牛顿。
电桥（单臂、双臂、全桥，需要会推导输出表达式）如下图所示为恒压源供电的直流电桥测量电路。
其特点是，当被测量无变化时，电桥平衡时输出为零。
最新传感器复习提纲
U0UK [2(1u)F]
4
第三章 电感式传感器
1、电感式传感器的工作原理和分类 2、差动式变气隙传感器与单一变气隙传感器
比较有什么优点 3、相敏检波电路的工作原理 4、互感式传感器的工作原理 5、电涡流式传感器的工作原理 6、电涡流式传感器的分类
传感器的实际输入-输出曲线（校准曲线）与
拟合直线之间的吻合（偏离）程度。
3. 重复性
传感器在同一工作条件下，输入量按同一方向作全
量程连续多次测试时，所得特性曲线间一致程度的指
标。
4. 灵敏度 K y
5. 分辨力
x
分辨力：能检测出的输入量的最小变化量
6. 稳定性
长期稳定性 有效期
7. 漂移
外界干扰下，输出量发生与输入量无关的变化。
U0 UK
2
U0UK(12)UK
4
2
11. 4片应变计采用差动布片和全桥接线。如图所示。当弹性元件 受偏心力F作用时，产生的应力为压应力和弯应力，因此，各应 变计感受的应变为相应的压、弯应变。求电路的输出？
F
F
U 0UK(1234)
4
i
Fi M i
U K (F 1 M 1 ) u (F 2 M 2 ) (F 3 M 3 ) u (F 4 M 4 ) 4
① 一个桥臂R1工作， 234 0
U0UR1UK1
4 R1 4
SVU0/(R1)U e 1R1 1K1
R1 4
2 R1 2
② 两个相邻桥臂工作， 3 4 0 ,1 ,2
U 0UK(12)UK
4
2
SV
U0
K
(完整版)传感器期末复习重点知识点总结必过.doc
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 ；
传感器技术复习提纲
传感器复习提纲第0章绪论【没有大题】1．什么是传感器？（传感器定义）国家标准定义：能感受规定的被测量（包括物理量,化学量、生物量等）并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。
2．传感器由哪几个部分组成？分别起到什么作用？1.敏感元件：直接感受被测量（一般为非电量）并将其转换为与被测量有确定关系的易变成电量（包括电量）的其他元件。
2.转换元件：它能将物理量直接转换为有确定关系的电量的元件。
3.测量电路：把转换元件输出的电信号变为便于处理显示，记录控制的可用电信号的电路。
4.辅助电源：供给转换能量。
3．了解传感器的分类方法。
1.按基本效应分：物理型、化学型、生物型2.按传感机器分：结构型、物性型3.按能量关系分：能量转换型（自源型）能量控制型（外源型）4.按作用原理分：应变式，电容式，压电式，热电式5.按功能性质分：力敏，热敏，磁敏，气敏6.按功能材料分：固态（半导体，半导瓷，电介质）光纤，膜，超导等7.按输入量：位移，压力、温度、流量、气体8、按输出量：模拟式、数字量4．传感器的基本要求。
1、足够的容量2、灵敏度高、精度适当3、响应速度快，工作稳定、可靠性好4、适用性和适应性强5.使用经济第1章传感器技术基础【没有大题】1 衡量传感器静态特性的主要指标有哪些?说明它们的含义。
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（作为工作直线）之间的吻合（或偏离）程度的指标。
2.回差：反映传感器正（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的指标。
3.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量程连续多次变动时，所得特性曲线一致性程度的指标4.灵敏度：传感器输出量增量与输入量增量之比。
5.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6.阈值:能使传感器输出端产生可测变化量的最小被测输入量值。
7.稳定性：传感器在相当长时间内保持其性能的能力8.漂移：在一定时间间隔内，传感器输出量存在着与被测输入量无关的，不需要的变化9.静态误差：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。
传感器复习提纲
传感器复习提纲第一章：1．传感器一般由哪几部分组成？其各部分分别的作用是什么？2．传感器分类有哪几种？它们各适合在什么情况下使用？3．什么是传感器的静态特性？它由哪些主要性能指标来描述？4．什么是传感器的动态特性？常用什么方法来分析？5．传感器的标定有哪两种？标定的目的是什么？6.灵敏度的定义？如何计算灵敏度大小，如：某线性位移测量仪，当被测位移X由3.0mm变到4.0mm时，位移测量仪的输出电压V由3.0V减至2.0V，求该仪器的灵敏度。
•第一章小结：•1．传感器是指能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成电学量输出的测量装置。
一般由敏感元件、转换元件、测量电路和辅助电源四部分组成。
•2．传感器的分类方法很多，一般可按被测物理量、工作原理、能量关系和输出信号性质来分类。
•3．传感器的输出—输入关系特性是传感器的基本特性，有静态特性和动态特性之分。
所谓静态特性，是指传感器在稳态信号作用下，输出—输入之间的关系特性；而传感器的动态特性是指传感器在测量动态信号时，对激励（输入）的响应（输出）特性。
衡量传感器静态特性的主要性能指标是线性度、灵敏度、迟滞和重复性。
一个动态特性好的传感器总是希望随时间变化的输出曲线能同时再现随时间变化的输入曲线，常通过阶跃响应来研究传感器的动态特性。
一阶传感器的阶跃响应最重要的动态特性指标是时间常数，一般希望它越小越好；二阶传感器的阶跃响应典型的动态性能指标包括上升时间、峰值时间、响应时间和最大超调量等，一般也希望它们的数值越小越好。
•4．传感器的标定分为静态标定和动态标定两种。
静态标定的目的是确定传感器静态特性指标，如线性度、灵敏度、迟滞和重复性等；动态标定的目的是确定传感器的动态特S 1—线圈 ，2—铁心，3—衔铁 123δδ∆±图4—1变隙式电感传感器结构原理图性参数，如一阶传感器的时间常数，二阶传感器的固有频率和阻尼比等。
第二章：1．说明电阻应变片的组成、规格及分类。
传感器复习提纲
传感器原理及应用复习提纲绪论一. 传感器及其作用二. 传感器的组成及其各部分的功能（什么是敏感元件，什么是转换元件，什么是测量电路，作用是什么？）三. 传感器的分类方法1．解释按输入量分类。
2．解释按测量原理分类。
四. 传感器技术的三要素是什么？第一章传感器的一般特性一. 传感器的静态特性1．牢固掌握传感器的主要静态特性指标及其定义：线性度、灵敏度、精确度、最小检测量和分辨率、迟滞、重复性、零点漂移、温漂。
2．牢固掌握精度等级的意义和应用。
二. 传感器的动态特性1．数学模型（0、1、2阶微分方程描述方法）2．传递函数（零阶特性，一阶特性，二阶特性。
）3．工程实际传感器动态指标的表示方法第二章应变式传感器1．金属应变片式传感器的特点（6点）。
精度高，测量范围广；频率响应特性较好；结构简单，尺寸小，重量轻；可在恶劣条件下正常使用；价格低廉，品种多样，便于选择。
金属应变片式传感器的原理（应变效应）2．金属应变片的主要特性：灵敏度系数的定义及物理意义。
什么是金属应变片的横向效应。
解释什么是机械滞后。
解释什么是应变极限。
研究金属应变片的动态特性的目的是什么。
3．温度误差及补偿温度怎样造成金属应变片式传感器的测量误差。
了解怎样用单丝自补偿应变片了解怎样用双丝组合自补偿应变片掌握用电桥补偿应变片的温度误差的原理4．测量电路固掌握分析、计算应变片式传感器组成的电桥电路。
了解等臂电桥，单臂电桥，输入和输出的关系（应变ε与电桥输出电压）。
了解什么是第一对称电桥，什么是第二对称电桥，输入和输出的关系。
5．什么是应变效应。
6. 什么是压阻效应。
半导体应变片的工作原理是基于半导体材料的亚阻效应。
7．什么是固态压阻器件。
8．应变片式传感器可以检测哪些物理量，可以应用在哪些领域。
怎样构成加速度传感器？9. 半导体应变片的特点10. 金属应变片式传感器和固态压阻器件都是应变片式传感器，区别是什么。
11．半导体应变片的工作原理是基于半导体材料的亚阻效应。
传感器复习大纲
第一章测试的基础知识1、计量的概念：实现测量单位统一和量值准确传递2、测量的概念：测量是以确定被测对象的量值3、测试的概念：测试则是具有试验性质的测量第二章信号分析基础1、信号分为：连续、离散、能量、功率、确定（周期、非周期）、随机（平稳、非平稳）信号2、周期信号的频谱有以下特点：离散性、谐波性、收敛性第三章测试系统的特性1、对测试系统的基本要求是实现不失真的测试2、理想的测试系统应该具有：单一性、输入与输出关系3、测试系统的静态特性指标：灵敏度（输入与输出之比）、线性度、回程误差（迟滞误差）、重复性、精度、稳定性和漂移（稳定度、环境影响）、分辨力、可靠性第四章传感器技术概论1、传感器的组成：敏感组件、变换组件、信号调理电路、（Extra ：辅助电源提供转换能量）2、弹性敏感组件的基本特性：● 刚度：外力作用时抵抗变形的能力（k=dF/dx ）● 灵敏度：外力作用下产生变形的大小（S=1/k=dx/dF ）● 弹性滞后原因：分子间存在内摩擦）● 弹性后效与载荷、时间有关）● 温度特性：αt 表示膨胀系数、0L 表示温度为0t °C 时的长度则t °C 时的长度为]t -t 1[0t 0）（α+=L L ● 固有频率：em k 21f π= （k ：刚度e m ：振动质量）机械品质因数：Q 值越大，弹性敏感组件消耗的能量越少，储能效率越高，工作频带越窄3、弹性敏感组件的要求：极限强度高、滞后温度小、抗氧化绝缘耐腐蚀第五章电阻应变式传感器1、电阻应变片的结构：敏感栅、基底、引线、覆盖层、粘合剂、电极2、电阻应变片原理：电阻应变效应、压阻效应3、电阻应变效应：电阻值随机械变形而变化的物理现象4、压阻效应：受到载荷应力作用，电阻产生变化5、公式：AL R ρ=（L ：长度A ：截面积（4d 2π=A ）ρ：电阻率） 6、电阻应变片种类：丝式、箔式、半导体、薄膜应变片7、电阻应变片材料要求：灵敏度、电阻率高而稳、电阻系数小热稳定、抗氧化耐腐蚀、无机械滞后8、测量电桥：电桥是电阻（电感或电容）所组成的一个四端网络,参与测量的桥臂数越多，电桥的灵敏度越高计算方法：图，详见书46页当L R →∞时，电桥输出电压为）（4332110R R R R R R U U I +-+= 当电桥平衡时，0U =0则有：1R 4R =2R 3R 或4321R R R R = 结论：电桥若平衡，相对两臂的乘积相等，或相邻两臂电阻的比值必定相等 半桥单臂：I U RR U ∆=410只有一个电阻工作，其他都为0 半桥双臂：I U RR U ∆=210只有两个电阻工作，其他都为0 全臂：I U RR U ∆=0所有电阻都相等 第六章电感式传感器1、电感式传感器分为：自感、互感、电涡流式2、自感式（线圈、铁心、衔铁组成）：变气隙式、变面积式、螺管式、差动式自感传感器变间隙型：图详见53页：m2R N L =（N 为线圈匝数，m R 磁路总电阻）差动式自感传感器：两个结构相同的自感线圈组合在一起形成差动式电感传感器，提高灵敏度，减少测量误差3、互感式电感传感器:即差动变压器工作原理类似变压器，但接线方式是差动的，用来测量被测量转化为互感系数M 的变化4、电涡流式传感器：根据电磁感应定律，块状金属在变化的磁场或做切割磁感线运动时，导体内将产生旋涡状的感应电流，称为电涡流电涡流式传感器结构简单、频率响应宽、灵敏度高、测量范围大、干扰能力强第七章电容式传感器1、电容式传感器工作原理和结构：d AC ε=（12-100.9⨯=ε为介电常数A 为面积d为间距）两块平行金属板组成的平板电容器。
传感器原理复习提纲及详细知识点()
传感器原理复习提纲第一章 绪论1. 检测系统的组成。
传感器 测量电路 输出单元把被测非电量转换成为与之有确定对应关系，且便于应用的某些物理量（通常为电量）的测量装置。
把传感器输出的变量变换成电压或电流信号，使之能在输出单元的指示仪上指示或记录仪上记录；或者能够作为控制系统的检测或反馈信号。
指示仪、记录仪、累加器、报警器、数据处理电路等。
2. 传感器的定义及组成。
定义 能感受被测量并按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。
组成 敏感元件转换元件 转换电路 直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的物理量。
敏感元件的输出就是它的输入，抟换成电路参量。
上述电路参数接入基本转换电路，便可转换成电量输出。
3. 传感器的分类。
工作机理 物理型、化学型、生物型构成原理 结构型（物理学中场的定律）、物性型:物质定律 能量转换 能量控制型、能量转换型物理原理 电参量式传感器、磁电传感器、压电式传感器 用途位移、压力、振动、温度4. 什么是传感器的静态特性和动态特性。
静特性 输入量为常量，或变化极慢 动特性 输入量随时间较快地变化时5. 列出传感器的静态特性指标，并明确各指标的含义。
230123n ny a a x a x a x a x =+++++x 输入量，y 输出量，a 0零点输出，a 1理论灵敏度，a 2非线性项系数灵敏度传感器在稳态下，输出的变化量与引起该变化量的输入变化量之比。
表征传感器对输入量变化的反应能力线性传感器 非线性传感器迟滞正（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。
产生迟滞的原因：由于传感器敏感元件材料的物理性质和机械另部件的缺陷 所造成的，如弹性敏感元件弹性滞后、 运动部件摩擦、 传动机构的间隙、 紧固件松动等。
线性度传感器的实际输入-输出曲线的线性程度。
4种典型特性曲线k y x=∆∆%1002max⨯∆=FSH Y H γ非线性误差%100max⨯∆±=FSL Y L γ，ΔLmax ——最大非线性绝对误差，YFS ——满量程输出值。
传感器复习资料
检测与转换技术复习提纲一、传感器的基本概念1、传感器的定义、地位、作用和发展方向。
传感器的定义：传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有对应关系的、便于应用的某些物理量的测量装置。
传感器的作用：传感器是获取自然领域中信息的主要手段，在检测和自动控制系统中，相当于人的五官。
传感器的地位：传感器位于自控系统的最前端，是实现自动检测和自动控制的首要环节，是现代信息技术的三大基础之一（即信息采集技术）。
自动化程度越高，对传感器的依赖越大；检测系统越先进，设备的生命力越强传感器技术是“顶天立地”的技术，是社会技术进步的标志。
检测与转换技术：它是一门以研究自动检测系统中的信息提取、信息转换、信息处理的理论和技术为主要内容的一门应用技术学科。
2、了解传感器的分类：电量传感器、电参数传感器3、传感器的基本特性静特性：线性度（要求掌握端基线性度的拟和直线）、迟滞 、重复性、 灵敏度等动特性4、测量误差的概念和分类P4掌握测量技术中的部分名词测量误差，按表示方法可被分为绝对误差、相对误差，重点要求掌握绝对误差、各种相对误差的基本概念和用法。
应用见作业题。
例：传感器A 测温范围0～100 0C , 精度为1级, 问其测20 0C ,50 0C ,800C 时的示值相对误差分别为多少?结论? 另外,如有传感器B 的测温范围50～550 0C,精度为0.5级, 如要求测温50～90 0C, 误差不超过10C, 应选择何种传感器? 如果要量0～200 0C ，要求测量示值相对误差不大于 ±1%, 问选用量程为300 0C 测温表,其精度应为哪一级?要求掌握系统误差、随机误差的基本概念及与准确度、精密度、精确度的关系。
四、电阻应变传感器1、概念：电阻应变计是将被测量的力（压力、荷重、扭力等）通过它所产生的金属弹性变形转换成电阻变化的敏感元件。
它是由电阻应变片和测量线路两部分组成。
2、特点：参量类——R 、L 、C ），属无源式。
传感器原理复习大纲
第一章 传感器概论
传感器的组成与分类 传感器的静态特性
线性度、灵敏度、迟滞和重复性
传感器的动态特性
阶跃响应，频率响应特性（重要的概念和相 关参数的含义和物理意义）
传感器的标定
什么是传感器标定，为什么要进行标定，静 态标定方法，动态标定方法
第一章 温度传感器
热电阻（金属热电阻），热敏电阻（半 导体）的工作原理
第四章 磁敏传感器
霍尔效应 霍尔元件的原理和特性 霍尔元件的温度补偿 霍尔元件的应用电路 磁阻元件原理及特性 磁阻元件的应用电路 磁敏二极管和磁敏二极管的原理及特性Βιβλιοθήκη 第七章 声/超声波敏传感器
超声波传感器的原理及特性 超声波探头原理
第九章 智能传感器
智能型传感器的概念、结构及发展方向
光敏二极管和光敏晶体管的工作原理及 特性
第三章 力/压力敏传感器
电阻应变片的工作原理及特性 电阻应变片的调理电路（单臂，半桥，
全桥） 电阻应变片的温度补偿 金属应变计和半导体应变计的差别 应变计的应用电路
第三章 力/压力敏传感器
压电传感器的原理及特性 压电传感器的等效电路及各自的特点 压电传感器的应用及电路
（金属）热电阻和热敏（半导体）电阻 的测量电路（常采用三线和四线连接法）
热敏电阻（半导体），（金属）热电阻 和热敏（半导体）电阻温度传感器的应 用（典型的控温电路，温度显示电路， 温度补偿电路，与温度相关的控制电路）
第一章 温度传感器
热电偶，热电偶的基本原理
热电效应，珀尔贴（Peltier）效应，汤姆逊 （Thomson）效应
热电偶基本定律
均质导体定律，标准电极定律，中间导体定 律，中间温度定律，标准化热电偶，非标准 化热电偶，热电偶的冷端温度补偿，热电偶 的温度测量电路
《传感器原理》复习提纲
复习提纲第1章 传感器概述1．什么是传感器？（传感器定义）2．传感器的总体发展趋势是什么？现代传感器有哪些特征，现在的传感器多以什么物理量输出？3．传感器由哪几个部分组成？分别起到什么作用？4．了解传感器的分类方法。
所学的传感器分别属于哪一类？5．了解传感器的图形符号，其中符号代表什么含义。
第2章 传感器特性1．传感器的性能参数反映了传感器的什么关系？2．静态特性特性参数有哪些？各种参数代表什么意义，描述了传感器的哪些特征？3．传递函数的定义是什么？4．什么是传感器的动态特性? 其特性参数有那些？这些参数反映了传感器的哪些特征，应如何选择？5．有一温度传感器，当被测介质温度为t 1，测温传感器显示温度为t 2时，可用下列方程表示：()1202/t t dt d ττ=+。
当被测介质温度从25℃突然变化到300℃时，测温传感器的时间常数τ0 =120s ，试求经过350s 后该传感器的动态误差。
第3章 应变式传感器1．什么是应变效应？什么是压阻效应？什么是横向效应？试说明金属应变片与半导体应变片的相同和不同之处，半导体应变片比金属应变片在性能上有哪些优缺点。
2．比较电阻应变片组成的单桥、半桥、全桥电路（电压灵敏度、温度补偿）。
写出各电路输出电压灵敏度。
3．有一吊车的拉力传感器如图所示，电阻应变片R 1、R 2、R 3、R 4粘贴在等截面轴上，已知R 1～R 4标称阻值为120Ω，桥路电压2V ，物重M 引起R 1、R 2变化增量为 1.2Ω。
请连接出应变片电桥电路，计算出测得的输出电压和电桥的输出灵敏度，说明R 3、R 4可以起到什么作用？4. 在传感器测量电路中，直流电桥与交流电桥有什么不同，如何考虑应用场合？5. 已知：有四个性能完全相同的金属丝应变片（应变灵敏系数k =2）, 将其粘贴在梁式测力弹性元件上，如图所示。
在距梁端l 0处应变计算公式为26Fl Eh bε= 设力100F N =，0100l mm =，5h mm =，20b mm =，52210/E N mm =⨯。
传感器原理期末复习提纲
传感器复习提纲第6章压电式传感器(考四个)2 压电材料的主要特性参数有哪些?试比较三类压电材料的应用特点。
特性参数：压电常数、弹性常数、介电常数、机电耦合系数、电阻、居里点；应用特点：压电晶体常用于精度和稳定性要求高的场合和制作标准传感器；压电陶瓷可制作热电传感器件用于红外探测器中，对高稳定性的传感器压电陶瓷受限制；新型压电材料包括压电半导体和有机高分子压电材料，前者既可用其压电性研制传感器又可用其半导体特性制作电子器件，两者结合集元件与电路为一体，研制成新型集成压电传感器系统；后者可制成大面积阵列传感器乃至人工皮肤。
3 试述石英晶片切型(yxlt+50°/45°)的含意。
xy表示晶片的原始方位，x表示厚度t的方向，y表示长度l的方向，逆时针旋转相应角度50°、45°。
4为了提高压电式传感器的灵敏度，设计中常采用双晶片或多晶片组合，试说明其组合的方式和适用场合。
7 简述压电式传感器前置放大器的作用、两种形式各自的优缺点及其如何合理选择回路参数?电压放大器.作用：把压电期间的高输出阻抗变换为传感器的低输出阻抗，并保持输出电压与输入电压成正比；优点：电路简单、成本低、工作稳定可靠；缺点：存在电缆干扰现象。
电荷放大器.作用：把压电器件高内阻的电荷源变换为传感器低内阻的电压源，以实现阻抗匹配，并使其输出电压与输入电荷成正比；优点：电路线性较好，无接长和变动电缆的后顾之忧；缺点：零漂现象。
1213石英晶体的直角坐标是如何定义的？第7章 热电式传感器（没有大题）1 热电式传感器有哪几类?它们各有什么特点?热电阻传感器：高温度系数、高电阻率、化学、物理性能稳定、良好的输出特性、良好的工艺性、便于批量生产、降低成本。
热电偶传感器：结构简单、制造方便、测温范围宽、热惯性小、准确度高、输出信号便于远传。
2 常用的热电阻有哪几种?适用范围如何?铂：一般在册亮精度要求不高和测温范围较小时采用；铜：使用于温度较低和没有浸蚀性的介质中工作3 热敏电阻与热电阻相比较有什么优缺点?用热敏电阻进行线性温度测量时必须注意什么问题? 优点：电阻温度系数大、灵敏度高、结构简单、体积小、可以测量点的温度、电阻率高、热惯性小 适宜动态测量、易于维护和进行远距离控制、制造简单、使用寿命长。
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传感器复习提纲(全部)考试题型1、填空题（20-30分）2、选择题(20分)3、简答题（30-40分）4、计算题（20分）第一章传感与检测技术的理论基础1、名词解释：测量、引用误差、随机误差、系统误差、粗大误差2、关键点：●测量根据测量方法分：直接测量、间接测量和组合测量;●测量根据测量方式分:偏差式测量、零位法测量与微差法测量;●等精度和不等精度测量的区别●变送器将传感器输出的信号变换成便于传输和处理的信号●测量误差是测得值减去被测量的真值●修正值是与绝对误差大小相等、符号相反的值●仪表精度等级是根据最大引用误差来确定的●系统误差分恒值系统误差和变值系统误差●在数据处理时要采用的误差不应该包含粗大误差，即所有的坏值都应当剔除●算术平均值是反映随机误差的分布中心, 而均方根偏差则反映随机误差的分布范围。
●各测量值与算术平均值差值称为残余误差, ●绝对值大于3σ的误差是不可能出现的, 通常把这个误差称为极限误差δlim。
即极限误差δlim=±3σ●3σ准则就是如果一组测量数据中某个测量值的残余误差的绝对值|vi|>3σ时, 则该测量值为可疑值（坏值）, 应剔除。
●最小二乘法原理就是要获得最可信赖的测量结果, 使各测量值的残余误差平方和为最小。
3、简答题：画出测量系统组成结构框图（图1-1）随机误差有哪些性质？如何减小和消除系统误差？5、计算题课后题1-3第二章1、名词解释：传感器、灵敏度、迟滞、漂移2、关键点◆ 写出灵敏度和线性度的公式 S=Δy/Δx ◆ τ值是一阶传感器重要的性能参数。
时间常数τ越小, 响应速度越快◆ 二阶传感器对阶跃信号的响应在很大程度上取决于阻尼比ξ和固有频率ωn 。
◆ 传感器的频率响应特性的好坏主要取决于传感器的固有频率ωn 和阻尼比ξ。
为了减小动态误差和扩大频率响应范围, 一般是提高传感器固有频率ωn 。
3、简答题 课后题2-1、2-2第三章应变式传感器1、名词解释：应变效应：在导体产生机械变形时, 它的电阻值相应发生变化。
压阻效应：半导体材料的电阻率ρ随作用应力的变化而发生变化的现象2、关键点：● 电阻应变片的工作原理是基于应变效应 ● 半导体应变片的工作原理是基于应阻效应%100max ⨯∆±=FS L Y L r●金属应变片由敏感栅、基片、覆盖层和引线等部分组成●金属电阻应变片的敏感栅有丝式、箔式和薄膜式三种。
●康铜是目前应用最为广泛的应变丝材料●目前应变片的电阻值(标称值)也有一个系列，如60、120、350、600、1000Ω等，其中以120Ω最为常用。
●电阻应变片的温度补偿方法通常有线路补偿法和应变片自补偿两大类。
线路补偿法测量应变时, 工作应变片R1粘贴在被测试件表面上, 补偿应变片RB粘贴在与被测试件材料完全相同的补偿块上, 且仅工作应变片承受应变。
●画出图3-10，半桥和全桥，写出电桥输出电压（3-46）（3-47）和灵敏度●欲使直流电桥平衡, 其相邻两臂电阻的比值应相等, 或相对两臂电阻的乘积相等。
●对交流电桥, 除要满足电阻平衡条件外, 还必须满足电容平衡条件3、简答题课后题3-34、计算题课后题3-5 3-6第四章电感式传感器1、名词解释：电感式传感器：利用电磁感应原理将被测非电量如位移、压力、流量、振动等转换成线圈自感量L或互感量M的变化, 再由测量电路转换为电压或电流的变化量输出, 这种装置称为电感式传感器互感式传感器：把被测的非电量变化转换为线圈互感量变化的传感器2、关键点●电感式传感器种类很多, 主要有自感式、互感式和电涡流式三种传感器●自感式电感传感器是利用线圈自感量的变化来测量的，由线圈、铁芯和衔铁三部分组成。
又称为磁阻传感器●自感式电感传感器又可分为变气隙厚度δ的传感器和变气隙面积Ｓ0的传感器。
使用最广泛的是变气隙厚度式电感传感器。
●变间隙式电感传感器的测量范围与灵敏度及线性度相矛盾, 所以变隙式电感式传感器用于测量微小位移时是比较精确的。
●为了减小非线性误差, 实际测量中广泛采用差动变隙式电感传感器。
●自感式电感传感器的测量电路有交流电桥式、变压器式以及谐振式等几种形式。
对于变压器式由于输入电压是交流电压, 输出指示无法判断位移方向, 必须配合相敏检波电路来解决●零点残余电压主要由基波分量和高次谐波分量组成，零点残余电压的存在造成零点附近的不灵敏区，限制了分辨率的提高。
●差动变压器结构形式较多, 有变隙式、变面积式和螺线管式等，差动变压器输出的是交流电压, 为了达到能辨别移动方向及消除零点残余电压的目的, 实际测量时, 常常采用差动整流电路和相敏检波电路。
●相敏检波电路输出电压u0的值反映位移Δx的大小, 而uL的极性则反映了位移Δx的方向。
●根据电涡流效应制成的传感器称为电涡流式传感器。
3、简答题：课后题 4-1 参考图4-3及其原理说明4、计算题课后题4-8 4-9第五章电容式传感器1、名词解释：电容式传感器是将非电量的变化转换为电容量变化的一种传感器。
2、关键点⏹电容式传感器可分为三种：变极板间距离的变极距型、改变极板面积的变面积型、改变介质介电常数的变介质型⏹图5-1分清各种结构形式的传感器类型⏹变极距型电容传感器，极板间可采用高介电常数的材料（云母、塑料膜等）作介质，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1/10, 故在微位移测量中应用最广。
⏹变面积型电容传感器的应用场合：主要应用于测量线位移和角位移。
⏹变介质型电容传感器是利用不同介质的介电常数各不相同，通过介质的改变来实现对被测量的检测，并通过电容式传感器的电容量的变化反映出来⏹ 除变极距型电容传感器外, 其它几种形式传感器的输入量与输出电容量之间的关系均为线性的⏹ 差动脉宽调制电路能适用于变极板距离以及变面积式差动式电容传感器, 并具有线性特性。
3、简答题：1）说明单极式变极距型电容传感器灵敏度和非线性误差间的关系，根据所学知识说明如何提高其提高灵敏度, 减小非线性误差。
（课后题5-2类似，参看其答案）答：对于变极距型电容传感器，灵敏度与非线性误差对d0的要求是矛盾的。
即K 大，非线性误差大；K 小，非线性误差小。
为了提高灵敏度, 减小非线性误差, 大都采用差动式结构，如此一来，灵敏度得到一倍的改善， 由 变为线性度得到改善由 变为2）课后题5-1 002C d C d ∆∆≈20100%d d δ⎛⎫∆=⨯ ⎪⎝⎭001C d C d ∆∆≈0100%d d δ∆=⨯3)课后题 5-34、计算题课后题5-4第六章压电式传感器1、名词解释：1）正压电效应（顺压电效应）：某些电介质，当沿着一定方向对其施力而使它变形时，内部就产生极化现象，同时在它的一定表面上产生电荷，当外力去掉后，又重新恢复不带电状态的现象。
当作用力方向改变时，电荷极性也随着改变。
2）逆压电效应（电致伸缩效应）：当在电介质的极化方向施加电场，这些电介质就在一定方向上产生机械变形或机械压力，当外加电场撤去时，这些变形或应力也随之消失的现象。
3）居里点温度：压电材料开始丧失压电特性的温度。
2、关键点：1）压电式传感器基于压电材料的压电效应，是有源传感器。
2）压电材料可以分为两大类：压电晶体和压电陶瓷3）石英晶体的压电系数比压电陶瓷低得多（压电陶瓷的压电灵敏度高）4）锆钛酸铅与钛酸钡相比，压电系数更大，居里点温度高（在300℃以上），各项机电参数受温度影响小，时间稳定性好，因此锆钛酸铅系压电陶瓷（PZT）是目前压电式传感器中应用最广泛的压电材料。
3、简答题1）为什么压电晶体不适合于静态测量？答：由于外力作用在压电元件上产生的电荷只有在无泄漏的情况下才能保存，即需要转换电路具有无限大的输入阻抗，事实上，传感器内部不可能没有泄漏，外电路负载也不可能无穷大，只有外力以较高频率不断地作用，传感器的电荷才能得以补充，因此，压电晶体不适合于静态测量。
2）画出压电元件的两种等效电路P107 图6-7 （课后题6-4）3）课后题6-54）课后题6-6第七章磁电式传感器1、名词解释1）磁电式传感器，是利用磁电作用将被测量（如振动、位移、转速等）转换成电信号的一种传感器。
2）霍尔效应：置于磁场中的静止载流导体，当它的电流方向与磁场方向不一致时，在垂直于电流和磁场的方向会产生电动势（霍尔电势），这种现象称霍尔效应2、关键点1）磁电式传感器是一种有源传感器，有磁电感应式传感器和霍尔式传感器等2）两种磁电式传感器结构：变磁通式和恒磁通式。
变磁通式又称为磁阻式3）霍尔传感器是基于霍尔效应的一种传感器4）霍尔电势正比于激励电流及磁感应强度,其灵敏度与霍尔常数RH成正比而与霍尔片厚度d成反比。
为了提高灵敏度, 霍尔元件常制成薄片形状。
3、简单题1）课后题7-12）课后题 7-4 什么是霍尔效应，霍尔电势与哪些因素相关？3）答：置于磁场中的静止载流导体，当它的电流方向与磁场方向不一致时，在垂直于电流和磁场的方向会产生电动势（霍尔电势），这种现象称霍尔效应。
霍尔电势正比于激励电流及磁感应强度,其灵敏度与霍尔常数RH成正比而与霍尔片厚度d成反比。
为了提高灵敏度, 霍尔元件常制成薄片形状。
4、计算题课后题7-7第八章光电式传感器1、名词解释1）光电式传感器2）外光电效应3）内光电效应4）光电耦合器件是由发光元件（如发光二极管）和光电接收元件合并使用，以光作为媒介传递信号的光电器件5）CCD2、关键点1）光电器件工作的物理基础是光电效应。
光电效应分为外光电效应和内光电效应两大类2）在光线作用下，能使电子逸出物体表面的现象称为外光电效应，如光电管、光电倍增管就属于这类光电器件。
3）受光照的物体导电率发生变化，或产生光生电动势的效应叫内光电效应，内光电效应又可分为光电导效应和光生伏特效应4）光电导效应：在光线作用下，电子吸收光子能量从键合状态过渡到自由状态，而引起材料电阻率变化，这种效应称为光电导效应。
基于这种效应的器件有光敏电阻等。
5）在光线作用下, 能使物体产生一定方向的电动势的现象称为光生伏特效应, 如光电池就属于这类光电器件。
6）光敏电阻的亮电流与暗电流之差称为光电流7）由于光敏电阻的光照特性呈非线性，因此不宜作为测量元件，一般在自动控制系统中常用作开关式光电信号传感元件。
8）光电池是在光线照射下，直接将光能转换为电能的光电器件9）光敏二极管在电路中一般是处于反向工作状态10）光电耦合器件分为用于实现电隔离的光电耦合器和用于检测有无物体的光电开关两类，11）电荷耦合器件（Charge Couple Device，简称CCD）是一种金属氧化物半导体（MOS）集成电路器件。