传感器原理及应用复习提纲
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。
传感器原理与应用复习要点
第一章传感器的一般特性1.传感器的定义？传感器是将各种非电量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。
2.传感器的发展趋势有哪些？传感器的固态化、传感器的集成化和多功能化、传感器的图像化、传感器的智能化3.传感器的作用是什么？4.传感器技术的三要素。
传感器由哪3部分组成？三要素是：检测原理、材料科学、工艺加工。
传感器一般由敏感元件、转换元件和测量电路三部分组成，有时还需要加辅助电源5.传感器的静态特性有哪些？并理解其意义。
6.什么是传感器的动态特性？动态特性指标主要有哪几个？①动态特性是指传感器对于随时间变化的输入量的响应特性。
②7.画出传感器的组成方框图，各部分的作用。
8.什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？第二章应变式传感器9.应变片有那些种类？金属丝式、金属箔式、半导体式。
10.应变式传感器由哪两个主要部分组成。
应变式传感器包括两个部分：一是弹性敏感元件，利用它将被测物理量（如力、扭矩、加速度、压力等）转换为弹性体的应变值；另一个是应变片作为转换元件将应变转换为电阻的变化。
11.什么是压阻效应？影响压阻系数的因素？单晶硅材料在受到应力作用后，其电阻率发生明显变化，这种现象被称为压阻效应。
⑵影响压阻系数的因素主要是扩散电阻的表面杂质浓度和温度。
12.应变式传感器接成应变桥式电路的理解、输出信号计算。
为了减少温度影响，压阻器件一般采用恒流源供电，如图（2-27）所示。
假设电桥中两个支路的电阻相等，即R ABC=R ADC=2（R+ △R T），故有R ABC=R ADC=2I因此电桥的输出为U sc=U BD=1/2 .I.（R+ △R+ △R T ）-1/2 .I.（R- △R+△R T）整理后得U sc=I △ R可见，电桥输出与电阻变化成正比，即与被测量成正比，与恒流源电流成正比，即与恒流源电流大小和精度有关。
传感器原理与应用期末复习指导重点
传感器原理与应用期末复习指导本课程每节介绍一种类型传感器的结构、工作原理、特性和应用。
由于各种传感器的结构、工作原理差别较大, 所以每节的内容基本上形成—个独立的体系。
内容安排上对非重点传感器仅仅是简单地介绍一下,复习时也就不作为重点。
第—章传感器和测量的基本知识§1— 1 测量的基本概念1.了解测量的定义、标准量及其单位的意义,标准量的大小对测量结果的影响。
2.一般了解零位法、偏差法和微差法等测量方法。
3.了解精密度、准确度、精确度的定义及其关系。
4.掌握仪表精度等级的概念。
5.掌握分辨率的定义和—般仪表中分辨率的规定。
§1— 2 传感器的一般特性1.掌握传感器的定义、基本组成、基本特性的表示方法。
2.掌握传感器的静态特性和动态特性、线性度及灵敏度的定义。
3.掌握传感器静态特性技术指标的名称。
4.一般了解传感器迟滞、重复性等技术指标。
§1-3 传感器中的弹性敏感元件1.掌握传感器中敏感元件、传感元件、弹性元件、灵敏度的定义。
2.掌握机械弹性敏感元件的输入量和输出量的类型。
3.一般了解弹性元件的形式及应用范围。
第二章电阻式传感器及应用§2— 1 热电阻1.—般了解热电阻效应及其原理。
2.掌握工业和计量部门常用热电阻的类型和测温范围及其初始电阻值、百度电阻比的定义。
3.了解常用热电阻传感器的优缺点。
4.—般了解普通工业用热电阻传感器的结构。
5.掌握热电阻的测温原理、测温线路及其在桥路中的接线方法 (电路图和接法不同的原因。
§2—— 2 电位器1.掌握电位器的定义及其按工作特性的分类。
2.掌握线性和非线性电位器的定义,常用非线性电位器的结构形式。
3.了解电位器的工作原理和用途。
4.一般了解线性电位器的空载和负载特性。
§2— 3 电阻应变片1.掌握应变式传感器的组成及各部分的功能。
2.了解应变片的组成和分类。
掌握金属电阻应变片广泛使用的敏感栅形式和材料。
传感器原理与应用复习资料（推荐五篇）
传感器原理与应用复习资料（推荐五篇）第一篇：传感器原理与应用复习资料光栅传感器中莫尔条纹的一个重要特性是具有位移放大作用。
如果两个光栅距相等，即W=0.02mm，其夹角θ=0.1°，则莫尔条纹的宽度B=11.46㎜莫尔条纹的放大倍数K= 573.2。
光栅传感器结构为：光源→标尺光栅→指示光栅→光电元件在平行极板电容传感器的输入被测量与输出电容值之间的关系中，①（①变面积型，②变极距型，③变介电常数型）是线性的关系。
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。
电阻应变片式传感器按制造材料可分为①金属材料和②半导体体材料。
它们在受到外力作用时电阻发生变化，其中①的电阻变化主要是由电阻应变效应形成的光电传感器的工作原理是基于物质的光电效应，目前所利用的光电效应大致有三大类：第一类是利用在光线作用下材料中电子溢出表面的现象，即外光电效应，光电管以及光电倍增管传感器属于这一类；第二类是利用在光线作用下材料电阻率发生改变的现象，即内光电效应。
光敏电阻传感器属于这一类。
第三类是利用在光线作用下光势垒现象，即光生伏特效应，光敏二极管及光敏三极管_ 传感器属于这一类。
传感器由敏感元件、传感元件、测量转换电路三部分组成。
依据传感器的工作原理，传感器分敏感元件,转换元件,测量电路三个部分组成。
光电式传感器是将光信号转换为电信号的光敏元件，其中内光电效应可以分为光电导效应、光生伏特效应光电倍增管是利用二次电子释放效应，将光电流在管内部进行放大。
它由光电阴极、若干倍增极和阳极三部分组成。
编码器用来测量角位移。
在数控机床直线进给运动控制中，通过测量角位移间接测量出直线位移，表达式为 x＝t/360︒× θ。
绝对式编码器输出二进制编码，增量式编码器输出脉冲。
增量式编码器输出信号要进行辨向、零标志和倍频等处理。
淮阴师范学院传感器原理及其应用复习提纲
淮阴师范学院传感器原理及其应用复习提纲传感器原理及其应用复习提纲第1章传感器的一般特性1、什么是传感器？传感器由哪几个部分组成？2、传感器的静态特性与动态特性指标有哪些？试解释各性能指标的含义。
3、传感器的标定是通过实验建立传感器起输入量与输出量之间的关系，并确定不同使用条件下的误差关系。
传感器的标定有哪几种？对传感器进行标定有何重要意义？4、一阶传感器的时间常数τ与响应速度关系;二阶传感器的固有频率ω0与工作频带关系。
5、什么是传感器？由几部分组成？试画出传感器组成方块图。
作业第1、3、4、8第2章电阻应变式传感器1、电阻应变效应及压阻效应含义：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，圆弧部分使灵敏度下降了，这种现象称为横向效应。
2、产生应变片温度误差的主要因素有电阻温度系数的影响、试验材料和电阻丝材料的线性膨胀系数的影响。
应变片温度补偿的措施有电桥补偿法、应变片的自补偿法、、等。
3、在电桥测量中，由于电桥接法不同，输出电压的灵敏度也不同，全桥接法可以得到最大灵敏度输出。
4. 应变片温度误差及补偿。
电阻应变片的配用测量电路采用差动电桥时，不仅可以消除线性误差同时还能起到温度补偿的作用。
6．应变片动态特性有哪些？若应变计基长L=20mm,应变波速v=4800m/s,则上升时间t k= ,可测频率f= 。
7、应变式传感器应用：等强度梁的电子秤、薄壁圆筒型电子秤、压力测量等习题：P34：1、3、5、6第3章电感式传感器1.各类电感式传感器结构、原理和灵敏度，如变磁阻式自感传感器、差动变压器式传感器、电涡流式传感器等。
2.电感式传感器是利用被测量改变磁路的磁阻，导致线圈电感量变化的。
磁电式传感器是利用电磁感应现象产生感应电势的。
而霍尔式传感器是利用半导体在磁场中的霍尔效应而输出电势的。
传感器原理及应用复习提纲.
各种传感器工作原理
各种现象、效应 对应的有那些器件 检测的物理量有哪些 例如热电偶，涉及有哪些基本概念
传感器复习方法举例 Nhomakorabea绘制电路原理图中，各种传感器的符号 各种辐射传感器工作原理及应用 辐射射线测量传感器与其他热辐射传感器 的相似处与不同
传感器复习方法举例
实验要求涉及内容 总结所有传感器类型、名称、应用领域等 其他
谢谢!
传感器复习方法举例
生活中差动变压器很常见，请注意此传感 器的原理及应用；
零点产于电压产生的原因及补偿方法； 复习改传感器实验实验现象，特别是示波器观察 信号输出特点； 如何辨别衔铁位移大小、方向；实现电路有哪些？
应变片式传感器在生活中处处可见，注意 其应用的特点。
传感器复习方法举例
传感器原理及应用
复习提纲
2011.12.12
基本概念
传感器——定义； 敏感元件、转换元件、转换电路 静态与动态特性 静态特性表示传感器在被测量各个值处于稳定状态时的 输入输出关系。也即当输入量为常量，或变化极慢时，这 一关系就称为静态特性。主要包括线性度、滞后、迟滞、 重复性、稳定性和温度稳定性、漂移、灵敏度、分辨力、 阈值等。 动态特性是在动态信号(输入信号随时间变化)的作用下， 输出量Y与输入量X间的关系。主要动态特性的性能指标有 时域单位阶跃响应性能指标和频域频率特性性能指标。 意义
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。
(完整版)传感器原理及工程应用复习讲义
II
2023-5-11
传感器原理及工程应用复习
考试题型
第一章 传感器与检测技术的理论基础
选择题（10 空，20 分） 填空题（15 空，30 分） 简答题（4 题，30 分） 计算题（2 题，20 分）
第一章 传感器与检测技术的理论基础
1.1 测量概论
(1)测量：以被测量的值或获取测量结果为目的的一系列操作。由下式表示： x nu 或 n x / u 。（式中 x：被测量值；u：标准量，即测量单位；n：比值。）由测量所获得的被
传感器原理及工程应用复习
第一章 传感器与检测技术的理论基础
A v12 v22 vn2
B v1 v2 2 v2 v3 2 vn1 vn 2 vn v1 2
若 B 1 1 ，则可能含有变化的系统误差。
2A
n
(6)粗大误差的检验：3σ 准则、肖维勒准则、格拉布斯准则。
(7)格拉布斯准则[理解]：某个测量值的残余误差的绝对值 vi G , 则判断此值中含有粗大误 差, 应予剔除。此即格拉布斯准则。G 值与重复测量次数 n 和置信概率 Pa 有关, 见表 1-4。
m
pivi2
i 1 m
，其中 vi xi x p 。
(m 1) pi
i 1
⒉求误差范围 3 xp ,3 xp ，并写出置信概率 Pa。
(4)残余误差观察法【选择填空】：这种方法是根据测量值的残余误差的大小和符号的变化规律, 直接由误差数据或误差曲线图形判断有无变化的系统误差。若测量列中含有不变的系统误
(3)闭环测量系统：有一正向通道和一反馈通道，系统框图如图 1-3：
1
2023-5-11
传感器原理及工程应用复习
第一章 传感器与检测技术的理论基础
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
传感器原理课程教学参考及复习提纲
教学参考与复习提纲课程名称传感器原理课程类型过程性〔纯实践〔纯理论〔理论+实践〔任课教师适用年级基础知识与习题第一章检测技术的基本概念第一节测量的基本概念及方法从不同角度测量方法分类：根据测量的具体手段分：偏位式测量、零位式测量和微差式测量。
第二节测量误差及数据处理一、基本概念〔1真值：理论真值〔2实际值：相对真值〔3示值：测量值〔4测量误差：测量值与真值之间的差值。
示值相对误差：引用相对误差〔满度相对误差：最大满度相对误差：仪表准确度等级：最大示值相对误差:二、误差的分类：粗大误差,系统误差,随机误差。
随机误差的正态分布规律。
按被测量随时间变化的速度分类：静态误差,动态误差。
三、测量结果的数据统计处理:置信区间：定义为随机变量取值的范围,常用正态分布的标准误差的倍数来表示。
置信概率P：随机变量在置信区间内取值的概率置信水平：随机变量在置信区间以外取值的概率。
随机误差的正态分布规律,统计特点：集中性、对称性、有界性算术平均值,用平均值计算出来的误差称为残余误差。
标准误差〔方均根误差：误差列中各误差平方和的算术平均值再开方得到均方根误差。
对于等精度测量,当用残余误差来代替误差时,则使用贝塞尔公式计算标准误差〔方均根误差。
标准误差可用于确定随机误差的正态分布曲线形状和离散度。
拉依达准则—— 3σ准则四、测量系统静态误差的合成绝对值合成法,方均根合成法第三节传感器及基本特性一、传感器的组成二、传感器分类常用的分类方法三、传感器基本特性：灵敏度、分辨力、线性度、迟滞误差。
线性度：端基线性度,最小二乘法线性度。
理想的线性特性习题参考〔带答案选择题1. 用该表直流电压档测量实际值为2V电压,发现每次示值均为1.5V,该误差属于〔 A 。
A.系统误差B.粗大误差C.随机误差D.动态误差2. 压力传感器测量实际值80KPa的压力,示值为81KPa,其绝对误差为〔 C 。
A．2KPa B．4KPa C．1KPa D．5KPa 3. 某仪表厂生产的温度传感器量程为0-250︒C,测得此表最大绝对误差为2︒C,则其精度应定〔C 。
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。
传感器原理与应用复习提纲重点
《传感器原理与应用》课程复习纲要一、课程内容1．基本概念名词解释，要完整。
例如：压电效应：名词解释要包括两部分（正、逆压电效应），材料等。
2．传感器的工作原理例如：电涡流式测厚传感器：说明传感器的组成结构、写出原理图、叙述工作过程和相关的表达式（或数学模型或物理模型）等。
3．基础知识和基本常识（包括传感器的分类）例如：（1）动态模型中，“标准”输入只有三种：正弦周期输入、阶跃输入和线性输入，而经常使用的是前两种。
（2）在光线作用下能使物体产生一定方向电动势的称光生伏特效应，如光电池。
（3）电涡流式位移传感器有高频反射式和低频透射式两种。
（4）看图分析并叙述图上提供的信息。
4．计算例如：（1）金属应变片如何贴片分布于在等强度梁上？电阻变化计算和输出电压计算。
（2）用于测量转速的传感器有哪些？结构如何？如何计算转速？测速误差多少？5．测量电路简图和作用例如：金属应变片全桥电路、半桥电路等测量电路图，及相应的作用。
6．有关误差补偿例如：非线性补偿可用差动结构；温度补偿也可差动结构，还有其它方法等。
7．看图设计叙述例如：（1）8个实验内容：金属应变片、差动变压器、扩散硅压阻式压力传感器、霍尔传感器和光纤传感器等。
（2）看图叙述某传感器的结构组成，如何工作的及优缺点。
二、考试形式1．闭卷考试考试时间：120分钟。
2．考试题型填空题(10分)、单项选择题(10分)、简述题(4*8分)、计算题(2*10分)和设计题(2*14分)三、各章需掌握的内容绪论什么是传感器，传感器的物理基础、传感器的分类等。
第1章传感器技术基础传感器的数学模型、物理模型、静态特性（包括其指标，如线性度等）、动态特性（包括其指标，如二阶系统的参量分析等）、标定和校准、传感器的分析手段和传感器材料。
第2章电阻式传感器电阻式传感器的结构、组成和工作原理，测量电路及有关信号输出计算，及应用。
第3章变磁阻式传感器电感式传感器的分类、组成和工作原理、测量电路的作用等；电涡式传感器的分类、组成和工作原理；霍尔式传感器的组成、工作原理和所用材料，及应用；磁阻效应的有关知识。
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。
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。
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复习提纲
第1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。
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．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．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？
3．什么是传感器的动态误差？传递函数和频率特性的定义是什么？
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，微分方程为30d y/d t+3y=0.15x，其中y为输出电压（mV) , x为输入温度（℃）。
试求该传感器的时间常数和静态灵敏度。
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？
2．什么是应变片的灵敏系数？半导体应变片灵敏系数范围是多少，金属应变片灵敏系数范围是多少？说明金属丝电阻应变片与半导体应变片的相同点和不同点。
3．比较电阻应变片组成的单桥、半桥、全桥电路的特点。
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？
第4章电容式传感器
1．电容传感器有哪些类型？分别适合检测什么参数？叙述变极距型电容传感器的工作原理、输出特性。
2．为什么电感式和电容式传感器的结构多采用差动形式，差动结构形式的特点是什么？
3．电容传感器的测量电路有哪些？差动脉冲调宽电路用于电容传感器测量电路具有什么特点?
4．为什么高频工作时的电容式传感器连接电缆的长度不能任意变化？
5．一单极板变极距型平板电容传感器，初始极距 0=1mm，若要求测量的线性度为0.1%，求测量允许的极距最大变化量是多少？在同样的条件和要求下，如果是差动变极距型平板电容传感器，那么允许的极距最大变化量又是多少？
第5章电感式传感器（变磁阻式、差动变压器式、电涡流式）
1. 何谓电感式传感器？电感式传感器分为哪几类？各有何特点？
2.什么是零点残余电压？说明差动变压器式传感器产生零点残余电压的
原因及减少此电压的有效措施。
3.差动自感传感器和差动变压器有什么区别？采用哪种转换电路既能直
接输出与位移成正比的电压，又能根据电压的正负区别位移的方向？
4.什么是电涡流效应？涡流的分布范围。
电涡流传感器可以进行哪些非电
量参数测量？
5.电涡流传感器是由哪种电参量转换实现电量输出的？电涡流传感器可以
检测金属材料，也可以检测非金属材料吗？
第6章磁电式传感器（磁电感应式、霍尔式、磁敏元件）
1．为什么说磁电感应式传感器是一种有源传感器？常用的结构形式有哪些？
2．磁电式传感器是速度传感器，它如何通过测量电路获得相对应的位移和加速度信号？
3．什么是霍尔效应？霍尔电势的大小与方向和哪些因素有关？霍尔元件不等位电势产生的因素有哪些？
4．霍尔元件的温度补偿方法有哪些？霍尔元件的常见应用。
5．半导体磁敏元件有哪些？它们的电路符号怎样? 它们可以检测什么物理量？
第7章压电式传感器
1．什么是压电效应？压电传感器能否用于静态测量？为什么？
2.石英晶体和压电陶瓷的压电效应有何不同之处？比较几种常用压电材
料的优缺点，说出它们各自适用的场合。
3．压电元件在使用时常采用多片串联或并联的结构形式。
试述在不同接法下输出电压、电荷、电容的关系，它们分别适用于何种应用场合？
4.压电传感器的等效电路怎样？前置放大器起什么作用？电压放大器和
电荷放大器各有什么特点？
5．用石英晶体加速度计及电荷放大器测量机器振动，已知，加速度计灵敏度为5pC/g，电荷放大器灵敏度为50mV/pC，最大加速度时输出幅值2V，试求机器振动加速度。
第8章光电传感器
1．什么是外光电效应？内光电效应？（光生伏特效应、光电导效应）。
光电器件中的光照特性、光谱特性分别描述的是光电器件的什么性能？
2．试述光电管、光敏电阻、光敏二极管、光电池的工作原理，各基于哪种光电效应? 其电路符号怎样?
3.什么是光敏电阻的亮电阻和暗电阻？暗电阻阻值通常在什么范围？
4.说明光敏二极管与光电池的结构有什么不同？它们是如何工作的？
5. 光电传感器控制电路如图所示，试分析电路工作原理：① GP-IS01是什
么器件，内部由哪两种器件组成？②当用物体遮挡光路时，发光二极管LED有什么变化？③R1是什么电阻，在电路中起到什么作用？
60mA，R1应该如何选择？④如
果GP-IS01中的V D二极管反向连
接，电路状态如何？晶体管VT、
LED如何变化？
第9章新型光电传感器
1．PSD、CCD等英文缩写是什么传感器？各有什么用途？
D器件主要由哪两个部分组成？CCD器件可分为哪几类？
3.光纤的结构和传光原理。
光纤的性能和分类。
4.光纤传感器由哪几部分组成？光纤传感器可分为哪两大类？各有何特
点？
第11章超声波传感器
1．什么是超声波？其频率范围是多少？
2. 超声波传感器的发射与接收分别利用什么效应？常用的超声波传感器
（探头）有哪几种形式？
3.简述超声波测距的原理。
最大测距范围和测量精度分别由什么决定？
第12章热电式传感器
1．温度传感器有哪些类型？了解不同温度传感器的工作原理和结构特征以及测温范围。
2．什么是热电效应？什么是温差电势和接触电势？产生热电势的必要条件是什么？
3．热电偶的基本定律和分类。
热电偶测温回路的热电动势由哪两部分组成?
4．试比较说明金属热电阻和半导体热敏电阻的异同。
常用热电阻都有哪些？阻值规格如何？
5．将一支灵敏度为0.08mV/℃的热电偶与电压表相连，电压表接线端温度
为50℃，电压表读数为60mV，求热电偶的热端温度。
6．用分度号为K型镍铬-镍硅热电偶测温度，在未采用冷端温度补偿的情况下，仪表显示500℃，此时冷端为60℃。
试问实际测量温度为多少度？
若热端温度不变，设法使冷端温度保持在20℃，此时显示仪表指示多少度？
7．补充：光栅传感器的原理，判断其移动方向，什么是莫尔条纹？
8.集成温度传感器的原理，分类（按输出信号，温度的分类）
9.光前传感器的原理，分类（按传播模式）
10.电涡流传感器有较好的线性度和灵敏度?。