东南大学传感器技术复习要点
《传感器技术》概念知识复习汇总

传感器技术复习纲要第0章绪论传感器作为整个检测系统的前哨,它提取信息的准确与否直接决定着整个检测系统的精度。
人们在研究自然现象、规律以及生产活动中,有时需要对某一事物的存在与否作定性了解,有时需要进行大量的实验测量以确定对象的量值的确切数据,所以单靠人的自身感觉器官的功能是远远不够的,需要借助于某种仪器设备来完成,这种仪器设备就是传感器。
传感器是人类“五官”的延伸,是信息采集系统的首要部件。
表征物质特性及运动形式的参数很多,根据物质的电特性,可分为电量和非电量两类。
电量——一般是指物理学中的电学量,例如电压、电流、电阻、电容及电感等;非电量——则是指除电量之外的一些参数,例如压力、流量、尺寸、位移量、重量、力、速度、加速度、转速、温度、浓度及酸碱度等等。
非电量需要转化成与其有一定关系的电量,再进行测量,实现这种转换技术的器件就是传感器。
传感器处于研究对象或检测控制系统的最前端,是感知、获取与检测各种信息的窗口,它的作用是延伸、扩展、补充或代替人的听觉、视觉和触觉等器官的功能。
它是现代信息产业的源头,又是信息社会赖以生存和发展的物质与技术基础。
传感器定义: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: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。
转换元件:敏感元件的输出就是它的输入,它把输入转换成电路参量。
在图中,转换元件是可变电感线圈3,它把输入的位移量转换成电感的变化。
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。
传感器只完成被测参数至电量的基本转换,然后输入到测控电路,进行放大、运算、处理等进一步转换,以获得被测值或进行过程控制。
敏感元件的输出就是转换元件的输入,敏感元件把输入转换成电路参量。
传感器的分类传感器的种类十分繁多,其分类方法也很多。
首先,按照传感器的工作机理,可分为物理型、化学型、生物型等。
其次,按构成原理,可分为结构型和物性型两大类。
(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。
传感器技术(第3版)期末考试复习重点

18103317第0章 绪论1.什么是传感器?(传感器定义)2.传感器由哪几个部分组成?分别起到什么作用?3.了解传感器的分类方法。
第1章 传感器技术基础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。
2 计算传感器线性度的方法有哪几种?3 什么是传感器的静态特性和动态特性?为什么要把传感器的特性分为静态特性和动态特性?第2章 电阻应变式传感器1 金属应变计与半导体应变计在工作机理上有何异同?试比较应变计各种灵敏系数概念的不同物理意义。
2 金属应变计的结构、类型和组成?3 简述电阻应变计产生热输出(温度误差)的原因及其补偿方法。
4 试述应变电桥产生非线性的原因及消减非线性误差的措施。
增.比较电阻应变片组成的单桥、半桥、全桥电路的输出灵敏度和线性度。
8 一试件受力后的应变为3102-⨯;丝绕应变计的灵敏系数为2,初始阻值120Ω,温度系数为/10506-⨯-℃,线膨胀系数为/10146-⨯℃;试件的线膨胀系数为/10126-⨯℃。
试求:温度升高20C 时,应变计输出的相对误差。
第3章 变磁阻式传感器1比较差动式自感传感器和差动变压器在结构上及工作原理上的异同之处。
4变间隙式、变截面式和螺管式三种电感式传感器各适用于什么场合?它们各有什么优缺点? 6 差动式电感传感器测量电路为什么经常采用相敏检波3-15(a )(或差动整流(3-27(b ))电路?试分析其原理。
13 用反射式电涡流传感器测量位移(或振幅)时对被测体要考虑哪些因素?为什么?增1. 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?第4章 电容式传感器1 电容式传感器可分为哪几类?各自的主要用途是什么?4 电容式传感器的测量电路主要有哪几种?各自的目的及特点是什么?使用这些测量电路时应注意哪些问题?7 试计算图P4-1所示各电容传感元件的总电容表达式。
9 变间隙(极距)式电容传感元件如图P4-3所示。
若初始极板距离mm 10=δ,当电容C 的线性度规定分别为0.1%、1.0%、2.0%时,求允许的间隙最大变化量?max =∆δ10 有一台变极距非接触式电容测微仪,其极板间的极限半径r=4mm,假设与被测工件的初始间隙δ0=0.3mm,试求:1)若极板与工件的间隙变化量Δδ=±10μm时,电容变化量为多少?2)若测量电路的灵敏度K0=100mV/pF,则在Δδ=±1μm时的输出电压为多少?第5章磁电式传感器(磁电感应式、霍尔式、磁敏元件)1 阐明磁电式振动速度传感器的工作原理,并说明引起其输出特性非线性的原因。
传感器技术复习资料

《传感器技术》复习资料一.填空题1. 热释电效应:当一些晶体受热时,在晶体两端将会产生数量相等而符号相反的电荷,这种由于热变化而产生的电极化现象,称为热释电效应。
2.传感器的发展方向:①新材料将不断被开发②集成化、多功能③智能化④微加工技术和新工艺⑤高稳定、高可靠、高精度。
3. 湿度: 空气中含有水分的多少,即空气的干湿程度叫湿度。
4.热敏电阻的非线性问题解决办法:线性化网络;利用其他器件综合修正;计算修正法。
5. 磁阻效应:将一载流导体置于外磁场中,除了产生霍尔效应,其电阻也会随磁场而变化。
这种现象称为磁电阻效应,简称磁阻效应。
二.简答题1. 压电陶瓷为什么会有压电效应?答:压电陶瓷是一种多晶铁电体,它是具有电畴结构的压电材料。
电畴是分子自发形成的区域,它有一定的极化方向。
在无外电场作用时,各个电畴在晶体中无规则排列,它们的极化效应互相抵消。
因此,在原始状态压电陶瓷呈现中性,不具有压电效应。
当在一定的温度条件下,对压电陶瓷进行极化处理,即以强电场使电畴规则排列,这时压电陶瓷就具有了压电性,在极化电场去除后,电畴基本上保持不变,留下了很强的剩余极化。
此时,当有压力作用时,压电陶瓷就会有压电效应。
2. .画出微处理器引入传感器构成智能传感器的框图。
三.单项选择题1、在使用热电偶测温时,要进行冷端温度补偿。
下面哪种方法能用来进行补偿( B )(A)线性化网络法(B)恒温法(C)利用温度——频率转换电路进行修正(D)计算修正法2、AD590是那种类型的集成温度传感器( C )(A)频率输出型(B)电荷输出型(C)电流输出型(D)电压输出型3、传感器在正向行程和反向行程期间,输出-输入特性曲线不重合的程度是( A )(A)迟滞(B)重复性(C)精度(D)分辨力4、磁敏二极管进行磁电转换所利用的效应是( B )(A)霍尔效应(B)磁阻效应 C)形状效应(D)压电效应5、传感器在规定的范围所能检测输入量的最小变量叫( A )(A )分辨力 (B )灵敏度 (C )阈值 (D )效应6、光纤的纤芯折射率n 1与包层折射率n 2 的关系为 ( B )(A )n 1< n 2 (B )n 1> n 2 (C )n 1=n 2 (D )n 1≤n 27、在压电传感器测量电路中前置放大器的作用是( D )(A )放大和频率变换 (B )放大和整流 (C )放大和相位调整 (D )放大和阻抗变换8、若对压电陶瓷施加力,得到的压电常数为d 31,则此时的力应为( A )(A )沿X 轴施加力 (B )沿Y 轴施加力(C )沿Z 轴施加力 (D )在XY 平面的剪切应力四.原理叙述1、简述电阻应变式传感器工作原理答:对于长为L ,横截面为S 的均匀材料(金属或半导体),两端的电阻值为其中 为材料的电阻率。
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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。
大学传感器技术期末考试要点归纳总结

一、电容式位移传感器的分类及特点:以电容器为敏感元件,将机械位移量转换为电容变化的传感器,特点如下:1结构简单,适应性强;2动态响应好;3分辨率高;4温度稳定性好;5可实现非接触测量、具有平均效应。
分类如下1变间隙型:电容量与极板间距成反比,适合测量位移量;2变面积型:电容量与面积改变量成正比,适合测量线位移和角位移;3变介质型利用不同介质的介电常数各不相同,通过改变介质的介电常数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,适合于介质的介电常数发生改变的场合。
二、三线制热电阻测量的转换电路(第38页)采用三线制是为了减小引线电阻的影响三、信噪比:表示传感器检测微弱信号能力的一种评价指标,指的是传感器接收的被信号量与噪声量的比值。
通常用信噪比(记为S/N或SNR)作为信号与噪声强度的比率评价指价。
四、不知道五、红外传感器能够测量哪些物理量?温度、六、固体半导体摄像元件是MOS型晶体管开关集成电路七、石英晶体收到压力时电荷产生在哪一面?X面上八、以下哪些属于自发电传感器?压电式九、光敏电阻适于作为光电导开关元件十、热电偶输出接触电势,其数值取决于热电偶两热电极的材料和接触点的温度,接点温度越高,接触电势越大。
十一、半导体应变计应用较普遍的有体型、薄膜型、扩散型、外延型等十二、光电式传感器分为外光电效应和内光电效应和光生伏特效应三类十三、亮电流与暗电流之间的关系?在温室条件下,光敏电阻在全暗后经过一定时间测得的电阻值为暗电阻,此时给定工作电压下流过光敏电阻的电流为暗电流。
光敏电阻在某一光照下的阻值,称为该光照下的亮电阻,此时流过的电流为亮电流。
亮电流与暗电流的差为光电流。
十四、按传感器输出信号的性质分类,可分为:开关型传感器、模拟型传感器、数字型传感器。
按传感器的物理量分类,可分为位移、力、速度、温度、流量、气体成份等传感器;按传感器工作原理分类,可分为电阻、电容、电感、电压、霍尔、光电、光栅热电偶等传感器。
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。
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绪论
1传感器的基本概念:能感受规定的被测量,并按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传感器构成法:
自源型、辅助能源型、外源型、相同敏感元件的补偿型、差动结构补偿型、不同敏感元件的补偿型、反馈型
3传感器按照传感机理分类:结构型,以敏感元件结构参数变化实现信号转换;
物性型,以敏感元件物性效应实现信号转换。
第一章传感器技术基础
1传感器的一般数学模型:静态模型、动态模型
2传感器的特性和指标
传感器的静态模型:线性度、回差(滞后)、重复性、灵敏度、分辨力、阀值、稳定性、漂移、静态误差;
传感器的动态模型:频率响应特性、阶跃响应特性、典型环节的动态响应、幅频特性、相频特性。
3改善传感器性能的技术途径:
结构、材料与参数的合理选择,差动技术,平均技术,稳定性处理,屏蔽、隔离与干扰控制,零示法、微差法与闭环技术,补偿、校正与“有源化”,集成化、智能化与信息融合。
4合理选择传感器的基本原则和方法:
依据测量对象和使用条件确定传感器类型、线性范围和量程、灵敏度、精度、频率响应特性、稳定性。
5传感器的标定和校准
静态标定:静态标定主要用于检测、测试传感器的静态特性指标,如:静态灵敏度、非线性、回差、重复性等;
动态标定:动态标定主要用于检测、测试传感器的动态特性指标,如:动态灵敏度、频率响应和固有频率等。
第二章电阻式传感器
1概念:通过电阻参数的变化来实现电测非电量的目的。
2电阻应变计的主要特性
静态特性:灵敏系数、横向效应及横向效应系数、机械滞后、蠕变和零漂、应变极限
动态特性:对正弦应变波、阶跃应变波的响应,疲劳寿命。
3温度效应及其补偿
热补偿原因:在实际应用应变计时,工作温度可能偏离室温,甚至超出常温范围,导致工作特性改变,影响输出。
(这种单纯由温度变化引起应变计电阻变化的现象,叫应变计的温度效应。
)在工作温度变化较大时,这种热输出干扰必须加以补偿。
补偿方法:温度自补偿法、桥路补偿法
4应变计的选用
(1)选择类型、(2)材料考虑、(3)阻值选择、(4)尺寸选择、(5)其他考虑,如特殊用途、恶劣环境、高精度要求等。
5应变式传感器的应用:测力、压力、位移,其他应变式传感器(应变式加速度传感器、扭矩传感器等)。
第三章变磁阻式传感器
1概念:一种利用磁路磁阻变化引起传感器线圈的电感(自感/互感)变化来检测非电量的机电转换装置。
2自感式传感器
变气隙式自感传感器
工作原理:当铁心、衔铁的材料和结构与线圈匝数确定后,若保持气隙通道截面积不变,则电感为气隙总长的单值函数,这就是变气隙式自感传感器的工作原理;
输出特性:变气隙式的输出特性是非线性的,灵敏度随气隙增加而减小,可以通过减小气隙总长来增大灵敏度。
使用场合及优缺点:变气隙式适用于灵敏度要求较高、线性度要求不高的场合,测量范围较小。
变面积式自感传感器
工作原理:若气隙长度保持不变,令磁通截面积随被测非电量而变,就构成了变面积式自感传感器。
输出特性:变面积式在忽略气隙磁通边缘效应的条件下,输出特性呈线性。
使用场合及优缺点:变面积式用于测量范围较大、线性度较高,但灵敏度要求较低的被测非电量。
螺管式自感传感器
工作原理:随着衔铁插入深度的不同将引起线圈泄漏路径中的磁阻变化,从而使线圈的电感发生变化。
输出特性:由于传感器轴向气隙较大,存在磁通边缘效应,故可认为在衔铁移动的一定范围内主磁通近似不变,输出特性呈线性。
使用场合及优缺点:由于空气隙大,磁路磁阻大,故灵敏度较前两者低,但是只要满足主磁通不变与线圈绕组排列均匀的条件,线性范围较大。
3互感式传感器(差动传感器)
互感式传感器是一种互感随衔铁位移变化的变磁阻式传感器。
与变压器的区别:
前者为开磁路,后者为闭合磁路;
前者初、次级间的互感随衔铁移动而变,且两个次级绕组按差动方式工作,而后者初、次级间的互感为常数。
第四章电容式传感器
1概念:电容式传感器是将被测非电量的变化转换为电容量变化的一种传感器。
优点:结构简单、高分辨力、非可接触测量、环境适应性强、动态响应快;
缺点:输出特性非线性、泄漏电容的影响;
2分类:变极距型、变面积型、变介质型
3保持电容式传感器特性稳定的方法和实现措施
减小边缘效应的影响(可以采用带有保护环的结构)、减小寄生电容的影响(驱动电缆法、整体屏蔽法、采用组合式与集成技术)。
此外,等效电路、静电引力、温度影响也是要考虑的。
其中,温度的影响来自两个方面:结构尺寸、介质。
4电容式传感器的应用:测量位移(电容式位移传感器)、加速度、力和压力、物位等。
第五章磁电式传感器
1概念:磁电式传感器是利用电磁感应原理,将输入运动速度或磁量的变化变换成感应电势输出的传感器。
2霍尔效应与霍尔传感器
由导电材料中电流与外磁场相互作用(洛伦兹力作用)而产生电动势的物理现象称为霍尔效应。
霍尔传感器可用于微位移及机械振动测量、无触点发讯及转速测量。
第六章压电式传感器
1压电式传感器是以具有压电效应的压电器件为核心组成的传感器。
有三大类压电材料:压电晶体、压电陶瓷、新型压电材料(压电半导体、有机高分子压电材料)。
2逆压电效应及其应用
基于逆压电效应(电致伸缩)的超声波发生器(换能器)和声表面波谐振器(振荡器)分别是超声检测和声表面波检测技术及仪器的关键器件。
此外,逆压电效应还可作力和微运动发生器---压电致动器。
第七章热电式传感器
1概念:热电式传感器是利用转换元件电磁参量随温度变化的特性,对温度和与温度有关的参量进行检测的装置。
2热电阻传感器可分为金属热电阻式(热电阻)和半导体热电阻式(热敏电阻)两大类。
3热敏电阻(计算题)
A,与热敏电阻的材料和几何尺寸有关的常数;
B,热敏电阻常数。
R T,温度为T(K)时的电阻值。
开尔文温度=摄氏温度+273.15
4热电偶传感器
将两种不同性质的导体A、B组成闭合回路,若接触处节点处于不同的温度,两者间将产生一热电势,在回路中形成一定太小的电流,这种现象称为热电效应。
热电效应产生的热电势由接触电势(珀尔帖电势)和温差电势(汤姆逊电势)两部分组成。
接触电势:当两种金属接触在一起,由于不同导体的自由电子密度不同,在结点处就会发生
电子迁移扩散。
失去自由电子的金属呈正电位,得到自由电子的金属呈负电位。
当扩散平衡后,在两种金属的接触处形成电势,称为接触电势。
温差电势:对于单一金属,如果两端的温度不同,则温度高端的自由电子向低端迁移,使单一金属两端产生不同的电位,形成电势,称为温差电势。
5热电偶测量温度的原理
将不同材料的导体A、B接成闭合回路,接触测温点的一端称测量端,一端称参比端。
若测量端和参比端所处温度t和t0不同,则在回路的A、B之间就产生一热电势E AB(t,t0 )。
E AB 大小随导体A、B的材料和两端温度t和t0 而变,这种回路称为原型热电偶。
在实际应用中,将A、B的一端焊接在一起作为热电偶的测量端放到被测温度t处,而将参比端分开,用导线接入显示仪表,并保持参比端接点温度t0稳定。
显示仪表所测电势只随被测温度t而变化。
第八章光电式传感器
1概念:光电式传感器是以光为测量媒介、以光电器件为转换元件的传感器,zzzax它具有非接触、响应快、性能可靠等卓越特性。
2外光电效应与内光电效应
外:在光照下,电子逸出物体表面而产生光电子发射的现象。
内:光照在半导体材料上,材料中处于价带的电子吸收光子能量,通过禁带跃入导带,使导带内电子浓度和价带内空穴增多,即激发出光生电子-空穴对,从而使半导体材料产生光电效应。
第九章光纤式传感器
1光纤波导原理
光波导的传输原理是在不同折射率的介质分界面上,电磁波的全反射现象使光波局限在波导及其周围有限区域内传播。
2数值孔径(NA)定义和物理意义
定义:光线从界面处摄入纤芯时实现全反射的临界角(始端最大入射角)的正弦值。
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意义:它是衡量光纤集光性能的主要参数,它表示:在无论光源发射功率多大,只有张角内的光,才能被光纤接收、传播;NA越大,光纤的集光能力越强。
3光纤传感器实例
光纤液位传感器、光纤角速度传感器(光纤陀螺)、光纤电流传感器、
光纤光栅传感器
另外需要总结各物理量都可用哪些传感器进行测量。
此为软件学院2011届跨学科选修课的复习资料,是根据指定的考点进行的一次汇总。