传感器一页开卷
最新沈阳理工大学无线传感器网络开卷考试试题资料
沈阳理工大学无线传感器网络开卷考试试题1什么是无线传感器网络无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)是一种分布式传感网络，它的末梢是可以感知和检查外部世界的传感器。
WSN中的传感器通过无线方式通信，因此网络设置灵活，设备位置可以随时更改，还可以跟互联网进行有线或无线方式的连接。
通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。
2图示说明WSN的系统架构3 WSN的终端探测结点由哪些部分组成？这些模块的功能答：由传感模块、计算模块、通信模块、存储模块、电源模块和嵌入式软件系统组成。
这里传感模块负责探测目标的物理特征和现象，计算模块负责处理数据和系统管理，存贮模块负责存放程序和数据，通信模块负责网络管理信息和探测数据两种信息的发送和接收。
另外，电源模块负责节点供电，节点由嵌入式软件系统支撑，运行网络的五层协议。
4 WSN节点的使用限制因素有哪些限制条件：电源能量有限，通讯能力有限，计算存储能力有限。
5分析WSN网络结构结点消耗电源能量的特征6讨论WSN在实际生活中有哪些潜在的应用山体滑坡检测停车场空位检测7WSN的通信介质有哪些？它们各有什么特点？答：无线通信的介质包括电磁波和声波。
电磁波是最主要的无线通信介质，而声波一般仅用于水下的无线通信。
根据波长的不同，电磁波分为无线电波、微波、红外线、毫米波和光波等，其中无线电波在无线网络中使用最广泛。
无线电波是容易产生，可以传播很远，可以穿过建筑物，因而被广泛地用于室内或室外的无线通信。
无线电波是全方向传播信号的，它能向任意方向发送无线信号，所以发射方和接收方的装置在位置上不必要求很精确的对准。
无线电波易受发动机和其它电子设备的干扰。
8在设计WSN物理层时，需要着重考虑哪些问题？9当前WSN的无线通信主要选择哪些频段？各种射频规范中常见的有三种定义3KHz~ 300GHz , 9KHz~ 300GHz , 10KHz~ 300GHz10设计基于竞争MAC协议的基本思想是什么？答：基于竞争的MAC协议采用按需使用信道的方式，它的基本思想是当节点需要发送数据时，通过竞争方式使用无线信道，如果发送的数据产生了碰撞，就按照某种策略重发数据，直到数据发送成功或放弃发送。
传感器原理、技术与应用考试试题与答案
传感器原理、技术与应用考试试题一、选择题1. 磁致伸缩材料是一种同时兼具正、逆磁一机械耦合特性的功能材料，当受到外加()作用时，便会产生弹性形变。
[单选题]应力温度电场磁场√2. 纳米技术的中级目标是把纳米粉体制成敏感体，形成敏感体的关键工艺是：() [单选题]纳米粉体的制备成型和烧结√烧结和装配成型和装配3. 下列()是典型的高分子离子选择膜。
[单选题]SiO2聚苯胺可塑性聚氯乙烯膜√聚吡咯4. 许多含有离子单体成分或无机盐成分的有机高分子材料可以展示出()导电性，因而它们分别称为高分子电解质和聚合高分子电解质。
[单选题]电子空穴离子√中子5. 电量型传感器输出量为电量，即电压、()、电荷等。
[单选题]电阻电流√脉冲频率6. 使用传感器图形符号时，表示被测量的限定符号应写在() [单选题]正方形中正方形旁三角形内√引线旁7. 传感器的代号依次为() [单选题]主称，转换原理，被测量，序号主称，被测量，序号，转换原理序号，主称，被测量，转换原理主称，被测量，转换原理，序号√8. 能将力、力矩、压力、温度等物理量变换成位移、转角或应变的弹性元件，称为()元件。
[单选题] 温度敏感湿度敏感惰性敏感9. 传感器的线性度、迟滞、重复性、分辨率、稳定性等为()。
[单选题]动态特性静态特性√动态响应静态响应10. 电桥式位移传感器灵敏度计算中还要考虑单位电源的作用。
如若电源电压为10V，则位移传感器在位移变化1mm时输出电压变化有300mV，则其灵敏度为()。
[单选题]300mV/mm√30mV/mm3000mV/mm3mV/mm11. 对具有电压输出和电流输出的传感器接口电路对输入阻抗的要求是()。
[单选题]电压输出的要高阻抗，电流输出的要低阻抗√电压输出的要低阻抗，电流输出的要高阻抗都要高阻抗都要低阻抗12. 传感器是利用多种物理效应、()以及生物效应实现非电量转换的装置。
[单选题]热效应光电效应化学效应√13. ()信号方式采用闭环式传感器结构。
中南大学传感器原理及应用考试试卷含答案
中南大学考试试卷2011 -- 2012 学年1 学期时间100分钟传感技术课程32 学时2.5 学分考试形式：开卷专业年级：自动化、电气、测控、探控09级总分100，占总成绩70 %注意：请将答案写在答题纸上，标明大、小题号，填空题要将每个空的序号写上。
一、填空（35分，每空1分）1. 金属材料的应变电阻效应以（1）为主，半导体材料的应变电阻效应主要基于（2）。
金属应变片的应变灵敏系数比制成该应变片的金属材料的应变灵敏系数（3）。
2. 按国家标准定义，传感器是能感受（4）并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。
定义中的“一定规律”是指传感器的（5）之间有确定的对应关系；传感器最基本的作用是（6），因此，要满足要求，则前面所说的对应关系应有一定的（7）度。
3. 在某一温度下，混合气体的水蒸气压同饱和蒸气压的百分比称为（8）。
气体传感器能将（9）转换成电信号输出。
4. 高频反射式电涡流传感器实际是由（10）和（11）两个部分组成的系统，两者之间通过电磁感应相互作用，因此，在能够构成电涡流传感器的应用场合中必须存在（12）材料。
5. 非功能型光纤传感器中的光纤仅仅起传输光信息的作用，功能型光纤传感器是把光纤作为（13）元件。
光纤的NA值大表明光纤（14）。
6. 为提高压电器件的灵敏度，常采用两个或多个压电片组合，其中串联连接方式适用于（15）输出、测量(16)信号的场合；并联方式适用于(17) 输出、测量(18) 信号的场合。
7. 光照使半导体电阻率变化的现象称为(19)效应，基于此效应的器件除光敏电阻外还有处于(20)工作状态的光敏二极管。
光敏器件的灵敏度可用(21)特性表征，它反映光电器件的输入光量与输出光电流(电压)之间的关系。
选择光电传感器的光源与光敏器件时主要依据器件的(22)特性。
8. 热电偶产生热电势有两个条件，一是必须使用(23)材料作热电极，二是其两端（24）。
制定热电偶分度表的理论基础是（25）定律。
成都理工大学传感器考试题3附答案 刘易老师
成都理工大学《传感器原理与应用》试题3 一、填空：（20分每题2分）1．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，这种现象称效应；固体受到作用力后电阻率要发生变化，这种现象称效应。
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，这种现象称为效应。
2．测量系统的静态特性指标主要有。
3．霍尔元件灵敏度的物理意义是。
4．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效应有；第二类是利用在光线作用下效应，这类元件有；第三类是利用在光线作用下效应，这类元件有。
5．热电偶所产生的热电势是电势和电势组成的，其表达式为Eab（T，To）=。
在热电偶温度补偿中补偿导线法（即冷端延长线法）是在和之间，接入，它的作用。
把一导体（或半导体）两端通以控制电流I，在垂直方向施加磁场B，在另外两侧会产生一个与控制电流和磁场成比例的电动势，这种现象称＿＿＿＿＿＿＿效应，这个电动势称为＿＿＿＿＿＿＿电势。
外加磁场使半导体（导体）的电阻值随磁场变化的现象成＿＿＿＿＿＿＿＿效应。
7．变气隙式自感法感器，当街铁移动靠近铁芯时，铁芯上的线圈电感量（①增加②减小③不变）8．仪表的精度等级是用仪表的（① 相对误差② 绝对误差③ 引用误差）来表示的。
9. 电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系，除（① 变面积型② 变极距型③ 变介电常数型）外是线性的。
10．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＿＿＿＿＿＿＿＿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＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿电路。
二、用镍铬-镍硅势电偶测量某低温箱温度，把热电偶直接与电位差计相连接。
在某时刻，从电位差计测得热电热为-1.19mv，此时电位差计所处的环境温度为15℃，试求该时刻温箱的温度是多少度？（20分）镍铬-镍硅热电偶分度表测量端温度℃0 1 2 3 4 5 6 7 8 9热电动势(mv)-20 -0.77 -0.81 -0.84 -0.88 -0.92 -0.96 -0.99 -1.03 -1.07 -1.10-10 -0.39 -0.43 -0.47 -0.51 -0.55 -0.59 -0.62 -0.66 -0.70 -0.74-0 -0.00 -0.04 -0.08 -0.12 -0.16 -0.20 -0.23 -0.27 -0.31 -0.35+0 0.00 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24 0.28 0.32 0.36+10 0.40 0.44 0.48 0.52 0.56 0.60 0.64 0.68 0.72 0.76+20 0.80 0.84 0.88 0.92 0.96 1.00 1.04 1.08 1.12 1.16三、电路分析（每题10分，共20分）o下图左是电容式差压传感器，金属膜片与两盘构成差动电容C1、C2 ,两边压力分别为P1、P2。
成都理工大学传感器考试题6 理工历届考试题 附答案 刘易老师
成都理工大学《传感器原理与应用》试题6（100分）1．钢材上粘贴的应变片的电阻变化率为0.1%，钢材的应力为10kg/mm2。
求钢材的应变。
钢材的应变为300*10-6时，粘贴的应变片的电阻变化率为多少?（10分）2．截面积为1mm2、长度为100m铜线的电阻为多少？具有和它相同电阻的100m铝线的截面积为多大？比较此时的铝线重量和铜线重量。
（5分）∙试推导惠斯顿电桥输入输出之间的关系。
（10分）∙给出力平衡测量系统得一个应用实例，并给出系统的信号流方框图。
（10分）∙铂线电阻在20。
C时为10Ω，求50。
C时的电阻。
（5分）∙下图1所示的铂测温电阻元件，当温度由0。
C上升到100。
C时，电阻变化率ΔR/R0为多少?下图2所示的热敏电阻（R0=28kΩ），其ΔR/R0为多少?图1图2上图1所示的铂测温电阻元件，在0～200。
C范围内的电阻温度系数为多少？（10分）7．要测1000。
C左右的高温，用什么类型的热电偶好？要测1500。
C左右的高温呢？（5分）8．使用k型热电偶，基准接点为0。
C、测量接点为30。
C和900。
C时，温差电动势分别为1.203mV和37.326mV。
当基准接点为30。
C，测温接点为900。
C时的温差电动势为多少？（10分）9．0。
C时的电阻为100Ω的铂金热电阻。
300。
C时的阻值按下面两种方法计算，其结果之差换算成温度差是多少？（15分）∙电阻用温度的一次方程表示，RT=R0（1+At+Bt2）式中B=0，A=0.003851。
C-1。
（此时100。
C时的电阻值为138.51Ω）∙电阻值与温度为二次函数关系。
∙用一次方程近似时，温度误差为多少？10．某热敏电阻0。
C时电阻为30kΩ,若用来测量100。
C物体的温度，其电阻为多少？设热敏电阻的系数B为3450K。
（5分）11．和人体体温（36。
C）相同的黑体，其热辐射的分光辐射辉度为最大时波长为多少？（5分）12．在下图所示的电路中，差动变压器二次电压的有效值，接头c1’d’间是5V，接头c1’’d1’’间是3.5V。
国家开放大学传感器与检测技术形考1-2答案精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版题目1正确获得5.00分中的5.00分未标记标记题目题干量程或测量范围、过载能力等属于（）。
a. 环境要求指标b. 输入量的性能指标正确c. 静态特性指标d. 可靠性指标反馈你的回答正确正确答案是：输入量的性能指标题目2正确获得5.00分中的5.00分未标记标记题目题干以下（）项可以提高应变片测量电桥的输出电压灵敏度。
a. 不受应变片功率限制提高电桥供电电压b. 不受应变片功率限制降低电桥供电电压c. 在应变片功率范围内提高电桥供电电压正确d. 在应变片功率范围内降低电桥供电电压反馈你的回答正确正确答案是：在应变片功率范围内提高电桥供电电压题目3正确获得5.00分中的5.00分未标记标记题目题干按照传感器（）的方式可分为能量转换型、能量控制型等。
a. 能量转换正确b. 工作原理c. 输出信号d. 工作机理反馈你的回答正确正确答案是：能量转换题目4正确获得5.00分中的5.00分未标记标记题目题干按照传感器（）的方式可分为应变式传感器、压电式传感器、压阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、光电式传感器等。
a. 输出信号b. 工作原理正确c. 输出信号d. 工作机理反馈你的回答正确正确答案是：工作原理题目5正确获得5.00分中的5.00分未标记标记题目题干以下（）项可以降低应变片测量电桥的非线性误差。
a. 在应变片功率范围内降低电桥供电电压b. 采用全桥接法正确c. 在应变片功率范围内提高电桥供电电压d. 采用半桥单臂接法反馈你的回答正确正确答案是：采用全桥接法题目6正确获得5.00分中的5.00分未标记标记题目题干差动变压器属于（）。
a. 电阻式传感器b. 压电式传感器c. 电感式传感器正确d. 电容式传感器反馈你的回答正确正确答案是：电感式传感器题目7正确获得5.00分中的5.00分未标记标记题目题干声控灯中没有传感器装置。
选择一项：对错正确反馈正确的答案是“错”。
题目8正确获得5.00分中的5.00分未标记标记题目题干传感器通常由敏感器件和基本转换电路两部分组成。
《传感器与自动检测技术》试卷1--答案
《传感器与自动检测技术》试卷1--答案根据计算可知要使输出电压大于10mV，则可采用差动全桥方式连接。
（2）有一个金属热电阻，分度号为Pt100，采用三线制电桥，R1=R2=R3=100Ω，供电电压为5V。
1)试画出测试电路。
2)该电阻是何种材料。
3)0℃时的阻值4)–40℃及+40℃时的电阻值（查分度表）5)计算t=+40℃时电桥的开路输出电压U O（不考虑调零电位器和调满度电位器的影响）解答：1）测试电路如图2-1所示。
2)该电阻是铂金属材料。
3）0℃时的阻值为100Ω。
4)–40℃时的电阻值84.27Ω；+40℃时的电阻值115.54Ω5）t=+40℃时测量臂电阻的变化电桥的输出：（3）变间隙电容传感器的测量电路为运算放大器电路，如图3-1所示。
传感器的起始电容量C X0=20pF，定动极板距离d0=1.5㎜，运算放大器为理想放大器，R f极大，输入电压u i=5sinωt（V）。
求当电容传感器动极板上输入一位移量△x=0.15㎜使d0减少时，电路输出电压u O为多少？解答：由运算放大器工作原理可得0i xC U U C=-对于平板式电容器来说，x x AC dε=,则00x AC dε=则000i i x x C C UU U d C Aε=-=-将00,1.65X x AC d dε==-=代入上式计算得:00000205sin1.655.5sin()201.5i i x x x C C UU U d C C d t t Vωω=-=-?=-?=-?（4）压电式单向脉动力传感器测一正弦变化的力，压电元件用两片压电陶瓷并联，压电常数为200x10-12C/N，电荷放大器反馈电容C f=2000pF，测的输出电压u o =5sinωt（V）。
求：1）该压电传感器产生的电荷Q为多少？2）此时作用在其上的正弦脉动力为多少？解答：根据题意压电元件是两片压电陶瓷并联，所以总电荷是单个压电元件电荷的两倍，即XX Q Q2=,根据电荷放大器的输出fO C QU-=，得1285sin200010110sin()O f Q U C t t Cωω--=-?=-??=-?，Q F d Q Z ZZ XX21=?=,得压电传感器受到的作用力81211110sin25sin()2220010Z ZZ F F Q t t N dωω--?==?=-=-??（5）如图5-1所示为镍铬—镍硅热电偶测温电路，A＇、B＇为补偿导线，Cu为铜导线，已知t1=40℃，t2=0℃，t3=40℃。
传感器与自动检测技术仿真试题一试卷一闭卷
传感器与自动检测技术仿真试题一试卷一（闭卷）（考试时间90分钟，总分80分）一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
错选、多选和未选均不得分。
1、下列不属于按传感器的工作原理进行分类的传感器是（）。
A. 应变式传感器B. 化学型传感器C. 压电式传感器D. 热电式传感器2、传感器的下列指标全部属于静态特性的是（）A．线性度、灵敏度、阻尼系数B．幅频特性、相频特性、稳态误差C．迟滞、重复性、漂移D．精度、时间常数、重复性3、测量者在处理误差时，下列哪一种做法是无法实现的（）A．消除随机误差 B．减小或消除系统误差C．修正系统误差 D．剔除粗大误差4、电感式传感器采用变压器式交流电桥测量电路时，下列说法不正确的是（）。
A. 衔铁上、下移动时，输出电压相位相反B. 衔铁上、下移动时，输出电压随衔铁的位移而变化C. 根据输出的指示可以判断位移的方向D. 当衔铁位于中间位置时，电桥处于平衡状态5、关于压电式传感器中压电元件的连接，以下说法正确的是（）A．与单片相比，并联时电荷量增加1倍、电容量增加1倍、输出电压不变B. 与单片相比，串联时电荷量增加1倍、电容量增加1倍、输出电压增大1倍C．与单片相比，并联时电荷量不变、电容量减半、输出电压增大1倍D. 与单片相比，串联时电荷量不变、电容量减半、输出电压不变6、在红外技术中，一般将红外辐射分为四个区域，即近红外区、中红外区、远红外区和（）。
这里所说的“远近”是相对红外辐射在电磁波谱中与可见光的距离而言。
A.微波区B.微红外区C.X射线区D.极远红外区7、下列关于微波传感器的说法中错误的是（）A.可用普通电子管与晶体管构成微波振荡器B.天线具有特殊结构使发射的微波具有尖锐的方向性C.用电流—电压特性呈非线性的电子元件做探测微波的敏感探头D.可分为反射式和遮断式两类8、若已知超声波传感器垂直安装在被测介质底部，超声波在被测介质中的传播速度为1480m/s，测量时间间隔为200us，则物位高度为（）A．296mm B．148mmC．74mm D．条件不足，无法求出9、现有一个采用4位循环码码盘的光电式编码器，码盘的起始位置对应的编码是0011，终止位置对应的编码是0101，则该码盘转动的角度可能会是（）A．45° B.60° C.90° D.120°10、用N型材料SnO2制成的气敏电阻在空气中经加热处于稳定状态后，与氧气接触后（）A．电阻值变小 B．电阻值变大C ．电阻值不变D ．不确定二、简答题（本大题共5小题，每小题6分，共30分）1、什么是传感器？ 传感器的共性是什么？2、试推导差动变隙式电感传感器的灵敏度，并与单极式相比较。
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100mm应变式位移传感器.|零位法是指被测量与已知标准量在比较仪器中进行比较,让仪器指零机构达到平衡(指零),从而确定被测量等于已知标准量.该方法精度较高.|偏差法是指测量仪表用指针相对于表盘上刻度线位移,直接指出被测量的大小.该法测量精度一般不高.|微差法是零位法和偏差法的组合。
先将被测量与一个已知标准量,进行比较,不足部分再用偏差法测出.|传感器是最初与被测对象接触的环节,它将被测量转换成与被测量有确定对应关系的电量的机构.它是检测和控制中最关键的部分.|传感器静态特性的主要技术指标包括线性度,灵敏度,迟滞和重复性.传感器线性度是指实际输出-输入特性曲线与理论直线之间的最大偏差与输出满度值之比.|传感器灵敏度是指稳态标准条件下,输出变化量与输入变化量之比.线性传感器的灵敏度是个常数.显示仪表能够监测到被测量最小变化的能力称分辨力.|传感器迟滞是指传感器输入量增大行程期间和输入量减少行程期间,输入-输出曲线不重合程度.|传感器的重复性是指传感器输入量在同一方向(增大或减小)做全程内连续重复测量所得输出-输入特性曲线不一致程度.|传感器中的敏感元件是指直接感受被测量,并输出与被测量成确定关系的其它量的元件.||||电阻应变片基于金属材料的应变效应.导体受到力的作用时,产生机械变形,其阻值也发生变化.而电阻率变化叫压阻效应(半导体).热电阻:要求尽大且稳定的电阻温度系数,电阻率大.其材料有铂,铜,镍,铁.热电阻:电阻丝,引出线,骨架.热敏电阻自热效应(电流增大到一定数值明显).气敏电阻只有在初始稳定状态后(加热)方才可以检测,还原电阻下降.|电阻应变片有敏感栅,基片,覆盖层和引线等部分组成.其中敏感栅是应变片的核心部分.电阻应变片的主要技术数据有阻值,灵敏度和线栅尺寸.|应变片丝式敏感栅的材料是金属电阻丝.电阻应变片灵敏系数定义为应变片的电阻值的相对变化与试件主应力方向的应变之比.为确保应变片的性能，对此类材料的主要要求是：应变灵敏系数K0大,且为常数;电阻率ρ大;电阻温度系数α小.|应变片的灵敏系数K恒小于其敏感栅材料的灵敏系数K0的现象,称为应变片的横向效应.为使横向效应的影响减至忽略不计的程度,可以采用短接线应变片或箔式应变片.另应变片还存在相应的机械滞后,零漂及蠕变.应变效应，动态响应特性.|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法两大类。
应变片线路补偿法最常用的是电桥补偿法,它是将工作应变片和补偿应变片接到电桥的相邻桥臂,利用它们对电桥输出电压不受温度影响这一原理,而引起温度补偿作用.|通常采用差动半桥或差动全桥作为电阻应变片桥路.该电路不仅没有非线性误差,而且电桥灵敏度也比单臂应变电桥时高,同时还能起温度补偿作用,另抗共模能力增强.||利用电磁感应原理,将非电量的变化转换成线圈电感(或互感)变化的装置,叫电感式传该器.该传该器可分为自感式和互感式,互感式.|自感式有闭路变隙式和开路螺线管式.以上每种形式又可再分为单线圈式与差动式两种结构.自感传感器在更换连接电缆后应重新校正.差动自感灵敏度提高一倍,线性度得到改善,可减弱共模干扰.|差动变压器(不闭合)有两个次极绕组,同名端反向串联.实际差动变压器存在零点残余电压.(工艺上对称及好的材料,相位上采用相敏检波电路,非正弦波)采用补偿串联并联电阻.|块状金属导体置于变化着磁场中或在磁场中的作切割磁力线运动时,导体将产生呈涡旋状的感应电流,此电流叫电涡流.电涡流产生新的磁场,从而改变其等效阻抗.非接触测量,被测金属导体的表面不应小于激励线圈外径的两倍.投射式电涡流传感器测金属板厚度.|压磁效应:某些铁磁物质在外界力的作用下,引起磁导率的改变.非线性,外界磁场强,随力增大,其磁导减小,反之相反.|按工作原来的不同,电容式传感器可分为变间隙式,变面积式,和变介电常数式三种类型.第一种常用于测量微小位移(灵敏度高,非线性),第二种常用于测量角位移或较大的线位移(低,线性),第三种常用于测量物位(有特色,线性).传感器所获得的电容变化量,除与ΔC有关外,还有其他因素,在较高激励频率下使用它时，没改变激励频率或更换传输线时都须重新标定.|热电偶是用两种不同半导体或金属组成闭合电路而成.当两个结点处于不同温度时,回路中便产生热电动势.热电势的大小仅与导体材料的性质和接触点温度有关.热电势由接触电动势和温差电动势两部分组成.热电偶有两个热电极.测温时,置于被测温度场中的接点称热端(或工作端，测量端),置于恒定温度场中的接点称冷端(或参考端,自由端).温差电势是由于金属两端温度不同引起热扩散而形成的.温度高的一端为正极,温度低的一端为负极.温差电势一般比接触电势小得多热电偶按本身结构形式划分有:普通热电偶(测量气体等介质温度),铠装热电偶(良好的柔性,便于弯曲,抗振性好,强度高),薄膜热电偶(热容量小).由A,B导体组成的热电偶,当引入第三导体C时,只要中间导体的两端温度相同,则C导体的接入对回路总热电动势无影响,这就是中间导体定律.如果导体C分别与热电偶两个热电极A、B组成热电偶,且保持三个热电偶两端温度分别相同时,则热电偶A、B的热电势等于另外两个热电偶热电动势之差,称为标准电极定律.导体C通常用铂制作.热电偶的冷端处理方法有：00恒温,计算修正法,电桥补偿法,冷端延长法.电桥补偿法是当热电偶冷端温度变化时,对热电偶回路提供一个附加电动势,其大小与回路热电动势因冷端tN变化引起的变化相等,而方向相反,达到自动补偿的目的,从而保证热电回路输出不变.电桥补偿法是利用不平衡电桥的输出电压,自动地补偿热电偶因冷端温度tN变化而引起热电动势的变化.冷端延长法是将热电极(昂贵的热电极)用热电性能相近的导线(廉价的热电极)延长,将冷端引到低温,变化小的地点去.当用于延长的电极的热电特性与原来电极在低温区段的热电特性相同或相近时,就不会影响测量结果.当然,冷端延长法既不能使冷端温度恒00C,对热电偶回路内的热电势也不能起温度补偿.|当磁场中静止载流导体的电流方向与磁场不一致时,栽流导体的平行于电流和磁场方向上的两个面上产生电动势的现象称为霍尔效应.霍尔元件是N型半导体制成扁平长形状的磁敏元件.霍尔元件的灵敏度表示在单位激励电流和单位磁感应强度下,产霍尔电势生的大小.它与半导体材料的电荷密度和霍尔片的d成反比.不等位电势是指激励电流为额定电流时,霍尔元件所处位置又是B=0条件下,霍尔电极间的空载UH,主要是由于两个霍尔电极安装时不在同一电位面上而引起的.不等位电势与霍尔电势具有相同数量级.实用中需要对它进行补偿.若将霍尔元件视为一个四臂电阻桥,则不等位电势相当于电桥的初始不平衡输出电压,因而所有能够使电桥平衡的方法均可用于补偿不等位电势(若已知霍尔电极偏离方向,可采用机械修磨或化学腐蚀来减小,若不知,则要采用外接补偿线路进行补偿).霍尔元件是半导体材料制成的,因而其有关量和参数都随温度的变化而变化,使霍尔式传感器有温度误差.减少该误差的措施有：用恒流源供电,减少由于输入电阻随温度变化引起的误差;用激励电极并联分流电阻,减少由灵敏系数随温度变化引起的误差.也可选用温度系数小的材料(如砷化铟)或采取恒温措施.还可采取补偿,恒压源串电阻,恒流源并电阻.|石英晶体和压电陶瓷多晶体(还有高分子压电材料)具有正,逆压电效应,利用它们的正压电效应制成了电势型传感器.石英晶体的右旋直角坐标系统中,Z轴称光轴,该方向上没有压电效应；X轴称电轴,垂直于X轴晶面上的压电效应最显著;Y轴称机械轴,沿Y轴方向上的受力面上不产生电荷.沿石英晶片X轴加力,在力作用的两晶面,产生异性电荷,承纵向压电效应.石英晶体压电式传感器中主要用纵向压电效应.它的特点是晶面上产生的电荷密度与作用在晶面上压强呈正比,而与晶片厚度和面积无关.若沿石英晶体Y轴方向加压力,在受力的两个晶面上不出现电荷,电荷出现在沿X轴加压力的两个晶面上,只是电荷符号相反,称横向压电效应.压电元件是一个电压很大的信号源,它可以等效一个电荷源和一个电容并联的等效电路.测量中要求与其它配接的放大器具有高输入阻抗和低输出阻抗.压电陶瓷是一种人工制造的多晶压电材料,它是由无数细微的单晶组成,他们都有自发形成的极化方向.电荷放大器是一个电容负反馈,高放大倍数的运算放大器,其输出电压至于压电元件产生的电荷和反馈电容有关,而与配接的电缆分布电容无关.压电式传感器不能测量频率太低的被测量,更不能测量静态量.目前多用于加速度和动态的力或压力的测量.把两块栅距相等的光栅叠在一起,让他们的刻线之间有较小的夹角时,这时光栅上会出现若干条明暗相间带状条纹案,称为莫尔条纹.由于此中条纹方向几乎与刻线垂直,故又称为横向莫尔条纹.莫尔条纹是由于两块光栅的遮光与透光效应而形成的.指示光栅不动,主光栅向左向右平移运动时,查看莫尔条纹的移动方向,即可确定主光栅的运动方向.因计量光栅可以将位移进行放大，因而测量中可以将统计看不清的栅距改为统计清晰可见的莫尔条纹.光栅传感器中,光电接受元件的输出信号是正弦波.因而,可以在莫尔条纹内按正弦间距放置两个光电元件,它们的输出作为辨向信号是两个相位差是90º的正弦电压,用辨向电路识别哪个电压超前,即可自动识别主光栅的运动方向.将莫尔条纹一个周期对应的电信号给出若干个等间距的计数脉冲,称细分技术.将四个光电元件依次按B/4 间距放置,获得依次相位差为90º的四个正弦波信号,用电子线路鉴取四个信号的零电平,达到每个莫尔条纹周期内有四个等间距的计数脉冲,称四细分.这时光栅传感器的分辨率达1/4栅距.所谓光栅,从它的功能看,就是刻线间距很小的标尺或度盘.亮带逐渐过渡到暗带,形成了一系列明暗相间的条纹称为莫尔条纹.当主光栅,指示光栅之间发生横向相对位移时,莫尔条纹将发生垂直方向的移动,主光栅移动一个光栅常数W,莫尔条纹移动一个间距,于是就把一个微小移动量转变成一个较大移动量.光栅式传感器的光路通常有两种形式：投射光路和反射光路.为了能够辨向,在相距0.25的位置上设置两个光电器件1和2,光电器件1和2得到的正弦电信号相位互差90.所谓细分就是在莫尔条纹变化一周期时,不是输出一个脉冲,而是若干个脉冲,以减小脉冲当量提高分辨率.光电效应(光电管和光电倍增管)和光导效应(光敏电阻和光敏二极管和光敏晶体管)以及光生伏特效应(光电池).光电器件的基本特性有光照特性,光谱特性,伏安特性,频率特性,温度特性.传感器的构成方法有如下:基本型,电路参数型,多级变换型,参比补偿型,差动结构型,反馈型.传感器的型号获取方式:固定方式,补偿方式,差动方式,滤波方式,同步方式.提高传感器性能的若干技术途径:合理选择结构,材料与参数,采用线性化技术,采用差动对称结构,采用零位法、微差法与闭环技术,采用多信号测量法,集成化与智能化.能够自动校正因零位飘移、灵敏度飘移而引入的误差,称之为自校准.有以下方法:三步测量法,并可采用'斜率比动态校准法'.自校准环节包含传感器,能够实时自校准整个系统.(同样采用三步测量法)实时标定.传感器系统温度漂移的自补偿:分为两个步骤,一是温度信号的获得,二是零位温漂的补偿和灵敏度温度漂移的补偿.传感器的干扰:机械干扰,热干扰,电磁干扰,光干扰,湿度干扰,化学干扰,核辐射干扰.对于机械干扰,主要是采取减振措施来解决.对于热干扰,通常采取的方法有热屏蔽,恒温措施,对称平衡结构,温度补偿技术等.对于光干扰,可以对半导体元器件用光屏蔽来抑制.对于湿度干扰,可以采取防潮措施,如浸漆,环氧树脂或硅橡胶封灌等.对于尘埃干扰,可以采取将传感器密封起来,以及增加其它的防尘措施.对于化学干扰,一般采取的措施是密封和保持传感器的清洁.对于射线辐射干扰,主要是对射线进行防护,国家有专门的规范.对于电和磁的干扰,针对不同的电磁干扰类型采取不同相应措施.屏蔽技术,接地技术,浮置技术,对称电路,隔离技术,滤波等消除电磁干扰.消除和抑制干扰源,破坏干扰的耦合通道.测量不确定度恒为正值,在给定条件能确切给出.灵敏度S=dy/dx,分辨率线性度:绝对端基零基迟滞重复性零漂及温漂总精度绝对误差相对误差引用误差最大引用误差与精度等级拉依达准则格罗布斯准则马利克夫准则贝塞尔公式标准差电阻应变片轴向应变径向应变铂热电阻-200~0 0~850 铜热电阻-50~150热敏电阻其温度系数电涡流传感器压磁传感器电容变间隙灵敏度变面积灵敏度变介电常数灵敏度交流电桥电路:将电容传感器接入交流电桥作为电桥的一个臂(另一臂为固定电容)或两个相邻臂,另两个臂可以是电阻或电容或电感，也可以是变压器的两个二次线圈.其公式为:莫尔条纹两部测量法:两信号比值前比值后只要在三个信号量的测量期间内系统误差保持不变，则可消除对测量结果的影响。