传感器技术复习资料
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。
(完整word版)传感器(唐文彦)总复习
一．电阻式传感器基本原理:将被测的非电量转换成电阻值的变化,再经转换电路变成电量输出。
1.应变式传感器工作原理：金属的电阻应变效应:金属导体的电阻随着机械变形（伸长或缩短)的大小发生变化的现象称为金属的电阻应变效应。
特点：结构简单,性能稳定，灵敏度较高，适用于动态测量。
1)横向效应：将直的电阻丝绕成敏感栅之后，虽然长度相同，但应变状态不同，其灵敏系数降低了。
这种现象称横向效应。
为了减少横向效应产生的测量误差，一般多采用箔式应变片，其圆弧部分尺寸较栅丝尺寸大得多，电阻值较小，因而电阻变化量也就小得多。
2)机械滞后应变片安装在试件上以后，在一定温度下，其（ΔR/R）–ε的加载特性与卸载特性不重合，在同一机械应变值εg下，其对应的ΔR/R值（相对应的指示应变εi)不一致。
加载特性曲线与卸载特性曲线的最大差值Δεm称应变片的滞后。
机械滞后产生的原因：敏感栅、基底和粘合剂在承受机械应变后所留下的残余变形所造成的.3)零漂（P0）：粘贴在试件上的应变片，在温度保持恒定、不承受机械应变时,其电阻值随时间而变化的特性，称为应变片的零漂。
4)蠕变（θ）: 如果在一定温度下，使其承受恒定的机械应变,其电阻值随时间而变化的特性，称为应变片的蠕变.一般蠕变的方向与原应变量变化的方向相反。
5)最大工作电流：是指允许通过应变片而不影响其工作的最大电流值。
6）绝缘电阻：是指应变片的引线与被测试件之间的电阻值。
通常要求50MΩ～100MΩ以上.7）电阻式应变片的温度误差：当测量现场环境温度变化时，由于敏感栅温度系数及栅丝与试件膨胀系数之差异性而给测量带来的附加误差，称为应变片的温度误差。
对应变片温度误差产生的主要因素进行分析: 1。
电阻温度系数的影响; 2。
测试件材料和电阻丝材料的线膨胀系数影响.温度补偿方法：(1)线路补偿法（加温度补偿电阻）：利用电桥的和、差原理来达到温度补偿的目的.（2)自补偿法（选材）：主要是通过精心选配敏感栅材料与应变片结构参数来实现温度补偿.2。
传感器技术及应用复习资料
传感器技术及应用一、选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分)1、以下不属于我国电工仪表中常用的模拟仪表精度等级的是（）A 0.1B 0.2C 5D 22、（）又可分为累进性的、周期性的和按复杂规律变化的几种类型。
A 系统误差B 变值系统误差C 恒值系统误差D 随机误差3、改变电感传感器的引线电缆后，（）A不必对整个仪器重新标定B 必须对整个仪器重新调零C 必须对整个仪器重新标定D不必对整个仪器重新调零4、在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中（）。
A、电容和电感均为变量B、电容是变量，电感保持不变C、电感是变量，电容保持不变D、电容和电感均保持不变5、在两片间隙为1mm的两块平行极板的间隙中插入( )，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、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7、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8、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9、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10、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（）测量方法。
A、微差式B、零位式C、偏差式D、零点式11、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 dBD、50dB12、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D、抗红外辐射13、将超声波（机械振动波）转换成电信号是利用压电材料的（）。
A、应变效应B、电涡流效应C、压电效应D、逆压电效应14、应变片绝缘电阻是指已粘贴的（）应变片的之间的电阻值。
传感器期末复习资料
传感器期末复习资料《传感器与检测技术复习资料》⼀、选择题1、随着⼈们对各项产品技术含量的要求的不断提⾼，传感器也朝向智能化⽅⾯发展，其中，典型的传感器智能化结构模式是（ B ）。
A. 传感器＋通信技术B. 传感器＋微处理器C. 传感器＋多媒体技术D. 传感器＋计算机2、传感器的主要功能是（A ）。
A. 检测和转换B. 滤波和放⼤C. 调制和解调D. 传输和显⽰3、测量者在处理误差时，下列哪⼀种做法是⽆法实现的（ A ）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、传感器的下列指标全部属于静态特性的是（ C ）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5、电阻应变⽚配⽤的测量电路中，为了克服分布电容的影响，多采⽤( C )。
A．直流平衡电桥 B．直流不平衡电桥C．交流平衡电桥 D．交流不平衡电桥6、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（ C ）。
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7、差动螺线管式电感传感器配⽤的测量电路有( C )。
A．直流电桥 B．变压器式交流电桥C．差动相敏检波电路 D．运算放⼤电路8、下列说法正确的是（ D ）。
A. 差动整流电路可以消除零点残余电压，但不能判断衔铁的位置。
B. 差动整流电路可以判断衔铁的位置，但不能判断运动的⽅向。
C. 相敏检波电路可以判断位移的⼤⼩，但不能判断位移的⽅向。
D. 相敏检波电路可以判断位移的⼤⼩，也可以判断位移的⽅向。
9、下列不属于电容式传感器测量电路的是（ D ）A．调频测量电路 B．运算放⼤器电路C．脉冲宽度调制电路 D．相敏检波电路10、测量范围⼤的电容式位移传感器的类型为（ D ）A．变极板⾯积型 B．变极距型C．变介质型 D．容栅型11、⽯英晶体在沿机械轴y⽅向的⼒作⽤下会（ B ）A．产⽣纵向压电效应 B. 产⽣横向压电效应C．不产⽣压电效应 D. 产⽣逆向压电效应12、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 ）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13、磁电式传感器测量电路中引⼊积分电路是为了测量（ A ）A．位移B．速度C．加速度 D．光强14、磁电式传感器测量电路中引⼊微分电路是为了测量（ C ）A．位移B．速度C．加速度 D．磁场强度15、⼯业上应⽤⾦属热电阻传感器进⾏温度测量时，为了消除或减少引线电阻的影响，通常采⽤（ C ）。
传感器应用技术复习要点整理
1、是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，转换元件，转换电量。
测谎仪→湿敏电阻3、表示传感器在被测量处于稳定状态时的输出-输入关系线性度，迟滞，重复性，灵敏度，分辨力和阀值，稳定性，漂移4、是指传感器测量动态信号时，输出输入关系动态特性常用阶跃响应和频率响应来描述动态特性衡量指标：电阻应变效应：导体或半导体材料在外力作用下产生机械形变时，它的电阻值也相应的发生变化，这一物理现象称为电阻应变效应。
6、灵敏度：传感器的灵敏度就是校准曲线的斜率7、分辨力：是指传感器能检测到最小的输入增量。
⑧、分辨力和阀值二者的区别：a：分辨力说明了传感器可测出的最小可测出的输入变量。
b：阀值则说明了传感器的可测出的最小输入量9、稳定性：有短期稳定性和长期稳定性之分。
10、使电桥测量前满足平衡条件：输出电压E0=0→R1R3=R2R411、单臂电桥：12、差动半桥：13、差动全桥：14、热敏电阻按其温度特性通常分为两大类：a：负温度系数热敏电阻NTC临界温度型→CTRb：正温度系数热敏电阻PTC15、在实际应用中我们可以利用的变化来进行某些物理量的测量。
电容式传感器可以分为以下3类：a：改变极板面积的b：改变极板距离的c：改变介电常数的17、常见的电路有：普通交流电桥，紧耦合电感臂电桥，变压器电桥，双T电桥电路，运算放大器测量电路，差动脉冲调制电路，调频电路。
电感式传感器的优缺点：优点：结构简单，输出功率大，输出阻抗小，抗干扰能力强，对环境要求不高，分辨力较高缺点：频率响应低，不宜快速测量19、电感式传感器是利用线圈自感或互感变化进行测量。
20、由于在使用时两个结构尺寸和参数完全相同的次级绕组采用以差动方式输出，所以又把这种传感器称为差动变压器式电感传感器，通常简称为。
21、电磁感应定律：22、自感L：S0→面积与自感成正比23、电涡流效应：根据法拉第电磁感应定律，块状金属导体置于变化的磁场中，或作切割磁力线运动时，导体内将产生呈旋涡状的感应电流，此电流叫电涡流，以上现象称为电涡流效应。
传感器技术与应用复习题
传感器技术与应用复习题传感器技术与应用复习题随着科技的不断进步，传感器技术在各个领域得到了广泛的应用。
传感器是一种能够感知和测量环境中各种物理量的设备，它可以将物理量转化为电信号，并通过电信号传输给控制系统，从而实现对环境的监测和控制。
本文将通过一些复习题来回顾传感器技术的基本原理和应用。
1. 什么是传感器？传感器是一种能够感知和测量环境中各种物理量的设备。
它可以将物理量转化为电信号，并通过电信号传输给控制系统，从而实现对环境的监测和控制。
2. 传感器的工作原理是什么？传感器的工作原理一般基于某种物理效应的变化来实现。
例如，温度传感器基于温度对电阻或电压的影响，光敏传感器基于光照对电流或电压的影响，压力传感器基于压力对电阻或电容的影响等。
3. 传感器的分类有哪些？传感器可以按照测量的物理量进行分类，如温度传感器、压力传感器、光敏传感器等；也可以按照工作原理进行分类，如电阻型传感器、电容型传感器、电感型传感器等。
4. 传感器的应用领域有哪些？传感器技术在各个领域都有广泛的应用。
例如，温度传感器在工业生产中用于控制温度，压力传感器用于测量液体或气体的压力，光敏传感器用于光照强度的测量等。
5. 传感器的优缺点是什么？传感器的优点是可以实时感知环境中的物理量，并将其转化为电信号进行处理。
传感器还具有高精度、高可靠性和长寿命等特点。
然而，传感器也存在一些缺点，如价格较高、对环境要求较高、易受干扰等。
6. 传感器的发展趋势是什么？随着科技的不断进步，传感器技术也在不断发展。
未来的传感器将更加智能化、微型化和多功能化。
例如，智能传感器可以实现自动识别和自适应控制，微型传感器可以实现更小尺寸和更低功耗，多功能传感器可以实现多种物理量的测量和监测。
通过以上复习题，我们对传感器技术的基本原理和应用有了更深入的了解。
传感器技术的发展将为各个领域的科技创新和进步提供更多可能性，带来更多便利和效益。
期待未来传感器技术的发展能够为我们的生活和工作带来更多的改变和进步。
(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 ；
传感器复习
一．简单题1. 什么是传感器，它由哪几部分组成？2. 内部传感器与外部传感器的作用有何区别？3.什么是物性型传感器？什么是结构型传感器？试举例说明。
4.有源型传感器和无源型传感器有何木同？试举例说明。
5.按传感器输出信号的性质可将传感器分为哪几类？6.何谓传感器的静特性和动特性？分别有哪些指标？7.测量范围与量程的区别是什么？8.一般情况下，如何表示传感器的重复性和稳定性？9.什么是传感器的过载能力？10.什么是传感器的灵敏度，如何计算？11.什么是传感器的线性度，如何计算？12.何谓传感器的定度与校准？13.简要说明传感器与检测技术的发展方向？14.参量型位移传感器与发电型位移传感器的有何区别，试举例说明。
15.简要阐述电阻应变式位移传感器的工作原理。
16.简述容栅式电容位移传感器的工作原理及其优点。
17.选用位移传感器应注意哪些问题？18.简要说明差动变压器式位移传感器在零点附近测量时存在的问题。
19.什么是涡流效应？简述高频反射涡流传感器的工作原理。
20.长光栅式位移传感器的工作原理。
21.感应同步器的结构与工作原理。
22.激光式位移传感器由哪些部分构，简述其特点及应用场合。
23.简述电阻应变式测力传感器的工作原理。
24.什么是应变效应？什么是压阻效应25.什么是正压电效应和逆压电效应？利用压电效应课制成哪几种传感器？26.压电式力传感器的工作原理是什么？压电式力传感器与电压放大器配套使用应注意什么问题？27.什么是压磁效应？简述压磁式力传感器的结构及工作特点。
28.简述压磁式扭矩仪的结构及工作特点。
29.简单说明霍尔式压力传感器的工作原理。
与涡流式压力传感器相比，它有何特点。
30.感应式测速发电机的工作原理。
31.变磁通感应式转速传感器中的开磁路与闭磁路各有何优缺点？32.33.简述视觉传感器在机电一体化系统中有哪些作用？34.视觉传感器由哪几部分组成，简述其各组成部分的功能。
35.简单说明光电式摄像机的工作原理。
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《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n1与包层折射率n2 的关系为（ B ）
（A）n1< n2 （B）n1> n2 （C）n1=n2 （D）n1n2
7、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d31，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
R S其中为材料的电阻率。
当受到一个沿着长度的纵向应力时，由于几何形状及内部结构发生变化，引起电阻值的变化。
由K的表达式可知，材料的灵敏系数由两个因素决定：一是（1+2 ）它由材料的几何
尺寸的变化引起；
E另一个是，由材料受力后电阻率发生变化引起。
材料为金属，K在1.5~2之间。
材
料为半导体，
K可高达100以上。
2、简述相位调制型光纤传感器工作原理。
答：光纤受物理量作用时，这三个参数就会发生不同程度的变化，引起光相移。
一般来说，纤芯直径引起的光相位变化可以忽略。
而在一段长为L的单模光纤（纤芯折射率为n1）中，波长为λ的输出光相对输入端来说，其相位角Φ为
当光纤受到物理量作用时，相位角变化为
ΔL——光纤长度的变化量
Δn1——光纤纤芯折射率的变化量
εL ——光纤轴向应变（εL=ΔL/L） dR/R(12E)k12EdR/R k。