最新传感器与检测技术复习总结
传感器与检测技术总结

传感器与检测技术 第一章 概 述一、 传感器的作用是:传感器是各种信息的感知、采集、转换、传输和处理的功能器件,具有不可替代的重要作用。
二、 传感器的定义: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。
三、 传感器的组成:被测量---敏感元件---转换元件----基本转换电路----电量输出四、 传感器的分类:按被测量对象分类(内部系统状态的内部信息传感器{位置、速度、力、力矩、温度、导演变化}、外部环境状态的外部信息传感器{接触式[触觉、滑动觉、压觉]、非接触式[视觉、超声测距、激光测距);按工作机理分类(结构型{电容式、电感式}、物性型{霍尔式、压电式});按是否有能量转换分类(能量控制型[有源型]、能量转换型[无源型]);按输出信号的性质分类(开关型[二值型]{接触型[微动、行程、接触开关]、非接触式[光电、接近开关]}、模拟型{电阻型[电位器、电阻应变片],电压、电流型[热电偶、光电电池],电感、电容型[电感、电容式位置传感器]}、数字型{计数型[脉冲或方波信号+计数器]、代码型[回转编码器、磁尺]})。
五、 传感器的特性主要是指输出与输入之间的关系。
当输入量为常量,或变化极慢时,称为静态特性;输出量对于随时间变化的输入量的响应特性,这一关系称为动态特性,这一特性取决于传感器本身及输入信号的形式。
可以分为接触式环节(以刚性接触形式传递信息)、模拟环节(多数是非刚性传递信息)、数字环节。
动态测量输入信号的形式通常采用正弦周期(在频域内)信号和阶跃信号(在时域内)。
六、 传感器的静态特性:线性度(以一定的拟合直线作基准与校准曲线比较%100max⨯∆=Y L L δ)、迟滞、重复性、灵敏度(K 0=△Y/△X=输出变化量/输入变化量=k 1k 2···k n )和灵敏度误差(r s =△K 0/K 0×100%、稳定性、静态测量不确定性、其他性能参数:温度稳定性、抗干扰稳定性。
最新传感器与检测技术笔记2202详细版本

传感器与检测技术笔记2202详细版本传感器与检测技术2202第一章:概述传感器的定义:传感器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或装置。
第一节:机电一体化常用传感器一传感器的组成 1敏感元件:一直感受被测物力量并以确定关系输出另一物理量元件2转换元件:将敏感元件输出的非电量转换成电路参数3基本转换电路:将电信号转换成便于输出,处理的电量传感器的组成原理 ------敏感元件---转换元件---基本转换电路----电量二传感器的分类1按被测量对象分类①内部信息传感器:主要检测系统内部的位置,速度,力,力矩,温度以及异常变化②外部信息传感器:主要检测系统外部环境,它与人体五种器官相对应的接触式和非接触式2按工作机理分类①物性型传感器:利用某种物质的某种性质随被测参数的变换而变化的激励制成的如光电式传感器,压电式传感器等②结构型传感器:利用物理学中厂的定律和运动定律等构成的,其被测参数变化引起传感器的结构变换,从而使输出电量变化,电感式传感器,电容式传感器,关山是传感器都是这种类型。
3按照被测物理量分类表明了传感器的用途,便于使用者选择。
4 按照工作机理5按照传感器能量源分类①无源型(能量转换型):不需要外加电源,而是将被测相关两转换成电量输出如压电式磁电感应式,电热式,光电式等传感器②有源型(能量控制型):需要外加电源这类传感器有电阻式,电容式,电感式,霍尔式等,电阻式有光敏电阻,热敏电阻,湿敏电阻等形式6 按照输出信号的性质分类①开关型(二值型):接触型(微动开关,行程开关,接触开关)非接触型(光电开关,接触开关)模拟型:电阻型(电位器,电阻应变片)电压电流型(热电偶,光电电池)传感器电感,电容型(电感,电容式位置传感器)数字型:计数型代码型三传感器的特性及主要性能指标传感器的特性主要是指输出与输入之间的关系,有静态特性和动态特性1.静态特性:当传感器的输入量为常数或随时间作缓慢变化时,传感器的输出与输入之间的关系2.动态特性:传感器的输出量对于随时间变化的输入量的响应特性3.传感器的性能指标(P5牢记)传感器的性能要求①高精度,低成本②高灵敏度③工作可靠④稳定性好⑤抗干扰能力强⑥动态特性好⑦结构简单,小巧第二节传感检测技术的地位和作用第三节重点:传感器及检测系统基本特性的评价值白哦与选择则原则一、测量范围及量程①测量范围:传感器在允许误差限内,其被测量值的范围②量程:传感器在测量范围内的最高值与最低值之差③过载能力:在不导致引起传感器规定性能直白哦永久改变的条件下传感器允许超过其测量范围的能力④过载能力通常用超值除以量程二灵敏度①灵敏度:传感器的输出量的变化量与引起变化的输入量的变化量之比②总灵敏度:k=k1*k2.....kn③灵敏度误差:④灵敏度表示传感器或者传感器检测系统对被测物理量变化的反应能力。
传感器与检测技术复习总结Word版

l.检测系统由哪几部分组成? 说明各部分的作用。
答:一个完整的检测系统或检测装置通常是由传感器、测量电路和显示记录装置等几部分组成,分别完成信息获取、转换、显示和处理等功能。
当然其中还包括电源和传输通道等不可缺少的部分。
传感器与检测技术是研究自动检测系统中的信息提取,信息转换和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 .什么是传感器?它由哪几个部分组成?分别起到什么作用?解:传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置,能完成检测任务;传感器由敏感元件,转换元件,转换电路组成。
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。
3 .简述正、逆压电效应。
解:某些电介质在沿一定的方向受到外力的作用变形时,由于内部极化现象同时在两个表面上产生符号相反的电荷,当外力去掉后,恢复到不带电的状态;而当作用力方向改变时,电荷的极性随着改变。
晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。
这种现象称为正压电效应。
反之,如对晶体施加一定变电场,晶体本身将产生机械变形,外电场撤离,变形也随之消失,称为逆压电效应。
4.简述电压放大器和电荷放大器的优缺点。
解:电压放大器的应用具有一定的应用限制,压电式传感器在与电压放大器配合使用时,连接电缆不能太长。
优点:微型电压放大电路可以和传感器做成一体,这样这一问题就可以得到克服,使它具有广泛的应用前景。
缺点:电缆长,电缆电容 C c 就大,电缆电容增大必然使传感器的电压灵敏度降低。
电荷放大器的优点:输出电压 U o 与电缆电容 C c 无关,且与 Q 成正比,这是电荷放大器的最大特点。
但电荷放大器的缺点:价格比电压放大器高,电路较复杂,调整也较困难。
要注意的是,在实际应用中,电压放大器和电荷放大器都应加过载放大保护电路,否则在传感器过载时,会产生过高的输出电压。
传感器与检测技术ss (知识点总结)

第一章概述1:传感器是能感受规定的被检测量并按照一定规律转换成可输出信号的器件或装置。
一、传感器的组成2:传感器一般由敏感元件,转换元件及基本转换电路三部分组成。
①敏感元件是直接感受被测物理量,并以确定关系输出另一物理量的元件(如弹性敏感元件将力,力矩转换为位移或应变输出)。
②转换元件是将敏感元件输出的非电量转换成电路参数(电阻,电感,电容)及电流或电压等电信号。
③基本转换电路是将该电信号转换成便于传输,处理的电量。
三、传感器的特性及主要性能指标1、传感器的特性主要是指输出与输入之间的关系,有静态特性和动态特性。
2、传感器的静态特性是当传感器的输入量为常量或随时间作缓慢变化时,传感器的输出与输入之间的关系,叫静态特性,简称静特性。
表征传感器静态特性的指标有线性度,敏感度,重复性等。
3、传感器的动态特性是指传感器的输出量对于随时间变化的输入量的响应特性称为动态特性,简称动特性。
传感器的动态特性取决于传感器的本身及输入信号的形式。
传感器按其传递,转换信息的形式可分为①接触式环节;②模拟环节;③数字环节。
评定其动态特性:正弦周期信号、阶跃信号。
4、传感器的主要性能要求是:1)高精度、低成本。
2)高灵敏度。
3)工作可靠。
4)稳定性好,应长期工作稳定,抗腐蚀性好;5)抗干扰能力强;6)动态性能良好。
7)结构简单、小巧,使用维护方便等;四、传感检测技术的地位和作用1、地位:传感检测技术是一种随着现代科学技术的发展而迅猛发展的技术,是机电一体化系统不可缺少的关键技术之一。
2、作用:能够进行信息获取、信息转换、信息传递及信息处理等功能。
应用:计算机集成制造系统(CIMS)、柔性制造系统(FMS)、加工中心(MC)、计算机辅助制造系统(CAM)。
五、基本特性的评价1、测量范围:是指传感器在允许误差限内,其被测量值的范围;量程:则是指传感器在测量范围内上限值和下限值之差。
2、过载能力:一般情况下,在不引起传感器的规定性能指标永久改变条件下,传感器允许超过其测量范围的能力。
最新电大《传感器与检测技术》期末复习考试知识点复习考点归纳总结

【最新】电大《传感器与检测技术》期末复习考试考点归纳总结1.传感器的定义;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是感知各种化学和物理的非电量并按照一定规律将其转换为可用电信号输出的装置或器件。
感应器组成— 敏感元件 传感元件 信号调节与转换电路 传感器一般按测定量和转换原理两种方法来进行分类2.变送器:当传感器的输出为标准信号DC 4-20mA 时, 则称作变送器。
3线性度(非线性误差):输出-输入校准曲线与某一选定拟合直线不吻合的程度 。
4迟滞:迟滞表示传感器在正 、反 行程期间,输出-输入曲线不重合的程度。
5重复性:重复性表示传感器在同一工作条件下,被测输入量按同一方向作全程连续多次重复测量时,所得输出值(或校准曲线)的一致程度。
6精度:精度是反映系统误差和随机误差的综合误差指标。
一般用重复性、线性度、迟滞三项的方和根或简单代数和表示。
7灵敏度:灵敏度是传感器输出量增量与输入量增量之比。
8阈值:一个传感器的输入从零开始缓慢地增加时,只有在达到某一最小值后才测得出输出变化,这个最小值就称为传感器的阈值。
9分辨率(力):是指当一个传感器的输入从非零的任意值缓慢地增加时,只有在超过某一输入增量后输出才显示有变化, 这个输入增量称为传感器的分辨力。
有时用该值相对满量程输入值之百分比表示,则称为分辨率。
10时漂:时间漂移通常是指传感器零位随时间变化而变化的现象。
11零点温漂:通常是指传感器零位随温度变化而变化的现象 12灵敏度温漂:是指传感器灵敏度随温度变化而变化的现象。
传感器产生漂移的原因有两个方面:一是传感器自身结构参数;二是周围环境(如温度、湿度等)。
最常见的漂移是温度漂移,即周围环境温度变化而引起输出量的变化,温度漂移主要表现为温度零点漂移和温度灵敏度漂移。
13最小二乘法原理的核心思想是:校准数据与拟合直线上相应值之间的残差平方和最小。
可简述为“估计应满足残差(剩余)平方和为最小”14通常在阶跃函数作用下测定传感器动态性能的时域指标。
(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 ;
《传感器与检测技术》知识点总结

《传感器与检测技术》(传感器部分)知识点总结第一章 概述1.传感器的定义与组成(1)定义:能感受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。
(2)共性:利用物理定律或物质的物理、化学、生物等特性,将非电量转换成电量。
(3)功能:检测和转换。
(4)组成:5.开展基础理论研究寻找新原理6.传感器的集成化第二章 传感器的基本特性1.线性度(传感器的静态特性之一)(1)定义:传感器的输入、输出间成线性关系的程度。
(2)非线性特性的线性化处理:Y FSy Y FSy Y FSyo(a )切线或割线X mxo(b )过零旋转X mxo(c )端点平移X mx(3)非线性误差:γL = ± Δ L ma xY FS式中,γL ——非线性误差(线性度);ΔL m a x ——输出平均值与拟合直线间的最大偏差绝对 值;Y F S ——满量程输出。
2.灵敏度(传感器的静态特性之二)传感器在稳态信号作用下输出量变化对输入量变化的比值。
0 S n = y x xS n = dy dx (a) 线性测量系统(b) 非线性测量系统 0S n y = f x ) dy dx = C x 0 S n y = f ( )dy x 0 S n y = f (x ) dy dx(c) 灵敏度为常数(d) 灵敏度随输入增加而增加 (e) 灵敏度随输入增加而减小3.分辨率/分辨力(传感器的静态特性之三)分辨率是指传感器能够感知或检测到的最小输入信号增量。
分辨率可以用增量的绝对值 或增量与满量程的百分比来表示。
4.迟滞/回程误差(传感器的静态特性之四)(1)定义:在相同测量条件下,对应于同一大小的输入信号,传感器正、反行程的输出信 号大小不相等的现象。
开发新材料 采用新工艺 探索新功能具有同样功能的传感器集成化,即将同一类型的单个传感元件用集成工艺在同一平面上 排列起来,形成一维的线性传感器,从而使一个点的测量变成对一个面和空间的测量。
传感器与检测技术课后总结

传感器与检测技术课后总结学完传感器与检测技术这门课,那可真是像经历了一场奇妙的冒险呢!这门课刚一开始的时候,我就感觉像是被丢进了一个充满各种新奇小玩意儿的魔法世界。
传感器这个东西呀,真的超级有趣。
它就像是一个个小小的侦探,在我们周围的世界里默默搜集着各种各样的信息。
比如说温度传感器吧,它就像是一个对温度超级敏感的小精灵,不管温度是高了还是低了,它都能准确地察觉到,然后把这个消息传递出去。
就像我们人一样,如果觉得冷了或者热了,就会有反应,温度传感器就是这样给周围的设备或者系统传达温度的“冷热感受”呢。
在课堂上,我们了解到传感器有好多不同的类型。
有压力传感器,这个就像是一个压力的小管家。
当有压力作用在它身上的时候,它就会像个小喇叭一样,告诉大家压力的大小。
想象一下,就像我们在给气球打气的时候,如果气球里有个压力传感器,它就能时刻告诉我们气球里面的压力情况,防止气球被打爆。
还有光电传感器,这个可就像是一个对光有着独特感知能力的小眼睛。
光线亮了或者暗了,它都能第一时间知道,然后做出相应的反应。
这就好比我们的眼睛在不同的光线环境下会自动调节一样,光电传感器也能根据光线的变化在各种设备中起到重要的作用呢。
检测技术这部分也特别有意思。
它就像是给传感器这个小侦探配上了一套超级厉害的分析工具。
通过检测技术,我们能够把传感器搜集到的那些杂乱无章的信息整理得井井有条。
比如说,当我们用传感器去检测一个物体的某项特性的时候,检测技术就能准确地告诉我们这个特性到底是多少,是不是在正常的范围内。
这就像我们去医院做体检一样,各种检测仪器就是传感器,而医生根据这些仪器检测出来的数据进行分析判断的过程就像是检测技术在发挥作用。
这门课让我深刻地认识到,传感器与检测技术在我们的生活中无处不在。
从我们每天使用的手机,它里面就有很多传感器来检测我们的操作,像重力传感器能知道我们手机是竖着拿还是横着拿,然后自动调整屏幕的方向;到汽车里面,各种各样的传感器保障着汽车的安全行驶,像速度传感器能时刻告诉我们汽车行驶的速度,还有一些传感器能够检测到周围车辆的距离,防止发生碰撞。
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传感器与检测技术复习总结l.检测系统由哪几部分组成? 说明各部分的作用。
答:一个完整的检测系统或检测装置通常是由传感器、测量电路和显示记录装置等几部分组成,分别完成信息获取、转换、显示和处理等功能。
当然其中还包括电源和传输通道等不可缺少的部分。
传感器与检测技术是研究自动检测系统中的信息提取,信息转换和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 .什么是传感器?它由哪几个部分组成?分别起到什么作用?解:传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置,能完成检测任务;传感器由敏感元件,转换元件,转换电路组成。
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。
3 .简述正、逆压电效应。
解:某些电介质在沿一定的方向受到外力的作用变形时,由于内部极化现象同时在两个表面上产生符号相反的电荷,当外力去掉后,恢复到不带电的状态;而当作用力方向改变时,电荷的极性随着改变。
晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。
这种现象称为正压电效应。
反之,如对晶体施加一定变电场,晶体本身将产生机械变形,外电场撤离,变形也随之消失,称为逆压电效应。
4.简述电压放大器和电荷放大器的优缺点。
解:电压放大器的应用具有一定的应用限制,压电式传感器在与电压放大器配合使用时,连接电缆不能太长。
优点:微型电压放大电路可以和传感器做成一体,这样这一问题就可以得到克服,使它具有广泛的应用前景。
缺点:电缆长,电缆电容 C c 就大,电缆电容增大必然使传感器的电压灵敏度降低。
电荷放大器的优点:输出电压 U o 与电缆电容 C c 无关,且与 Q 成正比,这是电荷放大器的最大特点。
但电荷放大器的缺点:价格比电压放大器高,电路较复杂,调整也较困难。
要注意的是,在实际应用中,电压放大器和电荷放大器都应加过载放大保护电路,否则在传感器过载时,会产生过高的输出电压。
6.为什么说压电式传感器只适用于动态测量而不能用于静态测量?答:因为压电式传感器是将被测量转换成压电晶体的电荷量,可等效成一定的电容,如被测量为静态时,很难将电荷转换成一定的电压信号输出,故只能用于动态测量。
7.压电式传感器测量电路的作用是什么?其核心是解决什么问题?答:压电式传感器测量电路的作用是将压电晶体产生的电荷转换为电压信号输出,其核心是要解决微弱信号的转换与放大,得到足够强的输出信号。
8.说明霍尔效应的原理?解: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,载流导体上垂直于电流和磁场方向上的两个面之间产生电动势,这种现象称霍尔效应。
9 .磁电式传感器与电感式传感器有何不同?解:磁电式传感器是通过磁电作用将被测量(如振动、位移、转速等)转换成电信号的一种传感器。
磁电感应式传感器也称为电动式传感器或感应式传感器。
磁电感应式传感器是利用导体和磁场发生相对运动产生电动式的,它不需要辅助电源就能把被测对象的机械量转换成易于测量的电信号,是有源传感器。
电感式传感器是利用电磁感应原理将被测非电量如位移、压力、流量、、重量、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的装置,是无源传感器。
10 .霍尔元件在一定电流的控制下,其霍尔电势与哪些因素有关?解:根据下面这个公式U=KIBf(L/B)可以得到霍尔电势还与磁感应强度 B, K H 为霍尔片的灵敏度 , 霍尔元件的长L 和宽度 b 有关。
11.什么是热电势、接触电势和温差电势?解:两种不同的金属 A 和 B 构成的闭合回路,如果将它们的两个接点中的一个进行加热,使其温度为 T ,而另一点置于室温 T 0 中,则在回路中会产生的电势就叫做热电势。
由于两种不同导体的自由电子密度不同而在接触处形成的电动势叫做接触电势。
温差电势是同一导体的两端因其温度不同而产生的一种热电势。
12 .说明热电偶测温的原理及热电偶的基本定律。
解:热电偶是一种将温度变化转换为电量变化的装置,它利用传感元件的电参数随温度变化的特征来达到测量的目的。
通常将被测温度转换为敏感元件的电阻、磁导或电势等的变化,通过适当的测量电路,就可由电压电流这些电参数的变化来表达所测温度的变化13.什么是金属导体的热电效应?试说明热电偶的测温原理。
答:热电效应就是两种不同的导体或半导体A和B组成一个回路,其两端相互连接时,只要两结点处的温度不同,回路中就会产生一个电动势,该电动势的方向和大小与导体的材料及两接点的温度有关。
热电偶测温就是利用这种热电效应进行的,将热电偶的热端插入被测物,冷端接进仪表,就能测量温度。
14.试分析金属导体产生接触电动势和温差电动势的原因。
答:当A和B两种不同材料的导体接触时,由于两者内部单位体积的自由电子数目不同(即电子密度不同),因此,电子在两个方向上扩散的速率就不一样。
现假设导体A的自由电子密度大于导体B的自由电子密度,则导体A扩散到导体B的电子数要比导体B扩散到导体A的电子数大。
所以导体A失去电子带正电荷,导体B得到电子带负电荷,于是,在A、B两导体的接触界面上便形成一个由A到B的电场。
该电场的方向与扩散进行的方向相反,它将引起反方向的电子转移,阻碍扩散作用的继续进行。
当扩散作用与阻碍扩散作用相等时,即自导体A扩散到导体B的自由电子数与在电场作用下自导体B到导体A的自由电子数相等时,便处于一种动态平衡状态。
在这种状态下,A与B两导体的接触处就产生了电位差,称为接触电动势。
对于导体A或B,将其两端分别置于不同的温度场t、t0中(t> t0)。
在导体内部,热端的自由电子具有较大的动能,向冷端移动,从而使热端失去电子带正电荷,冷端得到电子带负电荷。
这样,导体两端便产生了一个由热端指向冷端的静电场。
该电场阻止电子从热端继续跑到冷端并使电子反方向移动,最后也达到了动态平衡状态。
这样,导体两端便产生了电位差,我们将该电位差称为温差电动势。
15 .试比较热电阻与热敏电阻的异同。
解:热电阻将温度转换为电阻值大小的热电式传感器 , 热电阻传感器是利用导体的电阻值随温度变化而变化的原理进行测温的。
热电阻传感器的测量精度高;有较大的测量范围,它可测量- 200 ~ 5 00 ℃的温度;易于使用在自动测量和远距离测量中。
热电阻由电阻体、保护套和接线盒等部件组成。
其结构形式可根据实际使用制作成各种形状。
热敏电阻是由一些金属氧化物,如钴、锰、镍等的氧化物,采用不同比例的配方,经高温烧结而成,然后采用不同的封装形式制成珠状、片状、杆状、垫圈状等各种形状。
热敏电阻具有以下优点:①电阻温度系数大,灵敏度高;②结构简单;③电阻率高,热惯性小;但它阻值与温度变化呈非线性,且稳定性和互换性较差。
热敏电阻分为直热式和旁热式,旁热式热敏电阻除半导体外还有金属丝绕制的加热器,两者紧紧耦合在一起,互相绝缘,密封于高真空的玻璃壳内。
直热式热敏电阻多由金属氧化物粉料按一定的比例挤压成形,也有用小珠成型工艺、印刷工艺等制成的珠状、薄膜、厚膜、线状、塑料薄膜,经达1273K--1773K高温烧结而成,其引出极一般为银电极。
16 .什么是光电效应,依其表现形式如何分类,并予以解释。
解:光电效应首先把被测量的变化转换成光信号的变化,然后通过光电转换元件变换成电信号 , 光电效应分为外光电效应和内光电效应两大类:a) 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 ;b) 受光照的物体导电率 1/R发生变化,或产生光生电动势的效应叫内光电效应。
17.光电效应有哪几种?与之对应的光电元件各有哪些?答:光电效应有外光电效应、内光电效应和光生伏特效应三种。
基于外光电效应的光电元件有光电管、光电倍增管等;基于内光电效应的光电元件有光敏电阻、光敏晶体管等;基于光生伏特效应的光电元件有光电池等。
18.什么是光电元件的光谱特性?答:光电元件的光谱特性是指入射光照度一定时,光电元件的相对灵敏度随光波波长的变化而变化,一种光电元件只对一定波长范围的人射光敏感,这就是光电元件的光谱特性。
19. 光电传感器由哪些部分组成?答:光电传感器通常由光源、光学通路和光电元件三部分组成20.什么是粗大误差?如何判断测量系统中含有粗大误差?解:明显偏离测量结果的误差称为粗大误差,又称疏忽误差。
这类误差是由于测量者疏忽大意或环境条件的突然变化而引起的。
对于粗大误差,首先应设法判断是否存在,然后将其剔除。
21.采用阻值为120Ω灵敏度系数K=2.0的金属电阻应变片和阻值为120Ω的固定电阻组成电桥,供桥电压为4V,并假定负载电阻无穷大。
当应变片上的应变分别为1和1 000时,试求单臂、双臂和全桥工作时的输出电压,并比较三种情况下的灵敏度。
解:单臂时«Skip Record If...»,所以应变为1时«Skip Record If...»/V,应变为1000时应为«Skip Record If...»/V;双臂时«Skip Record If...»,所以应变为1时«Skip Record If...»/V,应变为1000时应为«Skip Record If...»/V;全桥时«Skip Record If...»,所以应变为1时«Skip Record If...»/V,应变为1000时应为«Skip Record If...»/V。
从上面的计算可知:单臂时灵敏度最低,双臂时为其两倍,全桥时最高,为单臂的四倍。
22.采用阻值R=120Ω灵敏度系数K=2.0的金属电阻应变片与阻值R=120Ω的固定电阻组成电桥,供桥电压为10V。
当应变片应变为1000时,若要使输出电压大于10mV,则可采用何种工作方式(设输出阻抗为无穷大)?解:由于不知是何种工作方式,可设为n,故可得:«Skip Record If...»mV得n要小于2,故应采用全桥工作方式。
23.试分析电压输出型直流电桥的输入与输出关系。
答:如图所示,电桥各臂的电阻分别为R1、R2、R3、R4。
U为电桥的直流电源电压。
当四臂电阻R1=R2=R3=R4=R时,称为等臂电桥;当R1=R2=R,R3=R4=R’(R≠R’)时,称为输出对称电桥;当R1=R4=R,R2=R3 =R’(R≠R’)时,称为电源对称电桥。
«Skip Record If...»直流电桥电路当电桥输出端接有放大器时,由于放大器的输入阻抗很高,所以可以认为电桥的负载电阻为无穷大,这时电桥以电压的形式输出。