传感器与自动检测技术复习提纲

传感器与自动检测技术复习提纲传感器的组成及其系统组成框图。（P10）传感器的静（动）态特性，性能指标。测量误差的分类及其表示方法（误差）电阻式传感器的类型及其测量电路。（应变片式、热敏效应式；测量电路：P48）（臂比、米用差动电桥、米用高内阻的恒流源电桥）电容传感器的特点：优点:受本身发热影响小；静态引力小；动态响应好；结构简单，适应性强；可进行非接触式测量；缺点：输出阻抗较高，带负载能力差；寄生电容影响大。电容传感器的类型。（变极距型、变极板面积型、变介质型）电感传感器的类型。（自感式传感器、互感式传感器）作可靠，寿命长；灵敏度和分辨率高；线性度和重复性好。压电式传感器的等效电路。P84o光电式传感器的概念，工作原理，主要光电器件。光电隔离器件的应用。（分隔开，并各自使用一套电源供电，实现电平转换，提IWJ动能力o）为减小由温度引起的温差电压对霍尔元件输出的影响，采用的补偿方法。（恒流源补偿，利用输出电路的负载进行补偿）数字传感器的概念及其按输出信号形式的分类。（数字传感码输出式数字传感器、频率输出式数字传感器）（理可分为弹性式、电阻应变片式、电感式、电容式、压电式。下图所示为电容式传感器组成的测厚仪原理框图。被测带材两块极板可分别组成两个电容器ClC2oaq及变压器构成电桥。试简述该仪器的工作原理。G发生变化。G增大，表示板材厚度变厚;qq表读出板材厚度，一方面通过反馈回路将偏差信号送给压力调节器，使板材厚度控制在规定范围内。A和A，右构成桥路相邻两桥臂，G、G44只G指示。#5是调零电位6T供电。T采用磁饱和交流稳压器，&G,G起滤波作用。解：P7318、下图为电涡流式传感器的调频式测量电路原理图，试简述其工作原理。解：P7619.工作波形图。P(71-72)例题120Q,灵敏系数K=2,沿纵向粘贴与直径0.05m的圆形圆柱表面，刚材的E=gfNM,u=0.3,求钢柱受10T拉力作用时，应变片的变化量AR和相对变化量AR/Ro又若相对变化量为多少？△R_丫_F解：因为-

K£X黑砒m坐顼吝=2x

0M.8海欧所以有&航E3也菅）2'2'1俨△R=0.05%&=120x0.05%。=0.06。A^=KSEY=-KSJUEX=-0.3X 竺石英晶体^=23xl(C/N2倍，是厚3倍。求：(1)3X1WN(2)3&N的压力时的电荷量％；(3)在石英晶体表面上标注电荷极性。解：(1)Qx

=4A=23xicr12x3xltfC=6.9xl(^C(2)F=3X106NYq =^.3xl(T12x3x3xltfC=^.O7xl(T5Cxb(3)石英晶体表面上的电荷极性分别如P823.47(c)本。Cf

=0.0\/JF的电荷放大器测出输出电压幅值求所受力大小。解：因为U亦=孚~所以q=U

=0.4x0.01xl0^C=4xl0^Com f又因为q=上测得的热电动势珏(E3&C)30.839mv,试求炉温。K分度表：E(T,OC)=E30C,0C)=1.203mvAB AB(7^。=风「4)+风(4,oPc)=风亿新。+珏二(30.839+1.203)2再查分度表％(T,UC)=32.O42m770。T100摄氏度，T00摄氏度时，铭合金-伯热电偶的E(l(xfQ(fc)gl(tf1.02mv,求铭合金-铝合金组成热电耦合材料的热电动势E(lOfC,(fC]oA,铝合金为B,伯为C,即^(100C,0C)=3.13/nvcE(100C,0C=1.02mvBC则^((xf(fc)=(iooP(fc)-^xffc)=[3.13-(1.02)]则cw=4.15mr选用KH

5mA的霍尔元件作为线性测量元件，若要测量IGs-lOkGs压及最高输出电压分别为多少？解;霍尔元件的最低输出电压为:UH=5w/(mIKS)xS7rfxl(r3姣=酬霍尔兀件的最高输出电压为：UH=5w/(/MK5)xS724xl0feG=230^/Ll=100mmA/2=±0.02WW,从绝对误差看，显然第一种方法精确度较高,L3=180mm时的误差为鸟—iO-O2w?t从L2,L1量，此时三者的相对误差为：X100%=d0.01%竺=±迎乂100%=±0.02%」100;AlooM0.02二二±——X100%=±0.011%180方法最差。TTL5mA左右的电流，1mA,5ns4mA,0.5uH配电线上产生的噪声电压比为多少？解0-5x10^ =0-4V如果将这个数与典型系统的大量门电路的个数相5V,的干扰噪声将是非常显著的。转矩测量中，测量转矩方法，按照其基本原理可以分为:平衡力法（反力法）、传递法（扭轴法）分析下面几个图的原理并说明其怎样工作：全波和半波检波差动变压器测量电路液位测量框图工作原理:13：试用双螺管线圈差动型电感传感器做成一个测力传感器。用简图说明该传感器的结构，并简要说明其作用原理；用图说明两个线圈在电桥电路中的接法。传感器的结构如图a螺管线圈、衔铁、传感器座等几部分组成。F从而实现力的测量。问答题：1自的特点。简述压磁式压力传感器的工作原理。说明薄膜热电偶式温度传感器的主要特点。试画出低通、高通、带通、带阻的幅频特性。有源滤波器与无源滤波器相比有哪些优点？差减少系统误差有哪几种方法为什么电感式、电容式传感器都要组成差动式结构？级，补偿温度误差.电感式传感器的测量电路为什么要采用相敏检波电路？衔铁的运动方向.是什么？涡流传感器能否测量大位移量?为什么？优点：能实现非接触测量，结构简单，不怕油等介质污染。涡流传感器不能测量大位移量，只有当测量范围较小时，才能保证一定的线性度。应用题：/