传感器与检测技术复习课件

第1章传感器与检测技术基础1.传感器的定义、组成与各部分的作用。5.误差的表示方法：绝对误差、相对误差、引用误差。2.传感器的分类。3.传感器的静态特性：灵敏度、非线性度、重复性、回程误差、分辨率。4.传感器的动态特性：第2章电阻式传感器

电阻式传感器——是将被测量的变化转换成电阻变化的传感器。

电阻式传感器包括：应变式电阻传感器、压阻式传感器和电位计式传感器。1.应变效应2.金属应变片：金属丝式和箔式、灵敏度3.压阻效应4.半导体应变片：灵敏度5.单臂、双臂、四臂电桥输出电压、灵敏度、非线性误差计算6.电桥和差特性以及应变片的合理布片5.交、流电桥平衡条件计算：有一受拉轴，它的弹性模量E=2×1011（N/M），u=0.4，四个电阻的标准值均为200（Ω），电阻灵敏度K=2，桥路电压为2伏，测得输出电压为5.2（mV）。要求：（1）画出由四个电阻组成的全桥电路图；（2）求出轴上的纵向及横向应变。

应变式电阻传感器的用途：测量力、加速度、压力等。压阻式传感器的用途：测量压力、加速度等。7.电位器式传感器——通过改变电位计触头位置，将位移变化转换为电阻的变化。简答题：画图说明电位器式电阻传感器的工作原理，导出电阻、电压灵敏度的表达式。

如图所示，电位器式传感器的输出电压与位移成一定的比例关系：当电刷移动时就会引起输出电压的改变，从而进行位移的测量。其电阻、电压灵敏度为：第3章电容式传感器1.电容式传感器工作原理、分类及应用。2.电容式传感器的优缺点3.电容式传感器的测量电路。4.容栅式传感器的特点。第4章电感传感器2、自感传感器的三种类型：变间隙式、变面积式、螺管型1、电感传感器的工作原理：非电量—L/M

分类：自感、互感、电涡流3、测量电路4、电涡流效应5、电涡流传感器的工作原理与特点

就某一确定的差动变压器式位移传感器而言，当激励电压的幅值恒定时，其输出电压的幅值和相位分别取决于被测位移的哪些信息?答：取决于被测位移的大小和方向。计算：已知变磁通式转速传感器输出电动势的频率f=72Hz，测量齿盘的齿数Z=36，求：(1)被测轴的转速是每分钟多少转？(2)在上述情况下，如果计数装置的读数误差为±1个数字，其最大转速误差是多少？第6章热电式传感器热电式传感器是一种将温度变化转换为电量变化的装置。将温度转换为电势大小的热电式传感器叫热电偶；将温度转换为电阻值大小的热电式传感器叫做热电阻。1.热电效应2.热电势是由接触电势和温差电势两部分组成3.热电偶测温原理4.热电偶基本定律：中间导体定律、参考电极定律、中间温度定律、均质导体定律5.薄膜热电偶说明薄膜热电偶式温度传感器的主要特点。答：主要特点是：热容量小（或热惯性小），时间常数小，反应速度快。7.热电偶冷温度补偿方法8.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9.热敏电阻的分类及温度特性式中：

RT、R0—温度T、T0时的阻值；

T－热力学温度；

B－热敏电阻材料常数，一般取2000～6000K。计算：一热敏电阻在0℃和100℃时，电阻值分别为200kΩ和10kΩ。试计算该热敏电阻在20℃时的电阻值。解：热敏电阻的一般表达式为：

式中：RT为温度T=t+273.15(K)时的热敏电阻的电阻值；R0为温度T0=t0+273.15(K)时的热敏电阻的电阻值；设t0=20℃,T0=t0+273.15=293.15(K)。则上式中的R0即为所求的值。根据题中所给条件，有

（1）

（2）（1）、（2）两式两边取对数有

因此该热敏电阻在20℃的电阻值为：压电传感器1.压电效应

并联接法输出电荷大，本身电容大，因此时间常数也大，适用于测量缓变信号，并以电荷量作为输出的场合。串联接法输出电压高，本身电容小，适用于以电压作为输出量以及测量电路输入阻抗很高的场合。2.压电元件的联接形式特点3.压电传感器等效电路：电压源和电荷源4.压电传感器前置放大器的作用5.简述压电式传感器分别与电压放大器和电荷放大器相连时各自的特点。答：传感器与电压放大器连接的电路,其输出电压与压电元件的输出电压成正比,但容易受电缆电容的影响。传感器与电荷放大器连接的电路,其输出电压与压电元件的输出电荷成正比,电缆电容的影响小。5.光纤传感器可以分为两大类:一类是功能型（传感型）传感器;另一类是非功能型（传光型）传感器。功能型传感器是利用光纤本身的特性把光纤作为敏感元件,被测量对光纤内传输的光进行调制,使传输的光的强度、相位、频率或偏振态等特性发生变化,再通过对被调制过的信号进行解调,从而得出被测信号。非功能型传感器是利用其它敏感元件感受被测量的变化,光纤仅作为信息的传输介质。6.光栅按应用类型：长光栅和圆光栅7.莫尔条纹的形成及其特征7.光栅传感器利用光闸莫尔条纹测量位移8.为辨别主光栅的移动方向,需要有两个具有相差的莫尔条纹信号同时输入来辨别移动方向,且两个莫尔条纹信号相差90°相位。9.四倍频细分原理：在一个莫尔条纹宽度上并列放置四个光电元件，得到四个相差依次为π/2的电压信号，在光栅作相对运动时，经过微分电路，在正向运动时，得到四个微分脉冲（加计数脉冲）；反向运动时，得到四个微分脉冲（减计数脉冲）。1.感应同步器的作用是测量(C)A、电压B、电流C、位移D、相位差2、下列测力传感器中，属于发电型测力传感器的是(B)A、自感式传感器B、磁电感应式传感器C、电容式传感器D、应变式传感器3、极对数为4的永磁式交流测速发电机，当其轴与转速为600(转/分)的被测轴相连接时，则其输出交变电动势的频率为(A)A、40HzB、300HzC、600HzD、2400Hz4、莫尔条纹光栅传感器的输出是(A)A、数字脉冲式B、调幅式C、调频式D、正弦波选择题

9、下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是（C）A、压力B、力矩C、温度D、厚度10、电桥测量电路的作用是把传感器的参数变化转为(C)的输出。A、电阻B、电容C、电压D、电荷11、通常采用的压力敏感元件有(D)A、柱形弹性元件B、环形弹性元件C、梁形弹性元件D、波登管填空题

1、为了测得比栅距W更小的位移量，光栅传感器要采用

细分技术

技术。2、在热电偶中，当引入第三个导体时，只要保持其两端的温度相同，则对总热电动势无影响。这一结论被称为热电偶的中间导体定律。3、有一个电阻式传感器，它在量程为±50mV范围内的最大绝对误差是0.2mV，则其非线性误差应该是+-0.2%。4、涡流传感器的线圈与被测物体的距离减小时，互感系数M将

增大。5、在电桥测量中，由于电桥接法不同，输出电压的灵敏度也不同，

四臂接法可以得到最大灵敏度输出。6、几个热电