传感器原理应用划重点重点

湖北省高等教育自学考试纲领课程名称:传感器原理及应用课程代号:6016对于纲领的说明与查核实行要求一.查核的能力层次表述在纲领的查核要求中,提出了“识记”、“理解”、“应用”等三个之间是递进等级关系,后者一定成立在前者的基础上,它们的含义是:1、识记:要求应试者能够记忆本课程中规定的相关知识的主要内容,如相关的名词、观点、知识的含义,并能正确认识和表述,并依据查核的不一样要求,做出正确的理解,是低层次的要求。2、理解:要求应试者应当掌握的课程中得悉试点,在识记的基础上,能全面掌握基本观点、基来源理、基本方法,能掌握相关观点、原理、方法的差别与联系,使较高层次的要求。3、应用:在理解的基础上,能运用基本观点、基来源理、基本方法联系学过的多个知识剖析和解决相关的理论问题和实质问题,是最高层次的要求。二.对于命题和考试的若干规定1、本纲领各章所提到的查核要求中,各条详目都是考试的内容,试题覆盖重点章节,加大重点内容的覆盖密度。2、试卷对不一样能力层次要求的试题所占的比率大概是:“识记”20%;理“解”30%;“应用”50%3、试题难易程度要合理,可分为四档:易、较易、较难、难,这四档在试卷中不一样难度试题的分数比率一般为:2:3:3:2。4、每份试卷中,各种查核点所占比率约为:重点占65%,次重点占25%,一般占10%。5、本课程考试一试卷主要题型一般有单项选择题、多项选择题、填空题、名词解说题、简答题、应用题。6、考试方式为闭卷、笔试、考试时间为150分钟,评分采纳百分制。60分为合格。.题型举例一、单项选择题1.热电偶能够丈量(。A.压力B.电压C.温度D.热电二、多项选择题1、传感器又称为(。A.变换器B.敏感元件C.检测器D.探测器E.传感元件三、填空题1.热电偶中热电势的大小仅与状及温度散布没关。四、名词解说1.什么叫传感器?它由哪几部分构成?五、简答题1.差动变压器式传感器的等效电路包含哪些元件和参数?各自的含义是什么?六、应用题一台变空隙式平板电容传感器,其极板直径D=8mm,极板间初始间距d0=1mm.,极板间介质为空气,其介电常数ε0=8.85×-12F/m0。试求:(1初始电容C0;(2当传感器工作时,空隙减小?d=10μm,则其电容量变化?C。一、查核内容与查核目标第一章传感器概论(一学习要求掌握传感器的定义、构成、分类,认识传感器在科技发展中的作用及发展动向。第二章传感器的一般特征(一学习要求掌握传感器静态特征的性能指标,掌握传感器的动向特征:频次响应特征和瞬态响应特征,以实时域动向性能指标,认识传感器的数学模型。(二查核知识点与查核要求1、传感器的静态特征1识记:(1传感器的静态特征的含义,(2线性度、敏捷度、迟滞、重复性的含义,(3传感器的动向特征的含义,(4传感器的标定。1.2理解:(1传感器的静态特征的重要性能指标。(2传感器的数学模型。(3传感器的动向特征频次响应和瞬态响应2、传感器的动向特征2.1识记:(1传感器的动向特征的含义。(2传感器的数学模型。2.2理解:(1研究传感器的动向特征的方法。(2传感器动向特征及其性能指标的观点。3、传感器的无失真测试条件和传感器的标定1识记:(1传感器无失真测试知足条件。(2传感器的标定的方法第三章传感器中的弹性敏感元件(一学习要求本章重点掌握弹性敏感元件的基本特征、形式,理解弹性敏感元件的应用范围。认识弹性敏感元件的资料要求。(二查核知识点与查核要求1、传感器的弹性敏感元件的基本特征1识记:弹性特征、弹性滞后、弹性后效、固有频次的含义。2理解:弹性敏感元件的基本特征表示形式及曲线形式。2、传感器弹性敏感元件的应用范围及参数计算1识记:传感器弹性敏感元件部分应用范围,如弹性圆柱、悬臂梁等直接给出计算公式,不需要推导第四章电阻应变式传感器(一学习要求1掌握电阻式传感器的定义、类型、工作原理和用途,一般认识线性电位器的空载和负载特征。2一般认识应变片的结构和分类,粘贴工艺。掌握电阻应变片产生温度偏差的主要原由及线路赔偿方法4掌握应变丈量桥路的种类,电桥的工作特征。变换电路的形式及计算重点:电阻应变片(计的工作原理、丈量电路及其应用难点:电阻应变式传感器的特征剖析和信号调治技术(二查核知识点及查核要求1、电阻应变片的种类和电阻应变片的工作原理。1识记:金属的应变效应、应变片的结构,电阻应变片的种类、资料、参数。2理解:电阻应变片的特征、工作原理。2、电阻应变片的温度偏差与赔偿1识记:温度偏差产生的原由,电阻与温度的关系。2理解:温度偏差的赔偿方法,重点桥路赔偿法。3、电阻应变式传感器的丈量电路1识记:丈量电桥的工作原理:均衡电桥与不均衡电桥。2理解:应变丈量桥路的种类,电桥的工作特征。电阻应变仪。3应用:电阻应变片的丈量电路。各电阻应变式传感器的应用应变式力传感器应变式压力传感器应变式加快度传感器。第五章电容式传感器(一学习要求理解并掌握不一样种类的电容传感器结构原理及其用途,并联合应用设计电容式传感器,剖析各样电容式传感器丈量电路特色:沟通不均衡电桥、二极管检波电路、差动脉宽调制电路和运算法丈量电路。理解静态特征,设计重点,变换电路

,电容式传感器的应用。认识容栅式传感器工作原理。熟习电容式传感器设计方法及其典型工程应用技术。重点:电容式传感器的工作原理、丈量电路及其应用。难点:差动电容式传感器的特征剖析。(二查核知识点与查核要求1、电容式传感器的工作原理及结构形式1识记:(1电容式传感器的特色,电容传感器的表达式及结构形式,(2电容传感器的敏捷度及非线性。2理解:掌握变空隙式、变面积式及变介电常数式三种电容传感器的工作原理,敏捷度与非线性偏差的矛盾关系及解决方法。3应用:电容传感器的工作原理及计算。2、电容式传感器的丈量电路1识记:剖析各样电容式传感器丈量电路特色:沟通不均衡电桥、二极管检波电路、脉宽调制电路和运算法丈量电路。2理解:掌握电容式传感器配用的丈量电路的工作原理。3、影响电容传感器精度的要素1识记:认识散布电容对其应用的影响,温度对结构尺寸的影响,温度对介质介电常数的影响,漏电阻的影响。第六章电感式传感器(一学习要求掌握自感式传感器工作原理、设计原则,差动变压器式传感器工作原理,主要偏差及赔偿方法,电涡流式传感器工作原理。理解自感式传感器特征剖析、等效电路、变换电路,电涡流的形成范围。认识差动变压器式传感器的变换电路,电涡流式传感器变换电路,应用举例。重点:电感式传感器的工作原理及其应用;信号调治电路难点:电感式传感器的特征剖析。(三查核知识点与查核要求1、变磁阻传感器工作原理及特征1识记:按工作原理分类:变阻式、变压器式和涡流式,理解变磁阻传感器的等效电路,单线圈电感传感器和差动式电感传感器的结构、量范围与敏捷度和线性度之间的关系。

工作原理、可丈量及测2理解:(1变磁阻式传感器的工作原理,表达式,电感与气隙的关系。(2电感式传感器的输出特征剖析和结构,分拥有吝啬隙的电感式传感器和螺管式电感传感器剖析。2、差动变压器1识记:(1差动变压器的工作原理、输出特征。(2一般认识差动变压器配用的差动相敏检波电路的工作原理和基本特征,差动整流电路的工作原理。2理解:(1差动变压器式传感器结构种类。(2差动变压器的敏捷度与初始均衡地点的气隙大小的关系。3应用:差动变压器的信号调理电路。3、涡流式传感器1识记:(1电涡流式传感器的类型。(2电涡流式传感器配用丈量电路工作原理。3.2理解:掌握电涡流式传感器的基本结构、工作原理及其工作特征。第七章压电式传感器(一学习要求掌握压电效应及其物理解说,压电元件常用结构形式,丈量电路。认识压电资料及主要特征、应用举例。超声波传感器、探伤仪,无损检测。重点:压电效应、丈量电路难点:压电资料的压电机理、电荷放大器与电压放大器的对照。(二查核知识点与查核要求1、压电式传感器的工作原理1识记:压电效应的观点,纵向压电效应和横向压电效应;石英晶体在直角坐标系中的三个轴名称;2理解:(1压电式传感器的工作原理。(2正压电效应与逆压电效应的差别。(3压电效应的表达式即力与电荷的关系。(4压电效应的物理解说。2、压电资料1识记:压电资料分两类:压电晶体和压电陶瓷;单晶体和多晶体;压电资料的特征要求。2理解:(1多晶体的压电特征,压电陶瓷的极化:未加电场和加电场。(2压电陶瓷力与电荷的关系。(3压电元件的基本变形。3、压电式传感器的等效电路1识记:压电元件两电极间的压电陶瓷或石英晶体为绝缘体,所以能够构成一个电容器,其电容量的表达式2理解:(1压电式传感器的等效电路可等效两种形式:电荷等效电路和电压等效电路。(2压电资料的并联和串连的两种形式。4、压电式传感器的调理电路1识记:前置放大器的两个作用。2理解及应用:电压前置放大器与电荷前置放大器的差别及特色;5、压电式传感器的应用1识记:压电式加快度传感器的结构,2理解:(1压电式加快度传感器的工作原理,(2压电式加快度传感器的频次响应特征及其应用频次范围确实定方法。第八章磁电式传感器(一学习要求理解并掌握磁电式传感器的工作原理及应用,熟习磁电式传感器的设计方法。重点:磁电式传感器的工作原理及其应用。难点:磁电式传感器的特征剖析。(二查核知识点与查核要求1、磁电式传感器的工作原理及应用1.1识记:(1磁电式传感器鉴于电磁感觉原理的传感器,其表达式。(2磁电式传感器的分类。2理解:(1动圈式磁电式传感器的工作原理,结构构成,产生感觉电势的表达式。(2磁阻式磁电传感器的工作原理,结构构成,产生感觉电势的表达式。3应用:动圈式磁电式传感器和磁阻式磁电传感器的应用和应用处合。2、磁电式传感器的频次响应特征1识记:认识磁电式传感器的频次响应特征,磁电式传感器是惯性拾振器,磁电式速度传感器与相对速度的关系。第九章热电式传感器(一学习要求掌握热电偶的结构、热电势产生的条件、测温原理、基本定律及使用。掌握热电阻、热敏电阻的工作原理及工作特征。重点:热电式传感器的工作原理及其应用。难点:热电偶的热电效应及其冷端赔偿技术。(二查核知识点和查核要求1、热电偶传感器1识记:(1热电偶的工作原理、热电效应、热电极、工作端和自由端、冷端和热端。(2热电偶的种类和结构。2理解:(1产生热电势有两部分构成:温差电势和接触电势。(2温差电势和接触电势的差别,温差电势与接触电势的表达式。(3热电偶的基本定理:均质导体定律、中间导体定律、中间温度定律。3应用:热电偶温度赔偿方法:热电偶赔偿导线、参照端温度修正法、参照端0℃恒温法、参照端温度自动赔偿法(赔偿电桥法。2、热电阻传感器1识记:(1热电阻传感器定义、长处。(2热电阻传感器分为金属热电阻和半导体热电阻两大类,(3常用热电阻的资料:铜电阻和铂电阻。2理解:(1铜电阻的特色,铜电阻的特征方程。(2铂电阻的特色、铂电阻的特征方程。3应用:(1热电阻传感器丈量电路,(2丈量电路最常用的是电桥电路。其内部引线方式有两线制、三线制和四线制三种。(3三线制测温除去导线产生偏差原理,目的:为防止或除去导线电阻对测温的影响。3、热敏电阻1识记:热敏电阻的资料和结构2理解:负温度系数热敏电阻的特征,热敏电阻的伏安特征。3应用:热敏电阻温度赔偿。第十章光电式传感器(一学习要求掌握外光电效应及其两个基本观点。掌握光电管的结构、丈量光强度的工作原理,认识光电管的光谱特征,掌握光电管光谱特征的用途、光电特征和暗电流的定义,一般认识光电倍增管的特征。掌握内光电效应、光导效应原理,认识光敏电阻的结构;掌握光敏电阻的工作原理、敏捷度与暗亮电阻的关系和光电特征的特色。掌握光敏二极管的结构、工作原理及光电特征。6掌握光敏三极管的结构、工作原理及其特色(与光敏二极管的关系。掌握硒、硅光电池的结构、工作原理、光电特征。(二查核知识点和查核要求1、光电管与光电倍增管1识记:内光电效应、外光电效应、阻拦层光电效应。2理解:(1光电管的结构,(2光电倍增管的结构、原理。2、光敏电阻1识记:(1光敏电阻的结构,(2光敏电阻的工作原理:无极性、是一个电阻器件、没关照时,光敏电阻值(暗电流很大,电流很小。2理解:(1光敏电阻的主要参数:暗电流、亮电阻、光电流。光敏电阻的暗电阻越大,而亮电阻越小,则性能越好,也就是说,暗电流要小,光电流要大,光敏电阻的敏捷度就高。(2光敏电阻的基本特征:伏安特征,①必定光照,电阻必定,电流正比于电压。②必定电压,电流跟着光照强度加强而增大。光照特征,光敏电阻的光电流与光强之间的关系。呈非线性。光谱特征,光敏电阻的相对光敏敏捷度与入射波长的关系称为光谱特征。亦称为光谱响应。响应时间和频次特征。温度特征,温度变化影响光敏电阻的光谱响应。3、光敏二极管和光敏晶体管1识记:(1光敏二极管的结构,光敏二极管在电路中一般是处于反向工作状态。利用光子惹起的电子跃迁将光信号转变为电信号,光生电流与光强成正比。(2光敏晶体管的结构,光电三极管比拥有同样有效面积的光电二极管的光电流大几十至几百倍,但相应速度较二极管差。2理解:(1光敏二极管的原理,没有光照耀时,反向电阻很大,反向电流很小,这反向电流称为暗电流。二极管处于截止状态。当光照耀在PN结上时,它们在PN结处的内电场作用下作定向运动,形成光电流。二极管处于导通状态。光的照度越大,光电流越大。(2光敏晶体管的原理,(1光电变换,(2电流放大4、光电池1识记:光电池的原理:光电池的工作原理是鉴于“光生伏殊效应”。2理解:光电池的基本特征:光谱特征、光照特征,反应短路电流、开路电压与光照度的关系。温度特征,光电池的温度特征是描绘光电池的开路电压和短路电流随温度变化的状况。5、光电式传感器1应用:光电式传感器在监测与控制中应用宽泛,模拟量光电传感器检测系统,开关量光电传感器,光电式转速表。第十一章智能式传感器(一学习要求认识智能式传感器的定义、形式、构成、特色,传感器的智能化与集成智能化传感器的差别。(二考试知识点及查核要求1、智能式传感器的概括1识记:智能式传感器的定义2、智能式传感器的构成1识记:智能式传感器的构成、构成。3、压阻式压力传感器智能化。1识记:压阻式压力传感器硬件结构,压阻式压力传感器的软件结构。4、智能式传感器的发展方向与门路。1识记:传感器的智能化与集成智能化传感器的差别。第十二章光导纤维传感器(一学习要求掌握光纤的基来源理、光纤传感器的基来源理。认识光纤位移传感器、光纤速度、加快度传感器、光纤振动传感器、光纤温度传感器、光纤压力传感器的工作原理及应用。重点:光纤传感器的基来源理。难点:光调制技术。(二查核知识点与查核要求1、光导纤维传感器的概括。1识记:(1光纤传感器技术的形成及其特色,(2光纤传感器的光源。2理解:(1光纤传感器的光探测器,有光敏二极管、光敏三极管、光电倍增管等。(2光芒传感器的分类,功能型传感器和传光型传感器。按传输模式分单模光纤、多模光纤。2、光导纤维以及光在此中的传输。1识记:光导纤维的结构。2理解:光导纤维的传输原理。光的全内反射是光纤传输光的基,(1光的全反射条件,(2数值孔径NA。3、光调制技术。1识记:(1光调制方式分类:强度调制、相位调制、偏振调制、频次调制和波长调制等。(2相位调制与干预丈量,(3频次调制。4、光纤传感器的应用1识记:(1光纤传感器结构原理,光纤传感器则是一种把被丈量的状态转变为可测的光信号的装置。由光发送器、敏感元件(光纤或非光纤的、光接收器、信号办理系统以及光纤构成。2应用:光纤位移传感器。光纤速度、加快度传感器。光纤振动传感器。光纤温度传感器。光纤流量、流速传感器。光纤压力传感器。第十三章固态图像传感器(一学习要求掌握固态图像传感器的敏感器件的原理,认识其应用。重点:CCD传感器;难点:CCD的电荷耦合过程。(二查核知识点与查核要求1、固态图像传感器前言。1识记:图象传感器是利用光电器件的光-电变换功能,将其感光面上的光像变换为与光像成相应比率关系的电信号图像的一种功能器件。2、固态图像传感器的敏感器件。1.1识记:固态图像传感器的敏感器件分类:电荷耦合器件、电荷诸如器件理解:电荷耦合器件(CCD的原理:CCD器件的基本单元结构是MOS(金属—氧化物—半导体结构,(1MOS光敏单元,(2读出移位存放器,是电荷图像的输出电路。3、固态图像传感器。1识记:固态图像传感器的分类。固态图像传感器的主要特征。2理解:线型固态图像传感器、面型固态图像传感器。第十四章气体传感器(二学习要求掌握气体的检测方法,认识气体传感器的种类及应用。重点:气体传感器的工作原理。(三查核知识点与查核要求1、概括;1识记:(1气体传感器及气体检测方法;(2气体传感器的分类。2、半导体气体传感器;1识记:半导体气体传感器及其分类;理解:不一样种类半导体气体传感器工作原理3、红外汲取式气敏传感器工作;理解:红外汲取式传感器工作原理4、接触焚烧式气敏传感器;理解:接触焚烧式气敏传感器工作原理第十五章湿度传感器(一、学习要求掌握湿度及基本观点,湿度传感器的特征参数,认识湿度传感器的种类及应用。重点:湿度传感器的工作原理。(二、查核知识点与查核要求1、湿度及湿度传感器1识记:(1湿度观点;(2湿度传感器的分类。(3湿度传感器的特征参数:湿胸怀程、特色量温度系数、敏捷度、相对湿度特征曲线、响应时间。2、电解质系湿度传