Review of Sensor Technology

1、感测器技术复查，第1章复习题目，1 .感测器的定义与构成。 2 .传感器有哪些分类方法？ 什么是结构型传感器和功能型传感器？ 3 .传感器技术的主要发展动向如何？ 另外，预定测量被感测(或响应)并且根据某些规则转换成能够进行信号输出的设备或实现，被称为传感器。 构造型和物性型的构造性：利用传感器自身的体积、形状、几何尺寸等的变化实现信息获取。 应变计、电位计、电容型等传感器。 物性型：利用传感器自身的特性(载流子浓度、迁移率、电子损失等)，根据外部因素而变化，实现信息获取。 例如，热敏电阻、光电二极管、生物传感器等。 根据能量关系、物理现象等分类为物理传感器、化学传感器等。 根据应变式、静电容

2、量式、感应式、热电式、光电传感器等的工作原理进行分类。 按被测定方式对生物量进行分类的物理量化学计量论。传感器的发展趋势、新材料的开发应用新技术、新技术的应用新效果开发新传感器技术动向集成化、智能化无线化和网络化微机械化和系统化、第2章思考问题、1 .复习检测系统及其结构。 2 .什么是信号？ 怎么分类？ 3 .什么是传感器的静态特性，有哪些重要的静态特性残奥表？ 4 .什么是传感器的动态特性？ 研究分析传感器的动态特性有什么方法？ 5 .什么是一次传感器和二次传感器？ 6、动态良好的传感器在时域和频域的特征、感测系统、感测以所选择的激发方式对信号进行测量、变换、处理以显示记录或图像。 信号，

3、任何信息都表示为固定形式的信号，信号是信息的载波，静态特性；传感器的静态特性是在物理上测量得到的不随时间变化的情况下(稳定状态)，传感器的输出与输入的关系； 表示传感器的静态特性的主要残奥仪表是线性、灵敏度、分辨率和延迟等动态特性，所谓传感器的动态特性，是指在传感器的动态特性分析中经常使用对传感器的激励(输入)的响应(输出)特性的时间(间)区域和频率(率)区域这两个区域着手， 分别以阶跃信号采用的正弦信号为输入进行频率响应法的分析，采用振幅特性和相位频率特性的记述，一价传感器和二价传感器、一价传感器的频率特性可以用一价微分方程式以二价微分方程式记述，一个动态特性良好的传感器的要求是响应时间短、

4、频率响应范围宽2 .感应式传感器3 .电容式传感器的工作原理。 4 .从电磁特性来看，本章中讨论的传感器是什么类型的传感器？ 从工作特征来看是什么类型的传感器？ 5 .使用本章讨论的传感器，设定、修正非接触式测量位移的传感器。 电位计式传感器的工作原理和优缺点，电位计是一种可变电阻，有两个固定端和一个折动端(电刷)，电刷在电阻体表面折动时会引起电阻变化，利用这一特性，可以转换成电量(电压或电流)的测量。 电位计传感器结构简单、成本低、精度高、性能稳定摩擦磨损、输入能量大、分辨率低、动态特性差、感应式传感器和涡流式传感器， 感应式传感器将被测量变换为利用线圈的自感或互感的变化来测量非电量的涡电流

5、式传感器的静电电容式传感器的工作原理是，在进行电测量时，将力、加速度、位移及旋转速度等力学量变换为d、a或l等变化，进而对电容量的变化但是，电容器的变化作为输出信号记录很不方便，需要通过测量电路将电容器的变化进一步转换为电压、电流、频率等信号输出。 第五章思考问题，1 .复习应变式传感器的工作原理。 2 .弹性元件在力传感器中的作用和对弹性材料的基本要求。 3 .应变计的分类。 4 .应变传感器在测量时有几种类型的桥接电路？ 哪个的灵敏度高？ 为什么？ 应变式传感器的工作原理是以电阻应变计为传感器元件，将应变转换为金属线电阻值变化，进行应变测量。 弹性元件在力传感器中的作用和对弹性材料的基本要

6、求，由于弹性传感器参与力传感器的直接变换和测量，(1)弹性滞后和弹性后效应小，(2)弹性模量小稳定，(3)线膨胀系数小稳定，(4)弹性极限和强度极限高。 应变计的分类，(1)传感器门的制造方法丝式：用0.025mm线(康铜、镍铬合金、贵金属)制作传感器门。 箔式采用光刻工艺、照相制版制作厚度0.003mm0.01 mm的金属箔栅，金属薄膜式采用真空溅射或真空蒸镀技术，在绝缘基板上蒸镀数百纳米的金属电阻薄膜。 2 .工作温度分常温(-3060 )中温(6030 )高温300以上。 3 .按用途分类的单轴应变计应变测力传感器等。 应变传感器在测量时有几种类型的桥接电路，哪一种灵敏度高？ 为什么？

7、电桥有直流和交流两种，各有优缺点。 应变计中直流桥通常采用联合臂桥，联合臂桥单臂、双臂和全桥等三种全桥电路灵敏度最高，单臂电路灵敏度最低，第6章复习思考问题，1 .压电效应和逆压电效应是什么？ 2 .压电元件有哪些等效电路？ 3 .什么是电压灵敏度和电荷灵敏度？ 两者有什么关系？ 4 .压电传感器的前置放大电路如何工作？ 一般的前置电路是什么？ 5 .设单板压电元件的等效电容为c，输出电荷为q，输出电压为u。 求两张串联和并联时的电容、电荷和输出电压分别是多少？ 压电效应和逆压电效应有压电效应、压电元件等效电路、电压灵敏度和电荷灵敏度、压电式传感器的灵敏度两种表示方法，当一部分材料在一定方向上受到压力和拉伸力而变形时，当去除在其表面产生电荷的外力时，它们再次恢复为不带电的状态电荷灵敏度Sq表示每单位输入量的电荷值。 Su=Sq/Ca Ca是压电元件的容量。 压电传感器的前置放大电路、电压放大器的功能是将压电式传感器的高输出阻抗经由放大器转换为低阻抗输出，适当放大微弱的电压信号。 电压放大器根据电缆的分布容量和传感器本身的容量改变所连接的压电式传感器的电压灵敏度，在改变电缆时需要重新定位传感器。 电荷放大器是具有深电容反馈的高增益运算放大器。 其电路，两片串联和并联时的电容，电荷和输出电压分别是多少？“并联”: Q2Q、u、C 2C“串联”336