传感器原理期末复习提纲

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1、传感器复习提纲第6章压电式传感器(考四个)2压电材料的主要特性参数有哪些?试比较三类压电材料的应用特点。特性参数：压电常数、弹性常数、介电常数、机电耦合系数、电阻、居里点；应用特点：压电晶体常用于精度和稳定性要求高的场合和制作标准传感器；压电陶瓷可制作热电传感器件用于红外探测器中，对高稳定性的传感器压电陶瓷受限制；新型压电材料包括压电半导体和有机高分子压电材料，前者既可用其压电性研制传感器又可用其半导体特性制作电子器件，两者结合集元件与电路为一体，研制成新型集成压电传感器系统；后者可制成大面积阵列传感器乃至人工皮肤。3试述石英晶片切型(yxlt+50°/45°

2、)的含意。xy表示晶片的原始方位，x表示厚度t的方向，y表示长度l的方向，逆时针旋转相应角度50°、45°。4为了提高压电式传感器的灵敏度，设计中常采用双晶片或多晶片组合，试说明其组合的方式和适用场合。上面两个是串联，下面两个是并联：串联：电压相等、电容相加、电荷相加，适用于点和输出、低频信号测量的场合。并联：电荷相等、电压相加、电容减小适用于高频信号测量、回路高输入阻抗及电压输出场合。7简述压电式传感器前置放大器的作用、两种形式各自的优缺点及其如何合理选择回路参数?电压放大器.作用：把压电期间的高输出阻抗变换为传感器的低输出阻抗，并保持输出电压与输入电压成正

3、比；优点：电路简单、成本低、工作稳定可靠；缺点：存在电缆干扰现象。电荷放大器.作用：把压电器件高内阻的电荷源变换为传感器低内阻的电压源，以实现阻抗匹配，并使其输出电压与输入电荷成正比；优点：电路线性较好，无接长和变动电缆的后顾之忧；缺点：零漂现象。8已知ZK-2型阻抗变换器的输入阻抗为2000MΩ，测量回路的总电容为1000pF。试求：当与压电加速度计相配，用来测量1Hz的低频振动时产生的幅值误差。9一只压电式压力传感器灵敏度为9pC／bar，将它接入增益调到0．005V／pC的电荷放大器，放大器的输出又接到灵敏度为20mm／V的紫外线记录纸式记录仪上。(1)

4、试画出系统方框图；(2)计算系统总的灵敏度；(3)当压力变化35bar时，试计算记录纸上的偏移量。12压电式传感器的前置放大器的形式和作用（参考第7题）。13石英晶体的直角坐标是如何定义的？x轴与a轴重合为电轴，穿过六菱体的菱线，在垂直于次轴的面上压电效应最强；y轴垂直m面为机轴，在电场的作用下，沿该轴方向的机械变形最明显；z轴与c轴重合为光轴，也叫中性轴，光线沿该轴通过石英晶体时，无折射，沿z轴方向上没有压电效应。第7章热电式传感器（没有大题）1热电式传感器有哪几类?它们各有什么特点?热电阻传感器：高温度系数、高电阻率、化学、物理性能稳定、良好的输出特性、良

5、好的工艺性、便于批量生产、降低成本。热电偶传感器：结构简单、制造方便、测温范围宽、热惯性小、准确度高、输出信号便于远传。2常用的热电阻有哪几种?适用范围如何?铂：一般在册亮精度要求不高和测温范围较小时采用；铜：使用于温度较低和没有浸蚀性的介质中工作3热敏电阻与热电阻相比较有什么优缺点?用热敏电阻进行线性温度测量时必须注意什么问题?优点：电阻温度系数大、灵敏度高、结构简单、体积小、可以测量点的温度、电阻率高、热惯性小适宜动态测量、易于维护和进行远距离控制、制造简单、使用寿命长。缺点：互换性小、非线性严重。4热电偶的构成，利用热电偶测温必须具备哪两个条件?两种不同

6、材料的导体作热电极，如右图中导体A、B接触在一起产生接触电势和温差电势，在两者之间产生热电势，回路中，形成一定大小的电流。7用镍铬-镍硅热电偶测得介质温度为800℃,若参考端温度为25℃，问介质的实际温度为多少?t=介质温度+K*参考温度800+1*25=8258　热敏电阻可分为哪三类？按照物理特性：负温度系数热敏电阻（NTC）、正温度系数热敏电阻（PTC）、临界温度系数热敏电阻（CTR）第8章光电式传感器2何谓外光电效应、光电导效应和光生伏特效应?外光电效应：在光线的作用下，物体内的电子逸出物体表面向外发射的现象；光电导效应：在光线的作用下，电子吸收光子能量

7、从键合状态过渡到自由状态，而引起材料电导率变化的现象；光生伏特效应：在光线的作用下能使物体产生一定方向的电动势的现象。3试比较光电池、光敏晶体管、光敏电阻及光电倍增管在使用性能上的差别。6何谓PSD?简述其工作原理及应用。PSD位置敏感器件；工作原理：当光照射到硅光电二极管的某一位置时，结区产生的空穴载流子向P层漂移，而光生电子则向N层漂移，到达P层的空穴分成两部分：一部分沿表面电阻R1流向1端形成光电流I1；另一部分沿表面电阻R2流向2端形成光电流I2。当电阻层均匀时，R2/R1=X2/X1，则光电流I1/I2=R2/R1=X2/X1，故只要测出I1和I2便

8、可求得光照射的位置。应用：在机械加工中