传感器原理与应用期末复习

《传感器原理与应用期末复习》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、传感器原理与应用期末复习试题构成：单选题10题20分填空题10题30分简答题4题24分计算题4题26分考试地点：J3-402考试时间：26日（周三）下午1:30～3:30答疑时间：25日8:30～17:00地点：K2楼302室期末复习1传感器技术基础期末复习国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件、转换元件和测量电路组成。感受(或响应)被测量转换成适合于测量的电信号利用场的定律构成的传感器称为：结构型传感器。基于物质定律构成的传感器称为：物性型传感器。传感器具有能量信息转换的功能

2、在于它的工作机理是基于各种物理的、化学的和生物的效应，并受相应的定律和法则所支配。期末复习表示转换原理的限定符号应写进正方形内，表示被测量的限定符号应写进三角形内。当无须强调具体的转换原理时，传感器的图形符号可以简化。传感器的图形符号对角线—内在的能量转换功能；(A)、(B)—输入、输出信号—被测量符号—转换原理传感器图形符号的说明(1)传感器图形符号的说明(2)**传感器的静态模型零位输出传感器的理论灵敏度非线性项系数输入量输出量期末复习传感器的主要静态特性指标期末复习1.线性度线性度是表征传感器输出－输入校准曲线与所选定的拟合直线之间的吻合程度的指标。通常

3、用相对误差来表示线性度或非线性误差：选定的拟合直线不同，计算所得的线性度数值也不同选择拟合直线应保证获得尽量小的非线性误差通常采用的方法——最小二乘法传感器的主要静态特性指标期末复习2.灵敏度灵敏度是传感器输出量增量与被测输入量增量之比。线性传感器的灵敏度就是拟合直线的斜率：3.阈值（最小检测量）阈值是能使传感器输出端产生可测变化量的最小被测输入量值，即零位附近的分辨力。有的传感器在零位附近有严重的非线性，形成"死区"，则将死区的大小作为阈值。更多情况下阈值主要取决于传感器的噪声大小，因而有的传感器只给出噪声电平。传感器的主要静态特性指标期末复习其它还有：回差

4、（迟滞、滞后）重复性分辨力(率)稳定性漂移静态误差(精度)传感器的动态模型通常可以用零阶、一阶或二阶的常微分方程来描述：零阶环节一阶环节期末复习时间常数静态灵敏度时间常数越小，阶跃响应越迅速，频率响应的上限截止频率越高。的大小表示惯性的大小，一阶环节有称为惯性环节。二阶环节固有频率静态灵敏度阻尼比固有频率越高，响应曲线上升越快。阻尼比越大，过冲现象越弱。通常使得期末复习凡是能用一个零阶线性微分方程来描述的传感器就称为零阶传感器，能用一个一、二阶线性微分方程来描述的传感器就称为一、二阶传感器。期末复习传感器动态特性分析方法传感器主要动态特性时域：单位阶跃响应特性

5、阶跃变化信号，阶跃函数频域：频率响应特性正弦变化信号，正弦函数通频带：2电阻应变式传感器在应力作用下材料的电阻率发生变化——应变电阻效应电阻应变式传感器一：电阻应变片期末复习金属材料——应变电阻效应半导体材料——压阻效应它们的电阻相对变化与线应变成正比电阻应变片测量的是应变栅范围内的平均应变，单个应变片不能测量应力场中的应力梯度。测量电路——电桥在测量中一般采用等臂电桥：桥臂比：期末复习作用：将传感器的参数变化转换为电压输出实际的测量电路多采用全等臂差动电桥：期末复习差动技术可以改善传感器的非线性。要保证三个环节：构成差动的传感器特性要完全相同；接收的输入量要

6、大小相等、方向相反；输出量相减。全等臂4臂工作差动电桥：期末复习补偿了非线性++--3变磁阻式传感器期末复习电磁感应被测非电量自感系数互感系数测量电路磁路磁阻变化自感式互感式(差动变压器)变气隙式变面积式螺线管式变气隙式变面积式螺线管式电涡流式反射式透射式一般采用差动技术次级线圈要保证同名端相连测量电路期末复习自感式变压器电桥谐振电路调频电路相敏检波电路恒流源电路(一般用于螺线管式)互感式(差动变压器)差动相敏检波电路差动整流电路电涡流式定频、变频调幅电路调频电路应用：检测位移、振动、力、应变、流量、比重等。4电容式传感器1.变极距型电容传感器期末复习如果满足

7、条件那么上式可按级数展开：电容的相对变化量：一般可用作为其特性表达式期末复习非线性误差大，仅适合测量微小位移量可用减小来提高灵敏度高分辨率，可测量的线位移理论曲线2.变面积型电容传感器灵敏度：线性输出，量程不受线性范围的限制，适合测量较大的直线位移和角位移。灵敏度低。由于灵敏度较低，在具体应用中多采用差动方式。期末复习3.变介质型电容传感器可测量介质的材质及厚度，或测量介质的移动距离。在具体应用中还要考虑：边缘效应静电引力寄生电容温度影响电容式传感器期末复习电容式传感器的测量电路直放式外差式普通交流电桥耦合电感电桥变压器电桥双T二极管交流电桥交流电桥电路运算放

8、大器式电路调频电路调幅电路脉冲调宽电路