傳感器期末復(fù)習(xí)

1、緒論1、 傳感器通常有直接響應(yīng)于被測量的 敏感元件 產(chǎn)生可用信號輸出的轉(zhuǎn)換元件、以及相應(yīng)的信號調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換電路組成。2、 要把微小應(yīng)變引起的微小電阻變化精確測量出來需采用特別設(shè)計的測量電路通常采用電橋電路3、 傳感器的基本特性通常指的是傳感器的輸入和輸出之間的關(guān)系特性4、 在傳感器領(lǐng)域，應(yīng)用比較廣泛的基本電量傳感器有電阻式傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器和電渦流式傳感器5、 傳感器按能量變化關(guān)系分為有源型和無源型常用的基本電量傳感器包括電阻式、電感式、電容式6、 傳感器的核心部分是轉(zhuǎn)換元件應(yīng)變片7、 金屬材料的應(yīng)變效應(yīng) 金屬材料在受道外力作用時，產(chǎn)生機(jī)械形變，導(dǎo)致其阻值發(fā)生變化的現(xiàn)象 叫金屬材料

2、的應(yīng)變效應(yīng)。8、 半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)是 半導(dǎo)體材料在受到應(yīng)力作用時其電阻率發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為壓阻效應(yīng)9、 金屬絲應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片比較相同點(diǎn)是 他們都是在外力作用下產(chǎn)生機(jī)械變形 從而導(dǎo)致的電阻發(fā)生變化10、 金屬絲應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片比較其不同點(diǎn)是 金屬材料的應(yīng)變效應(yīng)以機(jī)械形變?yōu)橹鳎牧系碾娮杪氏鄬ψ兓癁檩o；而半導(dǎo)體材料正好相反，其應(yīng)變效應(yīng)以機(jī)械形變導(dǎo)致的電阻率相對變化為主，而機(jī)械形變?yōu)檩o。11、 金屬應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)是指 金屬應(yīng)變片單位引起的應(yīng)變片電阻的相對變化叫金屬應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)。12、 固體受到作用力后電阻率要發(fā)生變化這種現(xiàn)象稱為壓阻效應(yīng)13、 應(yīng)變式傳感器是利用電阻應(yīng)變片

3、將應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻變化的傳感器14、 應(yīng)變式傳感器是利用電阻應(yīng)變片將應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻變化的傳感器15、 應(yīng)變式傳感器是利用電阻應(yīng)變片將應(yīng)變轉(zhuǎn)化為電阻變化的傳感器16、 傳感器由在彈性元件上黏貼電阻敏感元件構(gòu)成，彈性元件用來感知應(yīng)變，電阻敏感元件用來將應(yīng)變的轉(zhuǎn)化為電阻的變化17、 應(yīng)變式傳感器是利用電阻應(yīng)變片將應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻變化的傳感器，傳感器又在彈性元件上黏貼電阻敏感元件構(gòu)成，彈性元件用來感知應(yīng)變，電阻敏感元件用來將應(yīng)變的轉(zhuǎn)化為電阻的變化18、 電阻應(yīng)變片是將被測試件上的應(yīng)變轉(zhuǎn)換成電阻的傳感器元件19、 影響金屬導(dǎo)體材料應(yīng)變靈敏系數(shù)K的主要因素是導(dǎo)體材料幾何尺寸的變化20、 電阻應(yīng)變片的工作原理基

4、于金屬的應(yīng)變效應(yīng)21、 彈性滯后和彈性后效及蛻變是彈性敏感元件的兩個基本特性22、 金屬應(yīng)變的彎曲半徑越大，其橫向效應(yīng)也越大23、 應(yīng)變片的敏感元件是敏感柵熱電偶24、 熱電動勢來源兩個方面，一部分有兩種導(dǎo)體的接觸電勢，另一部分是單一導(dǎo)體的溫差電勢構(gòu)成25、 補(bǔ)償導(dǎo)線法常用熱電偶的冷端溫度補(bǔ)償，他的理論依據(jù)是中間溫度定律26、 常用的熱電勢傳感器元件有熱電偶和熱敏電阻27、 熱電偶是將溫度轉(zhuǎn)化為電勢的測溫元件，熱電阻和熱敏電阻是將溫度轉(zhuǎn)換為電阻變化的測溫元件28、 熱電偶是將溫度變化轉(zhuǎn)換為電勢的測溫元件，熱電阻和熱敏電阻是將溫度轉(zhuǎn)化為電阻變化的測溫元件29、 熱電阻最常用的材料是鉑和銅，工業(yè)上

5、被廣泛用來測量中低溫區(qū)的溫度，在測量溫度要求不高且溫度較低的場合，銅熱電阻得到了廣泛應(yīng)用。30、 熱電阻陰險方式有三種，期中三線制適用于工業(yè)測量，一般精度要求場合：二線制適用于引線不長，精度要求較低的場合；四線制使用與誓言是測量，進(jìn)度要求高的場合。31、 熱電偶屬于溫度傳感器，常用來測量物體的溫度32、 熱敏電阻按溫度系數(shù)可分為PTC(或正溫度系數(shù)型)、NTC或負(fù)溫度系數(shù)型以及在某溫度下電阻值會發(fā)生突變的臨界溫度電阻器CTR的傳感器固體傳感器33、 霍爾效應(yīng)是指在垂直于電流方向加上磁場，由于載流子受到洛倫茲力的作用，這在平行于電流和磁場的兩端平面內(nèi)分別出現(xiàn)正負(fù)電荷的堆積，從而使這兩個端面出現(xiàn)電

6、勢差的現(xiàn)象34、 制作霍爾元件應(yīng)采用的材料是半導(dǎo)體材料，因?yàn)榘雽?dǎo)體材料能使載流子的遷移率和電阻率的乘積最大而使兩個端面出現(xiàn)電勢差最大35、 應(yīng)根據(jù)元件的輸入電阻、輸出電阻、靈敏度等合理的選擇霍爾元件的尺寸36、 按照工作院里的不同，可將光電式傳感器分為光電效應(yīng)傳感器、紅外熱釋電傳感器、固體圖像傳感器和光纖傳感器37、 按照測量光路組成，光電式傳感器可以分為透射式，反射式、輻射式和開關(guān)式光電傳感器38、 光電傳感器的理論基礎(chǔ)是光電效應(yīng)39、 物質(zhì)的光電效應(yīng)通常分為外光電效應(yīng)、內(nèi)光電效應(yīng)和光生伏打效應(yīng)40、 傳感器的動態(tài)特性包括瞬態(tài)響應(yīng)特性和頻率響應(yīng)特性41、 霍爾電勢半導(dǎo)體薄片的厚度成正比42、

7、 傳感器是由敏感元件與轉(zhuǎn)換元件組成43、 紅外測溫儀是利用熱輻射在紅外波段的輻射通量來測量溫度的44、 霍爾傳感器是利用霍爾效應(yīng)原理將被測物理量轉(zhuǎn)化為電勢的傳感器45、 電池波普中紫光攜帶的能量比紅外光攜帶的能量要大得多46、 光纖按其傳輸模式多少分為單模光纖和多模光纖47、 濕敏元件除對環(huán)境溫度敏感外，對溫度亦十分敏感48、 熱電阻傳感器分為金屬熱電阻和半導(dǎo)體熱電阻兩大類49、 光纖模式指的是光波沿光纖傳播的途徑和方式50、 光敏二極管是一種利用PN結(jié)單向到典型的結(jié)型光電器件51、 熱電偶回路產(chǎn)生的電勢有接觸電勢和溫差電勢組成52、 光電管是利用外光電效應(yīng)制成的光電元件53、 磁敏二極管是利

8、用磁阻效應(yīng)進(jìn)行磁電轉(zhuǎn)換的54、 熱敏電阻利用半導(dǎo)體電阻隨溫度變化的特性制成的測溫元件55、 霍爾傳感器的誤差主要包括零位誤差和溫度誤差56、 傳感器的頻率響應(yīng)特性通常有幅頻特性和相頻特性組成57、 紅外傳感器工作原理可分為量子型和熱型兩類58、 光電池是基于光生伏打效應(yīng)簡答傳感器的定義、共性及組成定義：能感受被測量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置；共性:利用物理定律和武職的物理、化學(xué)或生物特性，將非電量轉(zhuǎn)換為電量；傳感器的組成：主要由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成（測量電路）什么試床感器動態(tài)特性和靜態(tài)特性？簡述在什么條件下之研究靜態(tài)特性就能滿足通常的需求？傳感器的動態(tài)特性是指床干起對動態(tài)輸

9、入的響應(yīng)特性，即其輸出對隨時間變化的輸入量的響應(yīng)特性。傳感器的靜態(tài)特性是指他在穩(wěn)態(tài)信號作用下的輸入輸出關(guān)系。靜態(tài)特性所描述的傳感器的輸入輸出關(guān)系中不含有時間變量。當(dāng)輸入量為敞亮或變化極慢時之研究靜態(tài)特性就能夠滿足通常的需要什么叫應(yīng)變效應(yīng)？利用應(yīng)變效應(yīng)解釋金屬電阻應(yīng)變片的工作原理材料的電阻變化是有尺寸變化引起的稱為應(yīng)變效應(yīng)。應(yīng)變式傳感器的基本工作原理：當(dāng)被測量作用在彈性元件上，彈性元件在力、或力矩或壓力等作用下發(fā)生形變，變換成響應(yīng)的應(yīng)變或位移，讓后傳遞給與之相連的應(yīng)變片將引起應(yīng)變敏感元件的電阻值發(fā)生變化，通過轉(zhuǎn)換電路變成電量輸出輸出電量的大小反映了被測物理量的大小在傳感器測量電路中，直流電橋與交

10、流電橋有什么不同，如何考慮應(yīng)用場合？用電阻應(yīng)變片組成的半橋、全橋電路與單橋相比有哪些改善？直流電橋適合供電電源是直流電的場合，交流電橋適合供電電源是交流的場合。半橋電路比電橋電路靈敏度提高一倍，全橋電路比單橋電路靈敏度提高4倍切二者均無非線性誤差。簡述熱電偶的幾個重要定律，并分別說明其實(shí)用價值。中間導(dǎo)體定律；標(biāo)準(zhǔn)電極定律；連接導(dǎo)體定律與中間溫度定律。熱電偶測溫是為什么要進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償？常用的溫度補(bǔ)償方法有？因?yàn)闊犭娕嫉臒犭妱葜挥性诋?dāng)冷端溫度恒定時才有溫度的單值函數(shù)，而熱電偶的標(biāo)定時實(shí)在冷端溫度特定的溫度下進(jìn)行的，為了使熱電勢能反映所測量的真實(shí)溫度所以要進(jìn)行冷端補(bǔ)償。常用的補(bǔ)償方法有：1、補(bǔ)償

11、導(dǎo)線法2、冷端溫度計計算校正法3、冰浴法4、補(bǔ)償電橋法熱點(diǎn)阻傳感器主要分為哪兩種類型？他們分別應(yīng)用在什么場合？鉑電阻傳感器：特點(diǎn)是精度高，穩(wěn)定性好，性能可靠。主要作為標(biāo)準(zhǔn)電阻溫度及使用也常被用于工業(yè)測量中。此外還被廣泛的應(yīng)用于溫度的基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)的傳遞，是目前測溫復(fù)現(xiàn)性最好的一種銅熱電阻傳感器：價錢較鉛金屬便宜。在測溫范圍比較小的情況下有很好的穩(wěn)定性。溫度系數(shù)比較大，電阻值與溫度之間接近線性關(guān)系。材料容易提純，價格便宜，不足測量精度較鉛電阻稍低電阻率小。要用熱電偶來測量兩點(diǎn)的品均溫度，若分別用并聯(lián)和串聯(lián)的方式，請簡述其原理指出這兩種方式各自的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？在并聯(lián)方式中，伏特表得到的電動勢為2個熱電

12、偶的熱電動勢的平均電動勢，即它已經(jīng)自動得到了2個熱電動勢的平均值，查表即可得到兩點(diǎn)的平均溫度。該方法的有點(diǎn)：快速、高效、自動、誤差小、精度高。缺點(diǎn)：當(dāng)其中有一個熱電偶損壞后，不宜立即發(fā)現(xiàn)且測得的電動勢實(shí)際上只是某一個熱電偶的在串聯(lián)方式中，伏特表得到的電動勢為環(huán)路中2個熱電偶的中熱電動勢，還要經(jīng)過算術(shù)運(yùn)算求平均值，再查表得到兩點(diǎn)的平均溫度。該方法的優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)其中有一個熱電偶損壞后，可以立即發(fā)現(xiàn)；可獲得較大的熱電動勢并提高靈敏度。缺點(diǎn):過程較復(fù)雜，時效性低在計算中已引入誤差精度不高什么是光電效應(yīng)和光電器件？沖用的光電器件有哪幾大類？光電效應(yīng)：外光電：物體在吸收了具有一定能量的光子后有電子溢出物體表面

13、的現(xiàn)象。內(nèi)光電：半導(dǎo)體價帶電子吸收光子能量躍遷入倒帶，產(chǎn)生電子空穴對的現(xiàn)象 雜志院子的外層電子從雜質(zhì)能級躍入導(dǎo)帶成為自由電子。常用的光電器件主要有外光電效應(yīng)器件和內(nèi)光電效應(yīng)器件兩大類。試解釋外光電效應(yīng)器件和內(nèi)光電效應(yīng)器件各自的工作基礎(chǔ)并舉例。外光電效應(yīng)器件的工作基礎(chǔ)基于外光電效應(yīng)。外光電效應(yīng)：在光線作用下電子溢出物體表面的現(xiàn)象。相映光電器件主要有光電管和光電倍增管。內(nèi)光電效應(yīng)器件的工作基礎(chǔ)是內(nèi)光電效應(yīng)。內(nèi)光電效應(yīng)：在光線作用下物體的導(dǎo)電性能發(fā)生變化或產(chǎn)生電動勢的現(xiàn)象他可分為光導(dǎo)效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)內(nèi)光電效應(yīng)器件主要有光敏電阻光電池光敏二級管和光敏晶體管什么是光電式傳感器？光電式傳感器的基本工作原

14、理是什么？光電式傳感器是利用光電器件扒光信號轉(zhuǎn)化為電信號的裝置。光電是傳感器的進(jìn)本工作原理是基于光電效應(yīng)的，即因光照引起物體的特性而改變的現(xiàn)象名詞解釋熱電效應(yīng)：熱電效應(yīng)是兩種不同導(dǎo)體組成閉合回路時，若兩接溫度不同在該電路中產(chǎn)生電動勢的現(xiàn)象霍爾效應(yīng)：當(dāng)置于磁場中的半導(dǎo)體薄片的電流方向與磁場方向不一致時在半導(dǎo)體薄片上平行于電流和磁場方向的兩個面之間產(chǎn)生電動勢的現(xiàn)象光電效應(yīng)：用光照射某一物體，組成該物體的材料吸收光子能量而發(fā)生相應(yīng)的電效應(yīng)的物理現(xiàn)象靈敏度：傳感器達(dá)到穩(wěn)定工作狀態(tài)是輸出變化量與引起此變化的輸入變化量之比內(nèi)光電效應(yīng)：光照射于某一物體上使其導(dǎo)電能力發(fā)生變化的現(xiàn)象傳感器的組成：一般有敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。敏感元件是能夠完成預(yù)變換作用的器件；轉(zhuǎn)換元件是能將感覺到的被測非電量參數(shù)轉(zhuǎn)換為電量的器件；轉(zhuǎn)換元件是傳感器的核心部分并不是所有的傳感器都包括敏感元件和轉(zhuǎn)換元件光纖的主要參數(shù)：數(shù)值孔徑它反映纖芯吸收光量的多少，是標(biāo)志光纖接受性