傳感器原理復(fù)習(xí)提綱

1、“傳感器”復(fù)習(xí)提綱第1章 概述1現(xiàn)代信息技術(shù)的三大支柱是什么？2. 什么是傳感器？（傳感器定義）3傳感器的總體發(fā)展趨勢(shì)是什么？現(xiàn)代傳感器有哪些特征，多采用哪些物理量輸出？4傳感器由哪幾個(gè)部分組成？分別起到什么作用？5了解傳感器的分類方法。有哪三大類？6了解傳感器的圖形符號(hào)，其中符號(hào)內(nèi)容代表什么含義。7一個(gè)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的組成包括哪幾部分，畫出結(jié)構(gòu)框圖。第2章 傳感器的基本特性（靜態(tài)特性；傳遞函數(shù)；動(dòng)態(tài)特性）1傳感器的性能參數(shù)反映了傳感器的什么關(guān)系？2靜態(tài)特性：特性參數(shù)有哪些？（線性度、遲滯、重復(fù)性、靈敏度、分辨率、穩(wěn)定性），各種參數(shù)代表什么意義，描述了傳感器的哪些特征？3傳感器的傳遞函數(shù)在數(shù)學(xué)上

2、的定義是什么？4動(dòng)態(tài)特性：特性參數(shù)有那些（時(shí)間常數(shù)、阻尼比、傳感器固有頻率n ）？這些參數(shù)反映了傳感器的哪些特征，應(yīng)如何選擇？5. 分別討論一階系統(tǒng)、二階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)和頻率響應(yīng)。第3章 電阻應(yīng)變式傳感器1什么是應(yīng)變效應(yīng)？什么是壓阻效應(yīng)？什么是橫向效應(yīng)？試說明金屬應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片的相同和不同之處，半導(dǎo)體應(yīng)變片比金屬應(yīng)變片在性能上有哪些優(yōu)缺點(diǎn)。2比較電阻應(yīng)變片組成的單橋、半橋、全橋電路（電壓靈敏度、溫度補(bǔ)償、非線性誤差）。寫出各電路輸出電壓靈敏度。3有一吊車的拉力傳感器如圖所示，電阻應(yīng)變片R1、R2、R3、R4粘貼在等截面軸上，已知R1R4標(biāo)稱阻值為120，橋路電壓2V，物重M引起R1、R2

3、變化增量為1.2。請(qǐng)連接出應(yīng)變片電橋電路，計(jì)算出測(cè)得的輸出電壓和電橋的輸出靈敏度，說明R3、R4可以起到什么作用？4.相敏檢波電路與普通檢波電路有什么不同？敘述相敏檢波電路工作原理。（參電路原理圖）5. 畫出電阻應(yīng)變儀電路框圖，當(dāng)應(yīng)變信號(hào)為正弦信號(hào)振蕩時(shí)，請(qǐng)繪制各單元電路的輸出波形。第4章 電容式傳感器1電容傳感器有哪些類型？敘述變極距型電容傳感器的工作原理、輸出特性。2為什么電感式和電容式傳感器的結(jié)構(gòu)多采用差動(dòng)形式，差動(dòng)結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn)是什么？3畫出電容傳感器的等效電路。4電容傳感器的測(cè)量電路有哪些？敘述二極管雙T型交流電橋工作原理。5說明P56圖4-20壓差式電容壓力傳感器結(jié)構(gòu)和工作原理。如

4、果將該電容接入二極管雙T型電路（P52圖4-13），當(dāng)壓力P變化時(shí)電路輸出電壓如何變化？第5章 電感式傳感器（變磁阻式、差動(dòng)變壓器式、電渦流式）1. 敘述變磁阻式傳感器的工作原理。雙線圈結(jié)構(gòu)與單線圈結(jié)構(gòu)有哪些不同，為什么傳感器多采用差動(dòng)形式？2. 說明（螺線管式）差動(dòng)變壓器傳感器的結(jié)構(gòu)形式與輸出特性。利用這種傳感器可以進(jìn)行哪種非電量的測(cè)量？3. 什么是零點(diǎn)殘余電壓，產(chǎn)生的原因？用哪些方法可以進(jìn)行零點(diǎn)殘余電壓補(bǔ)償？舉例說明哪種電路具有這種功能。4. 用差動(dòng)變壓器進(jìn)行位移測(cè)量時(shí)，需采用哪種電路可以直接把正比于位移大小的輸出電壓用于區(qū)別位移的大小和方向？5. 什么是電渦流效應(yīng)，渦流的分布范圍有哪些特

5、征？渦流傳感器測(cè)距范圍與渦流傳感器的幾何特征有什么關(guān)系？6. 電渦流傳感器可以進(jìn)行哪些非電量參數(shù)測(cè)量（舉例），簡(jiǎn)單說明渦流探傷、電渦流傳感器測(cè)材料的工作原理？7. 電渦流傳感器是由哪種電參量轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)電量輸出的？電渦流傳感器（接近開關(guān)）可以檢測(cè)哪一類材料。第6章 磁電式傳感器（磁電感應(yīng)式、霍爾式、磁敏元件）1. 為什么說磁電感應(yīng)式傳感器是一種有源傳感器？動(dòng)鋼式和動(dòng)圈式有哪些不同，分別用于哪些測(cè)量？ 2磁電感應(yīng)式傳感器可以檢測(cè)哪些非電量？磁電式傳感器是速度傳感器，它如何利用傳感器輸出電動(dòng)勢(shì)e的變化獲得相對(duì)應(yīng)的位移和加速度信號(hào)？3什么是霍爾效應(yīng)？霍爾電勢(shì)的大小與方向和哪些因素有關(guān)？影響霍爾電勢(shì)的因素

6、有哪些？4集成霍爾器件分哪幾種類型？試畫出其輸出特性曲線。5有一測(cè)量轉(zhuǎn)速裝置，調(diào)制盤上有100對(duì)永久磁極，N、S極交替放置，調(diào)制盤由轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，在磁極上方固定一個(gè)霍爾元件，每通過一對(duì)磁極霍爾元件產(chǎn)生一個(gè)方脈沖送到計(jì)數(shù)器。假定t=5min采樣時(shí)間內(nèi)，計(jì)數(shù)器收到N=15萬個(gè)脈沖，求轉(zhuǎn)速n=？轉(zhuǎn)/分。設(shè)計(jì)一霍爾傳感器計(jì)數(shù)電路。6磁敏元件有哪些？（磁敏電阻、磁敏二極管、磁敏晶體管、霍爾器件）工作原理，它們可以檢測(cè)什么物理量，它們之間各有什么不同？ 7磁敏電阻與磁敏晶體管有哪些不同？磁敏晶體管與霍爾元件本質(zhì)上的區(qū)別是什么？與普通晶體管區(qū)別是什么？第7章 壓電式傳感器1什么是正壓電效應(yīng)？什么是逆壓電效應(yīng)

7、？2. 石英晶體X、Y、Z軸的名稱是什么？有哪些特征？3. 簡(jiǎn)述壓電陶瓷特性，比較壓電陶瓷與石英晶體有哪些特點(diǎn)？3說明電壓放大器與電荷放大器的優(yōu)缺點(diǎn)，各自要解決什么問題？4用石英晶體加速度計(jì)及電荷放大器測(cè)量機(jī)器振動(dòng)，已知，加速度計(jì)靈敏度為5pc/g，電荷放大器靈敏度為50mV/p，最大加速度時(shí)輸出幅值2V，試求機(jī)器振動(dòng)加速度。5超聲波的物理性質(zhì)有哪些特點(diǎn)？超聲波傳感器可以進(jìn)行哪些物理量的檢測(cè)？ 6超聲波傳感器利用壓電材料制成發(fā)射器和接收器，說明它們各利用哪種壓電效應(yīng)？可以進(jìn)行哪種能量的轉(zhuǎn)換，簡(jiǎn)述超聲波測(cè)距原理。第8、9章 光電傳感器1什么是外光電效應(yīng)？?jī)?nèi)光電效應(yīng)（光生伏特效應(yīng)、光電導(dǎo)效應(yīng)）？。

8、光電器件中的光照特性、光譜特性分別描述的是光電器件的什么性能？2試述光敏電阻、光敏晶體管、光電池的器件結(jié)構(gòu)和工作原理，各基于哪種光電效應(yīng)。3. 當(dāng)光源波長(zhǎng)為0.80.9m時(shí)宜，你選用哪種材料的光敏器件進(jìn)行測(cè)量？4. 光電開關(guān)有哪幾種檢測(cè)方法，畫出示意圖。5. 電荷耦合器件（CCD）結(jié)構(gòu)包括哪兩個(gè)部分，試述電荷存儲(chǔ)與電荷轉(zhuǎn)移的工作過程。CCD分哪幾種結(jié)構(gòu)形式，線陣和面陣結(jié)構(gòu)分別可以進(jìn)行哪些檢測(cè)？6. 說明光纖的結(jié)構(gòu)和傳光原理，光纖的幾個(gè)重要參數(shù)代表什么含義？NA是什么參數(shù)，普通光纖通常為什么值？求光纖N1=1.46，N2=1.45的NA值；計(jì)算外部介質(zhì)為空氣時(shí)（N0=1）最大入射角=？。7. 反

9、射式光纖位移傳感器在位移測(cè)量中的輸出特性曲線有哪些特點(diǎn)？可以完成哪些測(cè)量？反射光的光強(qiáng)弱對(duì)測(cè)量有哪些影響？ 8. 功能型光纖傳感器與非功能型光纖傳感器有什么區(qū)別？ 舉例說明兩種功能型和非功能型光纖傳感器。第10章 半導(dǎo)體式傳感器1氣敏傳感器有哪幾種類型？其工作原理有什么不同？2為什么多數(shù)電阻型氣敏傳感器要有加熱器工作？加熱器有哪些作用。3分析P171圖1010酒精測(cè)試儀電路工作原理。4濕敏傳感器有哪些類型？濕度的表示方法。 第11章 波與射線式傳感器1放射性同位素在衰變過程中放出哪幾種（射線），說明、射線的性質(zhì)與特點(diǎn)。2.利用核探測(cè)器可以進(jìn)行哪些檢測(cè)，與其它檢測(cè)方法相比有什么特點(diǎn)，如何檢測(cè)？舉

10、例說明。3.測(cè)量天然放射性與利用放射性測(cè)量非放射性物體，在監(jiān)測(cè)裝置上有哪些不同？第12章 溫度傳感器1溫度傳感器有哪些類型？了解不同溫度傳感器的工作原理和結(jié)構(gòu)特征以及測(cè)溫范圍。2什么是熱電效應(yīng)，什么是熱電偶？熱電偶產(chǎn)生熱電勢(shì)的必要條件是什么？3測(cè)溫系統(tǒng)需要分別測(cè)量在-201500C范圍的室溫和2000C10000C的爐溫，請(qǐng)問選擇哪兩種溫度傳感器符合系統(tǒng)要求。4說明集成溫度傳感器AD590的溫度原理，分析教材中AD590測(cè)溫控制電路工作過程與控制。5將一靈敏度為0.08mV/的熱電偶與電壓表相連接，電壓表接線端是50，若電位計(jì)上讀數(shù)是60mV，熱電偶的熱端溫度是多少？ 6什么熱釋電效應(yīng)？說明熱釋電傳感器的工作原理，利用熱釋電傳感器測(cè)溫時(shí)為什么要進(jìn)行光信號(hào)調(diào)制？7. 紅外線探測(cè)器分為哪兩種類型？它們探測(cè)的紅外波長(zhǎng)范圍有什么不同?8敘述熱釋電紅外測(cè)溫原理（參考P194圖11-18