《傳感器原理及應用》實驗指導書

1、kkk傳感器原理及應用實驗指導書測控技術實驗室實驗一 金屬箔式應變片-單臂 半臂 全橋性能實驗kkk實驗目的：了解金屬箔式應變片的應變效應，單臂、半臂、全電橋工作原理和性能。二、基本原理：電阻絲在外力作用下發(fā)生機械變形時，其電阻值發(fā)生變化，這就是電阻應變效應，描述電阻應變效應的關系式為：AR/R=K&式中：AR/R為:AR/R電阻絲電阻相對變化為應變靈敏系數(shù)，L/L為電阻絲長度相 對變化， 金屬箔式應變片就是通過光刻、腐蝕等工藝制成的應變敏感元件，通過它轉換被 測部件受力狀態(tài)變化、電橋的作用完成電阻到電壓的比例變化，電橋的輸出電壓反映了相應的受力狀態(tài)。對單臂電橋輸出電壓Uo=Ek?/4

2、o在半橋性能實驗中，不同受力方向的兩只應變片接入電橋作為鄰邊， 電橋輸岀靈敏度提高，非線性得到改善。當應變片阻值和應變量相同時，其橋路 輸出電壓Uo=Ek?/2o在全橋測量電路中，將受力性質相同的兩應變片接入電橋 對邊，不同的接入鄰邊，當應變片初始阻力值：R仁R2=R3=R4,其變化值AR仁AR2=3=出4時，其橋路輸出電壓U o=Ek?o其輸出靈敏度比半橋又提高了一倍，非線性誤差和溫度誤差均 得到改 善。三、實驗設備：應變式傳感器實驗模板、應變式傳感器、慈碼、數(shù)顯表、5V、4V直流電源、萬用表。四、實驗方法和要求：1、 根據(jù)電子電路知識，實驗前設計出實驗電路連線圖。2、 獨力完成實驗電路連線

3、。3、 找出這三種電橋輸出電壓與加負載重量之間的關系，并作出Vo=F（m）的關系曲線。4、 分析、計算三種不同橋路的系統(tǒng)靈敏度S=AU/ （AJ輸出電壓變化量，AW重量變化量）和非線性誤差：SfAm/yF sX 100%式中Am為 輸出值（多次kkk測量時為平均值）與擬合直線的最大偏差：yFs滿量程輸出平均值，此處為200go五、思考題1、 單臂電橋時，作為橋臂電阻應變片應選用：（1）正（受拉）應變片（2）負（受壓）應變片（3）正、負應變片均可以。2、 半橋測量時兩片不同受力狀態(tài)的電阻應變片接入電橋時，應放在：（1）對邊（2）鄰邊。3、 全橋測量中，當兩組對邊（Rl、R3為對邊）電阻值R相同時

4、，即R仁R3,R2=R4,而RIM R2時，是否可以組成全橋: 可以（2）不可以。kkk實驗二壓阻式壓力傳感器的壓力測量實驗一、實驗目的：了解擴散硅壓阻式壓力傳感器測量壓力的原理和方法。二、基本原理：擴散硅壓阻式壓力傳感器在單晶硅的基片上擴散出P型或N型電阻條，接成電橋。在壓力作用下，根據(jù)半導體的壓阻效應，基片 產(chǎn)生應力，電阻條的電阻率產(chǎn)生很大變化，引起電阻的變化，我 們把這一變化 引入測量電路，貝U其輸出電壓的變化反映了所受到的壓力變化。三、實驗設備：壓力源、壓力表、壓阻式壓力傳感器、壓力傳感器實驗模板、流量計、三通連接導管、數(shù)顯單元、直流穩(wěn)壓源土4隊土15V。四、實驗方法和要求：1、 根據(jù)

5、電子電路知識完成電路連接，主控箱內(nèi)的氣源部分、壓縮泵、儲氣箱、流量計在主控箱內(nèi)部已接好。將標準壓力表放置傳感器支架上， 三通連接管中硬管一端插入主控板上的氣源快速插座中（注意管子拉出時請用雙指按住氣源插座邊緣往內(nèi)壓，則硬管可輕松拉 出）。其余兩根軟導管分別與標準表和壓力傳感器接通。將傳感器引線插 頭插入實驗模板的插座中。2、 先松開流量計下端進氣口調氣閥的旋鈕，開通流量計。3、合上主控箱上的氣源開關，啟動壓縮泵，此時可看到流量計中的滾 珠浮子 在向上浮起懸于玻璃管中。4、逐步關小流量計旋鈕，使標準壓力表指示某一刻度，觀察數(shù)顯表顯 示電壓 的正、負，若為負值則對調傳感器氣咀接法。5、仔細地逐步由

6、小到大調節(jié)流量計旋鈕，使壓力顯示在4 14KP之 間，每上升1KP分別讀取壓力表讀數(shù)，記下相應的數(shù)顯表值。6計算本系統(tǒng)的靈敏度和非線性誤差。五、思考題：如果本實驗裝置要成為一個壓力計，則必須對其進行標定，如何標定？kkk實驗三壓電式傳感器測震動實驗一、實驗目的：了解壓電式傳感器的測量震動的原理和方法。二、基本原理：壓電式傳感器由慣性量塊和受壓的壓電片等組成。（仔細觀察實驗用壓電加速度計結構）工作時傳感器感受與試件相同頻率的震動，質量塊便有正比于加速度的交變力作用在晶片上，由于壓電效應，壓電晶 片上產(chǎn)生正比于運動加速度的表面電荷。三、實驗設備：震動臺、壓電傳感器、檢波、移相、低通濾波器模板、壓電

7、式傳感 器實驗模板、雙線示波器。四、實驗方法和要求：1、壓電傳感器已裝在震動臺面上。2、將低頻震蕩器信號接入到臺面三源板震動源的激勵插孔。3、將壓電傳感器輸出兩端插入到壓電傳感器實驗模板兩輸入端，與傳感器外殼相連的接線端接地，另一端接Rio將壓電傳感情實驗模 板電路 輸出端Vol接R6。將壓電傳感器實驗模板電路輸出端V02接入低通濾波器 輸入端Vi,低通濾波器輸出Vo與示波器相連。4、合上主控箱電源開關，調節(jié)低頻震蕩器的頻率和幅度旋鈕使震動臺震動，記錄示波器波形。5、改變低頻震蕩器的頻率，記錄輸岀波形變化。6、用示波器的兩個通道同時記錄低通濾波器輸入端和輸出端波形。7、求出壓電傳感器的振動方程

8、。五、思考題：根據(jù)壓電傳感器的振動方程，是否能得到其速度和加速度方程。kkk實驗四差動變壓器的性能實驗一、實驗目的：差動變壓器的工作原理和特性。二、基本原理：差動變壓器由一只初級線圈和二只次線圈及一個鐵芯組成，根據(jù) 內(nèi)外層排列不同，有二段和三段式，本實驗是三段式結構。當傳感器 隨著被測體 移動時，由于初級線圈和次級線圈之間的互感發(fā)生變化促使次 級線圈感應電勢產(chǎn) 生變化，一只次級感應電勢增加，另一只感應電勢則減少，將兩只次級反向串接（同名端連接），就引出差動輸出。其輸出電勢反映出被測體的移動量。三、實驗設備：差動變壓器實驗模板、測微頭、雙線示波器、差動變壓器、音頻 信號源（音頻震蕩器）、直流電源

9、、萬用表。四、實驗方法和要求：1、 將差動變壓器裝在差動變壓器實驗模板上。2、 將傳感器引線插頭插入實驗模板的插座中，接好外圍電路，音頻震蕩器信號 必須從主控箱中的Lv端子輸出，調節(jié)音頻震蕩器的頻率，輸出頻率為45KHZ（可用主控箱的頻率表輸入Fin來檢測）。調節(jié)輸岀幅 度為峰-峰值Vp-p=2V（可用示波器檢測）3、 旋轉測微頭，使示波器第二通道顯示的波形峰-峰值Vp-p最小，這時 可以左 右位移，假設其中一個方向為正位移，另一個方向位移為負，從Vp最小開始旋動測微頭，每隔02mm從示波器上讀出輸出電壓Vp-p值， 至少記錄一個周期的數(shù)據(jù)。在實驗過程中，注意左、右位移 時，初、次級波 形的相

10、位關系。4、 在實驗過程中注意差動變壓器輸出的最小值即為差動變壓器的零點殘余電壓 大小。畫出輸出電壓峰值Vop-p位移X曲線，作出量程為土1mm土3mm靈 敏度和非線性誤差。五、思考題：1、用差動變壓器測量較高頻率的振幅，可以嗎？差動變壓器測量頻率的上限受什么影響？2、 試分析差動變壓器與一般電源變壓器的異同？實驗五位移傳感器特性實驗-霍爾式、電渦流式、電容式(一)霍爾式傳感器位移特性實驗一、實驗目的：了解霍爾式傳感器原理與應用。二、基本原理：根據(jù)霍爾效應，霍爾電勢U H=K HIB,當霍爾元件處在梯度磁場中運動時，它就可以進行位移測量。三、實驗設備：霍爾傳感器實驗模板、霍爾傳感器、直流電源、

11、測微頭、數(shù) 顯單7L o四、實驗方法和要求：1、將霍爾傳感器安裝于實驗模板的支架上。再將傳感器引線插頭接入實驗模板的插座中，完成實驗電路的連線。2、開啟電源，調節(jié)測微頭使霍爾片在磁鋼中間位置并使數(shù)顯表指示為 零。3、測微頭向軸向方向推進，每轉動0. 2mm記下一個輸出電壓讀數(shù)，直到讀數(shù)近似不變。4、作出V -X曲線，計算不同線性范圍時的靈敏度和非線性誤差。五、思考題：本實驗中霍爾元件位移的線性度實際上反映的是什么量的變化？(-)電渦流傳感器位移實驗實驗目的：了解電渦流傳感器測量位移的工作原理和特性?；驹恚和ㄒ愿哳l電流的線圈產(chǎn)生磁場，當有導電體接近時，因導電體渦流 效應產(chǎn)生渦流損耗，而渦流損

12、耗與導電體離線圈的距離有關，因此可以進行位kkkkkk移測量。三、實驗設備：電渦流傳感器實驗模板、電渦流傳感器、直流電源、數(shù)顯單元、測微頭、鐵圓片。四、實驗方法和要求：1、將電渦流傳感器安裝在實驗模板的支架上。2、觀察傳感器結構，這是一個平繞扁線圈。3、將電渦流傳感器輸出線接入實驗模板標有L的兩端插孔中，作為震蕩器的一個元件。4、在測微頭端部裝上鐵質金屬圓片，作為電渦流傳感器的被測體。5、用連接導線從主控臺接入土15V直流電源接到模板上標有+15V的插孔中。6、使測微頭與傳感器線圈端部接觸，開啟主控箱電源開關，記下數(shù)顯表讀數(shù)，然后每隔02mm讀一個數(shù)，直到輸出電壓幾乎不變?yōu)橹埂?、畫出V X曲

13、線，根據(jù)曲線找岀線性區(qū)域及進行正、負位移測量時 的最佳工作點，試計算量程為1mm、3mm及5mm時的靈敏度和線 性度（可以丿IJ端基法 或擬合直線法）。六、思考題：1、電渦流傳感器的量程與哪些因素有關？2、電渦流傳感器進行非接觸位移測量時，如何根據(jù)量程選用傳感器。（三）電容式傳感器的位移實驗實驗目的：了解電容式傳感器結構及其特點。kkk基本原理：利用平板電容C= A/d和其它結構的關系式，通過相應的結構和測量電路可以選擇&、A、d三個參數(shù)中，保持兩個參數(shù)不變，而只改變 其中一個參數(shù)，則可以有測谷物干燥度（變），測微小位移（d變）和測量液位（A變）等多種電容傳感器。實驗六轉速的測量磁電式

14、、光電式、霍爾式(-)磁電式轉速傳感器測速實驗一、實驗目的：了解磁電式傳感器測量轉速的原理。二、基本原理：基于電磁感應原理，N匝線圈所在磁場的磁通變化時，線 圈中感應電勢e=-d /dt發(fā)生變化，因此當轉盤上嵌入N個磁棒時，每 轉一周線圈感應電勢產(chǎn) 生N次的變化，通過放大、整形和計數(shù)的電路即可以測量轉速。三、實驗設備：磁電式傳感器、數(shù)顯單源測速檔、直流電源2-24Vo四、實驗方法和要求：1、根據(jù)磁電式傳感器原理，獨立完成實驗電路的連線。磁電式傳感器端 面離轉動 盤面2mn左右，并且將磁電傳感器中心對準磁鋼中心。2、使轉速電機帶動轉盤旋轉，將轉速電源從5V起，每增加5V電壓記錄一組轉速 數(shù)據(jù)。3

15、、 作出轉速與轉速電壓關系曲線。五、 思考題：為什么說磁電式傳感器不能測很低速的轉動，請說明理由。(二)光電轉速傳感器測速實驗、實驗目的：掌握光電轉速傳感器測量轉速的原理及方法。乙基本原理：光電式轉速傳感器有反射型和透射型兩種，在透射型的實驗裝 置上，傳感 器kkk端部有發(fā)光管和光電管，發(fā)光管發(fā)出的光通過轉盤上開孔透射后，由光電管接收并轉 換成電信號。由于轉盤上有相間的6個孔，轉動時將獲得與轉速及孔數(shù)有關的脈沖，將 電脈沖計數(shù)處理可得到轉速值。三、 實驗設備：光電轉速傳感器、直流電源+5V、轉動源及224V直流電源、數(shù)顯單7TSo四、 實驗方法和要求：1、將光電傳感器安裝在三源板上，利用電子電

16、路知識，把三源板上的電源+5V、地、 輸出與主控箱上的電源+5V、地、數(shù)顯表上的輸入端相連。數(shù)顯表轉換開關打到轉速 檔。將轉速源電源224V輸出旋到最小，接到轉動源電源24V插 孔上。完成電路接 線，并畫出電路接線圖。2、 將轉速源電源輸出旋到4V開始記錄電機轉速，以后每增加2V記一次電機 轉速，至U 20V為止。3、作出轉速源電源電壓與電機轉速的關系曲線。4、 分析、計算轉盤上單孔時電機轉速五、 思考題：光電轉速傳感器測速與磁電轉速傳感器測速、霍爾式傳感器測速比較哪種方法最 簡單、方便。（三）霍爾測轉速實驗一、 實驗目的：了解霍爾轉速傳感器的應用。二、 基本原理：利用霍爾效應表達式：當被測圓

17、盤上裝上N只磁性體時，圓盤每轉一周磁場就變化N次。每轉一周霍爾電勢就同頻率相應變化，輸出電勢通過放 大、整形和計數(shù)電路就可以測量被測旋轉物的轉速。kkk需用器件與單元：霍爾轉速傳感器、直流源+5V、轉動源2-24V、轉動源單元、數(shù)顯單 元的轉速顯示部分。三實驗步驟：1將霍爾轉速傳感器裝于傳感器支架上，探頭對準反射面內(nèi)的磁鋼。2將5V直流源加于霍爾轉速傳感器的電源端（1號接線端）3.將霍爾轉速傳感器輸出端（2號接線端）插入數(shù)顯單元FIN端，3號接線端接地。4.將轉速調節(jié)中的+2V-24V轉速電源接入三源板的轉動電源插孔中。5.將數(shù)顯單元上的開關撥到轉速檔。6調節(jié)轉速調節(jié)電壓使轉動速度變化。觀察數(shù)

18、顯表轉速顯示的變化。思考題：1利用霍爾元件測轉速，在測量上有否限制？2、本實驗裝置上用了六只磁鋼，能否用一只磁鋼？kkk實驗七集成溫度傳感器的特性實驗一、實驗目的：了解常用的集成溫度傳感器基本原理、性能與應用。二、基本原理：集成溫度傳感器將溫敏晶體管與相應的輔助電路集成在同一芯片上，它能直接給出正比于絕對溫度的理想線性輸出，一般用于-50C150C之間溫度測量，溫敏晶體管是利用管子的集電極電流恒定時，晶體管的基極、發(fā) 射極電壓與溫度成線性關系。為克服溫敏晶體管Ub電壓生產(chǎn)時的離 散性，均采用了 特殊的差分電路。集成溫度傳感器有電壓型和電流型兩種，電流輸出型集成溫度傳感 器，在一定溫度下，它相當

19、于一個恒流源。因此它 具有不易受接觸電阻、引線電阻、 電壓噪聲的干擾。 具有很好的線性。 本實 驗采用的是國產(chǎn)的AD590o它只需要一種電 源 （+4V一+30V）o即可實現(xiàn)溫 度到電流的線性變換，然后在終端使用一只取樣 電阻（本實驗中為R2）即可實現(xiàn)電流到電壓的轉換。它使用方便且電流型比電壓型的測量精度更高。三、實驗設備：溫度控制單元、加熱源、集成溫度傳感器、溫度傳感器實 驗模 板、數(shù)顯單元、萬用表。四、實驗方法和要求：1、 將K型熱電偶測試端插入臺面三源板加熱源的一個傳感器安置孔中，做環(huán)境溫度監(jiān)控用。2、 集成溫度傳感器接入實驗模板。根據(jù)電子電路知識，完成實驗電路的所有接線，并 畫出接線電

20、路圖。3、 實驗中設定溫度從40C開始，建議溫度控儀表每隔5C設定一個點（至少 十個點），并記下數(shù)顯表上相應的讀數(shù)電壓值，注意上線不能超過125 Co4、 作岀集成溫度傳感器的輸出電壓與溫度變化的關系曲線。kkk5、 據(jù)誤差與數(shù)據(jù)處理知識，對實驗數(shù)據(jù)分析、處理。計算出在所得數(shù)據(jù)范圍內(nèi)集成溫 度傳感器的非線性誤差。五、思考題：我們知道在一定的電流模式下PN結的正向電壓與溫度之間具有較好的線性關系，因此就有溫敏二極管。利用開關二極管或其它溫敏二極管在50C100C之間，作溫度特性，然后與集成溫度傳感器相同區(qū)間的溫 度特性進行比較，從線性看溫度傳感器線性優(yōu)于溫敏二極管，試說明理由。kkk實驗八鉗電阻

21、測溫特性實驗一、實驗目的：了解鉗電阻的特性與應用。二、基本原理：利用導體電阻隨溫度變化的特性，熱電阻用于測量時，要 求 其材料電 阻溫度系數(shù)大，穩(wěn)定性好，電阻率高，電阻與溫度之間最好有線 性關系。常用鈉 電阻和銅電阻、鉗電阻在0 630. 74C以內(nèi)，電阻Rt與溫 度t的關系為：Rt=Ro(l+At+Bt2), Ro系溫度為0C時的電阻。本實驗Ro=100Q, At=3. 9684*10 - 2/C, B=-5. 847*107廠C,鉗電阻現(xiàn)在是三線 連接，其中一端接二根引線主要為消除引線電阻對測量的影響。三、實驗設備：加熱源、K型熱電偶、PtlOO熱電阻、溫度控制單元、溫 度傳感器實驗 模板

22、、數(shù)顯單元、萬用表。四、實驗方法和要求：1、 取K型熱電偶作為環(huán)境溫度的標準， 將PtlOO鉗電阻接入溫度傳感器 的實驗模 板，完成外部電路的接線，2、 合上主控箱電源開關，使模板上的電橋平衡，橋路輸出在室溫下輸出為零，加 土15V運放電源，使數(shù)顯單元顯示為零。3、 在常溫基礎上，將設定的溫度值按間隔t=5C讀取數(shù)顯表值，不少于10組 數(shù)，并作出輸出電壓與溫度的關系曲線。五、思考題：根據(jù)電壓、溫度的關系曲線，計算其非線性誤差。kkk實驗九濕度傳感器實驗一、實驗目的：了解濕度傳感器工作原理及應用。二、基本原理：濕敏元件主要有電容式和電阻式兩種。電容式濕敏元件采用高分子薄 膜為感濕材料，用微電子技

23、術制作，其電容值隨濕度呈線性變化，當將濕敏元件 接入測量電路時，輸出電壓值隨濕度線性變化。電阻式濕敏元件其電阻值的對數(shù) 與相對濕度接近線性關系，同樣可用于檢測相對 濕度。三、實驗設備：濕敏傳感器（內(nèi)含測量電路）、直流電源5V、數(shù)顯單元、濕棉花 球。四、實驗方法和要求：1、 將濕度傳感器三根接線：1號線接電源+5V,2號線為輸出、 接到主控箱的Vin端,3號線接地。2、 打開電源開關，先預熱35分鐘時間，然后往有機玻璃濕敏腔中加入少量 干燥劑，放上傳感器，等到顯示單元穩(wěn)定后記下數(shù)值。再拿出干 燥劑，在試 管中加入濕棉花球，放上傳感器，等到顯示穩(wěn)定后記下數(shù)顯值，比較前后變 化量。五、思考題：說明輸

24、出電壓與濕度的關系。kkk傳感器原理及應用復習提要第1章傳感器概述傳感器的定義（GB766手87定義），傳感器的組成（框圖），敏感元件，轉換元 件（傳感元件），信號調節(jié)與轉換電路（調理電路），傳感器的作用，傳感器在科技 發(fā)展中的重要性，傳感器的基本應用系統(tǒng)，測量系統(tǒng)框圖，控制系統(tǒng)框圖，傳感器的 發(fā)展動向。第2章傳感器的特性什么是傳感器的特性，物理量、化學量（信號）隨時間變化的兩種形態(tài)，靜態(tài)特 性及其意義和定義表達式（量程、線性度、遲滯、重復性、靈敏度、分辨率），奇次 非線性項，偶次非線性項，動態(tài)特性，激勵，響應，理想特性，標準輸入信號，零階 系統(tǒng)的特點，一階系統(tǒng)的特點，二階系統(tǒng)的特點。各階系統(tǒng)

25、對正弦波和階躍波的響應 特性。第3章傳感器中的彈性敏感元件彈性變形，彈性元件在傳感器技術中的作用（二種），彈性元件的靈敏度，彈性 元件的串聯(lián)、并聯(lián)與靈敏度的關系。常見彈性敏感元件（彈性圓柱、懸臂梁、扭轉 棒、圓形膜片和膜盒、波汶管、薄壁圓筒）及其基本特性。第4章電阻應變式傳感器電阻的應變效應，應變的表示，泊松系數(shù)的物理意義，應變靈敏系數(shù)及其物理意 義，金屬應變片的結構，橫向效應的來源、有害性、及其克服方法，半導體應變片的 特點，三種直流電壓源電橋的結構、特點（靈敏度、非線性、溫度補償作用），應變 片溫度誤差產(chǎn)生的原因，溫度補償方法，應變式傳感器的一般結構，幾種彈性敏感元 件與電阻應變片構成傳感

26、器的帖片方法與電路結 構。應變式力傳感器、壓力傳感器、 加速度傳感器。公式（5-6、5-19、520521）的應用。第5章電容式傳感器基本結構與工作原理，基本測量量。電容式傳感器的線性及靈敏度（變間隙式、 差動變間隙式、變面積式），電容式傳感器的等效電路，電容式傳感器的輸出電路 （交流電橋、運算放大器式電路、調頻電路、差動脈寬調制電路）的原理。邊緣效應的影響，電容式傳感器的應用（力、壓力、加速度、振動、測 厚）。公kkk式（6-2. 6-7、6-8 6-11. 6-12、6-22）的應用。第6章電感式傳感器電感式傳感器的基本結構、工作原理，電感式傳感器的直接測量量，等效電路 （銅損、鐵損），電

27、感式傳感器的結構類型，差動電感的結構特征及其特 性。差動變 壓器式電感傳感器結構、工作原理，基本測量量，輸岀特性曲線的意義，零位電壓（零殘余電壓）問題（產(chǎn)生的原因、特點、零位電壓補償、相 敏檢波器的作用）。渦 流的定義，渦流傳感器的類型，高頻反射式測量原理，低頻透射式測量原理，測量電 路，渦流傳感器的應用。電感式傳感器的應用。第7章壓電式傳感器壓電效應及其特點，石英晶體的優(yōu)、缺點，石英晶體的壓電性能（哪些方向有壓 電效應），對能量轉換有意義的變形模式，可產(chǎn)生壓電效應的晶體的結 構特征，壓電 陶瓷（PZT的優(yōu)、缺點，壓電傳感器的二種等效電路，對壓電傳感器測量電路的基本 要求，壓電傳感器測量電路的

28、作用，測量電路的種類，電壓放大器的基本結構和主要 特性，電荷放大器的基本結構和主要特性，壓電元件的聯(lián)接方式，壓電式傳感器的應 用（加速度傳感器的結構、壓力傳感器）。第8章磁電式傳感器磁電式傳感器的工作原理。動圈式（絕對式，相對式）、磁阻式磁電傳感 器的結 構、原理和特性，動圈式傳感器的直接測量量。第9章熱電式傳感器熱電偶的結構，熱電極、熱端、冷端的概念，熱電效應、珀爾帖效應、湯姆遜效 應的物理意義，三者的關系，產(chǎn)生熱電勢的條件，熱電偶的基本定律及 其工程意義， 熱電偶的種類，熱電偶的冷端溫度補償?shù)囊饬x，補償方法（恒溫法、自動補償）原 理，熱電偶的實用測量電路（4種）。電阻型溫度傳感器的作用原理

29、，兩類電阻型溫 度傳感器，金屬導體（熱電阻）、半導體（熱敏電阻），靈敏度高低與金屬純度的關 系，鉗熱電阻的優(yōu)點、缺點、測溫范圍及用途，銅 熱電阻的優(yōu)點、缺點、測溫范圍及 用途，三線法和四線法測量電路、作用原理，三種熱敏電阻的字母表示，各自的典型 特性曲線，電阻式溫度傳感器的典型應用電路。二極管溫度傳感器的實用公式，集成 溫度傳感器的定義，比例絕對溫 度電路原理，電流型溫度傳感器AD590的特性，AD590勺基本測量電路和典型測量電路。第10章光電式傳感器kkk光敏傳感器作用與特點，四類光敏傳感器，光電效應的種類及其基本特征，產(chǎn)生 外光電效應的條件，光電二極管和充氣光電二極管的結構、原理、用途，

30、測量電路、 伏安特性曲線，光電倍增管的結構、原理、用途，光電導效應，光敏電阻器（暗電 阻、暗電流、亮電阻、亮電流、光電流、光電靈敏度、伏安特 性、光照特性、光譜特 性、響應時間與頻率特性），光敏電阻的典型應用，光 生伏特效應的概念，光生伏特 效應器件的應用，光敏二、三極管的特性和基本 應用電路，光電池的結構特點、特 性，光電式傳感器的應用。kkk傳感器原理及應用教學大綱一、課程性質、地位和作用本課程是測控技術與儀器、電氣工程及其自動化、電子信息工程、計算機科 學與技 術、機械工程及其自動化、核工程與核技術等本科專業(yè)的核心專業(yè)基礎課。本課程理 論嚴謹、系統(tǒng)性強。其任務是闡述傳感器的基本原理、結構

31、、性 能、參數(shù)、特點以及 傳感器的轉換、檢測電路和傳感器技術應用，為學生畢業(yè) 后從事和逐步適應日新月異 發(fā)展的自動化控制及檢測、光電傳感及光電檢測科學提供一定的適應能力與基礎。二、課程教學對象、目的和要求本課程適用于電子信息工程、自動化、測控技術與儀器、電子科學與技術等本科專 業(yè)。課程教學目的、要求：(-)從內(nèi)容上，應使學生牢固掌握傳感器與檢測技術所必要的基本理論，傳感器 的基本特性，各種傳感器尤其是光電傳感器的基本原理，結構、性能和實際應用。(-)從能力方面，培養(yǎng)學生理論與實際相結合，讓學生在光電傳感器應用方面有所 啟發(fā)。(三)從教學方法上，注意教學內(nèi)容的系統(tǒng)性，重視基本概念、基本理論和基

32、本技能的培養(yǎng)，加強理論聯(lián)系實際，強調具體問題具體分析，提高綜合分析與評價各 種主要問題的素質和能力，尤其是創(chuàng)新能力。三、相關課程及關系本課程的先修課程包括“高等數(shù)學”、“大學物理”、“電路分析基礎”等，本課 程的學習應在學生掌握一定數(shù)理、電子知識的基礎上進行。與此同時，本課程為后續(xù) 的“光電檢測”、“通信原理”、“自動控制”等課程打下了必要 的理論基礎。四、課程內(nèi)容及學時分配總學時：32學時(一)傳感與檢測技術的理論基礎：2學時1測量概論2、測量數(shù)據(jù)的估計和處理kkk要求學生掌握檢測技術的基礎理論，測量的概念，常用測量方法，測量系統(tǒng)的構 成。測量誤差的表示及性質，及誤差的處理等。（二）傳感器概述：2學時1傳感器的組成和分類2、傳感器的基本特性要求學生了解