第一篇：高中物理傳感器總結(jié)練習(xí)題

高中物理傳感器總結(jié)練習(xí)題

2、美國科學(xué)家Willard S.Boyle與GeorgeE.Snith因電荷耦合器件(CCD)的重要發(fā)明榮獲2009年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng).CCD是將光學(xué)量轉(zhuǎn)變成電學(xué)量的傳感器.下列器件可作為傳感器的有 A.發(fā)光二極管 B.熱敏電阻 C.霍爾元件 D.干電池

3、當(dāng)前傳感器被廣泛應(yīng)用于各種電器、電子產(chǎn)品之中,下述關(guān)于常用的幾種家用電子器件所采用傳感器說法中,正確的是()A.電視機(jī)對(duì)無線遙控信號(hào)的接收主要是采用了光電傳感器 B.電子體溫計(jì)中主要是采用了溫度傳感器 C.電腦所用的光電鼠標(biāo)主要是采用聲波傳感器 D.電子秤中主要是采用了力電傳感器

4、關(guān)于電子秤中應(yīng)變式力電傳感器的說法正確的是()A.應(yīng)變片是由導(dǎo)體材料制成

B.當(dāng)應(yīng)變片的表面拉伸時(shí),其電阻變大;反之,變小 C.傳感器輸出的是應(yīng)變片上的電壓 D.外力越大,輸出的電壓差值也越大

5、有定值電阻、熱敏電阻、光敏電阻三只元件,這三只元件分別接入如圖所示電路中的A、B兩點(diǎn)后,用黑紙包住元件或者把元件置入熱水中,觀察歐姆表的示數(shù),下列說法中正確的是()A.置入熱水中與不置入熱水中相比,歐姆表示數(shù)變化較大,這只元件一定是熱敏電阻 B.置入熱水中與不置入熱水中相比,歐姆表示數(shù)不變化,這只元件一定是定值電阻

C.用黑紙包住元件與不用黑紙包住元件相比,歐姆表示數(shù)變化較大,這只元件一定是光敏電阻 D.用黑紙包住元件與不用黑紙包住元件相比,歐姆表示數(shù)相同,這只元件一定是定值電阻

6、用遙控器調(diào)換電視機(jī)頻道的過程,實(shí)際上就是傳感器把光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的過程.下列屬于這類傳感器的是()A.紅外報(bào)警裝置 B.走廊照明燈的聲控開關(guān) C.自動(dòng)洗衣機(jī)中的壓力傳感裝置 D.電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器

7、傳感器擔(dān)負(fù)著信息采集的任務(wù)，它常常是()A．將力學(xué)量(如形變量)轉(zhuǎn)變成電學(xué)量 B．將熱學(xué)量轉(zhuǎn)變成電學(xué)量 C．將光學(xué)量轉(zhuǎn)變成電學(xué)量 D．將電學(xué)量轉(zhuǎn)變成力學(xué)量

8、下列技術(shù)涉及傳感器的應(yīng)用的是()A．賓館的自動(dòng)門 B．工廠、電站的靜電除塵 C．家用電飯煲的跳閘和保溫 D．聲控開關(guān)

9、街旁的路燈、江海里的航標(biāo)都要求在夜晚亮、白天熄，利用半導(dǎo)體的電學(xué)特性制成了自動(dòng)點(diǎn)亮、熄滅的裝置，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制，這是利用半導(dǎo)體的()A．壓敏性

B．光敏性 C．熱敏性 D．三種特性都利用

10、電容式傳感器是用來將各種非電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的裝置．由于電容器的電容取決于極板正對(duì)面積、極板間距離以及極板間的電介質(zhì)這幾個(gè)因素，當(dāng)某一物理量發(fā)生變化時(shí)就能引起上述某個(gè)因素的變化，從而又可推出另一個(gè)物理量的值．如圖K46－1所示是四種電容式傳感器的示意圖，關(guān)于這四個(gè)傳感器的作用，下列說法不正確的是()A．甲圖的傳感器可以用來測量角度 B．乙圖的傳感器可以用來測量液面的高度 C．丙圖的傳感器可以用來測量壓力 D．丁圖的傳感器可以用來測量速度

11、在探究超重和失重規(guī)律時(shí)，某體重為G的同學(xué)站在一壓力傳感器上完成一次下蹲動(dòng)作．傳感器和計(jì)算機(jī)相連，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后得到壓力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖K46－2所示，其中可能正確的是()

A

B

C

D

12、如圖K46－3所示是一個(gè)火警報(bào)警器電路的示意圖．其中R3為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，這種半導(dǎo)體熱敏材料的電阻率隨溫度的升高而增大．值班室的顯示器為電路中的電流表，電源兩極之間接一報(bào)警器．當(dāng)傳感器R3所在處出現(xiàn)火情時(shí)，顯示器的電流I、報(bào)警器兩端的電壓U的變化情況是()A．I變大，U變小 B．I變小，U變大 C．I變小，U變小 D．I變大，U變大

13、如圖K46－4所示的電路中，當(dāng)半導(dǎo)體材料做成的熱敏電阻浸泡到熱水中時(shí)，電流表示數(shù)增大，則說明()A．在溫度越高時(shí)，熱敏電阻阻值越大 B．在溫度越高時(shí)，熱敏電阻阻值越小 C．半導(dǎo)體材料溫度升高時(shí)，導(dǎo)電性能變差 D．半導(dǎo)體材料溫度升高時(shí)，導(dǎo)電性能變好

14、酒精測試儀的工作原理如圖K46－5所示，其中P是半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器，該傳感器電阻r′的倒數(shù)與酒精氣體的濃度c成正比，R0為定值電阻．如圖K46－6所示關(guān)于電壓表示數(shù)的倒數(shù)()與酒精氣體濃度的倒數(shù)()之間關(guān)系的圖象正確的是()

圖K46－5

15、如圖K46－7所示是電熨斗的結(jié)構(gòu)圖，下列說法正確的是()A．雙金屬片上層金屬的膨脹系數(shù)小于下層金屬

B．常溫下，上、下觸點(diǎn)接觸；溫度過高時(shí)，雙金屬片發(fā)生彎曲使上、下觸點(diǎn)分離 C．需要較高溫度熨燙時(shí)，要調(diào)節(jié)調(diào)溫旋鈕，使升降螺絲下移并推動(dòng)彈性銅片下移 D．雙金屬片溫度傳感器的作用是控制電路的通斷

圖K46－7

16、某一電學(xué)黑箱內(nèi)可能有電容器、電感線圈、定值電阻等元件，在接線柱間以如圖K46－8甲所示的“Z”字形連接(兩接線柱間只有一個(gè)元件)．為了確定各元件種類，小華同學(xué)用電流傳感器(相當(dāng)于電流表)與一直流電源、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)串聯(lián)后，分別將AB、BC、CD接入如圖K46－8乙所示的電路，閉合開關(guān)，計(jì)算機(jī)顯示的電流隨時(shí)間變化的圖象分別如圖K46－9甲、乙、丙所示，則下列判斷中正確的是()A．AB間是電容器 B．BC間是電感線圈 C．CD間是電容器 D．CD間是定值電阻

甲

乙 圖K46－8

甲

乙

丙 圖K46－9

三、綜合題

17、在開展研究性學(xué)習(xí)的過程中，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)利用線圈測量轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速的裝置，如圖K46－10所示，在輪子的邊緣貼上小磁體，將小線圈靠近輪邊放置，接上數(shù)據(jù)采集器和電腦(即DIS實(shí)驗(yàn)器材)．如果小線圈的面積為S，圈數(shù)為N匝，小磁體附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度最大值為B，回路的總電阻為R，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，輪子轉(zhuǎn)過θ角，小線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度由最大值變?yōu)榱悖虼?，他說“只要測得此時(shí)感應(yīng)電流的平均值I，就可以測出轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速的大?。闭埬氵\(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，通過計(jì)算對(duì)該同學(xué)的結(jié)論作出評(píng)價(jià)．

圖K46－10

18、角速度計(jì)可測量飛機(jī)、航天器等的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度,其結(jié)構(gòu)如圖所示.當(dāng)系統(tǒng)OO′轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),元件A發(fā)生位移并輸出電壓信號(hào),成為飛機(jī)、航天器等的制導(dǎo)系統(tǒng)的信號(hào)源.已知A的質(zhì)量為m,彈簧的勁度系數(shù)為K、自然長度為L,電源的電動(dòng)勢為E、內(nèi)阻不計(jì),滑動(dòng)變阻器總長度為l,電阻分布均勻.系統(tǒng)靜止時(shí)P在B點(diǎn),當(dāng)系統(tǒng)以角速度出每步理由及主要方程)

轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),請導(dǎo)出輸出電壓U和的函數(shù)式.(要求:寫

參考答案

2、【 發(fā)光二極管是將電轉(zhuǎn)化為光,干電池是把其他能轉(zhuǎn)化為電能,不能作為傳感器.【答案】 BC

3、電視機(jī)對(duì)無線遙控信號(hào)的接收主要接收紅外線光,紅外線屬于電磁波也屬于光,A對(duì);電腦所用的光電鼠標(biāo)主要是采用光電傳感器,C錯(cuò).電子體溫計(jì)最核心的元件就是感知溫度的NTC溫度傳感器,電子體溫計(jì)是利用溫度傳感器輸出電信號(hào),再將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成液晶數(shù)字顯示溫度,同樣能保持被測溫度的最高值,B對(duì).電子秤中主要是采用了應(yīng)變片,屬于力電傳感器.【答案】 ABD

4、【解析】 應(yīng)變片是半導(dǎo)體材料制成;應(yīng)變片的表面拉伸時(shí),其電阻變大,其兩端電壓變大;傳感器輸出的是上、下應(yīng)變片兩端的電壓之差.【答案】 BD

5、【解析】 熱敏電阻的阻值隨溫度變化而變化,定值電阻和光敏電阻不隨溫度變化,故B項(xiàng)也可能是光敏電阻,B項(xiàng)錯(cuò);光敏電阻的阻值隨光照變化而變化,定值電阻和熱敏電阻不隨之變化,故D項(xiàng)也可能是熱敏電阻,D錯(cuò).【答案】 AC

6、【解析】 紅外報(bào)警裝置正是把光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的器件.【答案】 A

7、ABC [解析] 傳感器是將所感受到的不便于測量的物理量(如力、熱、光、聲等)轉(zhuǎn)換成便于測量的物理量(一般是電學(xué)量)的一類元件．故選項(xiàng)ABC正確、選項(xiàng)D錯(cuò)誤．

8、ACD [解析] 賓館的自動(dòng)門采用了光電傳感器，故選項(xiàng)A正確；家用電飯煲的加熱和保溫功能的轉(zhuǎn)換采用了熱電傳感器，故選項(xiàng)C正確；聲控開關(guān)采用了聲電傳感器，故選項(xiàng)D正確．

9、B [解析] 街旁的路燈和江海里的航標(biāo)都是利用了半導(dǎo)體的光敏性，晚上光照強(qiáng)度很小，光敏電阻器的電阻很大，白天光照強(qiáng)度很大，光敏電阻器的電阻很小，以此控制電路的通斷．

10、D [解析] 甲圖通過改變角度、乙圖通過改變極板正對(duì)面積、丙圖通過改變板間距離、丁圖通過插入電介質(zhì)的深度來改變電容器的電容量，以達(dá)到測量角度、液面高度、壓力及位移的目的.11、D [解析] 該同學(xué)站在壓力傳感器上完成一次下蹲動(dòng)作過程中，先向下加速，后向下減速，其加速度先向下后向上，即先失重后超重，選項(xiàng)D正確．

12、D [解析] 當(dāng)R3處出現(xiàn)火情時(shí)，其電阻增大，電路中的總電阻增大，總電流減小，路端電壓增大，所以報(bào)警器兩端的電壓增大，其中電流表支路的電流也增大．

13、BD [解析] 電流表的示數(shù)增大，說明電路中的電流增大，電阻減小，所以這個(gè)熱敏電阻的電阻率是隨溫度的升高而降低的；電阻率減小，導(dǎo)電性能變好，故選項(xiàng)BD正確．

14、A [解析] 由于二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器電阻的倒數(shù)與酒精氣體的濃度成正比，則＝kc，電路中U＝IR0＝，則＝，即隨變化的函數(shù)關(guān)系為線性關(guān)系，但圖象不過坐標(biāo)原點(diǎn)，選項(xiàng)A正確．

15、BCD [解析] 雙金屬片上層金屬的膨脹系數(shù)應(yīng)大于下層金屬，這樣當(dāng)溫度較高時(shí)，雙金屬片向下彎曲，電路斷開；要想得到較高的溫度，只需將螺絲下移即可．

16、ABD 直流電路中接入電容器，電路中會(huì)產(chǎn)生充電電流，充電完畢后，電流消失；接入定值電阻，瞬間產(chǎn)生穩(wěn)定電流；接入電感線圈，由于對(duì)電流有阻礙作用，不能瞬間達(dá)到穩(wěn)定電流．

三、綜合題

17、結(jié)論正確

[解析] 設(shè)轉(zhuǎn)輪的角速度、轉(zhuǎn)速分別為ω、n，輪子轉(zhuǎn)過θ角所需時(shí)間為Δt，通過線圈的磁通量的變化量為ΔΦ，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的平均值為E.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有E＝N＝N

由閉合電路歐姆定律得，感應(yīng)電流的平均值 I＝

又Δt＝，n＝聯(lián)立以上各式，得n＝由此可見，該同學(xué)的結(jié)論是正確的．

18、【解析】 設(shè)穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),彈簧的伸長為x,物塊A在彈力Kx的作用下,做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

因電阻分布均勻,所以阻值與長度成正比

根據(jù)歐姆定律

由以上三式解得.【答案】

第二篇：傳感器練習(xí)題

一、簡答題

1、簡述熱電偶的工作原理。

2、以石英晶體為例簡述壓電效應(yīng)產(chǎn)生的原理。

3、簡述霍爾電動(dòng)勢產(chǎn)生的原理。

二、設(shè)計(jì)題

試設(shè)計(jì)一個(gè)霍爾式壓力檢測系統(tǒng)。

畫出其示意圖和電路原理圖，說明其基本工作過程。

第三篇：傳感器總結(jié)

傳感器總結(jié)

當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展，是信息化社會(huì)的發(fā)展。在信息時(shí)代，人們的社會(huì)活動(dòng)將主要依靠對(duì)信息資源的開發(fā)及獲取、傳輸與處理。而傳感器是獲取自然領(lǐng)域中信息的主要途徑與手段，是現(xiàn)代科學(xué)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)。它是指那些對(duì)被測對(duì)象的某一確定的信息具有感受(或響應(yīng))與檢出功能，并使之按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成與之對(duì)應(yīng)的可輸出信號(hào)的元器件或裝置的總稱。

傳感器技術(shù)是現(xiàn)代科技的前沿技術(shù)，發(fā)展迅猛，同計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)一起被稱為信息技術(shù)的三大支柱，許多國家已將傳感器技術(shù)列為與通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)同等重要的位置?，F(xiàn)代傳感器技術(shù)具有巨大的應(yīng)用潛力，擁有廣泛的開發(fā)空間，發(fā)展前景十分廣闊。

傳感器的定義

國家標(biāo)準(zhǔn)GB7665-87對(duì)傳感器下的定義是：“能感受規(guī)定的被測量件并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。

結(jié)構(gòu)

很多非電學(xué)量(包括物理量,化學(xué)量,生物量等),早期都采用非電學(xué)

量方法測量。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,對(duì)被測量的準(zhǔn)確度、速度和精度提出了新的要求,傳統(tǒng)方法已不能滿足測量要求,必須采用傳感器電測技術(shù),把非電學(xué)量信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。在現(xiàn)代化生產(chǎn)過程中,需用各種傳感器來監(jiān)控生產(chǎn)過程的各個(gè)參數(shù),使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài)。特別是傳感器與計(jì)算機(jī)結(jié)合,使自動(dòng)化過程更具有準(zhǔn)確、快捷、效率高等優(yōu)點(diǎn)。

傳感器是能夠感受規(guī)定的被測量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置，能完成檢測任務(wù),它的輸入量是某一被測量,可能是物理量,也可能是化學(xué)量、生物量等;輸出量是某種物理量,便于傳輸、轉(zhuǎn)換、處理、顯示等,可以是氣、光、電物理量，主要是電物理量;輸出輸入有對(duì)應(yīng)關(guān)系,且應(yīng)有一定的精確程度。傳感器的作用包括信息的收集、信息數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和控制信息的采集。傳感器一般由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件兩大部分組成。有時(shí)也將轉(zhuǎn)換電路及輔助電路作為其組成部分。

材料

傳感器材料分半導(dǎo)體材料、陶瓷材料、金屬材料和有機(jī)材料四大類。

半導(dǎo)體傳感器材料主要是硅，其次是鍺、砷化鎵、銻化銦、碲化鉛、硫化鎘等。主要用于制造力敏、熱敏、光敏、磁敏、射線敏等傳感器。

陶瓷傳感器材料主要有氧化鐵、氧化錫、氧化鋅、氧化鋯、氧化

鈦、氧化鋁、鈦酸鋇等，用于制造氣敏、濕敏、熱敏、紅外敏、離子敏等傳感器。

金屬用作傳感器的功能材料不如半導(dǎo)體和陶瓷材料廣泛，主要用在機(jī)械傳感器和電磁傳感器中，用到的材料有鉑、銅、鋁、金、銀、鈷合金等。

有機(jī)材料用于傳感器還處在開發(fā)階段，主要用于力敏、濕度、氣體、離子、有機(jī)分子等傳感器，所用材料有高分子電解質(zhì)、吸濕樹脂、高分子膜、有機(jī)半導(dǎo)體聚咪唑、酶膜等。

性能

傳感器性能指標(biāo)主要有：靈敏度、使用頻率范圍、動(dòng)態(tài)范圍、相移。

靈敏度：指沿著傳感器測量軸方向?qū)挝徽駝?dòng)量輸入x 可獲得的電壓信號(hào)輸出值u，即s=u/x。與靈敏度相關(guān)的一個(gè)指標(biāo)是分辨率，這是指輸出電壓變化量△u 可加辨認(rèn)的最小機(jī)械振動(dòng)輸入變化量△x 的大小。為了測量出微小的振動(dòng)變化，傳感器應(yīng)有較高的靈敏度。

使用頻率范圍：指靈敏度隨頻率而變化的量值不超出給定誤差的頻率區(qū)間。其兩端分別為頻率下限和上限。為了測量靜態(tài)機(jī)械量，傳感器應(yīng)具有零頻率響應(yīng)特性。傳感器的使用頻率范圍，除和傳感器本身的頻率響應(yīng)特性有關(guān)外，還和傳感器安裝條件有關(guān)（主要影響頻率上限）。

動(dòng)態(tài)范圍：動(dòng)態(tài)范圍即可測量的量程，是指靈敏度隨幅值的變化

量不超出給定誤差限的輸入機(jī)械量的幅值范圍。在此范圍內(nèi)，輸出電壓和機(jī)械輸入量成正比，所以也稱為線性范圍。動(dòng)態(tài)范圍一般不用絕對(duì)量數(shù)值表示，而用分貝做單位，這是因?yàn)楸粶y振值變化幅度過大的緣故，以分貝級(jí)表示使用更方便一些。

相移：指輸入簡諧振動(dòng)時(shí)，輸出同頻電壓信號(hào)相對(duì)輸入量的相位滯后量。相移的存在有可能使輸出的合成波形產(chǎn)生崎變，為避免輸出失真，要求相移值為零或Π，或者隨頻率成正比變化。

有機(jī)材料用于傳感器還處在開發(fā)階段，主要用于力敏、濕度、氣體、離子、有機(jī)分子等傳感器，所用材料有高分子電解質(zhì)、吸濕樹脂、高分子膜、有機(jī)半導(dǎo)體聚咪唑、酶膜等。

優(yōu)缺點(diǎn)

從傳感器分類看優(yōu)缺點(diǎn) 按傳感器輸出信號(hào)分類 模擬式：輸出信號(hào)為模擬信號(hào)。數(shù)字式：輸出信號(hào)為數(shù)字信號(hào)。

按結(jié)構(gòu)形式分類：柱式、橋式、輪輻式、懸臂梁式、板環(huán)式等。柱式：特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，易于加工，成本費(fèi)用低，密封性能良好，對(duì)于潮濕環(huán)境很適用，可設(shè)計(jì)成壓式或拉式的，可以承受很大的載荷；其缺點(diǎn)是位移量小、靈敏度低。

橋式：傳感器彈性體為橋式，其兩端用兩只螺栓緊固到下面的支撐體上，其彈性體與支撐體之間有一間隙，為彈性體的受力變形空間。

該類傳感器的特點(diǎn)如下：由于傳感器與秤體之間的連接為要求很低的間隙配合，所以安裝方便，維護(hù)簡單，重復(fù)性好。

輪輻式：高度低、精度高、抗偏心載荷和側(cè)向力強(qiáng)。

剪切梁式：該類傳感器有以下特點(diǎn)：輸出信號(hào)不受稱重點(diǎn)位置變化的影響；線性好、精度高；傳感器受拉伸與壓縮時(shí)，切應(yīng)力的幅度與分布基本相同，即傳感器的拉伸、壓縮靈敏度基本相同，所以特別適用于同時(shí)受拉和壓的測量；外形低、體積小、重量輕，易于安裝和維修；結(jié)構(gòu)簡單易于密封；抗側(cè)向力強(qiáng)。

板環(huán)式：特點(diǎn)是輸出靈敏度高、受力狀態(tài)穩(wěn)定、溫度均勻性好、結(jié)構(gòu)簡單、易于加工，可制成拉壓2種型號(hào)，對(duì)于0.5～30噸的拉壓方式稱重傳感器，這種方式是很好的。

發(fā)展方向

對(duì)比傳感器技術(shù)的發(fā)展歷史與研究現(xiàn)狀可以看出，隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展以及相關(guān)條件的日趨成熟，傳感器技術(shù)逐漸受到了更多人士的高度重視。當(dāng)今傳感器技術(shù)的研究與發(fā)展，特別是基于光電通信和生物學(xué)原理的新型傳感器技術(shù)的發(fā)展，已成為推動(dòng)國家乃至世界信息化產(chǎn)業(yè)進(jìn)步的重要標(biāo)志與動(dòng)力。

由于傳感器具有頻率響應(yīng)、階躍響應(yīng)等動(dòng)態(tài)特性以及諸如漂移、重復(fù)性、精確度、靈敏度、分辨率、線性度等靜態(tài)特性，所以外界因素的改變與動(dòng)蕩必然會(huì)造成傳感器自身特性的不穩(wěn)定，從而給其實(shí)際應(yīng)用造成較大影響。這就要求我們針對(duì)傳感器的工作原理和結(jié)構(gòu)，在

不同場合對(duì)傳感器規(guī)定相應(yīng)的基本要求，以最大程度優(yōu)化其性能參數(shù)與指標(biāo)，如高靈敏度、抗干擾的穩(wěn)定性、線性、容易調(diào)節(jié)、高精度、無遲滯性、工作壽命長、可重復(fù)性、抗老化、高響應(yīng)速率、抗環(huán)境影響、互換性、低成本、寬測量范圍、小尺寸、重量輕和高強(qiáng)度等。

同時(shí)，根據(jù)對(duì)國內(nèi)外傳感器技術(shù)的研究現(xiàn)狀分析以及對(duì)傳感器各性能參數(shù)的理想化要求，現(xiàn)代傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢可以從四個(gè)方面分析與概括：一是開發(fā)新材料的開發(fā)與應(yīng)用；二是實(shí)現(xiàn)傳感器集成化、多功能化及智能化；三是實(shí)現(xiàn)傳感技術(shù)硬件系統(tǒng)與元器件的微小型化；四是通過傳感器與其它學(xué)科的交叉整合，實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)化。

第四篇：傳感器總結(jié)

1.7 什么是傳感器的靜態(tài)特性？它有哪些性能指標(biāo)？如何用公式表征這些性能指標(biāo)？

答：傳感器的靜態(tài)特性是指被測量的值處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)傳感器的輸出與輸入的關(guān)系，指標(biāo)：線性度，靈敏度，遲滯，重復(fù)性等。

1.8什么是傳感器的動(dòng)態(tài)特性？其分析方法有哪幾種？

答：傳感器的動(dòng)態(tài)特性是指傳感器的輸出對(duì)隨時(shí)間變化的輸入量的響應(yīng)特性，反映輸出值真實(shí)再現(xiàn)變化量的輸入量的能力?？梢詮臅r(shí)域和頻域兩個(gè)方面，采用瞬態(tài)響應(yīng)法和頻率響應(yīng)法分析。2.2金屬電阻應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片的工作原理有何區(qū)別？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？

答：金屬應(yīng)變片的工作原理是基于金屬的應(yīng)變效應(yīng)。半導(dǎo)體應(yīng)變片的工作原理是基于半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)。半導(dǎo)體應(yīng)變片的主要優(yōu)點(diǎn)是靈敏系數(shù)比金屬電阻應(yīng)變片的靈敏系數(shù)大數(shù)十倍，且它的橫向效應(yīng)和機(jī)械滯后極小。但半導(dǎo)體應(yīng)變片的溫度穩(wěn)定性和線性度比金屬電阻應(yīng)變片差得多。2.5試述應(yīng)變片溫度誤差的概念，產(chǎn)生原因和補(bǔ)償方法？

答：由于測量現(xiàn)場環(huán)境溫度改變而給測量帶來的附加誤差，成為應(yīng)變片的溫度誤差。產(chǎn)生原因：電阻溫度系數(shù)的影響，材料和電阻絲材料的線膨脹系數(shù)的影響。補(bǔ)償方法：電橋補(bǔ)償法，應(yīng)變片的自補(bǔ)償法，熱敏電阻補(bǔ)償法。3.1何謂零點(diǎn)殘余電壓？說明該電壓產(chǎn)生的原因以及消除方法。

答：零點(diǎn)殘余電壓的存在使傳感器輸出特性在零點(diǎn)附近的范圍內(nèi)不靈敏，限制著分辨率的提高，零點(diǎn)殘余電壓太大，將使線性度變壞，靈敏度下降，甚至回使放大器飽和阻塞有用信號(hào)的通過，致使一起不在反映被測量的變化。

產(chǎn)生原因：（1）由于兩個(gè)二次測量線圈的等效參數(shù)不對(duì)稱，使其輸出的基波感應(yīng)電動(dòng)勢的幅值和相位不同，調(diào)整磁芯位置時(shí)，也不能達(dá)到幅值和相位同時(shí)相同；（2)由于鐵心的B-H特性的非線性，產(chǎn)生高次諧波不同，不能互相抵消。

消除方法：（1）在設(shè)計(jì)和工藝上，力求做到此路對(duì)稱、線圈對(duì)稱，鐵心材料要均勻，要經(jīng)過熱處理去除機(jī)械應(yīng)力和改善磁性。兩個(gè)二次側(cè)線圈窗口一致，兩線圈繞制要均勻一致。一次側(cè)線圈繞制也要均勻；（2）采用拆圈的試驗(yàn)方法減小殘余誤差。其思路是，由于兩個(gè)二次側(cè)線圈的等效參數(shù)不相等；（3）在電路上進(jìn)行補(bǔ)償。線路補(bǔ)償主要有：加串聯(lián)電阻、加并聯(lián)電容、加反饋電阻或加反饋電容等。

3.2如何改善單極式邊極距型電容傳感器的非線性？

答：在實(shí)際中，為了改善非線性，電容傳感器常做成差動(dòng)形式。3.3為什么電容式傳感器易受干擾？如何減少干擾？

答：電容式傳感器的容量受其電極的幾何尺寸等限制，一般為幾十到幾百皮法，使傳感器的輸出阻抗很高。因此傳感器的負(fù)載能力差，易受外界干擾影響而產(chǎn)生不穩(wěn)定現(xiàn)象。3.11什么是壓磁效應(yīng)？什么是正壓磁伸縮，什么是負(fù)壓磁伸縮？

答：某些鐵磁物質(zhì)在外界機(jī)械力的作用下，其內(nèi)部產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力，從而引起磁導(dǎo)率的改變，這種現(xiàn)象稱為壓磁效應(yīng)。

當(dāng)某種材料受拉時(shí)，在受力方向上磁導(dǎo)率升高，而在與作用力相垂直的方向上，磁導(dǎo)率降低，這種現(xiàn)象稱為正壓磁伸縮。相反，某些材料受拉時(shí)，在受力方向上，磁導(dǎo)率降低，而在與作用力相垂直的方向上，磁導(dǎo)率升高，這種現(xiàn)象稱為負(fù)壓磁伸縮。

4.1光電傳感器的特點(diǎn)是什么？若采用光電傳感器可能測量的物理量有哪些？

答：光電傳感器就是以光電器件為檢測元件的傳感器。電絕緣抗電線位移，線速度，角位移，角速度。

4.3二進(jìn)制碼和循環(huán)碼各有何特點(diǎn)？

答:二進(jìn)制：（1）n位的二進(jìn)制碼盤具有2種不同編碼，其容量為2，其最小分辨率

nn（2）二進(jìn)制碼為有權(quán)碼，編碼Cn，Cn?1……C1對(duì)應(yīng)于?1=360°/2n，它的最外圈角節(jié)距為2?1。由零位算起的轉(zhuǎn)角為?=?C12i?1?1（3）碼盤轉(zhuǎn)動(dòng)中，C1變化時(shí)，所有Cj（j

i?1n

循環(huán)碼：（1）n位循環(huán)碼碼盤與二進(jìn)制碼一樣具有2種不同碼制，最小分辨率為

n?1=360°/2n。最內(nèi)阻為Rn碼道，一半透光，一半不透光。其它第i碼道相當(dāng)于二進(jìn)制碼盤第i+1碼道向零位方向轉(zhuǎn)過?1角，它的最外圈R1碼道的角節(jié)距為4?1；（2）循環(huán)碼碼盤具有軸對(duì)稱性，其最高位相反，而其余各位相同；（3）循環(huán)碼為無權(quán)碼；（4）循環(huán)碼碼盤轉(zhuǎn)到相鄰區(qū)域時(shí)，編碼中只有一位發(fā)生變化，不會(huì)產(chǎn)生粗大誤差。

4.7說明光導(dǎo)纖維的組成并分析其導(dǎo)光原理，指出光導(dǎo)纖維導(dǎo)光的必要條件是什么？

答：光導(dǎo)纖維是用比頭發(fā)絲還細(xì)的石英玻璃絲制成的，每一根光導(dǎo)纖維由一個(gè)圓柱形內(nèi)芯和包層組成，而且內(nèi)芯的折射率略大于包層的折射率。真空中光是沿直線傳播的，然而入射到纖維中的光棧都能限制在光導(dǎo)纖維中，隨光導(dǎo)纖維彎曲而走彎曲的路線，并能傳播很遠(yuǎn)的距離，在光導(dǎo)纖維中，傳輸信息的載體為光，當(dāng)光導(dǎo)纖維的直徑比光的波長大的多時(shí)，可以用幾何光學(xué)原理，說明光在光纖內(nèi)的傳播。

5.1試述磁電式傳感器的基本結(jié)構(gòu)及其工作原理。

答：磁電式傳感器由兩部分組成，一部分是磁路系統(tǒng)，由它產(chǎn)生恒定直流磁場，為減少傳感器的體積，一般采用永久磁鐵；另一部分是線圈，有它運(yùn)動(dòng)切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。另外，還有一些外殼、支撐、阻尼器、接線裝置。磁電式傳感器以電磁感應(yīng)原理為基礎(chǔ)。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律d?E=—kdt,如果線圈是N匝，磁場強(qiáng)度為B，每匝線圈平均長度為la，線圈相對(duì)磁場運(yùn)動(dòng)的速度為d?dx=-NBla=-NBlav，可以用來來直接測量速度，如果dtdt在傳感器的信號(hào)調(diào)節(jié)電路上加一個(gè)積分電路或微分電路，就可以用來測量位移或加速度。v=dx/dt,則整個(gè)線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢為E=-N5.2試述霍爾效應(yīng)的定義及霍爾傳感器的告你工作原理。

答：半導(dǎo)體薄片至于磁場中，當(dāng)他的電流方向與磁場方向不一致時(shí)，半導(dǎo)體薄片上平行與電流和磁場方向的兩個(gè)面之間產(chǎn)生電動(dòng)勢，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。

工作原理：在垂直與外磁場B的方向上放置半導(dǎo)體薄片，當(dāng)半導(dǎo)體薄片流有電流I時(shí)，在半導(dǎo)體薄片前、后兩個(gè)端面之間產(chǎn)生霍爾電勢UH，霍爾電動(dòng)勢的大小和激勵(lì)電流I和磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度成IB,RH為霍爾常數(shù)。d5.7說明單晶體和多晶體壓電效應(yīng)原理，比較石英晶體和壓電陶瓷各自的特點(diǎn)。答：（1）石英晶體是天然的六角形晶體，在直角坐標(biāo)系中，x軸平行于它的棱線，稱為電軸，通常把沿電軸方向的作用下產(chǎn)生電荷的壓電效應(yīng)稱為縱向壓電效應(yīng)；y軸垂直于它的棱面，稱為機(jī)械軸，把沿機(jī)械軸方向的力作用下產(chǎn)生電荷的壓電效應(yīng)稱為橫向壓電效應(yīng)；z軸表示其縱軸，稱為光軸，正比，與半導(dǎo)體薄片厚度d成反比，級(jí)UH=RH 2 在光軸方向時(shí)，不產(chǎn)生壓電效應(yīng)。

壓電陶瓷是人工制造的多晶體，在極化處理以前，各晶粒的電疇按任意方向排列，當(dāng)陶瓷施加外電場時(shí)，電疇由自發(fā)極化方向轉(zhuǎn)到與外加電場方向一致，此時(shí)，壓電陶瓷具有一定極化強(qiáng)度，這種極化強(qiáng)度稱為剩余極化強(qiáng)度。由于束縛電荷的作用，在陶瓷片的電極表面上很快就吸附了一層來自外界的自由電荷，正負(fù)電荷距離大小因壓力變化而變化，這種由機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能的現(xiàn)象就是壓電陶瓷的正壓電效應(yīng)，放電電荷的多少與外力的大小成比例關(guān)系，Q=d33F（2）石英晶體作為常用的壓電傳感器具有轉(zhuǎn)換效率和裝換精度高，線性范圍寬，重復(fù)性好，固有頻率高，動(dòng)態(tài)特性好，工作溫度高達(dá)550℃（壓電系數(shù)不隨溫度變化而改變），工作濕度高達(dá)100％等優(yōu)點(diǎn)，它的穩(wěn)定性是其它壓電材料無法比擬的，剛剛極化后的壓電陶瓷的特性是不穩(wěn)定的，經(jīng)過兩三個(gè)月以后，壓電系數(shù)才近似保持為一定常數(shù)，經(jīng)過兩年以后，壓電常數(shù)又會(huì)下降，所以做成的壓電傳感器要經(jīng)常校準(zhǔn)，另外，壓電陶瓷也存在逆壓電效應(yīng)。5.9簡述壓電傳感器的特點(diǎn)及應(yīng)用

答：壓電式傳感器具有體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，動(dòng)態(tài)特性好，靜態(tài)特性差的特點(diǎn)，該傳感器多用于加速度和動(dòng)態(tài)力或壓力的測量。6.4什么是電阻溫度計(jì)的三線制連接？有何優(yōu)點(diǎn)？

答：如圖所示（背面），G為檢流計(jì)，R1,R2,R3為固定電阻，Ra為零位調(diào)節(jié)電阻，熱電阻Rt通過電阻為r1，r2，r3的三根導(dǎo)線與電橋連接，r1和r2分別接在相鄰的兩橋臂內(nèi)，當(dāng)溫度變化時(shí)，只要他們的長度和電阻溫度系數(shù)相等，它們的電阻變化就不會(huì)影響電橋的狀態(tài)。電橋在零位調(diào)整時(shí)，使用R3=Ra+Rt0，Rt0為熱電阻在參考溫度時(shí)的電阻值。優(yōu)點(diǎn)，能夠有效的消除由于連接導(dǎo)線電阻隨環(huán)境溫度變化而造成的測量誤差。6.5簡述熱電偶的工作原理

答：熱電偶傳感器是一種將溫度變化轉(zhuǎn)換為電勢變化的傳感器，它由兩種不同的金屬A和B構(gòu)成一個(gè)閉合回路，當(dāng)兩個(gè)接觸端溫度不同，即T>T0時(shí)，回路中會(huì)產(chǎn)生熱電勢EAB(T，T0)，其中，T稱為熱端，T0稱為冷端，A和B稱為熱電極。熱電勢的大小由兩種材料的接觸電勢和單一材料的溫差電勢所決定。

6.6試用熱電偶的基本原理，證明熱電偶的中間導(dǎo)體定則

6.7簡述熱電偶冷端補(bǔ)償?shù)谋匾?，常用的冷端補(bǔ)償有幾種方法？并說明補(bǔ)償原理？p175 答：由熱電偶的測溫公式可知，熱電偶的熱電勢大小不僅與熱端溫度有關(guān)，而且也與冷端溫度有關(guān)。只有當(dāng)冷端溫度恒定時(shí)，才能通過測量熱電勢的大小得到熱端的溫度。當(dāng)熱電偶冷端處在溫度波動(dòng)較大的地方時(shí)，必須首先使用補(bǔ)償導(dǎo)線將冷端延長到一個(gè)溫度穩(wěn)定的地方，再考慮將冷端處理為0℃，這就是熱電偶的冷端處理和補(bǔ)償。

補(bǔ)償導(dǎo)線法：補(bǔ)償導(dǎo)線在100℃（或200℃）以下的溫度范圍內(nèi)，具有與熱電偶相同的熱電特性，用它連接熱電偶可起到延長熱電偶冷端的作用。

熱電偶冷端溫度恒溫法：在一個(gè)保溫瓶里放冰水混合物，1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（101.325KPa）的冰和純水的平衡溫度為0℃。在密封的蓋子上插上若干支試管，試管的直徑應(yīng)盡量小，并有足夠的插入深度。試管底部有少量高度相同的水銀或變壓器油，若放水銀則可把補(bǔ)償導(dǎo)線與銅導(dǎo)線直接插入試管中的水銀里，形成導(dǎo)電通路。不過在水銀面上應(yīng)加少量蒸餾水并用石蠟封結(jié)，以防止水銀蒸發(fā)和溢出。

計(jì)算修正法：在實(shí)際應(yīng)用中，熱電偶的參比端往往不是0℃，而是環(huán)境溫度T1，這時(shí)測量出的回路熱電勢要小。因此，必須加上環(huán)境溫度T1與冰點(diǎn)T0之間溫差所產(chǎn)生的熱電勢后才能符合熱電偶分度表的要求。根據(jù)連接導(dǎo)體和中間溫度則有：E=(T，0)=E(T，T1)+E(T1，0)?？捎檬覝赜?jì)測出環(huán) 境溫度T1，從分度表查出E(T1，0)的值，然后加上熱電偶回路熱電勢E(T，T1)，得到E=(T，0)的值，反查分度表即可得到準(zhǔn)確的被測溫度T值。6.8簡述熱電偶冷端補(bǔ)償導(dǎo)線的作用。答：

1、實(shí)現(xiàn)冷端遷移。

2、降低電路成本

6.9在一測溫系統(tǒng)中，用鉑銠——鉑熱電偶測溫，當(dāng)冷端溫度為t0=30℃時(shí)，在熱端溫度t時(shí)測的熱電勢E=(t，30℃)=6.63mV，求被測對(duì)象的真實(shí)溫度。解：查表可得：E=(30，0)=0.173mV，E(t，30℃)=6.63mV，所以E(T，0)=6.63+0.173=0.803 mV 反查鉑銠——鉑分度表可得，t=121℃

6.10有哪些非接觸式測溫方法？請簡述其工作原理 答：（1）光學(xué)高溫計(jì)：它是目前工業(yè)中應(yīng)用較廣的一種非接觸式測溫儀表。精密光學(xué)高溫計(jì)用于科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的精密測試；標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)高溫計(jì)用于量值的傳遞。光學(xué)高溫計(jì)可用來測量800℃到3200℃的高溫。由于用肉眼進(jìn)行色度比較，所以測量誤差與人的經(jīng)驗(yàn)有關(guān)。光學(xué)高溫計(jì)測量的溫度稱為亮度溫度（TL），被測對(duì)象為非黑體時(shí)，要通過修正才能得到非黑體的真是溫度。

（2）光電高溫計(jì)：光電高溫計(jì)是由人工操作來完成亮度平衡工作的，其測量結(jié)果帶有操作者的主觀誤差。它不能進(jìn)行連續(xù)測量和記錄，當(dāng)被測溫度低于800℃時(shí)，光學(xué)高溫計(jì)對(duì)亮度無法進(jìn)行平衡。它采用新型的光電器件自動(dòng)進(jìn)行平衡，達(dá)到連續(xù)測量的目的。

（3）輻射溫度計(jì)：它是根據(jù)全輻射強(qiáng)度定理，即物體的總輻射強(qiáng)度與物體的四次方成正比的關(guān)系來測量的。它由輻射感溫器和顯示儀表兩部分組成，可用于400℃到2000℃的高溫。輻射高溫計(jì)測量的溫度稱為輻射溫度TE.。被測對(duì)象為非黑體時(shí)，要通過修正才能得到非黑體的真實(shí)溫度。

（4）比色溫度計(jì)：比色溫度計(jì)是通過測量熱輻射體在兩個(gè)或兩個(gè)以上波長的光譜輻射亮度之比來測量溫度的。其特點(diǎn)是準(zhǔn)確度高，響應(yīng)快，可觀察小目標(biāo)（最小可到2mm）。用比色溫度計(jì)測得的溫度稱為比色溫度Ts，它與物體的真實(shí)溫度T很接近，一般可以不進(jìn)行校正。7.3差壓式流量計(jì)由哪幾部分組成？簡述每部分的功能

答：差壓式流量計(jì)由節(jié)流裝置、引壓導(dǎo)管和差壓變送器組成。

節(jié)流裝置：安裝于管道中產(chǎn)生差壓，節(jié)流件前后的差壓與流量成開方關(guān)系。引壓導(dǎo)管：將節(jié)流裝置前后產(chǎn)生的差壓傳送給差壓變送器。

差壓變送器：將節(jié)流裝置前后產(chǎn)生的差壓轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電線號(hào)（4—20mA）。7.6：質(zhì)量流體計(jì)可以分為哪幾種類型？科里奧利流體計(jì)的工作原理？

答：質(zhì)量流量計(jì)可分為兩類：一類是直接式，即直接輸出質(zhì)量流量；另一類為間接式或推導(dǎo)式，如應(yīng)用超聲流量計(jì)和密度計(jì)組合，對(duì)它們的輸出再進(jìn)行乘法運(yùn)算以得出質(zhì)量流量。答（1）該流量計(jì)是一種直接精密地測量流體質(zhì)量流量的新穎儀表，以結(jié)構(gòu)主體采用兩根并排的U形管，讓兩根管的回彎部分相向微微振動(dòng)起來，則兩側(cè)的直管會(huì)跟著振動(dòng)，即它們會(huì)同時(shí)靠攏或同時(shí)張開，即兩根管的振動(dòng)是同步的，對(duì)稱的?？评飱W利質(zhì)量流量計(jì)是利用流體在直線運(yùn)動(dòng)的同時(shí)處于一旋轉(zhuǎn)系中，產(chǎn)生與質(zhì)量流量成正比的科里奧利原理而制成的一種直接式質(zhì)量流量儀表。

7.11比較差壓流量計(jì)，電磁流量計(jì)，渦街流量計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)。

答：差壓式流量計(jì)是一類應(yīng)用最廣泛的流量計(jì),在各類流量儀表中其使用量占居首位。近年來,由于各種新型流量計(jì)的問世,它的使用量百分?jǐn)?shù)逐漸下降,但目前仍是最重要的一類流量計(jì)。優(yōu)點(diǎn):(1)應(yīng)用最多的孔板式流量, 計(jì)結(jié)構(gòu)牢固,性能穩(wěn)定可靠,使用壽命長;

(2)應(yīng)用范圍廣泛,至今尚無任何一類流量計(jì)可與之相比擬;

(3)檢測件與變送器、顯示儀表分別由不同廠家生產(chǎn),便于規(guī)模經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)。缺點(diǎn):(1)測量精度普遍偏低;(2)范圍度窄,一般僅3:1~4:1;

(3)現(xiàn)場安裝條件要求高;(4)壓損大(指孔板、噴嘴等)。渦街流量計(jì)是屬于最年輕的一類流量計(jì),但其發(fā)展迅速,目前已成為通用的一類流量計(jì)。優(yōu)點(diǎn):(1)結(jié)構(gòu)簡單牢固;(2)適用流體種類多;(3)精度較高;(4)范圍度寬;(5)壓損小。

缺點(diǎn):(1)不適用于低雷諾數(shù)測量;(2)需較長直管段;(3)儀表系數(shù)較低(與渦輪流量計(jì)相比);(4)儀表在脈動(dòng)流、多相流中尚缺乏應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。電磁流量計(jì)

電磁流量計(jì)是根據(jù)法拉弟電磁感應(yīng)定律制成的一種測量導(dǎo)電性液體的儀表。

電磁流量計(jì)有一系列優(yōu)良特性,可以解決其它流量計(jì)不易應(yīng)用的問題,如臟污流、腐蝕流的測量。優(yōu)點(diǎn):(1)測量通道是段光滑直管,不會(huì)阻塞,適用于測量含固體顆粒的液固二相流體,如紙漿、泥漿、污水等;(2)不產(chǎn)生流量檢測所造成的壓力損失,節(jié)能效果好;(3)所測得體積流量實(shí)際上不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的明顯影響;(4)流量范圍大,口徑范圍寬;(5)可應(yīng)用腐蝕性流體。

缺點(diǎn):(1)不能測量電導(dǎo)率很低的液體,如石油制品;(2)不能測量氣體、蒸汽和含有較大氣泡的液體;(3)不能用于較高溫度。

7.12：電磁流量計(jì)由哪幾部分組成以其各部分的功能？

答：電磁流量計(jì)由傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成。傳感器有一個(gè)測量管，測量管上下裝有勵(lì)磁線圈，通過勵(lì)磁電流后產(chǎn)生磁場穿過測量管，一對(duì)電極測量管內(nèi)壁與液體相接觸，引出感應(yīng)電勢，送到轉(zhuǎn)換器。勵(lì)磁電流則由轉(zhuǎn)換器提供。8.1簡述成分分析儀器的基本組成。

答：包括取樣裝置，預(yù)處理系統(tǒng)，分離系統(tǒng)，檢測系統(tǒng)，信號(hào)處理系統(tǒng)，顯示環(huán)節(jié)等。

8.2熱導(dǎo)池的結(jié)構(gòu)和工作原理是什么？雙橋檢測電路怎樣把熱導(dǎo)池電阻絲的信號(hào)轉(zhuǎn)換為被測氣體含量的信號(hào)？

答：實(shí)現(xiàn)將混合氣體導(dǎo)熱系數(shù)的變化轉(zhuǎn)換為電阻值變化的部件，稱為熱導(dǎo)池或檢測器。它包括圓柱形腔體（由銅、鋁或不銹鋼制造）和懸在熱導(dǎo)池中央的電阻原件（細(xì)長電阻絲）組成。當(dāng)電阻原件通過電流I時(shí)，電阻從電源吸收的功率將全部轉(zhuǎn)換成熱量，即dQ=I2R。

雙橋檢測電路中除了測量電橋Ⅰ外，還增加了參比電橋Ⅱ。在測量電橋Ⅰ中，R2和R4是兩個(gè)密封在測量下限氣體的熱導(dǎo)池中的電阻絲，而R1和R3的電阻值要隨著被分析氣體的濃度而變化，因此也使測量電橋Ⅰ的輸出電壓Ucd發(fā)生變化。Ucd的極性和Ugh相反，Ucd和Ugh的差值△U送到放大器中，帶動(dòng)可逆電機(jī)，推動(dòng)滑線電阻RAB上的滑點(diǎn)C左右滑動(dòng)去尋找平衡點(diǎn)，滑線電阻RAB上面的標(biāo)尺可以直接刻度被測氣體的濃度值。雙橋檢測由于采用了差動(dòng)測量方式，可以有效地克服電源電壓波動(dòng)和環(huán)境溫度變化給測量帶來的影響。

8.4磁壓式氧量分析儀是怎樣把氧濃度轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的? 答：在不均勻磁場中，氧分子具有瞬時(shí)性，朝強(qiáng)磁場方向移動(dòng)，當(dāng)不同氧氣濃度的兩種氣體在同一磁場相遇時(shí)，它們之間會(huì)產(chǎn)生一個(gè)壓力差，參比氣從參比氣入口進(jìn)入，樣氣從樣氣入口進(jìn)入，參比氣經(jīng)過兩個(gè)參比通道進(jìn)入樣氣室，其中一路參比氣在磁場區(qū)域與樣氣相遇，由于樣氣中的氧分子朝磁場方向移動(dòng)以及左右兩個(gè)參比通道是想通的，所以與氧氣濃度成正比的壓力差使得兩路參比氣在微流量傳感器處形成壓力氣流，安裝在微流量傳感器處的微流量傳感器感知該氣流并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。

8.7氣相色譜儀的分析原理和工作流程是什么？

答：在氣相色譜分析中，流動(dòng)相為載氣，多數(shù)使用N2，H2，He等氣體。載氣由高壓氣瓶供給，經(jīng)干燥凈化裝置除去雜質(zhì)和水分，再經(jīng)過計(jì)量、調(diào)節(jié)儀表使之以穩(wěn)定的壓力和精確的流量先后鍵入汽化室、色譜柱、檢測器，然后放空。被分析試樣常用微量注射器打進(jìn)汽化室，當(dāng)試樣為液體時(shí)，要經(jīng)過汽化室加熱使之瞬間汽化，成為氣體試樣。試樣被載氣帶進(jìn)色譜柱進(jìn)行分離，其不同組分將按順序依次進(jìn)入檢測器（如熱導(dǎo)池）。

原理：色譜柱中填充固定相，樣品中各組分在固定相和流動(dòng)相之間的分配情況是不同的。以氣—液色譜法為例，在一定溫度、壓力下，組分在氣液兩相間分配達(dá)到平衡時(shí)的質(zhì)量濃度比稱為分配系數(shù)，即ki= ?si。式中，?si為組分i在固定相中的質(zhì)量濃度，??mimi為組分

i在流動(dòng)相中的質(zhì)量濃度。

第五篇：傳感器總結(jié)

傳感器總結(jié)

傳感器，顧名思義就是傳遞自身感受的儀器，聽起來好似很簡單，那為什么我們需要單獨(dú)開設(shè)這門課程呢？

傳感器是新技術(shù)和信息社會(huì)的重要技術(shù)基礎(chǔ)，是現(xiàn)代科技的開路先鋒。日本把傳感器技術(shù)列入十大技術(shù)之首，日本商業(yè)界人士稱“支配了傳感器技術(shù)就能夠支配新時(shí)代”。世界技術(shù)發(fā)達(dá)的國家對(duì)傳感器技術(shù)都十分的重視。傳感器技術(shù)是一項(xiàng)當(dāng)今世界令人矚目的迅速發(fā)展起來的高新技術(shù)之一，也是當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志，它與通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)構(gòu)成信息產(chǎn)業(yè)的三大支柱。如果說計(jì)算機(jī)是人類大腦的擴(kuò)展，那么傳感器就是人類五官的延伸。從以上可以看看出傳感器是一項(xiàng)非常重要的技術(shù)。而作為一名測控技術(shù)與儀器專業(yè)的學(xué)生，既然要測量，肯定就會(huì)用各種各樣的傳感器，以達(dá)到不同的測量要求，那么學(xué)好傳感器這門課就顯得異常重要。

與傳感器的接觸下，經(jīng)常會(huì)思考一些有關(guān)傳感器的問題，比如：在傳感器的發(fā)展初期，當(dāng)還沒有出現(xiàn)“傳感器”這個(gè)詞語的時(shí)候，人們是怎么想到要發(fā)明這些東西的，它是怎么感受四周的變化的？通過什么感受到的？又是怎么傳遞這種感覺的？想著，想著，缺乏傳感器專業(yè)知識(shí)的我就會(huì)陷入困境。迫使自己去查閱書籍文獻(xiàn)，來解決這些問題。

在這一學(xué)期中，我們學(xué)到了很多種傳感器，霍爾式傳感器、壓電式傳感器、光電式傳感器、熱電式傳感器和超聲波傳感器等等，而這些傳感器有的不僅可以測出位移，還可以測量加速度等。一種傳感器有多種用途，這就決定了我們要活學(xué)活用。初次見到這些名字的傳感器的時(shí)候，實(shí)在很難想象它們是怎么測出我們所需要的量的，同時(shí)還能測出其他的量。

所以，傳感器其實(shí)是一門生動(dòng)的課，我們只有認(rèn)真地聽課，再加上積極地思考平時(shí)出現(xiàn)在生活中的傳感器的應(yīng)用，同時(shí)努力嘗試著去做一些簡易的傳感器儀器，才能真正地不愧于一學(xué)期的學(xué)習(xí)。我覺得傳感器是一門絕對(duì)離不開PPT的課程，如果光是老師在講臺(tái)上拿著書本一陣狂念，還不如我們自己去琢磨。當(dāng)老師每次舉出一個(gè)傳感器的實(shí)際應(yīng)用時(shí)，就頗為受用，難以理解的傳感器一下子變得生動(dòng)能夠想象它的工作模式了，所以非常支持老師選用PPT教學(xué)，但唯一美中不足的是PPT跟課本不配套。非常喜歡老師的教學(xué)模式，不僅教會(huì)我們專業(yè)知識(shí)，還時(shí)常與我們談?wù)撘恍┐蟮览?，講一些文學(xué)淵源，雖然我們每次都是讓老師大失所望，老師也會(huì)毫不留情的說出對(duì)我們的評(píng)價(jià)，但是相信在老師的鞭策下，我們會(huì)成長的更快。