第一篇:傳感器復習
1.傳感器定義及組成傳感器是將各種非電量按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成便于處理和傳輸?shù)牧硪环N物理量的裝置 一般由敏感元件;轉(zhuǎn)換元件;測量電路組成2.應變式傳感器工作原理及組成工作原理:應變效應
組成:敏感柵;基底;蓋片;黏結(jié)劑;引線
3.應變式傳感器溫度誤差原因及補償
原因:其一應變片的電阻絲有一定溫度系數(shù);其二電阻絲材料與測試材料的線膨脹系數(shù)不同 補償:單絲自補償應變片;雙絲組合式自補償應變片;電路補償法
4.電容式傳感器分類 變面積(S)型;變介質(zhì)介電常數(shù)(ε)型;變極板間距(d)型
5.電容式傳感器誤差分析
溫度對結(jié)構尺寸的影響;電容電場的邊緣效應;寄生與分布電容的影響
6.電感式傳感器分類
原理:自感式與互感式;結(jié)構形式:氣隙型和螺管型
7.零點殘余電壓原因及消除方法
原因:基波分量;高次諧波
消除方法:從設計和工藝上保證結(jié)構對稱性;選用合適的測量線路;采用補償線路
8.壓電式傳感器等效電路
P105
9.熱電偶定義熱電偶電勢組成及三個基本定律
定義:將溫度轉(zhuǎn)換為電勢的熱電式傳感器叫熱電偶
電勢組成:接觸電勢;溫差電勢
三個定律:中間導體定律;標準電機定律;連接導體定律與中間溫度定律
10.熱電偶冷端補償方法
補償導線法;冷端溫度計算校正法;冰浴法;補償電橋法
11.霍爾傳感器溫度補償方法
恒流源供電;選用溫度系數(shù)小的元件;采用恒溫措施;
12.光電效應及分類
光電器件的物理基礎是光電效應
分類:外光電效應;內(nèi)光電效應
13.光線結(jié)構及光纖傳感器分類
結(jié)構:玻璃纖維芯(纖芯);玻璃包皮(包層)
分類:功能型(全光纖型);非功能型(傳光型);拾光型
第二篇:傳感器原理期末復習
傳感器原理期末復習
名詞
1.遲滯
2.分辨率
3.重復性
4.間接測量
5.不等精度測量分辨力
6.靜態(tài)誤差
7.重復性
8.直接測量
9.等精度測量
10.電容式傳感器
11.線性度
12.靜特性的主要技術指標為
13.動態(tài)特性是
14.傳感器的三個組成環(huán)節(jié)
簡答
1.請寫出金屬電阻應變效應的全微分方程,并解釋其物理意義
2.什么是橫向效應
3.形成零點殘余電壓的原因及減小其影響的方法是什么
4.電容式傳感器的特點
5.什么是霍爾效應
6.光電倍增管如何起放大作用
7.熱電偶中間定律?
8.傳感器特性技術指標包括幾個方面
9.遲滯是指什么
10.光電式傳感器的原理
11.什么是逆壓電效應
12.產(chǎn)生機械滯后的原因是什么
計算
1.已知材料A與材料C的熱電動勢為13.967mv,材料B與材料C的熱電動勢為8.345mv,用參考電極定律求材料A與B的熱電動勢
2.變面積型圓柱(單組式)電容式傳感器,兩極板互蓋長度為1mm,可動極筒外徑9.8mm,定極筒內(nèi)徑10mm,極筒間介質(zhì)為空氣ε=8.25*10?12F/m,求C?
實例
利用傳感器來測量某物體轉(zhuǎn)動角度,請把你的實驗思想和步驟寫下來(畫圖說明)
第三篇:傳感器原理與應用復習
例1:量程為150V的0.5級電壓表和量程為30V的1.5級電壓表,分別測量20V電壓,問哪個測量精度高?
例2:某壓力表精度為1.5級,量程為0~2.0MPa,測量結(jié)果顯示為1.2MPa,求1)最大引用誤差δnm;2)可能出現(xiàn)的最大絕對誤差Δm;3)示值相對誤差δx=?
例3:一差動變壓器式位移傳感器,在位移變化1mm時,輸出電壓變化1200mv,問位移傳感器的靈敏度是多少?
例4:機械式指針位移傳感器,當輸入信號有0.01mm的位移變化量式,指針位移10mm,求位移傳感器的靈敏度?
例5:進行某動態(tài)壓力測量時,所采用的壓電式力傳感器的靈敏度為90.9nC/Mpa,將它與增益為0.005V/nC的電荷放大器相連,而電荷放大器的輸出接到一臺筆式記錄儀上,記錄儀的靈敏度為20mm/V。試計算這個測量系統(tǒng)的總靈敏度。當壓力變化為3.5MPa時,記錄筆在記錄紙上的偏移量是多少?
例6:有一只變極距電容傳感元件,兩極板重疊有效面積為,兩極板間的距離為1mm,已知空氣的相對介電常數(shù)是1,真空中介電常數(shù)為8.85×10-12F/m,試計算該傳感器的位移靈敏度。
例7:粘貼在鋼件上的康銅電阻絲應變片,其靈敏度為2,電阻溫度系數(shù)為20×10-6/oC,敏感柵材料的線膨脹系數(shù)為15×10-6/oC,鋼件的線線膨脹系數(shù)為11×10-6/oC,彈性模量E為2×1011N/m2,求:(1)當環(huán)境溫度變化為10oC時,應變熱輸出為多少?相當于試件產(chǎn)生多大應力?
(2)當=1000uε時,由于熱輸出產(chǎn)生的溫度誤差γt是多少?
例8:半導體應變片的靈敏度為120,電阻為120歐姆,金屬電阻應變片的靈敏度為2,電阻為120歐姆,單臂非線性誤差不大于0.1,求:它們可測的最大應變?yōu)槎嗌伲?/p>
第四篇:傳感器原理及實用技術期末復習1
3.簡要說明電容式傳感器的原理
電容式傳感器能將被測量轉(zhuǎn)換為傳感器電容變化,傳感器有動靜兩個極板,極板間的電容為C=ε0εrA/δ0
式中:
ε0真空介電常數(shù)8.854×10-12F/mεr介質(zhì)的相對介電常數(shù)
δ0兩極板間的距離A極板的有效面積
當動極板運動或幾班見的介質(zhì)變化就會引起傳感器電容值的變化,從而構成變極距式,變面積式和變介質(zhì)型的電容式傳感器。
4.簡述電渦流傳感器工作原理及其主要用途。
電渦流式傳感器就是基于渦流效應工作的。電渦流式傳感器具有結(jié)構簡單、頻率響應快、靈敏度高、抗干擾能力強、體積小、能進行非接觸測量等特點,因此被廣泛用于測量位移、振動、厚度、轉(zhuǎn)速、表面溫度等參數(shù),以及用于無損探傷或作為接近開關,是一種很有發(fā)展前途的傳感器。
6.簡述光敏電阻的工作原理。
光敏電阻是一種基于光電導效應(內(nèi)光電效應)工作的元件,即在光的照射下,半導體電導率發(fā)生變化的現(xiàn)象。光照時使半導體中載流子濃度增加,從而增大了導電性,電阻值減小。照射光線愈強,電阻值下降愈多,光照停止,自由電子與空穴逐漸復合,電阻又恢復原值。
7.什么叫零點殘余電壓?產(chǎn)生的原因有哪些?
當銜鐵處于差動電感的中間位置時,無論怎樣調(diào)節(jié)銜鐵的位置,均無法使測量轉(zhuǎn)換電路輸出為零,總有一個很小的輸出電壓,這種微小誤差電壓稱為零點殘余電壓。產(chǎn)生零點殘余電壓的具體原因有:① 差動電感兩個線圈的電氣參數(shù)、幾何尺寸或磁路參數(shù)不完全對稱;② 存在寄生參數(shù),如線圈間的寄生電容及線圈、引線與外殼間的分布電容;③ 電源電壓含有高次諧波;④ 磁路的磁化曲線存在非線性。
8.簡述霍爾傳感器的工作原理。
金屬或半導體薄片兩端通控制電流,并在薄片的垂直方向上施加磁感應強度為 的磁場,那么,在垂直于電流和磁場的方向上將產(chǎn)生電勢(稱為霍爾電勢電壓),這種現(xiàn)象稱為霍爾效應?;魻栯妱莸拇笮≌扔诳刂齐娏骱痛鸥袘獜姸?,稱為霍爾元件的靈敏度,它與元件材料的性質(zhì)與幾何尺寸有關。
9.什么叫縱向應變效應?什么叫橫向應變效應?
應變片在受到外力變形時,其截面積變化引起的電阻變化,稱為橫向效應。應變片在收到外力變形時,其長度變化引起的電阻變化,稱為縱向效應。也就是說,導體在長度上發(fā)生變化時,截面積也會隨之變化,所以應變效應包含縱向效應和橫向效應。
10.簡述利用面型CCD攝像傳感器實現(xiàn)二位圖像識別的基本原理。
物體成像聚焦在CCD圖像傳感器上,視頻處理器對輸出信號進行存儲和數(shù)據(jù)處理,整個過程由微機控制完成,根據(jù)幾何光學原理,可推導出被測物體尺寸計算公式:
式中:n為物體成像覆蓋的光敏像素數(shù);p為像素間距;M為成像倍率。微機可對多次測量求平均值,精確的到被測物體的尺寸。任何能夠用光學成像的零件都可以用這種方法實現(xiàn)不接觸的在線自動檢測的目的。
11.變壓器電橋電路和帶相敏檢波電橋電路哪個能更好的起到測量轉(zhuǎn)換電路?為什么?
采用相敏整流電路,得到的輸出信號既能反映位移的大小,又能反映位移的方向;而變壓器電橋電路的輸出電壓隨位移方向不同而反相1800,由于橋路電源是交流電,若在轉(zhuǎn)換電路的輸出端接上普通儀表時,無法判別輸出的極性和銜鐵位移的方向。此外,當銜鐵處于差動電感的中間位置時,還存在零點殘余電壓。所以相敏整流的電橋電路能更好地起到測量轉(zhuǎn)換作用。
12.常見的壓電材料有哪些?各有什么特點?
常見的壓電材料可分為三大類:壓電晶體、壓電陶瓷與高分子壓電材料。石英晶體還具有機械強度高、絕緣性能好、動態(tài)響應快、線性范圍寬、遲滯小等優(yōu)點。但石英晶體壓電系數(shù)較小,靈敏度較低,且價格較貴。
壓電陶瓷是人工制造的多晶體壓電材料。與石英晶體相比,壓電陶瓷的壓電系數(shù)很高,制造成本很低。因此,在實際中使用的壓電傳感器,大都采用壓電陶瓷材料。
第五篇:傳感器原理與應用復習要點
第一章 傳感器的一般特性
1.傳感器技術的三要素。傳感器由哪3部分組成? 2.傳感器的靜態(tài)特性有哪些指標?并理解其意義。3.畫出傳感器的組成方框圖,理解各部分的作用。
4.什么是傳感器的精度等級?一個0.5級電壓表的測量范圍是
0~100V,那么該儀表的最大絕對誤差為多少伏?
5.傳感器工作在差動狀態(tài)與非差動狀態(tài)時的優(yōu)點有哪些?靈敏度、非線性度?
第二章應變式傳感器
6.應變片有那些種類?金屬絲式、金屬箔式、半導體式。7.什么是壓阻效應?
8.應變式傳感器接成應變橋式電路的理解、輸出信號計算。應變片
橋式傳感器為什么應配差動放器?
9.掌握電子稱的基本原理框圖,以及各部分的作用。
10.電阻應變片/半導體應變片的工作原理各基于什么效應? 11.半導體應變片與金屬應變片各有哪些特點。第三章電容式傳感器
12.電容式傳感器按工作原理可分為哪3種?
13.寄生電容和分布電容對電容式傳感器有什么影響?解決電纜電容
影響的方法有那些?
14.什么是電容電場的邊緣效應?理解等位環(huán)的工作原理。15.運算法電容傳感器測量電路的原理及特點。第四章電感式傳感器
16.了解差動變壓器的用途及特點。
17.差動變壓器的零點殘余電壓產(chǎn)生的原因? 第五章壓電式傳感器
18.什么是壓電效應?什么是逆壓電效應?常用壓電材料有哪些? 19.壓電傳感器能否測量緩慢變化和靜態(tài)信號?為什么?
20.壓電傳感器的前置放大器電路形式主要有哪兩種?理解電壓放大
器、電荷放大器的作用。第六章數(shù)字式傳感器
21.光柵傳感器的原理。采用什么技術可測量小于柵距的位移量? 22.振弦式傳感器的工作原理。第七章熱電式傳感器
23.熱電偶的熱電勢由那幾部分組成? 24.熱電偶的三定律的理解。25.掌握熱電偶的熱電效應。
26.熱電偶冷端補償原理和必要性及補償電橋法的補償原理。27.鉑電阻采用三線制接線方式的原理和特點?
28.采用負溫度系數(shù)熱敏電阻穩(wěn)定晶體管放大器靜態(tài)工作點的工作原
理。
29.集成溫度傳感器AD590的主要特點。
30.數(shù)字式集成溫度傳感器DS18B20的主要特點。第八章固態(tài)傳感器 31.霍爾效應
32.霍爾集成傳感器——線性、開關兩類內(nèi)部構成。33.探測微弱光應采用何種傳感器?
34.什么是光電效應,什么是光電導效應和光生伏特效應?
35.什么是內(nèi)/外光電效應?利用此效應制作的典型傳感器有那些? 36.為什么光電池作光照度測量時要采用短路輸出形式? 37.硅光電池的最大開路電壓是多少?
38.硅光電池的光電轉(zhuǎn)換效率理論最大值和實際值? 39.在電路中使用光敏二極管怎樣偏置? 40.光電隔離耦合器的內(nèi)部結(jié)構是怎樣的?
41.氣敏傳感器的原理,掌握可燃氣體報警電路工作原理。
42.用電阻式濕度傳感器測量濕度時,所加的激勵電源為什么應為交
流電源?。
43.用光敏傳感器設計一個自動開關路燈的控制電路。第九章光纖式傳感器
44.光纖傳感器的特點有哪些? 45.光纖傳感器的分類? 第十章傳感器的標定
46.什么是傳感器的標定?何情況下需要標定?
第一章 傳感器的一般特性
1.傳感器技術的三要素。傳感器由哪3部分組成? 2.傳感器的靜態(tài)特性有哪些?并理解其意義。3.畫出傳感器的組成方框圖,理解各部分的作用。
4.什么是傳感器的精度等級?一個0.5級電壓表的測量范圍是0~100V,那么該儀表的最大絕對誤差為多少伏?
5.傳感器工作在差動狀態(tài)與非差動狀態(tài)時的優(yōu)點有哪些?靈敏度、非線性度?
第二章應變式傳感器
6.應變片有那些種類?金屬絲式、金屬箔式、半導體式。7.什么是壓阻效應?
8.應變式傳感器接成應變橋式電路的理解、輸出信號計算。應變片橋式傳感器為什么應配差動放器?
9.掌握電子稱的基本原理框圖,以及各部分的作用。
10.電阻應變片/半導體應變片的工作原理各基于什么效應? 11.半導體應變片與金屬應變片各有哪些特點。第三章電容式傳感器
12.電容式傳感器按工作原理可分為哪3種?
13.寄生電容和分布電容對電容式傳感器有什么影響?解決電纜電容影響的方法有那些?
14.什么是電容電場的邊緣效應?理解等位環(huán)的工作原理。15.運算法電容傳感器測量電路的原理及特點。第四章電感式傳感器
16.了解差動變壓器的用途及特點。
17.差動變壓器的零點殘余電壓產(chǎn)生的原因? 第五章壓電式傳感器
18.什么是壓電效應?什么是逆壓電效應?常用壓電材料有哪些? 19.壓電傳感器能否測量緩慢變化和靜態(tài)信號?為什么?
20.壓電傳感器的前置放大器電路形式主要有哪兩種?理解電壓放大器、電荷放大器的作用。第六章數(shù)字式傳感器
21.光柵傳感器的原理。采用什么技術可測量小于柵距的位移量? 22.振弦式傳感器的工作原理。第七章熱電式傳感器
23.熱電偶的熱電勢由那幾部分組成? 24.熱電偶的三定律的理解。25.掌握熱電偶的熱電效應。
26.熱電偶冷端補償原理和必要性及補償電橋法的補償原理。27.鉑電阻采用三線制接線方式的原理和特點?
28.采用負溫度系數(shù)熱敏電阻穩(wěn)定晶體管放大器靜態(tài)工作點的工作原理。
29.集成溫度傳感器AD590的主要特點。
30.數(shù)字式集成溫度傳感器DS18B20的主要特點。第八章固態(tài)傳感器 31.霍爾效應
32.霍爾集成傳感器——線性、開關兩類內(nèi)部構成。33.探測微弱光應采用何種傳感器?
34.什么是光電效應,什么是光電導效應和光生伏特效應?
35.什么是內(nèi)/外光電效應?利用此效應制作的典型傳感器有那些? 36.為什么光電池作光照度測量時要采用短路輸出形式? 37.硅光電池的最大開路電壓是多少?
38.硅光電池的光電轉(zhuǎn)換效率理論最大值和實際值? 39.在電路中使用光敏二極管怎樣偏置? 40.光電隔離耦合器的內(nèi)部結(jié)構是怎樣的?
41.氣敏傳感器的原理,掌握可燃氣體報警電路工作原理。42.用電阻式濕度傳感器測量濕度時,所加的激勵電源為什么應為交流電源?。
43.用光敏傳感器設計一個自動開關路燈的控制電路。第九章光纖式傳感器
44.光纖傳感器的特點有哪些? 45.光纖傳感器的分類? 第十章傳感器的標定
46.什么是傳感器的標定?何情況下需要標定?