第一篇：傳感器原理與應(yīng)用復(fù)習(xí)提綱

《傳感器原理與應(yīng)用》課程復(fù)習(xí)綱要

一、課程內(nèi)容

1．基本概念名詞解釋，要完整。

例如：壓電效應(yīng)：名詞解釋要包括兩部分（正、逆壓電效應(yīng)），材料等。

2．傳感器的工作原理

例如：電渦流式測厚傳感器：說明傳感器的組成結(jié)構(gòu)、寫出原理圖、敘述工作過程和相關(guān)的表達(dá)式（或數(shù)學(xué)模型或物理模型）等。

3．基礎(chǔ)知識和基本常識（包括傳感器的分類）

例如：（1）動態(tài)模型中，“標(biāo)準(zhǔn)”輸入只有三種：正弦周期輸入、階躍輸入和線性輸入，而經(jīng)常使用的是前兩種。

（2）在光線作用下能使物體產(chǎn)生一定方向電動勢的稱光生伏特效應(yīng)，如光電池。

（3）電渦流式位移傳感器有高頻反射式和低頻透射式兩種。

（4）看圖分析并敘述圖上提供的信息。

4．計算

例如：（1）金屬應(yīng)變片如何貼片分布于在等強(qiáng)度梁上？電阻變化計算和輸出電壓計算。

（2）用于測量轉(zhuǎn)速的傳感器有哪些？結(jié)構(gòu)如何？如何計算轉(zhuǎn)速？測速誤差多少？

5．測量電路簡圖和作用

例如：金屬應(yīng)變片全橋電路、半橋電路等測量電路圖，及相應(yīng)的作用。

6．有關(guān)誤差補(bǔ)償

例如：非線性補(bǔ)償可用差動結(jié)構(gòu)；溫度補(bǔ)償也可差動結(jié)構(gòu)，還有其它方法等。

7．看圖設(shè)計敘述

例如：（1）8個實驗內(nèi)容：金屬應(yīng)變片、差動變壓器、擴(kuò)散硅壓阻式壓力傳感器、霍爾傳感器和光纖傳感器等。

（2）看圖敘述某傳感器的結(jié)構(gòu)組成，如何工作的及優(yōu)缺點。

二、考試形式

1．閉卷考試

考試時間：120分鐘。

2．考試題型

填空題(10分)、單項選擇題(10分)、簡述題(4*8分)、計算題(2*10分)和設(shè)計題(2*14分)

三、各章需掌握的內(nèi)容

緒論

什么是傳感器，傳感器的物理基礎(chǔ)、傳感器的分類等。

第1章 傳感器技術(shù)基礎(chǔ)

傳感器的數(shù)學(xué)模型、物理模型、靜態(tài)特性（包括其指標(biāo)，如線性度等）、動態(tài)特性（包括其指標(biāo)，如二階系統(tǒng)的參量分析等）、標(biāo)定和校準(zhǔn)、傳感器的分析手段

和傳感器材料。

第2章 電阻式傳感器

電阻式傳感器的結(jié)構(gòu)、組成和工作原理，測量電路及有關(guān)信號輸出計算，及應(yīng)用。

第3章 變磁阻式傳感器

電感式傳感器的分類、組成和工作原理、測量電路的作用等；電渦式傳感器的分類、組成和工作原理；霍爾式傳感器的組成、工作原理和所用材料，及應(yīng)用；磁阻效應(yīng)的有關(guān)知識。

第4章 電容式傳感器

電容式傳感器分類、組成和工作原理、測量電路的作用等，如何解決存在的問題。

第5章 磁電式傳感器

磁電式傳感器分類、組成和工作原理、測量電路的作用，材料，及有關(guān)應(yīng)用等。

第6章 壓電式傳感器

壓電式傳感器材料、分類、組成和工作原理、測量電路，如何解決存在的問題。

第7章 光電式傳感器

光電式傳感器材料、分類、組成和工作原理、測量電路，光源要求；包括模擬式光電傳感器、開關(guān)式光電傳感器、光纖傳感器、電荷耦合器件CCD等。

第9章 智能傳感器

智能傳感器的分類、組成和工作原理，數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理技術(shù)等。

第10章 數(shù)字式傳感器

哪些是直接以數(shù)字量形式輸出的傳感器、以脈沖形式輸出的傳感器和以頻率形式輸出的傳感器。

第二篇：傳感器原理與應(yīng)用復(fù)習(xí)提綱2012

試卷的題型及分?jǐn)?shù)安排

填空1.5*12，簡答5*5，綜述12分，計算題5題45分

除了計算題外的內(nèi)容：（掌握知識點）

1．2．

3．4．

5．6．

7．8．

9． 測量方法的分類 誤差的分類、產(chǎn)生的原因及消除的方法。隨機(jī)誤差正態(tài)分布的四個性質(zhì)及解釋。傳感器動態(tài)特性的性能指標(biāo)及各指標(biāo)含義。傳感器靜態(tài)特性的性能指標(biāo)及各指標(biāo)含義。傳感器組成及各部分功能,傳感器的標(biāo)定 全橋、半橋、單臂測量電路的靈敏度和線性度比較。四種直線擬合的方法。各傳感器分類、組成及各部分的功能、基本原理、特性計算、測量電路及應(yīng)用【如應(yīng)變片的分類及原理，電容傳感器分類及靈敏度是否線性，比較差動變隙式自感傳感器和差動變壓器的異同，壓電材料的分類及各自特點等】

10． 應(yīng)變效應(yīng)

11． 應(yīng)變片的溫度誤差的補(bǔ)償方法。

12． 橫向效應(yīng)

13． 電渦流效應(yīng)

14． 壓電效應(yīng)

15． 霍爾效應(yīng)，霍爾器件的三軸示意

16． 電磁感應(yīng)定律

17． 零點殘余電壓

18． 有源和無源傳感器定義

19． 各種測量加速度的傳感器結(jié)構(gòu)圖、組成部分、傳感原理。

第三篇：傳感器原理復(fù)習(xí)提綱

第一章：

傳感器的定義，組成測量的定義，測量結(jié)果，測量誤差和種類

第二章：

靜態(tài)量，動態(tài)量，靜態(tài)特性，靜態(tài)特性的指標(biāo)。

第三章：

電阻應(yīng)變效應(yīng)，金屬電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)

電阻應(yīng)變片的分類

電阻應(yīng)變式傳感器的測量電路（會畫電橋，會推平衡條件）

溫度補(bǔ)償（線路補(bǔ)償和應(yīng)變片自補(bǔ)償）

測力傳感器的結(jié)構(gòu)

壓力傳感器的結(jié)構(gòu)

壓阻效應(yīng)

壓阻式傳感器的應(yīng)用

第四章：

電容式傳感器工作原理

電容式傳感器分類

測量電路（交流電橋電路，變壓器電器電路，雙T形電橋電路，運(yùn)算放大器，調(diào)頻）工作原理，電容式傳感器的設(shè)計改改善措施。

電容式壓力傳感器的工作原理，結(jié)構(gòu)

電容式加速度傳感器的工作原理，結(jié)構(gòu)

電容式位移傳感器的工作原理

電容式液位傳感器的工作原理

第五章

定義

分類

結(jié)構(gòu)組成工作原理

差動自感傳感器的結(jié)構(gòu)，會推導(dǎo)差動自感傳感器的輸出特性和靈敏度

測量電路 變壓器電路（會分析，會計算），相敏檢波電路（原理，會分析）渦流效應(yīng)

第六章

壓電效應(yīng)

常用壓電材料的種類

壓電傳感器的工作原理。

石英晶體的壓電效應(yīng)

壓電元件的常用結(jié)構(gòu)

第七章

霍爾效應(yīng)

霍爾元件的結(jié)構(gòu)

霍爾傳感器的不等位電勢和不等位電阻產(chǎn)生的原理，及補(bǔ)償方法 霍爾傳感器的測量電路

第八章

光電效應(yīng)

光電效應(yīng)的種類

光電管的結(jié)構(gòu)及原理

光電倍增管的結(jié)構(gòu)及原理

光敏電阻的結(jié)構(gòu)及原理

第九章：

測溫的方法，金屬電電阻的種類及結(jié)構(gòu)

金屬熱電阻的工作原理（鉑熱電阻，銅熱電阻）

熱敏電阻工作原理。

熱敏電阻的溫度特性（會計算）

熱電偶的種類、工作原理

熱電效應(yīng)

熱電勢的組成熱電偶的冷端溫度補(bǔ)償?shù)姆椒?/p>

熱電偶分度表的應(yīng)用（會計算）

第四篇：傳感器原理與應(yīng)用

傳感器原理與應(yīng)用（專業(yè)限選課）

Principle and Application of Sensor

【課程編號】XZ260111

【學(xué)分?jǐn)?shù)】2

【學(xué)時數(shù)】24+6+9（實驗課時）【課程類別】專業(yè)限選 【編寫日期】2010.3.30 【先修課程】電路分析、模電、數(shù)電

【適用專業(yè)】電子信息工程類

一、教學(xué)目的、任務(wù)

《傳感器原理和應(yīng)用》是電子及自動化專業(yè)的一門專業(yè)課。它有較強(qiáng)的實際應(yīng)用價值。通過學(xué)習(xí)本課程使學(xué)生掌握各類傳感器的基本原理、主要性能及其結(jié)構(gòu)特點；能合理地選擇和使用傳感器； 掌握常用傳感器的工程設(shè)計方法和實驗研究方法；了解傳感器的發(fā)展動向。

二、課程教學(xué)的基本要求

現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的三大支柱是傳感器技術(shù)﹑通信技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)，它們分別構(gòu)成了信息系統(tǒng)的“感官”、“神經(jīng)”和“大腦”。在機(jī)械工程中,傳感器對于機(jī)械電子、測量、控制、計量等領(lǐng)域都是必不可少的獲取信息的關(guān)鍵部件。

鑒于上述認(rèn)識并考慮學(xué)科特色,在本課程有限學(xué)時內(nèi),要求學(xué)生重點掌握下列幾方面的知識：⑴傳感器的基本概念﹑術(shù)語和特性；⑵常用傳感器的原理、結(jié)構(gòu)和應(yīng)用；⑶傳感器測量電路；⑷傳感器的典型應(yīng)用。

三、教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時分配

第1章 傳感與檢測技術(shù)的理論基礎(chǔ)自學(xué)

主要內(nèi)容：

1.1測量概論

1.2測量數(shù)據(jù)的估計和處理

教學(xué)要求：

了解測量的基本概念，測量系統(tǒng)的特性，測量誤差及數(shù)據(jù)處理的各種方法。

第2章 傳感器概述2學(xué)時

2.1傳感器的組成與分類

2.2傳感器的基本特性

教學(xué)要求：

熟悉傳感器的輸出--輸入特性與內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)的外部特性，掌握其靜態(tài)特性，動態(tài)特性的分析方法。

第3章 應(yīng)變式傳感器4學(xué)時

主要內(nèi)容：

3.1 工作原理

3.2 應(yīng)變片的種類、材料及粘貼

3.3 電阻應(yīng)變片的特性

3.4 電阻應(yīng)變片的測量電路

3.5 應(yīng)變式傳感器的應(yīng)用

教學(xué)要求：

熟悉應(yīng)變片傳感器的工作原理及外部特性，了解其應(yīng)用范圍，掌握測量電路的分析方法。其它教學(xué)環(huán)節(jié)：實驗一應(yīng)變片性能測試實驗3學(xué)時

實驗性質(zhì)：驗證性實驗

實驗內(nèi)容：金屬箔式應(yīng)變片性能——單臂電橋、半橋和全橋。

實驗?zāi)康呐c要求：掌握使用金屬箔式應(yīng)變片組成單臂電橋、半橋和全橋的方法，了解在不同電路

形式時電路的輸出特性。

注意要點：確保接線正確，電源電壓不能用錯。

第4章 電感式傳感器3 學(xué)時

主要內(nèi)容：

4.1自感式電感傳感器

4.2差動變壓器式傳感器

4.3電渦流式傳感器

教學(xué)要求：

了解電感式傳感器的應(yīng)用范圍，工作特點，掌握其組成的各種測量電路的分析方法及組成特點。其它教學(xué)環(huán)節(jié)：實驗二電渦流式傳感器的靜態(tài)位移性能3學(xué)時

實驗性質(zhì)：設(shè)計性實驗

實驗內(nèi)容：電渦流式傳感器的工作原理和工作情況，動手自制一個渦流探頭，利用實驗室放大器

及振蕩器對不同被測材料（即混料）進(jìn)行分選。

實驗?zāi)康呐c要求：研究電渦流傳感器特性，被測材料（物質(zhì)）對傳感器的特性的影響以及電渦流

傳感器的應(yīng)用。

注意要點：確保接線正確，激勵、響應(yīng)線圈不能用錯。

第5章電容式傳感器3 學(xué)時

主要內(nèi)容：

5.1電容式傳感器的工作原理和結(jié)構(gòu)

5.2電容式傳感器的靈敏度及非線性

5.3電容式傳感器的等效電路

5.4電容式傳感器的測量電路

5.5電容式傳感器的應(yīng)用

教學(xué)要求：

熟悉電容式傳感器的工作原理及結(jié)構(gòu)，掌握其在非電量測量與自動檢測中的應(yīng)用。

其它教學(xué)環(huán)節(jié)：實驗三 變面積式電容傳感器的性能1學(xué)時

實驗性質(zhì)：驗證性實驗

實驗內(nèi)容：變面積式電容傳感器的工作原理和工作情況。

實驗?zāi)康呐c要求：熟悉變面積式電容傳感器的工作原理和工作情況；研究差動式電容傳感器特性。注意要點：確保接線正確，電源電壓不能用錯。

第6章 壓電式傳感器3 學(xué)時

主要內(nèi)容：

6.1壓電效應(yīng)及壓電材料

6.2 壓電式傳感器測量電路

6.3 壓電式傳感器的應(yīng)用

教學(xué)要求：

了解壓電式傳感器具有的特點及其應(yīng)用范圍，掌握其組成的測量電路分析及應(yīng)用。

第7章 磁電式傳感器4學(xué)時

主要內(nèi)容：

7.1磁電感應(yīng)式傳感器

7.2 霍爾式傳感器

教學(xué)要求：

掌握磁電式傳感器的各種不同類型及應(yīng)用范圍。

其它教學(xué)環(huán)節(jié)：實驗四 霍爾傳感器特性研究及應(yīng)用2學(xué)時

實驗性質(zhì)：驗證性實驗

實驗內(nèi)容：霍爾傳感器在交、直流信號激勵下的特性。

實驗?zāi)康呐c要求：了解霍爾傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理；實驗研究霍爾傳感器在交、直流信號激勵

下的特性；掌握霍爾傳感器測量振幅和稱重應(yīng)用的實驗方法。

注意要點：確保接線正確，電源電壓不能超出規(guī)定值。

第8章 光電式傳感器3 學(xué)時

主要內(nèi)容：

8.1光電器件

8.2光纖傳感器

教學(xué)要求：

熟悉典型的光電器件的特性和應(yīng)用，了解光纖傳感器及其技術(shù)發(fā)展方向，掌握紅外傳感器的應(yīng)用。

第9章 半導(dǎo)體傳感器2學(xué)時

主要內(nèi)容：

9.1半導(dǎo)體氣敏傳感器

9.2濕敏傳感器

9.3色敏傳感器

9.4半導(dǎo)體式傳感器的應(yīng)用

教學(xué)要求：

了解以半導(dǎo)體材料組成的各種傳感器及其它們的工作原理，掌握氣敏、濕敏、色敏傳感器在測量電路中的應(yīng)用及其電路分析。

第10章 超聲波傳感器2學(xué)時

主要內(nèi)容：

10.1超聲波及其物理性質(zhì)

10.2超聲波傳感器

10.3超聲波傳感器應(yīng)用用

教學(xué)要求：

熟悉超聲波傳感器的工作原理及其物理性質(zhì)，掌握超聲波傳感器的應(yīng)用。

第11章 微波傳感器1學(xué)時

主要內(nèi)容：

11.1微波概述

11.2微波傳感器的原理和組成11．3微波傳感器的應(yīng)用

教學(xué)要求：

了解壓電式傳感器具有的特點及其應(yīng)用范圍，掌握其組成的測量電路分析及應(yīng)用。

第12章 輻射式傳感器1 學(xué)時

主要內(nèi)容：

12.1紅外傳感器

12.2核輻射傳感器

教學(xué)要求：

了解輻射式傳感器的特性及應(yīng)用。

第13章 數(shù)字式傳感器自學(xué)

主要內(nèi)容：

13.1光柵傳感器

13.2編碼器

13.3感應(yīng)同步器

教學(xué)要求：

了解數(shù)字式傳感器的特點及應(yīng)用。

第14章 智能式傳感器自學(xué)

主要內(nèi)容：

14.1概述

14.2傳感器的智能化

14.3集成智能傳感器

教學(xué)要求：

了解集成智能感器的特性及應(yīng)用。

第15章 傳感器在工程檢測中的應(yīng)用4學(xué)時

主要內(nèi)容：

15.1溫度測量

15.2壓力測量

15.3流量測量

15.4物位測量

教學(xué)要求：

了解熱電偶的結(jié)構(gòu)和原理、熱電效應(yīng)的構(gòu)成成份。掌握熱電偶的基本定律、冷端補(bǔ)償方法、測量計算方法。了解熱電阻的工作原理、結(jié)構(gòu)，掌握應(yīng)用方法。了解傳感器在工程檢測中的作用及其應(yīng)用。

四、教學(xué)重點、難點及教學(xué)方法

重點：各種常見的、應(yīng)用廣泛的傳感器的基本原理、基本特性、轉(zhuǎn)換電路以及工程應(yīng)用，及分析、設(shè)計方法。以課堂講授為主，通過實驗加深對所學(xué)各類傳感器的性能及工作原理理解。

難點：各種傳感器的特性分析。

五、考核方式及成績評定方式：

考核方式：考查，六、教材及參考書目

推薦教材：

《傳感器原理及工程應(yīng)用》（第三版），郁有文等編著，西安科技大學(xué)出版社，2008年參考書：

1．王化祥，《傳感器原理與應(yīng)用》，天津大學(xué)出版社，第七版，2003

3．劉君華，《智能傳感器系統(tǒng)》，西安電子科技大學(xué)出版社，第一版，1999

4．單成祥，《傳感器的理論與設(shè)計基礎(chǔ)及其應(yīng)用》，國防工業(yè)出版社，1999

4．趙負(fù)圖，《現(xiàn)代傳感器集成電路》，人民郵電出版社，2000

修（制）訂人：審核人：

2010年 3 月30日

第五篇：傳感器原理與應(yīng)用復(fù)習(xí)

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(jī)械式指針位移傳感器，當(dāng)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(jìn)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(dāng)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(yīng)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(dāng)環(huán)境溫度變化為10oC時，應(yīng)變熱輸出為多少？相當(dāng)于試件產(chǎn)生多大應(yīng)力？

（2）當(dāng)=1000uε時，由于熱輸出產(chǎn)生的溫度誤差γt是多少？

例8：半導(dǎo)體應(yīng)變片的靈敏度為120，電阻為120歐姆，金屬電阻應(yīng)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(yīng)變?yōu)槎嗌伲?/p>