传感器及检测技术期末复习.docx

看前注意:红色为老师上课提到捋,可能不全。蓝色仅作参考,黄色加亮就就是期末A卷考过得,补考不一定会考。一、ti1.1.气瓶传感使用防为什么要读热?(10')I问答七敏传感册为什么工作在高温?J1 .烧去时着在敏感元件上得尘埃、油雾。2 .加速气体将吸附,提高其灵敏度与响应速度。17a电式传感4与电感式传感骞得井同？(10,)电磁感应得磁包式感应薪与曲感式传感静相似点就就是都有战图,不同点就就是基于电磁感应用磁电式传感器有永举体,而电感式褂磁路中没有永磁体,因此两者原理和庖川上有不同。磁也感应式传感器就就是有通借感葬。【10】区学柱床用Biit将工作原理？(10')【现空QB超使用得传再？«卢波传1号)】超声波向一定方向传播时可以穿透物体,若碰到障碍物会产生回声,且不同障睹物产生回声不同,人们通过仪器将这种回声收集并显示在屏幕上,可用于了解物体内部结构。IH解年什么就就是传感3?传感马得基本4a成包括哪两大部分？这两大部分各直起什么作用？I问£Q我国国樨(GB"76652005)定义传感号？传1号就就是能感受被测量并按照一定规律转换成可用给出信号得器件或装JU传感器得基本姐成包括敏感元件和转换元件两部分。敏元件就就是传感器中能直接感殳（或响应）被测信息（非电量）符元件,起检测作Jf1.c精排元件期就就是指传感器中能将敏感元件得感受（或响应）信息转换为电信号得部分,起科桃作用。KH传感3枝水稗发展趋势？1 .提高与改各技术性能9（途径:是动技术、平均技术、补偿与修正技术、屏蔽隔离与干扰抑制、蜷定性处理）2 .开展忠础理论研究。3 .集成化。4 .智能化。5 .网络化。6 .微型化。K4掌点残余电压将产生原因？1 .传感器将两个二次发H几何尺寸和钱闷电气多数不对称,导致其产生得离或电动势不一样,构成零点残余电压得基波2 .由于磁性材料融化曲线得非微柱,产生了零点残余电压得高次雷波3 .JiMt电压本身含高次谐波14 零点或余电压得消除方法?1 .尽可能保证传感器褂几何尺寸、线圈电气参数和磁路得对称。2 .失用适当得测菱电路,如J1.动筌流电务E8热电值将声本定律Nfc们得含义?不同分度号对应得测温篦Bp1.逸择题Q分度号为S得测温他国?(P1600t)1.】、中同导体定律在热电偶测温回路内接入第三种导体,只要其两端温度相同,则对回路将总热电势没有影响。中间导体定件得意义在于:在实标得热电值测温应用中,测量仪表(加劫图式毫伏京、电子电位差计等)和连接导或可以作为第三种导体对待。3 .中间温度定律为扑偿导线符使用提供了理论依据。她及明:如果热电偶科两个也板通过连接两根导体得方式来延长,只要接入得两根导体得热也特性与被延长得两个电极得热电特性一致,且她们之间连接将两点间温度相同,则回路总得热电劫劳只与延长后得两跳温度有关,与连接点温度无关。4 .樨充电机定律!<$«得意义在于:他金属得种类很多,合金将种类更多,要得出这些金属间如成热电偶得热电动势就就是一件工作量极大得事。在实标处理中,山于钠得物理化学性质蛭定,通常选用高触枕丝作标准电极,只要测科她与各种金属也成得热电忸得热电动势,则各种金属间相互如合成妫电偶得热电动势就可根据标准电极定律计算出来。5 .均质导体定弹:如果组成热电偶科两个热电极得材料相同,无论两接点用温度就就是否相同,热电偶回路中得总热电劫势均为0。均质导体定律有助于检舲两个热电极材料成分就就是否相同及热电板材料径均匀性。18热电K为什么要进杼冷潴林隹?电热侪得冷端朴隹有几叶？由于电热偶冷端离工作端很近,又处于大气中,其速度受到测量对象和周围环境温度波动得影响旧而冷端温度班以保持恒定,这样会带来误差,因此要进行冷就补隹。1 .补偿导技法，2 .冷端恒温法.3 .冷嫔瀛度校正法。4 .自动补伏法。5 .芯片补俳法。【3】电Bt应变片电桥扑修法为保证朴健效JM1.注*?1 .R3=R4o2 .R1.和R2具有相同得电阻温度系数以级膨胀系数§、应变灵钺度K、初始电阻RO03 .格贴补侯片得材料和枯贴工作片得被测试件材料一样,两者戕膨胀系数相同4 .工作片和补储片处于同一温度场中。4什么就就是互感式传感号？把被测得非电站变化转换为级及互感量变化得传感器称为互感式传感器。14分析变弋1«厚度电感式传感4工作原理。小布铁移动时,气隙厚度6发生改变,引起磁路中JtB1.变化,从而导致电感残困将电值变化用此只要的测出这种电感量得变化,就就确定衔铁位移登将大小和方向。161什么就就是压电也应？什么就就是逆压电（电致伸绐）救代？逆压电政应说明了什么？某些电介质在沿一定方向上受到外力得作用而变形时,其内部会产生极化现缸同时在她得两个相对表面上出现正负相反得¢,荷。当外力去掉后.她又会恢复到不带电得状友,这种现象称为正压电效应。逆压电效应指在片状压电材料科两个电极上加支流电压,压电片将产生机桢振劝她说明了压¾,效应具有可逆性16压电式传感再得谢漫电电通畲要接入一个高，入阻扰得Iuut大法,其作用为？1 .把她将高输入阻抗（一般1OoOMa以上）变换为低输出阻抗（小于100a）；2 .对传感器输出得微弱信号进行放大17农尔元件中不等位电Bt就就是什么?产生原因？未加磁场时,不等位电动势与和电电流得比值为不等位电阻。1 .霍尔电极安装位直不对珞或不在同一等电位上；2 .半导体材料不均匀造成了电阻率不均匀或几何尺寸不对称：3 .激岫电机接触不良造成激励电流不均匀分配，18作为测S1.用得热电阻一藏要求？1 .包阻值与温度变化有良好得做性关系。2 .电阻温度系数大.对温度变化敏感。3 .也阻率高,热包客小M枝快得响应逢度4 .在测量范围内具有稳定得物理化学性质。5 .容，加工,价格尽量便直二、计算、*«««：13J1.流电桥带团(10')P3815电*式传感号测量电»图与工作朦理【P84】【选4H1.Q:下列哪生就就是电客式传感毋测量电初两路两桥一E五种名字要死住)】【8JK型热电偶,将0-500IC将温度椅换为05V电压信号。巳知1七对应热电便看出电压400Vt500IC对应满量和电压20、64mV.求体号电膝增丈Av?Q)电*部分作用?gI-o-1.4=20.6-bzrV=242Q)R3、C1.为低通逋波也消除噪声;1.M35D及其用图电路补偿冷端温度;R6完成斯爱检测存保炉作用。118杈Qt大号IP3381Q例：一种压力传感器的信号调理电路如图所示。压力传感器采用绝对压力传感器PS3000S102A,此传感器为恒流驱动，驱动电流为1.5mA最大量程为200mV,电路中VD1.稳定电压为2.5V作为压力传感器提供1.5mA恒流源的基准电压。求：(1)为了保证压力传感器恒流驱动工作，试计算电阻的R2阻值；2、分析运放A1.A2A3A5将作用；3、分析A4作用】解:（1）R=器=167KQChaPta1、«传感器起源于仿生研究。感知、通信和计算技术就就是ICT得三大支柱。回用分析:放小二乘法【填空】(常用于求龄态特性畿性度得拟合宜线)、一元或性拟合、多元战核拟合、曲爱拟合。检测转换传感器科共性就就是利用物化生特性将非电量输入转换成电量输出。利用电路中电信号得强礴传送信息得方法称为“电传送”O能量变换型传感器,又称发电型或有源型传感器。无需外加电源,没有能量放大作用,因此安求从被测对象获取大能量。$1括热电偶、磁电感应式传感器、压电式传感器光电池等，（Q按解能量关系进行分奏,热电制属于一型传感号）【逸蝌:下列哪个就就是岌电型传惠JH能量控制型传感若.又称参量型或无源型传感器。特点与有淞型相反。包括电阻式、也感式、电容式或尔式和部分光电式传感器等，MEMS:微机电系统。（填空QrMKMS就就是什么】完整得MEMS就就是由微传感若、然执行岩、信号处理和控制电路、通讯接口和电源等部件组成科一体化得微型器件或系统。其目标就就是把信息将获取、处理和执行集成在一起,蛆成具有多功能存微型系统,集成于大尺寸系统中,从而大幅度地提高系统得自动化、智能化和可靠性水平。ChaPter2、传感器得暮本朴性传感器得基本特性指传感器得怆入一检出关系特性。传感器得静态特性格传感器在稳态信号作用下得檎入榆出关系。线性时不交系统得两个重美拄质:叠加性和领率保持特性o找性度灵敏度传感器得标定:对新出厂褂传感器进行技术检定和标度.（逸舞Q-叶所得传再出厂*要进行（标定M传感离得校准:对用过一段时间将传感器性能进行再次测试和矫正。国标得三级材度：国家计量院【一级精度】标定标准传感器【二级精度】标定日常用传感那【三级精度】Chapter3、电阻式传感生径向应变圆形电阻行的截面枳相对变化量转为半径的相对变化量版常用、有效得电阻应变片温度误差补隹方法:包桥补偿法。（给出皿个对标电以或几对梅/立得贴片电IS1.分析其作用80%可能就就是温度朴隹）u,=u-ui,RtR4-0(,+f2Xj+4)立流电桥Uo=O时有R1R4=R2R3,此为电桥平衡条件。（会电桥图,注*电降位量）图3-6差动电桥a）半桥差动b）全犊差动应变电阻式传感器就就是由弹性元件、电阻式应变片及一些附件也成得测量较置。应变就就是物体在外力作用下发生形变得现象C当外力去除后物体又能完全焕发其原来科尺寸和形状得应变称为弹性应变C具有弹性应变特性得物体称为弹核元件。弹性元件作用就就是将其她得物理盘转换成应变。电阻传感器电子杆、数字血压计，【埴空Q：电子科、数字血压计得设计主要息于哈传感器】Chapter4、电式传感上常圈.铁心、衔铁妾气用原度）Q三三IS5:（K），气屈（面炽.ta电感式传感器芟面积式。差动充压器式（互W式）建成舌式（应用显多）能进行非接触式连奏系量o电涡流式（a三）【选择Q：下属于自感式传感否得有？】是动整流电路:消除零点残,余电压（Ro作为电位器得作用就就就走消除零点残余也压）相敏检波电路【填空Q：电感式传感器检测电路包括】：判断位移将大小和方向。（R起限流作用）相敏体现在检入电压与参考电压同相或反相,导致将出电压得极性不同,从而反映位移得方向.Chapter5、电客式传感募变极板间范差高度入、电容式传府器变极板范釜面积变介质介电常数草板状1.A变介质介电常数立介质里3面积型交介酒型交面积里交S距里变极板间距离在实际应用中,为了既提南灵敏度,又减小非或性误总通常采用差动结机Chaptcr6、压电式传感号常（光轴）不会产生压电效应石英品体y½（机械轴）横向压电对亶X抽（电）纵向压电效应压业向正（人工）：有外业场和压力共同作用,且温度不超过居里点时有压电效应。压电陶兖得居里点:压电材料开始失去压电料性得温度。电荷放大器【填空Q：电压放大器和电荷放大器捆绑】得输出电压U。与电统电求C近似无关,而与Q成正比,这就就是也荷放大器得突出优点。（八）冏化的电荷等效电Ie在反婚也容两潴并联一个Rf作用:稳定先渔工作点,减少零点淙移。并取法:与单片时相比,在外力作用下,正负电极上得电荷量增加了一倍,总电容量增加了一倍,其输出电压与单片时相同。并联法输出电荷大、本身电容大、时间常数大,适宜测量慢变信