第一篇：傳感器原理題珩

①：簡述金屬電阻應變片的工作原理，主要測量電路種類及其應用情況

答：應變式傳感器是利用金屬的電阻應變效應，將測量物體變形轉換成電阻變化的傳感器。被廣泛應用于工程測量和科學實驗中。

一、工作原理

（一）金屬的電阻應變效應 當金屬絲在外力作用下發(fā)生機械變形時，其電阻值將發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為金屬的電阻應變效應。如圖2-1所示

設有一根長度為l、截面積為S、電阻率為ρ的金屬絲，在未受力時，原始1電阻為 R??

S（2－1）當金屬電阻絲受到軸向拉力F作用時，將伸長Δl，橫截面積相應減小ΔS，電阻率因晶格變化等因素的影響而改變Δρ，故引起電阻值變化ΔR。對式（2－1）全微分，并用相對變化量來表示，則有: ?R?L?S????? RLS?（2－2）式中的Δl/l為電阻絲的軸向應變，用ε表示，常用單位με（1με＝1×10-6mm/mm）。若徑向應變?yōu)棣/r，電阻絲的縱向伸長和橫向收縮的關系用?r?L??泊松比μ表示為，因為ΔS/S＝2(Δr/r)，則（2－2）式可以寫成 rL（2－3）

式（2－3）為“應變效應”的表達式。k0稱金屬電阻的靈敏系數(shù)，從式（2－3）可見，k0受兩個因素影響，一個是（1+2μ），它是材料的幾何尺寸變化引起的，另一個是Δρ/（ρε），是材料的電阻率ρ隨應變引起的（稱“壓阻效應”）。對于金屬材料而言，以前者為主，則k0≈1+2μ，對半導體，k0值主要是由電阻率相對變化所決定。實驗也表明，在金屬電阻絲拉伸比例極限內，電阻相對變化與軸向應變成正比。通常金屬絲的靈敏系數(shù)k0=2左右。

（二）應變片的基本結構及測量原理

各種電阻應變片的結構大體相同，以圖2－2所示絲繞式應變片為例，它以直徑為0.025mm左右的合金電阻絲2繞成形如柵欄的敏感柵，敏感柵粘貼在絕緣的基底1上，電阻絲的兩端焊接引出線4，敏感柵上面粘貼有保護用的覆蓋層3。l稱為應變片的基長，b稱為基寬，l×b稱為應變片的使用面積。應變片的規(guī)格以使用面積和電阻值表示，例如3×10mm2，120Ω。

用應變片測量受力應變時，將應變片粘貼于被測對象表面上。在外力作用下，被測對象表面產生微小機械變形時，應變片敏感柵也隨同變形，其電阻值發(fā)生相應變化。通過轉換電路轉換為相應的電壓或電流的變化，根據(jù)式（2－3），可以得到被測對象的應變值ε，而根據(jù)引力應變關系??E?

（2－4）式中 ?——測試的應力；

E——材料彈性模量。

可以測得應力值?。通過彈性敏感元件，將位移、力、力矩、加速度、壓力等物理量轉換為應變，因此可以用應變片測量上述各量，從而做成各種應變式傳感器。

應變片所以應用得比較廣泛，是由于有如下優(yōu)點：（1）測量應變的靈敏度和精確度高，性能穩(wěn)定、可靠，可測1～2με，誤差小于1％。（2）應變片尺寸小、重量輕、結構簡單、使用方便、響應速度快。測量時對被測件的工作狀態(tài)和應力分布影響較小。既可用于靜態(tài)測量，又可用于動態(tài)測量。（3）測量范圍大。既可測量彈性變形，也可測量塑性變形。變形范圍可從1％～2％至20％。（4）適應性強。可在高溫、超低溫、高壓、水下、強磁場以及核輻射等惡劣環(huán)境下使用。（5）便于多點測量、遠距離測量和遙測

②：電感式傳感器主要有哪幾種類型及各類傳感器的工作機理？

答：電感式傳感器由三大部分組成：振蕩器、開關電路及放大輸出電路。振蕩器產生一個交變磁場。當金屬目標接近這一磁場，并達到感應距離時，在金屬目標內產生渦流，從而導致振蕩衰減，以至停振。振蕩器振蕩及停振的變化被后級放大電路處理并轉換成開關信號，觸發(fā)驅動控制器件，從而達到非接觸式之檢測目的。

電感式傳感器的分類---自感型——變磁阻式傳感器,互感型——差動變壓器式傳感器渦流式傳感器——自感型和互感型都有高頻反射式——自感型,低頻透射式——互感型

③：電容式傳感器的轉換電路有幾種主要類型？這種傳感器有何優(yōu)、缺點，實際應用中采取哪些措施克服這些缺點？

答：電容式傳感器是將被測量的變化轉換為電容量變化的一種裝置，它本身就是一種可變電容器。由于這種傳感器具有結構簡單，體積小，動態(tài)響應好，靈敏度高，分辨率高，能實現(xiàn)非接觸測量等特點，因而被廣泛應用于位移、加速度、振動、壓力、壓差、液位、等分含量等檢測領域。

這里主要介紹電容式傳感器的原理、結構類型、測量電路及其工程應用。當被測量的變化使S、d或ε 任意一個參數(shù)發(fā)生變化時，電容量也隨之而變，從而完成 了由被測量到電容量的轉換。

根據(jù)當式中的三個參數(shù)中兩個固定，一個可變，使得電容式傳感器有三種基本類型：變極距型電容傳感器、變面積型電容傳感器和變介電常數(shù)型電容傳感器。電容式傳感器的測量電路就是將電容式傳感器看成一個電容并轉換成電壓或其他電量的電路。因此，常用的測量電路主要有橋式電路、調頻電路、脈沖寬度 制電路、運算放大器電路、二極管雙 T 形交流電橋和環(huán)行二極管充放電法等。調頻電路實際是把電容式傳感器作為振蕩器諧振回路的一部分,當輸入量導致電容量發(fā)生變化時，振蕩器的振蕩頻率就發(fā)生變化。雖然可將頻率作為測量系統(tǒng)的輸出量，用以判斷被測非電量的大小，但此時系統(tǒng)是非線性的，不易校正，因此必須加入鑒頻器，將頻率的變化轉換為電壓振幅的變化，經過放大就可以用儀器指示或記錄儀記錄下來。

調頻電容傳感器測量電路具有較高的靈敏度，可以測量高至 0.01 μm級位移變化量。信號的輸出頻率易于用數(shù)字儀器測量，并與計算機通信，抗干擾能力強，可以發(fā)送、接收以達到遙測遙控的目的。

因此，在實際應用中，常采用差動式結構，既使靈敏度提高 1 倍，又使非線性誤差大大降低，抗干擾能力增強。電容式傳感器具有如下特點。（1）結構簡單，適應性強 電容式傳感器結構簡單，易于制造，精度高;可以做得很小，以實現(xiàn)某些特殊的測量，電容式傳感器一般用金屬作電極，以無機材料作絕緣支承，因此可工作在高低溫、強輻射及強磁場等惡劣的環(huán)境中，能承受很大的溫度變化，承受高壓力、高沖擊、過載等;能測超高壓和低壓差。(2)動態(tài)響應好電容式傳感器由于極板間的靜電引力很小，需要的作用能量極小，可動部分可以做得小而薄，質量輕，因此固有頻率高，動態(tài)響應時間短，能在幾兆赫的頻率下工作，特適合于動態(tài)測量;可以用較高頻率供電，因此系統(tǒng)工作頻率高。它可用于測量高速變化的參數(shù)，如振動等。（3）分辨率高 由于傳感器的帶電極板間的引力極小，需要輸入能量低，所以特別適合于用來解決輸入能量低的問題，如測量極小的壓力、力和很小的加速度、位移等，可以做得很靈敏，分辨力非常高，能感受0.001μm，甚至更小的位移。(4)溫度穩(wěn)定性好電容式傳感器的電容值一般與電極材料無關，有利于選擇溫度系數(shù)低的材料，又由于本身發(fā)熱極小，因此影響穩(wěn)定性也極微小。(5)可實現(xiàn)非接觸測量、具有平均效應 如回轉軸的振動或偏心、小型滾珠軸承的徑向間隙等，采用非接觸測量時，電容式傳感器具有平均效應，可以減小工件表面粗糙度等對測量的影響。

不足之處是輸出阻抗高，負載能力差，電容傳感器的電容量受其電極幾何尺寸等限制，一般為幾十皮法到幾百皮法，使傳感器輸出阻抗很高，尤其當采用音頻范圍內的交流電源時，輸出阻抗更高，因此傳感器負載能力差，易受外界干擾影響而產生不穩(wěn)定現(xiàn)象;寄生電容影響大，電容式傳感器的初始電容量很小，而傳感器的引線電纜電容、測量電路的雜散電容以及傳感器極板與其周圍導體構成的電容等“寄生電容”卻較大，降低了傳感器的靈敏度，破壞了穩(wěn)定性，影響測量精度，因此對電纜的選擇、安裝、接法都要有要求。電容式傳感器可用來測量直線位移、角位移、振動振幅(測至 0.05μm的微小振幅)，尤其適合測量高頻振動振幅、精密軸系回轉精度、加速度等機械量，還可用來測量壓力、差壓力、液位、料面、糧食中的水分含量、非金屬材料的涂層、油膜厚度、測量電介質的濕度、密度、厚度等。在自動檢測和控制系統(tǒng)中也常常用來作為位置信號發(fā)生器。

④：分析磁電式速度計、壓電式加速度計的工作原理，并畫出其幅頻特性曲線，寫出其大致測量范圍。

答：壓電式加速度傳感器是基于壓電晶體的壓電效應工作的。某些晶體在一定方向上受力變形時，其內部會產生極化現(xiàn)象，同時在它的兩個表面上產生符號相反的電荷；當外力去除后，又重新恢復到不帶電狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為“壓電效應”，具有“壓電效應”的晶體稱為壓電晶體。常用的壓電晶體有石英、壓電陶瓷等。一般小阻尼(z<=0.1)的加速度計，上限頻率若取為共振頻率的 1/3，便可保證幅值誤差低于1dB（即12%）；若取為共振頻率的1/5，則可保證幅值誤差小于0.5dB（即6%），相移小于30。但共振頻率與加速度計的固定狀況有關，加速度計出廠時給出的幅頻曲線是在剛性連接的固定情況下得到的。實際使用的固定方法往往難于達到剛性連接，因而共振頻率和使用上限頻率都會有所下降。加速度計與試件的各種固定方法見圖

.⑤：光電式傳感器常用光源有哪幾種？常用接收器件有哪幾種，各有何特點？

答：光電傳感器的通常使用以下幾種光源： 紅光LED——可見光，可方便調整。紅外光LED——高能量不可見光。

紅色激光——可見光，其物理特性是用于小物體檢測和大范圍檢測范圍的理想選擇。

蘭寶光電系列傳感器主要使用紅外光LED作為光源。

第二篇：傳感器原理 試題

一、填空（30分，每空1.5分）

1、有一溫度計，它的量程范圍為0∽200℃，精度等級為0.5級。該表可能出現(xiàn)的最大誤差為，當測量100℃ 時的示值相對誤差為。

2、在選購線性儀表時，必須考慮應盡量使選購的儀表量程為欲測量的倍左右為宜。

3、傳感器由、、三部分組成。

4、利用熱敏電阻對電動機實施過熱保護，應選擇型熱敏電阻。

5、已知某銅熱電阻在0℃時的阻值為50Ω，則其分度號是，對

于鎳鉻-鎳硅熱電偶其正極是。

6、霍爾元件采用恒流源激勵是為了。

7、用水銀溫度計測量水溫,如從測量的具體手段來看它屬于測量。

二、選擇題(30分，每題2分)

1、在以下幾種傳感器當中屬于自發(fā)電型傳感器。

A、電容式B、電阻式C、壓電式D、電感式

2、的數(shù)值越大,熱電偶的輸出熱電勢就越大。

A、熱端直徑B、熱端和冷端的溫度

C、熱端和冷端的溫差D、熱電極的電導率

3、將超聲波（機械振動波）轉換成電信號是利用壓電材料的。

A、應變效應B、電渦流效應C、壓電效應D、逆壓電效應

4、在電容傳感器中，若采用調頻法測量轉換電路，則電路中。

A、電容和電感均為變量B、電容是變量，電感保持不變

C、電感是變量，電容保持不變D、電容和電感均保持不變

5、在兩片間隙為1mm的兩塊平行極板的間隙中插入，可測得最大的容量。

A、塑料薄膜B、干的紙C、濕的紙D、玻璃薄片

6、熱電阻測量轉換電路采用三線制是為了

A、提高測量靈敏度B、減小非線性誤差

C、提高電磁兼容性D、減小引線電阻的影響

7、當石英晶體受壓時，電荷產生在。

A、Z面上B、X面上C、Y面上D、X、Y、Z面上

8、汽車衡所用的測力彈性敏感元件是。

A、懸臂梁B、彈簧管C、實心軸D、圓環(huán)

9、在熱電偶測溫回路中經常使用補償導線的最主要的目的是。

A、補償熱電偶冷端熱電勢的損失B、起冷端溫度補償作用

C、將熱電偶冷端延長到遠離高溫區(qū)的地方D、提高靈敏度

10、減小霍爾元件的輸出不等位電勢的辦法是。

A、減小激勵電流B、減小磁感應強度C、使用電橋調零電位器

11、測得某檢測儀表的輸入信號中,有用信號為20毫伏,干擾電壓也為20毫伏, 則此時的信噪比為。

A、20dBB、1 dBC、0 dB12、發(fā)現(xiàn)某檢測儀表機箱有麻電感,必須采取措施。

A、接地保護環(huán)B、將機箱接大地C、抗電磁干擾

13、在仿型機床當中利用電感式傳感器來檢測工件尺寸，該加工檢測裝置是采了測量方法。

A、微差式B、零位式C、偏差式

15、在實驗室中測量金屬的熔點時,冷端溫度補償采用。

A、計算修正法B、儀表機械零點調整法C、冰浴法

三、證明熱電偶的參考電極定律：EAB（t,t0）= EAC（t,t0）-EBC（t,t0）,并畫出原理圖（本

題10分）

四、有一額定荷重為20×103N的等截面空心圓柱式荷重傳感器，其靈敏度KF為2mV/V。

激勵源電壓為12V，求：

1、在額定荷重時的輸出電壓Uom,2、當承載為5×103N時的輸出電壓Uo。(本題10分）

六、已知待測拉力約為70N左右，現(xiàn)有兩只測力儀表，一只為0.5級，測量范圍為0∽500N；

另一只為1.0級，測量范圍為0∽100N。問選用哪一只測力儀表較好?為什么?(寫出計算過

程)(本題10分）

參考答案

一、填空題：

1、±1℃，±1%

2、1．5倍

3、敏感元件、傳感元件、測量轉換電路

4、NTC突變

5、CU50，鎳鉻

6、減小溫漂

7、偏位式

8、干擾源，干擾途徑，敏

感接收器

9、屏蔽，浮置，接地，濾波，光電隔離

10、X面

二、選擇題

1、C2、C3、C4、B5、D6、D7、B

8、C9、C10、C11、C12、B13、B14、C15、C

四、24 mV，6 mV

五、K撥至1位，反復調節(jié)R0，使儀表指示為0，K撥至3位，反復調節(jié)RF，使儀表指示

為滿偏，K撥至2位，進行測量。

六、選用1.0級，測量范圍為0∽100N的測力儀表。

一、填空（本題共39分，每空1.5分）

1、傳感器由、、三部分組成。

2、在選購線性儀表時，必須考慮應盡量使選購的儀表量程為欲測量的倍左右為宜。

3、有一溫度計，它的量程范圍為0∽200℃，精度等級為0.5級。該表可能出現(xiàn)的最大誤差

為，當測量100℃ 時的示值相對誤差為。

4、利用熱敏電阻對電動機實施過熱保護，應選擇型熱敏電阻。

5、在壓電晶片的機械軸上施加力,其電荷產生在。

6、霍爾元件采用恒流源激勵是為了。

7、用水銀溫度計測量水溫,如從測量的具體手段來看它屬于測量。

8、已知某銅熱電阻在0℃時的阻值為50Ω，則其分度號是，對于鎳鉻-鎳硅熱電偶

其正極是。

9、壓電材料在使用中一般是兩片以上，在以電荷作為輸出的地方一般是把壓電元件起

來，而當以電壓作為輸出的時候則一般是把壓電元件起來。

10、熱電阻主要是利用電阻隨溫度升高而這一特性來測量溫度的。

12、金屬電阻的是金屬電阻應變片工作的物理基礎。

14、在動圈式表頭中的動圈回路中串入由NTC組成的電阻補償網(wǎng)絡，其目的是為了。

二、選擇題（本題共30分，每題2分）

3、在電容傳感器中，若采用調頻法測量轉換電路，則電路中。

A、電容和電感均為變量B、電容是變量，電感保持不變

C、電感是變量，電容保持不變D、電容和電感均保持不變

4、在仿型機床當中利用電感式傳感器來檢測工件尺寸，該加工檢測裝置是采用了測量

方法。

A、微差式B、零位式C、偏差式

5、熱電阻測量轉換電路采用三線制是為了

A、提高測量靈敏度B、減小引線電阻的影響

C、減小非線性誤差D、提高電磁兼容性

10、在實驗室中測量金屬的熔點時,冷端溫度補償采用。

A、冰浴法B、儀表機械零點調整法C、計算修正法

11、自感傳感器或差動變壓器采用相敏檢波電路最重要的目的是為了。

A、提高靈敏度B、將輸出的交流信號轉換為直流信號

C、使檢波后的直流電壓能反映檢波前交流信號的幅度和相位

12、要測量微小的氣體壓力之差，最好選用變換壓力的敏感元件。

A、懸臂梁B、平膜片C、彈簧管D、膜盒

13、以下四種傳感器中，屬于四端元件的是。

A、霍爾元件B、壓電晶體C、應變片D、熱敏電阻

14、下列不能用做加速度檢測傳感器。

A、電容式B、壓電式C、電感式D、熱電偶

15、將超聲波（機械振動波）轉換成電信號是利用壓電材料的。

A、應變效應B、電渦流效應C、壓電效應D、逆壓電效應

三、我國的模擬儀表有哪些精度等級？現(xiàn)欲測量240V左右的電壓，要求測量示值相對誤差的絕對值不大于0.6%，問：若選用量程為250V的電壓表，其精度應選哪一級？若選用量

程為500V的電壓表，其精度又應選哪一級？（本題10分）

四、熱電偶參考電極定律有何實際意義？以知在某特定條件下材料A與鉑配對的熱電動勢為13.967mv, 材料B與鉑配對的熱電動勢為8.345mv,求出在此特定條

件下材料A與B配對后的熱電動勢？此時哪種材料為正極？（本題10分）

五、根據(jù)你所學的傳感器相關知識，請分別列出下列物理量可以使用什么傳感器來測量？（本

題11分）

1、加速度：

2、溫度：

3、工件尺寸：

4、壓力：

參考答案

一、填空題：

1、敏感元件、傳感元件、測量轉換電路2、1．5倍

3、±1℃，±1%

4、NTC突變

5、X面

6、減小溫漂

7、偏位式

8、CU50，鎳鉻

9、并聯(lián)，串聯(lián)

10、增大

11、屏蔽，浮置，接地，濾波，光電隔離

12、應變效應

13、干擾源，干擾途徑，敏感接收器

14、溫度補償

二、選擇題

1、C2、D3、B4、B5、B6、A7、C8、C9、A10、C11、D12、A13、D14、C15、C

三、0．10．20．51．01．52．55．0

選用量程為250V的電壓表，其精度應選0．5級，選用量程為500V的電壓表，其精度應選0．2級

四、大大簡化了熱電偶的選配工作，5．622 mv，A為正極

五、1、電阻應變片，電容等

2、熱電偶，熱電阻等

3、電感，電容等

4、壓電，霍爾等

二、如圖所示電路是電阻應變儀中所用的不平衡電橋的簡化電路，圖中R2=R3=R是固定電

阻，R1與R4是電阻應變片，工作時R1受拉，R4受壓，ΔR=0，橋路處于平衡狀態(tài)，當應變片受力發(fā)生應變時，橋路失去平衡，這時，就用橋路輸出電壓Ucd表示應變片變后電阻值的變化量。試證明：Ucd=-（E/2）(ΔR/R)。（10分）

證明：

略去 的二次項,即可得

第三篇：傳感器原理學習心得

傳感器原理學習心得

姓名： 哥

08級電子信息科學與技術1班

傳感器原理學習心得

傳感器應用極其廣泛，而且種類繁多，涉及的學科也很多，通過對傳感器的學習讓我基本了解了傳感器的基本概念及傳感器的靜、動態(tài) 特性電阻式、電容式、電感式、壓電式、熱電式、磁敏式、光電式傳感器與光纖傳感器的結構、工作原理及應用。

傳感器的特性主要是指輸出入輸入之間的關系。當輸入量為常量或變化很慢時，其關系為靜態(tài)特性。當輸入量隨時間變換較快時，其關系為動態(tài)特性。

傳感器的靜態(tài)特性是指對靜態(tài)的輸入信號，傳感器的輸出量與輸入量之間所具有相互關系。因為這時輸入量和輸出量都和時間無關，所以它們之間的關系，即傳感器的靜態(tài)特性可用一個不含時間變量的代數(shù)方程，或以輸入量作橫坐標，把與其對應的輸出量作縱坐標而畫出的特性曲線來描述。表征傳感器靜態(tài)特性的主要參數(shù)有：線性度、靈敏度、遲滯、重復性、漂移等

所謂動態(tài)特性，是指傳感器在輸入變化時，它的輸出的特性。在實際工作中，傳感器的動態(tài)特性常用它對某些標準輸入信號的響應來表示。這是因為傳感器對標準輸入信號的響應容易用實驗方法求得，并且它對標準輸入信號的響應與它對任意輸入信號的響應之間存在一定的關系，往往知道了前者就能推定后者。最常用的標準輸入信號有階躍信號和正弦信號兩種，所以傳感器的動態(tài)特性也常用階躍響應和頻率響應來表示。

傳感器的作用主要是感受和響應規(guī)定的被測量，并按一定規(guī)律將其轉換成有用輸出，特別是完成非電量到電量的轉換。傳感器的組成并無嚴格的規(guī)定。一般說來，可以把傳感器看做由敏感元件（有時又稱為預變換器）和變換元件（有時又稱為變換器）兩部分組成。

敏感元件

在具體實現(xiàn)非電量到電量的變換時，并非所有的非電量都能利用現(xiàn)有的技術手段直接變換為電量，有些必須進行預變換，即先將待測的非電量變?yōu)橐子谵D換成電量的另一種非電量。這種能完成預變換的器件稱為敏感元件。變換器

能將感受到的非電量變換為電量的器件稱為變換器，例如，可以將位移量直接變換為電容、電阻及電感的電容變換器、電阻變換器及電感變換器，能直接把溫度變換為電勢的熱電偶變換器。顯然，變換器是傳感器不可缺少的重要組成部分。

在實際情況中，由于有一些敏感元件直接就可以輸出變換后的電信號，而一些傳感器又不包括敏感元件在內，因此常常無法將敏感元件與變換器加以嚴格區(qū)別。

通過本學期的學習讓我了解在實際使用中對傳感器的選擇的要求如下： 1、根據(jù)測量對象與測量環(huán)境確定傳感器的類型

要進行 — 個具體的測量工作,首先要考慮采用何種原理的傳感器,這需要分析多方面的因素之后才能確定.因為,即使是測量同一物理量,也有多種原理的傳感器可供選用,哪一種原理的傳感器更為合適,則需要根據(jù)被測量的特點和傳感器的使用條件考慮以下一些具體問題:量程的大小;被測位置對傳感器體積的要求;測量方式為接觸式還是非接觸式;信號的引出方法,有線或是非接觸測量;傳感器的來源,國產還是進口,價格能否承受,還是自行研制.在考慮上述問題之后就能確定選用何種類型的傳感器,然后再考慮傳感器的具體性能指針.2、靈敏度的選擇

通常,在傳感器的線性范圍內,希望傳感器的靈敏度越高越好.因為只有靈敏度高時,與被測

量變化對應的輸出信號的值才比較大,有利于信號處理.但要注意的是,傳感器的靈敏度高,與被測量無關的外界噪聲也容易混入,也會被放大系統(tǒng)放大,影響測量精度.因此,要求傳感器本身應具有較高的信噪比,盡員減少從外界引入的廠擾信號.傳感器的靈敏度是有方向性的.當被測量是單向量,而且對其方向性要求較高,則應選擇其它方向靈敏度小的傳感器;如果被測量是多維向量,則要求傳感器的交叉靈敏度越小越好.3、頻率響應特性

傳感器的頻率響應特性決定了被測量的頻率范圍,必須在允許頻率范圍內保持不失真的測量條件,實際上傳感器的響應總有 — 定延遲,希望延遲時間越短越好.傳感器的頻率響應高,可測的信號頻率范圍就寬,而由于受到結構特性的影響,機械系統(tǒng)的慣性較大,因有頻率低的傳感器可測信號的頻率較低.在動態(tài)測量中,應根據(jù)信號的特點(穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)、隨機等)響應特性,以免產生過火的誤差.4、線性范圍

傳感器的線形范圍是指輸出與輸入成正比的范圍.以理論上講,在此范圍內,靈敏度保持定值.傳感器的線性范圍越寬,則其量程越大,并且能保證一定的測量精度.在選擇傳感器時,當傳感器的種類確定以后首先要看其量程是否滿足要求.但實際上,任何傳感器都不能保證絕對的線性,其線性度也是相對的.當所要求測量精度比較低時,在一定的范圍內,可將非線性誤差較小的傳感器近似看作線性的,這會給測量帶來極大的方便.5、穩(wěn)定性

傳感器使用一段時間后,其性能保持不變化的能力稱為穩(wěn)定性.影響傳感器長期穩(wěn)定性的因素除傳感器本身結構外,主要是傳感器的使用環(huán)境.因此,要使傳感器具有良好的穩(wěn)定性,傳感器必須要有較強的環(huán)境適應能力.在選擇傳感器之前,應對其使用環(huán)境進行調查,并根據(jù)具體的使用環(huán)境選擇合適的傳感器,或采取適當?shù)拇胧?減小環(huán)境的影響.傳感器的穩(wěn)定性有定量指標,在超過使用期后,在使用前應重新進行標定,以確定傳感器的性能是否發(fā)生變化.在某些要求傳感器能長期使用而又不能輕易更換或標定的場合,所選用的傳感器穩(wěn)定性要求更嚴格,要能夠經受住長時間的考驗.6、精度

精度是傳感器的一個重要的性能指針,它是關系到整個測量系統(tǒng)測量精度的一個重要環(huán)節(jié).傳感器的精度越高,其價格越昂貴,因此,傳感器的精度只要滿足整個測量系統(tǒng)的精度要求就可以,不必選得過高.這樣就可以在滿足同一測量目的的諸多傳感器中選擇比較便宜和簡單的傳感器.如果測量目的是定性分析的,選用重復精度高的傳感器即可,不宜選用絕對量值精度高的;如果是為了定量分析,必須獲得精確的測量值,就需選用精度等級能滿足要求的傳感器.傳感器的作用

人們?yōu)榱藦耐饨绔@取信息，必須借助于感覺器官。而單靠人們自身的感覺器官，在研究自然現(xiàn)象和規(guī)律以及生產活動中它們的功能就遠遠不夠了。為適應這種情況，就需要傳感器。因此可以說，傳感器是人類五官的延長，又稱之為電五官。

新技術革命的到來，世界開始進入信息時代。在利用信息的過程中，首先要解決的就是要獲取準確可靠的信息，而傳感器是獲取自然和生產領域中信息的主要途徑與手段。

在現(xiàn)代工業(yè)生產尤其是自動化生產過程中，要用各種傳感器來監(jiān)視和控制生產過程中的各個參數(shù)，使設備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài)，并使產品達到最好的質量。因此可以說，沒有眾多的優(yōu)良的傳感器，現(xiàn)代化生產也就失去了基礎。

在基礎學科研究中，傳感器更具有突出的地位。現(xiàn)代科學技術的發(fā)展，進入了許多新領域：例如在宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙，微觀上要觀察小到 cm的粒子世界，縱向上要觀察長達數(shù)十萬年的天體演化，短到 s的瞬間反應。此外，還出現(xiàn)了對深化物質認識、開拓新能源、新材料等具有重要作用的各種極端技術研究，如超高溫、超低溫、超高壓、超高真空、超強磁場、超弱磁碭等等。顯然，要獲取大量人類感官無法直接獲取的信息，沒有相適應的傳感器是不可能的。許多基礎科學研究的障礙，首先就在于對象信息的獲取存在困難，而一些新機理和高靈敏度的檢測傳感器的出現(xiàn)，往往會導致該領域內的突破。一些傳感器的發(fā)展，往往是一些邊緣學科開發(fā)的先驅。

傳感器早已滲透到諸如工業(yè)生產、宇宙開發(fā)、海洋探測、環(huán)境保護、資源調查、醫(yī)學診斷、生物工程、甚至文物保護等等極其之泛的領域。可以毫不夸張地說，從茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各種復雜的工程系統(tǒng)，幾乎每一個現(xiàn)代化項目，都離不開各種各樣的傳感器。

由此可見傳感器技術在發(fā)展經濟、推動社會進步方面的重要作用，是十分明顯的。世界各國都十分重視這一領域的發(fā)展。相信不久的將來，傳感器技術將會出現(xiàn)一個飛躍，達到與其重要地位相稱的新水平。

目前，全球的傳感器市場在不斷變化的創(chuàng)新之中呈現(xiàn)出快速增長的趨勢。有關專家指出，傳感器領域的主要技術將在現(xiàn)有基礎上予以延伸和提高，各國將競相加速新一代傳感器的開發(fā)和產業(yè)化，競爭也將日益激烈。新技術的發(fā)展將重新定義未來的傳感器市場，比如無線傳感器、光纖傳感器、智能傳感器和金屬氧化傳感器等新型傳感器的出現(xiàn)與市場份額的擴大。

通過對這門課的學習開闊了我的視野，讓我了解了以前沒有了解的東西。在韓老師的指導下讓我明白了學習要有自覺性，要自己積極主動地去學習。

2010年6月28日星期一

07級自動化2班

學號：

第四篇：傳感器原理名詞解釋（范文模版）

傳感器原理名詞解釋

1、傳感器的的定義：能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉換成可用輸出信號的器件和裝

置，通常由敏感元件和轉換元件組成。

2、相似系統(tǒng)：能用同一類型的微分方程描述的不同系統(tǒng)。

3、頻率保持性：指線性系統(tǒng)的輸入為某一頻率信號時，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應也為同一頻率信號。

4、通過變量：只由空間和路上的一個點來確定的變量。

5、跨越變量：由空間和路上的兩個點來確定的變量。

6、力——電壓相似：以機械系統(tǒng)的激勵力和電路的激勵電壓相似為基礎的相似方法。

7、力——電壓相似的特點:

一、機械系統(tǒng)的一個質點用一個串聯(lián)電回路去模擬;

二、機械系統(tǒng)

質點上的激勵力和串聯(lián)電路的激勵電壓相模擬，所有與機械系統(tǒng)一個質點相連接的機械元件與傳亮回路中的各電氣元件相模擬。

8、雙向傳感器：凡是既能做機械量的接收器又能作機械量的發(fā)送器，從而實現(xiàn)機電可逆變換的變換器。

9、傳感器測物理量的兩種形式：

一、穩(wěn)態(tài)（靜態(tài)和準靜態(tài)）的形式，它不隨時間變化或變化

緩慢；

二、動態(tài)（周期變換或瞬態(tài)）的形式，它隨時間變化而變化。

10、線性度：指傳感器輸出與輸入之間的線性程度。它的優(yōu)點：

一、可大大簡化傳感器的理論

分析和設計計算；

二、為標定和數(shù)據(jù)處理帶來很大方便。

三、可使儀表刻度盤均勻刻度。

四、避免了非線性補償環(huán)節(jié)。

11、傳感器的非線性誤差：將近似后的擬合直線與實際曲線進行比較，其中存在偏差，這個最

大偏差稱為傳感器的非線性誤差，即線性度

12、傳感器的各部分代表什么含義？應注意哪些問題？

答：①敏感元件：指傳感器中直接感受被測量的部分。

②傳感器：能感受規(guī)定的被測量并按照一定規(guī)律轉換成可用輸出信號的器件或裝置,通常

由敏感元件和轉換元件組成。

③信號調理器：對于輸入和輸出信號進行轉換的裝置。

④變送器：能輸出標準信號的傳感器答：

13、傳感器動態(tài)特性主要有：時間常數(shù)τ；固有頻率?n；阻尼系數(shù)

14、靈敏度：指傳感器在穩(wěn)態(tài)下輸出變化對輸入變化的比值。

15、遲滯：傳感器在正（輸入量增大）反（輸入量減少）行程期間輸出——輸入特性曲線不重

合的程度。

16、遲滯現(xiàn)象：對應于同一大小的輸入信號，傳感器正反行程的輸出信號大小不相等。

17、重復性：傳感器在輸入量按同一方向作全量程多次測試時所得特性曲線不一致性程度。

18、動態(tài)特性：傳感器對激勵的響應特性。

19、動態(tài)誤差：輸出信號不會與輸入信號具有完全相同的時間函數(shù)，這種輸出與輸入間的差異

就是動態(tài)誤差。

20、

第五篇：傳感器原理復習提綱

第一章：

傳感器的定義，組成測量的定義，測量結果，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。

第三章：

電阻應變效應，金屬電阻應變片的結構

電阻應變片的分類

電阻應變式傳感器的測量電路（會畫電橋，會推平衡條件）

溫度補償（線路補償和應變片自補償）

測力傳感器的結構

壓力傳感器的結構

壓阻效應

壓阻式傳感器的應用

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，運算放大器，調頻）工作原理，電容式傳感器的設計改改善措施。

電容式壓力傳感器的工作原理，結構

電容式加速度傳感器的工作原理，結構

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

結構組成工作原理

差動自感傳感器的結構，會推導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

第六章

壓電效應

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

壓電元件的常用結構

第七章

霍爾效應

霍爾元件的結構

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

第八章

光電效應

光電效應的種類

光電管的結構及原理

光電倍增管的結構及原理

光敏電阻的結構及原理

第九章：

測溫的方法，金屬電電阻的種類及結構

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

熱電勢的組成熱電偶的冷端溫度補償?shù)姆椒?/p>

熱電偶分度表的應用（會計算）