第一篇：傳感器原理與應用復習提綱2012

試卷的題型及分數安排

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、產生的原因及消除的方法。隨機誤差正態分布的四個性質及解釋。傳感器動態特性的性能指標及各指標含義。傳感器靜態特性的性能指標及各指標含義。傳感器組成及各部分功能,傳感器的標定 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、測量電路及應用【如應變片的分類及原理，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． 應變效應

11． 應變片的溫度誤差的補償方法。

12． 橫向效應

13． 電渦流效應

14． 壓電效應

15． 霍爾效應，霍爾器件的三軸示意

16． 電磁感應定律

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構圖、組成部分、傳感原理。

第二篇：傳感器原理與應用復習提綱

《傳感器原理與應用》課程復習綱要

一、課程內容

1．基本概念名詞解釋，要完整。

例如：壓電效應：名詞解釋要包括兩部分（正、逆壓電效應），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構、寫出原理圖、敘述工作過程和相關的表達式（或數學模型或物理模型）等。

3．基礎知識和基本常識（包括傳感器的分類）

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

（2）在光線作用下能使物體產生一定方向電動勢的稱光生伏特效應，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）金屬應變片如何貼片分布于在等強度梁上？電阻變化計算和輸出電壓計算。

（2）用于測量轉速的傳感器有哪些？結構如何？如何計算轉速？測速誤差多少？

5．測量電路簡圖和作用

例如：金屬應變片全橋電路、半橋電路等測量電路圖，及相應的作用。

6．有關誤差補償

例如：非線性補償可用差動結構；溫度補償也可差動結構，還有其它方法等。

7．看圖設計敘述

例如：（1）8個實驗內容：金屬應變片、差動變壓器、擴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構組成，如何工作的及優缺點。

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)和設計題(2*14分)

三、各章需掌握的內容

緒論

什么是傳感器，傳感器的物理基礎、傳感器的分類等。

第1章 傳感器技術基礎

傳感器的數學模型、物理模型、靜態特性（包括其指標，如線性度等）、動態特性（包括其指標，如二階系統的參量分析等）、標定和校準、傳感器的分析手段

和傳感器材料。

第2章 電阻式傳感器

電阻式傳感器的結構、組成和工作原理，測量電路及有關信號輸出計算，及應用。

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，及應用；磁阻效應的有關知識。

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，及有關應用等。

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，數據采集和數據處理技術等。

第10章 數字式傳感器

哪些是直接以數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。

第三篇：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：

靜態量，動態量，靜態特性，靜態特性的指標。

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的方法

熱電偶分度表的應用（會計算）

第四篇：傳感器原理與應用

傳感器原理與應用（專業限選課）

Principle and Application of Sensor

【課程編號】XZ260111

【學分數】2

【學時數】24+6+9（實驗課時）【課程類別】專業限選 【編寫日期】2010.3.30 【先修課程】電路分析、模電、數電

【適用專業】電子信息工程類

一、教學目的、任務

《傳感器原理和應用》是電子及自動化專業的一門專業課。它有較強的實際應用價值。通過學習本課程使學生掌握各類傳感器的基本原理、主要性能及其結構特點；能合理地選擇和使用傳感器； 掌握常用傳感器的工程設計方法和實驗研究方法；了解傳感器的發展動向。

二、課程教學的基本要求

現代信息產業的三大支柱是傳感器技術﹑通信技術和計算機技術，它們分別構成了信息系統的“感官”、“神經”和“大腦”。在機械工程中,傳感器對于機械電子、測量、控制、計量等領域都是必不可少的獲取信息的關鍵部件。

鑒于上述認識并考慮學科特色,在本課程有限學時內,要求學生重點掌握下列幾方面的知識：⑴傳感器的基本概念﹑術語和特性；⑵常用傳感器的原理、結構和應用；⑶傳感器測量電路；⑷傳感器的典型應用。

三、教學內容和學時分配

第1章 傳感與檢測技術的理論基礎自學

主要內容：

1.1測量概論

1.2測量數據的估計和處理

教學要求：

了解測量的基本概念，測量系統的特性，測量誤差及數據處理的各種方法。

第2章 傳感器概述2學時

2.1傳感器的組成與分類

2.2傳感器的基本特性

教學要求：

熟悉傳感器的輸出--輸入特性與內部結構參數有關的外部特性，掌握其靜態特性，動態特性的分析方法。

第3章 應變式傳感器4學時

主要內容：

3.1 工作原理

3.2 應變片的種類、材料及粘貼

3.3 電阻應變片的特性

3.4 電阻應變片的測量電路

3.5 應變式傳感器的應用

教學要求：

熟悉應變片傳感器的工作原理及外部特性，了解其應用范圍，掌握測量電路的分析方法。其它教學環節：實驗一應變片性能測試實驗3學時

實驗性質：驗證性實驗

實驗內容：金屬箔式應變片性能——單臂電橋、半橋和全橋。

實驗目的與要求：掌握使用金屬箔式應變片組成單臂電橋、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 學時

主要內容：

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

教學要求：

了解電感式傳感器的應用范圍，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。其它教學環節：實驗二電渦流式傳感器的靜態位移性能3學時

實驗性質：設計性實驗

實驗內容：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）進行分選。

實驗目的與要求：研究電渦流傳感器特性，被測材料（物質）對傳感器的特性的影響以及電渦流

傳感器的應用。

注意要點：確保接線正確，激勵、響應線圈不能用錯。

第5章電容式傳感器3 學時

主要內容：

5.1電容式傳感器的工作原理和結構

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電容式傳感器的應用

教學要求：

熟悉電容式傳感器的工作原理及結構，掌握其在非電量測量與自動檢測中的應用。

其它教學環節：實驗三 變面積式電容傳感器的性能1學時

實驗性質：驗證性實驗

實驗內容：變面積式電容傳感器的工作原理和工作情況。

實驗目的與要求：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 學時

主要內容：

6.1壓電效應及壓電材料

6.2 壓電式傳感器測量電路

6.3 壓電式傳感器的應用

教學要求：

了解壓電式傳感器具有的特點及其應用范圍，掌握其組成的測量電路分析及應用。

第7章 磁電式傳感器4學時

主要內容：

7.1磁電感應式傳感器

7.2 霍爾式傳感器

教學要求：

掌握磁電式傳感器的各種不同類型及應用范圍。

其它教學環節：實驗四 霍爾傳感器特性研究及應用2學時

實驗性質：驗證性實驗

實驗內容：霍爾傳感器在交、直流信號激勵下的特性。

實驗目的與要求：了解霍爾傳感器的結構和工作原理；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定值。

第8章 光電式傳感器3 學時

主要內容：

8.1光電器件

8.2光纖傳感器

教學要求：

熟悉典型的光電器件的特性和應用，了解光纖傳感器及其技術發展方向，掌握紅外傳感器的應用。

第9章 半導體傳感器2學時

主要內容：

9.1半導體氣敏傳感器

9.2濕敏傳感器

9.3色敏傳感器

9.4半導體式傳感器的應用

教學要求：

了解以半導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用及其電路分析。

第10章 超聲波傳感器2學時

主要內容：

10.1超聲波及其物理性質

10.2超聲波傳感器

10.3超聲波傳感器應用用

教學要求：

熟悉超聲波傳感器的工作原理及其物理性質，掌握超聲波傳感器的應用。

第11章 微波傳感器1學時

主要內容：

11.1微波概述

11.2微波傳感器的原理和組成11．3微波傳感器的應用

教學要求：

了解壓電式傳感器具有的特點及其應用范圍，掌握其組成的測量電路分析及應用。

第12章 輻射式傳感器1 學時

主要內容：

12.1紅外傳感器

12.2核輻射傳感器

教學要求：

了解輻射式傳感器的特性及應用。

第13章 數字式傳感器自學

主要內容：

13.1光柵傳感器

13.2編碼器

13.3感應同步器

教學要求：

了解數字式傳感器的特點及應用。

第14章 智能式傳感器自學

主要內容：

14.1概述

14.2傳感器的智能化

14.3集成智能傳感器

教學要求：

了解集成智能感器的特性及應用。

第15章 傳感器在工程檢測中的應用4學時

主要內容：

15.1溫度測量

15.2壓力測量

15.3流量測量

15.4物位測量

教學要求：

了解熱電偶的結構和原理、熱電效應的構成成份。掌握熱電偶的基本定律、冷端補償方法、測量計算方法。了解熱電阻的工作原理、結構，掌握應用方法。了解傳感器在工程檢測中的作用及其應用。

四、教學重點、難點及教學方法

重點：各種常見的、應用廣泛的傳感器的基本原理、基本特性、轉換電路以及工程應用，及分析、設計方法。以課堂講授為主，通過實驗加深對所學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用》（第三版），郁有文等編著，西安科技大學出版社，2008年參考書：

1．王化祥，《傳感器原理與應用》，天津大學出版社，第七版，2003

3．劉君華，《智能傳感器系統》，西安電子科技大學出版社，第一版，1999

4．單成祥，《傳感器的理論與設計基礎及其應用》，國防工業出版社，1999

4．趙負圖，《現代傳感器集成電路》，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，測量結果顯示為1.2MPa，求1）最大引用誤差δnm；2）可能出現的最大絕對誤差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是1，真空中介電常數為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，電阻溫度系數為20×10-6/oC，敏感柵材料的線膨脹系數為15×10-6/oC，鋼件的線線膨脹系數為11×10-6/oC，彈性模量E為2×1011N/m2,求：（1）當環境溫度變化為10oC時，應變熱輸出為多少？相當于試件產生多大應力？

（2）當=1000uε時，由于熱輸出產生的溫度誤差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為多少？