第一篇:新型傳感器技術(shù)
前
言
傳感器工作原理的分類:
物理傳感器應(yīng)用的是物理效應(yīng)
化學(xué)傳感器包括那些以化學(xué)吸附、電化學(xué)反應(yīng)等現(xiàn)象
以其輸出信號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)可將傳感器分為:
模擬傳感器——將被測量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào)。
數(shù)字傳感器——將被測量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出信號(hào)(包括直接和間接轉(zhuǎn)換)。
開關(guān)傳感器——當(dāng)一個(gè)被測量的信號(hào)達(dá)到某個(gè)特定的閾值時(shí),傳感器相應(yīng)地輸出一個(gè)設(shè)定的低電平或高電平信號(hào)。
應(yīng)用的材料觀點(diǎn)出發(fā)可將傳感器分成下列幾類:
(1)按照其所用材料的類別分 金屬 聚合物 陶瓷 混合物
(2)按材料的物理性質(zhì)分 導(dǎo)體 絕緣體 半導(dǎo)體 磁性材料
(3)按材料的晶體結(jié)構(gòu)分 單晶 多晶 非晶材料
按照其制造工藝,可以將傳感器區(qū)分為:
集成傳感器薄膜傳感器厚膜傳感器陶瓷傳感器
集成傳感器是用標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)硅基半導(dǎo)體集成電路的工藝技術(shù)制造的。通常還將用于初步處理被測信號(hào)的部分電路也集成在同一芯片上。
薄膜傳感器則是通過沉積在介質(zhì)襯底(基板)上的,相應(yīng)敏感材料的薄膜形成的。使用混合工藝時(shí),同樣可將部分電路制造在此基板上。
厚膜傳感器是利用相應(yīng)材料的漿料,涂覆在陶瓷基片上制成的,基片通常是Al2O3制成的,然后進(jìn)行熱處理,使厚膜成形。
第1章 傳感器敏感材料
1半導(dǎo)體硅材料
1.1 單晶硅:固態(tài)傳感器的材料,優(yōu)點(diǎn):
優(yōu)良的機(jī)械、物理性質(zhì),材質(zhì)純,內(nèi)耗低、功耗小。機(jī)械品質(zhì)因數(shù)高達(dá)106數(shù)量級,滯后和蠕變極小,機(jī)械穩(wěn)定性好。
各向異性,具有很好的熱導(dǎo)性,應(yīng)變靈敏系數(shù)高。
1.2 多晶硅:是許多單晶的聚合物。晶粒的排列是無序的,不同的晶粒有不同的單晶取向,而每一晶粒內(nèi)部具有單晶的特征。晶粒與晶粒之間的部位稱為晶界,其對壓阻效應(yīng)的影響可通過控制摻雜濃度來降低。晶粒越大,壓阻效應(yīng)越大。
1.3 非晶體硅:在光電器件、傳感器中應(yīng)用。與晶體材料相比,非晶體硅具有:
(1)在可見光范圍內(nèi)具有高的光吸收系數(shù)。(2)淀積溫度低(200-300oC),可用多種材料作襯底,感受大面積淀積。(3)材料性能穩(wěn)定,具有較高的機(jī)械強(qiáng)度。(4)具有高的塞貝克系數(shù)
(5)純非晶硅沒有壓阻效應(yīng),利用微晶相與非晶相混合可產(chǎn)生壓阻效應(yīng),靈敏系數(shù)高。(6)非晶硅的彈性模量和多晶硅一樣,取決于制備和熱處理,一般為(150—170)×103MPa。
可制成多種傳感器,如光傳感器,成象傳感器,高靈敏度溫度傳感器,微波功率傳感器,觸覺傳感器等。
1.4 硅藍(lán)寶石:是在藍(lán)寶石襯底上應(yīng)用外延生長技術(shù)形成的硅薄膜。襯底是絕緣體,可實(shí)現(xiàn)元件之間的分離,且寄生電容小。
蠕變極小,優(yōu)于單晶硅;耐輻射能力強(qiáng);化學(xué)穩(wěn)定性好,耐腐蝕性強(qiáng)。具有耐環(huán)境性強(qiáng)的優(yōu)勢。
2化合物半導(dǎo)體材料
先進(jìn)的成象傳感器材料。如碲鎘汞、銻化銦、砷化鎵等。開發(fā)長波段的應(yīng)用。
無源探測的紅外光敏技術(shù),廣泛應(yīng)用。如紅外夜視、火控、跟蹤定位、精確制導(dǎo)
3石英敏感材料
3.1石英晶體 晶態(tài)sio2 特點(diǎn):各向異性,具有壓電特性;絕緣體;和單晶硅一樣,具有優(yōu)良的機(jī)械物理性質(zhì)。
工作溫度為200℃-250℃
3.2 石英玻璃:非晶態(tài)SIO2,物理特性與方向無關(guān)。機(jī)械物理性能和化學(xué)性能極優(yōu)。在700 ℃-800 ℃以前,彈性模量隨溫度的增高而增大,以后隨溫度的升高而下降。
最高使用溫度為1100 ℃。適宜制造高精度傳感器
4精密陶瓷材料
以化學(xué)合成的物質(zhì)為原料,控制其中的組分比,經(jīng)過精密的成型燒結(jié),可制成適合傳感器需要的多種精密陶瓷材料----功能陶瓷材料。
特點(diǎn):耐熱性,耐腐蝕性,多孔性,光電性,壓電性等獨(dú)特的性能。新開發(fā)陶瓷溫度、氣體、溫度、光電、離子、加速度、陀螺等傳感器 ZnO薄膜
作為壓電體、光導(dǎo)體、光波導(dǎo)和半導(dǎo)體的多用途材料; 六角晶結(jié)構(gòu),各向異性體,有大的壓電常數(shù),大的聲光、電光和非線性光學(xué)系數(shù)。淀積ZnO膜技術(shù)最廣泛的方法是磁控濺射方法,可獲得壓電性能、光學(xué)性能優(yōu)良,表面平坦而透明的致密薄膜層。6 鐵電聚合物
是指含有鐵電晶體組織的特殊高分子聚合物,如聚氯乙烯、聚偏二佛乙烯(PVF2)。
PVF2優(yōu)良,具有壓電、熱釋電特性。
應(yīng)用在電-聲和機(jī)-電傳感器,如聲頻、超聲波等。非晶態(tài)磁性合金
結(jié)構(gòu)為長程無序,短程有序;
在旋轉(zhuǎn)磁場中的各個(gè)方向的相對磁導(dǎo)率較高;
電阻率高,在交變磁場作用下,渦流損耗小,響應(yīng)快,高頻特性好; 磁致伸縮效應(yīng)大;
機(jī)械強(qiáng)度高,高達(dá)2000-3500MPa。
根據(jù)傳感器的具體特性要求確定這類材料的組分和形狀。
8形狀記憶合金
新的傳感器材料,具有熱彈性和超彈性;
過程:把某種記憶合金在高溫下定形后,若冷卻到低溫產(chǎn)生形變,只要溫度稍微升高就可以使形變迅速消失,并回到高溫下所具有的形狀。代表性材料有:NiTi ,CuZnAl,CuAlNi。復(fù)合材料
原子合成法通過控制材料的特性可以合成理想傳感器材料;晶體合成法:多層結(jié)構(gòu),材料的混合在原子級上進(jìn)行控制,合成的材料也叫人造晶格或超晶格;超晶格結(jié)構(gòu)具有全新的材料特性;超晶格結(jié)構(gòu)可隨意控制物理常數(shù),具有很大的發(fā)展前景。
硅材料的質(zhì)量輕,密度為不銹鋼的1/3,而彎曲強(qiáng)度為不銹鋼得3.5倍,具有高強(qiáng)度比和高密度比;熱導(dǎo)性為不銹鋼7倍,而熱膨脹系數(shù)不到不銹鋼的1/7;
第2章 微機(jī)械加工技術(shù)
分為三類:硅微機(jī)械加工技術(shù)、超精密機(jī)械加工技術(shù)和X射線深層光刻電鑄成型(LIGA)技術(shù)。
2.1硅微機(jī)械加工技術(shù) 硅微機(jī)械加工技術(shù)是硅集成電路工藝的擴(kuò)展技術(shù)。主要用于制造以硅材料為基底、層與層之間有很大差別的三維微結(jié)構(gòu),包括膜片、懸臂梁、探針等微結(jié)構(gòu)與特殊薄膜和高性能的電路相結(jié)合,成功制造出固態(tài)傳感器 1.刻蝕技術(shù)
(1)體型結(jié)構(gòu)腐蝕加工
腐蝕加工是形成微型傳感器結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù),分為化學(xué)腐蝕(濕法)和離子刻蝕(干法)兩種。
(2)表面腐蝕加工---犧牲層技術(shù) 利用硅表面微機(jī)械加工技術(shù),開發(fā)、研制出尺寸小的懸式結(jié)構(gòu) 工藝過程:
通過淀積法(濺射、蒸發(fā))
在Si基片表面上生成SiO2犧牲層(微米級)
根據(jù)要求的形狀刻蝕一部分SiO2
再剩下的SiO2層上通過淀積生成Si層
用刻蝕法刻蝕淀積的Si層
溶解SiO2犧牲層,獲得與Si基片略連接或完全分離的懸臂式結(jié)構(gòu) 2.薄膜技術(shù)
多晶硅膜、二氧化硅膜、金屬膜等作為微型傳感器結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料。制作方法:物理氣相淀積和化學(xué)氣相淀積。物理氣相淀積是利用蒸鍍和濺射。
化學(xué)氣相淀積是讓氣體與襯底材料在加熱的表面進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),使另一種物質(zhì)在表面上形成膜。
(1)真空蒸鍍:用蒸發(fā)鋁和金的方法來獲得電極的歐姆接觸區(qū),可直接制造敏感元件的薄膜。
(2)濺射成膜工藝,最流行工藝,設(shè)備較復(fù)雜,成膜速度慢,但形成的膜牢固,制出高熔點(diǎn)的金屬膜和化合物膜,且化學(xué)成分不變。濺射方式有射頻濺射、直流濺射和反應(yīng)濺射等,射頻濺射應(yīng)用廣泛。(3)化學(xué)氣相淀積(CVD):是使含有待淀積物質(zhì)的化合物升華成氣體,與另一種氣體化合物在一個(gè)反應(yīng)室中進(jìn)行反應(yīng),生成固態(tài)的淀積物質(zhì),使之淀積在基底上而生成薄膜。
(4)等離子化學(xué)氣相淀積(PECVD):在溫度350-400 ℃利用等離子體的活性。
過程:在反應(yīng)過程中,為了產(chǎn)生等離子體,可加上直流或射頻高電壓,反應(yīng)室通入一定量氣體,使之發(fā)光放電,反應(yīng)室內(nèi)的氣體將被電離而等離子化。3.固相鍵合工藝
把兩個(gè)固態(tài)部件直接鍵合在一起的加工工藝,也就是把微機(jī)械部件裝配在一起的一種技術(shù)。
典型例子就是硅-玻璃或金屬-玻璃間的靜電鍵合。
過程:把表面拋光的硅和熱膨脹系數(shù)相近的玻璃緊密接觸,在400℃高溫下,接上硅為正、玻璃為負(fù)的直流電壓(500-1500伏);在靜電力作用下,使硅與玻璃在界面處接近到分子級的距離而形成牢固的、永久性的分子鍵合
2.2 傳感器用石英、陶瓷、高分子聚合物和金屬材料為基底時(shí),用到超精密機(jī)械加工技術(shù),如激光精密加工等。
2.3X射線深層光刻電鑄成型技術(shù)
是深層同步輻射X射線光刻與電鑄工藝相結(jié)合的制造技術(shù)。與犧牲層技術(shù)結(jié)合可制造出微型懸式結(jié)構(gòu)。
工藝過程如下:
在硅基片上濺射犧牲層
用紫外光通過掩膜照射犧牲層,制作平面圖形
在犧牲層上涂一層鈦、鎳組成的薄膜作為電鑄的金屬基底 在金屬基底上淀積光致抗蝕劑層,覆蓋掩膜
利用深層同步輻射X射線光刻技術(shù)對光致抗蝕劑層進(jìn)行曝光 用化學(xué)蝕刻法蝕刻光致抗蝕劑層,制成電鑄用的初級模板
在金屬基底上,以初級模板為模型進(jìn)行電鑄,形成了與模板形狀互為凹凸的三維結(jié)構(gòu)
用化學(xué)溶劑溶解掉初級模板、金屬基底和犧牲層,獲得懸式結(jié)構(gòu)
第3章 傳感器的建模
3.1原因和過程
建立傳感器的模型,在原理分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、樣機(jī)研制中有重要作用。
建模過程:(1)根據(jù)本質(zhì)特征建立傳感器的物理模型;(2)建立傳感器的數(shù)學(xué)模型;(3)求解數(shù)學(xué)模型。
建模的方法:主要有能量法、概率法、狀態(tài)法等
3.2受軸向力兩端固支梁
建模步驟:1)幾何方程;
2)物理方程;
3)彈性勢能、彈性方程(對體積);
4)動(dòng)能;
5)梁上的任一點(diǎn)橫截面處的初始應(yīng)力;
6)由初始應(yīng)力引起的初始彈性勢能;
7)建立總的彈性勢能;
8)建立泛函;
9)利用泛函原理;
10)求解微分方程。
3.3改進(jìn)懸臂梁
改進(jìn)型懸臂梁的特征是:
在載荷F的作用下,梁的根部區(qū)域和端部區(qū)域的應(yīng)力狀態(tài)是相反的; 梁的根部受力情況優(yōu)于典型懸臂梁,測力范圍增大; 梁上布置測力元件優(yōu)于典型懸臂梁。
第4章 硅電容式集成傳感器
靈敏度高,穩(wěn)定性好,量程寬
平行板式
C=ε0εA/d 通過改變極板間距d ,極板相對面積A(或長度L)和介電常數(shù)ε,可以使電容器的電容發(fā)生變化。
基于阻抗測量技術(shù)的電容信號(hào)檢測,其測量線路有:(1)交流電橋式;(2)充放電式;(3)調(diào)頻式;(4)諧振式。
硅電容式集成壓力傳感器的接口電路
1.開關(guān)-電容接口電路:由差動(dòng)積分器和循環(huán)運(yùn)行的A/D變換器組成。電路的工作過程:復(fù)位、檢測、換算和轉(zhuǎn)換。2.電容—頻率變換電路
采用電容—頻率變換電路,可將電容輸出的電壓變換為頻率 信號(hào)輸出。可直接接入計(jì)算機(jī)。
第5章 諧振式傳感器
由ERD組成的電—機(jī)—電諧振子環(huán)節(jié),是諧振式傳感器的核心。適當(dāng)?shù)剡x擇激勵(lì)和拾振手段,構(gòu)成一個(gè)理想的ERD,對設(shè)計(jì)諧振式傳感器至關(guān)重要。由ERDA組成的閉環(huán)自激環(huán)節(jié),是構(gòu)成諧振式傳感器的條件。
由RDO(C)組成的信號(hào)檢測、輸出環(huán)節(jié),是實(shí)現(xiàn)檢測被測量的手段。
每周平均儲(chǔ)存的能量Q?每周由阻尼損耗的能量值反映了諧振子振動(dòng)中阻尼比的大小及消耗能量快慢的程度。同時(shí)也反映了幅頻特性曲線諧振峰的陡峭的程度,即諧振敏感元件選頻能力的強(qiáng)弱。
雙激單拾
單激雙拾
穩(wěn)定的自激振蕩:
1、幅度平衡條件|AF|=1
2、相位平衡條件φA+φF=(2n+1)π(n=0,1,2,3···)
采用電磁方式作為激勵(lì)、拾振手段最突出的優(yōu)點(diǎn)是與殼體無接觸,但也有一些不足。如電磁轉(zhuǎn)換效率低,激勵(lì)信號(hào)中需引入較大的直流分量,磁性材料的長期穩(wěn)定性差,易于產(chǎn)生電磁耦合等。
第6章 聲表面波傳感器
特點(diǎn):高精度;與微處理器連接,簡單;可批量生產(chǎn)等。縱波是質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與傳播方向同軸的波
橫波 質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直
聲表面波的衰減
波束偏離和衍射效應(yīng)引起的. 原因:
材料固有的衰減;
材料表面粗糙引起散射; 向外輻射聲波.
叉指換能器
功能是激勵(lì)瑞利表面波(1)基本特性:
基本結(jié)構(gòu):叉指電極、叉指周期、換能器孔徑。物理過程:壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)。
基本性能:頻率高、對稱性、帶寬取決于指對數(shù)、互易性、內(nèi)加權(quán)、制造簡單,重復(fù)性、一致性好。
第7章 薄膜傳感器
薄膜與傳感器特性的關(guān)系: 1)選擇性;2)可靠性;3)響應(yīng)時(shí)間;4)分辨率;5)其它特性
厚膜與薄膜:區(qū)別不在于膜的厚度,而是制備工藝的不同。薄膜(真空蒸鍍,濺射,氣相淀積)
第8章 氣體傳感器
主要參數(shù)與特性
響應(yīng)時(shí)間 選擇性 穩(wěn)定性 溫度特性 濕度特性
電源電壓特性
應(yīng)變效應(yīng):導(dǎo)體或半導(dǎo)體電阻隨其機(jī)械變形而變化的物理現(xiàn)象。
光纖數(shù)值孔徑:入射到光纖端面的光并不能全部被光纖所傳輸,只是在某個(gè)角度范圍內(nèi)的入射光才可以。這個(gè)角度α的正弦值就稱為光纖的數(shù)值孔徑(NA = sinα)
SAW模式轉(zhuǎn)換:針對瑞利波,其質(zhì)點(diǎn)作橢圓振動(dòng),有橫振動(dòng)又有縱振動(dòng),遇到阻抗不連續(xù)時(shí),入射波一部分以瑞利波形式反射回來,還有一部分能量在反射時(shí)轉(zhuǎn)換為體波
壓電效應(yīng):某些電介質(zhì)在沿一定方向上受到外力的作用而變形時(shí),其內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象,同時(shí)在它的兩個(gè)相對表面上出現(xiàn)正負(fù)相反的電荷。當(dāng)外力去掉后,它又會(huì)恢復(fù)到不帶電的狀態(tài),這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。
逆壓電效應(yīng)是指對晶體施加交變電場引起晶體機(jī)械變形的現(xiàn)象。
單模光纖芯徑小(10m m左右),僅允許一個(gè)模式傳輸,色散小,工作在長波長(1310nm和1550nm),與光器件的耦合相對困難
多模光纖芯徑大(62.5m m或50m m),允許上百個(gè)模式傳輸,色散大,工作在850nm或1310nm。與光器件的耦合相對容易
壓阻效應(yīng),是指當(dāng)半導(dǎo)體受到應(yīng)力作用時(shí),由于載流子遷移率的變化,使其電阻率發(fā)生變化的現(xiàn)象
速度勁化:壓電晶體,由于壓電效應(yīng),在聲波傳播過程中,將有一個(gè)電勢隨同傳播,且使聲波速度變快。
與頻率無關(guān)--非色散波
金屬賽貝克效應(yīng):在兩種不同導(dǎo)電材料構(gòu)成的閉合回路中,當(dāng)兩個(gè)接點(diǎn)溫度不同時(shí),回路中產(chǎn)生的電勢使熱能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N現(xiàn)象。
波束偏離--各向異性固體,波的相速度與群速度不一致;或相位傳播方向與能量傳播方向不一致.
第二篇:傳感器技術(shù)教學(xué)大綱
《傳感器技術(shù)》課程教學(xué)大綱
一、課程名稱:傳感器技術(shù)
二、課程代碼:812117
三、課程類別: 專業(yè)課
四、學(xué)時(shí) 32
五、先修課程:電路理論電子技術(shù)
六、適應(yīng)專業(yè):海洋技術(shù)
七、課程的性質(zhì)和任務(wù)
《傳感器與測試技術(shù)》是一門多學(xué)科交叉而成的專業(yè)課程,隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,人們對信息資源的需要日益增長,要及時(shí)獲取各種信息,解決工程、生產(chǎn)及科研中遇到的檢測問題,必須合理的選擇和應(yīng)用各種傳感器。本課程在講清基本概念、基本理論的基礎(chǔ)上,強(qiáng)調(diào)工程應(yīng)用。本課程主要為海洋技術(shù)專業(yè)的本科生重點(diǎn)介紹各種傳感器的工作原理和特性,結(jié)合工程應(yīng)用實(shí)際,了解傳感器在各種電量和非電量檢測系統(tǒng)中的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生使用各類傳感器的技巧和能力,掌握常用傳感器的工程測量設(shè)計(jì)方法和實(shí)驗(yàn)研究方法,了解傳感器技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向。
八、教學(xué)目的與要求
使學(xué)生初步掌握檢測技術(shù)的基本知識(shí)。培養(yǎng)學(xué)生使用各類傳感器的能力。使學(xué)生能夠進(jìn)一步應(yīng)用傳感器方面的知識(shí)解決工程檢測中的具體問題。對學(xué)科發(fā)展有初步認(rèn)識(shí),掌握基本的共性技術(shù)。本課程學(xué)習(xí)基本要求為:
1、通過本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)了解以下知識(shí):
(1)傳感器、檢測系統(tǒng)組成、描述。
(2)傳感器測量的共性技術(shù),傳感技術(shù)的新發(fā)展。
(3)傳感器的一般工程參數(shù)測量方法。
2、通過本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)熟悉以下知識(shí):
(1)傳感器分類方法
(2)傳感器動(dòng)、靜態(tài)特性的定義、測量方法。
(3)不同傳感器等效、測量電路。
(4)傳感器的數(shù)學(xué)模型建立和分析方法。
(5)各種物理效應(yīng)和功能傳感器基本特性。
3、通過本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)掌握以下知識(shí):
(1)常用傳感器靜態(tài)性能檢測及數(shù)據(jù)處理方法;
(2)電橋測量、線性化處理及檢測技術(shù)一般共性技術(shù);
(3)R、C、L傳感器基本原理、測量方法;
(4)主要傳感器工作原理、測量電路
要求理解不同原理傳感器的物理概念,常用的電路搭配;能夠?qū)ΤS脗鞲衅鞯男阅苓M(jìn)行檢測并正確處理檢測數(shù)據(jù);掌握正確使用傳感器的方法。了解傳感器技術(shù)發(fā)展前沿狀況,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng),提高學(xué)生分析解決問題的能力。
九、教學(xué)內(nèi)容及要求
第一章概論
1、了解信息測量的基本知識(shí),掌握測量誤差的基礎(chǔ)知識(shí)。
2、掌握傳感器的定義、傳感器的一般特性、傳感器的重要指標(biāo)。
重點(diǎn)內(nèi)容:
測量誤差的概念、傳感器的定義、傳感器的一般特性
教學(xué)難點(diǎn):
隨機(jī)誤差計(jì)算、二階傳感器的動(dòng)態(tài)特性及其分析方法。
建議學(xué)時(shí)數(shù):
4第二章電阻應(yīng)變傳感器
1、了解應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)和材料、電阻應(yīng)變片的工作特性及參數(shù)
2、掌握電阻應(yīng)變傳感器的工作原理、電阻應(yīng)變傳感器測量電橋的分析方法及應(yīng)用電阻應(yīng)變傳感器的溫度誤差及線性補(bǔ)償辦法。
3、理解應(yīng)變式力傳感器、應(yīng)變式壓力傳感器、應(yīng)變式加速度傳感器的應(yīng)用 重點(diǎn)內(nèi)容:
電阻應(yīng)變傳感器的工作原理、差動(dòng)電橋的概念、測量電橋的分析方法。教學(xué)難點(diǎn):
電阻應(yīng)變傳感器測量電橋的分析方法、電阻應(yīng)變傳感器的溫度誤差及補(bǔ)償辦法,應(yīng)變測量電橋性能的提高。
建議學(xué)時(shí)數(shù):
4第三章電感傳感器
1、掌握電感型傳感器的工作原理、結(jié)構(gòu)及特點(diǎn),掌握電感型傳感器的工作特性分析方法,帶相敏整流測量電橋的工作原理。
2、了解差動(dòng)變壓器零點(diǎn)殘余電壓消除方法、差動(dòng)變壓器外補(bǔ)償電路、差動(dòng)整流電路,電感型傳感器的應(yīng)用。
重點(diǎn)內(nèi)容:
電感型傳感器的工作原理、結(jié)構(gòu)及特點(diǎn),主要工作特性及測量電路分析方法,帶相敏整流測量電橋的工作原理。
教學(xué)難點(diǎn):
電感型傳感器測量電路分析方法、帶相敏整流測量電橋的工作原理。
建議學(xué)時(shí)數(shù):
4第四章電容傳感器
1、掌握電容傳感器的工作原理、結(jié)構(gòu)及特點(diǎn),差動(dòng)電容傳感器的概念,掌握電容傳感器主要工作特性及分析方法
2、了解差動(dòng)脈沖調(diào)寬電路的工作原理,電容傳感器的應(yīng)用及在應(yīng)用中正確處理所遇到的問題。
重點(diǎn)內(nèi)容:
電容傳感器的工作原理、特點(diǎn)、主要工作特性及配用的測量電路,如何在實(shí)際工程測量中正確合理的選擇電容傳感器。
教學(xué)難點(diǎn):
電容傳感器測量電路的分析及(變間隙式)差動(dòng)電容傳感器測量電橋輸出電
壓的計(jì)算、測量誤差的分析及減小誤差的方法。
建議學(xué)時(shí)數(shù):
2第五章 熱電傳感器
1、掌握熱電偶的工作原理、工作特性、冷端補(bǔ)償及測溫電路熱,電感傳感器的基本應(yīng)用。
2、掌握金屬熱電阻、半導(dǎo)體熱敏電阻工作原理及特性,溫敏二級管、溫敏晶體管的測溫原理,掌握熱電傳感器的基本應(yīng)用。
重點(diǎn)內(nèi)容:
熱電偶、半導(dǎo)體熱敏電阻、工作特性、測量電路,溫度傳感器的典型工程應(yīng)用。
教學(xué)難點(diǎn):
熱電傳感器測量電路的分析方法及測量誤差分析。
建議學(xué)時(shí)數(shù):
4第六章 壓電傳感器
1、了解壓電材料的壓電效應(yīng),壓電傳感器的基本應(yīng)用。
2、掌握壓電傳感器工作原理、壓電傳感器的組成及其測量電路。
重點(diǎn)內(nèi)容:
壓電傳感器工作原理及測量電路。
教學(xué)難點(diǎn):
壓電傳感器測量電路電荷放大器的運(yùn)用及測量誤差的分析。
建議學(xué)時(shí)數(shù):
2第七章 磁電傳感器
1、了解各種霍爾元件、磁敏元件的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及其基本應(yīng)用,理解霍爾效應(yīng)、磁阻效應(yīng)的基本概念。
2、掌握霍爾傳感器的工作原理、主要工作特性、誤差及其補(bǔ)償
重點(diǎn)內(nèi)容:
霍爾傳感器工作原理、主要工作特性、誤差分析及其補(bǔ)償,霍爾傳感器的典型應(yīng)用。
教學(xué)難點(diǎn):
磁敏二極管、磁敏三極管的結(jié)構(gòu)、工作原理,溫度特性及補(bǔ)償,測量誤差的分析及計(jì)算。
建議學(xué)時(shí)數(shù):
2第八章 光電傳感器
1、理解常用光電器件的光電效應(yīng)及其應(yīng)用
2、掌握常用光電器件工作原理、工作特性及典型應(yīng)用,光柵位移傳感器的組成、工作原理、辯向原理及細(xì)分技術(shù)。
重點(diǎn)內(nèi)容:
光電效應(yīng)的基本概念,常用光電器件工作原理、工作特性及典型應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn):
莫爾條紋的概念,光柵位移傳感器的工作原理、辯向原理及細(xì)分技術(shù)。建議學(xué)時(shí)數(shù):
4第九章 光纖傳感器
1、理解光纖的傳光原理與特性,幾種光纖傳感器的典型應(yīng)用。
2、掌握光纖作為光的傳輸媒質(zhì)所具有的特點(diǎn),它的結(jié)構(gòu)、組成。光纖傳感器的工作原理及特點(diǎn)。
重點(diǎn)內(nèi)容:
光纖的基本概念,光纖傳感器的工作原理及特點(diǎn)。光線能在光纖中傳輸?shù)谋匾獥l件。
教學(xué)難點(diǎn):
傳輸光的調(diào)制技術(shù),偏振調(diào)制技術(shù)。
建議學(xué)時(shí)數(shù):
2第十章 其它類型傳感器簡介
1、掌握氣敏傳感器、濕敏傳感器的工作原理及應(yīng)用。
2、掌握幾種傳感器穩(wěn)壓、恒流電源,典型實(shí)用信號(hào)放大電路。
重點(diǎn)內(nèi)容:
半導(dǎo)體氣敏傳感器的基本概念,工作原理及特點(diǎn),主要特性及其改善。教學(xué)難點(diǎn):
氣體分子對氣敏材料的吸附、解吸原理,氣敏傳感器靈敏度的提高與穩(wěn)定改善。
建議學(xué)時(shí)數(shù):
4十、考核方式:
結(jié)束性閉卷考試80%+平時(shí)考核20%
十一、推薦教材和教學(xué)參考資源
(一)教材
郁有文.傳感原理及工程應(yīng)用 西安:西安電子科技大學(xué)出版社,第三版
(二)教學(xué)參考資源
何道清.傳感與傳感器技術(shù).北京:科學(xué)出版社,2004..Ramon Pallas-Areny JohnG Webster傳感器和信號(hào)調(diào)節(jié) 北京:清華大學(xué)出版社
制定人:常繼生
審定人:黃曉紅
第三篇:《現(xiàn)代傳感器技術(shù)》教學(xué)大綱范文
《現(xiàn)代傳感器技術(shù)》教學(xué)大綱
一、課程性質(zhì)、目的和要求
現(xiàn)代傳感器技術(shù)是構(gòu)成現(xiàn)代信息技術(shù)系統(tǒng)的三大主要內(nèi)容之一,傳感器在信息的獲取和傳輸中起著關(guān)鍵作用,對于電子信息專業(yè)的學(xué)生來說是非常重要的一門學(xué)科。通過本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)掌握常用傳感器的主要種類和基本工作原理、基本特性和測量方法;能夠正確合理的選用傳感器和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),具有分析和處理測試結(jié)果的初步能力;了解半導(dǎo)體傳感器技術(shù)的新進(jìn)展,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和今后從事研究工作奠定必要的基礎(chǔ)。
二、課程內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配
第一章引言(2學(xué)時(shí))
教學(xué)要求:掌握傳感器的概念、分類、用途、基本結(jié)構(gòu);了解傳感器的歷史、發(fā)展趨勢;掌握傳感器靜態(tài)特性、動(dòng)態(tài)特性的概念及表示方法;理解動(dòng)態(tài)特性的研究方法。重點(diǎn):傳感器靜態(tài)特性、動(dòng)態(tài)特性
難點(diǎn):動(dòng)態(tài)特性及其性能指標(biāo)
第二章應(yīng)變式傳感器(4學(xué)時(shí))
掌握應(yīng)變式傳感器的工作原理、主要特性,測量電路的設(shè)計(jì)及計(jì)算,溫度誤差與補(bǔ)償;理解應(yīng)變片的主要特性、應(yīng)用,了解應(yīng)變片類型,粘貼工藝;了解壓阻式傳感器原理。重點(diǎn):直流電橋的計(jì)算
難點(diǎn):溫度誤差的補(bǔ)償方法
第三章光電式傳感器(4學(xué)時(shí))
掌握光電式傳感器工作原理和結(jié)構(gòu)類型,光電式傳感器的特點(diǎn)、應(yīng)用;了解光電耦合器件、光導(dǎo)攝像管、CCD圖像傳感器的原理和應(yīng)用。
重點(diǎn):光電效益、光傳感器的特性
難點(diǎn):光電傳感器的物理效應(yīng)
第四章光纖傳感器(4學(xué)時(shí))
掌握光纖的基本原理、光纖傳感器的基本原理。了解光纖機(jī)械量傳感器、光纖熱傳感器、光纖電磁量傳感器、醫(yī)用光纖傳感器、監(jiān)測大氣污染傳感器的工作原理及應(yīng)用。
重點(diǎn):光纖傳感器的基本原理
難點(diǎn):光調(diào)制技術(shù)
第五章變磁阻式傳感器(3學(xué)時(shí))
掌握電感式傳感器工作原理、設(shè)計(jì)原則,差動(dòng)變壓器式傳感器工作原理,電動(dòng)式傳感器工作原理;了解差動(dòng)變壓器式傳感器的轉(zhuǎn)換電路。
重點(diǎn):差動(dòng)變壓器式傳感器的輸出特性
難點(diǎn):螺管形差動(dòng)變壓器基本原理
第六章壓電傳感器(2學(xué)時(shí))
掌握壓電效應(yīng)及其物理解釋,壓電元件常用結(jié)構(gòu)形式,測量電路;了解壓電材料及主要
特性、應(yīng)用舉例;了解聲表面波傳感器的基本原理;了解超聲波傳感器、探傷儀,無損檢測等原理。
重點(diǎn):壓電效應(yīng)、測量電路
難點(diǎn):壓電效應(yīng)的物理解釋、電荷放大器與電壓放大器的對比
第七章半導(dǎo)體傳感器(5學(xué)時(shí))
掌握半導(dǎo)體溫度傳感器的原理和測量電路;了解半導(dǎo)體濕度、氣體傳感器的原理及主要特性、應(yīng)用舉例。
重點(diǎn):半導(dǎo)體溫度傳感器的原理、傳感器特性、測量電路
難點(diǎn):半導(dǎo)體溫度傳感器的測量電路
第八章傳感器電路(2學(xué)時(shí))
掌握傳感器電路的匹配、放大、信號(hào)處理、信號(hào)傳輸電路以及抗干擾的一般性設(shè)計(jì);應(yīng)用舉例。
重點(diǎn):傳感器電路的匹配、信號(hào)處理方法
難點(diǎn):信號(hào)處理電路設(shè)計(jì)
三、本門課程與其它課程關(guān)系
學(xué)生學(xué)完電路、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)、普通物理學(xué)等課程后可以學(xué)習(xí)本課程。
四、課程教學(xué)方法與手段
本課程在內(nèi)容上應(yīng)盡量聯(lián)系實(shí)際,在講解上著重物理概念的闡述,講清結(jié)構(gòu)、原理、特性,在應(yīng)用方面介紹相關(guān)典型物理量測量的例子,使學(xué)生對傳感器有一個(gè)實(shí)用的概念。對于更前沿、深入的問題,學(xué)生可參閱相關(guān)參考資料。教學(xué)以課堂講授為主,為培養(yǎng)學(xué)生的操作技能,安排6個(gè)學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)時(shí)間,以增強(qiáng)學(xué)生的電路設(shè)計(jì)能力,加深對傳感器原理和特性的理解,要求學(xué)生體會(huì)各種傳感器的特點(diǎn),借助各種參考書,擴(kuò)大知識(shí)面,加深理解,了解半導(dǎo)體傳感器技術(shù)的新進(jìn)展。
五、課程考核要求及方式
考核方式采用平時(shí)成績與期終成績相結(jié)合的方式。平時(shí)成績包括課外作業(yè)和實(shí)驗(yàn)成績等,占40%;期終成績?yōu)殚]卷考試成績,占60%。
六、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容安排
本課程安排6個(gè)學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)動(dòng)手實(shí)現(xiàn)。
1. 電阻式傳感器的應(yīng)用(2學(xué)時(shí))
內(nèi)容:熟悉傳感器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),應(yīng)變片的布置與粘貼,設(shè)計(jì)金屬箔式應(yīng)變片檢測電路實(shí)驗(yàn),并對半橋、全橋測量電路的性能比較。
目的:通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生熟悉傳感器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),進(jìn)一步掌握各種電阻式傳感器的工作過程及基本結(jié)構(gòu),學(xué)會(huì)位移、壓力信號(hào)的檢測方法和常用儀表,了解位移、壓力測量的重要性和普遍性,掌握一定的調(diào)節(jié)技能。
要求:加深對電阻式傳感器原理的理解,熟悉傳感器的構(gòu)造原理、使用方法、性能參數(shù)和選用原則,學(xué)會(huì)應(yīng)變測量的方法。
方式:在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上實(shí)驗(yàn)
2. 差動(dòng)變壓器式電感傳感器的應(yīng)用(2學(xué)時(shí))
內(nèi)容:設(shè)計(jì)差動(dòng)變壓器式電感傳感器的測量電路,并進(jìn)行測量。
目的:通過本次實(shí)驗(yàn)使同學(xué)們進(jìn)一步了解差動(dòng)變壓器式傳感器的結(jié)構(gòu)原理,掌握這種傳感器的常用測量電路的工作原理和性能特點(diǎn)。
要求:掌握這種傳感器基本性能的標(biāo)定方法。
3. 壓電加速度傳感器的應(yīng)用(2學(xué)時(shí))
內(nèi)容:設(shè)計(jì)壓電加速度傳感器的測量電路并進(jìn)行測量。
目的:通過本次實(shí)驗(yàn)使同學(xué)們進(jìn)一步了解壓電加速度傳感器的結(jié)構(gòu)原理,掌握這種傳感器的常用測量電路的工作原理和性能特點(diǎn)。
要求:設(shè)計(jì)出測量電路并進(jìn)行測量。
方式:在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上實(shí)驗(yàn)
七、推薦教材及參考書
教材:
欒桂冬等編著:《傳感器及其應(yīng)用》,西安電子科技大學(xué)出版社,2002年第1版。參考書:
1.劉迎春等編著:《傳感器原理、設(shè)計(jì)與應(yīng)用》,國防科技大學(xué)出版社,2004年第4版。
2.徐科軍等編著:《傳感器與檢測技術(shù)》,電子工業(yè)出版社,2006年。
3.郁有文等編著:《傳感器原理及工程應(yīng)用》,西安電子科技大學(xué)出版社,2000年。
4.宋文緒等編著:《傳感器與檢測技術(shù)》,高等教育出版社,2004年。
第四篇:傳感器原理及檢測技術(shù)
傳感器原理及檢測技術(shù)
(工程碩士)考試題
1、簡要說明非電量電測法的基本思想。
2、簡要說明傳感元件與敏感元件的作用及區(qū)別。
3、簡述現(xiàn)代測量系統(tǒng)由那幾部分組成及各部分的功能與特點(diǎn)。
4、何為傳感器靜態(tài)特性?靜態(tài)特性主要技術(shù)指標(biāo)有哪些?何為傳感器動(dòng)態(tài)特性?動(dòng)態(tài)特性主要技術(shù)指標(biāo)有哪些?
5、系統(tǒng)誤差,隨機(jī)誤差及粗大誤差產(chǎn)生的原因是什么?對測量結(jié)果有何影響?從提高測量精度來看,應(yīng)如何處理這些誤差?
6、說明誤差的分類,以及各類誤差的性質(zhì),特點(diǎn)及對測量結(jié)果的影響?
7、某測量系統(tǒng)的頻率響應(yīng)曲線H(j?)?1,若輸入周期信號(hào)1?0.05j?
x(t)?2cos10t?0.8cos(100t?300),試求其響應(yīng)y(t)。
8、有一個(gè)傳感器,其微分方程為30dy其中y為輸出電壓(mV),x?3y?0.15x。
為輸入溫度(0C),試求傳感器的時(shí)間常數(shù)和靜態(tài)靈敏度S。
9、根據(jù)磁電式傳感器工作原理,設(shè)計(jì)一傳感器測量轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速。要求畫出原理結(jié)構(gòu)簡圖并說明原理。
10、談?wù)勀銓鞲衅髟砑皺z測技術(shù)這門課程學(xué)習(xí)的體會(huì)及建議,你認(rèn)為檢測技術(shù)將來的發(fā)展方向是什么?
要求:每道題必須認(rèn)真完成。
第五篇:傳感器與測試技術(shù)
傳感器與測試技術(shù)
一、判斷題
1、傳感器是與人感覺器官相對應(yīng)的原件。B 錯(cuò)誤
2、敏感元件,是指傳感器中能直接感受或響應(yīng)被測量的部分。A 正確
3、信息革命的兩大重要支柱是信息的采集和處理。A 正確
4、傳感元件把各種被測非電量轉(zhuǎn)換為R,L,C的變化后,必須進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為電流或電壓的變化,才能進(jìn)行處理,記錄和顯示。A 正確
5、彈性敏感元件在傳感器技術(shù)中有極重要的地位。A 正確
6、敏感元件加工新技術(shù)有薄膜技術(shù)和真空鍍膜技術(shù)。B 錯(cuò)誤
2、傳感器動(dòng)態(tài)特性可用瞬態(tài)響應(yīng)法和頻率相應(yīng)法分析。A 正確
4、傳感器的輸出--輸入校準(zhǔn)曲線與理論擬合直線之間的最大偏差與傳感器滿量程輸出之比,稱為該傳感器的“非線性誤差”。A 正確
5、選擇傳感器時(shí),相對靈敏度必須大于零。B 錯(cuò)誤
6、用一階系統(tǒng)描述的傳感器,其動(dòng)態(tài)響應(yīng)特征的優(yōu)劣也主要取決于時(shí)間常數(shù)τ,τ越大越好。B 錯(cuò)誤
7、一階裝置動(dòng)態(tài)特性的主要參數(shù)是時(shí)間常數(shù),一般希望它越大越好。B 錯(cuò)誤
8、LTI系統(tǒng)的靈敏度是時(shí)間的線性函數(shù)。B 錯(cuò)誤
9、一個(gè)復(fù)雜的高階系統(tǒng)總是可以看成是由若干個(gè)零階、一階和二階系統(tǒng)并聯(lián)而成的。B 錯(cuò)誤
10、無論何種傳感器,若要提高靈敏度,必然會(huì)增加非線性誤差。B 錯(cuò)誤
11、幅頻特性優(yōu)良的傳感器,其動(dòng)態(tài)范圍大,故可以用于高精度測量。B 錯(cuò)誤
12、傳感器的閾值,實(shí)際上就是傳感器在零點(diǎn)附近的分辨力。B 錯(cuò)誤
13、非線性誤差的大小是以一擬合直線作為基準(zhǔn)直線計(jì)算出來的,基準(zhǔn)直線不同,所得出的線性度就不一樣。A 正確
14、外差檢測的優(yōu)點(diǎn)是對光強(qiáng)波動(dòng)和低頻噪聲不敏感。A 正確
15、傳感器在穩(wěn)態(tài)信號(hào)作用下,輸入和輸出的對應(yīng)關(guān)系稱為靜態(tài)特性;在動(dòng)態(tài)的信號(hào)作用下,輸入和輸出的關(guān)系稱為動(dòng)態(tài)特性。A 正確
16、傳感器動(dòng)態(tài)特性的傳遞函數(shù)中,兩個(gè)各有G1(s)和G2(s)傳遞函數(shù)的系統(tǒng)串聯(lián)后,如果他們的阻抗匹配合適,相互之間仍會(huì)影響彼此的工作狀態(tài)。B 錯(cuò)誤
17、對比波長大得多的長度變化,物理擾動(dòng)P隨時(shí)間變化的速率與振蕩頻率f成正比。A 正確
18、靈敏度是描述傳感器的輸出量(一般為非電學(xué)量)對輸入量(一般為電學(xué)量)敏感程度的特性參數(shù)B 錯(cuò)誤
19、傳遞函數(shù)表示系統(tǒng)本身的傳輸、轉(zhuǎn)換特性,與激勵(lì)及系統(tǒng)的初始狀態(tài)無關(guān)。A 正確 20、應(yīng)變計(jì)的靈敏度k恒大金屬線材的靈敏度系數(shù)ko。A 正確
21、對應(yīng)變式傳感器來說,敏感柵愈窄,基長愈長的應(yīng)變計(jì),其橫向效應(yīng)引起的誤差越大。A 正確
22、零值法的優(yōu)點(diǎn)是,測量精度主要取決于讀數(shù)橋的精度,而不受電橋供電電壓波動(dòng)以及放大器放大系數(shù)波動(dòng)等的影響,因此測量精度較高。但由于需要進(jìn)行手調(diào)平衡,故一般用于靜態(tài)測量。A 正確
23、傳感器的靈敏度是指輸出量與相應(yīng)的被測量(輸入量)之比。B 錯(cuò)誤
24、金屬材料靈敏度比半導(dǎo)體大50~100倍。B 錯(cuò)誤
25、一個(gè)復(fù)雜的高階系統(tǒng)可以看成是由若干個(gè)一階和二階系統(tǒng)串聯(lián)而成的。B 錯(cuò)誤
26、傳感器的靈敏度定義為傳感器輸入量變化值與相對應(yīng)的輸出量變化值之比。B 錯(cuò)誤
41、應(yīng)變式傳感器的溫度誤差主要是應(yīng)變式溫度傳感器件的測量部分引起的。B 錯(cuò)誤
43、固有頻率屬于傳感器的動(dòng)態(tài)特性指標(biāo)。A 正確
1、應(yīng)變計(jì)的非線性度一般要求在0.05%或1%以內(nèi)。A 正確
2、電阻絲式應(yīng)變傳感計(jì)的橫向效應(yīng)可以用H=ky/kx=(n-1)ls/[2nl1+(n-1)ls]表示,可見ls(r)愈小,l1愈大,H愈小。即敏感柵愈窄,基長愈長的應(yīng)變計(jì),其橫向效應(yīng)引起的誤差越小。A 正確
3、等臂電橋當(dāng)電源電壓及電阻相對變化一定時(shí),電橋的輸出電壓及其電壓靈敏度與各橋臂阻值的大小無關(guān)。A 正確
4、應(yīng)變計(jì)粘合劑不但要求粘接力強(qiáng),而且要求粘合層的剪切彈性模量大,能真實(shí)地傳遞試件的應(yīng)變。另外,粘合層應(yīng)有高的絕緣電阻、良好的防潮性防油性能以及使用簡便等特點(diǎn)。A 正確
5、熱敏電阻的溫度系數(shù)隨溫度減小而減小,所以低溫時(shí)熱敏電阻溫度系數(shù)小,靈敏度高,故熱敏電阻常用于低溫(-100~300)測量。B 錯(cuò)誤
6、因環(huán)境溫度改變而引起的附加電阻變化或者造成的視應(yīng)變,除與環(huán)境溫度變化有關(guān)外,還與應(yīng)變計(jì)本身的性能參數(shù)k、α。βs以及被測構(gòu)件的線膨脹系數(shù)βg有關(guān)。A 正確
7、應(yīng)變計(jì)的靈敏度K恒小于金屬材料的靈敏度系數(shù)K0。A 正確
8、電阻應(yīng)變儀的差值法一般用于動(dòng)態(tài)測量,零值法一般用于靜態(tài)測量。A 正確
9、應(yīng)變計(jì)靈敏度k橫小于金屬線材的靈敏度系數(shù)k。A 正確
10、想要提高電橋的電壓靈敏度Ku,必須提高電源電壓,但不受應(yīng)變計(jì)允許功耗的限制。B 錯(cuò)誤
11、等臂電橋,電橋的輸出電壓及其電壓靈敏度與各橋臂阻值總是成正比關(guān)系。B 錯(cuò)誤
12、電阻應(yīng)變片是一種能將機(jī)械構(gòu)件上的應(yīng)變的變化轉(zhuǎn)化為電阻變化的傳感器。A 正確
13、等臂電橋,當(dāng)電源電壓及電阻相對變化一定時(shí),電橋的輸出電壓及其電壓靈敏度與各橋臂阻值的大小無關(guān)。A 正確
14、應(yīng)變計(jì)的測量范圍很大。A 正確
15、半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)具有較小的非線性,輸出信號(hào)較強(qiáng),故抗干擾能力較好。B 錯(cuò)誤
16、絕緣電阻是指應(yīng)變計(jì)的引線與被測試件之間的電阻值,一般以兆歐計(jì)。A 正確
17、自補(bǔ)償應(yīng)變計(jì)是一種特殊的應(yīng)變計(jì),當(dāng)溫度變化時(shí)產(chǎn)生的附加應(yīng)變?yōu)榱慊虻窒 正確
18、熱敏電阻的溫度隨溫度減小而增大,所以低溫時(shí)熱敏電阻溫度系數(shù)大,靈敏度高,故熱敏電阻常用于高溫測量。B 錯(cuò)誤
19、應(yīng)變計(jì)的動(dòng)態(tài)特性測量按正弦規(guī)律變化的應(yīng)變波形時(shí),應(yīng)變計(jì)反應(yīng)的波幅將高于真實(shí)應(yīng)變波。B 錯(cuò)誤
20、電阻應(yīng)變效應(yīng)包括橫向效應(yīng)。
B 錯(cuò)誤
21、應(yīng)變計(jì)按照半導(dǎo)體式可分為體型和薄膜型。B 錯(cuò)誤
22、熱敏電阻主要有正溫度系數(shù)型、負(fù)溫度系數(shù)型、臨界溫度系數(shù)型三種類型。A 正確
23、熱敏電阻只有正溫度系數(shù)型、負(fù)溫度系數(shù)型兩種。B 錯(cuò)誤
24、根據(jù)敏感元件材料的不同,應(yīng)變計(jì)可分為金屬式和半導(dǎo)體式兩大類。A 正確
25、熱敏電阻的電阻溫度系數(shù)大,電阻與溫度的關(guān)系近似于線性或?yàn)槠交€。
A 正確
26、實(shí)驗(yàn)表明,應(yīng)變計(jì)的靈敏度K恒小于金屬線材的靈敏度系數(shù)ko。A 正確
27、敏感柵愈窄,基長愈長的應(yīng)變計(jì),其橫向效應(yīng)引起的誤差越小。A 正確
28、電阻應(yīng)變計(jì)的第一對稱形式的直流電橋的電壓靈敏度不但與供電電壓U有關(guān)而且與電橋電阻有關(guān)B 錯(cuò)誤
29、半導(dǎo)體溫度傳感器中熱敏電阻都有色環(huán),負(fù)溫度系數(shù)型熱敏電阻其標(biāo)記為紅色。B 錯(cuò)誤
30、熱敏電阻的溫度系數(shù)隨溫度減小而增大,低溫時(shí)熱敏電阻溫度系數(shù)大,靈敏度高,高溫時(shí)溫度系數(shù)小,靈敏度低。A 正確
31、熱敏電阻的溫度系數(shù)隨溫度的增大而增大,所以高溫時(shí)熱敏電阻的溫度系數(shù)大,靈敏度高。B 錯(cuò)誤
32、應(yīng)變器的核心元件是電阻應(yīng)變計(jì)。A 正確
33、擴(kuò)散性半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)是將N型咋雜質(zhì)擴(kuò)散到高阻的P型硅基片上,形成一層極薄的敏感層制成的。B 錯(cuò)誤
41、壓縮式壓電加速度傳感器屬于壓電加速度傳感器的一種。A 正確
49、試件材料與應(yīng)變絲材料的線膨脹系數(shù)不一,使得應(yīng)變絲產(chǎn)生附加變形而造成的電阻變化導(dǎo)致應(yīng)變式傳感器的溫度產(chǎn)生誤差。A 正確
53、應(yīng)變計(jì)的測量范圍很小。B 錯(cuò)誤
5、組合式壓力傳感器是用于測量大壓力的。B 錯(cuò)誤
1、APD在使用時(shí),須在元件兩端加上近于擊穿的反偏壓。A 正確
2、壓電諧振式感器可以不利用壓電晶體諧振器的共振頻率隨被測物理量變化進(jìn)行測量的。B 錯(cuò)誤
3、應(yīng)變式測力傳感器中應(yīng)變計(jì)是傳感器的基礎(chǔ),彈力體是傳感器的核心。B 錯(cuò)誤
4、感濕特征量隨環(huán)境溫度的變化越大,環(huán)境溫度變化所引起的相對濕度的誤差就越小。B 錯(cuò)誤
5、半導(dǎo)體濕度傳感器的響應(yīng)時(shí)間分為吸濕響應(yīng)時(shí)間和脫濕響應(yīng)時(shí)間,大多數(shù)濕度傳感器都是脫濕響應(yīng)時(shí)間大于吸濕響應(yīng)時(shí)間。A 正確
6、濕度傳感器在升濕和降濕往返變化時(shí)的吸濕特性曲線不重合,所構(gòu)成的曲線叫濕滯回線。A 正確
7、壓縮式壓電加速度傳感器中為便于裝配和增大電容量常用兩片極化方向相同的晶片,電學(xué)上串聯(lián)輸出。B 錯(cuò)誤
8、SAW氣敏傳感器中,吸附膜吸收了環(huán)境中的某種特定氣體,使基片表面性質(zhì)發(fā)生變化,導(dǎo)致SAW振蕩器振蕩頻率發(fā)生變化,通過測量頻率的變化就可檢測特定氣體成分的含量。A 正確
9、感濕特征量變化越大,環(huán)境溫度變化所引起的相對濕度的誤差就越小。B 錯(cuò)誤
10、壓電傳感器的系統(tǒng)功耗小,抗干擾能力強(qiáng),穩(wěn)定性好,是傳感技術(shù)重點(diǎn)發(fā)展的方向之一。(A 正確)
11、磁電感應(yīng)式感器是利用壓電晶體諧振器的共振頻率隨被測物理量得變化而變化進(jìn)行測量的。B 錯(cuò)誤
12、某些晶體沿一定方向伸長或壓縮時(shí),在其表面會(huì)產(chǎn)生電荷(束縛電荷),這種效應(yīng)稱為壓電效應(yīng)。(A 正確)
13、熱釋電效應(yīng)也是晶體的一種自然物理效應(yīng)。A 正確
14、熱電偶產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢是由兩種導(dǎo)體的接觸電動(dòng)勢和單一導(dǎo)體的溫差電動(dòng)勢組成的。A 正確
15、一般壓電材料都有一定的溫度系數(shù),溫度變化引起的頻偏往往超過壓力變化引起的頻偏,不必對溫度變化引起的頻偏進(jìn)行補(bǔ)償。B 錯(cuò)誤
16、SAW壓力傳感器可用以監(jiān)視心臟病人的心跳,用射頻振蕩器把信息發(fā)射出去實(shí)現(xiàn)遙測。A 正確
17、在環(huán)境濕度保持恒定的情況下,濕度傳感器特征量的相對變化量與對應(yīng)的溫度變化量之比,稱為特征量溫度系數(shù)。A 正確
18、壓電式傳感器的測量線路中,電荷放大器的低頻特性要比電壓放大器好的多。A 正確
19、一般壓電材料都有一定的溫度系數(shù),但不必對溫度變化引起的。B 錯(cuò)誤 20、晶體的壓電效應(yīng)是一種機(jī)電耦合效應(yīng)。A 正確
21、壓電諧振式傳感器是利用壓電晶體諧振器的共振頻率隨被測物理量變化而變化進(jìn)行測量的。A 正確
28、石英晶體測量加速度基于壓電效應(yīng)。A 正確
1、光生伏特效應(yīng)就是半導(dǎo)體材料吸收光能后,在PN結(jié)上產(chǎn)生電動(dòng)勢的效應(yīng)。A 正確
2、半導(dǎo)體色敏傳感器件利用了半導(dǎo)體特有的特性,構(gòu)成彩色識(shí)別元件。A 正確
3、半導(dǎo)體色敏傳感器可以用來直接測量從可見光到紅外波段內(nèi)各類輻射光的波長。B 錯(cuò)誤
4、光電二極管的光譜特性與PN結(jié)的結(jié)深有關(guān)。A 正確
5、CCD圖像傳感器是按一定規(guī)律排列的MOS電容器組成的陣列。A 正確
7、數(shù)值孔徑是反映纖芯接收光量的多少,標(biāo)志光纖接收性能的一個(gè)重要參數(shù)。A 正確
8、在階躍型光纖中,數(shù)值孔徑越大光信號(hào)越易畸變。A 正確
9、光纖傳感器中的彎曲損耗是有害的,必須消除。B 錯(cuò)誤
10、光纖纖芯折射率高于包層的折射率。A 正確
11、根據(jù)全內(nèi)反射原理,設(shè)計(jì)光纖纖芯的折射率要小于包層的折射率。B 錯(cuò)誤
12、在光纖纖維傳中傳播模式很多對信息傳輸是不利的,因?yàn)橥还庑盘?hào)采取很多模式傳播,就會(huì)使這一光信號(hào)分為不同時(shí)間到達(dá)接收端的多個(gè)小信號(hào),從而導(dǎo)致合成信號(hào)的畸變。A 正確
13、暗市場傳感器與亮市場傳感器的不同之處在于:它使用從包層進(jìn)入纖芯的光產(chǎn)生輸出信號(hào)。B 錯(cuò)誤
14、光電效應(yīng)能否產(chǎn)生,取決于光子的能量是否大于該物質(zhì)表面的溢出功。A 正確
15、為了使電子從價(jià)帶激發(fā)到導(dǎo)帶,入射光子的能量E0應(yīng)該大于禁帶寬度Eg。A 正確
16、光譜靈敏度為光電器件對單色輻射通量的反應(yīng)與入射的單色輻射通量之比。A 正確
17、外光電效應(yīng)分為光電導(dǎo)效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)。B 錯(cuò)誤
18、熱釋電效應(yīng)是介質(zhì)的固有電極化強(qiáng)度發(fā)生變化,使屏蔽電荷失去平衡,多余的屏蔽電荷被釋放出來的現(xiàn)象。A 正確
19、入射光強(qiáng)改變物質(zhì)導(dǎo)電率的物理現(xiàn)象,叫光電導(dǎo)效應(yīng),也稱內(nèi)光電導(dǎo)效應(yīng)。A 正確 20、光電效應(yīng)分為外光電效應(yīng)、內(nèi)光電效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)。A 正確
21、光敏電阻的工作原理是基于光電導(dǎo)效應(yīng)。A 正確
22、內(nèi)光電效應(yīng)分為兩類,光電導(dǎo)效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)。B 錯(cuò)誤
23、光在半導(dǎo)體材料傳播是不會(huì)產(chǎn)生衰減。B 錯(cuò)誤
24、在光照射下,電子逸出物體表面向外發(fā)射的現(xiàn)象稱為外光電效應(yīng),入射光強(qiáng)改變物質(zhì)導(dǎo)電率的物理現(xiàn)象稱為內(nèi)光電效應(yīng)。A 正確
25、基于光生伏特效應(yīng)的光電器件有光電二極管、光電三極管和光電池。A 正確
26、本征半導(dǎo)體(純半導(dǎo)體)的Eg小于摻雜質(zhì)半導(dǎo)體。B 錯(cuò)誤
27、光敏電阻具有靈敏度高,光譜響應(yīng)范圍寬,體積小,重量輕機(jī)械強(qiáng)度高,耐沖擊,抗過載能力強(qiáng),耗散功率小等特點(diǎn)。B 錯(cuò)誤
28、當(dāng)光電池密封良好、電極引線可靠、應(yīng)用合理時(shí),光電池的性能是相當(dāng)穩(wěn)定的,壽命也很長。A 正確
29、采用硅和鍺材料的雪崩光電二極管的響應(yīng)波長范圍分別為0.5~1.5μm和1~1.5μm。B 錯(cuò)誤 30、光纖集光能力的大小與入射到光纖端面的光線是否都能進(jìn)入光纖息息相關(guān)。A 正確
31、光敏二極管是利用光生伏特效應(yīng)制成的。A 正確
32、光敏電阻的暗電阻大。A 正確
33、入射光強(qiáng)改變物質(zhì)導(dǎo)電率的物理現(xiàn)象叫光生伏特效應(yīng)。
B 錯(cuò)誤
34、當(dāng)溫度升高時(shí),光敏電阻的暗電阻和靈敏度都下降,因此光電流隨溫度升高而減小。A 正確
35、光電池作為測量元件使用時(shí),應(yīng)利用短路電流與照度有較好線性關(guān)系的特點(diǎn),可當(dāng)做光電檢測使用。A 正確
36、光電管屬于外光電傳感器。A 正確
37、在階躍折射率光纖的纖芯-包層界面折射率突然從n1減小到n2,而在整個(gè)包層中折射率保持恒定。A 正確
38、漸變折射率光纖的折射率從纖芯中央開始向外隨徑向距離增加而逐漸增大,而包層中折射率保持不變。B 錯(cuò)誤
39、光電器件有一定的惰性,在一定幅度的正弦調(diào)制光照射下,當(dāng)頻率較高時(shí),靈敏度與頻率無關(guān);若頻率降低,靈敏度就會(huì)逐漸降低。B 錯(cuò)誤
40、光纖耦合器是使光信號(hào)能量實(shí)現(xiàn)分路/合路的器件。A 正確
41、在階躍型光纖中,數(shù)值孔徑越大光纖性能越好。B 錯(cuò)誤
43、濕度傳感器感濕特征量之值與外加交流電壓的關(guān)系稱為電壓特性。A 正確
44、外光電效應(yīng)制成的光電器有真空光電管、半導(dǎo)體光敏電阻。B 錯(cuò)誤
45、位移光纖傳感器中的兩個(gè)光柵,適當(dāng)?shù)臏p小其中一個(gè)光柵柵元寬度可使靈敏度提高,動(dòng)態(tài)范圍也將大大的提高。B 錯(cuò)誤
46、半導(dǎo)體色敏傳感器可以用來直接測量從可見光到紅外波段內(nèi)單色的波長。A 正確
47、光電池研制的最主要問題是提高光電池的光電轉(zhuǎn)換效率。A 正確
48、硅光電池的光譜響應(yīng)波長范圍比鍺光的光譜響應(yīng)波長范圍廣。B 錯(cuò)誤
49、光電器件的靈敏度、暗電流或光電流與溫度的關(guān)系稱為溫度特性,通常由曲線表示或溫度特性給出。A 正確
50、當(dāng)光通量一定時(shí),陽極電流與陽(陰)電壓的關(guān)系,叫光電管的伏安特性曲線。B 錯(cuò)誤
51、硒光電池比硅光電池更穩(wěn)定。B 錯(cuò)誤
52、有機(jī)粘合劑通常用于低溫、常溫和中溫,無機(jī)粘合劑用于高溫。A 正確
53、半導(dǎo)體色敏傳感器可用來直接測量從可見光到紅外波段內(nèi)的單設(shè)輻射的波長。A 正確
54、光電倍增管具有靈敏度高,譜響應(yīng)范圍寬,體積小,重量輕,機(jī)械強(qiáng)度高,耗散功率大,以及壽命長的等特點(diǎn)。B 錯(cuò)誤
55、按傳播模式多少可以將光纖分為單模和多模。A 正確
56、光纖耦合器又稱分歧機(jī),在電信網(wǎng)路、有線電視網(wǎng)絡(luò)、用戶回路系統(tǒng)。A 正確
57、當(dāng)電源電壓及電阻相對變化一定時(shí),等臂電橋的輸出電壓及其電壓靈敏度與各橋臂阻值的大小無關(guān)。A 正確
58、只有當(dāng)入射光頻率高于紅限頻率時(shí),光電效應(yīng)才能夠產(chǎn)生。A 正確
59、光敏電阻的亮電阻和暗電阻之差越大,說明性能越好,靈敏度越高。A 正確 60、在階躍型光纖中,數(shù)值孔徑越大“V值”越大。A 正確 61、半導(dǎo)體色敏傳感器可以用來直接測量從可見光到紅外波段內(nèi)單色的波長,它有兩個(gè)深度相同的PN結(jié)構(gòu)成。B 錯(cuò)誤
62、光纖的纖芯強(qiáng)度取決于纖芯和包層的光學(xué)性能。B 錯(cuò)誤
63、通常外光電效應(yīng)有紅限頻率,而內(nèi)光電效應(yīng)無紅限頻率。B 錯(cuò)誤 64、金膜能吸收汞生成汞齊,是良好的檢測汞的涂層材料。A 正確
65、入射光強(qiáng)改變物質(zhì)導(dǎo)電率的物理現(xiàn)象,叫光電導(dǎo)效應(yīng)。為使電子從價(jià)帶激發(fā)到導(dǎo)帶,入射光子的能量E0應(yīng)大于禁帶寬度Eg,即光的波長應(yīng)小于某一臨界波長λ0。A 正確
66、若光電倍增管用來監(jiān)控連續(xù)光源,電容可以省去。使用中往往將電源負(fù)極接地,正極直接接到放大器的輸入端。若將穩(wěn)定的光源加以調(diào)制,則需要電容器耦合。在脈沖應(yīng)用時(shí),最好把電源正極接地利于降低噪聲,輸出可通過電容和下一級放大器耦合。B 錯(cuò)誤 77、光敏電阻的工作原理是基于光生伏特效應(yīng)的。B 錯(cuò)誤
1、彈性敏感元件的彈性儲(chǔ)能高,具有較強(qiáng)的抗壓強(qiáng)度,受溫度影響大,具有良好的重復(fù)性和穩(wěn)定性等。B 錯(cuò)誤
2、法布利干涉儀一種極靈敏的位置和長度測量裝置,它是能用于現(xiàn)代科學(xué)的最靈敏的位移測量裝置之一。A 正確
1、最適合做開關(guān)型溫度傳感器的是負(fù)溫度傳感器。B 錯(cuò)誤
1、最適合做開關(guān)型溫度傳感器的是負(fù)溫度傳感器。B 錯(cuò)誤
44、傳感器能感知的輸入變化量越小,表示傳感器的分辨力就越低。B 錯(cuò)誤
二、單選題
3、一個(gè)復(fù)雜的高階系統(tǒng)總是可以看成是由若干個(gè)零階、一階和二階系統(tǒng)(B 串聯(lián))而成的。
34、下列哪一項(xiàng)是金屬式應(yīng)變計(jì)的主要缺點(diǎn)。A 非線性明顯
14、傳感器的輸出量通常為(B 電量信號(hào))。
27、不屬于傳感器靜態(tài)特性指標(biāo)的是(D 固有頻率)。
28、應(yīng)變式傳感器的溫度誤差產(chǎn)生的主要原因:(D 試件材料與應(yīng)變絲材料的線膨脹系數(shù)不一, 使應(yīng)變絲產(chǎn)生附加變形而造成的電阻變化。)
29、構(gòu)件作純彎曲形變時(shí),構(gòu)件面上部的應(yīng)變?yōu)槔瓚?yīng)變,下部為壓應(yīng)變,且兩者是什么關(guān)系?(C 絕對值相同符號(hào)相反)
30、下面的哪個(gè)溫度補(bǔ)償方法是不存在的(C 電阻補(bǔ)償法)
31、傳感器能感知的輸入變化量越小,表示傳感器的(D 分辨力越高)
32、按照依據(jù)的基準(zhǔn)線不同,下面那種線性度是最常用的(D 最小二乘法線性度)
33、輸入逐漸增加到某一值,與輸入逐漸減小刀同一輸入值時(shí)的輸出值不相等是屬于傳感器靜態(tài)特性的哪一種(D 遲滯性)。
34、符合對粘合劑的要求是:(A 機(jī)械滯后小)。
35、下列哪種溫度補(bǔ)償方法是常用和效果較好的補(bǔ)償方法:(電橋補(bǔ)償法)。
36、下面哪一個(gè)不是相位檢測方法(B 內(nèi)差檢測)。
37、為了減小熱電偶測溫時(shí)的測量誤差,需要進(jìn)行的溫度補(bǔ)償方法不包括(D 差動(dòng)放大法)。
38、電阻應(yīng)變片的線路溫度補(bǔ)償方法不包括(C 補(bǔ)償線圈補(bǔ)償法)。
39、屬于傳感器動(dòng)態(tài)特性指標(biāo)的是(D 固有頻率)。40、電阻應(yīng)變計(jì)的電阻相對變化ΔR/R與應(yīng)變?chǔ)/L=ε之間在很大范圍內(nèi)是線性的則k=(A ΔR/R/ε)。
35、下列哪一項(xiàng)不是半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)的主要優(yōu)點(diǎn)(C 準(zhǔn)確度高)。
36、下列哪一項(xiàng)是半導(dǎo)體式應(yīng)變計(jì)的主要優(yōu)點(diǎn)(B 靈敏度高)。
37、電橋測量電路的作用是把傳感器的參數(shù)轉(zhuǎn)換為(B 電壓)的輸出。
38、下面那一項(xiàng)不是半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)的優(yōu)點(diǎn)(C 橫向效應(yīng)小)。
39、以下屬于應(yīng)變計(jì)溫度誤差產(chǎn)生的原因是:(D 敏感柵金屬絲電阻本身隨溫度發(fā)生變化)。40、下列哪一項(xiàng)不是金屬式應(yīng)變計(jì)的主要缺點(diǎn)(D 響應(yīng)時(shí)間慢)。
42、應(yīng)變式傳感器的溫度誤差產(chǎn)生的主要原因:(D 應(yīng)變絲產(chǎn)生附加變形而造成的電阻變化)。
43、不能用應(yīng)變式傳感器測量的是(A 溫度)。
1、螺管型差動(dòng)變壓器的銜鐵和鐵芯用同種材料制成,通常選(A 電阻率大,導(dǎo)磁率高,飽和磁感應(yīng)大的材料)。
2、組合式壓力傳感器用于測量(B 小壓力)。
3、下列哪一項(xiàng)屬于相位型傳感器的缺點(diǎn)(C 結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,檢測也需要復(fù)雜的手段)。
22、薄膜濕度傳感器的響應(yīng)時(shí)間為:(A 1~3s)。
23、下列對于壓縮式電加速度傳感器的描述正確的是:(D 按照壓電式傳感器的工作原理及其等效電路,傳感器可看成電壓發(fā)生器,也可看成電荷發(fā)生器)。
25、下列哪一項(xiàng)不是熱釋電材料的來源:(B 金屬)。
26、下面哪項(xiàng)不是SAW傳感器的優(yōu)點(diǎn):(A 分辨率低)。
27、壓電式加速度傳感器是(D 適于測量動(dòng)態(tài)信號(hào)的)傳感器。
31、下面哪個(gè)不是壓電加速度傳感器:(B 壓電諧振式傳感器)。
32、在強(qiáng)聲場中測振,要選用靈敏度低的(A 壓電式加速度)傳感器。
33、石英晶體測量加速度基于哪個(gè)物理效應(yīng)(B 壓電效應(yīng))。
6、光生伏特效應(yīng)就是半導(dǎo)體材料吸收光能后,在PN結(jié)上產(chǎn)生(B 電動(dòng)勢)的效應(yīng)。
42、光纖纖芯折射率要(A 高于)包層的折射率。
67、下面的哪些傳感器不屬于內(nèi)光電傳感器(A 光電管)。68、對光纖傳感器的特點(diǎn)敘述錯(cuò)誤的是:(C 頻帶寬動(dòng)態(tài)范圍小)。
69、下列關(guān)于光電管哪一項(xiàng)是正確的(B 當(dāng)光通量一定時(shí),陽極電壓與陽極電流的關(guān)系,叫光電管的伏安特性曲線)。
70、下面的哪些傳感器屬于外光電傳感器(A 光電管)。71、下面的哪些傳感器不屬于內(nèi)光電傳感器(A 光電管)。72、下列哪個(gè)是APD的優(yōu)點(diǎn):(B 靈敏度高)。
73、下面哪個(gè)不是光敏電阻的優(yōu)點(diǎn)(D 耗散功率小)。
74、采用硅材料的雪崩式光電二極管的響應(yīng)波長范圍(B 0.4-1.0μm)。75、下面哪個(gè)不是反射式光纖位移傳感器的特點(diǎn):(D 精度高)。76、半導(dǎo)體色敏傳感器又稱為(A 雙結(jié)光電二極管)。78、反射式光纖位移傳感器屬于振幅型光纖傳感器的一種,其測量位移與輸出有如下關(guān)系(B 在一定范圍內(nèi)位移與輸出信號(hào)成線性關(guān)系)。
79、下面哪個(gè)屬于強(qiáng)度型光纖傳感器(C 光纖測壓傳感器)。80、目前光纖傳感器通常采用四種不同的干涉測量結(jié)構(gòu),以下哪一種不屬于上述四種結(jié)構(gòu)的是(D 伽利略)。
81、光電池種類很多,其中(D 硅光電池)的光電轉(zhuǎn)換效率高,壽命長,價(jià)格便宜。82、數(shù)值孔徑NA是光纖的一個(gè)重要參數(shù),以下說法不正確的是(B 光纖的數(shù)值孔徑與其幾何尺寸有關(guān))。
83、下面哪個(gè)不是光纖傳感器具有的優(yōu)點(diǎn)(B 頻帶寬動(dòng)態(tài)范圍小)。92、光敏電阻的工作原理基于(B 光電導(dǎo)效應(yīng))。
3、表明聲波傳感器可以通過測量頻率的變化就可檢測特定氣體成分的含量,其選擇性的吸附膜的選擇非常重要,常用三乙醇胺薄膜選擇性測量(D SO2)。
2、下列選擇性吸附膜所對應(yīng)的敏感氣體正確的是(D 酞箐膜(敏感NO2))。
3、下列哪一項(xiàng)是非電阻型半導(dǎo)體氣敏器件(A Ag2O)。
4、下列哪一項(xiàng)金屬是最良好的檢測汞的涂層材料(D 鐵)。
5、對于我們?nèi)粘I钪校^濕度的定義說法正確的是(D 氣體的絕對濕度與同一溫度下飽和水汽壓Ps的百分比)。
2、下列選擇性吸附膜所對應(yīng)的敏感氣體正確的是(D 酞箐膜(敏感NO2))。
3、下列哪一項(xiàng)是非電阻型半導(dǎo)體氣敏器件(A Ag2O)。
4、下列哪一項(xiàng)金屬是最良好的檢測汞的涂層材料(D 鐵)。
5、對于我們?nèi)粘I钪校^濕度的定義說法正確的是(D 氣體的絕對濕度與同一溫度下飽和水汽壓Ps的百分比)。
8、以下那個(gè)質(zhì)量是直接影響傳感器的性能和精度(B 彈性敏感元件)。
9、傳感器一般包括敏感元件,還包括(A 轉(zhuǎn)換元件)。
10、下列傳感器不屬于按基本效應(yīng)分類的是(D 真空傳感器)。
三、多選題
7、傳感器按照工作原理通常分為()。B 結(jié)構(gòu)型;D 物理型
54電阻應(yīng)變片的線路溫度補(bǔ)償方法有()。
A 差動(dòng)電橋補(bǔ)償法;B 補(bǔ)償塊粘貼補(bǔ)償應(yīng)變片電橋補(bǔ)償法;D 恒流源溫度補(bǔ)償電路法
11、下列屬于按傳感器的工作原理進(jìn)行分類的傳感器是()。A 應(yīng)變式傳感器;C 壓電式傳感器;D 熱電式傳感器
12、傳感器一般由()組成。
A 敏感元件;B 轉(zhuǎn)換元件;C 轉(zhuǎn)換電路
13、傳感技術(shù)的研究內(nèi)容主要包括()。A 信息獲取;B 信息轉(zhuǎn)換;C 信息處理
1、一個(gè)復(fù)雜的高階系統(tǒng)總是可以看成是由()串聯(lián)而成的。A 零階;B 一階;C 二階
42、存在靈敏度界限的原因是()。
A 輸入的變化量通過傳感器內(nèi)部被吸收,因而反映不到輸出端上;C 傳感器輸出存在噪聲
44、下列哪些是半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)的優(yōu)點(diǎn)()。
A 靈敏度高;B 體積小、耗電省;D 機(jī)械滯后小,可測量靜態(tài)應(yīng)變、低頻應(yīng)變等。
45、因環(huán)境溫度改變而引起的附加電阻變化或者造成的視應(yīng)變,與下列哪些因素有關(guān)()。A 環(huán)境溫度變化;B 應(yīng)變計(jì)本身的性能參數(shù)κ、α、β;C 被測構(gòu)件的線膨脹系數(shù)βg
46、在應(yīng)變式傳感器應(yīng)用中,溫度的補(bǔ)償方法主要有()。
A 應(yīng)變計(jì)自補(bǔ)償法;B 電橋補(bǔ)償法;C 輔助測溫元件微型計(jì)算機(jī)補(bǔ)償法;D 熱敏電阻補(bǔ)償法
47、半導(dǎo)體式應(yīng)變計(jì)的主要特征有哪些()。
A 測量應(yīng)變的靈敏度和精度高;B 測量范圍大;D 能適應(yīng)各種環(huán)境
48、金屬式應(yīng)變計(jì)的主要缺點(diǎn)有哪些()。A 非線性明顯;D 抗干擾能力差
50、制作應(yīng)變計(jì)敏感元件的金屬材料應(yīng)有如下要求()。A k0大,并在盡可能大的范圍內(nèi)保持常數(shù)。;D 電阻率ρ大;E 電阻溫度系數(shù)小
51、應(yīng)變式傳感器與其他類型傳感器相比有以下特點(diǎn)()。B 測量范圍廣、精度高。;C 頻率響應(yīng)特性較好。;E 能在惡劣的環(huán)境條件下工作。
52、通常用應(yīng)變式傳感器測量()。B 速度;C 加速度;D 壓力
4、電感式傳感器可以對()等物理量進(jìn)行測量。A 位移;B 振動(dòng);C 壓力;D 流量
24、下面哪項(xiàng)是SAW傳感器的優(yōu)點(diǎn):()。B 靈敏度高;D 可靠
29、下列關(guān)于熱釋電效應(yīng)說法正確的是()。
A 利用熱釋電效應(yīng)的光電傳感器包含光-熱、熱-電,兩個(gè)階段的信息變換過程。B 熱-電階段是利用某種效應(yīng)將熱轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。;C 光-熱階段是吸收了光以后溫度升高。30、在光線作用下,半導(dǎo)體的電導(dǎo)率增加的現(xiàn)象屬于()。B 內(nèi)光電效應(yīng);D 光導(dǎo)效應(yīng)
84、光電器件的溫度特性可以是下列哪些元素與溫度的關(guān)系()。B 靈敏度;C 暗電流; D 光電流
85、設(shè)計(jì)光纖微彎傳感器時(shí),下面說法正確的是()。A 在光纖微變傳感器中的變形器前后一定要有模式除去器。;D 暗視場信號(hào)放大倍數(shù)比亮視場的放大倍數(shù)大。
86、下面的哪些傳感器屬于內(nèi)光電傳感器()。C 光敏電阻; D 光電二/三極管; E 光電池
87、光纖傳感器中常用的光探測器有以下哪幾種()。A 光敏二極管; B 光電倍增管;C 光敏晶體管 88、下面基于外光電效應(yīng)的光電器件有()。A 光電管; B 光電倍增管
89、對于光電管的基本特性,下面說法正確的是()。A 當(dāng)入射光的波長增加時(shí),相對靈敏度要下降。;
D 溫度變化對光電管的光電流影響很小,而對暗電流影響很大。90、發(fā)射光纖和傳送光纖的分布有哪幾種()。
A 隨機(jī)分布 B 半球形對開分布 C 共軸內(nèi)發(fā)射分布 D 共軸外發(fā)射分布 91、下面哪些是光敏電阻的優(yōu)點(diǎn)()。A 體積小;B 重量輕;C 機(jī)械強(qiáng)度高 1