2022年传感器复习吴建平版

1、. 第 1 章 概述 什么是传感器？依据国标定义,“传感器”应当如何说明含义？ 传感器由哪几部分组成？试述它们的作用及相互关系； 传感器的图形符号如何表示？它们各部分代表什么含义？应留意哪些问题？ 第 2 章 传感器的基本特性 传感器的静态特性是什么？由哪些性能指标描述？它们一般可用哪些公式表示？ 传感器的线性度是如何确定的？确定拟合直线有哪些方法？传感器的线性度 L 表征了 什么含义？为什么不能笼统的说传感器的线性度是多少； 传感器动态特性的主要技术指标有哪些？它们的意义是什么？ y 为输出电压（ mV , x 为 有一温度传感器,微分方程为 30dy / dt 3 y 0.15 x ,其中

2、 输入温度（） ；试求该传感器的时间常数和静态灵敏度； 第 3 章 电阻应变式传感器 何为电阻应变效应？压阻效应？ 一应变片的电阻 R=120,灵敏系数 k,用作应变为 800 m / m 的传感元件； 求： R 和 R/ R； 如电源电压 U=3 V,初始平稳时电桥的输出电压 U0； 图 3-28 已知：有四个性能完全相同的金属丝应变片（应变灵敏系数 k 2）, 将其粘 贴在梁式测力弹性元件上,如图 3-30 所示；在距梁端 l0 处应变运算公式为 6Fl 0 设力 F 100N ,l 0 Eh2b 5 22 10 N / mm ；求： 100mm ,h 5mm, b 20mm, E 说明是

3、一种什么形式的梁； 在梁式测力弹性元件距梁端 l0 处画出四个应变片粘 贴位置,并画出相应的测量桥路原理图；求出各应变片电阻相对变化量； 当桥路电源电压为 6V 时,负载电阻为无穷大,求桥路输出电压 U0 图 3-30 精选文档 第 1 页,共 5 页. 3.9 图 3-31 为始终流电桥,负载电阻 RL 趋于无穷；图中 E= 4V,R1=R 2=R3=R4= 120 ,试求： R1为金属应变片, 其余为外接电阻, 当 R1的增量为 R1= 时,电桥输出电压 U0= . R1,R2 为金属应变片, 感应应变大小变化相同, 其余为外接电阻, 电桥输出电压 U0 =. R1, R2 为金属应变片,

4、假如感应应变大小相反,且 U0 =. 第 4 章 电容式传感器 如何改善单极式变极距型电容传感器的非线性？ R1= R2= 1.2 ,电桥输出电压 差动式变极距型电容传感器, 如初始容量 C1 C2 80 pF ,初始距离 04mm ,当动 极板相对于定极板位移了 时,试运算其非线性误差；如改为单极平板电 容,初始值不变,其非线性误差有多大？ 压差传感器结构如图 4-30a 所示,传感器接入二极管双 T 型电路,电路原理示意图如图 4-30b 所示；已知电源电压 UE =10V,频率 f = 1MHz,R1=R2=40k,压差电容 C1=C2=10pF, RL=20k；试分析,当压力传感器有压

5、差 PHPL 使电容变化 C=1pF 时,一个周期内负 载电阻上产生的输出电压 URL 平均值的大小与方向； a b 图 4-30 第 5 章 电感式传感器 何谓电感式传感器？电感式传感器分为哪几类？各有何特点？ 提高电感式传感器线性度有哪些有效的方法； 说明产生差动电感式传感器零位残余电压的缘由及减小此电压的有效措施； 什么叫电涡流效应？说明电涡流式传感器的基本结构与工作原理； 第 6 章 磁电式传感器 什么是霍尔效应？ 磁阻效应？ 霍尔元件不等位电势产生的缘由有哪些？ 某一霍尔元件尺寸为 L 10mm, b , d ,沿 L 方向通以电流 I ,在垂直于 L 和 b 的方向加有均匀磁场 B

6、 ,灵敏度为 22V / A T , 试求输出霍尔电势及载流子浓度； 精选文档 第 2 页,共 5 页. 霍尔元件灵敏度 K H 40V / A T ,把握电流 I ,将它置于 1 10 4 5 10 4 T 线性变化的磁场中,它输出的霍尔电势范畴有多大？ 第 7 章 1 压电式传感器 什么是压电效应？什么是正压电效应和逆压电效应？ 压电传感器能否用于静态测量？ 压电元件在使用常常接受多片串联或并联的结构形式；试述在不同接法下输出电压,电 荷,电容的关系,它们分别适用于何种应用场合？ 第 7 章 2 超声波传感器 什么是超声波？其频率范畴是多少？ 超声波在通过两种介质界面时,将会发生什么现象？

7、 超声波传感器的发射与接收分别利用什么效应,检测原理是什么？常用的超声波传感 器（探头）有哪几种形式？简述超声波测距原理； 第 8 章 光电效应及器件 什么是内光电效应？什么是外光电效应？说明其工作原理并指出相应的典型光电器件； 一般光电器件有哪几种类型？各有何特点？利用光电导效应制成的光电器件有哪些？用 光生伏特效应制成的光电器件有哪些？ 什么是光敏电阻的亮电阻和暗电阻？暗电阻电阻值通常在什么范畴？ 何为光电池的开路电压及短路电流？为什么作为检测元件时要接受短路电流输出形式, 作为电压源使用时接受开路电压输出形式？ 光电传感器把握电路如图 8-53 所示,试分 析电路工作原理： GP IS0

8、1 是什么器 件,内部由哪两种器件组成？ 当用物体 遮挡光路时,发光二极管 LED 有什么变 化？ R1 是什么电阻, 在电路中起到什么 作用？假如 VD 二极管的最大额定电流为 60mA , R1 应 该 如 何 选 择 ？ 如 果 GPIS01 中的 VD 二极管反向连接,电路 状态如何？晶体管 VT ,LED 如何变化？ 图 8-53 精选文档 第 3 页,共 5 页. 光栅传感器的基本原理是什么？莫尔条纹是如何形成的？有何特点？分析光栅传感器 具有较高测量精度的缘由； 某光栅的栅线密度为 100 线 /mm ,要使形成莫尔条纹宽度为 10mm,求栅线夹角 是多 少 . 第 9 章 新型

9、光电传感器 9.3 CCD 电荷耦合器主要由哪两个部分组成？试描述 CCD 输出信号的特点； 9.4 试述 CCD 的光敏元和读出移位寄存器工作原理； 说明光纤传感器的结构和特点,试述光纤的传光原理； 什么是光纤的数值孔径？ 物理意义是什么？ NA 取值大小有什么作用？有一光纤, 其纤 芯折射率为 ,包层折射率为 ,求数值孔径为多少？ 光纤传感器有哪两大类型？它们之间有何区分？ 光纤可以通过哪些光的调制技术进行非电量的检测,说明原理； 第 10 章 半导体式化学传感器 半导体气体传感器为什么要在高温状态下工作？加热方式有哪几种？加热丝可以起到 什么作用？ 什么是确定湿度？什么是相对湿度？表示空

10、气湿度的物理量有哪些？如何表示？ 第 12 章 热电式传感器 什么是热电效应？热电偶测温回路的热电动势由哪两部分组成？由同一种导体组成的 闭合回路能产生热电势吗？ 为什么热电偶的参比端在实际应用中很重要？对参比端温度处理有哪些方法？ 说明以下有关热电偶的名词： 热电效应,热电势,接触电势,温差电势,热电极,测量端,参比端,分度表； 某热电偶灵敏度为 mV/ ,把它放在温度为 1200 处的温度场,如指示表（冷端） 处温度为 50 ,试求热电势的大小？ 某热电偶的热电势在 E600,0时,输出 E=5.257 mV,如冷端温度为 0时,测某炉温输 出热电势 EmV；试求该加热炉实际温度是多少？ 什么是集成温度传感器？ P-N 结为什么可以用来作为温敏元件？ 12-23 12.10 AD590 是哪一种形式输出的温度传感器,可以测量的温度范畴是多