传感器习题集1.ppt

1、热电阻温度传感器的原理，即物质的电阻率随温度变化的物理现象称为热电阻效应。大多数金属导体的电阻随着温度的升高而增加。自由电子参与金属中的传导，尽管当温度升高时，自由电子的数量基本不变。然而，每个自由电子的动能都会增加。因此，在一定电场的作用下，如果这些杂乱无章的电子作定向运动，它们会遇到更大的阻力，导致金属点随着温度的升高而增加。变化关系如下：(1)电阻应变式传感器的原理，电阻应变式传感器的敏感量是应变，即金属伸长率与原始长度的比值。利用金属应变与其电阻变化成正比的原理制成的装置称为金属应变仪。金属导体或半导体的电阻值因外力引起的机械变形而变化的物理现象称为应变效应。当应变仪变形时，从导线测得

2、的电阻值将相应地改变。只要适当选择应变仪的材料，由应变仪变形引起的应变可以与电阻的变化值线性相关。如果应变片附着在弹性结构上，当弹性体因外力而成比例变形时，应变片也会变形，所以外力可以通过应变片的阻力来检测。传感器是一种能够将物理或化学量转换成便于使用的电信号的装置。传感器的静态指标、动态指标和静态特性一般用测试系统输入输出关系的代数方程、图形和参数来表示。动态特性：描述测试系统动态测量过程中输入和输出之间的函数关系的方程、图形和参数称为测试系统的动态特性。原理：压阻效应单晶硅材料受力后电阻率发生明显变化，称为压阻效应。热敏电阻的原理热敏电阻温度传感器是一种利用半导体电阻随温度变化的特性来检测

3、温度和温度相关参数的装置。电感传感器原理及分类原理：利用线圈自感或互感的变化来实现测量的装置。它可以用来测量位移、振动、压力、流量、重量、扭矩、应变和其他物理量。分类：自感知传感器(自感知型)、差动变压器传感器(互感型)、涡流传感器(涡流型)、压磁传感器(可变磁阻型)、主要用于温度测量的红外传感器的工作原理、固态图像传感器的工作原理以及基于光盘基本功能即电荷产生、存储和转移的电荷耦合器件的工作原理。金属氧化物半导体单元在半导体硅晶片上排列成线性阵列或区域阵列。如果在这些光敏单元上照射明暗图像，则在这些光敏单元上将感应出对应于照明强度的光生电荷图像。这是电荷耦合器件光电效应的基本原理。压电加速度

4、传感器及等效测量。压电加速度传感器利用一些物质的压电效应。当加速度计振动时，质量施加在压电元件上的力也会改变。当测得的振动频率低于加速度计的固有频率时，力的变化与测得的加速度成正比。电容式传感器的工作原理和分类可分为极距变化、面积变化和介质变化，其中极距变化和面积变化应用广泛。工作原理：由两块金属板组成的电容器的原理。如果忽略边缘效应，当公式中三个参数中的任何一个改变时，平行板电容器电容的手写公式P58也改变，电容C也改变，电容C被测量电路转换成电输出。电桥的输出特性，几种形式，DC，电桥的功能：它是把阻抗变成电压或电流。单臂电桥：R1是可变电阻，其余是固定电阻。如果R1=R2=R3=R4=R

5、，电桥的激励电压为E，电桥的输出电压为U，那么(参见P189书)，R1R2是半桥333，604条支路中的可变电阻，其余为固定电阻。如果R1=R2=R3=R4=R，电桥的激励电压为E，电桥的输出电压为U，则整个电桥：R1、R2、四个桥臂中的3R4可变电阻，其余为固定电阻。如果R1=R2=R3=R4=R，电桥的激励电压为E，电桥的输出电压为U，那么什么是压力弹性敏感元件？弹性敏感元件可以是实心或空心圆柱体、等截面圆环、等平面或等强度悬臂梁、扭曲管等。或弹簧管(弹簧管)、隔膜、波纹管、波纹管等。傅立叶变换，级数，力敏元件，电参数随外部压力变化的敏感元件。力敏元件有很多种，如电阻、电容和压电。最常见的

6、有金属应变片和半导体应变片，测试系统的基本组成，被测对象传感器中间转换器的信号处理分析仪显示记录仪的电信号输出，以及采用相敏简单波的目的和特点。包络检测存在两个问题：第一，解调的主要过程是调幅信号的半波或全波整流，不可能从检测器的输出中分辨出调制信号的相位。其次，包络检测电路本身不具有区分不同载波频率的信号的能力。对于具有不同载波频率的信号，它以相同的方式对其进行整流以恢复调制信号，这意味着它没有辨别信号的能力。为了使检测电路具有区分信号相位和频率的能力，提高抗干扰能力，有必要采用相敏检测电路。相敏检测电路的频率选择和鉴相特性，传感器的过载力，检测系统的发展方向，传感器灵敏度和误差的计算，P1

7、0笔迹，光栅传感器的特性，基于光栅叠加光栅条纹原理的位移测量传感器。光栅传感器用于程序控制和数控机床以及坐标测量机，可以测量静态和动态线性位移和圆角位移。它也用于机械振动测量和变形测量领域。应时晶体、应时晶体(二氧化硅晶体)的工作原理具有不随温度变化的自然振荡频率。因此，当环境温度、湿度和电源电压变化时，石英晶体振荡器的振荡频率几乎不变，因此它被广泛地用于彩色电视机、计算机和遥控器中的各种振荡电路中，并被用作通信系统中的频率发生器，以产生用于数据处理设备的时钟信号，并为特定系统提供参考信号。动态测量、静态测量、静态测量：测量过程中的测量值可视为恒定测量值。动态测量：测量过程中测量值随时间变化的

8、测量。交流电桥的平衡条件，P190笔迹，应变，光电，变阻器的原理和分类，涡流和压阻效应，根据法拉第电磁感应原理，当一块金属导体置于变化的磁场中或在磁场中切割磁力线时，导体中会产生涡流感应电流，而导体是封闭在金属体内的，故称之为“涡流”或“涡流”， 电阻应变传感器的工作原理是基于金属导体的形变效应或半导体的压阻效应。 迟滞、灵敏度和灵敏度代表测试系统响应输入信号变化的能力。当测试设备的输入X有一个增量X，导致输出Y相应地改变Y时，灵敏度定义为： S=y/x，检测系统的组成，定义(图)，P 2，压电，电压，电荷放大器之间的差异，(压电)前置放大器的作用：首先，将传感器的高阻抗输出转换为低阻抗输出；第二是放大传感器输出的微弱电信号。输出电压(输出电压与电缆电容无关：(1k)当cf (ca cc ci)(电压)压电传感器与电压放大器一起使用时，连接电缆不能太长。电缆越长，电缆电容Cc越大，传感器的电压灵敏度不可避免地会随着电缆电容的增加而降低。光电效应，内部光电效应，