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传感器总结

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第一章:传感器技术基础

1、P2 一个完整的自动测控系统一般由传感器、测量电路、显示记录装置(或调节执行设置)和电源四部分组成。自动测控系统可分为开环和闭环两种。

传感器的主要作用:是将被测非物理量转换成与其有一定关系的电量。

2、P15 远距离传输输出电流国际上规定为4—20MA。信号为0时对应4MA,满输出时对应20MA;国内有用0—10MA 的。

3、如何选择量程?(用计算来说明问题)

例:若U=10V,A:一块表S1=0.1 A1=30V B:一块表S2=0.2 A2=20V

问:哪一个好?

解:

因为S=|△M/Am|×10V

所以△M1=S1×Am1/100=0.1×30/100=0.03

△M2=S2×Am2/100=0.2×20/100=0.04

Rx=△M/U×100%

用0.1级表示测量时,最大示值相对误差:

所以:R1=△M1/U×100%=0.03/10×100%=0.003 用0.2级表示测量时,最大示值相对误差:

所以:R2=△M2/U×100%=0.04/10×100%=0.004

所以R1﹤R2

所以用0.1级表比用0.2的示值相对误差小

所以用0.1级表更合适

第二章:温度传感器

1、P19华氏温标F和摄氏温标C的大小换算:C=5/9(F-32)热力学温标T和摄氏温标t的大小换算:t=T-273.15

2、P20热电偶的工作原理(图见书、文字、公式)

热电偶的总热电动势:Eab(T,T0)=Eab(T)-Eab(T0)

由此可见,热电偶电动势的大小只与导体A、B的材料和冷、热端的温度有关,而与导体的粗细、长短及两导体接触面积无关。(热电势和两端温差有关)。判断热电偶正负极的方法:将热端稍加热,在冷端用直流电表辨别正负极。

3、P21热电偶的基本定律

(1)匀质导体定律(2)中间导体定律(3)中间温度定律

4、P22例题2.1(热电偶的计算必须会)P49第

5、6题

5、P27热电偶的冷端补偿

(1)、补偿导线:延伸型(X)补偿导线和补偿型(C)补偿导线

(2)、冷端温度补偿:计算修正法、机械零位调整法、冰浴法、冷端补偿器发(补偿电桥法)

6、P29热电阻的原理:铂热电阻测量范围:-200——850℃。铜热电阻的测量范围:-50——150℃。

7、P30热电阻传感器的测量电路一般使用电桥电路,工业上常采用三线制接法,为什么采用?因为1、可一定程度上克服导线电阻的变化对测量结果的影响;2、可将温度附加误差控制在0.5%以内,基本上可满足工程要求。

8、P31热敏电阻:正温度系数(PTC)热敏电阻、负温度系数(NTC)热敏电阻和临界温度热敏电阻(CTR)

NTC只要用于温度测量和补偿。

突变型PTC只要用于温度开关,缓变型PTC只要用于在较宽的温度范围内进行温度补偿或温度测量。

CTR主要用做温度开关。

第三章:力传感器

1、P51什么传感器可以测力?

力传感器有很多,从力-电转换原理来看有电阻式(电位器式和应变片式)、电感式(自感、互感和涡流)、电容式、压电式、压磁式和压阻式等。

2、P54应变效应:

导体或半导体受外力作用变形时,其电阻值也将随之变化,这种现象称为应变效应。

3、P56应变式电阻传感器使用注意事项:1、应变片的粘贴:(1)、粘合剂种类的选用(2)、试件的表面处理(3)、确定贴片位置(4)、应变片的粘贴(5)、固化(6)、粘贴质量的检查(7)、引线的焊接与防护2、实际应用中电桥电路的调

零3、传感器的温度补偿

4、P63压电效应和逆压电效应

压电效应:某些晶体受一定方向外力作用而发生机械变形时,相应地在一定的晶体表面产生符号相反的电荷,外力去掉后,电荷消失,力的方向改变时,电荷的符号也随之改变,这种现象称作压电效应。

压电效应是可逆的,即当晶体带电或处于电场中时,晶体的体积将产生伸长或缩短的变化,这种现象称作电致伸缩效应或逆压电效应。超声波传感器就是利用这种效应制作的。

5、P65压电材料:压电晶体、压电陶瓷、高分子压电材料

6、P66压电式传感器的测量电路:电压放大器、电荷放大器(电荷放大器的输出电压只与反馈电容有关,而与连接电缆无关)。

7、P68煤气灶电子点火装置(原理、图见书)

原理:利用高压跳火来点燃煤气。当使用者将开关往里压时,把气阀打开;将开关旋转,则使弹簧往左压;此时,弹簧有一很大的力撞击压电晶体,则产生高压放电,导致燃烧盘点火。

8、P68电容式传感器的实际应用类型:变极距型、变面积型、变介电常数型。

9、P70电容式传感器的测量电路:桥式电路、调频电路、脉冲宽度调制电路

10、P75测量电路:

电感式电感传感器的测量转换电路通常采用电桥电路。其作用是把电感的变化转换为电压或电流信号,以便送入后续放大电路进行放大,然后由仪器指示或记录。

(1)、变压器电桥电路

(2)、相敏检波电路:作用:相敏检波电路起信号解调作用。当衔铁正位移时,仪表指针正向偏移;当衔铁反位移时,仪表指针反向偏移。因此,采用相敏检波整流电路,得到的输出信号既能反映位移大小,也能反映位移方向。

11、P77差动变压器输出的是交流电压,若用交流电压表测量,只能反映衔铁位移的大小,而不能反映移动方向。另外,其测量值中将包含零点残余电压。为了达到能辨别移动方向及消除零点残余电压的目的,实际测量时,常采用差动整流电路和相敏检波电路。

第四章:光电式传感器

1、P92光电效应分类:外光电效应、内光电效应和光生伏特效应。

2、P92光电器件有哪些?

光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏晶体管、光电池等。

3、P94光敏电阻(原理图、外形、图形符号见书)

工作原理:基于内光电效应。

光敏二极管(结构示意图及图形符号、基本应用电路见书)

光敏二极管是一种利用PN结单向导电性的结型光电器件,与一般半导体二极管的不同在于其PN结装在透明管壳的顶部,以便接受光照,它在电路中处于反向偏置状态。

光敏晶体管:(图4-6a/b/c/d/e)光敏晶体管有两个PN结,从而可以获得电流增益。它的结构、等效电路、图形符号及应用电路分别如图4-6a/b/c/d所示。光线通过透明窗口落在集电结上,当电路按图4-6d连接时,集电结反偏,发射结正偏。

4、P95光电池(图4-7a/b):工作原理:是基于光生伏特效应,当光照射在光电池上时,可以直接输出电动势及光电流。是正偏。

5、P102红外线传感器

红外线是电磁波谱中的一个波段,它处于微波段与可见光波段之间。凡波长位于0.78-100um之间的波都属于红外波段。用红外线作为检测媒介来测量某些非电量,比可见光作为媒介的检测方法要好,表现:

(1)、不受周围可见光影响,故可昼夜经行检测。(2)、由于待测对象发射出红外线,故不必设光源。(3)、大气对某些特定波长范围的红外线吸收甚少,故适用于遥感技术。

按其工作原理分为:量子型和热型。

6、P105红外探测器:

利用红外线的基本理论和特点制成的探测器称为红外探测器。

依据工作原理的不同,可分为主动式红外探测器与被动式红外探测器(PIR)两种类型。

第五章:磁传感器

1、?P122简单描述霍尔传感器的组成及原理(图5-1A/b):金属或半导体薄片置于磁感应强度为B的磁场中,磁场方向垂直于薄片,如图5-1所示,当有电流I流过薄片时,在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势Eh,这种现象称为霍尔效应,该电动势称为霍尔电动势。Eh=Kh*I*B (Kh 为霍尔元件的灵敏度)。

特性参数:

(1)、输入电阻Ri

(2)、输出电阻Ro

(3)、最大激励电流Im

(4)、灵敏度Kh

(5)、最大磁感应强度Bm

(6)、不等位电动势

(7)、霍尔电动势温度系数

2、P124霍尔集成电路分类:线性型和开关型。前者是将霍尔元件和恒流源、线性差动放大器等做在一个芯片上,输出电压为伏级,比直接使用霍尔元件方便得多。较典型的线性

霍尔集成电路有UCN3501等。开关型霍尔集成电路是将霍尔元件、稳压电路、放大器、施密特触发器、OC门等电路做在同一个芯片上。当外加磁场强度超过规定的工作点时,OC门由高阻态变为导通状态,输出变为低电平;当外加磁场强度低于释放点时,OC门重新变为高阻态,输出高电平。这类集成电路中较典型的有UCN3020、UGN3022等。

3、P125霍尔传感器的应用

(1)、角位移测量仪

(2)、霍尔无触点汽车电子点火装置

(3)、霍尔无刷电动机

(4)、霍尔接近开关

(5)、霍尔电流传感器

第六章:位移传感器

1、P146测位移传感器有哪些?

电位器式、电容式、电感式、电涡流式机械位移传感器。2、P150简述光栅位移传感器的结构及原理

图6-10*它是由主光栅、指示光栅、光源和光电器件组成。原理:其中主光栅和被测物体相连,他随着被测物体的直线位移而产生移动。当主光栅产生位移时,莫尔条纹便随之产生位移,若用光电器件记录莫尔条纹通过某点的数目,便可知主光栅移动的距离,也就测得了被测物体的位移量。

3、P151光电编码器:增量式编码器、绝对式光电编码器

4、P154光电编码器的应用:(1)、位置测量(2)、转速测量

5、P163那些传感器可以做接近开关?

电容式、涡流式、霍尔效应式、光电式、热释电式、多普勒式、电磁感应式及微波式、超声波式。

6、P166多普勒效应和多普勒雷达测速

7、P180第11题必须会。

第七章:环境量检测传感器

1、P197超声波传感器

A、超声波传感器的物理基础

人们能听到的声音是由物体振动产生的,它的频率在20Hz-20KHz范围内,超过20KHz称为超声波,低于20Hz 称为次声波。

超声波具有以下基本性质:

(1)、传播速度

超声波的传播速度与介质的密度和弹性特性有关,也与环境条件有关。

对于液体,C为

C=√1/pBg(√根号的意思)

在气体中,传播速度与气体种类、压力及温度有关,C=331.5+0.607t

对于固体,C=√E/p*1-u/(1+u)(1-2u)

(2)、反射与折射现象

(3)、传播中的衰减

2、P200什么传感器可以探伤?利用什么?探什么伤?答:超声波传感器可以用来探伤。

超声波探伤是无损探伤技术中的一种主要检测手段。它主要用于检测板材、管材、锻件和焊缝等材料中的缺陷,测定材料的厚度,检测材料的晶粒,配合断裂力学对材料使用寿命进行评价等。

超声波探伤方法多种多样,最常用的是脉冲反射发。而脉冲反射法根据波型不同又可分为纵波、横波、表面波探伤。超声波波束中心线与缺陷截面积垂直时,探头灵敏度最高。表面波探伤主要是检测工件表面附近的缺陷存在与否,实际应用中,应根据不同的缺陷性质、取向,采用不同的探头进行探伤。有些工件的缺陷性质、取向事先不能确定,为了保证探伤质量,则采用几种不同的探头进行多次探测。

第九章:传感器接口电路

P238表9-2

设计题:

1、应变片电子秤设计

2、差动变压器电子称的设计

3—4个问题:(1)、电子称的电路原理的绘制

(2)、元器件名称给定

(3)、电源用音频替换

(4)、调零(差动放大器如何调零?文字+画图)

(5)、电子称中的测量转换电桥调零?(系统调零的过程)(6)、标定(力和位移的标定方法、砝码标定)

系统调零的方法:(1)、接通电压表(2)、衡量自然平衡(3)、调W1

调零:两端短接一端接地一端接电压表在调节。

传感器题库及答案

第一章检测技术的基本概念 一、填空题: 1、传感器有、、组成 2、传感器的灵敏度是指稳态标准条件下,输出与输入的比值。 3、从输出曲线看,曲线越陡,灵敏度。 4、下面公式是计算传感器的。 5、某位移传感器的输入变化量为5mm,输出变化量为800mv,其灵敏度为。 二、选择题: 1、标准表的指示值100KPa,甲乙两表的读书各为 KPa和 KPa。它们的绝对误差为。 A 和 B 和 C 和 2、下列哪种误差不属于按误差数值表示。 A绝对误差 B相对误差 C随机误差 D引用误差 3、有一台测量仪表,其标尺范围0—500 KPa,已知绝对误差最大值 P max=4 KPa,则该仪表的精度等级。 A 级 B 级 C 1级 D 级 4、选购线性仪表时,必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。应选购的仪表量程为测量值的 倍。 A3倍 B10倍 C 倍 D 倍 5、电工实验中,常用平衡电桥测量电阻的阻值,是属于测量, 而用水银温度计测量水温的微小变化,是属于测量。 A偏位式 B零位式 C 微差式 6、因精神不集中写错数据属于。 系统误差 B随机误差 C粗大误差 7、有一台精度级,测量范围0—100 KPa,则仪表的最小分格。 A45 B40 C30 D 20 8、重要场合使用的元件或仪表,购入后进行高、低温循环老化试验,目的是为了。 A提高精度 B加速其衰老 C测试其各项性能指标 D 提高可靠性 9、传感器能感知的输入量越小,说明越高。 A线性度好 B迟滞小 C重复性好 D 分辨率高 三、判断题 1、回差在数值上等于不灵敏度 ( ) 2、灵敏度越大,仪表越灵敏() 3、同一台仪表,不同的输入输出段灵敏度不同() 4、灵敏度其实就是放大倍数() 5、测量值小数点后位数越多,说明数据越准确() 6、测量数据中所有的非零数字都是有效数字() 7、测量结果中小数点后最末位的零数字为无效数字() 四、问答题 1、什么是传感器的静态特性,有哪些指标。 答:指传感器的静态输入、输出特性。有灵敏度、分辨力、线性度、迟滞、稳定性、电磁兼容性、可靠性。

传感器与检测技术(重点知识点总结)

传感器与检测技术知识总结 1:传感器是能感受规定的被检测量并按照一定规律转换成可输出信号的器件或装置。 一、传感器的组成 2:传感器一般由敏感元件,转换元件及基本转换电路三部分组成。①敏感元件是直接感受被测物理量,并以确定关系输出另一物理量的元件(如弹性敏感元件将力,力矩转换为位移或应变输出)。②转换元件是将敏感元件输出的非电量转换成电路参数(电阻,电感,电容)及电流或电压等电信号。 ③基本转换电路是将该电信号转换成便于传输,处理的电量。 二、传感器的分类 1、按被测量对象分类 (1)内部信息传感器主要检测系统内部的位置,速度,力,力矩,温度以及异常变化。(2)外部信息传感器主要检测系统的外部环境状态,它有相对应的接触式(触觉传感器、滑动觉传感器、压觉传感器)和非接触式(视觉传感器、超声测距、激光测距)。 2、传感器按工作机理 (1)物性型传感器是利用某种性质随被测参数的变化而变化的原理制成的(主要有:光电式传感器、压电式传感器)。 (2)结构型传感器是利用物理学中场的定律和运动定律等构成的(主要有①电感式传感器;②电容式传感器;③光栅式传感器)。 3、按被测物理量分类 如位移传感器用于测量位移,温度传感器用于测量温度。 4、按工作原理分类主要是有利于传感器的设计和应用。 5、按传感器能量源分类 (1)无源型:不需外加电源。而是将被测量的相关能量转换成电量输出(主要有:压电式、磁电感应式、热电式、光电式)又称能量转化型; (2)有原型:需要外加电源才能输出电量,又称能量控制型(主要有:电阻式、电容式、电感式、霍尔式)。 6、按输出信号的性质分类 (1)开关型(二值型):是“1”和“0”或开(ON)和关(OFF); (2)模拟型:输出是与输入物理量变换相对应的连续变化的电量,其输入/输出可线性,也可非线性; (3)数字型:①计数型:又称脉冲数字型,它可以是任何一种脉冲发生器所发出的脉冲数与输入量成正比;②代码型(又称编码型):输出的信号是数字代码,各码道的状态随输入量变化。其代码“1”为高电平,“0”为低电平。 三、传感器的特性及主要性能指标 1、传感器的特性主要是指输出与输入之间的关系,有静态特性和动态特性。 2、传感器的静态特性是当传感器的输入量为常量或随时间作缓慢变化时,传感器的输出与输入之间的关系,叫静态特性,简称静特性。 表征传感器静态特性的指标有线性度,敏感度,重复性等。 3、传感器的动态特性是指传感器的输出量对于随时间变化的输入量的响应特性称为动态特性,简称动特性。传感器的动态特性取决于传感器的本身及输入信号的形式。传感器按其传递,转换信息的形式可分为①接触式环节;②模拟环节; ③数字环节。评定其动态特性:正弦周期信号、阶跃信号。 4、传感器的主要性能要求是:1)高精度、低成本。2)高灵敏度。3)工作可靠。4)稳定性好,应长期工作稳定,抗腐蚀性好;5)抗干扰能力强;6)动态性能良好。7)结构简单、小巧,使用维护方便等; 四、传感检测技术的地位和作用 1、地位:传感检测技术是一种随着现代科学技术的发展而迅猛发展的技术,是机电一体化系统不可缺少的关键技术之一。 2、作用:能够进行信息获取、信息转换、信息传递及信息处理等功能。应用:计算机集成制造系统(CIMS)、柔性制造系统(FMS)、加工中心(MC)、计算机辅助制造系统(CAM)。 五、基本特性的评价 1、测量范围:是指传感器在允许误差限内,其被测量值的范围; 量程:则是指传感器在测量范围内上限值和下限值之差。2、过载能力:一般情况下,在不引起传感器的规定性能指标永久改变条件下,传感器允许超过其测量范围的能力。过载能力通常用允许超过测量上限或下限的被测量值与量程的百分比表示。 3、灵敏度:是指传感器输出量Y与引起此变化的输入量的变化X之比。 4、灵敏度表示传感器或传感检测系统对被测物理量变化的反应能力。灵敏度越高越好,因为灵敏度越高,传感器所能感知的变化量越小,即被测量稍有微小变化,传感器就有较大输出。K值越大,对外界反应越强。 5、反映非线性误差的程度是线性度。线性度是以一定的拟合直线作基准与校准曲线作比较,用其不一致的最大偏差△Lmax与理论量程输出值Y(=ymax—ymin)的百分比进行计算。 6、稳定性在相同条件,相当长时间内,其输入/输出特性不发生变化的能力,影响传感器稳定性的因素是时间和环境。 7、温度影响其零漂,零漂是指还没输入时,输出值随时间变化而变化。长期使用会产生蠕变现象。 8、重复性:是衡量在同一工作条件下,对同一被测量进行多次连续测量所得结果之间的不一致程度的指标;(分散范围

传感器复习总结(必看)

此份要重点看 1. 测量系统的静态特性指标主要有线性度、迟滞、重复性、分辨 力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性等。(2分) 2. 霍尔元件灵敏度的物理意义是表示在单位磁感应强度下单位控 制电流时的霍尔电势的大小。(2分) 3. 光电传感器的理论基础是光电效应。通常把光线照射到物体表面 后产生的光电效应分为三类。第一类是利用在光线作用下光电子逸出 物体表面的外光电效应,这类元件有光电管、光电倍增管;第二类是 利用在光线作用下使材料内部电阻率改变的内光电 效应,这类元件有光敏电阻;第三类是利用在光线作用下使物体内部 产生一定方向电动势的光生伏特效应,这类元件有光电池、光电仪表。 4.热电偶所产生的热电动势是两种导体的接触电动势和单一导体的 温差电动势组成的,其表达式为E ab (T ,T o )=T B A T T B A d N N T T e k )(ln )(00σσ-?+-。在热电偶温度补偿中补偿导线法(即冷端延长线法)是在连接导线和热电偶之间,接入延长线,它的作用是 将热电偶的参考端移至离热源较远并且环境温度较稳定的地方,以减 小冷端温度变化的影响。 5.压磁式传感器的工作原理是:某些铁磁物质在外界机械力作用下, 其内部产生机械压力,从而引起极化现象,这种现象称为正压电效应。 相反,某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产生机械变形,这种现象 称为负压电效应。 6. 变气隙式自感传感器,当街铁移动靠近铁心时,铁心上的线圈电

感量(增加) 8. 电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系,除(变极距型)外是线性的。(2分) 四、下面是热电阻测量电路,试说明电路工作原理 答:该热电阻测量温度电路由热敏电阻、测量电阻和显示仪表组成。图中G为指示仪表,R1、R2、R3为固定电阻,R a为零位调节电阻。热电阻都通过电阻分别为r2、r3、R g的三个导线和电桥连接,r2和r3分别接在相邻的两臂,当温度变化时,只要它们的R g分别接在指示仪表和电源的回路中,其电阻变化也不会影响电桥的平衡状态,电桥在零位调整时,应使R4=R a+R t0为电阻在参考温度(如0 C)时的电阻值。三线连接法的缺点之一是可调电阻的接触电阻和电桥臂的电阻相连,可能导致电桥的零点不稳。 一、选择与填空题:(30分)

传感器心得体会

传感器心得体会

传感器心得体会 【篇一:传感器实验总结】 《传感器及检测技术》教学实践工作总结 本学期,担任《传感器及检测技术》课程的理论和实践教学内容。本课程的实践教学主要是教学实验,在全体同学的大力配合下,比较圆满的完成了实践教学任务,达到了实验的预期目的。现将此课程的实践教学工作总结如下: 1、实验计划的制定 为更好的完成实践教学环节,使学生能够真正的在实践环节学到更多的东西,在学期初我就认真研究教材内容和教学大纲要求,针对教学内容和学生特点制定了详细的实验安排,并与实验室老师进行了认真的沟通,充分做好教学实践前的各项准备工作。 2、注重理论和实践的结合 每讲授一段内容,就组织同学们做一次实验,让学生把课堂上获得的理论知识及时的得到验证和应用,从而加深对所学内容的理解。同时鼓励同学们利用课余时间多到实验室做一些创造性的实验,提高他们的知识迁移能力和思维能力。 3、实验过程的安排 (1)每次实验前,提前下达实验任务,让学生做好实验前的各种准备工作。由班长做好分组工作,每组指定一名组长,实行组长负责制,负责本组的组织和协调工作,。 (2)进实验室时,讲清实验室纪律,不得随意摆弄实验用品,要严格遵守实验章程,在老师的指导下进行各种实验。

(3)实验过程中,认真抓好学生的纪律,不得无故迟到、早退,杜绝做与实验无关的事情。实验过程中教师要不断巡 视及时发现学生们遇到的各种问题,并给与指导或启发。尽量多鼓励、少批评,培养学生的自信心,提高学生学习的积极性。 (4)实验完毕,及时清查实验物品,并督促学生摆放好实验物品,做到物归原位。另外,每组展示实验成果,并派代表做出总结,谈谈实验中遇到的各种问题,并说明做出了怎样的处理,有哪些收获。小组成员之间先进行互评,然后由教师作出补充,并适当给与鼓励。同时督促同学课下认真完成实验报告。 4、反思改进 在每次实验完毕后,我都把实验中发现的问题进行归纳整理,进行反思,同时向有经验的教师请教,争取在下次实践课中加以改进。 总之,这一个学期的实践教学,总的来说基本上能够按照要求保质保量的完成教学任务,但从中我也发现了一些问题,在今后的教学工作中,我会努力的改进不足的地方,争取把以后的实践教学工作做得更好。 【篇二:实验心得体会】 实验心得体会 在做测试技术的实验前,我以为不会难做,就像以前做物理实验一样, 做完实验,然后两下子就将实验报告做完.直到做完测试实验时,我才知道其实并不容易做,但学到的知识与难度成正比,使我受益匪浅. 在做实验前,一定要将课本上的知识吃透,因为这是做实验的基础,否则,在老师讲解时就会听不懂,这将使你在做实验时的难度加大,浪费做实验的宝贵时间.比如做应变片的实验,你要清楚电桥的各种接法,如果你不清楚,在做实验时才去摸索,这将使你极大地浪费时间,使你事倍功半.做实验时,一定要亲力亲为,务必要将每个步骤,每个细节弄清楚,弄

传感器重点总结

一、名词解释 1.偏差式测量用仪表指针的位移(即偏差)决定被测量的量值,这种测量方法称为偏差式测量。 2.零位式测量用指零仪表的零位反应测量系统的平衡状态,在测量系统平衡时,用已知的标准量决定被测量的量值,这种测量方法称为零位式测量。 3.微差式测量将被测量与已知的标准量相比较,取得差值后,再用偏差法测得此差值。 4.静态测量被测量在测量过程中是固定不变的,对这种被测量进行的测量称为静态测量。静态测量不需要考虑时间因素对测量的影响。 5.动态测量被测量在测量过程中是随时间不断变化的,对这种被测量进行的测量称为动态测量。 6.测量误差是测得值减去被测量的真值。 7.随机误差在同一测量条件下,多次测量被测量时,其绝对值和符号以不可预定方式变化着的误差称为随机误差。 8.迟滞传感器在相同工作条件下,输入量由小到大(正行程)及输入量由大到小(反行程)变化期间其输入输出曲线不重合的现象。 9.电阻应变效应即导体在外界作用下产生机械变形(拉伸或压缩)时,其电阻值相应发生变化。 10.正压电效应机械能转换为电能的现象 11.逆压电效应当在电介质极化方向施加电场,这些电介质会产生几何变形,这种现象称为逆压电效应。 12.通常把沿电轴x方向的力作用下产生电荷的压电效应称为“纵向压电效应”。把沿机械轴y方向的力作用下产生电荷的压电效应称为“横向压电效应”。 13.在光线的作用下能够使物体产生一定方向的电动势的现象称为光生伏特效应。 14.光电池是一种直接将光能转换为电能的光电器件。 15.绝对湿度是指在一定温度和压力条件下,每单位体积的混合气体中所含水蒸气的质量。相对湿度是指气体的绝对湿度与同一温度下达到饱和状态的绝对湿度之比。 二、填空/选择 1.测量误差的表示方法有绝对误差、实际相对误差、引用误差、基本误差、附加误差。 2.传感器的静态特性性能指标有灵敏度、迟滞、线性度、重复性和漂移等。 3.传感器的时域动态性能指标有时间常数、延迟时间、上升时间、峰值时间、超调量、衰减比。 4.半导体应变片是用半导体材料制成的,其工作原理基于半导体材料的压阻效应。半导体材料的电阻率ρ随作用应力的变化而发生变化的现象称为压阻效应。 5.自感式电感传感器是利用线圈的变化来实现测量的,它由线圈、铁芯和衔铁三部分组成。 6. 变面积型电容式传感器(88页) 7.石英晶体纵向轴z称为光轴,经过六面体棱线并垂直于光轴的x称为电轴,与x和z同时垂直的轴y称为机械轴。 8.气敏传感器是用来检测气体类别、浓度和成分的传感器。 9.半导体气敏传感器是利用气体在半导体表面的氧化和还原反应导致敏感元件阻值变化而制成的。 10.图9-3、9-4直热式和旁热式气敏器件的符号(153页) 11.湿度是指大气中的水蒸气含量,通常采用绝对湿度和相对湿度两种表示方法。 12.频率在16~2×Hz之间,能为人耳所闻的机械波,称为声波;低于16Hz的机械波,称为次声波;高于2×Hz的机械波,称为超声波。 三、简答分析计算 1.迟滞的定义、原因、公式、曲线(30页) 2.习题9-7,ppt. 结构、Rp作用、测试过程、测量丝加热丝、旁热式优点等。(163页) 3.(171页)图10-5、10-6工作原理、公式计算

传感器原理与应用心得

传感器原理与应用心得 张宝龙电信工二班201400121099 传感器应用极其广泛,而且种类繁多,涉及的学科也很多,通过对传感器的学习让我基本了解了传感器的基本概念及传感器的静、动态特性电阻式、电感式传感器的结构、工作原理及应用。 传感器的特性主要是指输出入输入之间的关系。当输入量为常量或变化很慢时,其关系为静态特性。当输入量随时间变换较快时,其关系为动态特性。 传感器的静态特性是指对静态的输入信号,传感器的输出量与输入量之间所具有相互关系。因为这时输入量和输出量都和时间无关,所以它们之间的关系,即传感器的静态特性可用一个不含时间变量的代数方程,或以输入量作横坐标,把与其对应的输出量作纵坐标而画出的特性曲线来描述。表征传感器静态特性的主要参数有:线性度、灵敏度、迟滞、重复性、漂移等。 所谓动态特性,是指传感器在输入变化时,它的输出的特性。在实际工作中,传感器的动态特性常用它对某些标准输入信号的响应来表示。这是因为传感器对标准输入信号的响应容易用实验方法求得,并且它对标准输入信号的响应与它对任意输入信号的响应之间存在一定的关系,往往知道了前者就能推定后者。最常用的标准输入信号有阶跃信号和正弦信号两种,所以传感器的动态特性也常用阶跃响应和频率响应来表示。 传感器的作用主要是感受和响应规定的被测量,并按一定规律

将其转换成有用输出,特别是完成非电量到电量的转换。传感器的组成并无严格的规定。一般说来,可以把传感器看做由敏感元件和变换元件两部分组成,。 通过最近的学习,是我了解到在实际中使用传感器的选择一定要慎重。我们可以根据测量对象与测量环境确定传感器的类型。其次,当我们在选择传感器时要注意传感器的灵敏度,频率响应范围,线性范围,稳定性,精度等。 人们为了从外界获取信息,必须借助于感觉器官。而单靠人们自身的感觉器官,在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。为适应这种情况,就需要传感器。因此可以说,传感器是人类五官的延长,又称之为电五官。 新技术革命的到来,世界开始进入信息时代。在利用信息的过程中,首先要解决的就是要获取准确可靠的信息,而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。 通过对这门课的学习开阔了我的视野,让我了解了以前没有了解的东西。在老师的指导下让我明白了学习要有自觉性,要自己积极主动地去学习。

传感器 课后题及答案

传感器课后题及答案 第1章传感器特性 1.什么是传感器?(传感器定义) 2.传感器由哪几个部分组成?分别起到什么作用?3. 传感器特性在检测系统中起到什么作用?4.解释下列名词术语: 1)敏感元件;2)传感器; 3)信号调理器;4)变送器。5.传感器的性能参数反映了传感器的什么关系?静态参数有哪些?各种参数代表什么意义?动态参数有那些?应如何选择? 6.某传感器精度为2%FS ,满度值50mv ,求出现的最大误差。当传感器使用在满刻度值1/2和1/8 时计算可能产生的百分误差,并说出结论。 7.一只传感器作二阶振荡系统处理,固有频率f0=800Hz,阻尼比ε=0.14,用它测量频率为400的正弦外力,幅植比ε=0.7时, , 又为多少? ,相角 各为多少? 8.某二阶传感器固有频率f0=10KHz,阻尼比ε=0.1若幅度误差小于3%,试求:决定此传感器的工作频率。 9. 某位移传感器,在输入量变化5 mm时,输出电压变化为300 mV,求其灵敏度。 10. 某测量系统由传感器、放大器和记录仪组成,各环节的灵敏度为:S1=0.2mV/℃、S2=2.0V/mV、S3=5.0mm/V,求系统的总的灵敏度。11.测得某检测装置的一组

输入输出数据如下:a)试用最小二乘法拟合直线,求其线性度和灵敏度;b)用C语言编制程序在微机上实现。 12.某温度传感器为时间常数T=3s 的一阶系统,当传感器受突变温度作用后,试求传感器指示出温差的1/3和1/2所需的时间。 13.某传感器为一阶系统,当受阶跃函数作用时,在t=0时,输出为10mV;t→∞时,输出为100mV;在t=5s时,输出为50mV,试求该传感器的时间常数。14.某一阶压力传感器的时间常数为0.5s,若阶跃压力从25MPa,试求二倍时间常数的压力和2s 后的压力。 15.某压力传感器属于二阶系统,其固有频率为1000Hz,阻尼比为临界值的50%,当500Hz的简谐压力输入后,试求其幅值误差和相位滞后。16.已知某压力传感器的测定范围为0~10000Pa,输入特性表示为:y=10(x-0.00007x2+2000)请问这种传感器能使用吗? 17.某CO2气体传感器在20。C,浓度范围为0~100ppm时的输入特性表示为Rx=x+250(kΩ),用差动法回答以下问题(其中R1=10MΩ,E=2V): ⑴利用最简单的电阻-电压变换电路,绘出X,V0的关系图。 ⑵利用电桥进行电阻-电压变换电路,绘出20 。C时X,V0的关系图。另外,当30。C时,Rx=x+500(kΩ),在同一张图上再加上X,V0的关系图,然后进行比较。 ⑶采用两个差动法的传感器电路绘出20。C,30。C时X,V0的关系,然后与(2)中的图形进行比较。 18.设阻抗Rs为1 kΩ俄信号源与100V的动力线有50m的并行走线距离,静电感应所产生的噪声电压为多少?分布电容设为10pF/m。 第3章电感式传感器 1.叙述变磁阻式传感器的工作原理。

传感器与检测技术第二知识点总结

、电阻式传感器 1) 电阻式传感器的 原理:将被测量转化为传感器 电阻值的变化,并加上测量电路。 2) 主要的种类:电位器式、 应变式、热电阻、热敏电阻 应变电阻式传感器 1) 应变:在外部作用力下发生形变的现象。 2) 应变电阻式传感器:利用电阻应变片将应变转化为电阻值的变化 a. 组成:弹性元件+电阻应变片 b. 主要测量对象:力、力矩、压力、加速度、重量。 c. 原理:作用力使弹性元件形变发生应变或位移应变敏感元件电阻值变化通过测量电路变成电压等 点的输出。 PL 3) 电阻值:R (电阻率、长度、截面积)。 A 4) 应力与应变的关系: 打二E ;(被测试件的应力=被测试件的材料弹性模量 *轴向应变) 应注意的问题: a. R3=R4; b. R1与 R2应有相同的温度系数、线膨胀系数、应变灵敏度、初值; c. 补偿片的材料一样,个参数相同; d. 工作环境一样; 、电感式传感器 1) 电感式传感器的 原理:将输入物理量的变化转化为线圈 自感系数L 或互感系数 M 的变化 2) 种类:变磁阻式、变压器式、电涡流式。 3) 主要测量 物理量:位移、振动、压力、流量、比重。 变磁阻电感式传感器 1) 原理:衔铁移动导致气隙变化导致 电感量变化,从而得知位移量的大小方向。 点 八、、 5) 应力与力和受力面积的关系: 二(应力) F (力)

2)自感系数公式: 2 N 4 (( 磁导率)Ao (截面积) L 二2;(气隙厚度) 3) 种类:变气隙厚度、变气隙面积 4) 变磁阻电感式传感器的灵敏度取决于工作使得 当前厚度。 5) 测量电路:交流电桥、变压器式交变电桥、谐振式测量电桥。 P56 6) 应用:变气隙厚度电感式压力传感器(位移导致气隙变化导致自感系数变化导致电流变化) 差动变压器电感式传感器 1) 原理:把非电量的变化转化为互感量的变化。 2) 种类:变隙式、变面积式、螺线管式。 3) 测量电路:差动整流电路、相敏捡波电路。 电涡流电感式传感器 1) 电涡流效应:块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中做切割磁感线的运动,磁通变化,产生电动 势,电动势将在导体表面形成闭合的电流回路。 Z W 「,r ,f ,x ) 等效阻抗 (电阻率、磁导率、尺寸 、励磁电流的频率、距 离) 2) 趋肤效应:电涡流只集中在导体表面的现象。 3) 原理:产生的感应电流产生新的交变磁场来反抗原磁场,式传感器的等效阻抗变化 4) 测量电路:调频式测量电路、调幅式测量电路。 5) 测量对象:位移、厚度、表面温度、速度、应力、材料损伤、振幅、转速。 三、电容式传感器 1) 原理:将非电量的变化转化为电容量的变化。 2) 特点:结构简单、体积小、分辨率高、动态响应好、温度稳定性好、电容量小、负载能力差、易受外 界环境的影响。 3) 测量对象:位移、振动、角度、加速度、压力,差压,液面、成分含量。 结构分类:平板和圆筒电容式传感器 1) 公式: >0 zr A d 2) 平板式电容器可分为三类:变极板覆盖面积的 的变极距型。 变面积型,变介质介电常数的 变介质型、变极板间距离 3) 测量电路:调频电路、运算放大器、变压器是交流电桥、二极管双 T 型交流电路、脉冲宽度调制电路 4) 典型应用 四、压电式传感器(有源) 1) 正压电效应:对某些电介质沿一定方向加外力使之形变,其内部产生极化而在表面产生 电荷聚集的现

温度传感器心得体会

温度传感器心得体会 篇一:毕业设计温度传感器 篇二:温度控制电路 电子技术课程设计报告 学院:专业班级:学生姓名:指导教师:林喜荣完成时间:成绩: 1 温度控制电路设计报告 一. 设计要求 设计一温度控制电路,用电阻模拟温度传感器,用不同颜色的LED灯的亮灭对应不同温度。, (1).用电阻模拟温度传感器,。通过调节电位器来调节电压,与串联分压电路 的电压进行比较。 (2).要有一个放大电路,调节电压与串联分压的结果通过放大电路来输出。上 级的输出通过开环电压比较器,来决定开环电压比较器输出高低电平。(3).调节电位器,观察红绿发光二极管交替点亮,通过搭建的电路图分析工作 原理,验证实验是否正确,测试各电路功能。不同颜色的发光二极管灯的亮灭对应不同温度。

(4). 在实验前,通过电脑软件进行仿真,确认实验通过测试,才可以进行实际实验; 二. 设计的作用、目的 作用: 简易温度控制器是采用热敏电阻作为温度传感器,由于温度的变化而引起电压的变化,再利用比较运算放大器与设置的温度值对应的电压进行比较,输出高或低电平从而对控制对象即加热器进行控制。其电路可分为三大部分:测温电路,比较/显示电路,控制电路。 目的:本次课程设计是对于我们所学的传感器原理知识所进行的一次实际运用,通过自主的课程设计和实际操作,可增加我们自身的动手能力。特别是对温度传感这方面的知识有了实质性的了解,对进一步学习传感器课程起到很大的作用。 目的: 1,巩固加深对数字电子技术基础知识的理解,提高综合运用所学知识的能力。 2,通过查找资料、定方案、设计电路、仿真和调试、等环节的训练,培养我们独立分析问题、解决问题的能力。 3.熟悉几种常用集成数字芯片的功能和应用,并掌握其工作原理。 4.培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。

传感器计算题目总结答案

传感器计算题目总结 第二章 1 一光电管与5k Q 电阻串联,若光电管的灵敏度为 30卩A/lm ,试计算当输出电压为 2V 时的入射光通量。 解:外光电效应所产生的电压为 U 。= IR L = K R L R L 负载电阻,I 光电流,「入射光通量。K 光电管的灵敏度,单位 A/lm 。 U 2 入射光通量为唇=出 2 13.13lm KR L 30x10“ X5000 2光敏二极管的光照特性曲线和应用电路如图所示,图中 I 为反相器,R 为20kQ ,求光照度为多少 lx 1 时U 0为高电平。【U i ::: — V DD 】 2 1 解:当反相器的输入U i 满足翻转条件U i V DD 时,反相器翻转,U 。为高电平。现图中标明U DD =5V , 2 所以U i 必须小于2.5V , U o 才能翻转为高电平。 由于光敏二极管的伏安特性十分平坦, 所以可以近似地用 欧姆定律来计算I ■与 U o 的关系。 从图中可以看出光敏二极管的光照特性是线性的,所以根据比例运算得到 所以E 0 ^3000 0.125 =1250lx 即光照度E 必须大于E 。=1250lx 时U o 才为高电平。 0.3 第四章 1 一热敏电阻在 0C 和100C 时,电阻值分别为 200k Q 和10k Q 。试计算该热敏电阻在 20C 时的电阻值。 2将一支灵敏度为0.08mv/0 C 的热电偶与电压表相连, 电压表接线端处温度为 500 C ,电压表读数为60 mv , 求热电偶热端温度? 3用一 K 型热电偶测量温度,已知冷端温度为 40C ,用高精度毫伏表测得此时的热电动势为 29.186mV , 求被测的热端温度大小? 解 : 29.186+1.612=30.798mV 热端温度为 740C 第五章 1图为一直流应变电桥, E = 4V , R 仁R2=R3=R4=350Q , 求: ① R1为应变片其余为外接电阻, R1增量为△ R1=3.5Q 时输出U °=。 ② R1、R2是应变片,感受应变极性大小相同,其余为电阻,电压输出 U 0=。 ③ R1、R2感受应变极性相反,输出U 0=。 ④ R1、R2、R3、R4都是应变片,对臂同性,邻臂异性,电压输出 U °=。 2如图所示为等强度梁测力系统, R 1为电阻应变片,应变片灵敏度系数 k = 2.05,未受应变时RI = 120 K = 0.125mA 时的光照度E 0

传感器知识点总结

小知识点总结: 1.传感器是能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可 用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组 成。其中,敏感元件是指传感器中直接感受被测量的部分,转换元件是指传感器能将敏感元件输出转换为适于传输 和测量的电信号部分。 2.传感器的静态特性:线性度、迟滞、重复性、分辨率、稳 定性、温度稳定性和多种抗干扰能力 3.电阻式传感器的种类繁多,应用广泛,其基本原理是将被 测物理量的变化转换成电阻值的变化,再经相应的测量电 路而最后显示被测量值的变化。 4.电位器通常都是由骨架、电阻元件及活动电刷组成。常用 的线绕式电位器的电阻元件由金属电阻丝绕成。 5.电阻丝要求电阻系数高,电阻温度系数小,强度高和延 展性好,对铜的热电动势要小,耐磨耐腐蚀,焊接性好。 6.电阻应变片的工作原理是基于电阻应变效应,即在导体产 生机械变形时,它的电阻值相应发生变化。 7.金属电阻应变片分金属丝式和箔式。箔式应变片横向效应 小。 8.电阻应变片除直接用来测量机械仪器等应变外,还可以与 某种形式的弹性敏感元件相配合,组成其他物理量的测试 传感器。 9.电感式传感器是利用线圈自感或互感的变化来实现测量 的一种装置。可以用来测量位移、振动、压力、流量、重 量、力矩、应变等多种物理量。 10.电感式传感器的核心部分是可变自感或可变互感。 11.变压器式传感器是将非电量转换为线圈间互感M的一种磁 电机构,很像变压器的工作原理,因此常称变压器式传感 器。这种传感器多采用差分形式。 12.金属导体置于变化着的磁场中,导体内就会产生感应电 流,称之为电涡流或涡流。这种现象称为涡流效应。涡流 式传感器就是在这种涡流效应的基础上建立起来的。13.电容式传感器是利用电容器原理,将非电量转换成电容 量,进而实现非电量到电量的转化的一种传感器。 14.电容式传感器可以有三种基本类型,即变极距型(非线 性)、变面积型(线性)和变介电常数型(线性)。 15.霍尔式传感器是利用霍尔元件基于霍尔效应原理而将被 测量、如电流、磁场、位移、压力等转换成电动势输出的 一种传感器。 16.热电式传感器是将温度变化转换为电量变化的装置,它利 用敏感元件的电磁参数随温度变化而变化的特性来达到 测量目的。 17.热电阻测温的基础:电阻率随温度升高而增大,具有正的 温度系数 18.目前应用最广泛的热电阻材料是铂和铜。 19.热电阻温度计最常用的测量电路是电桥电路(三线连接法 和四线连接法)。 20.工业用标准铂电阻100Ω和50Ω两种。分度号分别为 Pt100和Pt50. 21.热电偶产生的热电动势是由两种导体的接触电动势(珀尔 贴电动势)和单一导体的温差电动势(汤姆逊电动势)组 成的。 22.热敏电阻是用一种半导体材料制成的敏感元件,其特点是 电阻随温度变化而显著变化,能直接将温度的变化转换为 能量的变化。 23.测量方法按测量手段分有:直接测量、间接测量和联立测 量;按测量方式分有:偏差式测量、零位式测量和微差式 测量。 24.偏差式测量的标准量具不装在仪表内,而零位式测量和微 差式测量的标准量具装在仪表内。 25.测量误差的表示方法有以下3种:绝对误差、相对误差、 引用误差; 26.误差按其规律性分为三种,即系统误差、偶然误差和疏失 误差。 27.形成干扰的三要素:干扰源、耦合通道和对干扰敏感的接 收电路 28.为了抑制干扰,常用的电路隔离方法:光电隔离法、变压 器隔离法 简答: 1、什么是霍尔效应? 答:一块长为l、宽为b、厚为d的半导体薄片置于磁感应强度为B的磁场中,磁场方向垂直于薄片,当有电流I流过时,在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势U h。这种现象称为霍尔效应。 2、简述热电偶的工作原理。 答:热电偶的测温原理基于物理的“热电效应”。所谓热电效应,就是当不同材料的导体组成一个闭合回路时,若两个结点的温度不同,那么在回路中将会产生电动势的现象。两点间的温差越大,产生的电动势就越大。引入适当的测量电路测量电动势的大小,就可测得温度的大小。 3、什么是引用误差? 答:人们将测量的绝对误差与测量仪表的上量限(满度)值的百分比定义为引用误差。 4、如何消除和减小边缘效应? 答:1、适当减小极间距,使电极直径或边长与间距比很大,可减小边缘效应的影响,但易产生击穿并有可能限制测量范围。2、电极应做得极薄使之与极间距相比很小,这样也可减小边缘电场的影响。3、在结构上增设等位环也可以用来消除边缘效应。论述:电容式传感器的设计要点 答:电容式传感器的高灵敏度、高精度等独特的优点是与其正确设计、选材以及精细的加工工艺分不开的。在设计传感器的过程中,在所要求的量程、温度和压力等范围内,应尽量使它具有低成本、高精度、高分辨率、稳定可靠和高的频率响应等。对于电容式传感器,设计时可以从下面几个方面予以考虑:1、保证绝缘材料的绝缘性能。必须从选材、结构、加工工艺等方面来减小温度等误差和保证绝缘材料具有高的绝缘性能。2、消

传感器课后答案解析

第1章概述 1.什么是传感器? 传感器定义为能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件和装置,通常由敏感元件和转换元件组成。 1.2传感器的共性是什么? 传感器的共性就是利用物理规律或物质的物理、化学、生物特性,将非电量(如位移、速度、加速度、力等)输入转换成电量(电压、电流、电容、电阻等)输出。 1.3传感器由哪几部分组成的? 由敏感元件和转换元件组成基本组成部分,另外还有信号调理电路和辅助电源电路。 1.4传感器如何进行分类? (1)按传感器的输入量分类,分为位移传感器、速度传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。(2)按传感器的输出量进行分类,分为模拟式和数字式传感器两类。(3)按传感器工作原理分类,可以分为电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器、磁敏式传感器、热电式传感器、光电式传感器等。(4)按传感器的基本效应分类,可分为物理传感器、化学传感器、生物传感器。(5)按传感器的能量关系进行分类,分为能量变换型和能量控制型传感器。(6)按传感器所蕴含的技术特征进行分类,可分为普通型和新型传感器。 1.5传感器技术的发展趋势有哪些? (1)开展基础理论研究(2)传感器的集成化(3)传感器的智能化(4)传感器的网络化(5)传感器的微型化 1.6改善传感器性能的技术途径有哪些? (1)差动技术(2)平均技术(3)补偿与修正技术(4)屏蔽、隔离与干扰抑制 (5)稳定性处理 第2章传感器的基本特性 2.1什么是传感器的静态特性?描述传感器静态特性的主要指标有哪些? 答:传感器的静态特性是指在被测量的各个值处于稳定状态时,输出量和输入量之间的关系。主要的性能指标主要有线性度、灵敏度、迟滞、重复性、精度、分辨率、零点漂移、温度漂移。 2.2传感器输入-输出特性的线性化有什么意义?如何实现其线性化? 答:传感器的线性化有助于简化传感器的理论分析、数据处理、制作标定和测试。常用的线性化方法是:切线或割线拟合,过零旋转拟合,端点平移来近似,多数情况下用最小二乘法来求出拟合直线。 2.3利用压力传感器所得测试数据如下表所示,计算其非线性误差、迟滞和重复性误差。设压力为0MPa 时输出为0mV,压力为0.12MPa时输出最大且为16.50mV. 非线性误差略 正反行程最大偏差?Hmax=0.1mV,所以γH=±?Hmax0.1100%=±%=±0.6%YFS16.50 重复性最大偏差为?Rmax=0.08,所以γR=±?Rmax0.08=±%=±0.48%YFS16.5 2.4什么是传感器的动态特性?如何分析传感器的动态特性? 传感器的动态特性是指传感器对动态激励(输入)的响应(输出)特性,即输出对随时间变化的输入量的响应特性。 传感器的动态特性可以从时域和频域两个方面分别采用瞬态响应法和频率响应法来分析。瞬态响应常采用阶跃信号作为输入,频率响应常采用正弦函数作为输入。

最新无线传感器网络知识点归纳

一、无线传感器网络的概述 1、无线传感器网络定义,无线传感器网络三要素,无线传感器网络的任务,无线传感器网 络的体系结构示意图,组成部分(P1-2) 定义:无线传感器网络(wireless sensor network, WSN)是由部署在监测区域内大量的成本很低、微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一种多跳自组织的网络系统,其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖范围内感知对象的信息,并发送给观察者或者用户 另一种定义:无线传感器网络(WSN)是大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络,目的是协作地采集、处理和传输网络覆盖地域内感知对象的监测信息,并报告给用户 三要素:传感器,感知对象和观察者 任务:利用传感器节点来监测节点周围的环境,收集相关的数据,然后通过无线收发装置采用多跳路由的方式将数据发送给汇聚节点,再通过汇聚节点将数据传送到用户端,从而达到对目标区域的监测 体系结构示意图: 组成部分:传感器节点、汇聚节点、网关节点和基站 2、无线传感器网络的特点(P2-4) (1)大规模性且具有自适应性 (2)无中心和自组织 (3)网络动态性强 (4)以数据为中心的网络 (5)应用相关性 3、无线传感器网络节点的硬件组成结构(P4-6) 无线传感器节点的硬件部分一般由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和能量供应模块4部分组成。

4、常见的无线传感器节点产品,几种Crossbow公司的Mica系列节点(Mica2、Telosb) 的硬件组成(P6) 5、无线传感器网络的协议栈体系结构(P7) 1.各层协议的功能 应用层:主要任务是获取数据并进行初步处理,包括一系列基于监测任务的应用层软件 传输层:负责数据流的传输控制 网络层:主要负责路由生成与路由选择 数据链路层:负责数据成帧,帧检测,媒体访问和差错控制 物理层:实现信道的选择、无线信号的监测、信号的发送与接收等功能 2.管理平台的功能 (1)能量管理平台管理传感器节点如何使用能源。 (2)移动管理平台检测并注册传感器节点的移动,维护到汇聚节点的路由,使得传感器节点能够动态跟踪邻居的位置。 (3)任务管理平台在一个给定的区域内平衡和调度监测任务。 6、无线传感器网络的应用领域(P8-9) (1)军事应用 (2)智能农业和环境监测 (3)医疗健康 (4)紧急和临时场合 (5)家庭应用 (6)空间探索

《传感器与数据采集》课程实训总结

对于《传感器与数据采集》课程实训总结首先谈一谈实训的感受吧! 在6月5日上午的实验准备过程中,李雪老师给我们讲解了关于《传感器与数据采集》这么课程实训所要学习的内容和所要接触的各项设备。虽然我不是小组的组长,但是我也对实验所需要用到的资料做了备份,对相关软件也进行安装,我想通过自己的电脑进行整体的实验,但是很不幸,以为电脑的权限设置导致了不能正常安装。对这一点还是很失望的。 而后李雪老师因为生病了,真的很是不幸。但是在6月5日下午对于UP-CORTEX-M4进行了了解和安装。但是由于软件是全英文的,出现的错误不能处理,而且没有老师。询问了同学他们也找不到问题。这个结果导致了不能进行试验。从这个方面可以看出老师对我们的作用是非常重要的。 在整体试验过程中,对UP-CORTEX-M4开发板和UP-CUP ZigBee2530及UP-CORTEX-M0试验三个大类的实训,过程中有辛酸也有欢笑。再IAR配置中出现的一些问题导致了不能进行试验,而且看着其他组进行的特别顺利。内心非常焦急。越是着急就越需要冷静,英语单词不懂不明白就要及时借鉴网络词典进行翻译,不能一直在哪儿等待老师和同学的帮助。要有独立的思维,失误不可怕,可怕的是失败了就不再继续。 在项目一中,是针对IAR集成环境的搭建任务。在这个文件搭建中最开始是在“UP-CORTEX-M4开发板光盘”这个文件夹中的

\tools\IAR6.30中打开的。但是最终显示文件受损,所以不得不在另寻路径。后来在“UP-CORTEX-M4开发板光盘”这个文件夹中找到了IAR6.30这个软件。再次安装就可以完成了。 在项目一的所有安装过程中未出现其他问题。也成功对项目一进行了安装并且成功完成第一个 IAR 软件中的LED项目的新建。 UP-CORTEX-M4开发中和UP-CUP ZigBee2530 在这次实训中,除了让我对《传感器与数据采集》有了一定了解,并且能在试验中进行基本操作外,我觉得自己在其他方面的收获也是挺大的。 首先,我觉得在一个团队中很大一个不同就是进入小组后必须要有很强的责任心.在组长分配的工作上,我们必须要有强烈的责任感,要对自己的工作内容负责,要对自己做的实验负责.如果没有完成当天应该完成的工作,那下来必须得加班总结待第二天实验之前进行完成。 其次,我觉得实验过程中每一个人要学会将自己优点发挥出来,正所谓做一行就要懂一行的行规。每一个人所在的平台不一样,会的东西不一样,有的人动手能力强,有的人PPT做的好,有的人文档功底好,要学会合理利用资源,这个团队才能更快完成任务。 最后,我觉得到了实际工作中以后,学历并不显得最重要,主要看的是个人的业务能力和交际能力.任何工作,做得时间久了是谁都会做的,在实际工作中动手能力更重要. 因此,我体会到,如果将我们在大学里所学的知识与更多的实践

传感器题目答案汇总

A卷 1、热电偶的构成、工作原理?热电势产生原理? 答:热电偶由金属偶丝,绝缘管,保护管 热电偶的工作原理:两种不同的导体两端互相紧密地连接在一起,组成一个闭合回路,当两接点温度不等事,回路中机会产生电动势,从而形成热电流,这一现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。 2、石英晶体受力后电荷产生的原理? 答:石英晶体加力,产生电荷的工作原理:晶体在沿X轴或Y轴方向受到压力或者拉力时,会产生压电效应,既会在垂直于X轴或Y轴的晶体表面上产生电荷的现象。这就是其工作原理。 3、发光管、激光管工作原理及其差别? 答:发光管反接电子从高能轨道跌落至低能轨道时会释出能量。这种能量就以光子的形式得到释放。电子同空穴之间的相互作用光发 激光管当自发辐射所产生的光子通过半导体时,一旦经过已发射的电子—空穴对附近,就能激励二者复合,产生新光子,这种光子诱使已激发的载流子复合而发出新光子现象称为受激辐射。如果注入电流足够大,则会形成和热平衡状态相反的载流子分布,即粒子数反转。当有源层内的载流子在大量反转情况下,少量自发辐射产生的光子由于谐振腔两端面往复反射而产生感应辐射,造成选频谐振正反馈,或者说对某一频率具有增益。当增益大于吸收损耗时,就可从PN结发出具有良好谱线的相干光——激光,这就是激光二极管的简单原理。 4、光纤传感器的工作原理?输入输出回路? 答:光纤传感器的工作原理及其输入输出回路:①功能性传感器工作原理:利用光纤本身的传输特性受被测物理量的作用而发生变化,是光纤中波导光的属性被调制这一特点而构成的一类传感器;②非功能性传感器的工作原理:由光检测元件与光纤传输回路及测量电路所组成的测量系统,其中光纤仅作为光的传播媒质。输入及其输出回路:略。 5、普通三极管和特殊三极管的区别?比如磁敏三极管和光电三极管? 答:①磁敏三极管可以实现无接触检测,不存在磨损,抗污染,不产生火花②光电三极管也是一种晶体管,它有三个电极。当光照强弱变化时,电极之间的电阻会随之变化。 6、温敏元件的温度系数特性?P45 答: 7、电阻应变片测量原理、测量应用、精度关系? 答:电阻应变片测量原理,测量与应用,精度关系:电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象,俗称为电阻应变效应。 8、什么是理想传感器? 答:当一个传感器的输入和输出完全成线性关系的时候,这个传感器就是一个理想传感器。同时,理想传感器还应该遵守以下原则:①只受被测因素的影响;②不受其他因素的影响;③传感器本身不会影响被测因素。 9、晶体材料受热会产生什么现象? 答:晶体受热后会产生电荷,既有热电效应。 10、自动检测的系统最重要的环节是什么? 答:传感器、数据采集系统、微处理器、输入输出接口。传感器是最重要的环节。 11、传感器是自动检测系统最重要的环节吗? 答:是的。 12、发光二极管和特种二极管光谱是否相同? 答:否。发光二极管的光谱宽度很窄。 13、磁敏元件的特性是什么?有几种特性? 答:磁敏元件包括霍尔元件、磁阻元件、磁敏晶体管、磁敏集成电路。 霍尔元件特性有UH-I特性、UH-B特性。 磁阻元件特性有灵敏度特性、温度特性。 磁敏晶体管特性有电流-电压特性、磁电特性、温度特性、磁灵敏度。 磁敏集成电路: 14、什么是元件的零点漂移? 答:所谓零点漂移,是指放大器当输入信号为零时,在输出端出现的直流电位缓 慢变化的现象 15、传感器的静、动态指标是什么?传感器的标准是什么? 答:静态指标:线性度、迟滞、重复性、精度、灵敏度、阈值、分辨力和漂移等;动态指标:时域和频域;标准: 16、传感器输出的变换通常是什么信号? 答:直流电压、直流电流、交流电压、交流电流、电阻值、电容值等。 17、传感器非线性化怎样进行处理?

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