第一篇：传感器原理期末考试总结
1.应变式传感器的原理电阻应变片基于电阻应变效应，即导体在外界作用下产生机械变形（拉伸或压缩）时其值发生相应变化。
2.应变式传感器应用：A．应变式传力感器：a.柱（筒）力传感器。b.环式力传感器。c.悬臂梁式传感器。B.应变式压力传感器。C.应变式容器内液体重量传感器。D.应变式加速度传感器。
3.自感式电感传感器工作原理：自感式电感传感器是利用线圈自感量的变化来实现测量的。当被测量发生变化时，使衔铁发生位移，引起磁路中磁阻变化，从而导致电感线圈的电感量变化，就能确定衔铁位移量的大小和方向，这种传感器又称为变磁阻式传感器。差动变隙式传感器由两个完全相同的电感线圈合用一个衔铁和相应的磁路组成。
4.自感式电感传感器的应用：当压力进入膜盒时，膜盒的顶端在压力P的作用下产生于压力P大小成正比的位移，于是衔铁也发生移动，从而使气隙发生变化，流过线圈的电流也发生相应的变化，电流表A的指示值就反映了压力的大小。变隙式差动传感器：当被测压力进入C形弹簧管时，C型弹簧管产生变形，其自由端发生位移，带动与自由端连接成一体的衔铁运动，使线圈1和线圈2中的电感发生大小相等、符号相反的变化。即一个电感量增大，一个电感量减小。电感的这种变化通过电桥电路转换成电压输出，所以只要用检测仪表测量出输出电压，即可得知被测压力大小。
5.电容式传感器的原理：电容C=εA/d，当被测量变化引起示中介电常数ε，正对面积A，极板间距d的变化时电容C也相应变化，如果保持其中两个参数不变，而改变一个参数，就可以把该参数的变化转变成电容量的变化，通过测量电路就可以转换为电量输出。
6.电容式传感器可分为变极距型，便面积型和变介质型。
7.电容式传感器的应用：电容式压力传感器，电容式加速度传感器。差动式电容测厚传感器。
8.压电式传感器的工作原理：就是利用压电材料的压电效应，即有压力作用在压电材料上时，传感器有电荷（或电压）输出。
9.压电式传感器的应用：压电式测力传感器，压电式加速度传感器，压电式金属加工切削力测量
10.磁电感应式传感器工作原理：是利用电磁感应原理将被测量（如振动、位移、转速等）转换成电信号的一种传感器。它不需要辅助电源，就能把被测对象的机械量转换成易于测量的电信号，是一种有源传感器，又称磁电式传感器。
11.磁电感应式传感器的应用：动圈式震动速度传感器，磁电式扭距传感器
12.霍尔式传感器工作原理：霍尔传感器是基于霍尔效应的传感器。
13.霍尔式传感器的应用：霍尔式微位移传感器，霍尔式转速传感器，霍尔计数装置。
14.光电式传感器的应用：火焰探测报警器，光电式纬线探测器，燃气具中的脉冲点火控制器
15.光纤传感器原理实际上是研究光在调制区内，外界信号（温度，压力，应变，位移，震动，电场等）与光的相互作用，即研究光被外界参数的调制原理，外界信号可能引起的光强，波长，频率，相位偏振态等光学性质的变化，从而形成不同的调制。
16.光纤传感器的应用：光纤加速度传感器，光纤温度传感器。
17.半导体气敏传感器的原理：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发生变化而制成的。
18.半导体气敏传感器的应用：气体泄漏报警，自动控制，自动测试。
传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可输出的信号的器件或装置。通常，传感器由敏感元件和转换元件组成。
传感器的性能指标：A基本参数指标（量程指标，灵敏度指标，精度方面指标，动态性能指标）B环境参数指标（温度指标，抗冲震指标，其他环境参数指标）C可靠性指标（考虑工作寿命，平均无故障时间，保险期，疲劳性能，绝缘电阻）D其他指标（使用指标，结构指标，安装连接指标）
传感器静态特性是指被测量的值处于稳定状态时的输出和输入的关系。
传感器的静态特性可以用一组性能指标来描述，如灵敏度，迟滞，线性度，重复性，和漂移等。
灵敏度是静态特性的一项重要指标。灵敏度S等于输出量的增量和输入量的增量的比值。线性度是指传感器的输出和输入之间数量关系的线性程度，线性度也叫非线性误差，等于最大非线性绝对误差比上传感器满量程输出值再乘以百分之百。
动态特性是指输入量随时间变化时传感器的响应时间
应变效应即导体在外界作用下产生机械变形时，其电阻值相应发生变化。
压阻效应即半导体材料的电阻率ρ随作用应力变化而发生相应变化的现象。
应变片种类A按材料分：1金属式（丝式，箔式，薄膜型）2半导体式（薄膜型，体型，扩散型，外延型,PN结型）B按结构分：单片，双片，特殊形状。C按使用环境分：高温，低温，高压，磁场，水下。
应变片结构组成：敏感栅，基片，覆盖层，引线。
温度误差即由于测量现场环境温度的改变而给测量带来的附加误差。
半导体应变片的灵敏系数比金属丝高，但是半导体材料的温度系数大，应变时非线性比较严重，适用范围受限制。工作原理基于半导体材料的压阻效应。
电阻应变片的温度补偿方法通常分为线路补偿和应变片自补偿。
电感式传感器有自感式，互感式和电涡流式
自感式电感传感器由线圈，铁芯，和衔铁组成，又称为变磁阻式 传感器。
差动变隙式传感器由两个完全相同的电感线圈合用一个衔铁和相应的磁路组成。
零点残余电压即传感器在零位移时的输出电压。
电涡流效应即块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中做切割磁力线运动时，到体内产生呈漩涡状的感应电流的现象，此电流叫做电涡流。
电容式传感器可分为变极距型，便面积型和变介质型。
电容式传感器的应用：电容式压力传感器，电容式加速度传感器。差动式电容测厚传感器。霍尔式传感器的应用：霍尔式微位移传感器，霍尔式转速传感器，霍尔计数装置。
压电效应即某些电介质，当沿着一定方向对其施力而使它变形时的内部就产生极化现象，同时在它的两个表面上便产生符号相反的的电荷，当外力去掉后，又重新恢复到不带电状态。压电材料分压电晶体和压电陶瓷
压电材料的主要特性参数有：a压电常数b弹性常数c介电常数d机械耦合系数e电阻f居里点温度
正压电效应即将机械能转变为电能的现象。逆压电效应即在介质周围施加电场，这些电解质也会发生几何变形的现象。
压电系数越大灵敏度越高，压电陶瓷的压电系数比石英晶体大得多。极化处理后压电陶瓷材料的剩余极化强度和特性温度有关，它的参数也随时间变化，从而使其压电特性降低。压电式传感器的基本原理就是利用压电材料的压电效应这个特性，即当有力作用在压电材料上时，传感器就有电荷或电压输出
单片压电元件产生电荷量小，实际中多采用两片同型号压电元件粘结在一起。A并联 法输出电流大，本身电容大，时间常数大，适宜用在测量慢变信号并且以电荷作为输出量的场合。B串联接法输出电压大，本身电容小，适宜用于以电压作为输出信号，并且测量电路输入阻抗很高的场合。
压电式传感器中的压电元件按其受力和变形方式不同，大致有厚度变形，长度变形，体积变形和厚度剪切变形等
压电式传感器线性度不好，测量前需加预载
磁电式传感器结构有两种:恒磁通式和变磁通式。
霍尔传感器结构：霍尔片，四根引线和壳体。
霍尔效应即置于磁场中的静止载流导体，当它的电流方向与磁场方向不一致时，载流导体上垂直与电流和磁场的方向上将产生电动势。该电动势称为霍尔电动势。
霍尔电动势正比于激励电流及磁感应强度，其灵敏度与霍尔系数成正比而与霍尔片厚度成反比，为了提高灵敏度霍尔元件常做成薄片形状
外光电效应即在光线作用下，物体内的电子逸出物体表面向外发射的现象。
内光电效应即在光线作用下，物体的导电性能发生变化或产生光生电动势的效应。分为光电导效应和光生福特效应。
光敏电阻的主要参数有：暗电阻与暗电流，亮电阻与亮电流，光电流
暗电阻与暗电流：光敏电阻在不收光照时的电阻称为暗电阻，此时流过的电流称为暗电流 亮电阻与亮电流：光敏电阻在受光照射时的电阻称为亮电阻，此时流过的电流称为亮电流 一般希望暗电阻越大越好, 亮电阻越小越好
光敏电阻的基本特性：A伏安特性：在一定照度下, 流过光敏电阻的电流与光敏电阻两端的电压的关系称为光敏电阻的伏安特性B 光谱特性：光敏电阻的相对光敏灵敏度与入射波长的关系称为光谱特性, 亦称为光谱响应。C 温度特性
光敏二极管在不受光照射时, 处于截止状态, 受光照射时, 处于导通状态
光敏晶体管有放大作用
光电池是一种直接将光能转换为电能的光电器件。光电池在有光线作用下实质就是电源 光纤的基本特性：数值孔径，光纤模式，光纤传输损耗
数值孔径：是表征光纤集光本领的重要参数，即光纤接收光量的多少。
光纤模式：是指光波传播的途径和方式。
光纤传输损耗：主要来源于材料吸收损耗，散射损耗和光波导弯曲损耗
光纤传感器分为两类：A利用光纤本身的某种敏感特性或功能制成的传感器，称为功能型传感器，又称传感型传感器。B另一种光纤仅仅起传输光的作用，在光纤的端面或中间加装其他敏感元件感受被测量的变化，称为非功能性传感器，又称传光型传感器，光纤传感器由光源，敏感元件，光探测器，信号处理系统，以及光纤等组成。
半导体气敏传感器一般由敏感元件，加热器，和外壳制成。按其制造工艺分为烧结型，厚膜型和薄膜型。
第二篇：传感器原理及应用课程总结
绪论 传感器定义：传感器是将各种非电量按一定规律转换成便于处理和传输的另一种物理量的装置。
组成：敏感元转，转换元件（调制作用），测量电路
分类：按输入量分类，按测量原理分类，按结构型和物理型分类【第2页】
第一章
静态特性：传感器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称为稳态特性。
Y=a0+a1X+a2X2+…+anXn 【第4页 公式1-1 线性度：在规定条件下，传感器校准曲线与拟合直线间最大偏差裕满量程（F·S）输出值的百分比称为线性度。δL=±ΔYmax/YF·S×100％
灵敏度：指到达稳定工作状态时输出变化量与引起次变化的输入变化量之比。
【第7页 公式1-2】 动态特性：指传感器对随时间变化的输入量的响应特性。（传感器的动态特性是传感器的输出值能够真实地再现变化着的输入量能力的反映。）【第10~11页，0，1，2阶数学模型】 幅频特性，相频特性【第13~15页】
对系统响应测试时，常采用正弦和阶跃两种输入信号。这是由于任何周期函数都可以用傅里叶级数分解为各次谐波分量，并把它近似地表示为这些正弦量之和。而节约信号则是最基本的瞬变信号。
第二章（应变传感器 与 压阻式传感器相联系）
金属应变片，特点：1.精度高，测量范围广。2.频率响应特性好。3.结构简单，尺寸小，质量轻。4.可在高（低）温、告诉、高压、强烈震动、强磁场及核辐射和化学腐蚀等恶劣条件下正常工作。5.易于实现小型化，固态化。6.价格低廉，品种多样，便于选择。
缺点：大应变状态时明显非线性，半导体传感器非线性严重；输出信号微弱，抗干扰能力差；不能显示应力场中应力梯度变化。
金属丝：应变系数【第20页 公式2-6】
金属应变片：【第23页 公式2-7】 横向效应：金属应变片由于敏感栅的两端为半圆弧形的横栅，测量应变时，构件的轴向应变ε使敏感栅电阻发生变化，其横向应变εr也将使敏感栅半圆弧部分的电阻发生变化，应变片的这种既受轴向应变影响，又受横向应变影响而引起电阻变化的现象称为横向效应。温度误差：温度漂移→温度误差→因环境温度改变而引起电阻变化的两个主要因素：其一是应变片的电阻丝具有一定温度系数；其二是电阻丝材料与测试材料的线膨胀系数不同。
【公式2-16，17，18】（补偿方式？）
应变极限：【第25页 公式2-11】与测量电路联系起来看 测量电路：电桥： 相邻相异，相对相同【第30页 公式2-27】
应用：看书后习题【第332页】
第三章
电容表达式：C=ε0εrS/dε=ε0εr
三种类型：变面积型，变介质介电常数型，变间距型【第46页】
变间距型，采用差动式电容传感器，使灵敏度提高已被，而且使非线性误差可以减小一个数量级。线性度极大减少？【第49页】 测量电路：【第53页 图3-10】
差动脉冲宽度调制电路：分析【第55页】
误差分析：寄生分布电容，边缘效应【第59页】
边缘效应：边缘效应的影响相当于传感器并联一个附加电容，引起了传感器的灵敏度下降和非线性增加。消除方法：增大初始电容C0，即增大极板面积，减小极板间距，加装等位环。寄生分布电容：一般电容传感器的电容值很小，如果激励电源频率较低，则电容传感器的容抗很大。因此，对传感器绝缘电阻要求很高；另一方面传感器除有极板间电容外，极板与周围物体也产生电容联系，这种电容称为寄生电容。寄生电容极不稳定，导致传感器特性不稳定，产生严重干扰。措施：静电屏蔽，将电容器极板放置在金属壳体内，并将壳体与大地相连。电极引出线也必须用屏蔽线，屏蔽线外套要求接地良好。
第四章
电涡流传感器
电涡流传感器工作原理：当被测物体与传感器间的距离d改变时，传感器的Q值和等效阻抗Z、电L均发生变化，越是把位移量转化为电量。
为何说被测导体是传感器一部分：1.无被测导体，不发生电涡流效应，必要条件。2.被测导体变化，传感器特性也变化。
如何测，测量参数，影响因素【第89页】
第五章
压电式传感器是一种典型的有缘传感器。
压电效应：某些电介质，当沿着一定方向对其施力而使它变形时，内部就产生极化现象，同时在他的两个表面上产生符号相反的电荷；当外力去掉后，又重新恢复不带电状态。压电陶瓷和晶体有何不同，有极性为何不显电性 电致伸缩效应 正负压电效应
测量电路：原理 【第105页】
内部泄露：传感器内部不可能没有泄露，外电路负载也不可能无穷大，只有外力以较高频率不断地作用，传感器的电荷才能得以补充，从这个意义上讲，压电晶体不适合于静态测量。电压放大器【第106页 图5-17 公式5-18】模值，峰峰值，理想输出
电荷放大器
压电加速度传感器【第110页】阻尼系数，固有频率
第六章
数字式传感器：直接采用数字式传感器可将被测参数直接转换成数字信号输出【第114页】 光栅式传感器：由照明系统、光栅副和光电接收元件组成。
摩尔条纹形成【第120页】
辨向原理：如果能够在物体正向移动时，将得到的脉冲数累加，而物体反向移动时可从已累加的脉冲数中减去反向移动的脉冲数，这样就能得到正确的测量结果。
细分技术【第123页】 光栅传感器特性
第八章 霍尔效应，霍尔系数【第167页】
为何选N型材料：输出电势小，受温度影响小，线性度较好 磁敏传感器温度补偿：【第173页】半导体材料的电阻率、迁移率和载流子浓度等随温度变化的缘故。因此，霍尔元件性能参数，如内阻、霍尔电势等都将随温度变化。为减少霍尔元件温度误差，可：1.选温度系数小的材料。2.采用恒温措施。3.采用恒流源供电。4.采用补偿电路 为何尺寸，外形有要求？ 测量电路，概念，两种符号，各种特性，形状系数，不等位电势
光敏传感器
光电效应
外光电效应：在光线作用下，物体内的电子逸出物体表面，向外发射的现象称为外光电效应。内光电效应：受光照的物体导电率发生变化，活产生光生电动势的效应叫内光电效应 各种元件的基本特性，原理 负载，功率的选择
应用【第367页 例8-5】
光电传感器的类型及应用【第201页】
类型划分，按原理，按测量量（连续，断续）
光纤传感器 特点，原理，计算公式，结构，分类
特点：1.电绝缘2.抗电磁干扰3.非侵入性4.高灵敏度5.容易实现队被测信号的远距离监控 原理：斯奈尔定理：当光由光密物质射出至光疏物质时，发生折射，其折射角大于入射角。
【第245页】
结构：发送器、敏感元件、光接收器、信号处理系统以及光纤构成公式E=Asin(ωt+ ø)
第三篇：传感器原理 试题
一、填空（30分，每空1.5分）
1、有一温度计，它的量程范围为0∽200℃，精度等级为0.5级。该表可能出现的最大误差为，当测量100℃ 时的示值相对误差为。
2、在选购线性仪表时，必须考虑应尽量使选购的仪表量程为欲测量的倍左右为宜。
3、传感器由、、三部分组成。
4、利用热敏电阻对电动机实施过热保护，应选择型热敏电阻。
5、已知某铜热电阻在0℃时的阻值为50Ω，则其分度号是，对
于镍铬-镍硅热电偶其正极是。
6、霍尔元件采用恒流源激励是为了。
7、用水银温度计测量水温,如从测量的具体手段来看它属于测量。
二、选择题(30分，每题2分)
1、在以下几种传感器当中属于自发电型传感器。
A、电容式B、电阻式C、压电式D、电感式
2、的数值越大,热电偶的输出热电势就越大。
A、热端直径B、热端和冷端的温度
C、热端和冷端的温差D、热电极的电导率
3、将超声波（机械振动波）转换成电信号是利用压电材料的。
A、应变效应B、电涡流效应C、压电效应D、逆压电效应
4、在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中。
A、电容和电感均为变量B、电容是变量，电感保持不变
C、电感是变量，电容保持不变D、电容和电感均保持不变
5、在两片间隙为1mm的两块平行极板的间隙中插入，可测得最大的容量。
A、塑料薄膜B、干的纸C、湿的纸D、玻璃薄片
6、热电阻测量转换电路采用三线制是为了
A、提高测量灵敏度B、减小非线性误差
C、提高电磁兼容性D、减小引线电阻的影响
7、当石英晶体受压时，电荷产生在。
A、Z面上B、X面上C、Y面上D、X、Y、Z面上
8、汽车衡所用的测力弹性敏感元件是。
A、悬臂梁B、弹簧管C、实心轴D、圆环
9、在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要的目的是。
A、补偿热电偶冷端热电势的损失B、起冷端温度补偿作用
C、将热电偶冷端延长到远离高温区的地方D、提高灵敏度
10、减小霍尔元件的输出不等位电势的办法是。
A、减小激励电流B、减小磁感应强度C、使用电桥调零电位器
11、测得某检测仪表的输入信号中,有用信号为20毫伏,干扰电压也为20毫伏, 则此时的信噪比为。
A、20dBB、1 dBC、0 dB12、发现某检测仪表机箱有麻电感,必须采取措施。
A、接地保护环B、将机箱接大地C、抗电磁干扰
13、在仿型机床当中利用电感式传感器来检测工件尺寸，该加工检测装置是采了测量方法。
A、微差式B、零位式C、偏差式
15、在实验室中测量金属的熔点时,冷端温度补偿采用。
A、计算修正法B、仪表机械零点调整法C、冰浴法
三、证明热电偶的参考电极定律：EAB（t,t0）= EAC（t,t0）-EBC（t,t0）,并画出原理图（本
题10分）
四、有一额定荷重为20×103N的等截面空心圆柱式荷重传感器，其灵敏度KF为2mV/V。
激励源电压为12V，求：
1、在额定荷重时的输出电压Uom,2、当承载为5×103N时的输出电压Uo。(本题10分）
六、已知待测拉力约为70N左右，现有两只测力仪表，一只为0.5级，测量范围为0∽500N；
另一只为1.0级，测量范围为0∽100N。问选用哪一只测力仪表较好?为什么?(写出计算过
程)(本题10分）
参考答案
一、填空题：
1、±1℃，±1%
2、1．5倍
3、敏感元件、传感元件、测量转换电路
4、NTC突变
5、CU50，镍铬
6、减小温漂
7、偏位式
8、干扰源，干扰途径，敏
感接收器
9、屏蔽，浮置，接地，滤波，光电隔离
10、X面
二、选择题
1、C2、C3、C4、B5、D6、D7、B
8、C9、C10、C11、C12、B13、B14、C15、C
四、24 mV，6 mV
五、K拨至1位，反复调节R0，使仪表指示为0，K拨至3位，反复调节RF，使仪表指示
为满偏，K拨至2位，进行测量。
六、选用1.0级，测量范围为0∽100N的测力仪表。
一、填空（本题共39分，每空1.5分）
1、传感器由、、三部分组成。
2、在选购线性仪表时，必须考虑应尽量使选购的仪表量程为欲测量的倍左右为宜。
3、有一温度计，它的量程范围为0∽200℃，精度等级为0.5级。该表可能出现的最大误差
为，当测量100℃ 时的示值相对误差为。
4、利用热敏电阻对电动机实施过热保护，应选择型热敏电阻。
5、在压电晶片的机械轴上施加力,其电荷产生在。
6、霍尔元件采用恒流源激励是为了。
7、用水银温度计测量水温,如从测量的具体手段来看它属于测量。
8、已知某铜热电阻在0℃时的阻值为50Ω，则其分度号是，对于镍铬-镍硅热电偶
其正极是。
9、压电材料在使用中一般是两片以上，在以电荷作为输出的地方一般是把压电元件起
来，而当以电压作为输出的时候则一般是把压电元件起来。
10、热电阻主要是利用电阻随温度升高而这一特性来测量温度的。
12、金属电阻的是金属电阻应变片工作的物理基础。
14、在动圈式表头中的动圈回路中串入由NTC组成的电阻补偿网络，其目的是为了。
二、选择题（本题共30分，每题2分）
3、在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中。
A、电容和电感均为变量B、电容是变量，电感保持不变
C、电感是变量，电容保持不变D、电容和电感均保持不变
4、在仿型机床当中利用电感式传感器来检测工件尺寸，该加工检测装置是采用了测量
方法。
A、微差式B、零位式C、偏差式
5、热电阻测量转换电路采用三线制是为了
A、提高测量灵敏度B、减小引线电阻的影响
C、减小非线性误差D、提高电磁兼容性
10、在实验室中测量金属的熔点时,冷端温度补偿采用。
A、冰浴法B、仪表机械零点调整法C、计算修正法
11、自感传感器或差动变压器采用相敏检波电路最重要的目的是为了。
A、提高灵敏度B、将输出的交流信号转换为直流信号
C、使检波后的直流电压能反映检波前交流信号的幅度和相位
12、要测量微小的气体压力之差，最好选用变换压力的敏感元件。
A、悬臂梁B、平膜片C、弹簧管D、膜盒
13、以下四种传感器中，属于四端元件的是。
A、霍尔元件B、压电晶体C、应变片D、热敏电阻
14、下列不能用做加速度检测传感器。
A、电容式B、压电式C、电感式D、热电偶
15、将超声波（机械振动波）转换成电信号是利用压电材料的。
A、应变效应B、电涡流效应C、压电效应D、逆压电效应
三、我国的模拟仪表有哪些精度等级？现欲测量240V左右的电压，要求测量示值相对误差的绝对值不大于0.6%，问：若选用量程为250V的电压表，其精度应选哪一级？若选用量
程为500V的电压表，其精度又应选哪一级？（本题10分）
四、热电偶参考电极定律有何实际意义？以知在某特定条件下材料A与铂配对的热电动势为13.967mv, 材料B与铂配对的热电动势为8.345mv,求出在此特定条
件下材料A与B配对后的热电动势？此时哪种材料为正极？（本题10分）
五、根据你所学的传感器相关知识，请分别列出下列物理量可以使用什么传感器来测量？（本
题11分）
1、加速度：
2、温度：
3、工件尺寸：
4、压力：
参考答案
一、填空题：
1、敏感元件、传感元件、测量转换电路2、1．5倍
3、±1℃，±1%
4、NTC突变
5、X面
6、减小温漂
7、偏位式
8、CU50，镍铬
9、并联，串联
10、增大
11、屏蔽，浮置，接地，滤波，光电隔离
12、应变效应
13、干扰源，干扰途径，敏感接收器
14、温度补偿
二、选择题
1、C2、D3、B4、B5、B6、A7、C8、C9、A10、C11、D12、A13、D14、C15、C
三、0．10．20．51．01．52．55．0
选用量程为250V的电压表，其精度应选0．5级，选用量程为500V的电压表，其精度应选0．2级
四、大大简化了热电偶的选配工作，5．622 mv，A为正极
五、1、电阻应变片，电容等
2、热电偶，热电阻等
3、电感，电容等
4、压电，霍尔等
二、如图所示电路是电阻应变仪中所用的不平衡电桥的简化电路，图中R2=R3=R是固定电
阻，R1与R4是电阻应变片，工作时R1受拉，R4受压，ΔR=0，桥路处于平衡状态，当应变片受力发生应变时，桥路失去平衡，这时，就用桥路输出电压Ucd表示应变片变后电阻值的变化量。试证明：Ucd=-（E/2）(ΔR/R)。（10分）
证明：
略去 的二次项,即可得
第四篇：传感器原理学习心得
传感器原理学习心得
姓名： 哥
08级电子信息科学与技术1班
传感器原理学习心得
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、电容式、电感式、压电式、热电式、磁敏式、光电式传感器与光纤传感器的结构、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（有时又称为预变换器）和变换元件（有时又称为变换器）两部分组成。
敏感元件
在具体实现非电量到电量的变换时，并非所有的非电量都能利用现有的技术手段直接变换为电量，有些必须进行预变换，即先将待测的非电量变为易于转换成电量的另一种非电量。这种能完成预变换的器件称为敏感元件。变换器
能将感受到的非电量变换为电量的器件称为变换器，例如，可以将位移量直接变换为电容、电阻及电感的电容变换器、电阻变换器及电感变换器，能直接把温度变换为电势的热电偶变换器。显然，变换器是传感器不可缺少的重要组成部分。
在实际情况中，由于有一些敏感元件直接就可以输出变换后的电信号，而一些传感器又不包括敏感元件在内，因此常常无法将敏感元件与变换器加以严格区别。
通过本学期的学习让我了解在实际使用中对传感器的选择的要求如下： 1、根据测量对象与测量环境确定传感器的类型
要进行 — 个具体的测量工作,首先要考虑采用何种原理的传感器,这需要分析多方面的因素之后才能确定.因为,即使是测量同一物理量,也有多种原理的传感器可供选用,哪一种原理的传感器更为合适,则需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下一些具体问题:量程的大小;被测位置对传感器体积的要求;测量方式为接触式还是非接触式;信号的引出方法,有线或是非接触测量;传感器的来源,国产还是进口,价格能否承受,还是自行研制.在考虑上述问题之后就能确定选用何种类型的传感器,然后再考虑传感器的具体性能指针.2、灵敏度的选择
通常,在传感器的线性范围内,希望传感器的灵敏度越高越好.因为只有灵敏度高时,与被测
量变化对应的输出信号的值才比较大,有利于信号处理.但要注意的是,传感器的灵敏度高,与被测量无关的外界噪声也容易混入,也会被放大系统放大,影响测量精度.因此,要求传感器本身应具有较高的信噪比,尽员减少从外界引入的厂扰信号.传感器的灵敏度是有方向性的.当被测量是单向量,而且对其方向性要求较高,则应选择其它方向灵敏度小的传感器;如果被测量是多维向量,则要求传感器的交叉灵敏度越小越好.3、频率响应特性
传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围,必须在允许频率范围内保持不失真的测量条件,实际上传感器的响应总有 — 定延迟,希望延迟时间越短越好.传感器的频率响应高,可测的信号频率范围就宽,而由于受到结构特性的影响,机械系统的惯性较大,因有频率低的传感器可测信号的频率较低.在动态测量中,应根据信号的特点(稳态、瞬态、随机等)响应特性,以免产生过火的误差.4、线性范围
传感器的线形范围是指输出与输入成正比的范围.以理论上讲,在此范围内,灵敏度保持定值.传感器的线性范围越宽,则其量程越大,并且能保证一定的测量精度.在选择传感器时,当传感器的种类确定以后首先要看其量程是否满足要求.但实际上,任何传感器都不能保证绝对的线性,其线性度也是相对的.当所要求测量精度比较低时,在一定的范围内,可将非线性误差较小的传感器近似看作线性的,这会给测量带来极大的方便.5、稳定性
传感器使用一段时间后,其性能保持不变化的能力称为稳定性.影响传感器长期稳定性的因素除传感器本身结构外,主要是传感器的使用环境.因此,要使传感器具有良好的稳定性,传感器必须要有较强的环境适应能力.在选择传感器之前,应对其使用环境进行调查,并根据具体的使用环境选择合适的传感器,或采取适当的措施,减小环境的影响.传感器的稳定性有定量指标,在超过使用期后,在使用前应重新进行标定,以确定传感器的性能是否发生变化.在某些要求传感器能长期使用而又不能轻易更换或标定的场合,所选用的传感器稳定性要求更严格,要能够经受住长时间的考验.6、精度
精度是传感器的一个重要的性能指针,它是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节.传感器的精度越高,其价格越昂贵,因此,传感器的精度只要满足整个测量系统的精度要求就可以,不必选得过高.这样就可以在满足同一测量目的的诸多传感器中选择比较便宜和简单的传感器.如果测量目的是定性分析的,选用重复精度高的传感器即可,不宜选用绝对量值精度高的;如果是为了定量分析,必须获得精确的测量值,就需选用精度等级能满足要求的传感器.传感器的作用
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。
在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。因此可以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。
在基础学科研究中，传感器更具有突出的地位。现代科学技术的发展，进入了许多新领域：例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙，微观上要观察小到 cm的粒子世界，纵向上要观察长达数十万年的天体演化，短到 s的瞬间反应。此外，还出现了对深化物质认识、开拓新能源、新材料等具有重要作用的各种极端技术研究，如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁砀等等。显然，要获取大量人类感官无法直接获取的信息，没有相适应的传感器是不可能的。许多基础科学研究的障碍，首先就在于对象信息的获取存在困难，而一些新机理和高灵敏度的检测传感器的出现，往往会导致该领域内的突破。一些传感器的发展，往往是一些边缘学科开发的先驱。
传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。可以毫不夸张地说，从茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各种复杂的工程系统，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器。
由此可见传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用，是十分明显的。世界各国都十分重视这一领域的发展。相信不久的将来，传感器技术将会出现一个飞跃，达到与其重要地位相称的新水平。
目前，全球的传感器市场在不断变化的创新之中呈现出快速增长的趋势。有关专家指出，传感器领域的主要技术将在现有基础上予以延伸和提高，各国将竞相加速新一代传感器的开发和产业化，竞争也将日益激烈。新技术的发展将重新定义未来的传感器市场，比如无线传感器、光纤传感器、智能传感器和金属氧化传感器等新型传感器的出现与市场份额的扩大。
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。在韩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。
2010年6月28日星期一
07级自动化2班
学号：
第五篇：传感器原理名词解释（范文模版）
传感器原理名词解释
1、传感器的的定义：能感受规定的被测量并按照一定的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。
2、相似系统：能用同一类型的微分方程描述的不同系统。
3、频率保持性：指线性系统的输入为某一频率信号时，系统的稳态响应也为同一频率信号。
4、通过变量：只由空间和路上的一个点来确定的变量。
5、跨越变量：由空间和路上的两个点来确定的变量。
6、力——电压相似：以机械系统的激励力和电路的激励电压相似为基础的相似方法。
7、力——电压相似的特点:
一、机械系统的一个质点用一个串联电回路去模拟;
二、机械系统
质点上的激励力和串联电路的激励电压相模拟，所有与机械系统一个质点相连接的机械元件与传亮回路中的各电气元件相模拟。
8、双向传感器：凡是既能做机械量的接收器又能作机械量的发送器，从而实现机电可逆变换的变换器。
9、传感器测物理量的两种形式：
一、稳态（静态和准静态）的形式，它不随时间变化或变化
缓慢；
二、动态（周期变换或瞬态）的形式，它随时间变化而变化。
10、线性度：指传感器输出与输入之间的线性程度。它的优点：
一、可大大简化传感器的理论
分析和设计计算；
二、为标定和数据处理带来很大方便。
三、可使仪表刻度盘均匀刻度。
四、避免了非线性补偿环节。
11、传感器的非线性误差：将近似后的拟合直线与实际曲线进行比较，其中存在偏差，这个最
大偏差称为传感器的非线性误差，即线性度
12、传感器的各部分代表什么含义？应注意哪些问题？
答：①敏感元件：指传感器中直接感受被测量的部分。
②传感器：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。
③信号调理器：对于输入和输出信号进行转换的装置。
④变送器：能输出标准信号的传感器答：
13、传感器动态特性主要有：时间常数τ；固有频率n；阻尼系数
14、灵敏度：指传感器在稳态下输出变化对输入变化的比值。
15、迟滞：传感器在正（输入量增大）反（输入量减少）行程期间输出——输入特性曲线不重
合的程度。
16、迟滞现象：对应于同一大小的输入信号，传感器正反行程的输出信号大小不相等。
17、重复性：传感器在输入量按同一方向作全量程多次测试时所得特性曲线不一致性程度。
18、动态特性：传感器对激励的响应特性。
19、动态误差：输出信号不会与输入信号具有完全相同的时间函数，这种输出与输入间的差异
就是动态误差。
20、
点击咨询 