传感技术复习题.docx

传感技术复习题.docx1传感器的定义:能感受规定的被测量并按照一定规律转换成某种可用信号的器件或装置。 能够把特定的被测量信息（如物理量、化学量、生物量等）按一定规律转换成某种可用信号 的器件或装置，称为传感器。
2传感器的组成:传感器通常由敏感元件和转换元件组成。其中，
3敏感元件是指传感器中能直接感受被测量的部分:
4转换元件指传感器中能将敏感元件输出转换为适于传输和测量的电信号部分.
5 —般讲传感器由敏感元件和转换元件组成，但由于传感器输出信号一般很微弱， 需要将其放大或转换为容易传输、处理、记录和显示的形式。
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辅助电源丨
6传感检测系统目前正迅速地由模拟式、数字式，向智能化方向发展。
7传感器的分类：
按照工作原理分为:■.电容式■.阻抗式■.磁电式■.,光电式，霍尔式等 按照能量的传递方式分为:能量变换式传感器和能量控制式传感器。
按照被测物理量分类:光传感器，温度传感器，磁敏传感器，力学量传感器，气敏传感器, 湿度传感器，生物传感器等
8、 传感器的基本特性:，必须具有良好静 态和动态特性.
9、 研究传感器静态特性的指标有测量范围，温度误差，安装误差，过载，灵敏度漂移，精 度、重复性、线性度、迟滞、灵敏度、分辨率、阈值和稳定性。
线性度:指传感器输出与输入之间的线性程度。
迟滞:传感器在输入值增长的过程中（正行程）和减少的过程中（反行程），同一输入量输 入时，输出值的差别，是传感器的一个性能指标。
灵敏度:传感器的输出量变化和输入量变化之比。
1 0、研究传感器动态特性可以从时域和频域两个方面采用瞬态响应法和频率响应法来分析O
电阻应变式传感器
1、 将电阻应变片粘贴在弹性元件特定表面上，当力、扭矩、速度、加速度及流量等物理量 作用于弹性元件时，会导致元件应力和应变的变化，进而引起电阻应变片电阻的变化。电阻 的变化经电路处理后以电信号的方式输出，这就是电阻应变式传感器的工作原理。
2、 电阻应变片简称应变片，是一种能将试件上的应变变化转换成电阻变化的传感元件，其 转换原理是基于金属电阻丝的电阻应变效应。所谓电阻应变效应是指金属导体（电阻丝）的 电阻值随变形（伸长或缩短）而发生改变的一种物理现象。
3、 电阻应变片一般由电阻丝、覆盖层、引线和基底四部分组成。
4、 电阻应变式传感器的温度误差补偿方法，基本上分为桥路补偿和应变片自补偿法两类。
5、 测量电路:应变片可以将应变的变化转换为电阻的变化，这个电阻的变化量通常采用电桥 作为测量电路来测量。根据电桥电源的不同，可分为直流电桥和交流电桥。
6、 采用半桥差动电路和全桥差动电路方法消除非线性误差的原理。
采用差动电桥是消除非线性误差影响的有效措施。利用桥路中相邻臂电阻变化相反，对邻臂 电阻变化相同的特点，将两个工作应变片接入电桥的相邻臂，并使它们一个受拉，另一个受 压，称为半桥差动电桥。
同理，全桥差动电桥的输出电压灵敏度是单一应变片工作时的四倍。一个桥臂电阻有增量的 测量方法称为四分之一电桥。而两个桥臂山应变片组成，两个应变片的电阻变量一增一减同 时参与测量，则称为差动半桥。自然，让四个桥臂都由应变片组成，都产生适当的电阻变化， 即为全桥测量。
7、 应变片的零漂和蠕变的区别。
零漂:指已粘贴好的应变片，在温度一定和无机械应变时，指示应变随时间的变化而变化的 现象。
蠕变:指已粘贴好的应变片，在温度一定和承受一定的机械应变时，指示应变随时间的变化 而变化的现象。
电阻应变片的配用测量电路采用差动电桥时，不仅可以消除非线性误差,同时还 能起到温度补偿的作用。
半导体材料的电阻率随作用应力而变化的现象称为压阻效应
什么是应变效应？什么是压阻效应？什么是横向效应？
解：应变效应，是指在导体产生机械变形时，它的电阻值相应发生变化。
压阻效应，是指半导体材料在某一轴向受外力作用时，其电阻率p发生变化的现象。
横向效应，是指将直的电阻丝绕成敏感栅后，虽然长度不变，应变状态相同，但由于应变片 敏感栅的电阻变化较小，因而其灵敏系数丘较电阻丝的灵敏系数焦小的现象。
11、 试说明金属应变片与半导体应变片的相同和不同之处。
解：金属应变片由敏感栅、基片、覆盖层和引线等部分组成。金属电阻应变片的敏感栅有丝 式、箔式和薄膜式三种。箔式应变片是利用光刻、腐蚀等工艺制成的一种很薄的金属箔栅, 其优点是散热条件好，允许通过的电流较大，便于批量生产，可制成各种所需的形状；缺点 是电阻分散性大。薄膜式应变片是采用真空蒸发或真空沉淀等方法在薄的绝缘基片上形成 nm以下的金属电阻薄膜的敏感栅