传感器及应用复习

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1、传感器及应用复习名词解释：10道第1章传感器的基本知识传感器：传感器就是利用物理效应、化学效应、生物效应，把被侧的物理量、化学量、生物量等非电量转换成电量的器件或装置。应力：截面积为S的物体受到外力F的作用并处于平衡状态时，在物体单位截面积上引起的内力称为应力。σ=FS应变：应变是物体受外力作用时产生的相对变形。ε=Δllεl：纵向应变，εr：横向应变εr=Δrr=-μεl1με=10-6ε胡克定律与弹性模量：胡克定律：当应力未超过某一限值时，应力与应变成正比；σ=Eετ=GγE为弹性模量或杨氏模量，单位为N/m2；G为剪切模量或刚性模量，τ为切应力16/16第2张线性

2、位移传感器及应用应变式传感器由弹性敏感元件、电阻应变片和应变电桥组成。电感式传感器原理：把可移动的铁心称为衔铁，通过测杆与被侧运动物体接触，就可把运动物体的位移转换成电感或互感的变化。电涡流式传感器原理：电涡流式传感器是一个绕在骨架上的导线所构成的空心线圈，它与正弦交流电源接通，通过线圈的电流会在线圈的周围空间产生交变磁场。压电效应：当某些电介质受到一定方向外力作用而变形时，其内部便会产生极化现象，在他们的上下表面会产生符号相反的等量电荷；当外力的方向改变时，其表面产生的电荷极性也随之改变；当外力消失后又恢复不带电状态，这种现象称为压电效应。霍尔效应：在通有电流的金属板

3、上加一匀强磁场，当电流方向与磁场方向垂直时，在与电流和磁场都垂直的金属板的两表面间出现电势差，这个现象称为霍尔效应。16/16光电效应：当物质受光照射后，物质的电子吸收了光子的能量所产生的电现象称为光电效应。①外光电效应：外光电效应即光电子发射效应，在光的作用下使电子逸出物体表面；②内光电效应：内光电效应有光电导效应、光电动势效应及热电效应。第3章位移传感器在制造业中的应用第4章力与运动学量传感器及应用第5章压力、流量和物位传感器及应用第6章温度传感器及应用热电效应（赛克威尔效应）：将两种不同导体A、B两端连接在一起组成闭合回路，并使两端处于不同温度环境，在回路中会产生

4、热电动势而形成电流，这一现象称为热电效应。热电阻：热电阻是利用导体电阻随温度变化这一特性来测量温度的。第7章气体与湿度传感器及应用可燃性气体：可燃性气体是指在空气中达到一定浓度、触及火种可引起燃烧的气体。16/16气体传感器：气体传感器是将气体中所含某种特性气体的成分或含量转换成相应的电信号的器件或装置。固体电解质：具有离子导电特性而无电子导电特性的固体材料称为固体电解质。简答题：6道或7道补充：1.传感器的组成：从功能上讲，传感器通常由敏感元件、转换元件及转换电路组成。①敏感元件：敏感元件是指传感器中能直接感受（或响应）被测量的部分。②转换元件：转换元件是指能将感受到

5、的非电量直接转换成电量的器件或元件。③转换电路：转换电路是指将无源型传感器输出的电参量转换成电量。2.传感器的静态特性：①灵敏度：灵敏度是指稳态时传感器输出量y和输入量x之比，用K表示；②分辨力：传感器在规定的范围内能够检测出的被测量的最小变化量称为分辨力；③测量范围和量程：在允许误差范围内，传感器能够测量的下限值到上限值之间的范围成为测量16/16范围，上限值与下限值的差值称为量程；④误差特性：传感器的误差特性包括线性度、迟滞、重复性、零漂和温漂等；3.热电偶的参考端（冷端）温度处理（温度补偿或修正措施）：①参考端恒温法：将热电偶的参考端放在有冰水混合的保温瓶中；②补

6、偿导线法：采用补偿导线将热电偶延伸到温度恒定或温度波动较小处；③热电动势修正法：根据热电偶中间温度定律：EAB(T,T0)=EAB(T,Tn)+EAB(Tn,T0)④电桥补偿法：利用热电偶测温电桥产生的电动势来补偿热电偶参考端因温度变化而产生的热电势。4.电容式传感器改变电容值的方法：①改变介质，从而改变ε；②改变两金属板的相对有效面积S；③改变两金属板间的距离d；3-15.接近传感器的特点。①非接触测量，无机械力影响，测量精度高；16/16②无机械磨损和疲劳破坏，使用寿命长；③反应快，转换频率可达100次/秒；④可采用封闭式结构，有防尘和防湿的功能；⑤无触点、无火花、

7、无噪声，输出信号灵活，能适应各种后置处理的需要；⑥体积小，能适应各种使用场合，也便于设计造型；精寿反封，触花噪体3-18.说明超声波无损检测的方法和特点。①方法：透射测试法特点：当材料内有缺陷时，材料内的不连续性成为超声波传输的障碍，超声波通过这种障碍时只能透射一部分声能。只要有百分之几那样的细裂纹，在无损检测中即可构成超声波不能透过的阻挡层。②方法：反射测试法特点：脉冲发生器通过探头将超声波脉冲向试件发射，如果有缺陷，其回波会在示波管上显示，根据示波器上的读数所获得的脉冲间隔时间即可测得缺陷的深度。用反射法的脉冲回波技术精度高。5-4.