传感器原理复习题

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1、传感器原理复习题一、填空题1、测量方法从不同的角度有不同的分类方法，根据获得测量值的方法可分为直接测量、间接测量和组合测量，按测量方式可分为偏差式测量、零位式测量和微差式测量，按测量条件不同可分为等精度测量和不等精度测量，根据被测量变化快慢可分为静态测量和动态测量，根据测量敏感元件是否与被测介质接触可分为接触式测量与非接触式测量，根据测量系统是否向被测对象施加能量可分为主动式测量和被动式测量。2、测量结果的完整描述包括估计值、测量单位和不确定度。3．工程上传感器的动态特性通常采用标准信号函数来进行研究，常用的标准信号函数是阶跃信号函数和正弦信号函数。4、典型的测量系统分为三级敏感元件-传感

2、器级、信号调理级和读出记录级。5、根据测量数据中的误差所呈现的规律级产生的原因，可将误差分为随机误差、系统误差和粗大误差。6、常用的粗大误差判断准则包括3σ准则、肖维勒准则和格拉布斯准则。7、传感器的静态特性指标主要有灵敏度、线性度、迟滞、重复性、漂移等。8、传感器线性度直线拟合方法主要有理论拟合、过零旋转拟合、端点连线拟合、端点平移拟合和最小二乘法拟合。9、金属应变片由敏感栅、基片、覆盖层和引线组成，其核心部分为敏感栅，敏感栅分为丝式、箔式和薄膜式等。10、电阻应变片式传感器按制造材料可分为金属材料和半导体材料。11电荷耦合器件（CCD）是一种大规模金属氧化物半导体（MOS）集成电路光电

3、器件，其基本单元是MOS光敏元，由金属导体、氧化物和半导体三部分组成。12、电感式传感器主要分为自感式、互感式和电涡流式三种。13、差动变压器式传感器结构较多，其中最主要的三种是变隙式、变面积式和螺线管式，其中应用最多的是螺线管式。14、电涡流式传感器按电涡流在导体内的贯穿情况可分为高频反射式和低频透射式两类，但其基本工作原理是相似的。15、电容量的计算公式为，所以根据影响电容式传感器电容变化的参数，电容式传感器可分为变极距型、变面积型和变介电常数三种。16、压电材料主要分为两大类：压电晶体和压电陶瓷。17、磁电式传感器是通过磁电作用将被测量转换成电信号的一种传感器，通常分为磁电感应式传感

4、器和霍尔式传感器。18、变磁通式传感器按其结构分为开磁路式和闭磁路式，恒磁通式传感器按其结构分为动圈式和动铁式。19、霍尔元件的基本特性包括额定激励电流和最大允许激励电流、输入电阻和输出电阻、不等位电势和不等位电阻、寄生直流电势和霍尔电势温度系数等。20、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两类。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称为内光电效应。21、光敏电阻的基本特性包括伏安特性、光照特性、光谱特性、频率特性和温度特性。22、光纤传感

5、器的基本特性包括数值孔径、光纤模式和光纤传输损耗，光纤传感器一般分为两大类即：功能型和非功能型。23．半导体气敏传感器一般由敏感元件、加热器和外壳组成。按其制造工艺分有烧结型、薄膜型和厚膜型，其中厚膜型半导体气敏传感器元件机械强度高，离散度小，适合大批生产。24．半导体色敏传感器利用光敏二极管的PN结不同结深对不同光波长的灵敏度不同来实现光线颜色的判断，其基本特征包括光谱特性、短路电流比-波长特性和温度特性等。二、简答题1、什么是检测技术，它研究的主要内容包括哪及部分？答：检测技术：利用物理、化学和生物的方法来获取被测对象的组成、状态、运动和变化的信息，通过转换和处理，使这些信息成为易于人

6、们阅读和识别的量化形式。它研究的主要内容包括：被测对象的测量原理、测量方法、测量系统和数据处理。2、传感器的定义是什么？（任意一种解释都正确）画出传感器的组成框图，并简述各部分的作用？答：按GB7665-87，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用输出信号的器件或装置；广义定义：指能感知某一物理量（或化学量、生物量等）的信息，并将该信息转换为有用输出信号的器件或装置；狭义定义：能将各种非电量转换为电信号的部件。被测量敏感元件转换元件信号调整转换电路辅助电源敏感元件：直接感受和相应被测量；转换元件：将敏感元件的输出转换为适用于传输和测量的电信号；信号调整转换电路：将转换元件过来

7、的信号进行放大、运算调制等；辅助电源：为信号调整转换电路供电，同时为能量控制型传感器供电。3、简述电阻应变片式传感器的工作原理。答：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。4、简述金属电阻应变片的结构？答：金属电阻应变片由敏感栅、基片、覆盖层和引线组成，其核心部分是敏感栅，一般由某种金属细丝绕成栅型，将其一侧粘贴在绝缘的基片上，另一侧粘贴上起保护作用的覆盖层，两端焊接引线与