传感器与检测技术复习资料..doc

传感器与检测技术复习资料 第一章 1、传感器的含义 ①测量器件或装置 ②输入信号，被测量的物理量 ③输入量便于传输 ④输入量与输出量的关系 2、传感器由（敏感元件）、（转换元件）、（测量电路）三部分组成。 3、传感器的分类（如何分类） 4、传感器的基本特性 静态特性的含义：是指在稳态信号作用下，传感器输出量与输入量之间的关系特性。 动态特性的含义：系统大多数被测量是随时间变化的动态信号。 动态特性指标：频率特性、响应时间、临界速度 5、计算题（1-4、1-7、1-11） 第二章 1、弹簧管：压力转换元件 2、电容传感器差动式结构的优点：提高灵敏度、减小非线性。 3、调频电路：调频电路是把电容式传感器与一个电感元件配合构成一个振荡器的谐振电路。当电容传感器工作时，（电容量）发生变化，导致振荡频率产生相应的变化。 4、电容式压力传感器是（变间距或变间隙）的传感器。 5、螺线管式差动变压器的工作原理分析（如下图） 外力作用于传力块，传力块作用在弹性圆桶上，使弹性圆桶发生变形，带动衔铁移动，使螺线管线圈的电感量发生变化，从而实现了将位移量转变成电感量的变化。 6、①霍尔元件的霍尔电动势的计算 ②霍尔元件的制导材料是（N型半导体），灵敏度高，霍尔系数大。 7、压电式传感器是一种（自发电式传感器），它以压电晶体受外力作用在晶体表面上产生电荷的压电效应为基础，以压电晶体为力的电转换器件。 8、什么是压电效应？什么是顺压电效应？什么是逆压电效应？ （1）某些电介质，当沿着一定方向对其施加外力而使它变形时，内部就产生极化现象，相应地会在它的两个表面上产生符号相反的电荷，当外力去掉后，又重新恢复到不带电状态，这种现象称压电效应。 （2）当外力方向改变时，电荷的极性也随之改变，这种机械能转换为电能的现象，称为正压电效应。 （3）当在电介质极化方向施加电场，这些电介质也会产生一定的机械变形或机械应力，这种现象称为逆向压电效应，也称为电致伸缩效应。 9、当晶体受到沿Y轴方向的压力作用时，在X轴上出现电荷，在Y轴方向上仍不出现电荷。即Y轴受力，电荷产生在X轴方向。 10、热电偶的工作原理 热电偶的工作原理是基于物理的热电效应，就是当两种不同材料的导体组成闭合回路时，若两接点温度不同，则在该回路中产生电动势，这种现象称为热电效应。两点间的温度越大，产生的电动势越大。 11、接触电动势、温差电动势、热电动势的含义理解（计算题） 12、热电偶的补偿方法：冷端导线延长补偿法、电桥补偿法。 13、温度变化与电阻阻值的关系（图2—135）书100页 14、热敏电阻有正温度系数（PTC）、负温度系数（NTC）、临界温度系数（CTR）。 第三章 1、加热器的作用 （1）加速被测气体的吸附和脱出过程； （2）烧去气敏元件表面的油垢或污物，起清洁作用； （3）提高灵敏度和响应速度； （4）控制不同的加热温度，对不同被测气体有不同的选择性作用。 2、具有阴离子吸附性质的气体有O2和NOx等，它们被称为氧化性气体。 3、光电式传感器是将光信号转化为电信号的一种传感器。 4、什么是光电效应？分为哪三类？ （1）光照射在物体上可看成一连串具有能量的光子对物体的轰击，物体吸收光子能量而产生相应的电效应，即光电效应。这是实现光电转换的物理基础。 （2）外光电效应（电子逸出）：光电管、光电倍增管、光电摄像管等； 内光电效应：光敏电阻、光敏二极管、光敏晶体管、光敏晶闸管等； 光生伏特效应：光电池。 5、什么是暗电流？什么是光电流？ （1）在没有光照射时，光敏二极管的反向电阻很大，反向电流很小，此时的电流称为暗电流； （2）当有光线照射PN结时，在PN结附近激发出光生电子空穴对，它们在外加反向电压作用下，做定向运动形成的电流称为光电流。 6、光纤传感器的调制形式分为五类：强度调制型、偏振调制型、频率调制型、波长调制型、相位调制型。 按光受被测量的调制形式，光纤传感器可分为五类：强度调制型光纤传感器、偏振调制型光纤传感器、频率调制型光纤传感器、波长调制型光纤传感器、相位调制型光纤传感器。 7、超声波的波形按超声场中质点的振动与声能量传播方向之间的关系分类：纵波、横波、表面波（瑞利波）、兰姆波。 8、超声波换能器根据其工作原理可分为：压电式、磁致伸缩式和电磁式等。在检测技术中主要采用的是（压电式换能器），其依据的原理是（压电效应）。 9、压电式超声波传感器的结构有：直探头、斜探头、双探头、表面波探头、聚焦探头、空气传导探头等。 压电式超声波传感器的类型：直探头换能器、斜探头换能器、双探头换能器、表面波探头换能器、聚焦探头换能器、空气传导探头换能器等。 10、智能传感器的特点与实现途径？ （1）精度高；高可靠性与稳定性；高信噪比与高分