2016必威体育精装版电大《传感器与检测技术》期末复习考试小抄【直接打印】 (NXPowerLite).doc

【必威体育精装版】电大《传感器与检测技术》期末复习考试小抄 1.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可用输出信号的器件或装置 传感器是感知各种化学和物理的非电量并按照一定规律将其转换为可用电信号输出的装置或器件。 感应器组成— 敏感元件 传感元件 信号调节与转换电路 传感器一般按测定量和转换原理两种方法来进行分类 6精度：精度是反映系统误差和随机误差的综合误差指标。一般用重复性、线性度、迟滞三项的方和根或简单代数和表示。 7灵敏度：灵敏度是传感器输出量增量与输入量增量之比。 8阈值：一个传感器的输入从零开始缓慢地增加时，只有在达到某一最小值后才测得出输出变化，这个最小值就称为传感器的阈值。 9分辨率（力）：是指当一个传感器的输入从非零的任意值缓慢地增加时，只有在超过某一输入增量后输出才显示有变化， 这个输入增量称为传感器的分辨力。 有时用该值相对满量程输入值之百分比表示，则称为分辨率。 10时漂：时间漂移通常是指传感器零位随时间变化而变化的现象。 11零点温漂：通常是指传感器零位随温度变化而变化的现象 12灵敏度温漂：是指传感器灵敏度随温度变化而变化的现象。 传感器产生漂移的原因有两个方面：一是传感器自身结构参数；二是周围环境(如温度、湿度等)。最常见的漂移是温度漂移，即周围环境温度变化而引起输出量的变化，温度漂移主要表现为温度零点漂移和温度灵敏度漂移。 13最小二乘法原理的核心思想是：校准数据与拟合直线上相应值之间的残差平方和最小。可简述为“估计应满足残差（剩余）平方和为最小” 14通常在阶跃函数作用下测定传感器动态性能的时域指标。通常在正弦函数作用下测定传感器动态性能的频域指标。（动态特性—时域，频域） 15通常用哪四个指标来表示传感器动态性能的时域指标？ 答：(1) 时间常数Ｔ：输出值上升到稳态值y(∞)的63％所需的时间。  (2) 上升时间：输出值从稳态值y(∞)的10％上升到90%所需的时间。  (3) 响应时间t5、t2：输出值达到稳态值的95％或98％所需的时间。  (4) 超调量σ： 4.1 简述半导体压阻效应及其特性。 答：对半导体施加应力时，半导体的电阻率会发生改变，这种现象称为压阻效应。半导体压阻效应一个很重要的特点是效应的各向异性。 2对比全桥压阻压力传感器的恒压、恒流供电的特点。 当无外加应力时，电桥的输出为 R1＝R2＝R3＝R4＝R， 当膜片受到应力作用时，R1、R3与R2、R4有相反的等量变化，即R1→R1＋ΔR1，R3→R3＋ΔR3，R2→R2-ΔR2，R4→R4-ΔR4。于是在压力的作用下，电桥失去平衡， 产生的电压输出为 若设计上保证R1＝R2＝R3＝R4＝R，并且在受到应力作用时满足ΔR1＝ΔR2＝ΔR3＝ΔR4＝ΔR，则 上式表明，当以恒压源方式供电时，电桥的输出与因压阻效应引起的电阻变化的相对量以及电源电压成正比。因此，传感器的输出精度直接受电源电压精度的限制。同时，因桥臂电阻对温度敏感，所以输出也会受温度的影响。 采用恒流源供电时的零输出电压为 若设计上保证R1＝R2＝R3＝R4＝R，并且在受到应力作用时满足ΔR1＝ΔR2＝ΔR3＝ΔR4＝ΔR，则 上式表明，恒流源供电时，输出电压与力敏电阻的增量以及恒流源电流成正比。恒流源精度会影响到传感器的精度。这种供电方式的优点是电桥的输出与桥臂电阻无关，所以比恒压源供电方式的温度稳定性好。 3困扰硅压阻传感器设计的难题是 传感器温度漂移的补偿。 4电容压力传感器的工作原理？ 答：敏感电容器的电容量由两个极板的面积和间距决定。当膜片两侧存在压力差时，硅膜片发生形变，电容器极板间的间距发生变化，从而引起电容器容量的变化。电容的变化量与压力差有关，因此可以作为压力检测元件 5简述图示带温度补偿电路的压力传感器的温度补偿原理？ 6压阻全桥压力传感器零位失调的原因与解决方法？ 答：压阻全桥的四个电阻值存在误差造成零位失调。失调补偿方法：测量零位失调电压已，根据失调电压的正负，在适当的桥臂上串（并）联一个电阻Rz。 7列举几个压力传感器使用的实例。 电子血压计，气压传感器，气压高度计，液位计，加速度计 5.1.热电效应：当两种不同的导体两端相接，组成一个闭合回路，如两个接头处具有不同的温度T和T0，则回路中便有电流，产生电流的电动势称为温差电动势。这种现象称为热电效应。 2.接触电势：由于两种导体自由电子密度不同而在其接触处形成的电动势。 3 热电偶理论的部分结论-----用于判断题 若两电极材料相同，不论温度如何，总电势为零 若热电偶两节点温度相同，不论材料，回路中电势为零 热电势仅与材料和接点温度有关。及热电极材料相同的热电偶可以互换 热电偶三大定律 中间导体定律 中间温度定律 标准电极定律 4.简述冷端补偿方