《传感器与检测技术》课后习题答案.pdfVIP

第一章

1.什么是传感器？它由哪几个部分组成？分别起到什么作用？

解：传感器是一种以一定精确度把被测量转换为与之有确定对应关系、便于应用某种

物理量测量装置，能完成检测任务；传感器由敏感元件，转换元件，转换电路组成。敏感

元件是直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系物理量；转换元件把敏感元件输出

作为它输入，转换成电路参量；上述电路参数接入基本转换电路，便可转换成电量输出。

2.传感器技术发展动向表现在哪几个方面？

解：（1）开发新敏感、传感材料：在发现力、热、光、磁、气体等物理量都会使半导体硅

材料性能改变，从而制成力敏、热敏、光敏、磁敏和气敏等敏感元件后，寻找发现具有新

原理、新效应敏感元件和传感元件。

2（）开发研制新型传感器及组成新型测试系统

①MEMS技术要求研制微型传感器。如用于微型侦察机CCD传感器、用于管道爬

壁机器人力敏、视觉传感器。

②研制仿生传感器

③研制海洋探测用传感器

④研制成分分析用传感器

⑤研制微弱信号检测传感器

3（）研究新一代智能化传感器及测试系统：如电子血压计，智能水、电、煤气、热量

表。它们特点是传感器与微型计算机有机结合，构成智能传感器。系统功能最大程度地用

软件实现。

4（）传感器发展集成化：固体功能材料进一步开发和集成技术不断发展，为传感器

集成化开辟了广阔前景。

5（）多功能与多参数传感器研究：如同时检测压力、温度和液位传感器已逐步走向

市场。

3.传感器性能参数反映了传感器什么关系？静态参数有哪些？各种参数代表什么意

义？动态参数有那些？应如何选择？

解：在生产过程和科学实验中，要对各种各样参数进行检测和控制，就要求传感器能感受

被测非电量变化并将其不失真地变换成相应电量，这取决于传感器基本特性，即输出

—输入特性。衡量静态特性重要指标是线性度、灵敏度，迟滞和重复性等。

1）传感器的线性度是指传感器的输出与输入之间数量关系的线性程度；

）传感器的灵敏度S是指传感器的输出量增量A），与引起输出量增量Ay的输入量增量Ax

的比值；

3）传感器的迟滞是指传感器在正输（入量增大）反输（入量减小）行程期间其输出-输入特

性曲线不重合的现象；

4）传感器的重夏性是指传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变化时，所得特性曲

线不一致的程度。

5）传感器的漂移是指在外界的干扰下，输出量发生与输入量无关的、不需要的变化。漂移

包括零点漂移和灵敏度漂移等。

传感器的动态特性是指其输出对随时间变化的输入量的响应特性：频率响应、时间常数、

固有频率和阻尼比等。

1）瞬态响应特性：传感器的瞬态响应是时间响应。在研究传感器的动态特性时，有时需要

从时域中对传感器的响应和过渡过程进行分析。这种分析方法是时域分析法，传感器对所加

激励信号的响应称瞬态响应。常用激励信号有阶跃函数、斜坡函数、脉冲函数等。

2）频率响应特性：传感器对正弦输入信号的响应特性，称为频率响应特性。频率响应法是

从传感器的频率特性出发研究传感器的动态特性。为了减小动态误差和扩大频率响应范围，

一般是提高传感器固有频率

4.某位移传感器，在输入量变化5mm时，输出电压变化为300mV,求其灵敏度。

啦甘口研南,AU300x10-3

解：其灵敏度左=——=「=60

AX5x10-3

第二章

1.什么是应变效应？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