2014下感测提纲完整版.doc

“检测与转换技术”复习提纲

绪论

1.现代信息技术的三大支柱是指哪些技术？

一是信息的采集技术（感测技术），二是信息的传输技术（通信技术），第三是信息的处理技术（计算机技术）

2.传感器的定义、敏感器的定义、传感器的分类。

传感器是将非电量转换为与之有确定对应关系电量输出的器件或装置，它本质上是非电系统与电系统之间的接口。

敏感器就是把能把能被测非电量转换为可用非电量的器件或装置。

传感器的分类：物理型，化学型，生物型。

3．物理型传感器分为哪两种？每一种的意义。

一、结构：物性型传感器(物理特性变化实现信号转换换)和结构型传感器(结构参数变花实现信号转换)。二、能量：能量转换型)和)能量控制型。三、输出信号：模拟式和数字式

4．传感器的线性度、灵敏度、分辨率的含义。非线性误差的运算。

线性度：在规定条件下，传感器校准曲线与拟合直线间的最大偏差（ΔYmax）与满量程输出（Y）的百分比，称为线性度（线性度又称为“非线性误差”），该值越小，表明线性特性越好。r=[ΔYmax/Y(FS)]X100%

灵敏度：计量仪器的响应变化值除以相应激励变化值。（灵敏度是传感器对被测量变化的反应能力，是传感器的基本指标。）K=Δy/Δx(特性曲线的斜率)

分辨率：指传感器可感受到的被测量的最小变化的能力。

非线性误差的运算：参考实验做法。

第三章阻抗（电阻、电容、电感）的测量

1.恒压源供电直流不平衡电桥的分类、连接、特点及输出电压计算方法。

分类

连接

特点

输出电压计算方法

电桥单臂变化（单臂等臂电桥）

1、单臂电桥灵敏度最低。

2、存在线性误差

电桥相对两臂同向变化

电阻增量正负号相同，可以使输出电压Uo成倍地增大。

电桥相邻两臂反向变化（半差动等臂电桥）

电阻增量正负号相反，可以使输出电压Uo成倍地增大。采用差动电桥可消除差非线性误差非。

电桥四臂差动工作（全差动等臂电桥）

电桥四臂差动工作方式的灵敏度最高，采用差动电桥，可以使输出电压Uo成倍地增大。(还能实现温度自补偿。)可以减小和消除非线性

2.交流不平衡电桥的特点、分类

分类

计算，特点

电阻平衡臂交流电桥

特点：

特点：

变压器电桥

第四章阻抗型传感器

1.什么是应变电阻效应？P47

导体或半导体材料在受到外力作用时产生机械性变，时机械变形导致形其阻值变化，这种因形变而使变其阻值变化的现象称为“应变电阻效应”。

2.应变传感器的基本组成

应变片、测量电路、弹性敏感元件及一些附件。

3.怎样连接应变电桥，能够减小温度变化影响和非线性误差？

将四个电阻应变片传感器组成全差动等臂电桥电路连接方法。

虚假视应变的概念

由于测量现场环境温度的改变

(1)引起应变片电阻变化

(2)试件材料与应变片材料线膨胀系数不同，使应变片产生附加变形。

总变化为：

5.压阻式传感器的原理（压阻效应）和特点（优缺点）

压阻效应：半导体材料当受到应力作用时，其电阻率会发生变化的现象。

特点：（1）优点：灵敏度高、分辨力高、传感器面积小、频率响应高、可测低频和直线加速度；（2）缺点：温度误差大，当温度升高时，压阻系数变小，传感器灵敏度降低。需采用温度补偿电路或在恒温的条件下使用。

6.金属热电阻传感器的原理，铂电阻、铜电阻的特点。

金属热电阻传感器：金属材料的电阻率随温度变化。

铂电阻的特点：物理化学性能极为稳定，良好的工艺性，易于提纯，缺点是电阻温度系数较小

铜电阻特点：低测量精度下性价比高，温度系数比铂高，容易提纯加工。缺点是易于氧化，电阻率低。

7.Pt100和Cu50各代表什么传感器？热电阻传感器测量电桥之三线、四线连接法的主要作用。

铂电阻和铜电阻热电势传感器。

三线连接法的作用是使电桥不会产生温度误差；

四线连接法使调零电位器的接触电阻和指示电表串联，接触电阻的不稳定不会破坏电桥的平衡和正常的工作状态。

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8.热敏电阻有哪几种类型？他们的特点和用途。

类型：正温度系数热敏电阻PTC,CTC临界温度系数热敏电阻,NTC负温度系数热敏电阻;

特点用途：由于PTC和系CTC在一定温度范围内，阻值将随温度而剧烈变化，因此可用作开关元件。NTC电阻温度系数大，灵敏度高，大约是金属热电阻的10倍。结构简单、体积小，可测量点温度，电阻率高，热惯性小，适合动态测量。用于温度测量。

9.采取什么方法对NTC热敏电阻进行线性化处理？

并联一个温度系数很小的固定电阻，使等效电阻与温度的关系在一定的温度范围内线性特征明显

10.热敏电阻组成的