传感器原理及应用习题及答案_图文 .pdf

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习题集及答案

第1章概述

1.1什么是传感器？按照国标定义，“传感器”应该如何说明含义？

1.2传感器由哪几部分组成？试述它们的作用及相互关系。

1.3传感器如何分类？按传感器检测的畴可分为哪几种？

答案

1.1答：

从广义的角度来说，感知信号检出器件和信号处理部分总称为传感器。我们对传感器定

义是：一种能把特定的信息（物理、化学、生物）按一定规律转换成某种可用信号输出的器

件和装置。从狭义角度对传感器定义是：能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。

我国国家标准（GB7665—87）对传感器（Sensor/transducer）的定义是：“能够感受

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和装置”。定义表明传感器有这样

三层含义：它是由敏感元件和转换元件构成的一种检测装置；能按一定规律将被测量转换成

电信号输出；传感器的输出与输入之间存在确定的关系。按使用的场合不同传感器又称为变

换器、换能器、探测器。

1.2答：

组成——由敏感元件、转换元件、基本电路组成；

关系，作用——传感器处于研究对象与测试系统的接口位置，即检测与控制之首。传感

器是感知、获取与检测信息的窗口，一切科学研究与自动化生产过程要获取的信息都要通过

传感器获取并通过它转换成容易传输与处理的电信号，其作用与地位特别重要。

1.3答：（略）答：

按照我国制定的传感器分类体系表，传感器分为物理量传感器、化学量传感器以及生物

量传感器三大类，含12个小类。按传感器的检测对象可分为：力学量、热学量、流体量、

光学量、电量、磁学量、声学量、化学量、生物量、机器人等等。

第3章电阻应变式传感器

3.1何为电阻应变效应？怎样利用这种效应制成应变片？

RE=VR=R=R=R=

3.2图3-31为一直流电桥，负载电阻趋于无穷。图中4，120Ω，试

L1234

RRR=

求：①为金属应变片，其余为外接电阻，当的增量为Δ1.2Ω时，电桥输出电

111

压U=?②R、R为金属应变片，感应应变大小变化相同，其余为外接电阻，电桥输

012

U=R、RR=R=，

出电压?③为金属应变片，如果感应应变大小相反，且ΔΔ1.2Ω

01212

-z-

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电桥输出电压U=?

0

答案

3.1答：

导体在受到拉力或压力的外界力作用时，会产生机械变形，同时机械变形会引起导体阻

值的变化，这种导体材料因变形而使其电阻值发生变化的现象称为电阻应变效应。

lSR

当外力作用时，导体的电阻率、长度、截面积都会发生变化，从而引起电阻值