《自考传感器与检测技术(2202)识记、领会要点、主要类型计算题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《自考传感器与检测技术(2202)识记、领会要点、主要类型计算题（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 传感器与检测技术 传感器与检测技术 识记识记、领会要点领会要点加主要类型计算题 加主要类型计算题 第一 章 第一 章 概 述 概 述 识记识记 ： 1. 传感 器的定义传感 器的定义 。 传感器是能感受规定的被检测量并按照一定规律转换成可输出信号的器件或装置。 2. 传感 器主要性 能传感 器主要性 能指标指标的 含义的 含义。 。 静 态 特 性静 态 特 性 ：传感器的静态特性是当传感器的输入量为常量或随时间作缓慢变化时，传 感器的输出与输入之间的关系，叫静态特性，简称静特性。 表征传感器静态特性的指针主要有线性度，敏感度，重复性等。 动 态 特 性动 态 特 性 ：传感器的动态特性是
2、指传感器的输出量对于随时间变化的输入量的响应特 性称为动态特性，简称动特性。 有 频率响应范围，幅值误差，相位误差，时间常数，阻尼比，固有频率。 3. 传感 器的标定 及校准的 基本概念传感 器的标定 及校准的 基本概念 。 。 标定标定 ：明确传感器输入/输出变换关系的前提下，利用某种标准器具产生已知的标准非电 量（或其它标准量）输入，确定其输出电量与其输入量之间的过程。 校准校准 ：是指传感器在使用前或使用过程中或搁置一段时间再使用时，必须对其性能参数 进行复测或作必要的调整与修正，以确保传感器的测量精度。 领会领会 ： 1. 常用 传感器一 般组成的 基本概念常用 传感器一 般组成的 基
3、本概念 。（。（框图框图 ） 2. 按不 同分类方 法对传感 器进行分 类按不 同分类方 法对传感 器进行分 类。 。 按被 测量对象 分类按被 测量对象 分类： 内部信息传感器，外部信息传感器。 按工 作机理按工 作机理分 类分 类： （1）物性型传感器 利用某种性质随被测参数的变化而变化的原理制成的（主要有：光电式 传感器、压电式传感器） 。 （2） 结构型传感器是利用物理学中场的定律和运动定律等构成的 （主要有电感式传感器； 电容式传感器；光栅式传感器） 。 按被 测物理量 分类按被 测物理量 分类： 如移传感器用于测量位移，温度传感器用于测量温度。 按工 作原理分 类按工 作原理分 类
4、： 要是有利于传感器的设计和应用。P2 表 11 按传 感器能量 源分类按传 感器能量 源分类： （1）无源型：不需外加电源。而是将被测量的相关能量转换成电量输出（主要有：压电 式、磁电感应式、热电式、光电式）又称能量转化型； 被测量 敏 感 元 件 转 换 元 件 基 本 转 换 电 路 电量2 （2）有原型：需要外加电源才能输出电量，又称能量控制型（主要有：电阻式、电容式、 电感式、霍尔式） 。 按输 出信号的 性质分类按输 出信号的 性质分类 ：开关型（二值型） ，模拟型，数字型。 3. 表述 传感器的 输出与表述 传感器的 输出与输 入之间的 关系及传 感器主 要性能要 求输 入之间的
5、 关系及传 感器主 要性能要 求， ， 掌握 和表述 掌握 和表述 传感 器的主要 性能指标传感 器的主要 性能指标 。 。 传感 器传感 器输出输出与与 输入输入间的 关系间的 关系：静态特性和动态特性。 主要 性能要求主要 性能要求 ：1）高精度、低成本。2）高灵敏度。3）工作可靠。4）稳定性好；5） 抗干扰能力强；6）动态性能良好。7）结构简单、小巧； 主要 性能指标主要 性能指标 ： P5 表 12 4. 掌握掌握 传感器的 标定与校 准的基本 方法传感器的 标定与校 准的基本 方法。 。 静 态标 定静 态标 定 :给传感器输入已知不变的标准非电量，测出其输出，给出标定方程和标定常
6、数，计算其灵敏度，线性度，滞差，重复性等传感器的静态指标。 静态标定系统的关键在于被测非电量的标准发生器及标准检测系统。 动态 标定动态 标定：用以检验测试传感器的动态性能指标，分为 1）绝对标定法：进度较高，但 所需设备复杂。2）比较法又称“背靠背法” 。 5. 简述 传感器与 检测技术 的发展方 向简述 传感器与 检测技术 的发展方 向。 。 开发 新型传感 器开发 新型传感 器：利用新材料制作传感器；利用新加工技术制作传感器；采用 新原理制作传感器。 传 感 检测 技术 的智 能 化传 感 检测 技术 的智 能 化： 传感检测系统目前迅速地由模拟式、数字式向智能化方向 发展。 功能：自动
7、调零和自动校准；自动量程转换；自动选择功能；自动数据处理和误差 修正；自动定时测量；自动故障诊断。 复合 传感器 复合 传感器 研究 生物感官研究 生物感官 ，开发仿 生传感器 开发仿 生传感器 第二 章 第二 章 位 移检测传 感器 位 移检测传 感器 识记识记 ： 1. 位移 传感器的 分类位移 传感器的 分类，参 量型和发 电型位移 传感器 的定义参 量型和发 电型位移 传感器 的定义。 。 位移 传感器的 分类位移 传感器的 分类： 参量型位移传感器，发电型位移传感器，大位移传感器。 参量 位移传感 器参量 位移传感 器： 是将被测物理量转化为电参数，即电阻，电容或电感等。 发电 型位
8、移传 感器发电 型位移传 感器： 是将被测物理量转化为电源性参量，如电动势、电荷等。 2. 电位 计电位 计位移传 感器的电 阻灵敏度位移传 感器的电 阻灵敏度 ，电压灵 敏度的 概念电压灵 敏度的 概念。 Ui R，L X Rx U03 线性电位计的空载特性： xR R RxK x l = (KR电位计的电阻灵敏度)。 电位计输出空载电压为： 0 i u U UxK x l = (Ku电位计的电压灵敏度)。 3. 电容 传感器与 电感传感 器的灵敏 度概念电容 传感器与 电感传感 器的灵敏 度概念。 变极距型电容位移传感器的灵敏度： 2 0 C K d = S d 4. 差动 式电容传 感器
9、的特 点差动 式电容传 感器的特 点。 灵敏度得到了提高，且零点附近工作的线性度也得到了改善。 5. 电感 式位移传 感器的类 型电感 式位移传 感器的类 型，工作 原理工作 原理。 电感式位移传感器主要类型有自感式、互感式、涡流式和压磁式，通过将被测物理 量位移转化为自感 L,互感 M 的变化，并通过测量电感量的变化确定位移量。 6. 发电 型位移传 感器的定 义发电 型位移传 感器的定 义。 发电型位移传感器是将被测物理量转换为电源性参量，如电动势、电荷等。 7. 大位 移磁栅式 传感器的 类型及用 途大位 移磁栅式 传感器的 类型及用 途。 磁栅式位移传感器是根据用途可分为长磁栅和圆磁栅
10、位移传感器，分别用于测量线位移 和角位移。 8. 光栅 式位移传 感器的种 类光栅 式位移传 感器的种 类。 光栅式位移传感器有长光栅和圆光栅。 9. 感应 同步器的 种类感应 同步器的 种类。 感应同步器可分为直线式和旋转式两种。 领会领会 ： 1. 电位 计位移传 感器的工 作原理电位 计位移传 感器的工 作原理， 选用条件选用条件 。 讲直线位移、角位移转换为电阻变化，要求输入能量大因其摩擦、噪声比较大。 2. 电容 传感器的 工作原理电容 传感器的 工作原理 。 是利用电容量的变化来测量线位移或角位移的装置。 3. 变极 距型电容 式位移传 感器变极 距型电容 式位移传 感器，变面积
11、型电容位移 传感器变面积 型电容位移 传感器，变介 质型电容 位 变介 质型电容 位 移传 感器的特 点及应用移传 感器的特 点及应用 。 。 变极 距型的电 容位移传 感器变极 距型的电 容位移传 感器：有较高的灵敏度，但电容变化与极距变化之间为非线 性关系，其它两种类型的位移传感器具有比较好的线性，但敏度比较低。 变极 板面积型 电容位移 传感器变极 板面积型 电容位移 传感器： 用于线位移测量，也可用于角位移测量。 变介 质型电容 式位移传 感器变介 质型电容 式位移传 感器： 用于位移或尺寸测量的改变介质型电容位移传感器，4 一般都具有较好的线性特性，但也有输入/输出呈非线性关系。 4
12、. 位移 与电容变 化量之间 的关系位移 与电容变 化量之间 的关系。 S C d = 5. 传感 测试系统 的分辨力 及动态范 围的求法传感 测试系统 的分辨力 及动态范 围的求法 。 6. 自感 式位移传 感器的自 感系数自感 式位移传 感器的自 感系数 L 与位移 之间的关 系与位移 之间的关 系。 P2021 7. 长磁 栅位移传 感器的工 作原理长磁 栅位移传 感器的工 作原理。 在非磁性材料上镀一层磁性薄膜。 利用磁头按一定方向以剩磁的形式记录一周期的信号， 信号呈现 SN，NS 极性排布。测量时利用重放磁头将信号还原，从而得知位移。 8. 长光 栅位移传 感器的工 作原理长光 栅
13、位移传 感器的工 作原理。 在两块光学玻璃上刻上密布、均匀、平行细线，使其细线间错开一微小夹角并产生莫 尔条纹。当两栅沿主栅线垂直方向产生位移时，通过莫尔条纹移动个数及方向可知位移。 9. 直线 感应同步 器的原理 与结构直线 感应同步 器的原理 与结构。 。 原理原理 ：当滑块的两相绕组用交流电励磁时，由于电磁感应，在定尺的绕组中会产生与励 磁电压同频率的交变感应电动势 E。当滑尺相对定尺移动时，滑尺与定尺的相对位置发生变 化，改变了通过定尺绕组的磁通，从而改变了定尺绕组中输入的感应电动势 E。 结构结构 ：感应同步器由一个固定连续绕阻和一个滑动分段绕阻组成。 第三 章 第三 章 力力 ，扭
14、矩和 压力传感器 扭矩和 压力传感器 识记识记 : 1. 测力 传感器的 分类方式 及其种类测力 传感器的 分类方式 及其种类 。 测量力的传感器多为电气式，根据转换方式分为参量型和发电型。参量型测力传感器有 电阻应变式，电容式，电感式，发电型测力传感器有压电式，压磁式。5 2. 电阻 应变效应 及压阻效 应概念电阻 应变效应 及压阻效 应概念。 。 电阻 应变效应电阻 应变效应 :在外力作用下导体发生几何形状变化，从而导致电阻变化。 压压阻 效应阻 效应： 固体受到压力作用时，其电阻率发生变化，这种现象称为压阻效应。 3. 应变 片的接桥 方式应变 片的接桥 方式。 4. 正压 电效应及 逆
15、压电效 应概念正压 电效应及 逆压电效 应概念。 。 正压 电效应正压 电效应 :是当某些晶体沿一定方向受外力作用而变形时， 在其相应的两个相对表面 产生极性相反的电荷， 当外力去掉后， 又恢复到不带电状态， 电荷的极性取决于变形的形式。 逆压 电效应逆压 电效应 :是当某些晶体的极化方向施加外电场，晶体本身将产生机械变形，当外电 场撤去后，变形也随之消失。 5. 压磁 效应概念压磁 效应概念 。 是在机械力作用下，铁磁材料内部产生应力变化，使磁导率发生变化，磁阻相应也发 生的现象。 外力是拉力时， 在作用力方向铁磁材料磁导率提高， 垂直作用力方向磁导率降低； 作用力为压力时，则反之。 领会领会 ： 1. 应变 式测力传 感器的工 作原理应变 式测力传 感器的工 作原理，力与 应变的关系力与 应变的关系，电桥输出电电桥输出电 压与力之 间 压与力之 间 的关 系的关 系。 。 应 变 式 测 力 传 感器 的 工 作 原理应 变 式 测 力 传 感器 的 工 作 原理 :是将力作用在弹性元件上，弹性元件在力作用下产 生应变， 利用贴在弹性元件上应变片将应变转换成电阻的变化， 然后利用电桥将电阻变化转 换成电压或电流的变化，在送入测量放大电路测量。 又： F E S = 等应力表达式，可计算得 F 2. 半导 体应变片 的工作原 理半
