2012南師中北傳感器技術(shù)復(fù)習(xí)提綱

1、傳感器復(fù)習(xí)提綱第0章 緒論1什么是傳感器？（傳感器定義）2傳感器由哪幾個(gè)部分組成？分別起到什么作用？3了解傳感器的分類方法。4傳感器的基本要求。第1章 傳感器技術(shù)基礎(chǔ)1 衡量傳感器靜態(tài)特性的主要指標(biāo)有哪些?說明它們的含義。2 計(jì)算傳感器線性度的方法有哪幾種？3 什么是傳感器的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性?為什么要把傳感器的特性分為靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性?4 怎樣評(píng)價(jià)傳感器的綜合靜態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能?5 為什么要對(duì)傳感器進(jìn)行標(biāo)定和校準(zhǔn)?舉例說明傳感器靜態(tài)標(biāo)定和動(dòng)態(tài)標(biāo)定的方法。第2章電阻應(yīng)變式傳感器1 金屬應(yīng)變計(jì)與半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)在工作機(jī)理上有何異同?試比較應(yīng)變計(jì)各種靈敏系數(shù)概念的不同物理意義。2 金屬應(yīng)變計(jì)的結(jié)構(gòu)、

2、類型和組成？3 簡述電阻應(yīng)變計(jì)產(chǎn)生熱輸出(溫度誤差)的原因及其補(bǔ)償方法。4 試述應(yīng)變電橋產(chǎn)生非線性的原因及消減非線性誤差的措施。增比較電阻應(yīng)變片組成的單橋、半橋、全橋電路的輸出靈敏度和線性度。8 一試件受力后的應(yīng)變?yōu)?；絲繞應(yīng)變計(jì)的靈敏系數(shù)為2，初始阻值120，溫度系數(shù)為，線膨脹系數(shù)為；試件的線膨脹系數(shù)為。試求：溫度升高20C時(shí)，應(yīng)變計(jì)輸出的相對(duì)誤差。9 試推導(dǎo)圖2-17所示四等臂平衡差動(dòng)電橋的輸出特性：。從導(dǎo)出的結(jié)果說明：用電阻應(yīng)變計(jì)進(jìn)行非電量測量時(shí)為什么常采用差動(dòng)電橋?10 為什么常用等強(qiáng)度懸臂梁作為應(yīng)變式傳感器的力敏元件?現(xiàn)用一等強(qiáng)度梁：有效長l=150mm，固支處寬b=18mm，厚h=5

3、mm，彈性模量E=2X105Nmm2，貼上4片等阻值、K=2的電阻應(yīng)變計(jì)，并接人四等臂差動(dòng)電橋構(gòu)成稱重傳感器。試問：(1)懸臂梁上如何布片?又如何接橋?為什么?(2)當(dāng)輸入電壓為3V，有輸出電壓為2mV時(shí)的稱重量為多少?11 一圓筒型力傳感器的鋼質(zhì)彈性筒截面為19.6cm2，彈性模量E=2X1011 Nm2；4片阻值為R1=R2=R3=R4=120，K=2的應(yīng)變計(jì)如圖2-22(a)所示布片，并接人差動(dòng)全橋電路。試問：(1)當(dāng)加載后測得輸出電壓為U0=2.6mV時(shí)，求載荷大小?(2)此時(shí)，彈性件貼片處的縱向應(yīng)變和橫向應(yīng)變各多少?第3章變磁阻式傳感器1比較差動(dòng)式自感傳感器和差動(dòng)變壓器在結(jié)構(gòu)上及工作

4、原理上的異同之處。4變間隙式、變截面式和螺管式三種電感式傳感器各適用于什么場合?它們各有什么優(yōu)缺點(diǎn)?6 差動(dòng)式電感傳感器測量電路為什么經(jīng)常采用相敏檢波315（a）(或差動(dòng)整流（327（b）)電路?試分析其原理。13 用反射式電渦流傳感器測量位移(或振幅)時(shí)對(duì)被測體要考慮哪些因素?為什么?增1. 什么是電渦流效應(yīng)？渦流的分布范圍。電渦流傳感器可以進(jìn)行哪些非電量參數(shù)測量？增2. .電渦流傳感器可以檢測金屬材料，也可以檢測非金屬材料嗎？第4章 電容式傳感器1 電容式傳感器可分為哪幾類?各自的主要用途是什么?4 電容式傳感器的測量電路主要有哪幾種?各自的目的及特點(diǎn)是什么?使用這些測量電路時(shí)應(yīng)注意哪些問

5、題?7 試計(jì)算圖P4-1所示各電容傳感元件的總電容表達(dá)式。9 變間隙(極距)式電容傳感元件如圖P4-3所示。若初始極板距離，當(dāng)電容C的線性度規(guī)定分別為0.1、1.0、2.0時(shí)，求允許的間隙最大變化量10 有一臺(tái)變極距非接觸式電容測微儀，其極板間的極限半徑r=4mm，假設(shè)與被測工件的初始間隙0=0.3mm，試求： 1)若極板與工件的間隙變化量=10m時(shí)，電容變化量為多少? 2)若測量電路的靈敏度K0=100mVpF，則在=1m時(shí)的輸出電壓為多少?12 圖P45所示為油量表中的電容傳感器簡圖，其中1、2為電容傳感元件的同心圓筒(電極)，3為箱體。已知：及R1=12mm，R2=15mm；油箱高度H=

6、2m，汽油的介電常數(shù)r=2.1。求：同心圓套筒電容傳感器在空箱和注滿汽油時(shí)的電容量。13電容式傳感器配用的測量電路有哪些？第5章 磁電式傳感器（磁電感應(yīng)式、霍爾式、磁敏元件）1 闡明磁電式振動(dòng)速度傳感器的工作原理，并說明引起其輸出特性非線性的原因。2 試分析絕對(duì)式磁電測振傳感器的工作頻率范圍。如果要擴(kuò)展其測量頻率范圍的下限應(yīng)采取什么措施；若要提高其上限又可采取什么措施?5 為什么磁電式傳感器要考慮溫度誤差?用什么方法可減小溫度誤差?8 某廠試制一磁電式傳感器，測得彈簧總剛度為18000Nm，固有頻率60Hz，阻尼杯厚度為1.2mm時(shí)，相對(duì)阻尼系數(shù)=0.4。今欲改善其性能，使固有頻率降低為20H

7、z，相對(duì)阻尼系數(shù)=0.6，問彈簧總剛度和阻尼杯厚度應(yīng)取多大?10 已知磁電式速度傳感器的相對(duì)阻尼系數(shù)=0.6，求振幅誤差小于2測試時(shí)的范圍。11 已知磁電式振動(dòng)速度傳感器的固有頻率=15Hz，阻尼系數(shù)=0.7。若輸入頻率為f=45Hz的簡諧振動(dòng)，求傳感器輸出的振幅誤差為多少?12 什么是霍爾效應(yīng)？霍爾電勢的大小與方向和哪些因素有關(guān)？第6章 壓電式傳感器2 壓電材料的主要特性參數(shù)有哪些?試比較三類壓電材料的應(yīng)用特點(diǎn)。3 試述石英晶片切型(yxlt+50/45)的含意。4 為了提高壓電式傳感器的靈敏度，設(shè)計(jì)中常采用雙晶片或多晶片組合，試說明其組合的方式和適用場合。7 簡述壓電式傳感器前置放大器的作

8、用、兩種形式各自的優(yōu)缺點(diǎn)及其如何合理選擇回路參數(shù)?8 已知ZK-2型阻抗變換器的輸入阻抗為2000M，測量回路的總電容為1000pF。試求：當(dāng)與壓電加速度計(jì)相配，用來測量1Hz的低頻振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的幅值誤差。11 一只壓電式壓力傳感器靈敏度為9pCbar，將它接入增益調(diào)到0005VpC的電荷放大器，放大器的輸出又接到靈敏度為20mmV的紫外線記錄紙式記錄儀上。(1)試畫出系統(tǒng)方框圖；(2)計(jì)算系統(tǒng)總的靈敏度；(3)當(dāng)壓力變化35bar時(shí)，試計(jì)算記錄紙上的偏移量。12壓電式傳感器的前置放大器的形式和作用。13石英晶體的直角坐標(biāo)是如何定義的？第7章 熱電式傳感器1 熱電式傳感器有哪幾類?它們各有什么特

9、點(diǎn)?2 常用的熱電阻有哪幾種?適用范圍如何?3 熱敏電阻與熱電阻相比較有什么優(yōu)缺點(diǎn)?用熱敏電阻進(jìn)行線性溫度測量時(shí)必須注意什么問題?4 熱電偶的構(gòu)成，利用熱電偶測溫必須具備哪兩個(gè)條件?7 用鎳鉻-鎳硅熱電偶測得介質(zhì)溫度為800,若參考端溫度為25，問介質(zhì)的實(shí)際溫度為多少?8熱敏電阻可分為哪三類？第8章 光電式傳感器2 何謂外光電效應(yīng)、光電導(dǎo)效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)?3 試比較光電池、光敏晶體管、光敏電阻及光電倍增管在使用性能上的差別。6 何謂PSD? 簡述其工作原理及應(yīng)用。7 簡述線性CCD圖像傳感器的工作原理及應(yīng)用。8 試指出光電轉(zhuǎn)換電路中減小溫度、光源亮度及背景光等因素變動(dòng)引起輸出信號(hào)漂移應(yīng)采取的

10、措施。9.半導(dǎo)體色敏傳感器的基本工作原理？10 簡述光電傳感器的主要形式及其應(yīng)用。11 舉出您熟悉的光電傳感器應(yīng)用實(shí)例，畫出原理結(jié)構(gòu)圖并簡單說明原理。12 試說明圖8-30(b)所示光電式數(shù)字測速儀的工作原理。(1)若采用紅外發(fā)光器件為光源，雖看不見燈亮，電路卻能正常工作，為什么?(2)當(dāng)改用小白熾燈作光源后，卻不能正常工作，試分析原因。13光電池與外電路連接有哪兩種方式，它們與光強(qiáng)之間是什么關(guān)系?第9章光纖傳感器9-1 解釋光纖數(shù)值孔徑的物理意義。9-2 有一階躍光纖，已知n1=1.46，n2=1.45，外部介質(zhì)為空氣，n0=1。試求光纖的數(shù)值孔徑值和最大入射角。9-3 舉例說明光纖傳感器各種調(diào)制方式的原理和應(yīng)用。9-4 如圖9-6所示：反射式光強(qiáng)調(diào)制器的輸出信號(hào)(如電壓)與光源的穩(wěn)定性和被測物表面的反射率有關(guān)。試問：能否設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)可消除這兩種不利影響?第10章數(shù)字式傳感器10-1 試解釋直線式感應(yīng)同步器滑尺上的兩相繞組間的距離可以是(n/2+14)W的原因。10