《传感器原理及应用》教学大纲
（Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｅｎｓｏｒｓ）
适用于（测控技术与仪器）专业
参考学时 ４５学时
一、本课程的目的和任务
本课程是测控技术与仪器专业的主要专业技术基础课，是为了使学生能够全面地了解和掌握常用传感器的种类、原理及应用方法而设置的。本课程要从实际应用出发，介绍有关传感器的工作机理及结构，重点介绍使用原则和使用方法，针对性介绍一些新型传感器技术以及传感器技术发展的方向和前景，使学生建立起完整的传感器技术的整体概念，能够在实际应用中灵活运用所学知识。
二、 本课程的基本要求
1．握传感器的基本概念（定义、分类、作用、发展方向）。
2．握传感器的静态特性及动态特性的含义、获取方法、分析方法。
3．掌握应变式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器、数字式传感器、固态传感器、光纤传感器等各类传感器的工作原理、结构、特性分析、测量电路、误差来源及减小方法、应用情况。
4．掌握传感器的静态标定方法、动态标定方法。
5．具有一定的传感器设计方面的知识。
三、 课程内容
１．绪论
（1）传感器的作用、重要性；
（2）传感器的定义、分类；
（3）传感器的应用与发展方向；
（4）课程内容的学习方法与要求。
2．传感器的一般特性；
（1）传感器的静态特性；
（2）传感器的动态特性。
３．应变式传感器
（1）金属应变式传感器的应变效应、结构和材料、主要特性、温度误差及补偿、测量电路、应用；
（2）压阻式传感器的压阻效应、结构、特性、温度补偿措施、应用。
４．电容式传感器
电容式传感器的工作原理、分类、测量电路、误差分析、应用。
５．电感式传感器
（1） 自感式传感器（气隙型、螺管型）的工作原理、结构、特性分析、等效电路及测量电路；
（2） 差动变压器式电感传感器的结构、工作原理、等效电路、主要特性、误差因素分析（包含自感式传感器）、测量电路及应用；
（3）涡流式传感器的结构、工作原理、等效电路、线圈形状、尺寸及导体性质对性能的影响、测量电路、应用。
６．压电式传感器
压电式传感器的压电特性、压电材料、测量电路、应用。
７．数字式传感器
（1） 光栅传感器的结构原理、莫尔条纹形成的原理及特点、光栅常用的光路、辨向原理、细分技术；
（2） 弦式传感器的工作原理、激励方式、主要特性、基本元件及结构、测量电路；
（3） 光栅传感器的结构原理、信号处理方式、应用；
（4） 感应同步器的类型、结构原理、信号处理方式、应用。
８．固态传感器
（1） 磁敏传感器：霍尔元件的霍尔效应、材料结构、特性、测量电路、误差分析及补偿方法、应用。磁敏二极管和磁敏三极管的工作原理、主要特性、应用；
（2） 热敏电阻：热敏电阻的结构与材料、基本参数、主要特性、测温电路；
（3） 光敏传感器：光敏传感器的光电效应。光敏电阻的原理和结构、主要参数和基本特性、与负载的匹配，光电池的工作原理、基本特性、转换效率及最佳负载匹配，光敏二极管和光敏三极管的结构、工作原理、基本特性、分析方法。光电传感器的类型及应用；
（4） 气敏、湿敏传感器的结构、工作原理、应用。
９．光导纤维式传感器
光纤传感器的基本原理、结构、分类、主要元器件、应用。
１０．传感器的标定
传感器的静态标定、动态标定方法及静动态参数的确定方法。
四、实践教学
1．实验
（1） 金属箔式应变片性能；
（2） 金属箔式应变片性能的温度效应及补偿；
（3） 差动变压器的标定；
（4） 电涡流式传感器的静态标定；
（5） 压电加速度传感器；
（6） 差动变面积式电容传感器；
（7） 霍尔式传感器的特性。
]
五、学时分配
六、 大纲说明
1．本课程的难点和重点在于如何把握传感器机理与实际应用的关系，由于传感器种类繁多，机理也各不相同，牵扯的学科种类也较多，全面系统地介绍受学时限制显然不可能，只能重点介绍常用的传感器机理、结构与典型的测量电路。对于各种物理量的检测要通过综合比较的方式来阐明各种类型传感器的区别与局限性，并提出复合传感器的概念和应用技术。而对于一些特殊物理量的检测，建议以介绍传感器应用技术的方式
为主。
2．结合授课内容，布置一定量的课外习题。课外习题可从以下方面选取：
(1) 传感器的静态及动态特性计算。
(2) 应变式传感器的设计计算。
(3) 电容式传感器的设计计算。
(4) 电感式传感器的设计计算。
(5) 压电式传感器的设计计算。
(6) 对于数字式传感器、固态传感器、光导纤维式传感器等几方面的内容可布置一定量的思考题。
3．本课程在教学环节上应该注意以下几个问题：
（1） 该课程是一门理论和工程性都很强的课程，在实施过程中要注意理论联系实际，多介绍与实际应用有关的系统实例以及在实际应用中应该注意的问题。
（2） 该课程要所涉及的专业面较宽，要注意处理好专业知识的引入和背景介绍问题，使学生比较顺利的接受所学的内容。
（3） 该课程所涉及的内容发展很快，新的传感器机理、新的传感器器件、新的应用技术不断推出，要注意收集这些方面的资料和信息，在授课中插入介绍，使学生能够跟上技术发展的潮流。
（4） 该课程实际上是提高学生利用传感器获得检测结果和信息的能力，要强调指出在实际应用中，注意解决好传感器选型和信号调理电路的设计等相关事宜，这对学生的专业知识面和电子电路设计能力提出较高的要求，要注意引导和培养学生这方面的能力。
4．本课程主要采用课堂教学方式，结合课程实验，使学生能够在有限的课时内，了解较多的传感器知识和应用方法，在课程实验中培养和加强对传感器的认识，提高传感器电路的设计与调试能力。考试采用闭卷与实验报告相结合的形式，闭卷考试以传感器的基本概念和应用方法为主，并有一定比例的实际设计（方案性）题目。
5．学生在学习该门课程时，一定要注重理论和实验相结合，通过完成实验进一步加深对理论知识的理解和掌握，为后续课程的学习以及毕业后所从事的工作打下良好的基础。
6．该课程的先修课程为：《高等数学》、《电路》、《电子技术》等，它与后续的《电子测量》、《过程控制与自动化仪表》、《仪器调理电路》,《自动测试技术》等课程联系较紧密，前者主要讲授各类传感器的基本知识和典型的测量电路，后者主要讲授被测信号调理技术以及微机测控系统的组成等方面的知识。
教材参考书目
1、王化祥、张淑英，《传感器原理及应用》，天津大学出版社
2、余瑞芬《传感器原理》，航空工业出版社
撰稿人（签名）
教研室主任（签名）
系主任（签名）
《电磁兼容》课程教学大纲
（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ＆ Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）
适用于（测控技术与仪器专业）专业
参考学时：３０学时
一、本课程的目的和任务：
本课程是测控技术与仪器专业的方向选修课。通过该课程学习，使学生掌握电磁兼容的原理及应用该原理来进行电气设备设计的能力。本课程旨在提高学生对电气设备的实际研发能力，使学生掌握在电气设备研发时所必须具备的电磁兼容性知识。
二、本课程的基本要求
1．掌握电磁兼容的基本原理，设计方法。
2．掌握各类干扰源的特点及如何减少传导干扰发生及传播的一些基本设计方法。
3．掌握根据辐射干扰源的特性，以区别电场性干扰及磁场性干扰各自的特征，不同辐射干扰的不同对策。
4．掌握根据信号的强弱、功率、阻抗大小等以及设备自身敏感或发射特性，安排正确的接地设计。
5．了解各种屏蔽材料的特性，能够做一般的屏蔽及屏蔽网设计。
6．熟悉各种阻容、电感电容滤波器的频率特性、品质，以及无源、有源滤波电路的基本类型及应用。
三、课程内容
1．概论
（1）电磁兼容的基本原理；
（2）电磁兼容的设计原则、技术性、政策性，发展及主要基本概念。
2．传导干扰
（1）传导“路”的干扰及其性质；
（2）干扰源的特点；
（3）减少传导干扰发生及传播的一些基本设计方法。
3．辐射干扰
（1）“场”的干扰及其性质；
（2）辐射干扰源的特性；
（3）电场性干扰及磁场性干扰；
（4）不同辐射干扰的不同对策。
4．接地与搭接
（1）单点、多点接地及四套路接地法；
（2）信号传输的屏蔽接地以及安全地线；
（3）正确的接地设计。
5．屏蔽
（1）各种屏蔽材料的特性；
（2）屏蔽的反射、透射、折射；
（3）屏蔽体材质、厚度、尺寸的设计及孔、缝的漏泄；（4）一般的屏蔽及屏蔽网设计。
6．滤波
（1）各种阻容、电感电容滤波器的频率特性和品质；（2）无源及有源滤波电路的基本类型及应用。
五、大纲说明
1、本课程先修课程为《电路与磁路》。
2、本课程难点在于电场性干扰和磁场性干扰的性质以及相应的对策。
3、本课程的理论重点是辐射干扰的产生、性质以及克服。
4、本课程应以各种电磁兼容方法的设计为讲授重点。
教学参考书目
近几年ＥＭＣ国际会议论文集。
撰稿人（签名）
教研室主任（签名）
系主任（签名）
《电力电子技术》课程教学大纲
（Ｐｏｗｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）
适用于（测控技术与仪器）专业
参考学时：３０学时
一、 本课程的目的和任务
本课程为测控技术与仪器专业的方向选修课。通过本课程的学习，使学生了解电力电子技术的发展概况、技术动向和新的应用领域；了解与掌握常用电力电子器件的工作原理、电气特性和主要参数；了解和掌握电力电子器件在实际系统中的应用；具备电力电子电路实验和调试的能力。
二、 本课程的基本要求
1．熟悉和掌握可控整流电路的电路结构、工作原理。
２．掌握晶闸管触发电路的形式及其特点。
３．理解和掌握逆变器的形式、特点、工作原理、参数计算。
４．了解晶闸管变频电路、直流斩波器的工作原理。
三、课程内容
１． 绪论
（１）电力电子技术的由来和发展；
（２）电力电子技术应用的领域；
（３）本课程的内容、性质和基本要求。
２．电力二极管与晶闸管
（１）电力二极管的工作原理及特性参数；
（２）晶闸管的工作原理及特性参数；
（３）晶闸管的派生器件。
３．全控型电力电子器件
（１）门极可关断晶闸管；
（２）绝缘栅双极型晶体管。
４．晶闸管可控整流电路
（１）单相可控整流电路；
（２）三相可控整流电路；
（３）可控整流电路的换相压降；
（４）晶闸管的触发电路。
５．逆变电路
（1）电力器件的换流方式；
（2）有源逆变电路；
（3）无源逆变电路；
（4）电压型逆变电路；
（5）电流型逆变电路；
（6）脉冲宽度调制型逆变电路。
6．交流变换电路
（1）交流调压电路；
（２）交－交变频电路。
四、实践教学环节
１． 实验（共４学时）
（１）晶闸管的主要特性参数的测试（选做）。
（２）单结晶体管触发的单相半波可控整流电路实验（选做）。
（３）锯齿波触发电路的研究。
（４）锯齿波触发电路的三相全波可控整流电路实验。
五、学时分配
晶闸管可控整流电路 单相可控整流电路
三相可控整流电路
可控整流电路的换相压降
晶闸管的触发电路
２
２
２
２
２
１０
逆变电路 电力器件的换流方式
有源逆变电路
无源逆变电路
电压型逆变电路
电流型逆变电路
脉冲宽度调制型逆变电路
１
２
２
２
２
１
１０
交流变换电路交流调压电路
交－交变频电路
２
４
６ 总 计 ２６ ４ ３０
六、 大纲说明
1．本课程的重点：各种整流电路的电路结构、工作原理、波形分析和参数的计算；有源逆变的条件，有源逆变电路的工作原理、波形分析，以及有源逆变失败的原因；常用晶闸管触发电路的特点；晶闸管的选择与保护。
2．本课程的难点：不同负载对整流电路的影响和交流侧电抗对输出特性的影响 ３．习题与作业：在各章课后习题中选择典型题作为作业。
４．教学环节： 本课程的教学环节主要包括课堂讲授、课外作业和实验。
5．教学方法：本课程主要采用课堂教学方式，着重讲授基本原理和分析方法。
６．本课程的先修课程为《电路与磁路》、《电子技术》、《电气控制技术》。
教学参考书：
１．邵丙衡编，《电力电子技术》，铁道出版社
２．周明宝编，《电力电子技术》，机械工业出版社
３．叶 斌编，《电力电子技术习题集》，铁道出版社
４．黄 俊编，《半导体变流技术》，机械工业出版社
５．浣喜明编，《电力电子技术》，高等教育出版社
撰稿人（签名）
教研室主任（签名）
系主任（签名）
《电气控制技术》课程教学大纲
（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）
适用于（测控技术与仪器）专业
参考学时：66学时
一、课程的目的和任务
本课程是测控技术与仪器专业的专业基础课。通过本门课程的学习使学生了解控制系统中常用控制对象、PLC的组成原理，掌握常用被控对象、PLC使用方法，掌握电气控制部件在实际控制系统中应用及异步电动机的调速方法。为今后在实际工程设计中运用打下较好的基础。
二、本课程的基本要求
1．了解异步电动机、伺服电机、常用电气控制器件、PLC的结构及工作原理。
2．熟练掌握异步电动机、伺服电机、常用电气控制器件、PLC在实际控制系统中的应用。
3．掌握PLC的软件编程方法。
4．熟悉异步电动机调速的控制原理与实现方法。
5．建立PLC及其它常用电气控制器件构成控制系统的概念。
６．了解电气控制系统中常用测量元件的工作原理与使用方法。
７．熟悉模拟信号调理电路。
８．熟悉数据采集电路。
９．掌握模拟量控制电路、开关量控制电路。
１０．了解显示、记录与报警装置。
三、课程内容
1．绪论
（1）测控电路的功能；
（2）测控电路的类型、组成及其发展方向。
２．模拟信号调理电路
（１）放大电路；
（２）滤波电路；
（３）非线性校正电路；
（４）调制与解调；
（５）信号变换电路。
３．数据采集电路
（１）模拟开关；
（２）采样／保值器。
４．常用控制器件
（１）继电器、接触器；
（２）电磁阀；
（３）电力电子器件；
（４）固态继电器；
（５）传感开关。
５．控制电机
（１）步进电机；
（２）直流伺服电机；
（３）交流异步电动机和交流伺服电机；
（４）小功率同步电动机；
（５）测速发电机；
（６）自整角机；
（７）旋转编码器。
６．模拟量控制电路
（１）导电角控制；
（２）脉宽调制电路；
（３）变频控制电路；
（４）程控电源。
７．开关量控制电路
（１）功率开关驱动电路；
（２）继电器、电磁阀驱动电路；
（３）步进电机驱动电路。
８．显示、记录与报警装置
（１）模拟显示装置；
（２）模拟记录装置；
（３）字显示、记录装置；
（４）声光报警装置。
９．可编程序控制器
（1）可编程序控制器基本原理；
（2） 可编程序控制器指令系统；
（3） 可编程序控制器控制系统的设计。
四、实践教学环节
1．实验（总计14学时）
（1）单相半波整流；
（2）异步电动机正反转控制；
（3）步进电机的使用；
（4）直流伺服电机特性与应用；
（5）旋转编码器；
（6）PLC编程指令；
（7）PLC控制系统实验。
２．课程设计 一周
３．实训 二周
五、学时分配
六、大纲说明
１．本课程的重点为：交流异步电动机启动、调速、正反转以及控制方法，常用电气控制器件的使用方法，可编程序控制器的应用，常用伺服执行机构的工作原理与
应用。难点为交流异步电动机的结构及工作原理、电磁调节阀的原理、可编程序控制器的应用，电气控制线路的设计与识图。在讲述可编程控制器（PLC）一节的内容时，应根据学校实验室和电工实习基地可编程控制器（PLC）的设备相适应。
２．必须保证教学内容４、５、６、７、９的课时，其余内容可根据课时多少教师自行调整。
３．习题与作业：为了巩固教学内容，并培养学生应用课堂中所学知识解决实际问题的能力，本课程在教学过程中需结合授课内容，布置一定量的课外习题。课外习题可从以下方面选取：常用电器的参数选择、电气控制线路设计及原理图分析、伺服执行装置的选择方法、ＰＬＣ梯形图绘制及程序设计。
４．教学环节与教学方法：本课程的教学环节有理论讲授、课程设计、实验、实习等教学环节。本课程的理论授课可采用系统讲授， 主要采用课堂教学方式，部分内容可采用实物教学或现场教学。要充分利用多媒体、幻灯、录象等电化教学手段。本课程在课程设计与实习教学环节中应特别注重理论与实际的结合，课程设计完成后，应在实习基地要求学生按设计内容实地完成整个设计的安装调试，以培养学生分析问题、解决问题及工程应用的能力。在实验教学中，应要求学生熟悉并掌握常用控制电器、交直流电动机、自动控制领域常用的检测元件的原理与使用方法、可编程序控制器的编程及使用方法，了解伺服执行机构的工作原理与应用，以培养学生的基本技能。
５．本课程的前续课程为：《电路》、《电子技术》、《微机原理与接口》。
教学参考书目：
１．孙传友，《测控电路及装置》 北京航空航天大学出版社
撰稿人（签名）
教研室主任（签名）
系主任（签名）
《电子测量技术》课程教学大纲
（Electronic Measurement Technique）
适用于（测控技术与仪器）专业
参考学时：５５学时
一、 本课程的目的和任务
本课程为测控技术与仪器专业的专业类课程中的一门专业课。主要介绍电子测量中的基本概念、主要物理量、元件参数、阻抗、噪声的基本测量原理、方法以及常规仪器的工作原理和操作使用，并对数据域测量、逻辑分析仪进行一定介绍。主要培养学生电子测量方面的基础知识和应用能力。
二、 本课程的基本要求
１．掌握主要物理量（电压、频率、相位）、元件参数、阻抗、噪声的基本测量原理、方法。
２．了解和掌握数据域测量的基本概念、数据域测量技术以及逻辑分析仪的组成基本方法、原理和基本测量方法。
３．掌握常规仪器（信号发生器、电子示波器、信号源等）的工作原理和操作使用。 ４．掌握误差、误差的来源以及误差对测量数据的影响，掌握误差分析方法及测量数据的处理．
三、 课程内容
１．绪论
（１）电子测量；
（２）电子测量的内容和特点；
（３）电子测量的一般方法；
（４）电子测量仪器概述 ；
（５）计量的基本概念。
２．测量误差和测量数据处理
（１）误差；
（２）测量误差的来源；
（３）误差的分类；
（４）随机误差分析；
（５）系统误差分析；
（６）系统误差的合成；
（７）测量数据的处理。
３．信号发生器
（１）信号发生器概述；
（２）正弦信号发生器的性能指标；
（３）低频信号发生器；
（４）射频信号发生器；
（５）扫频信号发生器；
（６）脉冲信号发生器；
（７）噪声发生器；
４．电子示波器
（１）概述；
（２）示波管；
（３）电子示波器的组成结构；
（４）电子示波器的基本部件；
（５）双踪和双线示波器；
（６）高速和取样示波器；
（７）记忆示波器和存贮示波器；
（８）数字化波形处理系统。
５．频率时间测量
（１）概述；
（２）电子计数法测量频率；
（３）电子计数法测量周期；
（４）电子计数法测量时间间隔；
（５）典型通用电子计数器例；
（６）其他测量频率的方法；
６．相位差量 （１）概述；
（２）用示波器测量相位；
（３）相位差转换为时间间隔进行测量；
（４）相位差转换为电压进行测量；
（５）零示法测量相位差；
（６）测量范围的扩展。
７．电压测量
（１）概述；
（２）模拟式直流电压测量；
（３）交流电压表征和测量方法；
（４）低频交流电压测量；
（５）高频交流电压测量；
（６）脉冲电压测量；
（７）电压的数字式测量。
８．阻抗测量 （１）概述；
（２）电桥法测量阻抗；
（３）谐振法测量阻抗；
（４）利用变换器测量阻抗。
９．噪声测量 （１）概述；
（２）噪声的统计特性及其测量；
（３）器件的噪声参数及其测量；
１０．数据域测量 （１）数据域测量的基本概念；
（２）数据域测量技术；
（３）逻辑分析仪。
四、 实践教学环节 实验安排
实验项目 学时 实验
性质
要求
信号发生器操作
使用
２ 认识 了解信号发生器的工作原理、操作使用方法
电子示波器操作
使用 ２ 认识
了解电子示波器的工作原理、操作使用，掌握利用电
子示波器测量交流电压、电流的基本方法
频率时间测量 ２ 验证 利用电子计数法进行频率、周期、时间间隔的测量，并对测量数据进行误差处理
相位差测量 ２ 验证 利用电子示波器测量交流电压和电流的相位差，并将
相位差转换成时间间隔、电压进行测量，并对测量数据进行对比、分析、误差处理，分析产生误差的原因
电压测量 ２ 验证 利用模拟、数字电压表进行高、低频交流电压、脉冲电压的测量，并对测量数据进行对比、分析、误差处理，分析产生误差的原因
阻抗测量 ２ 验证 利用电桥法、谐振法进行阻抗的测量，并对测量数据进行对比、分析、误差处理，分析产生误差的原因
数据域测量 ２ 验证 利用逻辑笔进行基本逻辑门电路的测量，利用逻辑分析仪进行数字信号的分析、处理
五、 学时分配
内 容 讲 课 实 验 小 计 绪论 ２ ２ 测量误差和测量数据处理 ４ ４ 信号发生器 ６ ２ ８
电子示波器 ６ ２ ８
频率时间测量 ５ ２ ７
相位差量 ６ ２ ８
电压测量 ６ ２ ８
阻抗测量 ２ ２ ４
噪声测量 ２ ２
数据域测量 ２ ２ ４
总计 ４１ １４ ５５
六、 大纲说明
１．对测量方法侧重归纳、比较，突出简明、实用。
２．对测量仪器、仪表讲清工作原理框图，不过多涉及单元内部具体电路，突出常规、典型、操作使用。
３．对误差分析多作定性说明，必要的数学推导简明、扼要、结论醒目明确。
４．本课程是为测控技术与仪器高年级学生开设的，它与过程控制与自动化仪表、微机测控技术等课程密切相关，其先修课程为电路与磁路、电子技术、高频电子技术、传感器技术。
教学参考书目
１．张乃国，《电子测量技术》，人民邮电出版社，１９８５年
２．金绍黑，《电子测量技术基础》，人民邮电出版社，１９８５年
３．张永瑞等，《电子测量技术基础》，西安电子科技大学出版社 ，１９９４年
第一版
撰 稿 人（签名）
教研室主任（签名）
系 主 任（签名）
《高频电子线路》课程教学大纲
(Electronic Circuits of Communication)
适用于（测控技术与仪器）专业
参考学时：45学时
一、课程的性质和任务：
本课程是测控技术与仪器专业的一门重要的专业基础课。课程的任务是：以单元电路分析和设计为主，研究测量仪器电子电路的基本原理与基本分析方法，使学生获得通信电子电路分析与设计的基本理论、基本知识和基本方法，为学习后续专业课打下坚实的基础。
二、课程的基本要求
1．了解测量仪器、仪表系统的基本概念和信息传输的基本方法以及发送和接收系统的组成框图。
2．掌握模拟测量仪器、仪表系统常用的基本功能电路（包括：调谐放大器、高频功率放大器、正弦波振荡器、调幅与检波、调制与解调、混频等）的工作原理、电路构成及一般分析方法，其中重点突出集成模拟乘法器在调制与解调等频率变换电路中的作用。
3．掌握反馈控制系统ＡＧＣ、ＡＦＣ、ＰＬＬ电路的组成原理、ＰＬＬ的线性和非线性特性及其分析方法，了解数字锁相环的基本知识及应用。
4．了解和掌握频率合成原理及常见的频率合成方法，包括锁相频率合成器的构成与工作特点。
5．通过模拟电子（通信）系统举例，加深对单元功能电路的理解，同时初步建立系统的概念。
三、课程内容
1．高频小信号放大器
（1）概述；
（2）ＬＣ回路的选特性与阻抗变换器；
（3）晶体管高频等效电路；
（4）谐振放大电路；
（5）电噪声；
（6）集中选频放大器。
２．高频功率放大器
（１）概述；
（２）线性高频功率放大器；
（３）Ｃ类谐振功率放大器；
（４）高频功率放大器简介。
３．正弦波振荡器
（１）反馈振荡原理；
（２）集成电路振荡器；
（３）晶体振荡器；
（４）压控振荡器。
３．调幅、检波与混频－－频谱搬移电路
（１）幅度调制原理及特性；
（２）幅度调制电路；
（３）调幅信号的解调原理与电路；
（４）混频器原理及电路。
４．角度调制与解调－－非线性变换电路
（１）调频波、调相波及其比较；
（２）调频电路；
（３）调频波的解调原理及应用；
（４）调频波的抗干扰性及其特殊电路。
５．反馈控制电路
（１）反馈控制电路的基本原理及分析方法；
（２）自动增益控制电路；
（３）自动频率控制电路；
（４）锁相环原理与性能分析；
（５）集成锁相环电路及其应用。
四、实践教学环节
1．实验（6学时）
（1）振幅调制模块实验
（2）调频电路模块实验
（3）检波模块实验
五、学时分配
高频功率放大器概述；线性高频功率放大器；Ｃ类谐振功率放大器；
高效率频功率放大器简介。
８ 8
正弦波振荡器反馈振荡原理；晶体振荡器；压控振荡器；集成电
路振荡器；
２ 2
调幅、检波与混频 幅度调制原理及特性；幅度调制电路；调幅信号的
解调原理与电路；混频器原理及电路。
１０ ４ 14
角度调制与解调 调频波、调相波及其比较；调频电路；调频波的解
调原理及应用；调频波的抗干扰性及其特殊电路。
９ ２ 11
反馈控制电路 反馈控制电路的基本原理及分析方法；自动增益控
制电路；自动频率控制电路；锁相环路原理与性能
分析；集成锁相环电路及其应用。
４ 4 总计39 6 45
六、大纲说明
1．本大纲规定的1、4、5部分属基本内容，应予保证。
2．本大纲规定的第1、4部分为课程的重点内容，应着重讲授，并要求学生重点掌握。第2、6部分为课程的难点。
3．习题与作业可结合重点掌握的概念、原理和方法等进行适当地布置，并完成1至2道综合实验习题。目的是为了增强对高频电子线路的感性认识，掌握高频电子线路的基本分析和设计步骤。
4．课程设计应结合专业培养目标和要求，根据课程开设内容，选择通信系统的发信机、收信机各单元模块或整机的分析、设计方法进行命题。
5．本门课程的前续课程为《电路与电磁场》、《电子技术基础》。
教学参考书目
1、胡宴如著，《高频电子线路》，高等教育出版社，1993．11，第一版
2、张肃文编，《高频电子线路》（第二版），高等教育出版社，1984年。
《精密仪器设计》教学大纲
（Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ Ｄｅｓｉｇｎ）
适用于（测控技术及仪器）专业
参考学时 ２８学时
一、本课程的目的和任务
本课程是测控技术与仪器专业的方向选修课，它综合了《测试技术》、《传感器原理》、《计算机及其在精密仪器中的应用》等课程的知识，以光、机、电一体化的精密仪
器为重点，介绍其设计中的共性问题，达到培养和提高学生对精密仪器总体设计能力的目的。
四、 本课程的基本要求
１．掌握精密仪器的组成及其设计特点、总体设计要求。
2．掌握精密仪器的检测系统和机械组成机构。
3．掌握仪器精度分析方法。
4．熟悉精密仪器设计方法。
五、 课程内容
１。绪论
（1）概述；
（2）精密仪器的基本组成与设计特点；
（3）精密仪器的静态特性；
（4）精密仪器的动态特性。
２．精密仪器的总体设计
（1）设计任务的提出与分析；
（2）信号检测及传输方式选择；
（3）提高仪器精度的技术措施；
（4）仪器结构参数及技术指标问题；
（5）总体设计中应考虑的问题；
（6）仪器总体方案的确定。
３．精密仪器的检测系统
（１）标准器；
（２）标准量的细分法；
（３）信号的传感系统；
（４）数据的处理及显示系统；
（５）检测系统的选择。
４．精密仪器的机械系统
（１）支承件；
（２）主轴系统；
（３）导轨；
（４）超微动装置及误差校正装置。
５．仪器精度分析
（１）误差的基本特性与合成；
（２）仪器误差分析。
６．精密仪器设计实例
（1）齿轮单面齿合综合检查测试仪的设计；
（2）电子计价秤的设计。
温度传感器的应用及原理 温度测量应用非常广泛，不仅生产工艺需要温度控制，有些电子产品还需对它们自身的温度进行测量，如计算机要监控CPU的温度，马达控制器要知道功率驱动IC的温度等等，下面介绍几种常用的温度传感器。 温度是实际应用中经常需要测试的参数，从钢铁制造到半导体生产，很多工艺都要依靠温度来实现，温度传感器是应用系统与现实世界之间的桥梁。本文对不同的温度传感器进行简要概述，并介绍与电路系统之间的接口。 热敏电阻器 用来测量温度的传感器种类很多，热敏电阻器就是其中之一。许多热敏电阻具有负温度系数(NTC)，也就是说温度下降时它的电阻值会升高。在所有被动式温度传感器中，热敏电阻的灵敏度(即温度每变化一度时电阻的变化)最高，但热敏电阻的电阻/温度曲线是非线性的。表1是一个典型的NTC热敏电阻器性能参数。 这些数据是对Vishay-Dale热敏电阻进行量测得到的，但它也代表了NTC热敏电阻的总体情况。其中电阻值以一个比率形式给出(R/R25)，该比率表示当前温度下的阻值与25℃时的阻值之比，通常同一系列的热敏电阻器具有类似的特性和相同电阻/温度曲线。以表1中的热敏电阻系列为例，25℃时阻值为10KΩ的电阻，在0℃时电阻为28.1KΩ，60℃时电阻为4.086KΩ；与此类似，25℃时电阻为5KΩ的热敏电阻在0℃时电阻则为 14.050KΩ。 图1是热敏电阻的温度曲线，可以看到电阻/温度曲线是非线性的。
虽然这里的热敏电阻数据以10℃为增量，但有些热敏电阻可以以5℃甚至1℃为增量。如果想要知道两点之间某一温度下的阻值，可以用这个曲线来估计，也可以直接计算出电阻值，计算公式如下： 这里T指开氏绝对温度，A、B、C、D是常数，根据热敏电阻的特性而各有不同，这些参数由热敏电阻的制造商提供。 热敏电阻一般有一个误差范围，用来规定样品之间的一致性。根据使用的材料不同，误差值通常在1%至10%之间。有些热敏电阻设计成应用时可以互换，用于不能进行现场调节的场合，例如一台仪器，用户或现场工程师只能更换热敏电阻而无法进行校准，这种热敏电阻比普通的精度要高很多，也要贵得多。 图2是利用热敏电阻测量温度的典型电路。电阻R1将热敏电阻的电压拉升到参考电压，一般它与ADC的参考电压一致，因此如果ADC的参考电压是5V，Vref 也将是5V。热敏电阻和电阻串联产生分压，其阻值变化使得节点处的电压也产生变化，该电路的精度取决于热敏电阻和电阻的误差以及参考电压的精度。
第一章测量技术基础 检测系统的基本概念 检测系统(测试系统 /测量系统 1、定义:确定被测对象的属性和量值为目的的全部操作 2、被测对象:宇宙万物(固液气体、动物、植物、天体…… 3、被测信息:物理量(光、电、力、热、磁、声、… 化学量(PH 、成份… 生物量(酶、葡萄糖、… 4检测技术是实验科学的一部分, 主要研究各种物理量的测量原理和信号分析处理方法。 检测技术是信息技术的重要组成部分, 它所研究的内容是信息的提取与处理的理论、方法和技术。 5信息与信号 信息是指客观世界物质运动的内容。 如:天气较冷、某处地震、刀具发生了磨损、李四病了。 信号是指信息的表现形式。 如:刀具磨损,切削力会加大;李四病了,可能会发烧;等等。 6检测技术是进行各种科学实验研究和生产过程参数测量必不可少的手段, 起着人的感官的作用。
简单的检测系统可以只有一个模块, 如玻璃管温度计。它直接将被测温度变化转化为液面示值。没有电量转换和分析电路,很简单,但精度低,无法实现测量自动化。 为提高测量精度和自动化程度, 以便于和其它环节一起构成自动化装置, 通常先将被测物理量转换为电量,再对电信号进行处理和输出。 B ……在电工、电子等课程中讲授,大多数不属于本课程的范围。 检测系统的组成 一般说来,检测系统由传感器、中间变换装置和显示记录装置三部分组成。 传感器将被测物理量 (如噪声 , 温度检出并转换为电量,中间变换装置对接收到的电信号用硬件电路进行分析处理或经 A/D变换后用软件进行信号分析,显示记录装置则将测量结果显示出来,提供给观察者或其它自动控制装置。 第二章传感器概述 传感器的组成和分类 一、传感器定义 传感器是一种以一定的精确度把被测量转成与之有确定关系的, 便于应用的某种物理量的测量装置。 传感器名称:变送器、变换器、探测器、敏感元件、换能器、一次仪表、探头等 二、传感器的组成 三、传感器的分类 按被测参数分类:温度、压力、位移、速度等
《传感器原理与应用》作业参考答案 作业一 1.传感器有哪些组成部分在检测过程中各起什么作用 答：传感器通常由敏感元件、传感元件及测量转换电路三部分组成。 各部分在检测过程中所起作用是：敏感元件是在传感器中直接感受被测量，并输出与被测量成一定联系的另一物理量的元件，如电阻式传感器中的弹性敏感元件可将力转换为位移。传感元件是能将敏感元件的输出量转换为适于传输和测量的电参量的元件，如应变片可将应变转换为电阻量。测量转换电路可将传感元件输出的电参量转换成易于处理的电量信号。 2.传感器有哪些分类方法各有哪些传感器 答：按工作原理分有参量传感器、发电传感器、数字传感器和特殊传感器；按被测量性质分有机械量传感器、热工量传感器、成分量传感器、状态量传感器、探伤传感器等；按输出量形类分有模拟式、数字式和开关式；按传感器的结构分有直接式传感器、差分式传感器和补偿式传感器。 3.测量误差是如何分类的 答：按表示方法分有绝对误差和相对误差；按误差出现的规律分有系统误差、随机误差和粗大误差按误差来源分有工具误差和方法误差按被测量随时间变化的速度分有静态误差和动态误差按使用条件分有基本误差和附加误差按误差与被测量的关系分有定值误差和积累误差。 4.弹性敏感元件在传感器中起什么作用 答：弹性敏感元件在传感器技术中占有很重要的地位，是检测系统的基本元件，它能直接感受被测物理量（如力、位移、速度、压力等）的变化，进而将其转化为本身的应变或位移，然后再由各种不同形式的传感元件将这些量变换成电量。 5.弹性敏感元件有哪几种基本形式各有什么用途和特点 答：弹性敏感元件形式上基本分成两大类，即将力变换成应变或位移的变换力的弹性敏感元件和将压力变换成应变或位移的变换压力的弹性敏感元件。 变换力的弹性敏感元件通常有等截面轴、环状弹性敏感元件、悬臂梁和扭转轴等。实心等截面轴在力的作用下其位移很小，因此常用它的应变作为输出量。它的主要优点是结构简单、加工方便、测量范围宽、可承受极大的载荷、缺点是灵敏度低。空心圆柱体的灵敏度相对实心轴要高许多，在同样的截面积下，轴的直径可加大数倍，这样可提高轴的抗弯能力，但其过载能力相对弱，载荷较大时会产生较明显的桶形形变，使输出应变复杂而影响精度。环状敏感元件一般为等截面圆环结构，圆环受力后容易变形，所以它的灵敏度较高，多用于测量较小的力，缺点是圆环加工困难，环的各个部位的应变及应力都不相等。悬臂梁的特点是结构简单，易于加工，输出位移(或应变)大，灵敏度高，所以常用于较小力的测量。扭转轴式弹性敏感元件用于测量力矩和转矩。 变换压力的弹性敏感元件通常有弹簧管、波纹管、等截面薄板、波纹膜片和膜盒、薄壁圆筒和薄壁半球等。弹簧管可以把压力变换成位移，且弹簧管的自由端的位移量、中心角的变化量与压力p成正比，其刚度较大，灵敏度较小，但过载能力强，常用于测量较大压力。波纹管的线性特性易被破坏，因此它主要用于测量较小压力或压差测量中。 作业二 1.何谓电阻式传感器它主要分成哪几种 答：电阻式传感器是将被测量转换成电阻值，再经相应测量电路处理后，在显示器记录仪上显示或记
压力传感器是压力检测系统中的重要组成部分,由各种压力敏感元件将被测压力信号转换成容易测量的电 信号作输出,给显示仪表显示压力值,或供控制和报警使用。 压力传感器的种类繁多，如压阻式压力传感器、应变式压力传感器、压电式压力传感器、电容式压力传感 器、压磁式压力传感器、谐振式压力传感器及差动变压器式压力传感器，光纤压力传感器等。 一、压阻式压力传感器 固体受力后电阻率发生变化的现象称为压阻效应。压阻式压力传感器是基于半导体材料(单晶硅)的压阻效应原理制成的传感器，就是利用集成电路工艺直接在硅平膜片上按一定晶向制成扩散压敏电阻，当硅膜片 受压时，膜片的变形将使扩散电阻的阻值发生变化。 压阻式具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。 1、压阻式压力传感器基本介绍 压阻式传感器有两种类型：一种是利用半导体材料的体电阻做成粘贴式应变片，称为半导体应变片，因此 应变片制成的传感器称为半导体应变式传感器，另一种是在半导体材料的基片上用集成电路工艺制成的扩 散电阻，以此扩散电阻的传感器称为扩散型压阻传感器。 半导体应变式传感器半导体应变式传感器的结构形式基本上与电阻应变片传感器相同，也是由弹性敏感元件等三部分组成，所不同的是应变片的敏感栅是用半导体材料制成。半导体应变片与金属应变片相比，最 突出的优点是它的体积小而灵敏高。它的灵敏系数比后者要大几十倍甚至上百倍，输出信号有时不必放大 即可直接进行测量记录。此外，半导体应变片横向效应非常小，蠕变和滞后也小，频率响应范围亦很宽， 从静态应变至高频动态应变都能测量。由于半导体集成化制造工艺的发展，用此技术与半导体应变片相结 合，可以直接制成各种小型和超小型半导体应变式传感器，使测量系统大为简化。但是半导体应变片也存 在着很大的缺点，它的电阻温度系统要比金属电阻变化大一个数量级，灵敏系数随温度变化较大它的应变 —电阻特性曲线性较大，它的电阻值和灵敏系数分散性较大，不利于选配组合电桥等等。 扩散型压阻式传感器扩散型压阻传感器的基片是半导体单晶硅。单晶硅是各向异性材料，取向不同时特性不一样。因此必须根据传感器受力变形情况来加工制作扩散硅敏感电阻膜片。 利用半导体压阻效应，可设计成多种类型传感器，其中压力传感器和加速度传感器为压阻式传感器的基本 型式。 硅压阻式压力传感器由外壳、硅膜片（硅杯）和引线等组成。硅膜片是核心部分，其外形状象杯故名硅杯，在硅膜上，用半导体工艺中的扩散掺杂法做成四个相等的电阻，经蒸镀金属电极及连线，接成惠斯登电桥 再用压焊法与外引线相连。膜片的一侧是和被测系数相连接的高压腔，另一侧是低压腔，通常和大气相连，也有做成真空的。当膜片两边存在压力差时，膜片发生变形，产生应力应变，从而使扩散电阻的电阻值发 生变化，电桥失去平衡，输出相对应的电压，其大小就反映了膜片所受压力差值。
第一章传感器的一般特性 1.传感器技术的三要素。传感器由哪3部分组成？ 2.传感器的静态特性有哪些指标？并理解其意义。 3.画出传感器的组成方框图，理解各部分的作用。 4.什么是传感器的精度等级？一个0.5级电压表的测量范围是 0~100V，那么该仪表的最大绝对误差为多少伏？ 5.传感器工作在差动状态与非差动状态时的优点有哪些？灵敏度、 非线性度？ 第二章应变式传感器 6.应变片有那些种类？金属丝式、金属箔式、半导体式。 7.什么是压阻效应？ 8.应变式传感器接成应变桥式电路的理解、输出信号计算。应变片 桥式传感器为什么应配差动放器？ 9.掌握电子称的基本原理框图，以及各部分的作用。 10.电阻应变片/半导体应变片的工作原理各基于什么效应？ 11.半导体应变片与金属应变片各有哪些特点。 第三章电容式传感器 12.电容式传感器按工作原理可分为哪3种？ 13.寄生电容和分布电容对电容式传感器有什么影响？解决电缆电容 影响的方法有那些？ 14.什么是电容电场的边缘效应？理解等位环的工作原理。 15.运算法电容传感器测量电路的原理及特点。 第四章电感式传感器 16.了解差动变压器的用途及特点。 17.差动变压器的零点残余电压产生的原因？ 第五章压电式传感器 18.什么是压电效应？什么是逆压电效应？常用压电材料有哪些？ 19.压电传感器能否测量缓慢变化和静态信号？为什么？ 20.压电传感器的前置放大器电路形式主要有哪两种？理解电压放大 器、电荷放大器的作用。 第六章数字式传感器 21.光栅传感器的原理。采用什么技术可测量小于栅距的位移量？ 22.振弦式传感器的工作原理。 第七章热电式传感器 23.热电偶的热电势由那几部分组成？ 24.热电偶的三定律的理解。 25.掌握热电偶的热电效应。 26.热电偶冷端补偿原理和必要性及补偿电桥法的补偿原理。 27.铂电阻采用三线制接线方式的原理和特点？ 28.采用负温度系数热敏电阻稳定晶体管放大器静态工作点的工作原 理。 29.集成温度传感器AD590的主要特点。 30.数字式集成温度传感器DS18B20的主要特点。 第八章固态传感器 31.霍尔效应 32.霍尔集成传感器——线性、开关两类内部构成。 33.探测微弱光应采用何种传感器？ 34.什么是光电效应，什么是光电导效应和光生伏特效应？ 35.什么是内/外光电效应？利用此效应制作的典型传感器有那些？ 36.为什么光电池作光照度测量时要采用短路输出形式？ 37.硅光电池的最大开路电压是多少？ 38.硅光电池的光电转换效率理论最大值和实际值？ 39.在电路中使用光敏二极管怎样偏置？ 40.光电隔离耦合器的内部结构是怎样的？ 41.气敏传感器的原理，掌握可燃气体报警电路工作原理。 42.用电阻式湿度传感器测量湿度时，所加的激励电源为什么应为交 流电源？。 43.用光敏传感器设计一个自动开关路灯的控制电路。 第九章光纤式传感器 44.光纤传感器的特点有哪些？ 45.光纤传感器的分类？ 第十章传感器的标定 46.什么是传感器的标定？何情况下需要标定？第一章传感器的一般特性 1.传感器技术的三要素。传感器由哪3部分组成？ 2.传感器的静态特性有哪些？并理解其意义。 3.画出传感器的组成方框图，理解各部分的作用。 4.什么是传感器的精度等级？一个0.5级电压表的测量范围是 0~100V，那么该仪表的最大绝对误差为多少伏？ 5.传感器工作在差动状态与非差动状态时的优点有哪些？灵敏度、 非线性度？ 第二章应变式传感器 6.应变片有那些种类？金属丝式、金属箔式、半导体式。 7.什么是压阻效应？ 8.应变式传感器接成应变桥式电路的理解、输出信号计算。应变片 桥式传感器为什么应配差动放器？ 9.掌握电子称的基本原理框图，以及各部分的作用。 10.电阻应变片/半导体应变片的工作原理各基于什么效应？ 11.半导体应变片与金属应变片各有哪些特点。 第三章电容式传感器 12.电容式传感器按工作原理可分为哪3种？ 13.寄生电容和分布电容对电容式传感器有什么影响？解决电缆电 容影响的方法有那些？ 14.什么是电容电场的边缘效应？理解等位环的工作原理。 15.运算法电容传感器测量电路的原理及特点。 第四章电感式传感器 16.了解差动变压器的用途及特点。 17.差动变压器的零点残余电压产生的原因？ 第五章压电式传感器 18.什么是压电效应？什么是逆压电效应？常用压电材料有哪些？ 19.压电传感器能否测量缓慢变化和静态信号？为什么？ 20.压电传感器的前置放大器电路形式主要有哪两种？理解电压放 大器、电荷放大器的作用。 第六章数字式传感器 21.光栅传感器的原理。采用什么技术可测量小于栅距的位移量？ 22.振弦式传感器的工作原理。 第七章热电式传感器 23.热电偶的热电势由那几部分组成？ 24.热电偶的三定律的理解。 25.掌握热电偶的热电效应。 26.热电偶冷端补偿原理和必要性及补偿电桥法的补偿原理。 27.铂电阻采用三线制接线方式的原理和特点？ 28.采用负温度系数热敏电阻稳定晶体管放大器静态工作点的工作 原理。 29.集成温度传感器AD590的主要特点。 30.数字式集成温度传感器DS18B20的主要特点。 第八章固态传感器 31.霍尔效应 32.霍尔集成传感器——线性、开关两类内部构成。 33.探测微弱光应采用何种传感器？ 34.什么是光电效应，什么是光电导效应和光生伏特效应？ 35.什么是内/外光电效应？利用此效应制作的典型传感器有那些？ 36.为什么光电池作光照度测量时要采用短路输出形式？ 37.硅光电池的最大开路电压是多少？ 38.硅光电池的光电转换效率理论最大值和实际值？ 39.在电路中使用光敏二极管怎样偏置？ 40.光电隔离耦合器的内部结构是怎样的？ 41.气敏传感器的原理，掌握可燃气体报警电路工作原理。 42.用电阻式湿度传感器测量湿度时，所加的激励电源为什么应为交 流电源？。 43.用光敏传感器设计一个自动开关路灯的控制电路。 第九章光纤式传感器 44.光纤传感器的特点有哪些？ 45.光纤传感器的分类？ 第十章传感器的标定 46.什么是传感器的标定？何情况下需要标定？
传感器原理与应用心得 张宝龙电信工二班201400121099 传感器应用极其广泛，而且种类繁多，涉及的学科也很多，通过对传感器的学习让我基本了解了传感器的基本概念及传感器的静、动态特性电阻式、电感式传感器的结构、工作原理及应用。 传感器的特性主要是指输出入输入之间的关系。当输入量为常量或变化很慢时，其关系为静态特性。当输入量随时间变换较快时，其关系为动态特性。 传感器的静态特性是指对静态的输入信号，传感器的输出量与输入量之间所具有相互关系。因为这时输入量和输出量都和时间无关，所以它们之间的关系，即传感器的静态特性可用一个不含时间变量的代数方程，或以输入量作横坐标，把与其对应的输出量作纵坐标而画出的特性曲线来描述。表征传感器静态特性的主要参数有：线性度、灵敏度、迟滞、重复性、漂移等。 所谓动态特性，是指传感器在输入变化时，它的输出的特性。在实际工作中，传感器的动态特性常用它对某些标准输入信号的响应来表示。这是因为传感器对标准输入信号的响应容易用实验方法求得，并且它对标准输入信号的响应与它对任意输入信号的响应之间存在一定的关系，往往知道了前者就能推定后者。最常用的标准输入信号有阶跃信号和正弦信号两种，所以传感器的动态特性也常用阶跃响应和频率响应来表示。 传感器的作用主要是感受和响应规定的被测量，并按一定规律
将其转换成有用输出，特别是完成非电量到电量的转换。传感器的组成并无严格的规定。一般说来，可以把传感器看做由敏感元件和变换元件两部分组成，。 通过最近的学习，是我了解到在实际中使用传感器的选择一定要慎重。我们可以根据测量对象与测量环境确定传感器的类型。其次，当我们在选择传感器时要注意传感器的灵敏度，频率响应范围，线性范围，稳定性，精度等。 人们为了从外界获取信息，必须借助于感觉器官。而单靠人们自身的感觉器官，在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。为适应这种情况，就需要传感器。因此可以说，传感器是人类五官的延长，又称之为电五官。 新技术革命的到来，世界开始进入信息时代。在利用信息的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠的信息，而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。 通过对这门课的学习开阔了我的视野，让我了解了以前没有了解的东西。在老师的指导下让我明白了学习要有自觉性，要自己积极主动地去学习。
压力传感器是工业实践、仪器仪表控制中最为常用的一种传感器，并广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业，下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用。 力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。 1、应变片压力传感器原理与应用： 在了解压阻式力传感器时，我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处理电路（通常是A/D转换和CPU）显示或执行机构。 1．1、金属电阻应变片的内部结构：它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途，电阻应变片的阻值可以由设计者设计，但电阻的取值范围应注意：阻值太小，所需的驱动电流太大，同时应变片的发热致使本身的温度过高，不同的环境中使用，使应变片的阻值变化太大，输出零点漂移明显，调零电路过于复杂。而电阻太大，阻抗太高，抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。 1．2、电阻应变片的工作原理：金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示： 式中：ρ——金属导体的电阻率（Ω·cm2/m） S——导体的截面积（cm2） L——导体的长度（m）
一：填空题（每空1分） 1.依据传感器的工作原理，传感器分敏感元件，转换元件， 测量电路三个部分组成。 2.半导体应变计应用较普遍的有体型、薄膜型、扩散型、外延型等。 3.光电式传感器是将光信号转换为电信号的光敏元件，根据光电效应可以分为 外光电效应，光电效应，热释电效应三种。 4.亮电流与暗电流之差称为光电流。 5.光电管的工作点应选在光电流与阳极电压无关的饱和区域。 6.金属丝应变传感器设计过程中为了减少横向效应，可采用直线栅式应变计 和箔式应变计结构。 7.反射式光纤位移传感器在位移-输出曲线的前坡区呈线性关系，在后坡区与 距离的平方成反比关系。 8.根据热敏电阻的三种类型，其中临界温度系数型最适合开关型温度传感 器。 9.画出达林顿光电三极管部接线方式： U CE 10.灵敏度是描述传感器的输出量对输入量敏感程度的特性参数。其定义为：传 感器输出量的变化值与相应的被测量的变化值之比，用公式表示k（x）=Δy/Δx 。 11.线性度是指传感器的输出量与输入量之间是否保持理想线性特性的一 种度量。按照所依据的基准之线的不同，线性度分为理论线性度、端基线性度、独立线性度、最小二乘法线性度等。最常用的是最
小二乘法线性度。 12.根据敏感元件材料的不同，将应变计分为金属式和半导体式两大 类。 13.利用热效应的光电传感器包含光---热、热---电两个阶段的信息变换过程。 14.应变传感器设计过程中，通常需要考虑温度补偿，温度补偿的方法电桥补偿 法、计算机补偿法、应变计补偿法、热敏电阻补偿法。 15.应变式传感器一般是由电阻应变片和测量电路两部分组成。 16.传感器的静态特性有灵敏度、线性度、灵敏度界限、迟滞差和稳定性。 17.在光照射下，电子逸出物体表面向外发射的现象称为外光电效应，入 射光强改变物质导电率的物理现象称为光电效应。 18.光电管是一个装有光电阴极和阳极的真空玻璃管。 19.光电管的频率响应是指一定频率的调制光照射时光电输出的电流随频率变 化的关系，与其物理结构、工作状态、负载以及入射光波长等因素有关。多数光电器件灵敏度与调制频率的关系为Sr（f）=Sr。/(1+4π2f2τ2) 20.光电效应可分为光电导效应和光生伏特效应。 21.国家标准GB 7665--87对传感器下的定义是：能够感受规定的被测量并按照 一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。 22.传感器按输出量是模拟量还是数字量，可分为模拟量传感器和数字量传感器 23.传感器静态特性的灵敏度用公式表示为：k(x)=输出量的变化值/输入量的变 化值=△y/△x 24.应变计的粘贴对粘贴剂的要求主要有：有一定的粘贴强度；能准确传递应变；
压电式压力传感器原理及应用 自动化研1302班王民军 压电式压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器。而我们通常使用的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的，这样的传感器也叫压电式压电传感器。压电式压力传感器可以用来测量发动机内部燃烧压力的测量与真空度的测量。也可以用于军事工业，例如用它来测量枪炮子弹在膛中击发的一瞬间的膛压的变化和炮口的冲击波压力。它既可以用来测量大的压力，也可以用来测量微小的压力。 一、压电式传感器的工作原理 1、压电效应 For personal use only in study and research; not for commercial use 某些离子型晶体电介质（如石英、酒石酸钾钠、钛酸钡等）沿着某一个方向受力而发生机械变形(压缩或伸长)时，其内部将发生极化现象，而在其某些表面上会产生电荷。当外力去掉后，它又会重新回到不带电的状态，此现象称为“压电效应”。压电式传感器的原理是基于某些晶体材料的压电效应。 2、压电式压力传感器的特点 压电式压力传感器是基于压电效应的传感器。是一种自发电式和机电转换式传感器。它的敏感元件由压电材料制成。压电材料受力后表面产生电荷。此电荷经电荷放大器和测量电路放大和变换阻抗后就成为正比于所受外力的电量输出。压电式压力传感器用于测量力和能变换为力的非电物理量，如压力、加速度等(见
压电式压力传感器、加速度计)。压电式压力传感器是利用压电材料的压电效应将被测压力转换为电信号的。由压电材料制成的压电元件受到压力作用时产生的电荷量与作用力之间呈线性关系：Q=k*S*p。 For personal use only in study and research; not for commercial use 式中Q为电荷量；k为压电常数；S为作用面积；p为压力。通过测量电荷量可知被测压力大小。 压电式压力传感器的工作原理与压电式加速度传感器和力传感器基本相同，不同的是弹性元件是由膜片等把压力转换成集中力，再传给压电元件。为了保证静态特性及稳定性，通常多采用压电晶片并联。在压电式压力传感器中常用的压电材料有石英晶体和压电陶瓷，其中石英晶体应用得最为广泛。 For personal use only in study and research; not for commercial use 二、压电压力传感器等效电路和测量电路 在校准用的标准压力传感器或高精度压力传感器中采用石英晶体做压电元件外，一般压电式压力传感器的压电元件材料多为压电陶瓷，也有用高分子材料
传感器原理及其应用 第一章传感器的一般特性 1）信息技术包括计算机技术、通信技术和传感器技术，是现代信息产业的三大支柱。 2）传感器又称变换器、探测器或检测器，是获取信息的工具 广义：传感器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。 狭义：能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。 国家标准（GB7665-87）：定义：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或装置。 3）传感器的组成： 敏感元件是直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。 转换元件：将敏感元件输出的非电物理量转换成电路参数或电量。 基本转换电路：上述电路参数接入基本转换电路（简称转换电路），便可转换成电量输出。 4）传感器的静态性能指标 （1）灵敏度 定义: 传感器输出量的变化值与相应的被测量（输入量）的变化值之比, 传感器输出曲线的斜率就是其灵敏度。 ①纯线性传感器灵敏度为常数，与输入量大小无关；②非线性传感器灵敏度与x有关。（2）线性度 定义:传感器的输入-输出校准曲线与理论拟合直线之间的最大偏离与传感器满量程输出之比，称为传感器的“非线性误差”或“线性度”。 线性度又可分为： ①绝对线性度：为传感器的实际平均输出特性曲线与理论直线的最大偏差。 ②端基线性度：传感器实际平均输出特性曲线对端基直线的最大偏差。 端基直线定义：实际平均输出特性首、末两端点的连线。 ③零基线性度：传感器实际平均输出特性曲线对零基直线的最大偏差。 ④独立线性度：以最佳直线作为参考直线的线性度。 ⑤最小二乘线性度：用最小二乘法求得校准数据的理论直线。 （3）迟滞 定义：对某一输入量，传感器在正行程时的输出量不同于其在反行程时的输出量，这一现象称为迟滞。 即：传感器在正(输入量增大)反（输入量减小）行程中输出输入曲线不重合称为迟滞。 （4）重复性 定义：在相同工作条件下，在一段短的时间间隔内，同一输入量值多次测量所得的输
:填空题（每空1分） 1.依据传感器的工作原理，传感器分敏感元件，转换元件 测量电路三个部分组成。 2.金属丝应变传感器设计过程中为了减少横向效应，可米用直线栅式应变计 和箔式应变计结构。 3. 根据热敏电阻的三种类型，其中临界温度系数型最适合开关型温度传感器 4. 灵敏度是描述传感器的输出量对输入量敏感程度的特性参数。其定义为：传 感器输出量的变化值与相应的被测量的变化值之比，用公式表示 k （x）=△ y△ x。 5. 线性度是指传感器的输出量与输入量之间是否保持理想线性特性的一 种度量。按照所依据的基准之线的不同，线性度分为理论线性度、端 基线性度、独立线性度、最小二乘法线性度等。最常用的是最小二乘法线性 度。 6. 根据敏感元件材料的不同，将应变计分为金属式和半导体式两大类。 7. 应变传感器设计过程中，通常需要考虑温度补偿，温度补偿的方法电桥补偿法、 计算机补偿法、应变计补偿法、热敏电阻补偿法。 8. 应变式传感器一般是由电阻应变片和测量电路两部分组成。 9. 传感器的静态特性有灵敏度、线性度、灵敏度界限、迟滞差和稳定性。 10. 国家标准GB7665--87对传感器下的定义是：能够感受规定的被测量并按照一定 的规律转换成可用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。11. 传感器按输出量是模拟量还是数字量， 可分为模拟量传感器和数字量传感器12. 传感器静态特性的灵敏度用公式表示为：心）=输出量的变化值/输入量的变化 值=△ y/ △ x 13. 应变计的粘贴对粘贴剂的要求主要有：有一定的粘贴强度；能准确传递应变；蠕 变小；机械滞后小；耐疲劳性好；具有足够的稳定性能：对弹性元件和应变计不产生化学腐蚀作用；有适当的储存期；应有较大的温度适用范围。 14. 根据传感器感知外界信息所依据的基本校园，可以将传感器分成三大类：物理传 感器，化学传感器，生物传感器。
传感器及应用教学大纲 一、课程说明 课程性质：专业核心课 课程描述： “传感器技术”是电子、机电与自动控制类专业的专业核心课，是必修课。通过本课程的学习，学生能了解传感器的基本概念、传感器的构成、传感器工作的有关定律、传感器的作用、传感器和现代检测技术发展的趋势。其作用是通过本课程的学习，培养学生利用现代电子技术、传感器技术和计算机技术解决生产实际中信息采集与处理问题的能力，为工业测控系统的设计与开发奠定基础。知识目标：掌握主要传感器的原理、特性，各种应用条件下传感器的选用原则和应用电路设计。 技能目标：独立分析、解决传感器方面问题的能力；利用网络、数据手册、厂商名录等获取和查阅传感器技术资料的能力。 素质目标：具有较强的专业素质，不断进行创新。 教学重点与难点： 课程重点：电阻式、电感式传感器的原理与应用，霍尔式传感器，电流、电压传感器。 课程难点：各种传感器的温度误差与补偿，电容式传感器的屏蔽技术，光纤传感器的原理。 适用专业：机电一体化、电气自动化专业 学时数：80学时 二、教学目的与内容 1 传感器技术基础（2学时） 教学目的与要求： 明确“传感器技术”在专业培养计划中的地位，课程的性质、任务和大体内容，传感器在现代生产、生活中的作用。了解检测技术与传感器的定义、组成、作用和分类，了解传感器的静、动态特性，掌握传感器常用的技术指标。 教学重点与难点： 教学重点：传感器的定义、组成和作用 教学难点：传感器的技术指标 教学内容： 1）传感器简介 （1）传感器的定义
（2）传感器的组成与作用 2）传感器的分类 （1）按工作原理分 （2）按被测量分 （3）按输出信号性质分 3）传感器的特性及主要技术指标 （1）静态特性和动态特性 （2）主要技术指标 2 电阻式传感器（6学时） 教学目的与要求： 理解电阻式传感器的组成和基本原理，了解电阻式传感器的常用类型。掌握应变片式传感器的形式、特点、应用方法和转换电路。 教学重点与难点： 教学重点：电阻式传感器的组成和基本原理 教学难点：电阻应变片的工作原理 教学内容： 1）电位器式传感器（2学时） （1）电位器式传感器的基本工作原理 （2）电位器式传感器的输出特性 （3）电位器式传感器的特性 （4）电位器式位移传感器 2）应变式传感器（2学时） （1）电阻应变片的结构和工作原理 （2）电阻应变片的特性 （3）测量电路 （4）温度误差与补偿 3）压阻式传感器（2学时） （1）压阻效应 （2）结构与特性 （3）固态压阻传感器测量电路 （4）温度补偿 3 变磁阻式传感器（4学时） 教学目的与要求： 掌握三种变磁阻式传感器（电感式传感器、差分变压器式传感器、电涡流式传感器）的基本结构和工作原理，了解上述传感器将非电量信号转换成电信号的过程，了解三种变磁阻式传感器的特点、
本文档根据老师最后一次课上课时所说的相关内容并根据我自己的个人情况简要整理，相对简洁，和大家分享一下。考虑到老师说的内容和考试内容相比，可能不够完整；而且个人水平有限，不可能把握的很准确，所以只是参考而已。。。建议大家根据自己的理解补充完善~ 第一章：传感器概论 1、传感器的定义：传感器（或敏感元件）基于一定的变换原理/规律将被测量（主要是非电量的测量，可采用非电量电测技术）转换成电量信号。变换原理/规律涉及到物理、化学、生物学、材料学等学科。 2、传感器的组成：传感器一般由敏感元件（将非电量变成某一中间量）、转换元件（将中间量转换成电量）、测量电路（将转换元件输出的电量变换成可直接利用的电信号）三部分组成，有的传感器还需加上辅助电源。 3、传感器的分类 按变换原理分类——>利用不同的效应构成物理型、化学型、生物型等传感器。 按构成原理分类： 结构型：依靠机械结构参数变化来实现变换。 物性型：利用材料本身的物理性质来实现变换。 按输入量的不同分类——>温度、压力、位移、流量、速度等传感器 按变换工作原理分类: 电路参数型:电阻型、电容型、电感型传感器 按参电量如：Q（电量）、I、U、E 等分类:磁电型、热电型、压电型、霍尔型、光电式传感器 4、传感器技术的发展动向： 教材表述：发现新现象、开发新材料、采用微细加工技术、研制多功能集成传感器、智能化传感器、新一代航天传感器、仿生传感器 老师表述：微型化、集成化、廉价。 第二章：传感器的一般特性 1、静态特性 检测系统的四种典型静态特性 线性度：传感器的输出与输入之间的线性程度。传感器的理想输出-输入特性是线性的。 灵敏度：系统在静态工作的条件下，其单位输入所产生的输出，实为拟合曲线上某点的斜率。 即S N=输入量的变化/输出量的变化=dy/dx 迟滞性：特性表明传感器在正（输入量增大）反（输入量减小）行程期间输出-输入特性曲线不重合的程度。 （产生的原因：传感器机械部分存在的不可避免的缺陷。） 重复性：重复性表示传感器在输入量按同一方向作全量程多次测量时所得特性曲线不一致程度。曲线的重复性好，误差也小。产生的原因与迟滞性类似。 精确度. 测量范围和量程. 零漂和温漂. 2、动态特性：（传感器对激励（输入）的响应（输出）特性） 动态误差：输出信号不与输入信号具有完全相同的时间函数，它们之间的差异。包括：稳态动态误差、暂态动态误差
压力传感器原理 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 一．压力传感器原理 一些常用传感器原理及其应用: 1、应变片压力传感器原理与应用 力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。 在了解压阻式力传感器时，我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处理电路（通常是A/D转换和CPU）显示或执行机构。
金属电阻应变片的内部结构 1、应变片压力传感器原理 如图1所示，是电阻应变片的结构示意图，它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途，电阻应变片的阻值可以由设计者设计，但电阻的取值范围应注意：阻值太小，所需的驱动电流太大，同时应变片的发热致使本身的温度过高，不同的环境中使用，使应变片的阻值变化太大，输出零点漂移明显，调零电路过于复杂。而电阻太大，阻抗太高，抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。 电阻应变片的工作原理 金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示： 式中：ρ——金属导体的电阻率（Ω?cm2/m） S——导体的截面积（cm2） L——导体的长度（m） 我们以金属丝应变电阻为例，当金属丝受外力作用时，其长度和截面积都会发生变化，从上式中可很容易看出，其电阻值即会发生改变，假如金属丝受外力作用而伸长时，其长
人教版高中物理选修3-2 知识点梳理 重点题型（常考知识点）巩固练习 传感器（原理及典型应用） 【学习目标】 1．知道什么是传感器，常见的传感器有哪些。 2．了解一些传感器的工作原理和实际应用。 3．了解传感器的应用模式，能够运用这一模式去理解传感器的实际运用。 4．了解传感器在生活、科技中的运用和发挥的巨大作用。 【要点梳理】 要点一、传感器 1．现代技术中，传感器是指这样一类元件：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量，或转化为电路的通断。把非电学量转换为电学量以后，就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。 2．传感器原理 传感器感受的通常是非电学量，如压力、温度、位移、浓度、速度、酸碱度等，而它输出的通常是电学量，如电压值、电流值、电荷量等，这些输出信号是非常微弱的，通常要经过放大后，再送给控制系统产生各种控制动作。传感器原理如下图所示。 3．传感器的分类 常用传感器是利用某些物理、化学或生物效应进行工作的。根据测量目的不同，可将传感器分为物理型、化学型和生物型三类。 物理型传感器是利用被测量物质的某些物理性质（如电阻、电压、电容、磁场等）发生明显变化的特性制成的，如光电传感器、力学传感器等。 化学型传感器是利用能把化学物质的成分、浓度等化学量转换成为电学量的敏感元件制成的。 生物型传感器是利用各种生物或生物物质的特性做成的，用以检测与识别生物体内化学成分的传感器，生物或生物物质主要是指各种酶、微生物、抗体等，分别对应酶传感器、微生物传感器、免疫传感器等等。 要点二、光敏电阻 光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻大小这个电学量，一般随光照的增强电阻值减小。 要点诠释：光敏电阻是用半导体材料制成的，硫化镉在无光时，载流子（导电电荷）极少，导电性能不好，随着光照的增强，载流子增多，导电性能变好。
《传感器原理及应用》 实 验 指 导 书 测控技术实验室
实验一金属箔式应变片----单臂、半臂、全桥性能实验 一、实验目的：了解金属箔式应变片的应变效应，单臂、半臂、全电桥工 作原理和性能。 二、基本原理：电阻丝在外力作用下发生机械变形时,其电阻值发生变化, 这就是电阻应变效应,描述电阻应变效应的关系式为:ΔR/R=Kε式中:ΔR/R 为:ΔR/R电阻丝电阻相对变化, K为应变灵敏系数, ε=ΔL/L为电阻丝长度相对变化, 金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，通过它转换被测部件受力状态变化、电桥的作用完成电阻到电压的比例变化，电桥的输出电压反映了相应的受力状态。对单臂电桥输出电压Uο1=Ek?/4。在半桥性能实验中，不同受力方向的两只应变片接入电桥作为邻边，电桥输出灵敏度提高，非线性得到改善。当应变片阻值和应变量相同时，其桥路输出电压Uο2=Ek?/2。在全桥测量电路中，将受力性质相同的两应变片接入电桥对边，不同的接入邻边，当应变片初始阻力值：R1=R2=R3=R4，其变化值ΔR1=ΔR2=ΔR3=ΔR4时，其桥路输出电压Uο3=Ek?。其输出灵敏度比半桥又提高了一倍，非线性误差和温度误差均得到改善。 三、实验设备：应变式传感器实验模板、应变式传感器、砝码、数显表、 ±15V、±4V直流电源、万用表。 四、实验方法和要求： 1、根据电子电路知识，实验前设计出实验电路连线图。 2、独力完成实验电路连线。 3、找出这三种电桥输出电压与加负载重量之间的关系，并作出V o=F(m) 的关系曲线。
4、分析、计算三种不同桥路的系统灵敏度S=ΔU/ΔW（ΔU输出电压变化 量，ΔW重量变化量）和非线性误差：δf1=Δm/yF·s×100%式中Δm为 输出值（多次测量时为平均值）与拟合直线的最大偏差：yF·s满量程 输出平均值，此处为200g。 五、思考题 1、单臂电桥时，作为桥臂电阻应变片应选用：（1）正（受拉）应变片（2） 负（受压）应变片（3）正、负应变片均可以。 2、半桥测量时两片不同受力状态的电阻应变片接入电桥时，应放在：（1） 对边（2）邻边。 3、全桥测量中，当两组对边（R1、R3为对边）电阻值R相同时，即R1=R3， R2=R4，而R1≠R2时，是否可以组成全桥：（1）可以（2）不可以。
第1章传感器基础理论思考题与习题答案 1.1什么是传感器？（传感器定义） 解: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或装置,通常由敏感元件、转换元件和调节转换电路组成。 1.2传感器特性在检测系统中起到什么作用？ 解：传感器的特性是指传感器的输入量和输出量之间的对应关系,所以它在检测系统中的作用非常重要。通常把传感器的特性分为两种：静态特性和动态特性。静态特性是指输入不随时间而变化的特性，它表示传感器在被测量各个值处于稳定状态下输入输出的关系。动态特性是指输入随时间而变化的特性，它表示传感器对随时间变化的输入量的响应特性。１．３传感器由哪几部分组成？说明各部分的作用。 解:传感器通常由敏感元件、转换元件和调节转换电路三部分组成。其中，敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分，转换元件是指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成电信号的部分,调节转换电路是指将非适合电量进一步转换成适合电量的部分，如书中图1.1所示。 1.4传感器的性能参数反映了传感器的什么关系?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，要对各种各样的参数进行检测和控制,就要求传感器能感受被测非电量的变化并将其不失真地变换成相应的电量,这取决于传感器的基本特性，即输出—输入特性。衡量静态特性的重要指标是线性度、灵敏度,迟滞和重复性等。意义略(见书中）。动态参数有最大超调量、延迟时间、上升时间、响应时间等，应根据被测非电量的测量要求进行选择。 １．５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。 解:其灵敏度 3 3 30010 60 510 U k X - - ?? === ?? 1．６某测量系统由传感器、放大器和记录仪组成,各环节的灵敏度为:S1=0．2ｍＶ/℃、Ｓ２