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第一章传感器概述人的体力和脑力劳动通过感觉器官接收外界信号，将这些信号传送给大脑，大脑把这些信号分析处理传递给肌体。
如果用机器完成这一过程，计算机相当人的大脑，执行机构相当人的肌体，传感器相当于人的五官和皮肤。
1.1.1传感器的定义广义：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的输出器件和装置。
狭义：能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。
国家标准对传感器定义是：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以上定义表明传感器有以下含义：1、它是由敏感元件和转换元件构成的检测装置；2、能按一定规律将被测量转换成电信号输出；3、传感器的输出与输入之间存在确定的关系；按使用的场合不同又称为: 变换器、换能器、探测器1.1.2传感器的组成传感器由敏感元件、转换元件、基本电路三部分组成：图示：被测量---敏感原件-----转换原件----基本电路-------电量输出电容式压力传感器-------------------压电式加速度传感器----------------------电位器式压力传感器1.1.3传感器的分类1）按传感器检测的范畴分类：生物量传感器、化学量传感器、物理量传感器、2）按输入量分类：速度、位移、角速度、力、力矩、压力、流速、液面、温度、湿度3）按传感器的输出信号分类：模拟传感器数字传感器4）按传感器的结构分类：结构型传感器、物性型传感器、复合型传感器5）按传感器的功能分类：智能传感器、多功能传感器、单功能传感器6）按传感器的转换原理分类：机—电传感器、光—电传感器、热—电电传感器、磁—电传感器电化学传感器。
7）按传感器的能源分类：有源传感器、无源传感器国标制定的传感器分类体系表将传感器分为：物理量、化学量、生物类传感器三大门类；1.2 传感器的地位与作用在基础学科研究中，传感器更有突出的地位。
宏观上的茫茫宇宙、微观上的粒子世界、长时间的天体演化、短的瞬间反应。
传感器原理与应用复习要点传感器是一种将非电学量转换为电学信号的装置，广泛应用于各个领域。
其原理可以分为物理效应、化学效应和生物效应三类。
下面是传感器原理与应用的复习要点：1.物理效应传感器：-热敏电阻：利用物质的电阻随温度变化的特性，常用于温度测量。
-压电传感器：利用压电材料电荷随机梯度变化的特性，可用于压力、力和加速度的测量。
-光电传感器：利用光的吸收、散射或发射等特性，常用于光强度、颜色和距离的测量。
-磁敏电阻：利用材料的磁阻随磁场变化的特性，可用于磁场的测量。
2.化学效应传感器：-pH传感器：利用溶液中氢离子浓度对电位的影响，用于测量酸碱度。
-气体传感器：利用气体与特定材料发生化学反应，测量气体浓度或类型。
-电化学传感器：利用电化学反应产生的电位差，测量氧气、氢气等的浓度。
3.生物效应传感器：-生物传感器：利用生物体与特定物质相互作用的特性，测量生物学参数，如酶、抗原和抗体等。
-DNA传感器：利用DNA序列的特定识别反应，用于检测和识别DNA的序列。
传感器的应用：1.工业自动化：传感器可用于测量温度、压力、流量、液位等工业参数，实现工业自动化控制。
2.环境监测：用于监测大气污染物质、水质、土壤质量等环境参数。
3.医疗保健：用于测量心率、体温、血压等生物参数，实现远程医疗监护。
4.智能家居：用于检测温度、湿度、光线等，实现智能调控家居环境。
5.汽车工业：应用于测量车速、转向角度、发动机参数，提升安全性和性能。
6.农业领域：用于监测土壤水分、光照强度、气温等农作物生长参数，实现精确农业。
总结起来，传感器的原理涉及物理、化学和生物效应，应用广泛，包括工业自动化、环境监测、医疗保健、智能家居、汽车工业和农业等领域。
对传感器的深入理解和应用有助于提升各个领域的技术水平和生活质量。
复习提纲第1章 传感器概述1 构成信息技术的三大支柱是什么？它们各自起到什么作用2 什么是传感器？（传感器定义，包括广义和狭义）3 传感器由哪几个部分组成？分别起到什么作用？4 了解传感器的分类方法。
按检测的量分类有哪三大类？5 了解传感器的图形符号，其中符号代表什么含义。
第2章 传感器特性1 什么是传感器的静态特性？静态特性参数有哪些？（线性度、迟滞、重复性、灵敏度、分辨率、稳定性），各种参数代表什么意义，描述了传感器的哪些特征？特别要注意区分灵敏度和分辨力。
2 什么是传感器的动态特性？动态误差的理解。
3 传递函数的定义是什么？一阶系统和二阶系统的传递函数的表达式。
第3章 应变式传感器1 什么是应变效应？金属电阻丝应变片的灵敏度系数的表达式为： 0//12R Rk ρρμεε∆∆==++，其主要由材料的几何尺寸决定的。
2 什么是压阻效应？半导体应变片的灵敏度系数的表达式为： 0012100(12)k E k E μππμ=++≈>>+，50,因此，:，主要是由电阻率的变化所决定的。
3 电阻应变片测量电路，直流电桥电压灵敏度的定义：()021=/1u U n K E R R n =⋅∆+及其讨论（P28）， 4 比较电阻应变片组成的单桥、半桥、全桥电路，讨论各电路输出电压灵敏度、非线性误差补偿及温度补偿。
掌握半桥电路和全桥电路的应变片的布置方式。
5 典型的例子：有一吊车的拉力传感器如图所示，电阻应变片R 1、R 2、R 3、R 4粘贴在等截面轴上，已知R 1～R 4标称阻值为120Ω，桥路电压2V ，物重M 引起R 1、R 2变化增量为1.2Ω。
请连接出应变片电桥电路，计算出测得的输出电压和电桥的输出灵敏度，说明R 3、R 4可以起到什么作用？6 应变式传感器的应用（主要用于测力、压力和加速度的测量）。
第4章 电容式传感器1 电容传感器的工作原理及其结构类型？2 变极距型电容传感器的工作原理及其灵敏度定义（000/1C C k δδ∆==∆）及其讨论（P46），非线性误差的表达式。
传感器原理与应用期末复习指导本课程每节介绍一种类型传感器的结构、工作原理、特性和应用。
由于各种传感器的结构、工作原理差别较大, 所以每节的内容基本上形成—个独立的体系。
内容安排上对非重点传感器仅仅是简单地介绍一下,复习时也就不作为重点。
第—章传感器和测量的基本知识§1— 1 测量的基本概念1.了解测量的定义、标准量及其单位的意义,标准量的大小对测量结果的影响。
2.一般了解零位法、偏差法和微差法等测量方法。
3.了解精密度、准确度、精确度的定义及其关系。
4.掌握仪表精度等级的概念。
5.掌握分辨率的定义和—般仪表中分辨率的规定。
§1— 2 传感器的一般特性1.掌握传感器的定义、基本组成、基本特性的表示方法。
2.掌握传感器的静态特性和动态特性、线性度及灵敏度的定义。
3.掌握传感器静态特性技术指标的名称。
4.一般了解传感器迟滞、重复性等技术指标。
§1-3 传感器中的弹性敏感元件1.掌握传感器中敏感元件、传感元件、弹性元件、灵敏度的定义。
2.掌握机械弹性敏感元件的输入量和输出量的类型。
3.一般了解弹性元件的形式及应用范围。
第二章电阻式传感器及应用§2— 1 热电阻1.—般了解热电阻效应及其原理。
2.掌握工业和计量部门常用热电阻的类型和测温范围及其初始电阻值、百度电阻比的定义。
3.了解常用热电阻传感器的优缺点。
4.—般了解普通工业用热电阻传感器的结构。
5.掌握热电阻的测温原理、测温线路及其在桥路中的接线方法 (电路图和接法不同的原因。
§2—— 2 电位器1.掌握电位器的定义及其按工作特性的分类。
2.掌握线性和非线性电位器的定义,常用非线性电位器的结构形式。
3.了解电位器的工作原理和用途。
4.一般了解线性电位器的空载和负载特性。
§2— 3 电阻应变片1.掌握应变式传感器的组成及各部分的功能。
2.了解应变片的组成和分类。
掌握金属电阻应变片广泛使用的敏感栅形式和材料。
《传感器》期末复习（一）一、自主学习1．传感器是指这样一类元件：它能够感知诸如 、 、 、 、 等非电学量，并把它们按照一定的规律转化成 、 流等电学量，或转化为电路的通断。
2．传感器的作用是把 量转化为 量或电路的通断，从而实现很方便地测量、传输、处理和控制。
3．光敏电阻（1）光敏电阻的电阻率与 有关？（2）光敏电阻受到光照时会 ，解释：硫化镉是一种半导体材料，无光照时，载流子极少，导电性能不好；随着光照增强，载流子增多，导电性能变好。
（3）光敏电阻能够将 量转化为 量。
4．热敏电阻和金属热电阻（1）金属导体的导电性能随温度升高而 ；半导体材料的导电性能随温度升高而 。
（2）热敏电阻和金属热电阻各有哪些优缺点？（3）热敏电阻和金属热电阻能够将什么量转化为什么量？5．霍尔元件如图，霍尔元件是在一个很小的矩形半导体（例如砷化铟）薄片上，制作4个电极E 、F 、M 、N 而成。
若在E 、F 间通入恒定的电流I ，同时外加与薄片垂直的匀强磁场B ，薄片中的载流子就在洛伦兹力的作用下发生偏转，使M 、N 间出现电压U H 。
这个电压叫霍尔电压，其决定式为H IB U k d=。
式中d 为薄片的厚度，k 为霍尔系数，它的大小与薄片的材料有关推导：霍尔元件能够把 这个磁学量转化为 这个电学量。
二、例题分析例1．如图所示，将万用表的选择开关置于“欧姆”挡，再将电表的两支表笔与一热敏电阻R t 的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中间。
若往R t 上擦一些酒精，表针将向＿＿＿＿（填“左”或“右”）移动；若用吹风机将热风吹向电阻，表针将向＿＿＿＿（填“左”或“右”）移动。
例2．传感器是一种采集信息的重要器件。
如图所示是一种测定压力的电容式传感器。
当待测压力F 作用于可动膜片电极时，可使膜片产生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串联成闭合电路，那么（ ）A 、 当F 向上压膜片电极时，电容将减小B 、当F 向上压膜片电极时，电容将增大C 、 若电流计有示数，则压力F 发生变化D 、若电流计有示数，则压力F 不发生变化 例3．如图所示，有电流I 流过长方体金属块，金属块宽度为d ，高为b，有一磁感应强度为B的匀强磁场垂直于纸面向里，金属块单位体积内的自由电子数为n，试问金属块上、下表面哪面电势高？电势差是多少？（此题描述的是著名的霍尔效应现象）三、课后练习：1．为解决楼道的照明，在楼道内安装一个传感器与电灯控制电路的相接。
传感器复习提纲(2021)复习提纲第1章传感器概述1．什么就是传感器？传感器由哪几部分共同组成？它们的促进作用及相互关系如何？2．传感器的总体发展趋势就是什么？现代传感器存有哪些特征？3．转速、厚度、温度等常见物理量可用什么传感器测量？各有什么特点？4．了解传感器的分类方法。
所学的传感器分别属于哪一类？5．了解传感器的图形符号，其中符号代表什么含义。
第2章传感器特性1．传感器的性能参数充分反映了传感器的什么关系？2．静态特性特性参数有哪些？各种参数代表什么意义，描述了传感器的哪些特征？3．什么就是传感器的动态误差？传递函数和频率特性的定义就是什么？4．什么就是传感器的动态特性?其特性参数存有那些？各存有哪些建议？理想传感器的幅频特性和相频特性怎样？5．某压电加速度传感器的动态特性可用下列微分方程描述d2q5dq4.02?1.0?10?4.0?1010q?1.5?1015adtdt式中q为输出电荷量（pc）,a为加速度（m/s2）。
确定该传感器的固有频率、阻尼系数和静态灵敏度。
第3章应变式传感器1．什么就是快速反应效应？什么就是静电感应效应？什么就是纵向效应？2．什么是应变片的灵敏系数？半导体应变片灵敏系数范围是多少，金属应变片灵敏系数范围是多少？说明金属丝电阻应变片与半导体应变片的相同点和不同点。
3．比较电阻应变片共同组成的单桥、半桥、全桥电路的特点和相连接方式。
并推论表明相连接方式对灵敏度和非线性误差的影响。
4.在传感器测量电路中，直流电桥与交流电桥有什么不同，如何考虑应用场合？5.例如图a右图的悬臂梁，距梁端部为l边线上下各粘贴完全相同的电阻应变片r1、r2、r3、r4。
未知电源电压u=4v，r为紧固电阻，并且r=r1=r2=r3=r4=250?，当存有一个力f促进作用时，应变片电阻变化量为△r=2.5?，先行分别求图b、c、d、e四种桥臂三相的桥路输入电压。
第4章电容式传感器1．电容传感器存有哪些类型？分别适宜检测什么参数？2．简述变极距型电容传感器的工作原理。
《传感器》期末复习（一）一、自主学习1．传感器是指这样一类元件：它能够感知诸如、、、、等非电学量，并把它们按照一定的规律转化成、流等电学量，或转化为电路的通断。
2．传感器的作用是把量转化为量或电路的通断，从而实现很方便地测量、传输、处理和控制。
3．光敏电阻（1）光敏电阻的电阻率与有关？（2）光敏电阻受到光照时会，解释：硫化镉是一种半导体材料，无光照时，载流子极少，导电性能不好；随着光照增强，载流子增多，导电性能变好。
（3）光敏电阻能够将量转化为量。
4．热敏电阻和金属热电阻（1）金属导体的导电性能随温度升高而；半导体材料的导电性能随温度升高而。
（2）热敏电阻和金属热电阻各有哪些优缺点？（3）热敏电阻和金属热电阻能够将什么量转化为什么量？5．霍尔元件如图，霍尔元件是在一个很小的矩形半导体（例如砷化铟）薄片上，制作4个电极E 、F 、M 、N 而成。
若在E 、F 间通入恒定的电流I ，同时外加与薄片垂直的匀强磁场B ，薄片中的载流子就在洛伦兹力的作用下发生偏转，使M 、N 间出现电压U H 。
这个电压叫霍尔电压，其决定式为HIB U k d =。
式中d 为薄片的厚度，k 为霍尔系数，它的大小与薄片的材料有关推导：霍尔元件能够把 这个磁学量转化为 这个电学量。
二、例题分析例1．如图所示，将万用表的选择开关置于“欧姆”挡，再将电表的两支表笔与一热敏电阻R t 的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中间。
若往R t 上擦一些酒精，表针将向＿＿＿＿（填“左”或“右”）移动；若用吹风机将热风吹向电阻，表针将向＿＿＿＿（填“左”或“右”）移动。
例2．传感器是一种采集信息的重要器件。
如图所示是一种测定压力的电容式传感器。
当待测压力F 作用于可动膜片电极时，可使膜片产生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串联成闭合电路，那么（ ）A 、 当F 向上压膜片电极时，电容将减小B 、当F 向上压膜片电极时，电H U E F M N ••I B容将增大C、若电流计有示数，则压力F发生变化D、若电流计有示数，则压力F不发生变化例3．如图所示，有电流I流过长方体金属块，金属块宽度为d，高为b，有一磁感应强度为B的匀强磁场垂直于纸面向里，金属块单位体积内的自由电子数为n，试问金属块上、下表面哪面电势高？电势差是多少？（此题描述的是著名的霍尔效应现象）三、课后练习：1．为解决楼道的照明，在楼道内安装一个传感器与电灯控制电路的相接。
传感器重点复习内容绪论传感器定义：能够感受规定的测量量，并且按照一定的规律转换成可用输出信号的器件和装置一、静特性指标当输入量为常量，或变化极慢时，输出与输入之间的关系称为静特性二、传感器组成P1敏感元件、转换元件、基本转换电路1、敏感元件：直接感受被测量，输出与被测量成确定关系的某一物理量输出元件。
2、转换元件：敏感元件的输出就是它的输入，他把输入转换成电路参量。
3、基本转换电路电路参数变化量接入基本转换电路，便可以转化成电量输出。
传感器只需要完成被测参数到电量的基本转换，然后输入测控电路即可。
三、稳定性指标及其含义P71、线性度：在采用直线拟合线性化时，输出输入的校正曲线与其拟合曲线之间的最大偏差，称为线性度，通常用相对误差来表示。
2、迟滞：传感器在正反行程中输出输入曲线不重合称为迟滞。
3、重复性：重复性是指传感器在输入按同一方向连续多次变动时所得特性曲线不一致的程度。
4、灵敏度与灵敏度误差：（1）灵敏度：传感器输出的变化量与引起该变化量的输入变化量之比称为其静态灵敏度。
（2）灵敏度误差：由于某种原因，引起灵敏度发生变化，产生灵敏度误差。
用相对误差表示。
5、分辨力与阈值：（1）分辨力：分辨力是指传感器能检测到的最小的输入增量。
（2）阀值：传感器输入零点附近的分辨力称为阈值。
6、稳定性：稳定性是指传感器在长时间工作的情况下输出量发生的变化，有时称为长时间工作稳定性或零点漂移。
7、温度稳定性：温度稳定性又称为温度漂移，是指传感器在外界温度变化下输出量发生的变化。
温度稳定性误差用温度每变化若干度的绝对误差或相对误差表示。
每摄氏度引起的传感器误差又称为温度误差系数。
8、抗干扰稳定性：是指传感器对外界干扰的抵抗能力，例如抗冲击和振动的能力、抗潮湿的能力、抗电磁场干扰的能力等。
9、静态误差：是指传感器在其全量程内任一点的输出值与理论值的偏离程度。
第一章电阻式传感器Part one应变式传感器一、工作原理应变式传感器是利用金属的电阻应变效应，将被测物体变形转换成电阻变化的传感器。
第一章 思考题与习题1、什么是传感器的静态特性？它有哪些性能指标？答：输入量为常量或变化很慢情况下，输出与输入两者之间的关系称为传感器的静态特性。
它的性能指标有：线性度、迟滞、重复性、灵敏度与灵敏度误差、分辨率与阈值、稳定性、温度稳定性、抗干扰稳定性和静态误差（静态测量不确定性或精度）。
2、传感器动特性取决于什么因素？答：传感器动特性取决于传感器的组成环节和输入量，对于不同的组成环节（接触环节、模拟环节、数字环节等）和不同形式的输入量（正弦、阶跃、脉冲等）其动特性和性能指标不同。
3、某传感器给定相对误差为2%FS ，满度值输出为50mV ，求可能出现的最大误差δ（以mV 计）。
当传感器使用在满刻度的1/2和1/8时计算可能产生的百分误差。
并由此说明使用传感器选择适当量程的重要性。
解：∵ %100⨯=FS my δγ；∴ mV y FS m 1%100=⨯∙=γδ若: FS FS y y 211= 则: %4%100251%1001=⨯=⨯=FS m y δγ 若: FS FS y y 812=则: %16%10025.61%1002=⨯=⨯=FS m y δγ 由此说明,在测量时一般被测量接近量程(一般为量程的2/3以上),测得的值误差小一些。
4、有一个传感器，其微分方程为x y dt dy 15.03/30=+，其中y 为输出电压（mV ），x 为输入温度（0C ），试求该传感器的时间常数τ和静态灵敏度k 。
已知：x y dt dy 15.03/30=+；求：τ=？，k =?解：将x y dt dy 15.03/30=+化为标准方程式为：x y dt dy 05.0/10=+ 与一阶传感器的标准方程：kx y dtdy =+τ 比较有： ⎩⎨⎧==)/(05.0)(100C mV k s τ 5、已知某二阶系统传感器的自振频率f 0=20k Hz,阻尼比ξ=0.1，若要求传感器的输出幅值误差小于3%，试确定该传感器的工作频率范围。
传感器原理及应用复习提纲绪论一. 传感器及其作用二. 传感器的组成及其各部分的功能（什么是敏感元件，什么是转换元件，什么是测量电路，作用是什么？）三. 传感器的分类方法1．解释按输入量分类。
2．解释按测量原理分类。
四. 传感器技术的三要素是什么？第一章传感器的一般特性一. 传感器的静态特性1．牢固掌握传感器的主要静态特性指标及其定义：线性度、灵敏度、精确度、最小检测量和分辨率、迟滞、重复性、零点漂移、温漂。
2．牢固掌握精度等级的意义和应用。
二. 传感器的动态特性1．数学模型（0、1、2阶微分方程描述方法）2．传递函数（零阶特性，一阶特性，二阶特性。
）3．工程实际传感器动态指标的表示方法第二章应变式传感器1．金属应变片式传感器的特点（6点）。
精度高，测量范围广；频率响应特性较好；结构简单，尺寸小，重量轻；可在恶劣条件下正常使用；价格低廉，品种多样，便于选择。
金属应变片式传感器的原理（应变效应）2．金属应变片的主要特性：灵敏度系数的定义及物理意义。
什么是金属应变片的横向效应。
解释什么是机械滞后。
解释什么是应变极限。
研究金属应变片的动态特性的目的是什么。
3．温度误差及补偿温度怎样造成金属应变片式传感器的测量误差。
了解怎样用单丝自补偿应变片了解怎样用双丝组合自补偿应变片掌握用电桥补偿应变片的温度误差的原理4．测量电路固掌握分析、计算应变片式传感器组成的电桥电路。
了解等臂电桥，单臂电桥，输入和输出的关系（应变ε与电桥输出电压）。
了解什么是第一对称电桥，什么是第二对称电桥，输入和输出的关系。
5．什么是应变效应。
6. 什么是压阻效应。
半导体应变片的工作原理是基于半导体材料的亚阻效应。
7．什么是固态压阻器件。
8．应变片式传感器可以检测哪些物理量，可以应用在哪些领域。
怎样构成加速度传感器？9. 半导体应变片的特点10. 金属应变片式传感器和固态压阻器件都是应变片式传感器，区别是什么。
11．半导体应变片的工作原理是基于半导体材料的亚阻效应。
传感器原理复习提纲第一章 绪论1. 检测系统的组成。
传感器 测量电路 输出单元把被测非电量转换成为与之有确定对应关系，且便于应用的某些物理量（通常为电量）的测量装置。
把传感器输出的变量变换成电压或电流信号，使之能在输出单元的指示仪上指示或记录仪上记录；或者能够作为控制系统的检测或反馈信号。
指示仪、记录仪、累加器、报警器、数据处理电路等。
2. 传感器的定义及组成。
定义 能感受被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。
组成 敏感元件转换元件 转换电路 直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的物理量。
敏感元件的输出就是它的输入，抟换成电路参量。
上述电路参数接入基本转换电路，便可转换成电量输出。
3. 传感器的分类。
工作机理 物理型、化学型、生物型构成原理 结构型（物理学中场的定律）、物性型:物质定律 能量转换 能量控制型、能量转换型物理原理 电参量式传感器、磁电传感器、压电式传感器 用途位移、压力、振动、温度4. 什么是传感器的静态特性和动态特性。
静特性 输入量为常量，或变化极慢 动特性 输入量随时间较快地变化时5. 列出传感器的静态特性指标，并明确各指标的含义。
230123n ny a a x a x a x a x =+++++x 输入量，y 输出量，a 0零点输出，a 1理论灵敏度，a 2非线性项系数灵敏度传感器在稳态下，输出的变化量与引起该变化量的输入变化量之比。
表征传感器对输入量变化的反应能力线性传感器 非线性传感器迟滞正（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。
产生迟滞的原因：由于传感器敏感元件材料的物理性质和机械另部件的缺陷 所造成的，如弹性敏感元件弹性滞后、 运动部件摩擦、 传动机构的间隙、 紧固件松动等。
线性度传感器的实际输入-输出曲线的线性程度。
4种典型特性曲线k y x=∆∆%1002max⨯∆=FSH Y H γ非线性误差%100max⨯∆±=FSL Y L γ，ΔLmax ——最大非线性绝对误差，YFS ——满量程输出值。
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第一部分概述，大概介绍了天津大学测控技术基础情况，算是给大家心里垫个底。
第二部分是复习指导。
我对照着教材，详详细细写了每部分的指导，没上过这课的同学，可以用这部分一边对照着教材进行自学，能省下不少功夫。
另外因为重点也基本在上面了，最终复习的时候，也算是个复习提纲。
后面还有试题部分。
由于这门课的考试方式，所以不像其他课那样需要题海战术，通过给出的题，你只要大概了解老师的出题思路和方式就可以了。
第三部分是复试指南。
天津大学测控技术基础复试三部分我都详细说明了，按着准备绝对没问题。
另外资料还附带了某年考研专业课的复习录音，都是出题老师讲的，大家亲身听听，感觉下大概思路。
资料附带的课件是测控电路的放大器误差部分，那部分书上写的很少，但是老师详细讲了，而且也会考，所以给出，资料中也有复习提示。
团队成员之一资料目录：1．历年来录取的最低分和公费最低分；2．专业导师的课题方向以及其对学生在研究生期间的补助情况和以后就业的情况（对选导师具有重要指导性）；3．四门专业课的比重和各科复习时间的安排；4．各个专业课出题老师的性格和他们经常爱出题的类型（本部分意在化解出题密码）；5．四门专业课各科的重点和试题类型（本资料最重要的部分，分别汇总了四门课的出题重点和试题类型，直接告知了哪些应该复习哪些可以不复习，可节省大量时间，重点了然于胸）；6．四门专业课的课堂笔记详细讲解（本科老师授课的重点，）；7．历年考题的讲解（做出了历年试题答案并进行了分析，非常有见地）；8．精讲复试中常考的30道复试题（有此面试不在话下）；9．测控技术基础复试笔试题精讲；10．复试英语口语面试对老师提出的各个问题的精讲；团队成员之二天津大学测控技术基础资料目录：一、本学院专业综述。
《传感器原理与应用技术》复习要点
传感器原理与应用技术，一般可以归纳为以下几个基本要点：
一、传感器的概念及其作用：传感器是将一种物理量（温度、压强、
电压、加速度等）转换为另一种物理量（电流、电压、力等）的装置，从
而实现检测环境或机械参数变化的目的。
它的作用是将外界的信息转换为
可测量的信号，这些信号可以用于系统控制、测量和分析。
二、传感器的分类：传感器大致可以分为电气传感器、机械传感器、
光学传感器、化学传感器、电子传感器等几大类。
电气传感器是指将物理或化学变化转化为电压（或电流）变化的装置，如温度传感器、压力传感器、湿度传感器等。
机械传感器是指以机械变化为基础的传感器，它可以感知和检测物体
的运动、位置、频率、位移等，如磁传感器、编码器、传送器、力矩传感
器等。
光学传感器是指利用光学或光电的原理，通过感受光的位移、亮度、
颜色等特征，来检测物体的位置、形状、运动、温度等特性。
例如光学编
码器、光纤传感器等。
化学传感器是指以化学反应为基础的传感器，它可以检测温度、pH
值、电导率、湿度、氧气浓度等参数的变化，如气体浓度传感器、pH传
感器等。
电子传感器是指以电子技术为基础的传感器。
一、根据传感器的示意图，指出传感器的类型自感式传感器、差动变压器、涡电流式传感器、动铁式磁电传感器、动圈式磁电传感器、磁敏电阻、光电管、光电倍增管、光电池、光敏电阻、光敏二极管、光纤光栅、感应同步器、增量式编码器、绝对式编码器变气隙式自感传感器变面积式自感传感器螺管式自感传感器螺管式差动变压器结构变气隙式互感传感器反射式电涡流式传感器透射式电涡流式电涡流式传感器产品螺管式变气动铁式磁电传感器 动圈式线速度磁电 动圈式角速度磁电磁敏电阻光电管 光电倍增管 光电池光敏二极管 光敏电阻移动光栅光纤传感器光纤光栅应变传感器光纤光栅温度传感器直线式感应同步器旋转式感应同步器绝对编码器增量编码器（一般只需三条码道）二、传感器与所依据的物理定律及相关联的术语或名词、代号 变磁阻式传感器、磁电式传感器、磁敏电阻、光电式传感器、光纤传感器、光纤光栅、感应同步器、热电偶、热敏电阻、微电子机械系统、数字温度传感器、mR W L 2= LVDT 、 dt d W e φ-= θsin Blv e = R t ＝R 0（1＋AT ）、热电效应、NTC 、PTC 、红限频率 斯乃尔定律 数值孔径值NA 连续绕组、断续绕组（正弦绕组、余弦绕组）、Pt100、 DS18B20、MEMS变磁阻式传感器——电感式传感器：1、自感式 2、互感式 3、电涡流式磁电式传感器：基本原理 —电磁感应定律。
结构型式：恒磁通式 dtd We φ-=变磁通式 磁敏电阻：理论基础为磁电阻效应（物理磁阻效应和几何磁阻效应） 光电式传感器：以光电器件作为转换元件，光的特性－波长、频率、能量 光电传感器的工作原理：光电效应（分为外光电效应和内光电效应）。
光纤传感器：基本原理 ——几何光学的基本定义和定律 （斯乃尔定律——折射定律：n 1sin θ1=n 2sin θ 2 、光的全内反射： 当θ1> θc ， θ2> 90，在界面上发生全反射 ）红限频率f0：对应某一种物质的光频阀值, f 0＝A 0/h （A0为物体的表面逸出功A0）红限波长：对应红限频率的波长称为临界波长，λ 0 ＝ hC/ A0数值孔径值NA ：sin θc =NA 光纤光栅：一段光纤，其纤芯具有周期性变化的折射率： Λ——光纤光栅的周期（栅距）， n ——纤芯的平均折射率感应同步器：由连续绕组和断续绕组组成。
传感器重点复习内容绪论传感器定义：能够感受规定的测量量，并且按照一定的规律转换成可用输出信号的器件和装置一、静特性指标当输入量为常量，或变化极慢时，输出与输入之间的关系称为静特性二、传感器组成P1敏感元件、转换元件、基本转换电路1、敏感元件：直接感受被测量，输出与被测量成确定关系的某一物理量输出元件。
2、转换元件：敏感元件的输出就是它的输入，他把输入转换成电路参量。
3、基本转换电路电路参数变化量接入基本转换电路，便可以转化成电量输出。
传感器只需要完成被测参数到电量的基本转换，然后输入测控电路即可。
三、稳定性指标及其含义P71、线性度：在采用直线拟合线性化时，输出输入的校正曲线与其拟合曲线之间的最大偏差，称为线性度，通常用相对误差来表示。
2、迟滞：传感器在正反行程中输出输入曲线不重合称为迟滞。
3、重复性：重复性是指传感器在输入按同一方向连续多次变动时所得特性曲线不一致的程度。
4、灵敏度与灵敏度误差：（1）灵敏度：传感器输出的变化量与引起该变化量的输入变化量之比称为其静态灵敏度。
（2）灵敏度误差：由于某种原因，引起灵敏度发生变化，产生灵敏度误差。
用相对误差表示。
5、分辨力与阈值：（1）分辨力：分辨力是指传感器能检测到的最小的输入增量。
（2）阀值：传感器输入零点附近的分辨力称为阈值。
6、稳定性：稳定性是指传感器在长时间工作的情况下输出量发生的变化，有时称为长时间工作稳定性或零点漂移。
7、温度稳定性：温度稳定性又称为温度漂移，是指传感器在外界温度变化下输出量发生的变化。
温度稳定性误差用温度每变化若干度的绝对误差或相对误差表示。
每摄氏度引起的传感器误差又称为温度误差系数。
8、抗干扰稳定性：是指传感器对外界干扰的抵抗能力，例如抗冲击和振动的能力、抗潮湿的能力、抗电磁场干扰的能力等。
9、静态误差：是指传感器在其全量程内任一点的输出值与理论值的偏离程度。
第一章电阻式传感器Part one应变式传感器一、工作原理应变式传感器是利用金属的电阻应变效应，将被测物体变形转换成电阻变化的传感器。
1.什么是金属的电阻应变效应？当金属丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值将发生变化，这种现象称为金属的电阻应变效应。
2.应变片有哪些优点？灵敏度和精度高，性能稳定、可靠电阻率变化公式P22应变片尺寸小、重量轻、结构简单、使用方便测量范围大适应性强便于多点测量、远距离测量和遥测二、应变片的类型和材料1.电阻应变片有哪几种形式？金属丝式应变片、金属箔式应变片、金属薄膜式应变片2.横向效应：将直的电阻丝绕成敏感柵之后，虽然长度相同，但是应变状态不相同，其灵敏系数降低了，该现象称为横向效应。
非线性P25修正方法：多采用箔式应变片，因为其圆弧部分尺寸较栅丝尺寸大得多，电阻值较小，电阻变化量较小。
（就是使弯曲处电阻值变小即可）三、转换电路应变片将应变的变化转换成电阻的相对变化，△R/R，还要把电阻的变化再转换为电压或者电流的变化，才能用电仪器表进行测量。
通常采用电桥电路实现微小阻值变化的转换。
使用惠斯通电桥(一)直流电桥直流电桥有哪些优点？高稳定度直流电源易于获得；电桥调节平衡电路简单；传感器及测量电路分布参数影响小。
(二)电桥的非线性误差如何减小非线性误差？采用差动电桥（差动电桥是如何改善非线性和进行温度补偿的？答：安装多个应变片、采取4臂差动电桥）采用恒流源电桥四、温度补偿1、什么是温度误差？用应变片测量时，由于环境温度变化而引起电阻变化，由此而产生的测量误差，称为应变片的温度误差。
2、温度误差是由哪些因素引起的？敏感栅电阻随温度的变化引起的误差。
试件材料的线膨胀引起的误差3、补偿温度误差的方法有哪些？应变片自补偿法、线路补偿法（用电桥电路补偿温度）五、传感器应用电阻应变片有哪些典型应用？测应力、应变、力、拉力、扭矩、位移、加速度等。
(一)应变式力传感器贴有应变片有柱式力传感器、梁式、环式、框式等(二)应变式压力传感器膜片式、筒式主要用于液体、气体压力的测量(三)应变式加速度传感器Part two 压阻式传感器一、什么是压阻效应？半导体材料固体受到作用力后，电阻率发生变化，这种现象称为压阻效应。
在半导体材料的基片上，用集成电路工艺制称扩散电阻，称为扩散性压阻传感器。
压阻式传感器有哪些优缺点？灵敏系数大分辨率高频率响应高体积小温度误差较大二、压阻式传感器有哪些应用？测应变、压力、加速度等。
第二章电感式传感器一、互感式传感器（差动变压器式传感器）P451、工作原理：（1）互感式传感器又称为差动变压器式传感器，它是把被测量的变化转换成互感系数的变化。
（2）互感式传感器本身是互感系数可变的变压器，当一次线圈接入激励电压后，二次线圈产生感应电压的输出，互感变化是，输出电压就会产生相应的变化。
互感变压器的二次线圈有两个，接线方式是差动接线，又称为差动变压式传感器。
2、差动变压器式传感器的结构：P45，略。
总之，检测的输出电压信号，随互感的变化而变化。
被测量的变化引起磁芯的位移，导致磁链φ12的变化和互感系数M的变化，最后是输出差动电压变化。
3、分类：气隙型、截面型（微同步器）、螺管型4、什么是零点残余电压？电桥在零点总有一个最小的输出电压，把这个最小的输出电压称为零点残余电压。
5、零点残余电压有什么危害？灵敏度下降、非线性误差增大、放大器末级饱和6、造成零点残余误差的原因是什么？是两电感线圈的等效参数不对称。
7、零点参与电压的解决方法常采用相敏整流电路设计上：使上下磁路对称，制造上：使上下磁性材料特性一致，磁筒磁盖磁芯要配套挑选，线圈排列要均匀，数量一致，每层匝数相等。
调整法：调整电容大小。
直到残余电压为零补偿法：电路上进行补偿：加串联电阻；加并联电阻；加并联电容；加反馈电容等拆圈法：在单臂上并联电阻，使线圈分流，改变谐波分量试探法：并联电容，调整C的大小二、电涡流传感器1、什么是涡流效应？金属导体置于变化着的磁场中，导体内就会产生感应电流，这种电流像水中旋涡那样在导体内转圈，所以称之为电涡流或涡流。
这种现象称为涡流效应。
电涡流式传感器就是建立在涡流效应的基础上。
2、形成涡流必须具备哪两个条件？存在交变磁场、导电体处于交变磁场中3、被测参数变化会引起线圈哪些参数变化？阻抗、电感、品质因数4、线圈阻抗与哪些参数有关？金属导体的电阻率、金属导体的磁导率、线圈与金属导体的距离、线圈与激励电流的角频率5、工作原理P54把一个扁平线圈置于金属导体附近，在线圈中通入电流正弦交变电流I1，则线圈的周维空间产生正弦交变磁场H1，处于该磁场中的金属导体就会产生涡流I2，该涡流产生交变磁场H2.由于H2的作用，涡流要消耗一部分能量，因此使线圈阻抗Z发生变化。
同时，引起了线圈电感L和线圈品质因数Q的变化。
我们就可以选择ZLQ中的任意一个参数，将其转换成电量的变化进行测量。
与之变化相关的有：金属导体的电导率、磁导率、线圈和金属导体的距离、激励电流的角频率等等。
6、涡流分布涡流只存在于金属导体的表面薄层内，在径向只有一个有限的范围内存在涡流。
涡流分布是不均匀的，在线圈外径处，涡流密度最大。
三、感应同步器1、原理利用两平面绕组的互感随位置不同而变化来工作。
（交变磁场、互感原理）可以用来测量直线和转角的位移。
2、类型：长感应同步器（测直线位移）、圆感应同步器测转角位移3、结构：（1）长感应同步器由定尺和转尺组成：定尺连续绕组（2）圆感应同步器由转子和定子组成：转子连续绕组4、工作原理P63：（1）工作时，在其中一组绕组上通以交流激磁电压，由于磁电耦合，在另一组上面会产生感应电动势，该电动势随二者相对位置不同呈正弦余弦变化，我们对此信号检测处理即可。
（2）磁通在任意空间分布近似矩形波，而且他的幅值则按照激磁电流的瞬时值以正弦的方式变化，这种空间位置固定，大小随时间变化的磁场称为脉振磁场四、三大传感器的应用例子掌握1、电感传感器有哪些典型应用？可测位移、压力、加速度等。
自动测厚仪、在位球度测量、电感测微移、电感式压力传感器、2、涡流式传感器的应用：可以进行非接触式策略，可以检测物质的属性。
四个方面的应用：1.利用位移x作为变换量，做成位移、厚度、振幅、振摆、转速传感器及接近开关、计数器等。
2.利用材料电阻率ρ作为变换量，做成温度、材质判别等传感器。
3.利用导磁率μ作为变换量，做成应力、硬度等传感器。
4.利用变换量x、ρ、μ的综合影响，做成探伤装置。
但是难以识别主要因素，等效阻抗是综合影响的结果。
3、感应同步器的应用：测直线位移或者角位移。
测量范围大，精度高，可以输出数字结果第三章电容式传感器一、工作原理两平行极板构成的电容器，在忽略边缘效应时，其电容量为C=εS/δ＝（εrε0S）/δ式中某一项或几项参数变化，C就随之变化。
其中：S为极板相对覆盖面积。
δ极板间的距离。
Εr相对介电常数ε0真空介电常数。
Ε电容极板间介质的介电常数。
二、分类电容式传感器可分为三种基本类型：变极距型、变面积型、变介电常数型极板形状有：平板形、圆板形、圆柱形、球面形、锯齿形等。
1、变极距型：存在原理非线性，实际常用差动式改善非线性。
2、变面积型电容传感器：圆柱形结构受到极板径向变化影响很小，成为实际中常采用的结构。
变面积型电容传感器具有良好的线性。
3、变介电常数型电容传感器：多用于测量电介质的厚度，液位。
还可以根据极板之间的介质的介电常数随着温度、湿度的改变，来测量介质的温度湿度。
电极板最好涂有绝缘层4、差动结构单边结构三、转换电路1、二极管双T型电路P71特点：线路简单、要求电源周期和幅值高度稳定、输出阻抗与电容无关、适用于具有线性特性的单阻式差动式电容式传感器。
2、运算放大器式电路特点：能够克服变极距式的非线性，输出电压和电容极板之间的距离呈线性关系，输出电压和电源电压反相。
3、差动脉冲调宽电路利用对传感器电容的充放电是电路输出脉冲的宽度随传感器电容量变化而变化。
我们改变电容大小即可。
输出的是直流电压输入为直流电源。
适用于任何差动是电容式传感器，并具有理论上的线性特性（差动变压器式电容电桥、二极管环形检波电路也有线性）。
四、优化设计P771、减小环境温度湿度变化产生的影响2、消除和减小边缘效应危害：降低灵敏度、产生非线性消除和减小方法：适当减小极间距，使极径或边长与间距比很大电极做得很薄，使之与极间距相比很小在结构上增设等位环3、减小和消除寄生电容的影响屏蔽集成化。
影响传感器的灵敏度影响传感器的精度采用方法：⑴增加传感器原始电容值（减小δ，增加S）⑵注意传感器的接地和屏蔽（用短电缆线）⑶集成化（环境适应性降低）⑷采用“驱动电缆”技术⑸采用运算放大器法⑹整体屏蔽4、减小和防止外界干扰⑴屏蔽和接地⑵增加原始电容量，降低容抗⑶导线间的分布电容有静电感应，因此导线和导线之间要离得远，线尽量短，成直角排列⑷尽可能一点接地，避免多点接地，地线要粗5、尽量采用差动式电容传感器五、容栅式传感器1、原理：原理上属于变面积型电容传感器由定栅和动栅组对成，根据位移变化，形成差动电容器C1和C2。
