第二章 传感器检测技术基础
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第1章 传感与检测技术基础第2章 电阻式传感器 第3章 电感式传感器1、电感式传感器有哪些种类?它们的工作原理分别是什么?2、说明3、变气隙长度自感式传感器的输出特性与哪些因素有关?怎样改善其非线性?怎样提高其灵敏度?答:根据变气隙自感式传感器的计算式:00022l S W L μ=,线圈自感的大小,即线圈自感的输出与线圈的匝数、等效截面积S 0和空气中的磁导率有关,还与磁路上空气隙的长度l 0有关;传感器的非线性误差:%100])([200⨯+∆+∆= l ll l r 。
由此可见,要改善非线性,必须使l l∆要小,一般控制在0.1~0.2。
(因要求传感器的灵敏度不能太小,即初始间隙l 0应尽量小,故l ∆不能过大。
)传感器的灵敏度:20022l S W dl dL l L K l ⨯-=≈∆∆≈μ,由此式可以看出,为提高灵敏度可增加线圈匝数W ,增大等效截面积S 0,但这样都会增加传感器的尺寸;同时也可以减小初始间隙l 0,效果最明显。
4、试推导 5、气隙型 6、简述 7、试分析 8、试推导 9、试分析 10、如何通过11、互感式12、零点残余电压产生的原因是什么?怎样减小和消除它的影响?答:在差动式自感传感器和差动变压器中,衔铁位于零点位置时,理论上电桥输出或差动变压器的两个次级线圈反向串接后电压输出为零。
但实际输出并不为零,这个电压就是零点残余电压。
残差产生原因:①由于差动式自感传感器的两个线圈结构上不对称,如几何尺寸不对称、电气参数不对称。
②存在寄生参数;③供电电源中有高次谐波,而电桥只能对基波较好地预平衡。
④供电电源很好,但磁路本身存在非线性。
⑤工频干扰。
差动变压器的零点残余电压可用以下几种方法减少或消除:①设计时,尽量使上、下磁路对称;并提高线圈的品质因素Q=ωL/R;②制造时,上、下磁性材料性能一致,线圈松紧、每层匝数一致等③采用试探法。
在桥臂上串/并电位器,或并联电容等进行调整,调试使零残最小后,再接入阻止相同的固定电阻和电容。
自动检测技术及应用教案章节:第一章自动检测技术概述教学目标:1. 了解自动检测技术的定义、作用和分类。
2. 掌握常见自动检测技术的原理和应用。
3. 理解自动检测技术在工程实践中的应用价值。
教学内容:1. 自动检测技术的定义和作用2. 自动检测技术的分类3. 常见自动检测技术及其原理4. 自动检测技术在工程实践中的应用案例教学过程:1. 引入:通过生活中常见的自动检测实例,如自动门、自动感应灯等,引发学生对自动检测技术的兴趣。
2. 讲解:详细讲解自动检测技术的定义、作用和分类。
3. 示范:通过示例演示常见自动检测技术的原理和应用。
4. 实践:让学生参与实际操作,体验自动检测技术的工作原理和应用效果。
5. 讨论:引导学生思考自动检测技术在工程实践中的应用价值,并提出问题引导学生深入思考。
教学评价:1. 学生能准确回答自动检测技术的定义、作用和分类。
2. 学生能理解常见自动检测技术的原理和应用。
3. 学生能认识到自动检测技术在工程实践中的应用价值。
教案章节:第二章传感器技术基础教学目标:1. 了解传感器的定义、作用和分类。
2. 掌握常见传感器的原理和应用。
3. 理解传感器在自动检测系统中的重要性。
教学内容:1. 传感器的定义和作用2. 传感器的分类3. 常见传感器的原理和应用4. 传感器在自动检测系统中的重要性教学过程:1. 引入:通过生活中的传感器实例,如温度计、光敏电阻等,引发学生对传感器的兴趣。
2. 讲解:详细讲解传感器的定义、作用和分类。
3. 示范:通过示例演示常见传感器的原理和应用。
4. 实践:让学生参与实际操作,体验传感器的工作原理和应用效果。
5. 讨论:引导学生思考传感器在自动检测系统中的重要性,并提出问题引导学生深入思考。
教学评价:1. 学生能准确回答传感器的定义、作用和分类。
2. 学生能理解常见传感器的原理和应用。
教案章节:第三章信号处理与分析教学目标:1. 了解信号处理的定义、作用和分类。
传感器及检测技术教案第一章:传感器概述1.1 教学目标让学生了解传感器的基本概念和作用。
让学生了解传感器的分类和特点。
让学生了解传感器在现代科技领域的应用。
1.2 教学内容传感器的定义和作用传感器的分类和特点传感器在现代科技领域的应用1.3 教学方法采用讲授法,讲解传感器的定义、作用和分类。
采用案例分析法,分析传感器在现代科技领域的应用。
采用小组讨论法,让学生讨论传感器的特点和优缺点。
1.4 教学评估课堂问答,检查学生对传感器的基本概念和作用的理解。
小组讨论,评估学生对传感器特点和优缺点的理解。
第二章:温度传感器2.1 教学目标让学生了解温度传感器的原理和结构。
让学生了解常见温度传感器的特点和应用。
让学生了解温度传感器的选择和安装。
2.2 教学内容温度传感器的原理和结构常见温度传感器的特点和应用温度传感器的选择和安装2.3 教学方法采用讲授法,讲解温度传感器的原理和结构。
采用案例分析法,分析常见温度传感器的特点和应用。
采用实验演示法,展示温度传感器的安装和应用。
2.4 教学评估课堂问答,检查学生对温度传感器原理和结构的理解。
实验操作,评估学生对温度传感器的安装和应用的掌握。
第三章:压力传感器3.1 教学目标让学生了解压力传感器的原理和结构。
让学生了解常见压力传感器的特点和应用。
让学生了解压力传感器的选择和安装。
3.2 教学内容压力传感器的原理和结构常见压力传感器的特点和应用压力传感器的选择和安装3.3 教学方法采用讲授法,讲解压力传感器的原理和结构。
采用案例分析法,分析常见压力传感器的特点和应用。
采用实验演示法,展示压力传感器的安装和应用。
3.4 教学评估课堂问答,检查学生对压力传感器原理和结构的理解。
实验操作,评估学生对压力传感器的安装和应用的掌握。
第四章:湿度传感器4.1 教学目标让学生了解湿度传感器的原理和结构。
让学生了解常见湿度传感器的特点和应用。
让学生了解湿度传感器的选择和安装。
4.2 教学内容湿度传感器的原理和结构常见湿度传感器的特点和应用湿度传感器的选择和安装4.3 教学方法采用讲授法,讲解湿度传感器的原理和结构。
第一章传感器基础l。
检测系统由哪几部分组成? 说明各部分的作用.答:一个完整的检测系统或检测装置通常是由传感器、测量电路和显示记录装置等几部分组成,分别完成信息获取、转换、显示和处理等功能。
当然其中还包括电源和传输通道等不可缺少的部分。
下图给出了检测系统的组成框图。
检测系统的组成框图传感器是把被测量转换成电学量的装置,显然,传感器是检测系统与被测对象直接发生联系的部件,是检测系统最重要的环节,检测系统获取信息的质量往往是由传感器的性能确定的,因为检测系统的其它环节无法添加新的检测信息并且不易消除传感器所引入的误差。
测量电路的作用是将传感器的输出信号转换成易于测量的电压或电流信号。
通常传感器输出信号是微弱的,就需要由测量电路加以放大,以满足显示记录装置的要求。
根据需要测量电路还能进行阻抗匹配、微分、积分、线性化补偿等信号处理工作.显示记录装置是检测人员和检测系统联系的主要环节,主要作用是使人们了解被测量的大小或变化的过程。
2.传感器的型号有几部分组成,各部分有何意义?依次为主称(传感器)被测量—转换原理—序号主称-—传感器,代号C;被测量—-用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记.见附录表2;转换原理——用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。
见附录表3;序号—-用一个阿拉伯数字标记,厂家自定,用来表征产品设计特性、性能参数、产品系列等。
若产品性能参数不变,仅在局部有改动或变动时,其序号可在原序号后面顺序地加注大写字母A、B、C等,(其中I、Q不用)。
例:应变式位移传感器: C WY-YB-20;光纤压力传感器:C Y—GQ—2.3.测量稳压电源输出电压随负载变化的情况时,应当采用何种测量方法?如何进行?答:测定稳压电源输出电压随负载电阻变化的情况时,最好采用微差式测量.此时输出电压认可表示为U0,U0=U+△U,其中△U是负载电阻变化所引起的输出电压变化量,相对U来讲为一小量。
如果采用偏差法测量,仪表必须有较大量程以满足U0的要求,因此对△U,这个小量造成的U0的变化就很难测准。
《传感器与检测技术》(传感器部分)知识点总结第一章 概述1.传感器的定义与组成(1)定义:能感受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。
(2)共性:利用物理定律或物质的物理、化学、生物等特性,将非电量转换成电量。
(3)功能:检测和转换。
(4)组成:5.开展基础理论研究寻找新原理6.传感器的集成化第二章 传感器的基本特性1.线性度(传感器的静态特性之一)(1)定义:传感器的输入、输出间成线性关系的程度。
(2)非线性特性的线性化处理:Y FSy Y FSy Y FSyo(a )切线或割线X mxo(b )过零旋转X mxo(c )端点平移X mx(3)非线性误差:γL = ± Δ L ma xY FS式中,γL ——非线性误差(线性度);ΔL m a x ——输出平均值与拟合直线间的最大偏差绝对 值;Y F S ——满量程输出。
2.灵敏度(传感器的静态特性之二)传感器在稳态信号作用下输出量变化对输入量变化的比值。
0 S n = y x xS n = dy dx (a) 线性测量系统(b) 非线性测量系统 0S n y = f x ) dy dx = C x 0 S n y = f ( )dy x 0 S n y = f (x ) dy dx(c) 灵敏度为常数(d) 灵敏度随输入增加而增加 (e) 灵敏度随输入增加而减小3.分辨率/分辨力(传感器的静态特性之三)分辨率是指传感器能够感知或检测到的最小输入信号增量。
分辨率可以用增量的绝对值 或增量与满量程的百分比来表示。
4.迟滞/回程误差(传感器的静态特性之四)(1)定义:在相同测量条件下,对应于同一大小的输入信号,传感器正、反行程的输出信 号大小不相等的现象。
开发新材料 采用新工艺 探索新功能具有同样功能的传感器集成化,即将同一类型的单个传感元件用集成工艺在同一平面上 排列起来,形成一维的线性传感器,从而使一个点的测量变成对一个面和空间的测量。
电大《传感器与检测技术》期末复习题及详细答案参考传感器与检测技术复习题基础知识自测题第一章传感器的通常特性1.传感器是检测中首先感受,并将它转换成与有确定对应关系的的器件。
2.传感器的基本特性通常用其特性和特性去叙述。
当传感器转换的被测量处在动态时,测出的输入一输出关系称作特性。
3.传感器变换的被测量的数值处在稳定状态下,传感器输出与输入的关系称为传感器的特性,其主要技术指标有:、、和等。
4.传感器实际曲线与理论直线之间的称作传感器的非线性误差,其中的与输入满度值之比称作传感器的。
5.传感器的灵敏度是指稳态标准条件下,变化量与化量的比值。
对传感器来说,其灵敏度是常数。
6.传感器的动态特性就是指传感器测量时,其输入对输出的特性。
7.传感器中直接感受被测量,并输出与被测量成关系的其它量的元件称为元件。
8.只体会由敏感元件输入的,并且与成确认关系的另一种非电量,然后输入电量的元件,称作元件。
第二章电阻式传感器1.电阻应变片就是将被测试件上的转换成的传感元件。
2.电阻应变片由、、和等部分共同组成。
3.应变式传感器中的测量电路是将应变片转换成的变化,以便显示或记录被测非电量的大小。
4.金属电阻应变片脆弱栅的形式和材料很多,其中形式以式用的最少,材料Infreville的最为广为。
5.电阻应变片的工作原理就是依据快速反应效应创建与变形之间的量值关系而工作的。
6.当应变片主轴线与试件轴线方向一致,且受到一维形变时,应变片灵敏系数k就是应变片的与试件主应力的之比。
7.电阻应变片中,电阻丝的灵敏系数小于其灵敏系数的现象,称为应变片的横向效应。
8.电阻应变片的温度补偿中,若使用电桥补偿法测量应变片时,工作应变片粘贴在表面上,补偿应变片粘贴在与被测试件完全相同的上时,则补偿应变片不。
9.用弹性元件和及一些附件可以共同组成快速反应式传感器.10.应变式传感器按用途划分有:应变式传感器、应变式传感器、应变式传感器等。
11.电阻应变片的配用测量电路采用差动电桥时,不仅可以,同时还能起到的作用。