有关传感器类计算的问题
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传感器试题库
传感器试题库一：填空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，内光电效应，热释电效应三种。
4.光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内。
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。
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。
＋UCERL8.画出达林顿光电三极管内部接线方式：9.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（某）=Δy/Δ某1.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。
2.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。
3.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。
4.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。
5.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。
6.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内光电效应7.光电管是一个装有光电阴极和阳极的真空玻璃管。
8.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)9.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。
传感器问答题
问答题：1、传感器一般由哪几部分组成试说明各部分的作用答：通常由敏感元件、转换元件及基本转换电路组成。
敏感元件直接感受被测物理量，并以确定关系输出另一物理量的元件。
转换元件：将敏感元件输出的非电量转换成电路参数及电流或电压信号。
基本转换电路：将电信号转换成便于传输、处理的电量。
2、内部传感器与外部传感器的作用有何区别答：内部主要是检测系统内部的位置、速度、力、力矩、温度及异常变化。
外部主要是检测外部环境状态如：触觉，压觉等。
3、按传感器输出信号的性质可将传感器分几类答：开关型、模拟型、数字型三种。
4、在静态测量中，根据测量系统输入量与对应输出值所绘制的定度曲线何以确定哪些静态特性答：当传感器的输入量为常量或随时间做缓慢变化时，传感器的输出与输入之间的关系称为静态特性。
5、对传感器的主要性能要求是什么答：高精度、低成本、高灵敏度、工作可靠、稳定性好，抗干扰性好、动态特性良好.6、传感器的稳定性表示了传感器的何种能力答：在相同条件、相当长的时间内，其输入、输出特性不能发生变化的能力7、传感器的静态特性有哪几种简述之答：主要有线性度、灵敏度、重复性、稳定性。
8、选用位移传感器应考滤哪些问题答：环境因素、基本指标、可靠性、使用条件、经济性。
9、简述投射式涡流位移传感器的工作原理。
答：在被测金属板的上方设有发射传感器线圈L1，在被测金属板的下方设有接收传感器线圈L2。
当给L1上加音频电压U1时，线圈上产生交变磁通，若两线圈间无金属板，则交变磁通直接耦合至线圈中，线圈产生感应电压。
如果将被测金属板放入两线圈之间，则线圈产生的磁场将导至在金属板中产生涡流，并将惯穿金属板，此时磁场能量受到损耗，使到达线圈的磁通将减弱，从而使线圈产生的感应电压下降。
金属板越厚，涡流损失越大，电压就越小。
10、简述电容式位移传感器测量的物理参量答：改娈介质、改变面积、改变间距。
11、请回答下列直线式感应同步器有关的问题：它由哪两个绕组组成鉴相式测量电路的作用是什么答：固定绕组和可动绕组组成。
传感器简答题
1-2 什么是测量误差？测量误差有几种表达方式？它们通常应用在什么场合？测量误差是测得值减去被测值的真值。
测量误差有五种表达方式分别是：（1）绝对误差:当被测量大小相同时，常用绝对误差来评定准确度。
（2）实际相对误差:相对误差常用来表示和比较测量的准确度。
（3）引用误差:引用误差是仪表中通用的一种误差表示方法。
（4）基本误差（5）附加误差:基本误差和附加误差常用于仪表和传感器中。
1-6 什么是随机误差？系统误差可以分为哪几类？系统误差有哪些检验方法？如何减小和消除系统误差？在同一测量条件下，多次测量同一量值时，绝对值和符号保持不变，或在条件改变时，按一定规律变化的误差称为系统误差。
系统误差可分为恒值（定值）系统误差和变值系统误差。
误差的绝对值和符号已确定的系统误差称为恒值（定值）系统误差；绝对值和符号变化的系统误差称为变值系统误差，变值系统误差又可分为线性系统误差、周期性系统误差和复杂规律系统误差等。
检验方法：实验对比法；残余误差观察法；准则检查法系统误差的消除：1. 从产生误差根源上消除系统误差；2.用修正方法消除系统误差的影响；3. 在测量系统中采用补偿措施；4.可用实时反馈修正的办法，来消除复杂的变化系统误差。
1-8什么是粗大误差？如何判断监测数据中存在的粗大误差？超出在规定条件下的预期的误差成为粗大误差，粗大误差又称为疏忽误差。
判断粗大误差的原则是看测量值是否满足正态分布，要对测量数据进行必要的检验。
通常用来判断粗大误差的准则有：3准则（莱以特准则）；肖维勒准则；格拉布斯准则。
2-1什么叫传感器？它由哪几部分组成？他们的作用及相互关系如何？答：传感器是能感受（或响应）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。
通常传感器有敏感元件和转换元件组成。
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份；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适于传输或测量的电信号部份。
《传感与检测技术》习题及解答
第1章传感与检测技术基础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。
传感器技术与应用考试试卷
传感器技术与应用考试试卷（答案见尾页）一、选择题1. 什么是传感器？它的主要功能是什么？A. 传感器是一种检测装置，能够感知和测量物理量并将其转换为电信号。
B. 传感器是一种存储设备，用于保存数据和程序。
C. 传感器是一种计算设备，用于处理和分析数据。
D. 传感器是一种通信设备，用于传输信息。
2. 以下哪个不是常见的传感器类型？A. 温度传感器B. 光电传感器C. 振动传感器D. 计算机传感器3. 传感器在嵌入式系统中的作用是什么？A. 数据采集B. 控制系统C. 通信D. 所有以上功能4. 以下哪个是模拟传感器的工作原理？A. 将物理量转换为数字信号B. 将数字信号转换为物理量C. 直接输出模拟信号D. 通过算法转换信号5. 以下哪个是数字传感器的工作原理？A. 将物理量转换为数字信号B. 将数字信号转换为物理量C. 直接输出数字信号D. 通过算法转换信号6. 以下哪个是常见的传感器应用领域？A. 汽车制造B. 航空航天C. 医疗设备D. 所有以上领域7. 在设计嵌入式系统时，选择传感器时应考虑哪些因素？A. 精度B. 价格C. 功耗D. 所有以上因素8. 以下哪种传感器通常用于测量温度？A. 光学传感器B. 热敏传感器C. 光电传感器D. 压力传感器9. 以下哪种传感器通常用于测量位置或速度？A. 光学传感器B. 磁性传感器C. 光电传感器D. 压力传感器10. 在嵌入式系统中，传感器数据通常如何处理？A. 直接输出到显示器或其他设备B. 首先进行滤波处理，然后输出C. 首先进行校准，然后输出D. 首先进行加密处理，然后输出11. 以下哪些属于常见的传感器类型？A. 温度传感器B. 压力传感器C. 光电传感器D. 速度传感器E. 加速度传感器12. 在选择合适的传感器时，需要考虑哪些因素？A. 测量范围B. 精度C. 响应时间D. 抗干扰能力E. 电源需求13. 以下哪些是传感器应用中的常见场景？A. 智能家居B. 工业自动化C. 医疗设备D. 汽车电子E. 能源管理14. 传感器在智能家居中的应用有哪些？A. 智能照明B. 室内空气质量监测C. 智能安防系统D. 智能家电控制E. 以上都是。
《传感器技术与应用》期末复习题库
《传感器技术与应用》期末复习题库一、判断题1、可以感受被测量并按照一定规律将其转换成可输出信号的器件或装置称之为传感器。
（）2、每一个传感器都必须由敏感元件和转换元件组成。
（）3、传感器的输入量大多为非电量，如电压、电流等，而输出多为电量，如位移、重量、压力、速度或震动等。
（）4、电子秤的弹性元件属于敏感元件。
（）5、传感器的发展趋势最主要是追求新工艺、新功能、新材料、新理论，所以其可靠性和稳定性可以不需要考虑。
（）6、我们对传感器的追求是其具有较好的精度，功能多样化，同时具有大的测量范围。
（）7、传感器的选择首要考虑因素是其综合经济性。
（）8、检测技术主要研究各种物理量的测量原理和测量信号分析处理方法。
（）9、热电偶和压电式传感器可以将被测量转换成电参量，需通过外部辅助电源作用下才能输出电信号。
（）10、电阻应变式传感器可以将被测量直接转换成电信号输出。
（）二、选择题1、压力传感器、温度传感器、位移传感器是按照（）对传感器进行分类。
A、物理原理B、能量关系C、被测量D、输出信号类型2、光电编码器、光电开关、感应同步器的输出信号是（）信号。
A、模拟量B、数字量C、两者都可以D、不确定3、热电阻、压电式传感器的输出信号是（）信号。
A、模拟量B、数字量C、两者都可以D、不确定4、电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器是按照（）进行分类。
A、物理原理B、能量关系C、被测量D、输出信号类型第二章一、判断题1、传感器的基本特性体现了其输出反应输入的能力。
（）2、传感器的检测能力只受到其自身特性的影响，与外部环境无关。
（）3、传感器在测量静态参数的时候我们主要考虑其静态性能指标，比如灵敏度，线性度等。
（）4、一般情况下，传感器分为静态传感器和动态传感器，静态传感器用于静态参数的测量。
（）5、静态被测量是不随时间的变化而变化或变化缓慢的被测量。
（）6、传感器的灵敏度越高其非线性误差越大。
（）7、理想传感器的输出是输入变化规律的再现，即具有相同的时间函数，能够实时体现输入的变化规律。
传感器 简答题
1.简述压电式加速度传感器和压电式力传感器在基本结构上的不同点。
答：压电式加速度传感器有一惯性质量块，并通过弹簧压在压电元件上，感受了被测振动的质量块产生的惯性力，使得压电元件受力变形。
压电式力传感器，被测力通过传力元件实现测量，不需要惯性质量块。
2.涡流式位移传感器的涡流大小与哪些参数有关？答：（1）线圈激励电源的频率与幅值。
（2）线圈的几何参数，如匝数、半径等。
（3）金属导体的电阻率、磁导率、厚度等。
（4）线圈与金属导体的距离。
3.图示为电感式压力传感器原理图，图中p为被测压力试说明其工作原理。
答：（1）压力p作用时，膜片变形产生位移，且位移与压力成正比。
（2）膜片与铁芯的距离变化，导致线圈的电感发生变化，电感变化量与输入压力成正比。
4.简述金属热电阻的测温机理。
答：金属导体通过自由电子导电，而导电的实质是电子的定向运动过程。
当温度升高时，金属导体中的自由电子获得了更多的能量，因此使自由电子进行定向运动所需要的电能将增大，导电率减弱，电阻率增大。
反之当温度降低时，导电率增强，电阻率减小。
5.人工视觉系统图像输出装置大致分为哪两类？（1）一类是软拷贝。
（2）另一类是硬拷贝。
6.试回答与干扰有关的下列问题(1)什么是噪声？(2)形成干扰的条件是什么？答：（1）噪声定义为：在一有用频带内任何不希望的干扰或任何不希望的信号。
（2）形成干扰的三个条件为：干扰源、干扰的耦合通道、干扰的接收通道。
7．用框图表示传感器的组成原理，并简要说明各部分的作用。
答：框图如下所示：敏感元件感受被测物理量，且以确定关系输出另一个物理量；转换元件是将敏感元件输出的非电量转换为电路参数及电流或电压信号；基本转换电路将电信号转换为便于传输、处理的电量。
8．在光栅式位移传感器中，光路系统选择的依据是什么?有哪几种光路系统?答：光路系统应根据传感器中所采用的光栅的形式来选择。
光路系统有透射式光路和反射式光路。
9．说明人工视觉系统中图像处理部分的作用。
传感器简答题
1什么是涡流效应，怎样利用电涡流效应进行位移测量？答：当一块金属导体放置在一变化的磁场中，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。
\\利用电涡流效应测量位移时，可使被测物的电阻率、磁导率、线圈与被测物的尺寸因子、线圈中激磁电流的频率保持不变，而只改变线圈与导体间的距离，这样测出的传感器线圈的阻抗变化，可以反应被测物位移的变化。
2什么是霍尔效应？霍尔原件可以测量那些物理参数？霍尔原件不等位电势概念？霍尔电压与那些因素有关？答：金属或半导体薄片置于磁场中，沿着垂直于磁场方向通以电流，在垂直于电流和磁场方向上产生电动势，这种物理现象称为霍尔效应。
\\霍尔元件可以测量磁场、电流、位移、压力、振动、转速等。
\\当霍尔元件的激励电流为I 时，若元件所处位置磁感应强度为零，则它的霍尔电势应该为零，但实际不为零。
这时测得的空载霍尔电势称为不等位电势\\霍尔电压除了正比于激励电流、电压Uc及磁感应强度B外,还与材料的载流子迁移率及器件的宽度b成正比,与器件长度I成反比。
3什么是应变效应?答:导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时,其电阻值相应发生变化,这种现象称为“应变效应”4什么是压阻效应?答：沿一块半导体某一轴向施加一定应力时，除了产生一定应变外，材料的电阻率也要发生变化，这种现象称为半导体的压阻效应。
5什么是压电效应?什么是正压电效应？什么是逆压电效应？什么是纵向压电效应？什么是横向压电效应？答:压电效应是当某些晶体沿着一定方向受到外力作用时，内部会产生极化现象，同时在某两个表面上产生大小相等符号相反的电荷；当外力去掉后，又恢复到不带电状态；当作用力方向改变时，电荷的极性也随着改变，晶体受力产生的电荷量与外力大小成正比。
这种现象叫压电效应。
\\正压电效应就是对某些电介质沿一定方向施以外力使其变形时，其内部将产生极化现象而使其出现电荷集聚的现象。
\\当在片状压电材料的两个电极面上加上交流电压，那么压电片将这生机械报动，即压电片在电极方向上产生伸缩变形，压电材料的这种现象称为电致伸缩效应，也称为逆压电效应。
《传感器技术》第3版课后部分习题解答
潘光勇0909111621 物联网1102班《传感器技术》作业第一章习题一1-1衡量传感器静态特性的主要指标。
说明含义。
1、线性度——表征传感器输出-输入校准曲线与所选定的拟合直线之间的吻合（或偏离）程度的指标。
2、回差（滞后）—反应传感器在正（输入量增大）反（输入量减小）行程过程中输出-输入曲线的不重合程度。
3、重复性——衡量传感器在同一工作条件下，输入量按同一方向作全量程连续多次变动时，所得特性曲线间一致程度。
各条特性曲线越靠近，重复性越好。
4、灵敏度——传感器输出量增量与被测输入量增量之比。
5、分辨力——传感器在规定测量范围内所能检测出的被测输入量的最小变化量。
6、阀值——使传感器输出端产生可测变化量的最小被测输入量值，即零位附近的分辨力。
7、稳定性——即传感器在相当长时间内仍保持其性能的能力。
8、漂移——在一定时间间隔内，传感器输出量存在着与被测输入量无关的、不需要的变化。
9、静态误差（精度）——传感器在满量程内任一点输出值相对理论值的可能偏离（逼近）程度。
1-2计算传感器线性度的方法，差别。
1、理论直线法：以传感器的理论特性线作为拟合直线，与实际测试值无关。
2、端点直线法：以传感器校准曲线两端点间的连线作为拟合直线。
3、“最佳直线”法：以“最佳直线”作为拟合直线，该直线能保证传感器正反行程校准曲线对它的正负偏差相等并且最小。
这种方法的拟合精度最高。
4、最小二乘法：按最小二乘原理求取拟合直线，该直线能保证传感器校准数据的残差平方和最小。
1—4 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。
传感器综合题
1.如图为二极管环形检波测量电路。
1C 和2C 为差动式电容传感器，3C 为滤波电容，L R 为负载电阻，0R 为限流电阻，P U 为正弦波信号源。
设L R 很大，并且13C C >>，23C C >>。
(1)试分析此电路工作原理；(2)画出输出端电压AB U 在212121C C C C C C <>=、、三种情况下波形； (3)推导),(21C C f U AB =的数学表达式。
解：(1)工作原理：p U 为交流信号源，在正、负半周内电流的流程如下 正半周：点点点）点（点）（、点B R E D C F I B A R C D C F L →→→→→→→→→0321311负半周：点点点）点（点、点F C D E R B I F C D A R C B L →→→→→→→→→→1402223由以上分析可知：在一个周期内，流经负载L R 的电流1I 与1C 有关，2I 与2C 有关。
因此每个周期内流过负载电流是21I I +的平均值，并随1C 和2C 而变化。
输出电压AB U 可以反映1C 和2C 的大小。
(2) 输出端电压AB U 在212121C C C C C C <>=、、三种情况下波形如下图所示（3）P U C j I 11ϖ=因13C C >>、23C C >>，3C 阻抗可忽略 则 P U C j I 22ϖ=AB AB Z I I U )(21+=332111)(C j R C j R U C C j L L P ϖϖϖ+⋅⋅-= L R 很大，所以分母31C j ϖ可忽略 PL L P U C C C R C j R U C C j 3213211)(-=⋅⋅-=ϖϖ输出电压平均值P AB U C C C KU 321-= K 为滤波系数2.若要你需要用差动变压器式加速度传感器来测量某测试平台振动的加速度。
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第一章 传感器的概述1.传感器的定义能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叫做传感器。
2.传感器的共性：利用物理定律或物质的物理、化学、生物等特性，将非电量（位移、速度、加速度、力等）转换成 电量（电压、电流、电容、电阻等）输出。
▲▲3.传感器的组成：传感器由有敏感元件、转换元件、信号调理电路、辅助电源组成。
传感器基本组成有敏感元件和 转换元件两部分，分别完成检测和转换两个基本功能。
4.传感器技术的发展：①传感器性能的改善；②开展基础理论研究；③传感器的集成化；④传感器的智能化；⑤传感器的网络化；⑥传感器的微型化。
▲▲5.传感器的分类：▲▲①按传感器的输入量（及被测参数）进行分类：位移传感器、速度传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。
②按传感器的输出量进行分类：模拟式传感器、数字式传感器。
③按传感器的能量关系进行分类：能量变换型传感器、能量控制型传感器。
④按传感器的基本效应进行分类：物理传感器、化学传感器、生物传感器。
⑤ 按传感器所蕴含的技术特征进行分类：普通传感器、新型传感器（智能传感器、模糊传感器、网络传感器、微传感器）。
⑥按传感器的工作原理进行分类：电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器、磁敏式传感器、热电式传感器、光电式传感器等。
第二章 传感器的基本特性1.传感器的基本特性：静态特性、动态特性。
▲▲2.衡量传感器静态特性的主要指标有：线性度 、灵敏度 、分辨率迟滞 、重复性 、漂移。
▲▲3.迟滞产生原因：传感器机械部分存在摩擦、间隙、松动、积尘等。
▲▲4.产生漂移的原因：①传感器自身结构参数老化；②测试过程中环境发生变化。
▲▲5.例题：▲▲1．用某一阶环节传感器测量100Hz 的正弦信号，如要求幅值误差限制在±5%以内，时间常数应取多少？如果用该传感器测量50Hz 的正弦信号，其幅值误差和相位误差各为多少？▲▲解：一阶传感器的频率响应特性：幅频特性：1)(1)(+=ωτωj j H )(11)(ωτω+=A2.在某二阶传感器的频率特性测试中发现，谐振发生在频率为216Hz 处，并得到最大福祉比为1.4比1，试估算该传感器的阻尼比和固有频率的大小。
▲▲3.玻璃水银温度计通过玻璃温包将热量传给水银，可用一阶微分方程来表示。
现已知某玻璃水银温度计特性的微分方程是x y dtdy 310224-⨯=+ ，y 代表水银柱的高度，x 代表输入温度（℃）。
求该温度计的时间常数及灵敏度。
▲▲ 解：原微分方程等价于：x y dt dy 3102-=+ 所以：时间常数T=2S, 灵敏度Sn=10-3第三章 电阻式传感1.应变式电阻传感器的特点：▲1）优点：▲①结构简单，尺寸小，质量小，使用方便，性能稳定可靠；②分辨力高，能测出极微小的应变；③灵敏度 高，测量范围广，测量速度快，适合静、动态测量；④易于实现测试过程自动化和多点同步测量、远距离 测量和遥测；⑤价格便宜，品种多样，工艺较成熟，便于选择和使用，可以测量多种物理量。
2）缺点：①具有非线性，输出信号微弱，抗干扰能力较差，因此信号线需要采取屏蔽措施；②只能测量一点或应变栅范围内的平均效应，不能显示应力场中应力梯度的变化；③不能用于过高温度场合下的测量。
▲▲2.应变式电阻传感器灵敏度系数K 受两个因素影响：▲▲①应变片受力后材料几何尺寸的变化，即1+2μ；②应变片受力后材料的电阻率发生的变化，即（∆ρ/ρ）/ε。
3.常用的电阻应变片有两种：金属电阻应变片 、半导体应变片▲▲4.产生电阻应变片温度误差的主要因素：电阻温度系数的影响和试件材料与电阻丝材料的线膨胀系数的影响。
▲▲5.电阻应变片的温度误差补偿方法通常有线路补偿和应变片自补偿两种。
其中电桥补偿是最常用且效果较好的电阻应 变片温度误差补偿方法。
▲▲srad f n n /135********.014.121)(A )(4)(1)(A n max n 21222=⨯=======⎭⎬⎫⎩⎨⎧+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=-ππωωξξωωωωωξωωω所以，时共振，则当解：二阶系统6.例题▲▲1、如果将100Ω的应变片贴在弹性试件上，若试件截面积S=0.5×10-4m2，弹性模量E=2×1011N/m2，若由5×104N 拉力引起的应变片电阻变化1Ω，试求该应变片的灵敏系数？▲▲2、如图所示，设负载电阻为无穷大（开路），图中E=4V ，R1=R2=R3=R4=100Ω。
▲▲（1）R1为金属应变片，其余为外接电阻，当R1的增量△R1=1.0Ω时，试求电桥的输出电压UO ；（2）R1，R2都是应变片，且批号相同，感应应变的极性和大小都相同，其余为外接电阻，试求电桥的输出电压UO ；（3）R1，R2都是应变片，且批号相同，感应应变的大小为△R1=△R2=1.0Ω，但极性相反，其余为外接电阻，试求电桥的输出电压UO 。
第四章 电感式传感器1.根据工作原理电感式传感器可以分为：变磁阻式（自感式）、变压器式、涡流式（互感式）等。
▲▲2.变磁阻式传感器由线圈、铁芯和衔铁三部分组成。
铁芯和衔铁由导磁材料制成。
▲▲3.变磁阻式传感器可以分为：变气隙厚度传感器和变气隙面积传感器。
21051/100R/R K 105102101E E N/m 101N/m 100.51050A F 1001R R 1R R/R K 3-31192924-3=⨯=∆=⨯=⨯⨯===⨯=⨯⨯===∆∴=∆∆=-εσεεσσε所以得由Ω，已知解：R 1R 2R 4R 3A C B E D I o R L U o ＋－20mV 0.02V V)21-20099(4]R R R -)R (R )R (R R R E[U R R 20mV 0.02V V)21-200101(4]R R R -)R -(R )R (R R R E[U R R (3)0]R R R -)R (R )R (R R R E[(2)U 0.01V 0.00995V )V 21-201101(4]R R R -R )R (R R R E[U 1433221111O 21433221111O 21433221111O 43321111O -=-=⨯=+∆++∆-∆-===⨯=+∆+∆+∆+==+∆±+∆±∆±=≈≈⨯=++∆+∆+=受拉应变时：受压应变，当受压应变时：受拉应变，当）解：（4.电感式传感器的测量电路有交流电桥式、 变压器式交流电桥以及谐振式等。
5.差动变压器结构形式：变隙式、变面积式和螺线管式等。
在非电量测量中，应用最多的是螺线管式差动变压器， 它 可以测量1～100mm 机械位移，并具有测量精度高、灵敏度高、 结构简单、性能可靠等优点。
▲▲6.变间隙式电感传感器的测量范围与灵敏度及线性度相矛盾，因此变隙式电感式传感器适用于测量微小位移的场合。
7.零点残余误差产生的原因：①传感器的两个二次绕组的电气参数与几何尺寸不对称，导致它们产生的感应电动势幅 值不等、相位不同，构成了零点残余电压的基波；②由于磁性材料磁化曲线的非线性（磁饱和、磁滞），产生了零 点残余电压的高次谐波（主要是三次谐波）；③励磁电压本身含高次谐波。
▲▲8.零点残余电压产生原因：主要是由传感器的两次级绕组的电气参数和几何尺寸不对称，以及磁性材料的非线性等引 起的。
▲▲9.零点残余电压的消除方法：①尽可能保证传感器的几何尺寸、绕组线圈电气参数和磁路的对称；②采用适当的测量电路，如相敏整流电路。
▲▲例题：▲▲已知变气隙厚度电传感器的铁心截面积25.1cm s ,磁路长度L=20cm,相对磁导率Ur=5000，气隙求单线圈式传感器的灵敏度。
若将其做成差动结构，灵敏度将如何变化？第五章 电容式传感器1.电容式传感器利用了将非电量的变化转换为电容量的变化来实现对物理量的测量。
▲▲ ▲▲2.电容式传感器的特点：①结构简单、体积小、分辨率高；②可实现非接触式测量；③动态响应好；④能在高温、 辐射和强振动等恶劣条件下工作；⑤电容量小，功率小，输出阻抗高，负载能力差，易受外界干扰产生不稳定现象。
3.电容式传感器的调频测量电路的特点：①灵敏度高，可测量0.01μm 级位移变化量；②抗干扰能力强； ③性能稳定； ④能取得高电平的直流信号（伏特级），易于数字仪器测量和与计算机接口。
▲▲4.根据电容式传感器工作时变换参数的不同，可以将电容式传感器分为：▲▲①变极板间距离的变极距型：特点：电容改变量ΔC 与极板间距的改变量Δd 为近似线性关系。
②改变极板面积的变面积型：特点：A 线位移变面积型的 电容改变量ΔC 与水平位移Δx 成线性系。
B 角位移变面积型的 电容改变量与角位移呈线性关系。
③改变介质介电常数的变介质型：特点：电容增量与被测液位的高度成线性关系 。
4.二极管双T 形测量电路的特点：▲▲①电源、传感器电容、负载均可同时在一点接地，线路简单，可全部放在探头内，大大缩短了电容引线，减小了分布电容的影响；②电源周期、幅值直接影响灵敏度，要求它们高度稳定；③输出阻抗与R1、R2和RL 的阻值有关，而与电容无关，只要适当选择电阻，可使输出阻抗控制在1~100k Ω之间，克服了电容式传感器高内阻的特点；④输出电压较高。
第六章压电式传感器1.压电式传感器的定义：是以某些介质的压电效应作为工作基础，利用逆压电效应可以制成电激励的制动器（执行器）；基于正压电效应可以制成机械能得敏感器（检测器），即为压电式传感器。
其科技名词定义为：将被测量的变化转换成由于材料受机械力产生的静电荷或电压变化的传感器。
▲▲2.压电式传感器的特点：▲▲①结构简单、体积小、重量轻；工作频带宽；②灵敏度高；信噪比高；③工作可靠；测量范围广等。
3.压电式传感器的用途：主要用于与力相关的动态参数测试，如动态力、机械冲击、振动等，它可以把加速度、压力、位移、温度等许多非电量转换为电量。
▲▲4.前置放大器的两种形式是电荷放大器和电压放大器。
▲▲5.压电式传感器的敏感元件——压电元件受力时将发生形变，按其受力及变形方式的不同，一般可分为厚度变形、长度变形、体积变形和厚度剪切变形等几种形式。
目前最常用的是厚度变形和厚度剪切变形两种。
▲▲第七章磁敏式传感器1.磁敏式传感器分为磁电感应式传感器和霍尔式传感器。
2.磁电式传感器只用于测量动态量,可以直接测量振动物体的线速度或旋转体的角速度，加入积分或者微分电路后，可以测量位移和加速度。
▲▲3.霍尔效应的产生是由于运动电荷受磁场中洛仑兹力作用的结果。
4.霍尔元件的基本结构比较简单，它由霍尔片、4根引线和壳体三部分组成。
▲▲第八章热电式传感器1.热电偶特点：结构简单、制作容易、精度高、温度测量范围宽、动态响应特性好、输出信号便于远传、使用方便。