第2章 能量控制型传感器
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第1章概述1.什么是传感器?传感器定义为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,通常由敏感元件和转换元件组成。
1.2传感器的共性是什么?传感器的共性就是利用物理规律或物质的物理、化学、生物特性,将非电量(如位移、速度、加速度、力等)输入转换成电量(电压、电流、电容、电阻等)输出。
1.3传感器由哪几部分组成的?由敏感元件和转换元件组成基本组成部分,另外还有信号调理电路和辅助电源电路。
1.4传感器如何进行分类?(1)按传感器的输入量分类,分为位移传感器、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,分为模拟式和数字式传感器两类。
(3)按传感器工作原理分类,可以分为电阻式传感器、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。
(4)按传感器的基本效应分类,可分为物理传感器、化学传感器、生物传感器。
(5)按传感器的能量关系进行分类,分为能量变换型和能量控制型传感器。
(6)按传感器所蕴含的技术特征进行分类,可分为普通型和新型传感器。
1.5传感器技术的发展趋势有哪些?(1)开展基础理论研究(2)传感器的集成化(3)传感器的智能化(4)传感器的网络化(5)传感器的微型化1.6改善传感器性能的技术途径有哪些?(1)差动技术(2)平均技术(3)补偿与修正技术(4)屏蔽、隔离与干扰抑制 (5)稳定性处理第2章传感器的基本特性2.1什么是传感器的静态特性?描述传感器静态特性的主要指标有哪些?答:传感器的静态特性是指在被测量的各个值处于稳定状态时,输出量和输入量之间的关系。
主要的性能指标主要有线性度、灵敏度、迟滞、重复性、精度、分辨率、零点漂移、温度漂移。
2.2传感器输入-输出特性的线性化有什么意义?如何实现其线性化?答:传感器的线性化有助于简化传感器的理论分析、数据处理、制作标定和测试。
常用的线性化方法是:切线或割线拟合,过零旋转拟合,端点平移来近似,多数情况下用最小二乘法来求出拟合直线。
第1章概述1.什么是传感器传感器定义为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,通常由敏感元件和转换元件组成。
传感器的共性是什么传感器的共性就是利用物理规律或物质的物理、化学、生物特性,将非电量(如位移、速度、加速度、力等)输入转换成电量(电压、电流、电容、电阻等)输出。
传感器由哪几部分组成的由敏感元件和转换元件组成基本组成部分,另外还有信号调理电路和辅助电源电路。
传感器如何进行分类(1)按传感器的输入量分类,分为位移传感器、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,分为模拟式和数字式传感器两类。
(3)按传感器工作原理分类,可以分为电阻式传感器、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。
(4)按传感器的基本效应分类,可分为物理传感器、化学传感器、生物传感器。
(5)按传感器的能量关系进行分类,分为能量变换型和能量控制型传感器。
(6)按传感器所蕴含的技术特征进行分类,可分为普通型和新型传感器。
传感器技术的发展趋势有哪些(1)开展基础理论研究(2)传感器的集成化(3)传感器的智能化(4)传感器的网络化(5)传感器的微型化改善传感器性能的技术途径有哪些(1)差动技术(2)平均技术(3)补偿与修正技术(4)屏蔽、隔离与干扰抑制(5)稳定性处理第2章传感器的基本特性什么是传感器的静态特性描述传感器静态特性的主要指标有哪些答:传感器的静态特性是指在被测量的各个值处于稳定状态时,输出量和输入量之间的关系。
主要的性能指标主要有线性度、灵敏度、迟滞、重复性、精度、分辨率、零点漂移、温度漂移。
传感器输入-输出特性的线性化有什么意义如何实现其线性化答:传感器的线性化有助于简化传感器的理论分析、数据处理、制作标定和测试。
常用的线性化方法是:切线或割线拟合,过零旋转拟合,端点平移来近似,多数情况下用最小二乘法来求出拟合直线。
传感器知识要点要点回顾第二章常用传感器基本概念:1--有关传感器的定义、基本组成涵盖框图;2--传感器的基本特性(灵敏度、线性度、重复性、精确度、稳定性、动态特性、环境参数)3--传感器的分类方法和种类,何谓能量控制型传感器(电阻、电容、电感)也称无源型传感器、何谓能量转换型传感器(压电、磁电、热电、光电)也称有源传感器。
4—电阻型传感器要求掌握公式,见书第6页,三个相关参数,对于电阻应变式:电阻应变片的电阻相对变化率是与应变成正比的。
掌握应变选择原则:当测量较小应变时,应选用压阻效应工作的应变片,而测量大应变时,应选用应变效应工作的应变片。
5---对于金属丝应变片在测量被测物体的应变时,电阻的相对变化主要由哪个参数决定的(丝的几何尺寸)来决定的。
6—对于电容式传感器,请掌握其测量原理,相关公式,对应的三个参数的含义,要求掌握变极距有关灵敏度的计算公式:见书第14页2.27,其灵敏度显然是非线性的,其使用时有条件的。
7—对于电感式传感器要掌握测量原理,计算公式,掌握自感式、互感式、差动式结构的特点,请注意实际工程应用的接法。
见书第21页。
图2.23b.反向串联。
掌握电涡流基本原理。
利用涡电流传感器测量物体位移时,如果被测物体是塑料材料,此时可否进行位移测量,如果不能,应采取什么措施才能测量。
8--- 有关压电传感器,要掌握压电效应,何谓正压电效应,何谓逆压电效应,压电效应的等效电路,压电传感器对测量电路的要求,见书第26-27。
压电式传感器可以采用多片压电晶片串联或并联,一般并联接法适宜于测量缓变信号,串联接法适宜于测量高频信号。
为了使输出电压几乎不受电缆长度变化的影响,其前置放大器应采用电荷放大器。
为什么说压电式传感器一般适合动态测量而不适合静态测量?9---对于磁电式传感器,要求掌握测量原理,基本公式,请看书第28页,恒磁通动圈式传感器,输出感应电势与线圈运动的速度成正比,如在测量电路中接入积分电路和微分电路,则可用来测量位移和加速度。
传感器与检测技术课后题答案(共20页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第1章概述什么是传感器?传感器定义为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,通常由敏感元件和转换元件组成。
传感器的共性是什么?传感器的共性就是利用物理规律或物质的物理、化学、生物特性,将非电量(如位移、速度、加速度、力等)输入转换成电量(电压、电流、电容、电阻等)输出。
传感器由哪几部分组成的?由敏感元件和转换元件组成基本组成部分,另外还有信号调理电路和辅助电源电路。
传感器如何进行分类?(1)按传感器的输入量分类,分为位移传感器、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,分为模拟式和数字式传感器两类。
(3)按传感器工作原理分类,可以分为电阻式传感器、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。
(4)按传感器的基本效应分类,可分为物理传感器、化学传感器、生物传感器。
(5)按传感器的能量关系进行分类,分为能量变换型和能量控制型传感器。
(6)按传感器所蕴含的技术特征进行分类,可分为普通型和新型传感器。
传感器技术的发展趋势有哪些?(1)开展基础理论研究(2)传感器的集成化(3)传感器的智能化(4)传感器的网络化(5)传感器的微型化改善传感器性能的技术途径有哪些?(1)差动技术(2)平均技术(3)补偿与修正技术(4)屏蔽、隔离与干扰抑制(5) 稳定性处理第2章传感器的基本特性什么是传感器的静态特性描述传感器静态特性的主要指标有哪些答:传感器的静态特性是指在被测量的各个值处于稳定状态时,输出量和输入量之间的关系。
主要的性能指标主要有线性度、灵敏度、迟滞、重复性、精度、分辨率、零点漂移、温度漂移。
传感器输入-输出特性的线性化有什么意义如何实现其线性化答:传感器的线性化有助于简化传感器的理论分析、数据处理、制作标定和测试。
光电传感器应用技术答案【篇一:传感器课后答案】是传感器?传感器定义为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,通常由敏感元件和转换元件组成。
1.2传感器的共性是什么?传感器的共性就是利用物理规律或物质的物理、化学、生物特性,将非电量(如位移、速度、加速度、力等)输入转换成电量(电压、电流、电容、电阻等)输出。
1.3传感器由哪几部分组成的?由敏感元件和转换元件组成基本组成部分,另外还有信号调理电路和辅助电源电路。
1.4传感器如何进行分类?(1)按传感器的输入量分类,分为位移传感器、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,分为模拟式和数字式传感器两类。
(3)按传感器工作原理分类,可以分为电阻式传感器、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。
(4)按传感器的基本效应分类,可分为物理传感器、化学传感器、生物传感器。
(5)按传感器的能量关系进行分类,分为能量变换型和能量控制型传感器。
(6)按传感器所蕴含的技术特征进行分类,可分为普通型和新型传感器。
1.5传感器技术的发展趋势有哪些?(1)开展基础理论研究(2)传感器的集成化(3)传感器的智能化(4)传感器的网络化(5)传感器的微型化1.6改善传感器性能的技术途径有哪些?(1)差动技术(2)平均技术(3)补偿与修正技术(4)屏蔽、隔离与干扰抑制 (5)稳定性处理第2章传感器的基本特性2.1什么是传感器的静态特性?描述传感器静态特性的主要指标有哪些?答:传感器的静态特性是指在被测量的各个值处于稳定状态时,输出量和输入量之间的关系。
主要的性能指标主要有线性度、灵敏度、迟滞、重复性、精度、分辨率、零点漂移、温度漂移。
2.2传感器输入-输出特性的线性化有什么意义?如何实现其线性化?答:传感器的线性化有助于简化传感器的理论分析、数据处理、制作标定和测试。
常用的线性化方法是:切线或割线拟合,过零旋转拟合,端点平移来近似,多数情况下用最小二乘法来求出拟合直线。
《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。
第1章概述1.什么是传感器?传感器定义为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,通常由敏感元件和转换元件组成。
1.2传感器的共性是什么?传感器的共性就是利用物理规律或物质的物理、化学、生物特性,将非电量(如位移、速度、加速度、力等)输入转换成电量(电压、电流、电容、电阻等)输出。
1.3传感器由哪几部分组成的?由敏感元件和转换元件组成基本组成部分,另外还有信号调理电路和辅助电源电路。
1.4传感器如何进行分类?(1)按传感器的输入量分类,分为位移传感器、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,分为模拟式和数字式传感器两类。
(3)按传感器工作原理分类,可以分为电阻式传感器、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。
(4)按传感器的基本效应分类,可分为物理传感器、化学传感器、生物传感器。
(5)按传感器的能量关系进行分类,分为能量变换型和能量控制型传感器。
(6)按传感器所蕴含的技术特征进行分类,可分为普通型和新型传感器。
1.5传感器技术的发展趋势有哪些?(1)开展基础理论研究(2)传感器的集成化(3)传感器的智能化(4)传感器的网络化(5)传感器的微型化1.6改善传感器性能的技术途径有哪些?(1)差动技术(2)平均技术(3)补偿与修正技术(4)屏蔽、隔离与干扰抑制 (5)稳定性处理第2章传感器的基本特性2.1什么是传感器的静态特性?描述传感器静态特性的主要指标有哪些?答:传感器的静态特性是指在被测量的各个值处于稳定状态时,输出量和输入量之间的关系。
主要的性能指标主要有线性度、灵敏度、迟滞、重复性、精度、分辨率、零点漂移、温度漂移。
2.2传感器输入-输出特性的线性化有什么意义?如何实现其线性化?答:传感器的线性化有助于简化传感器的理论分析、数据处理、制作标定和测试。
常用的线性化方法是:切线或割线拟合,过零旋转拟合,端点平移来近似,多数情况下用最小二乘法来求出拟合直线。
第1章 概述什么是传感器传感器定义为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,通常由敏感元件和转换元件组成。
传感器的共性是什么传感器的共性就是利用物理规律或物质的物理、化学、生物特性,将非电量(如位移、速度、加速度、力等)输入转换成电量(电压、电流、电容、电阻等)输出。
传感器由哪几部分组成的由敏感元件和转换元件组成基本组成部分,另外还有信号调理电路和辅助电源电路。
传感器如何进行分类、(1)按传感器的输入量分类,分为位移传感器、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,分为模拟式和数字式传感器两类。
(3)按传感器工作原理分类,可以分为电阻式传感器、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。
(4)按传感器的基本效应分类,可分为物理传感器、化学传感器、生物传感器。
(5)按传感器的能量关系进行分类,分为能量变换型和能量控制型传感器。
(6)按传感器所蕴含的技术特征进行分类,可分为普通型和新型传感器。
传感器技术的发展趋势有哪些(1)开展基础理论研究(2)传感器的集成化(3)传感器的智能化(4)传感器的网络化(5)传感器的微型化改善传感器性能的技术途径有哪些(1)差动技术(2)平均技术(3)补偿与修正技术(4)屏蔽、隔离与干扰抑制(5) 稳定性处理第2章传感器的基本特性|什么是传感器的静态特性描述传感器静态特性的主要指标有哪些答:传感器的静态特性是指在被测量的各个值处于稳定状态时,输出量和输入量之间的关系。
主要的性能指标主要有线性度、灵敏度、迟滞、重复性、精度、分辨率、零点漂移、温度漂移。
传感器输入-输出特性的线性化有什么意义如何实现其线性化答:传感器的线性化有助于简化传感器的理论分析、数据处理、制作标定和测试。
常用的线性化方法是:切线或割线拟合,过零旋转拟合,端点平移来近似,多数情况下用最小二乘法来求出拟合直线。
测试技术与传感器课后答案【篇一:《传感器与检测技术》习题答案--周杏鹏】t>第一章1.1答:随着我国工业化、信息化步伐加快,现代化建设中的各行各业高效生产对传感器也检测技术的依赖逐步加深。
比如:先进的传感器技术助力现代化石油钻井平台建设。
为了能够可靠地采集钻井平台钴机塔架上运动部件的终点位置,使用了感应式传感器。
在整个新型钻井中共使用了60个这样的感应式传感器,方形的接近开关对钢质目标的感应距离增大到20mm, 满足了近海海上勘探工作环境极为恶劣的所有要求。
1.2答:自动检测系统组成框图如下:对于传感器,一般要求是:①准确性:输出信号必须反映其输入量,即被测量的变化。
因此,传感器的输出与输入关系必须是严格的单值函数关系,最好是线性关系。
②稳定性:传感器的输入、输出的单值函数关系最好不随时间和温度二变化,受外界其他因素的干扰影响亦很小,重复性要好。
③灵敏度:即被测参量较小的变化就可使传感器获得较大的输出信号。
④其他:如耐腐蚀性、功耗、输出信号形式、体积、售价等。
1.3答:功能:信号调理:在检测系统中的作用是对传感器输出的微弱信号进行检波、转换、滤波、放大等,以方便检测系统后续处理或显示。
信号处理:信号处理时自动检测仪表,检测系统进行数据处理和各种控制的中枢环节,其作用和人类的大脑相类似。
区别:信号调理作用是把信号规格化,滤除干扰,信号处理则是提取信号中的信息,并对这些信息按照功能要求进行处理。
可以说,信号调理是进行信号处理的基础。
组成:信号调理:信号放大、信号滤波、a/d转换信号处理:主要是各种信号的嵌入式微控制器、专用高速数据处理器(dsp)等1.4答:分类见表1-1(p8)1.5答:按照被测参量分类,可以分成测量:电工量、热工量、机械量、物性和成分量、光学量、状态量等。
1.6答:1.不断拓展测量范围,提高管检测精度和可靠性2重视非接触式检测技术研究 3检测系统智能化第二章2.1答:随机误差:检测仪器或者测量过程中某些未知或无法控制的随机因素(如仪器某些原件器件性能不稳定、外界温度、湿度变化,空中电磁波扰动等)综合作用的结果。
传感器课后答案解析第1 1 章概述1. 什么是传感器?传感器定义为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,通常由敏感元件和转换元件组成。
2 1.2 传感器的共性是什么?传感器的共性就是利用物理规律或物质的物理、化学、生物特性,将非电量(如位移、速度、加速度、力等)输入转换成电量(电压、电流、电容、电阻等)输出。
3 1.3 传感器由哪几部分组成的?由敏感元件和转换元件组成基本组成部分,另外还有信号调理电路和辅助电源电路。
4 1.4 传感器如何进行分类?(1 1 )按传感器的输入量分类,分为位移传感器、速度传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。
(2 2 )按传感器的输出量进行分类,分为模拟式和数字式传感器两类。
(3 3 )按传感器工作原理分类,可以分为电阻式传感器、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。
(4 4 )按传感器的基本效应分类,可分为物理传感器、化学传感器、生物传感器。
(55 )按传感器的能量关系进行分类,分为能量变换型和能量控制型传感器。
(6 6 )按传感器所蕴含的技术特征进行分类,可分为普通型和新型传感器。
5 1.5 传感器技术的发展趋势有哪些?(1 1 )开展基础理论研究(2 2 )传感器的集成化(3 3 )传感器的智能化(4 4 )传感器的网络化(5 5 )传感器的微型化6 1.6 改善传感器性能的技术途径有哪些?(1 1 )差动技术(2 2 )平均技术(3 3 )补偿与修正技术(4) 屏蔽、隔离与干扰抑制(5) 稳定性处理第2 2 章传感器的基本特性1 2.1 什么是传感器的静态特性?描述传感器静态特性的主要指标有哪些?答:传感器的静态特性是指在被测量的各个值处于稳定状态时,输出量和输入量之间的关系。
主要的性能指标主要有线性度、灵敏度、迟滞、重复性、精度、分辨率、零点漂移、温度漂移。
2 2.2 传感器输入- - 输出特性的线性化有什么意义?如何实现其线性化?答:传感器的线性化有助于简化传感器的理论分析、数据处理、制作标定和测试。