传感器及检测技术
项目一 传感器误差与特性分析
任务1 检测结果的数据整理
1.1.1 测量与测量方法
1.检测
2.测量方法
(1)电测法和非电测法
(2)直接测量和间接测量
(3)静态测量和动态测量
(4)接触性测量和非接触性测量
(5)模拟式测量和数字式测量
1.1.2 测量误差及其表示方法
测量误差：测量值与其真值之间的差值
例：某温度计的量程范围为0-500ºC，校验时该表的最大绝对误差为6ºC，试确定其精度等级？
查表1.1，精度等级应定为1.5级
任务1：
现有0.5级的0~300ºC和1.0级0~100ºC的两个温度计，欲测量80ºC的温度，试问选用哪一个温度计好？为什么？在选用仪器时应考虑哪些方面？
实施：
0.5级的0~300ºC的温度计测量时可能出现的最大绝对误差为：
用其测量80ºC可能出现的最大示值相对误差为：
引用误差示值（标称）相对误差实际相对误差相对误差绝对误差x%.21%1005006%100mmmAx5.1)0300(%5.0111mmmAx1.0级的0~100ºC的温度计测量时可能出现的最大绝对误差为：
用其测量80ºC可能出现的最大示值相对误差为：
结论：选用1.0级的0~100ºC的温度计较好。选用仪器时，不能单纯追求精度，而是要兼顾精度和量程
1.1.3 测量误差的分类及来源
1.系统误差
2.随机误差
3.粗大误差（疏忽误差、过失误差)
4.缓变误差
任务2 传感器特性分析与传感器选用
1.2.1 传感器的组成及其分类
1.2.2 传感器的静态特性与指标
传感器的静态特性指标
1.精密度、准确度和精确度
2.稳定性 1)0100(%.01222mmmAx%25.1%100801%10022xxmx动态特性静态特性 3.灵敏度
4.线性度（非线性误差）
5.迟滞
804 华南理工大学 2008年攻读硕士学位研究生入学考试试卷 （请在答题纸上做答，试卷上做答无效，试后本卷必须与答题纸一同交回） 科目名称：传感器与检测技术 适用专业：测试计量技术及仪器 共 4 页
第 1 页 一、填空题（每空1分，共30分） 1．通常传感器由敏感元件、转换元件和______________三部分组成。它是能把外界各种_____________转换成_____________器件和装置。 2．各种传感器，由于原理、结构不同，使用环境、条件、目的不同，其技术指标也不可能相同。但是有些一般要求，却基本上是共同的，这就是：___________、___________、___________、___________、通用性、小的轮廓尺寸、低成本、低能耗等要求。 3．传感器的静态特性表示传感器在被测量各个值处于稳定状态时的输出输入关系。衡量传感器的静态特性的主要技术指标一般有___________、___________、___________、灵敏度、各种抗干扰稳定性、温漂、稳定性（零漂）、分辨力等。 4．传感器的动态特性是指传感器对随___________的输入量的响应特性。总的来说，传感器的动态特性取决于___________。 5.金属丝在外力作用下发生机械形变时它的电阻值将发生变化，这种现象称__________效应；半导体或固体受到作用力后电阻率要发生变化，这种现象称__________效应。直线的电阻丝绕成敏感栅后长度相同但应变不同，圆弧部分使灵敏度K下降了，这种现象称为__________效应。 6．电感式传感器具有以下优点：结构简单可靠、 、输出阻抗小、 、 、分辨能力较高、示值误差较小、稳定性好等；它的缺点是 ，不宜用于快速动态测量。 7．螺线管式差动变压器式传感器理论上讲，衔铁位于中心位置时输出电压为零，而实际上差动变压器输出电压不为零，我们把这个不为零的电压称为 电压；利用差动变压器测量位移时如果要求区别位移方向（或正负）可采用 电路。 8．某些电介质当沿一定方向对其施力而变形时内部产生极化现象，同时在它的表面产生符号相反的电荷，当外力去掉后又恢复不带电的状态，这种现象称为_____________效应；在介质极化方向施加电场时电介质会产生形变，这种效应又称_____________效应。 9．光电传感器的工作原理是基于物质的光电效应，目前所利用的光电效应大致有三大类：第一类是利用在光线作用下光电子逸出物体表面的外光电效应，这类器件有_____________等；第二类是利用在光线作用下使材料内部电阻率改变的内
传感器与检测技术
1、检测技术：以研究自动检测系统中的信息提取、信息转换以及信息处理的理论和技术为主要内容的一门应用技术学科。
2、传感器一般由敏感元件、转换元件、转换电路三部分组成。
3、绝对误差是示值与被测量真值之间的差值。
4、根据误差出现的规律可分为系统误差、随机误差、粗大误差三种。
5、系统误差：在相同的条件下多次测量同一量时，误差的绝对值和符号保持恒定，或在条件改变时与某一个或几个因素成函数关系的有规律的误差。
6、仪器在标准条件下使用所具有的误差，称为基本误差，它属于系统误差。
7、精密度是随机误差大小的标志，精密度高，意味着随机误差小。
8、准确度是系统误差大小的标志，准确度高意味着系统误差小。
9、传感器的稳定性有两个指标：①传感器测量输出值在一段时间中的变化，用稳定度表示②传感器外部环境和工作条件变化引起输出值的不稳定，用影响量表示。
10、灵敏度阈：传感器能够分别的最小读数变化量。
11、迟滞：传感器在正（输入量增大）反（输入量减小）行程中输出—输入特性曲线不重合程度。
12、频率响应标定包括两个部分，即幅频特性和相频特性的标定。
13、可靠性是指传感器在规定工作条件下和规定工作时间内，保持原有技术性能的能力。
14、频率响应主要有两项指标：一是响应时间，另一个是频率响应的范围。
15、选用传感器的要求主要可归纳为三个方面：①测量条件要求②传感器自身性能要求③使用条件要求
16、温度检测方法一般可分为接触测量法和非接触测量法两大类。
17、电阻式温度传感器是利用导体或半导体的电阻率随温度变化而变化的原理制成的。若按其制造材料分，有金属（铂、铜和镍）热电阻及半导体热电阻（热敏电阻）。
18、铂是制造基准热电阻，标准热电阻和工业用热电阻的最好材料。
19、电阻体主要是电阻丝、引出线、骨架等部分组成。
20、对于工业用的铂热电阻，一般采用1mm的银丝作为引线。对于标准的铂热电阻则可采用0.3mm的铂丝作为引线。
年级________；层次________；专业________；姓名________
复习资料，仅供参考，补充整理打印，试后上交
《传感器与检测技术》模拟题1
一、选择题
1．属于传感器动态特性指标的是（ ）
A．重复性 B．线性度 C．灵敏度 D．固有频率
2．按照工作原理分类，固体图象式传感器属于（ ）
A．光电式传感器 B．电容式传感器
C．压电式传感器 D．磁电式传感器
3．测量范围大的电容式位移传感器的类型为（ ）
A．变极板面积型 B．变极距型
C．变介质型 D．容栅型
4．利用相邻双臂桥检测的应变式传感器，为使其灵敏度高、非线性误差小（ ）
A．两个桥臂都应当用大电阻值工作应变片
B．两个桥臂都应当用两个工作应变片串联
C．两个桥臂应当分别用应变量变化相反的工作应变片
D．两个桥臂应当分别用应变量变化相同的工作应变片
5. ( )传感器可用于医疗上-50℃～150℃之间的温度测量。
A.金属辐射式 B.热电偶
C.半导体三极管 D.比色计
6. 常用于测量大位移的传感器有( )
A.感应同步器 B.应变电阻式
C.霍尔式 D.涡流式
7. 将电阻应变片贴在( )上，就可以分别做成测力、位移、加速度等参数的传感器。
A.质量块 B.导体
C.弹性元件 D.机器组件
8. 半导体热敏电阻率随着温度上升，电阻率( )
