传感器原理及应用复习资料
1.传感器由敏感元件、转换元件、基本电路三部分组成；
被测量 敏感元件 转换元件 基本电路 电量输出
①敏感元件感受被测量;
②转换元件将响应的被测量转换成电参量（电阻、电容、电感）;
③基本电路把电参量接入电路转换成电量;
④核心部分是转换元件,决定传感器的工作原理。
2. 传感器的基本特性：
①静态特性：当输入量（X）为静态或变化缓慢的信号时，输入输出关系称静态特性。
静态特性主要包括：线性度、迟滞、重复性、灵敏度、漂移和稳定性
②动态特性：当输入量随时间（频率）变化时，输入输出关系称动态特性。
影响传感器动态特性除固有因素外，还与输入信号的形式有关,在对传感器进行动态分析时一般采用标准的正弦信号和阶跃信号。
A.输入信号按正弦变化时，分析动态特性的相位、振幅、频率，称频率响应；
B.输入信号为阶跃变化时，对传感器随时间变化过程进行分析，称阶跃响应（瞬态响应）.
频率响应 阶跃响应
3.电阻应变式传感器是将被测的非电量转换成电阻值的变化，再经转换电路变换成电量(电流、电压)输出。
金属电阻应变片的基本原理基于电阻应变效应：即导体在外力作用下产生机械形变时阻值发生变化。
通过弹性元件可将位移、压力、振动等物理量通过应力变化，并转换为电阻的变化进行测量，这是应变式传感器测量应变的基本原理。
4.直流电桥总结：
单臂电桥
正输出电压11RR4EU•
电压灵敏度4EKu 半桥差动电路
全桥差动电路
5. 电桥线路补偿：被测试件位置上安装一个补偿片处于相同的温度场；等臂电桥输出U0 与桥臂参数的关系为2B310RR-RRAU 。
如果 R1R3 = RBR4，电桥平衡时输出为零；若R1、RB温度系数相同，当无应变而温度变化时ΔR1 = ΔRB ，电桥为平衡状态；
。
-可编辑修改- 新型传感器的原理、应用与发展
（南昌大学，南昌，330031）
The principle and application of new sensors
(Nanchang University, Nanchang 330031, China)
摘要：现代新型传感器由于具有测量精度高、动态响应快、稳定性好、抗干扰能力强、易于小型和微型化、方便与微机进行接口等优点，在温度、压力、电压、转速等检测中有着广阔应用前景。本文简要的介绍了几种现代新型传感器的基本原理和它们在信号检测、汽车、船舶等方面的应用，以及新型传感器的发展前景。
关键词：新型传感器；原理；应用；发展前景
Abstract: Modern new sensor with high measurement precision has many
advantages, such as fast dynamic response、good stability、strong anti-interference
ability,、easy to small and miniaturization, and its` easy to connect with
microcomputer.It has a broad application prospect in the ways of temperature、pressure、voltage and speed detection. This paper briefly introduces several basic
principle of modern new sensors and their applications in signal detection,
automotive, Marine applications,and the prospects of the development of new
传感器与检测技术考试试题
一、选择题（每题 2 分，共 30 分）
1、 以下哪种传感器可以用于测量温度？（ ）
A 电容式传感器
B 电感式传感器
C 热电偶传感器
D 压电式传感器
2、 电阻应变片式传感器的工作原理是基于（ ）
A 电阻应变效应
B 压阻效应
C 热电效应
D 霍尔效应
3、 下列属于模拟式传感器的是（ ）
A 编码器
B 光栅
C 电位器 D 光电开关
4、 能够测量微小位移的传感器是（ ）
A 电涡流传感器
B 超声波传感器
C 光电编码器
D 霍尔传感器
5、 电容式传感器的测量范围一般比较（ ）
A 大
B 小
C 适中
D 不确定
6、 以下哪种传感器常用于测量压力？（ ）
A 光纤传感器
B 磁敏传感器
C 应变式传感器
D 气敏传感器
7、 电感式传感器可以分为（ ） A 自感式和互感式
B 变磁阻式和涡流式
C 以上都是
D 以上都不是
8、 光电传感器是基于（ ）
A 光电效应
B 电磁感应
C 压电效应
D 热电效应
9、 测量精度最高的传感器是（ ）
A 电容式传感器
B 电感式传感器
C 光栅传感器
D 超声波传感器
10、 以下哪种传感器适合测量高速旋转物体的转速？（ ）
A 磁电式传感器
B 电容式传感器 C 热电偶传感器
D 压电式传感器
11、 传感器能感知的输入变化量越小，表示传感器的（ ）
A 线性度越好
B 迟滞越小
C 分辨率越高
D 稳定性越好
12、 检测系统的静态特性指标不包括（ ）
A 线性度
B 重复性
C 频率响应
D 灵敏度
13、 对传感器进行动态校准的主要目的是确定传感器的（ ）
A 静态特性参数
B 动态特性参数
C 精度等级
D 重复性 14、 以下哪种干扰属于机械干扰？（ ）
A 振动
B 电磁辐射
C 温度变化
D 噪声
15、 减小检测系统测量误差的方法不包括（ ）
A 选用精度高的传感器
一、单项选择题
1、传感器中直接感受被测量的部分是（ B ）
A、转换元件 B、敏感元件 C、转换电路 D、放大电路
2、属于传感器动态特性指标的是 ( B )
A. 重复性 B. 固有频率 C. 灵敏度 D. 线性度
3、属于传感器动态特性指标的是（D）
A、灵敏度 B、线性度 C、迟滞 D、幅频特性
4、 传感器能感知的输入变化量越小， 表示传感器的( D )
A. 线性度越好 B. 迟滞越小 C. 重复性越好 D. 分辨力越高
5 、在传感器的静态特性中，描述传感器在正、反行程期间，其输入—输出曲线不重合现象的是（ A ）
A、迟滞 B、重复性 C、线性度 D、稳定性
6、 某位移传感器在输入量变化为5mm时，输出电压变化800mV，其灵敏度为（ C ）。
A、160V/mm B、160 mV/ m C、 160 mV/mm D、160mV/cm
7、下列测力传感器中，属于发电型测力传感器的是( B ) 见教材P90
A、自感式传感器 B、磁电感应式传感器 C、电容式传感器 D、应变式传感器
8、 当某晶体沿一定方向受外力作用而变形时，其相应的两个相对表面产生极性相反的电荷，去掉外力时电荷消失，这种现象称为（B） 见教材P107
A、压阻效应 B、压电效应 C、应变效应 D、霍尔效应
提示： 压阻效应是引起电阻率变化 压电效应是引起电荷变化
应变效应是引起电阻变化
压磁效应是引起磁导率变化霍尔效应的对象是半导体，产生霍尔效应的变化
9、 单色光的波长越短，它的（A ）。
A 频率越高，其光子能量越大 B 频率越低，其光子能量越大
