1 第1章 传感器与检测技术基础思考题答案
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。
被测量传感器测量电路电源指示仪记录仪数据处理仪器
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。
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。测量原理如下图所示：
图中使用了高灵敏度电压表——毫伏表和电位差计，Rr和E分别表示稳压电源的内阻和电动势，凡表示稳压电源的负载，E1、R1和Rw表示电位差计的参数。在测量前调整R1使电位差计工作电流I1为标准值。然后，使稳压电源负载电阻R1为额定值。调整RP的活动触点，使毫伏表指示为零，这相当于事先用零位式测量出额定输出电压U。正式测量开始后，只需增加或减小负载电阻RL的值，负载变动所引起的稳压电源输出电压U0的微小波动值ΔU，即可由毫伏表指示出来。根据U0=U+ΔU，稳压电源输出电压在各种负载下的值都可以准确地测量出来。微差式测量法的优点是反应速度快，测量精度高，特别适合于在线控制参数的测量。
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1 《传感器原理与应用》习题集与部分参考答案——第1章
教材：传感器技术（第3版）贾伯年主编，及其他参考书
绪论
0-1 综述你所理解的传感器概念。
0-2 何谓结构型传感器？何谓物性型传感器？试述两者的应用特点。
0-3 一个可供实用的传感器由哪几部分构成？各部分的功用是什么？试用框图示出你所理解的传感器系统。
答：传感器一般由敏感元件、转换元件和转换电路（或其它辅助器件）三部分组成。组成框图如下：
（1）敏感元件：是直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件，如波纹膜盒、光敏电阻等。
（2）转换元件：敏感元件的输出就是它的输入，其把输入转换成电路参数量。
（3）转换电路：上述电路参数接入转换电路，便可转换成电量输出。
0-4 就传感器技术在未来社会中的地位、作用及其发展方向，综述你的见解。
答：（1）社会对传感器需求的新动向：社会需求是传感器技术发展的强大动力，随着现代化科学技术，特别是大规模集成电路技术的飞速发展和电脑的普及，传感器在新的技术革命中的地位和作用将更为突出。
（2）传感器技术的发展趋势：当前，人们在充分利用先进的电子技术条件，研究和采用合适的外部电路以及最大限度地提高现有传感器的性能价格比的同时，正在寻求传感器技术发展的新途径。如：1）开发新型传感器，从原有的工作机理启发人们进一步探索具有新效应的敏感功能材料，并以此研制出具有新原理的新型物性型传感器件，这是发展高性能、多功能、低成本和小型化传感器的重要途径；2）传感器的集成化和多功能化，固态功能材料——半导体、电介质、强磁体的进一步开发和集成技术的不断发展，为传感器集成化开辟了广阔的前景；3）传感器的智能化，“电五官”与“电脑”的结合，就是传感器的智能化；4）研究生物感官，开发仿生传感器。
0-5 简述自动检测系统组成。
答：自动检测系统由被检测量、敏感元件（测检元件）、电子测量（转换）电路、输出单元组成。
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------------- 第一章练习题
第一节：机电一体化系统常用传感器
知识点一：传感器的定义、组成和功能。（第一节）
1、传感器一般有敏感元件、转换元件和 三部分组成。（200914）
2、传感器的组成部分中，直接感受被测物理量的是_____________。（200502）
A、转换元件 B、敏感元件 C、转换电路 D、放大元件
3、传感器中直接感受被测量的部分是（ ）（200803）
A.转换元件 B.敏感元件 C.转换电路 D.调理电路
4、传感器的主要功能是（ ）。（200901）
A传递信息 B感受被测量 C分析、处理信号 D执行要求的操作
知识点二：传感器的分类。（第一节及表1-1）
（一） 按被测量对象分类：
1、下面传感器中属于非接触式传感器的是（ ）。
A． 触觉传感器 B.滑动觉传感器 C．压触觉传感器 D．视觉传感器
（二）按工作机理分类：
2、利用光电效应的传感器属于_____________。（200302）
A、电阻型 B、结构型 C、物性型 D、电感型
（三）按被测物理量分类：
3、下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是：_____________。（200101）
A、压力 B、力矩 C、温度 D、厚度
4、适合于使用红外传感器进行测量的被测物理量是 _____________。（200703）
A、 转度 B、温度 C、厚度 D、加速度
（四）按工作原理分类：
5、按照工作原理分类，固体图象式传感器属于_____________。（200103）
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
基础知识自测题
第一章传感器的一般特性
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来描述。当传感器变换的被测量处于动态时，测得的输出一输入关系称为特性。
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为传感器的非线性误差，其中的与输出满度值之比称为传感器的。
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.传感器的动态特性是指传感器测量时，其输出对输入的特性。
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.只感受由敏感元件输出的，并且与成确定关系的另一种非电量，然后输出电量的元件，称为元件。
第二章电阻式传感器
1.电阻应变片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.金属电阻应变片敏感栅的形式和材料很多，其中形式以式用的最多，材料以用的最广泛。
5.电阻应变片的工作原理就是依据应变效应建立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，且受一维应力时，应变片灵敏系数K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，若采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，那么补偿应变片不。
9.用弹性元件和及一些附件可以组成应变式传感器.
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。
