传感器复习题与答案传感器原理与应⽤复习题第⼀章传感器概述1．什么是传感器？传感器由哪⼏个部分组成？试述它们的作⽤和相互关系。
（1）传感器定义：⼴义的定义：⼀种能把特定的信息（物理、化学、⽣物）按⼀定的规律转换成某种可⽤信号输出的器件和装置。
⼴义传感器⼀般由信号检出器件和信号处理器件两部分组成；狭义的定义：能把外界⾮电信号转换成电信号输出的器件。
我国国家标准对传感器的定义是：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。
以上定义表明传感器有这样三层含义：它是由敏感元件和转换元件构成的⼀种检测装置；能按⼀定规律将被测量转换成电信号输出；传感器的输出与输⼊之间存在确定的关系。
（2）组成部分：传感器由敏感元件，转换元件，转换电路组成。
（3）他们的作⽤和相互关系：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物理量；转换元件把敏感元件的输出作为它的输⼊，转换成电路参量；上述电路参数接⼊基本转换电路，便可转换成电量输出。
2．传感器的总体发展趋势是什么？现代传感器有哪些特征，现在的传感器多以什么物理量输出？（1）发展趋势：①发展、利⽤新效应；②开发新材料；③提⾼传感器性能和检测范围；④微型化与微功耗；⑤集成化与多功能化；⑥传感器的智能化；⑦传感器的数字化和⽹络化。
（2）特征：由传统的分⽴式朝着集成化。
数字化、多动能化、微型化、智能化、⽹络化和光机电⼀体化的⽅向发展，具有⾼精度、⾼性能、⾼灵敏度、⾼可靠性、⾼稳定性、长寿命、⾼信噪⽐、宽量程和⽆维护等特点。
（3）输出：电量输出。
3．压⼒、加速度、转速等常见物理量可⽤什么传感器测量？各有什么特点？本⾝发热⼩，缺点是输出⾮线性。
4（1）按传感器检测的量分类，有物理量、化学量，⽣物量；（2）按传感器的输出信号性质分裂，有模拟和数字；（3）按传感器的结构分类，有结构性、物性型、复合型；（4）按传感器功能分类，单功能，多功能，智能；（5）按传感器转换原理分类，有机电、光电、热电、磁电、电化学；（6）按传感器能源分类，有有源和⽆源；根据我国的传感器分类体系表，主要分为物理量传感器、化学量传感器、⽣物量传感器三⼤类。
南京邮电大学硕士研究生学位论文术语表术语表Adaptive Threshold sensitive Energy APTEEN 自适应敏感阀值节能型传感网络协议CDMA码分多址Code Division Multiple AccessCSMA 载波侦听多路访问Carrier Sense Multiple AccessDD 定向扩散Directed DiffusionGEAR 地理和能量感知路由Geographic and Energy Routing LEACH 低功耗自适应分簇协议介质访问控制Media Access ControlMCU 微控制单元Micro-Controller UnitPEGASIS Po-Efficient Gathering in SensorInformation System服务质量Quality of Service信息协商传感协议Sensor Protocol for Information viaNegotiationTCP 传输控制协议Transfer Control ProtocolTDMA 时分多址Time Division Multiple AccessTEEN 敏感阀值节能型传感网络协议Threshold sensitive Energy Efficient sensorNetwork protocol用户数据包协议User Datagram ProtocolWSN 无线传感器网络Wireless Sensor Network南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
无源无线传感网络中的能量收集技术研究第一章概述无源无线传感网络（Passive Wireless Sensor Network，PWSN）是指由许多消耗极小、无线通信能力也极为有限的被动传感器节点组成的网络，这些节点只能通过外部电磁波作为能量源实现其工作。
由于其无需现场布线，可以实现分散式自组织，是攻破传统无线传感技术的一大突破。
但由于缺乏有效的能量供应方式，其实现和实用化一直受到制约。
收集环境中不利于传输的电磁波成为了解决 PWSN 能量供应问题的一种有效手段。
能量收集技术以自然资源为能量源，通过一定的传感器和技术手段将其转化为适合 PWSN 节点使用的能量，如热能、太阳能、机械能等等，是当前 PWSN 能量供应的主要方法之一。
本文将重点从 PWSN 能量收集的现状、目前的技术手段、应用前景等方面进行阐述。
第二章现有技术手段2.1 热能收集热能收集，是指通过不同的热电转化原理将环境中的热能收集，然后转化为直流电进行供电。
当 PWSN 传感器与环境接触时，其通过热电转化原理，直接将温差转换成为电量，从而供电 PWSN网络。
该技术具有成本低廉、容易实现、可靠性较高等优点，在无人区、工业控制等场合中有广泛应用。
2.2 光能收集光能收集是将太阳能通过太阳能电池板转换成为电能以供PWSN 网络使用的一种方法。
在比较充足的阳光条件下，PWSN网络通常能够在长时间内保持良好的工作状态。
但是在光线较差等骨灰，该技术的可靠性和适用性都不足。
2.3 机械能收集机械能收集是通过采用 MEMS 技术、可变磁电耦合技术和压电效应技术等实现利用环境中的机械能量来为 PWSN 网络提供能量的一种技术。
传感器节点和环境产生接触时，机械运动的能量被转化成为电能，从而实现对 SPN 网络的供电。
这种技术能够适应不同环境下的机械震动源，有较强的适用性和可靠性，但其收集效率和实现成本需要继续提高和降低。
第三章应用前景由于 PWSN 能量收集技术具有成本低廉、无需更换电池、采集场合多变等优点，因此具有广泛的应用前景。
