传感器复习（吴建平版）

第1章 概述

1.1 什么是传感器？按照国标定义，“传感器”应该如何说明含义？ 1.2 传感器由哪几部分组成？试述它们的作用及相互关系。

1.5 传感器的图形符号如何表示？它们各部分代表什么含义？应注意哪些问题？

第2章 传感器的基本特性

2.1传感器的静态特性是什么？由哪些性能指标描述？它们一般可用哪些公式表示？ 2.2传感器的线性度是如何确定的？确定拟合直线有哪些方法？传感器的线性度?L表征了

什么含义？为什么不能笼统的说传感器的线性度是多少。 2.3传感器动态特性的主要技术指标有哪些？它们的意义是什么？ 输入温度（℃）。试求该传感器的时间常数和静态灵敏度。

2.5有一温度传感器，微分方程为30dy/dt?3y?0.15x，其中y为输出电压（mV) , x为

第3章 电阻应变式传感器

3.1 何为电阻应变效应？压阻效应？

3.5 一应变片的电阻R=120Ω，灵敏系数k=2.05，用作应变为800?m/m的传感元件。

求：①?R和?R/R；② 若电源电压U=3V，初始平衡时电桥的输出电压U0。

图3-28

3.8 已知：有四个性能完全相同的金属丝应变片（应变灵敏系数k?2）, 将其粘

贴在梁式测力弹性元件上，如图3-30所示。在距梁端l0处应变计算公式为

6Fl??20

Ehb设力F?100N，l0?100mm，h?5mm，b?20mm，E?2?105N/mm2。求： ①说明是一种什么形式的梁。在梁式测力弹性元件距梁端l0处画出四个应变片粘贴位置，并画出相应的测量桥路原理图；②求出各应变片电阻相对变化量；③当桥路电源电压为6V时，负载电阻为无穷大，求桥路输出电压U0

图 3-30

3.9 图3-31为一直流电桥，负载电阻RL趋于无穷。图中E=4V，R1=R2=R3=R4=120Ω，试求：

① R1为金属应变片，其余为外接电阻，当R1的增量为ΔR1=1.2Ω时，电桥输出电压U0=? ② R1、R2为金属应变片，感应应变大小变化相同，其余为外接电阻，电桥输出电压U0=? ③ R1、R2为金属应变片，如果感应应变大小相反，且ΔR1=ΔR2 =1.2Ω，电桥输出电压U0=?

第4章 电容式传感器

4.1 如何改善单极式变极距型电容传感器的非线性？

4.3 差动式变极距型电容传感器，若初始容量C1?C2?80pF，初始距离?0?4mm，当动

极板相对于定极板位移了???0.75mm时，试计算其非线性误差。若改为单极平板电容，初始值不变，其非线性误差有多大？

4.7 压差传感器结构如图4-30a所示，传感器接入二极管双T型电路，电路原理示意图如图

4-30b所示。已知电源电压UE =10V，频率f = 1MHz，R1=R2=40kΩ，压差电容C1=C2=10pF，RL=20kΩ。试分析，当压力传感器有压差PH＞PL使电容变化ΔC=1pF时，一个周期内负载电阻上产生的输出电压URL平均值的大小与方向。

a)

图4-30

b)

第5章 电感式传感器

5.1 何谓电感式传感器？电感式传感器分为哪几类？各有何特点？ 5.2 提高电感式传感器线性度有哪些有效的方法。

5.4 说明产生差动电感式传感器零位残余电压的原因及减小此电压的有效措施。 5.10 什么叫电涡流效应？说明电涡流式传感器的基本结构与工作原理。

第6章 磁电式传感器

6.4 什么是霍尔效应？ 磁阻效应？

6.6 霍尔元件不等位电势产生的原因有哪些？

6.7 某一霍尔元件尺寸为L?10mm，b?3.5mm,d?1.0mm，沿L方向通以电流

I?1.0mA，在垂直于L和b的方向加有均匀磁场B?0.3T，灵敏度为22V/(A?T)，

试求输出霍尔电势及载流子浓度。

6.9 霍尔元件灵敏度KH?40V/(A?T)，控制电流I?3.0mA，将它置于1?10～

5?10?4T线性变化的磁场中，它输出的霍尔电势范围有多大？

?4第7章1 压电式传感器

7.1 什么是压电效应？什么是正压电效应和逆压电效应？ 7.3 压电传感器能否用于静态测量？

7.4 压电元件在使用时常采用多片串联或并联的结构形式。试述在不同接法下输出电压、电

荷、电容的关系，它们分别适用于何种应用场合？

第7章2 超声波传感器

7.11 什么是超声波？其频率范围是多少？

7.12 超声波在通过两种介质界面时，将会发生什么现象？

7.13 超声波传感器的发射与接收分别利用什么效应，检测原理是什么？常用的超声波传感器（探头）有哪几种形式？简述超声波测距原理。

第8章 光电效应及器件

8.1什么是内光电效应？什么是外光电效应？说明其工作原理并指出相应的典型光电器件。 8.2普通光电器件有哪几种类型？各有何特点？利用光电导效应制成的光电器件有哪些？用

光生伏特效应制成的光电器件有哪些？

8.4什么是光敏电阻的亮电阻和暗电阻？暗电阻电阻值通常在什么范围？

8.8何为光电池的开路电压及短路电流？为什么作为检测元件时要采用短路电流输出形式，

作为电压源使用时采用开路电压输出形式？ 8.15光电传感器控制电路如图8-53所示，试

分析电路工作原理：① GP—IS01是什么器件，内部由哪两种器件组成？② 当用物体遮挡光路时，发光二极管LED有什么变化？③ R1是什么电阻，在电路中起到什么作用？如果VD二极管的最大额定电流为60mA， R1应该如何选择？④ 如果GP—IS01中的VD二极管反向连接，电路状态如何？晶体管VT 、LED如何变化？

图8-53

8.16光栅传感器的基本原理是什么？莫尔条纹是如何形成的？有何特点？分析光栅传感器

具有较高测量精度的原因。

8.17某光栅的栅线密度为100线/mm ，要使形成莫尔条纹宽度为10mm，求栅线夹角?是

多少?

第9章 新型光电传感器

9.3 CCD电荷耦合器主要由哪两个部分组成？试描述CCD输出信号的特点。 9.4 试述CCD的光敏元和读出移位寄存器工作原理。

9.7说明光纤传感器的结构和特点，试述光纤的传光原理。

9.9 什么是光纤的数值孔径？ 物理意义是什么？NA取值大小有什么作用？有一光纤，其纤

芯折射率为1.56，包层折射率为1.24，求数值孔径为多少？ 9.10光纤传感器有哪两大类型？它们之间有何区别？

9.12光纤可以通过哪些光的调制技术进行非电量的检测，说明原理。

第10章 半导体式化学传感器

10.4 半导体气体传感器为什么要在高温状态下工作？加热方式有哪几种？加热丝可以起到

什么作用？

10.6 什么是绝对湿度？什么是相对湿度？表示空气湿度的物理量有哪些？如何表示？

第12章 热电式传感器

12.1 什么是热电效应？热电偶测温回路的热电动势由哪两部分组成？由同一种导体组成的

闭合回路能产生热电势吗？

12.2 为什么热电偶的参比端在实际应用中很重要？对参比端温度处理有哪些方法？ 12.3 解释下列有关热电偶的名词：

热电效应、热电势、接触电势、温差电势、热电极、测量端、参比端、分度表。 12.5 某热电偶灵敏度为0.04mV/℃，把它放在温度为1200℃处的温度场，若指示表（冷端）

处温度为50℃，试求热电势的大小？

12.6 某热电偶的热电势在E(600,0)时，输出E=5.257 mV，若冷端温度为0℃时，测某炉温输

出热电势E=5.267 mV。试求该加热炉实际温度是多少？

12.9 什么是集成温度传感器？P-N结为什么可以用来作为温敏元件？

12.10 AD590是哪一种形式输出的温度传感器，可以测量的温度范围是多少？叙述图12-23

电路工作原理。

12.12 红外辐射探测器分为哪两种类型?这两种探测器有哪些不同？试比较它们的优缺点。 12.13 叙述热释电效应，热释电元件如何将光信号转变为电信号输出？热释电探测器为什么只能探测调制辐射？

P267 综合练习

上课重点讲过的传感器的分析题目

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ydhr.html