传感器与检测技术第四章课后答案

红外传感器技术

第四章 物理量传感器及阵列技术(1)

11:35

红外传感器技术

电子科技大学

传感器原理与技术 课程组

制作

红外传感器技术

目

录

11:35

一、红外辐射的基本知识 二、红外传感器 三、红外测温

四、红外成像五、红外分析仪

六、红外无损检测本章小结

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红外传感器技术

11:35

一、红外辐射的基本知识1、红外辐射 2、红外辐射术语

3、红外辐射源

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红外传感器技术

11:35

1、红外辐射

红外辐射俗称红外线，它是一种人眼看不见的光线。但实际 上它和其它任何光线一样，也是一种客观存在的物质。任何 物体，只要它的温度高于绝对零度，就有红外线向周围空间 辐射。 红外线是位于可见光中红光以外的光线，故称为红外线。它 的波长范围大致在0.76μm(或0.77μm)到1000μm的频谱范 围之内。相对应的频率大致在4×1014-3×1011Hz之间。

红外线与可见光、紫外线、X射线、γ射线和微波、无线电 波一起构成了整个无限连续的电磁波谱。电子科技大学 传感器原理与技术 课程组 制作

红外传感器技术

11:35

电磁波谱图

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11:3

红外传感器技术

第四章 物理量传感器及阵列技术(1)

11:35

红外传感器技术

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11:35

一、红外辐射的基本知识 二、红外传感器 三、红外测温

四、红外成像五、红外分析仪

六、红外无损检测本章小结

电子科技大学

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红外传感器技术

11:35

一、红外辐射的基本知识1、红外辐射 2、红外辐射术语

3、红外辐射源

电子科技大学

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红外传感器技术

11:35

1、红外辐射

红外辐射俗称红外线，它是一种人眼看不见的光线。但实际 上它和其它任何光线一样，也是一种客观存在的物质。任何 物体，只要它的温度高于绝对零度，就有红外线向周围空间 辐射。 红外线是位于可见光中红光以外的光线，故称为红外线。它 的波长范围大致在0.76μm(或0.77μm)到1000μm的频谱范 围之内。相对应的频率大致在4×1014-3×1011Hz之间。

红外线与可见光、紫外线、X射线、γ射线和微波、无线电 波一起构成了整个无限连续的电磁波谱。电子科技大学 传感器原理与技术 课程组 制作

红外传感器技术

11:35

电磁波谱图

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11:3

1.力值测量所依据的原理是力的静力效应和动力效应。

（1）力的静力效应是指弹性物体受力作用后产生相应变形的物理现象。

（2）力的动力效应是指具有一定质量的物体受到力的作用时，其动量将发生变化，从而产生相应的加速度的物理现象。只需测出物体的加速度，就可间接测得力值。即利用动力效应测力的特点是通过测量力传感器中质量块的加速度而间接获得力值。

2.测力传感器可以是位移型、加速度型或物性型。按其工作原理则可以分为：弹性式、电阻应变式、电感式、电容式、压电式、压磁式等。 3.弹性变形式的力传感器：该类传感器的测量基础是弹性元件的弹性变形和作用力成正比的现象，其原则上可简化成图4.1所示的单自由度系统。其输入力和输出弹性变形（或位移）之间的关系为：

式中：c为粘度阻尼系数；k为弹性刚度； f(t)为激振力，为系统的输入；

z振动位移，为系统的输出。

4.图4.2是一种用于测量压缩力的应变片式测力头的典型构造。 图4.2（b）是输出端接放大 器的直流不平衡电桥的电路。第 一桥臂接电阻应变片R1,其它三个 桥臂接固定电阻。当应变片R1未 受力时，由于没有阻值变化，电 桥维持初始平衡条件R1R4?R2R3 因而输出电压为零，即

1.力值测量所依据的原理是力的静力效应和动力效应。

（1）力的静力效应是指弹性物体受力作用后产生相应变形的物理现象。

（2）力的动力效应是指具有一定质量的物体受到力的作用时，其动量将发生变化，从而产生相应的加速度的物理现象。只需测出物体的加速度，就可间接测得力值。即利用动力效应测力的特点是通过测量力传感器中质量块的加速度而间接获得力值。

2.测力传感器可以是位移型、加速度型或物性型。按其工作原理则可以分为：弹性式、电阻应变式、电感式、电容式、压电式、压磁式等。 3.弹性变形式的力传感器：该类传感器的测量基础是弹性元件的弹性变形和作用力成正比的现象，其原则上可简化成图4.1所示的单自由度系统。其输入力和输出弹性变形（或位移）之间的关系为：

式中：c为粘度阻尼系数；k为弹性刚度； f(t)为激振力，为系统的输入；

z振动位移，为系统的输出。

4.图4.2是一种用于测量压缩力的应变片式测力头的典型构造。 图4.2（b）是输出端接放大 器的直流不平衡电桥的电路。第 一桥臂接电阻应变片R1,其它三个 桥臂接固定电阻。当应变片R1未 受力时，由于没有阻值变化，电 桥维持初始平衡条件R1R4?R2R3 因而输出电压为零，即

第1章 概述

1.1 什么是传感器？

传感器定义为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，通常由敏感元件和转换元件组成。 1.2 传感器的共性是什么？

传感器的共性就是利用物理规律或物质的物理、化学、生物特性，将非电量（如位移、速度、加速度、力等）输入转换成电量（电压、电流、电容、电阻等）输出。

1.3 传感器由哪几部分组成的？

由敏感元件和转换元件组成基本组成部分，另外还有信号调理电路和辅助电源电路。 1.4 传感器如何进行分类？

（1）按传感器的输入量分类，分为位移传感器、速度传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。（2）按传感器的输出量进行分类，分为模拟式和数字式传感器两类。（3）按传感器工作原理分类，可以分为电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器、磁敏式传感器、热电式传感器、光电式传感器等。（4）按传感器的基本效应分类，可分为物理传感器、化学传感器、生物传感器。（5）按传感器的能量关系进行分类，分为能量变换型和能量控制型传感器。（6）按传感器所蕴含的技术特征进行分类，可分为普通型和新型传感器。

1.5 传感器技术的发展趋势有哪些？

（1）开展基

第1章 概述

1.1 什么是传感器？

传感器定义为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，通常由敏感元件和转换元件组成。 1.2 传感器的共性是什么？

传感器的共性就是利用物理规律或物质的物理、化学、生物特性，将非电量（如位移、速度、加速度、力等）输入转换成电量（电压、电流、电容、电阻等）输出。

1.3 传感器由哪几部分组成的？

由敏感元件和转换元件组成基本组成部分，另外还有信号调理电路和辅助电源电路。 1.4 传感器如何进行分类？

（1）按传感器的输入量分类，分为位移传感器、速度传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。（2）按传感器的输出量进行分类，分为模拟式和数字式传感器两类。（3）按传感器工作原理分类，可以分为电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器、磁敏式传感器、热电式传感器、光电式传感器等。（4）按传感器的基本效应分类，可分为物理传感器、化学传感器、生物传感器。（5）按传感器的能量关系进行分类，分为能量变换型和能量控制型传感器。（6）按传感器所蕴含的技术特征进行分类，可分为普通型和新型传感器。

1.5 传感器技术的发展趋势有哪些？

（1）开展基

检测技术出题

填空题

1. 相位差的测量方法有(脉冲计数)和(FFT分析法)。 2. 磁学量测量泛指对表征（宏观磁性性质）的基本物理量和反应材料（磁特性）的各种磁学参量的测量。

3. 表征宏观磁性性质的最基本的物理量是（磁通密度B）﹑（磁场强度H），反应磁性材料磁特性的主要参数是材料的（磁化曲线）（磁滞曲线）

4. 从测量方法上看，电参量的测量可大致分为两大类（直读法或偏转法）和比较测量法，比较测量法有可以分为（补偿测量法）和（电桥测量法）

5. 电压电流有交直流之分，直流电压一般通过（输入衰减网络）进行幅值调整之后用直流电压表进行测量。 6. 在频率测量方法中，无论采用直接测频法还是测周法测频率都存在（±1）个字的计数误差。 7. 微波频率的测量分为（变频法）（锁频法）。

8. 磁场的各种测量都是建立在与磁场有关的（物理效应）（物理现象）

9. 磁场测量的方法按原理分为七种，写出三种：有力和力矩法﹑电磁感应法﹑霍尔效应法﹑磁阻效应法﹑磁共振法﹑超导效应法﹑磁通门法﹑磁光法中而任意三种。 10. 由于铁磁材料磁化过程的不可逆性及具有剩磁的特点，在

测定磁化曲线和磁滞回线时，首先须将铁磁材料（预先退磁），要消除剩磁Br，只需改变（磁化电流方向

教案与讲稿

教 学 单 位 机械电子工程系 课 程 名 称 传感器与检测技术 学 时 学 分 适 用 专 业 机电一体化 授 课 教 师 周洁 职 称 助教

江西科技学院商学院教务处制

年 月 日

教 学 要 求

一、备课

1、教师要认真备课，吃透课程的内容，做到“五备”：①备教材：认真钻研教学大纲和教材，把握教材重点和难点，弄清各知识点的内在联系和规律。②备学生：深入了解学生，针对学生实际安排教学程序。③备教法：根据学生心理特点，选择最佳教学方法，注意因材施教，分类指导。④备学法：激发学生学习的积极性和主动性，帮助学生掌握学习方法，学会学习。⑤备作业和实验：安排分量合适、难易适当的作业。布置实验的内容和操作准备。

2、教师要认真写教案，没有教案不能上课。教案的基本要求是：①有明确的教学目的。②有主要的教学内容。③有对重点、难点的处理意见。④有恰当的板书设计。⑤有适当的作业。教案至少要提前3天完成。教师的教案要接受学校领导、教务处、教研室的检查

教案与讲稿

教 学 单 位 机械电子工程系 课 程 名 称 传感器与检测技术 学 时 学 分 适 用 专 业 机电一体化 授 课 教 师 周洁 职 称 助教

江西科技学院商学院教务处制

年 月 日

教 学 要 求

一、备课

1、教师要认真备课，吃透课程的内容，做到“五备”：①备教材：认真钻研教学大纲和教材，把握教材重点和难点，弄清各知识点的内在联系和规律。②备学生：深入了解学生，针对学生实际安排教学程序。③备教法：根据学生心理特点，选择最佳教学方法，注意因材施教，分类指导。④备学法：激发学生学习的积极性和主动性，帮助学生掌握学习方法，学会学习。⑤备作业和实验：安排分量合适、难易适当的作业。布置实验的内容和操作准备。

2、教师要认真写教案，没有教案不能上课。教案的基本要求是：①有明确的教学目的。②有主要的教学内容。③有对重点、难点的处理意见。④有恰当的板书设计。⑤有适当的作业。教案至少要提前3天完成。教师的教案要接受学校领导、教务处、教研室的检查

第四章参考答案

1． 设下列指令中的所有标识符均是类型属性为字的变量，请指出下列指令中哪些是非法的指令？错误的原因？

⑴MOV BP,AL

⑵MOV WORD_OP1,WORD_OP2 ⑶MOV SAVE_WODR,DS ⑷MOV SP,SS:DATA_WORD[BX][SI] ⑸MOV [BX][SI],2 解：（1）非法。源操作数与目的操作数类型不符。 （2）合法。

（3）合法。

（4）合法。

（5）非法。需说明操作数类型。

2． 设VAR1和VAR2为字变量，LAB为标号，

试指出下列指令的错误之处： ⑴ADD VAR1,VAR2 ⑵SUB AL,VAR1 ⑶JMP LAB[SI] ⑷JNZ VAR1 ⑸JMP NEAR LAB 解：（1）两个操作数均为符号地址。 （2）两个操作数的类型不同。

（3）

（4）

（5）

3．画图说明下列语句所分配的存储空间及初始化的数据值。

⑴BYTE_VAR DB ‘BYTE’,12，-12H,3 DUP(0,?,2 DUP(1,2),?)

⑵WORD_VAR DW 5 DUP(0,1,2),?,-5 ‘BY’,’TE’,256H

解：（1） 41H