传感器应用技术答案

四、传感器技术的发展趋势

教学目标

课，你们想怎样上？

方法： 评分标准

分组：

评分标准：（100分制）

第一章 传感器基础

什么是传感器？

思考： 人身上有传感器吗？是什么类型传感器？ 传感器

传感器的应用

第二章 光电式传感器

光电式传感器的分类：

- 1 -

一、预习问题

储料仓

- 2 -

前进方向 - 3 -

二、问题解答

概念题

1、什么是外光电效应、光电管？ 光电效应 光子能量 光子能量 吸收光子能量 外光电效应

使电子逸出物体表面 光电管： 光电阴极 光电阳极 光电子 光电流 光照强度 光阴极的灵敏度 电阻上的电压 一定函数关系

2、什么是光电倍增管？ 若干个倍增极

逐级轰击次级发射倍增极 106～108倍

- 4 -

于紫外/可见/近红外光光度计 ，旋光仪、糖度计 ，发光分光光度计等

3、什么是内光电效应、光敏电阻？ 电阻率 阻值 电流

内光电效应 开关式光电信号 电阻率 低阻态 阻值 亮电流

原值呈高阻态

4、光电二极管、光电三极管的结构？光电特性？ 反向 反向偏置 反向电阻

光电流与阳极电压 UA Umin I∮

-

密 名 姓 号学封 级 班 线

别系淮 阴 师 范 学 院

2007级电气技术及其自动化专业

《传感器应用技术》课程考试卷（B）

2009-2010 学年第 2 学期

题号 一 二 三 总分 合分人 核分人 得分 得 分 阅卷人 核分人 一、选择题（每题2分，共计20分）

1、下列对传感器动态特性的描述正确的是（ ）

A 一阶传感器的时间常数τ越大, 其响应速度越快

B 二阶传感器的固有频率ω0越小, 其工作频带越宽

C 一阶传感器的时间常数τ越小, 其响应速度越快。 D 二阶传感器的固有频率ω0越小, 其响应速度越快。

2、如图所示，Ｒ３是光敏电阻，当开关Ｓ闭合后在没有光照射时，a、b两点等电势，当用光照

射电阻Ｒ３时，则（ ）

Ａ、Ｒ３的电阻变小，a点电势高于b点电势

Ｂ、Ｒ３的电阻变小，a点电势低于b点电势 Ｃ、Ｒ３的电阻变大，a点电势等于b点电势 Ｄ、Ｒ３的电阻变大，a点电势低于b点电势

3、按传输模式光纤可分为 （ ）

A

传感器技术与应用习题答案

习题1

l.1 检测系统由哪几部分组成? 说明各部分的作用。

答：检测系统是由被测对象、传感器、数据传输环节、数据处理环节和数据显示环节构成。

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。

数据传输、处理环节，又称之为测量电路，它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。

数据显示记录环节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。常用的有模拟显示、数字显示和图像显示三种。

1.2 传感器的型号有几部分组成？各部分有何意义?

答：传感器是由敏感元件、转换元件和测量电路组成，敏感元件： 直接感受被测量的变化，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件，它是传感器的核心。转换元件： 将敏感元件输出的物理量转换成适于传输或测量电信号的元件。测量电路： 将转换元件输出的电信号进行进一步转换和处理的部分，如放大、滤波、线性化、补偿等，以获得更好的品质特性，便于后续电路实现显示、记录、处理及控制等功能。

1.3 测量稳压电源输出电压随负载变化的情况时，应当采

1 / 4 传感器技术与应用期末试卷答案

一、选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分)

1、D

2、B

3、C

4、B

5、A

6、D

7、B

8、C

9、C 10、A

11、C 12、B 13、C 14、C 15、D

16、C 17、C 18、C 19、C 20、A

二、填空题 (本大题共10空，每空1分，共10分)

21、半导体材料，减少，极少，不好，增多，变好 光照强弱这个光学量，电阻这个电学量

22、1．5倍

23、敏感元件、传感元件、测量转换电路

三、证明题（本大题共1小题，每小题10分，共10分）

24、证明：R R R ?+=1 R R R ?-=4

E R R R R E R R R R E R R R R U U U db cb cd 2242?-?-=+?--+?+=

-= 略去R ?的二次项,即可得R R E U cd ??-=2 四、简答题（本大题共6小题，每小题4分，共24分）

25、答：①热电动势：两种不同材料的导体（或半导体）A 、B 串接成一个闭合回路，并使两个结点处于不同的温度下，那么回路中就会存在热电势。因而有电流产生相应的热电势称为温差电势或塞贝克电势，通称热电势。

②接触电动势：接触电势是由两种不同导体的自由电子，其密度

《传感器技术与应用第3版》习题参考答案

习题1

1. 什么叫传感器？它由哪几部分组成？ 答：传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。传感器通常由敏感元件和转换元件组成。其中敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分；转换元件是指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号部分。

2. 传感器在自动测控系统中起什么作用？

答：自动检测和自动控制技术是人们对事物的规律定性了解、定量分析预期效果所从事的一系列技术措施。自动测控系统是完成这一系列技术措施之一的装置。一个完整的自动测控系统，一般由传感器、测量电路、显示记录装置或调节执行装置、电源四部分组成。传感器的作用是对通常是非电量的原始信息进行精确可靠的捕获和转换为电量，提供给测量电路处理。

3. 传感器分类有哪几种？各有什么优、缺点？

答：传感器有许多分类方法，但常用的分类方法有两种，一种是按被测输入量来分，如温度传感器、湿度传感器、压力传感器、位移传感器、流量传感器、液位传感器、力传感器、加速度传感器、转矩传感器等；另一种是按传感器的工作原理来分，如电学式传感器、磁学式传感器、光电式传感器、电势型传感器、电荷传感器、半导体

传感器的基础效应

物联网工程专业2011班

目录 光电效应 泡克耳斯效应 克尔效应

电致发光效应 电致发光效应 法拉第效应

磁光克尔效应 科顿-穆顿效应 塞曼效应 光磁效应 霍尔效应 磁阻效应

巨磁阻效应 塞贝克效应 珀尔帖效应 汤姆逊效应 压电效应 声音的多普勒效应

声电效应 声光效应 磁声效应 纳米效应 光弹效应

邹烈勇 陈黎妮 陈萍 黄慧莹 黄慧莹 谢晓君 李菁雯 杨紫霜 陈丹 王行健 陈昊 董扬帆 董扬帆 时红杰 陈霖 陈天恒 谢榕 陶焕 刘进 董涛 柯奕佳 余耀 戴敬禹

光电效应

邹烈勇

中文名称：光电效应 英文名称： photoelectric effect 现象 物质吸收光子并激发出自由电子的行为。 光电效应由德国物理学家赫兹于1887年发现，对发展量子理论起了根本性作用。 大约1900年，马克思·普朗克（Max Planck）对光电效应作出最初解释，并引出了光具有的能量包裹式能量（quantised）这一理论。 1902年，勒纳（Lenard）也对其进行了研究，指出光电效应是金属中的电子吸收了入射光的能量而从表

第1章 传感器基础理论思考题与习题答案

1.1什么是传感器？（传感器定义）

解：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或装置，通常由敏感元件、转换元件和调节转换电路组成。 1.2传感器特性在检测系统中起到什么作用？

解：传感器的特性是指传感器的输入量和输出量之间的对应关系，所以它在检测系统中的作用非常重要。通常把传感器的特性分为两种：静态特性和动态特性。静态特性是指输入不随时间而变化的特性，它表示传感器在被测量各个值处于稳定状态下输入输出的关系。动态特性是指输入随时间而变化的特性，它表示传感器对随时间变化的输入量的响应特性。 1.3传感器由哪几部分组成？说明各部分的作用。

解：传感器通常由敏感元件、转换元件和调节转换电路三部分组成。其中，敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分，转换元件是指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成电信号的部分，调节转换电路是指将非适合电量进一步转换成适合电量的部分，如书中图1.1所示。

1.4传感器的性能参数反映了传感器的什么关系？静态参数有哪些？各种参数代表什么意

义？动态参数有那些？应如何选择？

解：在生产过程和科学实验中，要对各种各样的参数进行检测和控制，就要求传感器能感受

石家庄铁道大学

培养单位：大型结构研究所 学科专业：安全技术及工程 课程名称：现代传感器技术 任课教师：李剑芝 学生姓名：张纪松 学 号：120121903 考试日期：2013年01月04日

研究生学院

研究生课程考试答题纸

摘要：高速、重载铁路线路的建设对我国传统铁路设计、施工、检测等提出了新的

挑战。特别对路基沉降及变形的要求显著提高，这就需要对线路路基的沉降与变形进行长期监测，对不符合要求的路基及时进行维护，同时研究不同条件下路基的沉降与变形规律。针对路基沉降变形监测工程中存在的耗费大量人力，无法实时掌握路况信息的问题，目前有研制开发了的温度不敏感型光纤光栅沉降位移传感器，其量程达到100 mm，测量精度0.1 mm。此外还有对CCD检测系统的优化，对光学系统进行设计，信号采集系统以及数据处理方法进行研究，并进行相关实验。

关键词：路基沉降 路基沉降变形 光纤光栅 CCD 光纤传感技术

1.绪论

近年来, 为了满足我国铁路交通建设事业的不断发展, 以及列车提速等多方面

的要求, 高速铁路的广泛修建已经成为我国铁路交通事业发展的必然趋势。在铁路线路工程的设计与施工中,路基沉降观测是重要的技术管理项目之一, 对于工

随着自动化水平的提高,传感器的应用越来越多,但在应用中的各种干扰问题是应用中的一个难题,它会影响整个系统的控制精度和准确性.因此在自动化检测系统中应用各种抗干扰措施以提高系统的稳定性和准确性就必不可少.干扰的类型不同,干扰的途径不同,抗干扰的措施也会不同.

传感器应用巾的抗干扰技术

唐惠龙

(宅鸡职业技术学院电子信息工程系陕西宝鸡721013)

[摘要]随着自动化水平的提高，传感器的应用越来越多，但在应用中的各种干扰问题是应用中的一个难题，它会影响整个系统的控制精度和准确性因此在自动

化检测系统中应用各种抗干扰措旌以提高系统的稳定性和准确性就必不可少。干扰的类型不同，干扰的途径不同，抗干扰的措施也会不同。

[关键词】传感器应用中抗干扰措施中图分类号：TP2文献标识码：^

文章编号：167卜7597(2009)0110027—02

随着现代科学技术的发展，自动化水平的不断提高，在工业、农业生产、交通运输、航天、航空等各领域丈量使用了各种类型的传感器和自动检测技术来监控生产过程、控制生产过程中的各个环节，从而使系统的生产过程具有较高的自动化水平，系统的控制精度、准确度得到很大的提高。传感器是自动检测系统中的“感觉器官”，它的反应灵敏度、测鼍误差，线性度、迟滞等性

传感器是新技术革命和信息社会的重要技术基础,是现代科技的开路先锋,美国早在80年代就声称世界已进入传感器时代,日本则把传感器技术列为十大技术之创立。日本工商界人士声称“支配了传感器技术就能够支配新时代”。

传感器技术展望

时间：2001-9-11 8:44:51 来源： 点击次数：317

传感器技术展望

中国工程物理研究院结构力学研究所 研究员

中国仪器仪表学会传感器学会理事 陈 军

传感器是新技术革命和信息社会的重要技术基础，是现代科技的开路先锋，美国早在８０年代就声称世界已进入传感器时代，日本则把传感器技术列为十大技术之创立。日本工商界人士声称“支配了传感器技术就能够支配新时代”。世界技术发达国家对开发传感器技术部十分重视。美、日、英、法、德和独联体等国都把传感器技术列为国家重点开发关键技术之一。美国国家长期安全和经济繁荣至关重要的２２项技术中有６项与传感器信息处理技术直接相关。关于保护美国武器系统质量优势至关重要的对项关键技术，其中８项即为无源传感器。美国空军２０００年举出１５项有助于提高21世纪空军能力关键技术，传感器技术名列第二。日本对开发和利用传感器技术相当重视并列为国家重点发展６大核心技术之一。日本科学技术厅制定的９０年代重