传感器与检测技术复习资料

传感器与检测技术DX代表简答题代表单项选择题知识点整理 JS代表计算题 GN代表概念题

JD第1章：概述

一、传感器的定义。DX，GN

工程中通常把直接作用于被测量，能按一定规律将其转换成同种或别种量值输出的器件称作传感器。

二、传感器的分类。DX，GN

1.物性型传感器：依靠敏感元件材料本身物理化学性质的变化来实现信号变换的传感器。属于物性型传感器有：光电式和压电式，如：电阻应变片，压电式加速度计，光电管等。

2.结构型传感器：依靠传感器结构参量的变化实现信号转换。属于结构型传感器的有：电感式，电容式，光栅式。如：电容传感器，涡流传感器，差动变压器式等。 五套

3.按照工作原理分类，固体图象式传感器属于（光电式传感器 ）

三、传感器的特性与主要性能指标。DX，GN，JS 1.静态指标：线性度，灵敏度，重复性等。 （1）线性度：指测量装置输出、输入之间保持常值比例关系的程度。 （2）灵敏度：输出的变换量与输入的变换量之比。 （3）重复性：指测量系统在输入量按同一方向做全量程连续多次测试时所得输入、输出特性曲线不重合程度。

2.动态指标：属于传感器动态性能的有：固有频率，

四、传感器及检测系统基本特性的评价指标与选用原则。DX，GN，JD 1.灵敏度

（1）测试系统的灵敏度越高，则其测量范围：越窄

（2）对于理想的定常线性系统，灵敏度是（常数 ）

（3）传感器灵敏度的选用原则。①尽量选用灵敏度高的传感器 ②尽量选用信噪比大的传感器 ③当被测量是向量时要考虑交叉灵敏度的影响 ④过高的灵敏度会缩小其适用的测量范围 2.线性度 （1）非线性度是表示校准曲线( 偏离拟合直线 )的程度。 3.稳定性

（1）测试装置在规定条件下保持其测量特性恒定不变的能力称( 稳定度 ) 4.精确度

（1）精度：也称为精确度，是反映测量系统误差和随机误差的综合误差指标，即准确度和精密度的综合偏差程度。 （2）传感器精确度的选用原则。① 尽量选用精确度高的传感器，同时考虑经济性 ② 对于定性试验，要求传感器的精密度高 ③ 对于定量试验，要求传感器的精确度高 ④ 传感器的精确度越高，价格越昂贵。五、其他知识点。

DX，GN，JD

1.可靠性：是指在使用环境和运行指标不超过极限的情况下，系统特性保持不变的能力。

2.在静态测量中，根据绘制的定度曲线，可以确定测量系统的三个静态特性：灵敏度，非线性度，回程误差。

3.在非电量电测法中,总是将被测信号转换成( 电信号 )

4.传感器测量方式的选用原则。① 工作方式不同对传感器要求也不同 ② 对运动部件，往往需要非接触测量 ③ 对自动控制与检测系统应进行在线测量 ④ 对危险的工作场合，应采用遥测装置。 5.测量装置有效地辨别紧密相邻量值的能力称( 分辨力 )

6.通常物性型传感器的工作频率范围 ( 较宽 )

7.传感器响应特性的选用原则。① 响应特性必须满足不失真测量条件 ② 延迟时间越短越好 ③ 物性型传感器响应较快，可工作频率范围宽；结构型传感器固有频率低，可工作频率较低 ④ 充分考虑被测物理量的变化特点。 8.电参数型传感器：被测量变化导致电阻、电感、电容发生变化的敏感元件统称为电参数型传感器。 9.按照工作原理分类，固体图象式传感器属于（ 光电式传感器 ） 第2章：位移检测传感器

一、参数型位移传感器。DX，MC，JD，JS

1. 测量范围大的电容式位移传感器的类型为（ 容栅型 ）

2. 有一电容测微仪，其电容圆形极板半径为4mm，工作初始间隙求：①通过测量得到的电容变化量为d0 0.3mm，空气介质。则传感器（电容）与工件之间间隙变化的距离是多 3 10

3pF，少？

②如测量电路的灵敏度仪器灵敏度K1 100mv/pF格？（真空介电常数K 5格/ mv，读数2 ，则此时仪器示值变化多少 2质 1） 08.85 10F/m ，空气介：

①

S S

d

d2

C

0 d

S

dCd A 1

0 2 ②

d20 C(0.3 10 3)2 ( 3 10 3 1012 d ) (0.004)2

0.61(um)

0 S8.85 10 12③ S K1 K2 m/ C ④ m K1 K2 C 5 100 ( 3 10 3) 1.5格

3. 对差动变压器式传感器进行静态定标时，铁芯向上和向下运动时零点不一致的原因是( 零点残余电压 )

4. 差动变压器零点残余电压：由于两个次级线圈结构不对称，以及初级线圈铜损电阻、铁磁材质不均匀，线圈间分布电容等原因所形成的现象。 较，其主要优点是什么？5. 涡流式传感器测量位移与其它位移传感器比

能实现非接触测量，结构简单，不怕油等介质污染。

6. 涡流传感器能否测量大位移量?为什么?

涡流传感器不能测量大位移量，只有当测量范围较小时，才能保证一定的线性度。