傳感器復(fù)習(xí)重點共第一章 概述1.（P6）過載能力：在不致引起傳感器規(guī)定性能指標(biāo)永久改變的前提下，傳感器允許超過其測量范圍的能力。靈敏度：指傳感器輸出量的變化量△Y與引起此變化的輸入量的變化△X之比，K=ΔY/ΔX。靈敏度誤差：rs=（ΔK0/K0）×100%。一般，靈敏度越高越好，因為靈敏度越高，傳感器所能感知的變化量越小，即被測量稍有微小變化，傳感器就有較大輸出。2.（P7）線性度：δL=｜△Lmax｜/YFS *100%重復(fù)性3.(P8)動態(tài)特性:定義傳感器的響應(yīng)特性必須在所測頻率范圍內(nèi)努力保持不失真測量條件。動態(tài)特性指標(biāo)：（選擇題）4．（P9）靜態(tài)標(biāo)定系統(tǒng)的關(guān)鍵在于被測非電量的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生器及標(biāo)準(zhǔn)測試系統(tǒng)。5．（P10）動態(tài)標(biāo)定的目的是檢驗測試傳感器的動態(tài)性能指標(biāo)。6．（P11）傳感檢測系統(tǒng)目前正迅速的由模擬式、數(shù)字式向智能化方向發(fā)展。第二章 位移檢測傳感器1．（P16）變極距型電容位移傳感器電容量C與極板間距δ成雙曲線（或成反比）關(guān)系。2.（P19）容柵式電容傳感器量程大（測量范圍寬）。（選擇題）3.（P21）為提高自感位移傳感器的精度和靈敏度，增大特性的線性度，實際用的傳感器大部分都做成差動式。4.（P22）差動變壓器輸出電動勢E0波形為調(diào)幅波。5.（P25）發(fā)電型位移傳感器將被測物理量轉(zhuǎn)化為電源性參量，如電動勢、電荷等。實際上是一種能量轉(zhuǎn)換型傳感器。有磁電型、壓電型等。6.（P26）大位移傳感器有哪些？（選擇題）磁柵式、光柵式、感應(yīng)同步器、激光式。當(dāng)磁頭不動時，輸出繞組輸出一等幅的正弦或余弦電壓信號的是靜態(tài)磁頭，其頻率仍為勵磁電壓的頻率，其幅值與磁頭所處的位置有關(guān)。7.（P27）長光柵位移傳感器的工作原理。（簡答題）8.（P29）感應(yīng)同步器組成與特點：結(jié)構(gòu)：有一個固定繞組和一個可動繞組，繞組采用腐蝕方法在印制電路板上制成，固定繞組為定尺，繞組是連續(xù)的；可動繞組是滑尺，繞組是分段的。滑尺加什么信號？當(dāng)滑尺的兩相繞組用交流電勵磁時，由于電磁感應(yīng)，在定尺的繞組中會產(chǎn)生與勵磁電壓同頻率的交變感應(yīng)電動勢。9.（P31）感應(yīng)同步器特點：精度較高，對環(huán)境要求較低，可測大位移。感應(yīng)同步器工作可靠，抗干擾能力強，維護(hù)簡單，壽命長。（簡答題）第三章 力、扭矩和壓力傳感器1.（P34）發(fā)電型測力傳感器有：壓電式、壓磁式等。2.（P38）表3-2：單臂、雙臂、四臂電橋的接橋方式與工作特點；差動電橋電阻變化方式：相鄰橋臂阻值變化方向相反，相對橋臂阻值變化方向相同。（選擇題）3.（P41）正壓電效應(yīng)、逆壓電效應(yīng)。（填空題）4.（P43）壓電傳感器接電壓放大器和電荷放大器的特點？（簡答題）5.（P44）設(shè)計一個車床切削力測試系統(tǒng)。（綜述題）答：（1）畫出系統(tǒng)框圖：由壓電測力傳感器、電荷放大器、濾波器、A/D轉(zhuǎn)換器、計算機、打印顯示6個環(huán)節(jié)構(gòu)成；（2）回答為什么選用壓電傳感器，以及傳感器的安裝方式；（3）簡述其它每個環(huán)節(jié)的特點與作用。6.（P49）電容式扭矩測量儀的工作原理：（填空或簡答）第四章 速度、加速度傳感器1.（P57）根據(jù)勵磁電流的種類，測速發(fā)電機可分為直流測速發(fā)電機（他勵式和永磁式）和交流測速發(fā)電機兩類。 圖4-1 直流測速發(fā)電機電氣原理圖（計算題）：公式4-1——4-52.（P58）產(chǎn)生誤差的原因和改進(jìn)方法：原因一是有負(fù)載時電樞反映去磁作用的影響，使輸出電壓不再與轉(zhuǎn)速成正比，遇到這種情況可以在定子磁極上安裝補償繞組，或使負(fù)載電阻大于規(guī)定值；原因二是電刷接觸壓降的影響，應(yīng)采用接觸壓降較小的銅-石墨電極或銅電極，并在他與換向器相接觸的表面上鍍銀；原因三是溫度的影響，可在直流測速發(fā)電機的繞組回路上串聯(lián)一個電阻值較大的附加電阻，再接到勵磁電源上，故可保持勵磁電流幾乎不變。(簡答題)永磁式交流測速發(fā)電機：f=pn/60。3.（P59）脈沖式測速發(fā)電機以脈沖頻率作為輸出信號。由于輸出電壓的脈沖頻率和轉(zhuǎn)速保持嚴(yán)格的正比關(guān)系，所以也屬于同步發(fā)電機類型。4.（P61）變磁通式轉(zhuǎn)速傳感器轉(zhuǎn)速:n=60f/z。（計算題）已知f=24Hz，Z=18齒，（1）計算n=80轉(zhuǎn)/分；（2）若讀數(shù)誤差為±1個數(shù)字,則角位移±1/18轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速誤差為±1/18轉(zhuǎn)/分,轉(zhuǎn)速為80±1/18轉(zhuǎn)/分。為什么霍爾傳感器既能測量轉(zhuǎn)速又能測轉(zhuǎn)角？（簡答題）答：在被測物上粘有多對小磁鋼，霍爾元件固定于小磁鋼附近。當(dāng)被測物轉(zhuǎn)過霍爾元件（通以電流），霍耳元件輸出一個相應(yīng)的脈沖。測得單位時間內(nèi)的脈沖個數(shù)，即可求得被測物的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速n=60f/z。若已知測量時間，轉(zhuǎn)速乘以時間就是轉(zhuǎn)角，所以霍爾傳感器既能測量轉(zhuǎn)速又能測轉(zhuǎn)角。5.（P66）簡述加速度傳感器原理，并列舉兩種。（簡答題）答：利用慣性質(zhì)量受加速度所產(chǎn)生的慣性力造成的各種效應(yīng)，進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成電量后間接度量被測加速度。常用的有壓電式、應(yīng)變式、磁致伸縮式。6.（P67）壓電加速度傳感器為什么要使用高輸入阻抗的電荷放大器？（簡答題）答：（1）壓電傳感器本身的內(nèi)阻抗很高，而且輸出的能量又非常微弱，因此在使用時，必須接高輸入阻抗的前置放大器。電荷放大器的輸入阻抗就很高，可與壓電傳感器的高輸出阻抗相匹配；（2）電壓放大器的靈敏度易受電纜電容的影響，而電荷放大器輸出電壓與電纜分布電容無關(guān)，靈敏度不會受到電纜電容影響。7.（P68）對壓電加速度傳感器希望固有頻率高一些。第五章 視覺、觸覺傳感器1.（P77）視覺傳感器由4部分構(gòu)成：照明部、接受部、光電轉(zhuǎn)換部、掃描部。（填空題）2.（P78）固體半導(dǎo)體攝像機的感光部分用的是CCD。（填空題）按工作原理分，固體半導(dǎo)體攝像機屬于光電式傳感器。3.（P79）紅外圖象傳感器通常由紅外敏感元件和電子掃描電路組成。（填空題）第六章 溫度傳感器1.（P90）熱電偶如何實現(xiàn)溫度測量？影響Eab與T的因素有哪些？（簡答）答：兩種不同金屬導(dǎo)體兩端相互緊密的連接在一起組成一個閉合回路，一端為工作端（或熱端）溫度T，另外一端為參考端（或冷端、自由端）溫度T0，回路中將產(chǎn)生熱電動勢。測溫時，將熱端置于被測介質(zhì)中，冷端溫度保持恒定，則被測溫度T可由毫伏表指示的熱電動勢Eab確定。與材料與兩端溫差有關(guān)。2.（P91）導(dǎo)體a、b組成熱電偶，當(dāng)引入第三個導(dǎo)體時，只要保持其兩端溫度相同，則對總電動勢無影響，這一結(jié)論被稱為中間導(dǎo)體定律。（填空題）3.（P94）隨著溫度的升高，電子—空穴的濃度按指數(shù)規(guī)律增加，電阻率迅速減小。（填空題）4. （P98）半導(dǎo)體溫度傳感器：以半導(dǎo)體P—N結(jié)的溫度特性為理論基礎(chǔ)，因為當(dāng)P—N結(jié)的正向壓降或反向壓降保持不變時，正向電流和反向電流都隨著溫度的改變而變化，而當(dāng)正向電流保持不變時，P—N結(jié)的正向壓降隨著溫度的改變而近似于線性變化。（填空或簡答）特點：用二極管作的溫度傳感器，簡單價廉，用他可作成半導(dǎo)體溫度計。范圍在（0—50）℃之間。用三極管作的溫度傳感器精度高，范圍較寬（-50—150）℃之間。第七章 氣敏、濕度、水分傳感器1.（P100）半導(dǎo)瓷氣敏電阻的阻值將隨著吸附氣體的數(shù)量和種類而改變。2.（P102）燒結(jié)型氧化錫氣敏器件在低濃度下靈敏度較高，而高濃度下趨于穩(wěn)定值。這一特點非常適宜檢測低濃度微量氣體。第八章 傳感檢測系統(tǒng)的構(gòu)成1.（P117）直流電橋的平衡條件。2.（P129）有源濾波器由運算放大器和RC網(wǎng)絡(luò)組成。3.（P138）計算題：數(shù)/模轉(zhuǎn)換器輸出電壓表達(dá)式和最小輸出電壓。 課后習(xí)題8-12。4.（P145）多路模擬開關(guān)電路由地址譯碼器和多路雙向模擬開關(guān)組成。5.（P147）什么是采樣周期？采樣保持器的作用是什么？（簡答題）答：采樣開關(guān)被接通的時間稱為采樣時間，采樣開關(guān)斷開的時間為保持時間，采樣開關(guān)被接通和斷開的時間之和為采樣周期。采樣保持器的作用：在采樣期間，其輸出能跟隨輸入的變化而變化，而保持狀態(tài)能使其輸出值不變。6.（P149）細(xì)分的目的就是為了提高檢測系統(tǒng)的分辨力。7.（P151）在實際使用中常從細(xì)分電路中取出其中兩路信號進(jìn)行辨向，其相位差多取90°。8.（P153）信號傳輸中產(chǎn)生干擾的原因是干擾的耦合通道?；ジ行择詈鲜怯捎趦蓚€電路之間存在著互感，使一個電路的電流變化，通過磁鏈影響到另一個電路。9.（P154）抑制干擾的方法及各自的種類？（簡答題）答：采取單點接地（安全地、信號源地、數(shù)字信號地和模擬信號地）、屏蔽（靜電屏蔽、低頻磁感應(yīng)屏蔽、高頻磁感應(yīng)屏蔽）、隔離 （變壓器隔離電路、光電耦合電路）和濾波（電源濾波、退耦濾波器、有源濾波、數(shù)字濾波）。10. （P156）相鄰信號在導(dǎo)線上產(chǎn)生的噪聲或一信號耦合到另一導(dǎo)線上產(chǎn)生的干擾為串?dāng)_。11. （P168）利用計算機軟件進(jìn)行溫度補償時常用公式法和表格法。第九章 信號分析及其在測試技術(shù)中的應(yīng)用1.（P175）當(dāng)信號的方差變?yōu)樵瓉淼?倍，標(biāo)準(zhǔn)差變?yōu)樵瓉淼?倍。2.（P177）信號的互相系數(shù)ρxy（г）：∣ρxy（г）∣≤1，一般ρxy（г）=1，說明x(t)和y(t)完全相關(guān)ρxy（г）=0，說明x(t)和y(t)完全不相關(guān)ρxy（г）?1，說明x(t)和y(t)部分相關(guān)。3.（P180）（1）周期信號頻譜的特點：離散性、收斂性、諧波性 （2）表9-1中周期對稱方波（分別為奇函數(shù)和偶函數(shù)時）：寫出時域表達(dá)式并求出傅里葉級數(shù)。