對(duì)誤差=絕對(duì)誤差對(duì)誤差=絕對(duì)誤差被測(cè)真值X100%第一章：傳感器概述填空題：1、 現(xiàn)代信息技術(shù)的基礎(chǔ)包括：信息采集、信息傳輸、信息處理；2、 傳感器技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)的三大支柱；3、 傳感器相當(dāng)于人體的感覺器官，它能將各種非電量（機(jī)械量、化學(xué)量、生物量及光學(xué)量等）轉(zhuǎn)換成電量，從而實(shí)現(xiàn)非電量的電測(cè)技術(shù)。非電量電量；4、 傳感器是一種以一定精確度把被測(cè)量（主要是非電量）轉(zhuǎn)換為與之有確定關(guān)系、便于應(yīng)用的某種物理量（主要是電量）的測(cè)量裝置。5、 傳感器的共性是利用物質(zhì)的物理、化學(xué)和生物等特性，將非電量轉(zhuǎn)換成電量；6、 選擇傳感器時(shí)應(yīng)從如下幾個(gè)方面考慮：（1） 與測(cè)量條件有關(guān)的因素；（2） 與傳感器有關(guān)的技術(shù)指標(biāo)；（3） 與使用環(huán)境條件有關(guān)的因素；（4） 與購(gòu)買和維修有關(guān)的因素。7、 測(cè)量是以確定被測(cè)量的值或獲取測(cè)量結(jié)果為目的的一系列操作；8、 測(cè)量結(jié)果的表示方法：數(shù)值、曲線、圖形；9、 測(cè)量方法：根據(jù)獲得測(cè)量值的方法分為：直接測(cè)量、間接測(cè)量組合測(cè)量；根據(jù)測(cè)量條件不同可分為：等精度測(cè)量、不等精度測(cè)量；根據(jù)測(cè)量變化快慢分為：靜態(tài)測(cè)量、動(dòng)態(tài)測(cè)量；根據(jù)測(cè)量敏感元件是否與被測(cè)介質(zhì)接觸可分為：接觸式測(cè)量、非接觸式測(cè)量；根據(jù)系統(tǒng)是否向北側(cè)對(duì)象施加能量可分為主動(dòng)式測(cè)量、被動(dòng)式測(cè)量；9、 測(cè)量系統(tǒng)：開環(huán)系統(tǒng)、閉環(huán)系統(tǒng)；10、 真值即實(shí)際值，是指在一定時(shí)間和空間條件下，被測(cè)物理量客觀存在的實(shí)際值。真值通常是不可測(cè)量的未知量，一般說的真值是指理論真值、規(guī)定真值、相對(duì)真值；11、 測(cè)量誤差不可避免的原因：工具誤差、方法誤差、環(huán)境誤差、人員誤差；12、 隨機(jī)誤差：在相同測(cè)量條件下，多次測(cè)量同一物理量時(shí)，誤差的絕對(duì)值與符號(hào)以不可預(yù)定的方式變化著；系統(tǒng)誤差：在相同的測(cè)量條件下多次測(cè)量同一物理量時(shí)，其誤差不變或按一定規(guī)律變化；它是具有確定性規(guī)律的誤差，可以用非統(tǒng)計(jì)的函數(shù)來描述；粗大誤差：是指那些誤差數(shù)值特別大，超出規(guī)定條件的預(yù)算值，測(cè)量結(jié)果中有明顯錯(cuò)誤的誤差，也稱粗差。誤差的表示方法：絕對(duì)誤差=測(cè)得值-真值； 相第一章作業(yè)：傳感器的定義：4!傳感器由哪幾部分構(gòu)成？每部分起什么作用？傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、測(cè)量電路3部分組成；敏感元件：它是直接感受被測(cè)量，并輸出與被測(cè)量或確定關(guān)系的某一物理量的元件；轉(zhuǎn)換元件：敏感元件的輸出就是它的輸入，將感受到的非電量直接轉(zhuǎn)換為電量的元件；測(cè)量電路：將轉(zhuǎn)換元件輸出的電量變換成便于顯示、記錄、控制盒處理的有用電信號(hào)的電路；第二章：傳感器的一般特性1、 傳感器所測(cè)量的非電量可分為靜態(tài)量和動(dòng)態(tài)量?jī)深?；靜態(tài)量是指不隨時(shí)間變化的信號(hào)或變化極其緩慢的信號(hào)（準(zhǔn)靜態(tài)）；動(dòng)態(tài)量是指周期信號(hào)、瞬變信號(hào)和隨機(jī)信號(hào)；2、 傳感器的靜態(tài)特性：線性度、靈敏度、遲滯性、重復(fù)性、分辨率、漂移；3、 漂移：傳感器的漂移是指在外界的干擾下，輸出量發(fā)生于輸入量無關(guān)的變化，包含零點(diǎn)漂移和靈敏度漂移； （漂移一般可通過串聯(lián)或并聯(lián)可調(diào)電阻來消除）4、 傳感器的動(dòng)態(tài)特性是指?jìng)鞲衅鞯妮敵鰧?duì)隨時(shí)間變化的輸入量的響應(yīng)特性，反映輸出值真實(shí)再現(xiàn)變化著的輸入量的能力；5、 瞬態(tài)響應(yīng)特性：p16

傳感器的響應(yīng)在很大程度上取決于阻尼比&和固有頻率3n°Qn取決于傳感器的主要結(jié)構(gòu)參數(shù),3n的值越大傳感器的響應(yīng)越快。&=0，為臨界阻尼，超調(diào)量為100%，產(chǎn)生等幅振蕩，達(dá)不到穩(wěn)態(tài)；&>1,為過阻尼，無超調(diào)量也無振蕩，但反應(yīng)遲鈍，動(dòng)作緩慢，達(dá)到穩(wěn)態(tài)所需時(shí)間較長(zhǎng)；&<1，為欠阻尼，衰減振蕩，達(dá)到偉臺(tái)所需時(shí)間隨&的減小而加長(zhǎng)；&=1，響應(yīng)時(shí)間最短。在實(shí)際使用中，為了兼顧有短的上升時(shí)間和小的超調(diào)量的情況發(fā)生，一般傳感器都設(shè)計(jì)成欠阻尼，阻尼比&一般取在0.6~0.8范圍內(nèi)。帶保護(hù)套管的熱電偶是一個(gè)典型的二階傳感器。6、傳感器對(duì)正弦輸入信號(hào)的響應(yīng)特性稱為頻率響應(yīng)特性；作業(yè)：已知某一傳感器的測(cè)量范圍為0?40mm，靜態(tài)測(cè)量時(shí)，輸入值與輸出值之間的關(guān)系如下表所示，試求該傳感器的線性度和靈敏度。輸入值與輸出值的關(guān)系看作業(yè)?。〉谌拢弘娮枋絺鞲衅髟砑捌鋺?yīng)用1 、 26頁(yè)，dRR=義f—K=當(dāng)=1+2旦+平推導(dǎo)過程！??！2、 31頁(yè)，直流電橋電路的推導(dǎo)過程！?。?、 有些固體材料在某一軸向受到外力作用時(shí)，除了產(chǎn)生變形外，其電阻率3也要發(fā)生變化，這種由于應(yīng)力的作用而使材料電阻率發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為壓阻效應(yīng)；4、 作業(yè)：7、8 P44第四章第四章：電容式傳感器原理及其應(yīng)用1、 平板電容器的電容量表達(dá)式為：￡Ac=d；￡極板間介質(zhì)的介電常數(shù)；A 兩極板覆蓋的有效面積d兩極板間隔的距離；2、 變面積式電容傳感器1）線位移型C=誓竺=C-牛Axd0d

求推導(dǎo)！P46!!3、變間隙式電容傳感器￡AC=旦d-x1-xd￡A1X1+—1X1+—=C0- d1-d4、變介電常數(shù)式電容傳感器2（匕" 求推導(dǎo)!lnDd5、變壓器電橋電路差動(dòng)接法：6、運(yùn)算放大器式測(cè)量電路七=-推導(dǎo)！XP52電容式傳感器的缺點(diǎn)：1）輸出阻抗高；2）輸出特性為非線性；3）寄生電容影響大看作業(yè)！第五章：電感式傳感器的原理及其應(yīng)用1、 電感式傳感器可分為自感式傳感器、差動(dòng)變壓式傳感器、電渦流傳感器；2、 自感式傳感器的工作原理推導(dǎo)??！P643、 電感式傳感器的測(cè)量電路1）、調(diào)幅電路 推導(dǎo) P663）調(diào)相電路 推導(dǎo) P684、 電渦流式傳感器：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理，塊狀金屬導(dǎo)體置于變化的磁場(chǎng)中，導(dǎo)體內(nèi)將長(zhǎng)生呈渦旋狀的感應(yīng)電流，稱之為電渦流或者渦流，這種現(xiàn)象稱為渦流效應(yīng)；

5、電磁爐：電磁爐是日常生活中必備的家用電器之一，渦流傳感器是其核心器件之一，高頻電流通過勵(lì)磁線圈，產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，在鐵質(zhì)鍋底會(huì)產(chǎn)生無數(shù)的電渦流，使鍋底自行發(fā)熱，燒開鍋內(nèi)的食物；第六章：壓電式傳感器的原理及其應(yīng)用1、壓電效應(yīng)：某些電介質(zhì)物質(zhì)，在沿著一定方向上受到外力的作用而變形時(shí)，內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時(shí)在它的表面上會(huì)產(chǎn)生極性相反地點(diǎn)和；當(dāng)外力撤消后，又重新回到不帶電的狀態(tài)；當(dāng)作用力改變方向時(shí)，電荷的極性也隨之改變，這種將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)，又稱為順壓電效應(yīng)。壓電效應(yīng)所產(chǎn)生的電荷量與施加的外力大小成正比，其壓電方程為：q=dxF相反地，在電介質(zhì)物質(zhì)的極化方向上施加電場(chǎng)，會(huì)產(chǎn)生機(jī)械變形，當(dāng)外加電場(chǎng)撤銷時(shí)，電介質(zhì)的變形也隨之消失，這種將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的現(xiàn)象稱為逆壓電效應(yīng)。2、 p80頁(yè)，石英晶體的壓電效應(yīng)，看圖！推導(dǎo)！3、 居里點(diǎn)：19世紀(jì)末，著名物理家居里在自己的實(shí)驗(yàn)室里發(fā)現(xiàn)磁石的一個(gè)物理特性，就是當(dāng)磁石加熱到一定溫度時(shí)，原來的磁性就會(huì)消失。后來，人們把這個(gè)溫度叫“居里點(diǎn)“。4、 P92 計(jì)算速度！第七章霍爾傳感器的原理及其應(yīng)用1、當(dāng)導(dǎo)體薄片置于磁場(chǎng)中，當(dāng)它的電流方向與磁場(chǎng)方向不一致時(shí)，半導(dǎo)體薄片上平行于電流和磁場(chǎng)方向的兩個(gè)面之間會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，該電動(dòng)勢(shì)稱為霍爾電動(dòng)勢(shì)，半導(dǎo)體稱為霍爾元件?；魻杺鞲衅鞯墓ぷ髟鞵94，推導(dǎo)??！E=—HIB2、3、4、52、3、4、5、原理P996、作業(yè)！P100第八章光電傳感器1、 發(fā)光物質(zhì)受激發(fā)而發(fā)光包括兩個(gè)過程：激勵(lì)和復(fù)合；2、 激勵(lì)可以使發(fā)光物質(zhì)發(fā)光，外界所提供的激勵(lì)有多種形式，常有的有電致發(fā)光、光致發(fā)光、化學(xué)發(fā)光、熱發(fā)光等形式。3、 光電效應(yīng)：光可以看做是一串具有一定能量的運(yùn)動(dòng)著的粒子流，這些粒子稱為光子，每個(gè)光子所具有的能量等于普朗克常量數(shù)h乘以頻率Y。h=6.626x10-34j點(diǎn)s光電效應(yīng)：物體受到一連串能量為hY的光子的不斷轟擊，物體由于吸收光子能量后產(chǎn)生相應(yīng)電效應(yīng)的物理現(xiàn)象。光線照射到物體上所產(chǎn)生的光電效應(yīng)通?？梢苑譃橥夤怆娦?yīng)（也稱光電發(fā)射）、光電導(dǎo)效應(yīng)、光伏特效應(yīng)三類。在光線作用下能使電子逸出物體表面的現(xiàn)象稱為外光電效應(yīng)；1 1hy=3mv2+A（愛因斯坦光電效應(yīng)方程）光線照射在半導(dǎo)體材料上，材料中處于假帶的電子吸收光子能量，通過禁帶躍入導(dǎo)帶，使導(dǎo)帶內(nèi)電子濃度和價(jià)帶內(nèi)空穴增多，但這些被釋放的電子并不能逸出物體表面，而是停留在物體內(nèi)部，使其導(dǎo)電能力發(fā)生變化，或產(chǎn)生光生電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象稱為內(nèi)光電效應(yīng)。內(nèi)光電效應(yīng)可以分為：光電導(dǎo)效應(yīng)和光伏特效應(yīng)。光電效應(yīng)：半導(dǎo)體材料受到光線照射時(shí)會(huì)產(chǎn)生電子-空穴對(duì)，使導(dǎo)電性能增強(qiáng)，光線越強(qiáng)，阻值越低，這種光照后電阻率發(fā)生變化的現(xiàn)象。光伏特效應(yīng)：在光線作用下，物體兩端產(chǎn)生一定方向的電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象。4、 光電式數(shù)字轉(zhuǎn)速表工作原理P122??！n=紅N5、 光敏電阻的工作原理：光敏電阻由半導(dǎo)體材料構(gòu)成，利用內(nèi)光電效應(yīng)而工作。光敏電阻沒有極性，純粹是電阻器件，工作時(shí)即可以加直流電壓，也可以加交流電壓。光線照射光敏電阻時(shí)，若光電導(dǎo)體為本征半導(dǎo)體材料，而且光輻射能量又足夠強(qiáng)，光導(dǎo)材料價(jià)帶上的電子將激發(fā)到導(dǎo)帶上去，從而使導(dǎo)帶的電子和價(jià)帶的空穴增加，因材料中的電子-空穴對(duì)增加，其電導(dǎo)率變大，電阻值會(huì)急劇減小，電路中電流增加；光照消失時(shí)，電阻會(huì)恢復(fù)原值。6、計(jì)算n1=1.56,n2=1.35的階躍折射率光纖的數(shù)值孔徑值。如果外部介質(zhì)為空氣，n0=1，求該種光纖的最大入射角。第九章：溫度傳感器原理及其應(yīng)用1、 Pt100三線法性測(cè)量電路P142！推導(dǎo)?。?、Pt100四線法性測(cè)量電路 p143！！推導(dǎo)！！3、 熱敏電阻按其物理特性分為3大特性，即負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻（NTC）、正溫度系數(shù)熱敏電阻（PTC）、臨界溫度系數(shù)熱敏電阻（CTR）.4、 Ptc熱敏電阻組成的測(cè)溫電路p148！推導(dǎo)?。?、 熱點(diǎn)效應(yīng)：把兩種不同的金屬A和B組成一個(gè)閉合回路。如果將它們兩個(gè)結(jié)點(diǎn)中的一個(gè)進(jìn)行加熱，使其溫度為T，而另一點(diǎn)置于室溫TO中，則在回路中就有電流產(chǎn)生。如果在回路中接入電流計(jì)M，就可以使電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)，這一現(xiàn)象就稱為熱電動(dòng)勢(shì)效應(yīng)，熱點(diǎn)效應(yīng)。通常把兩種不同金屬的組合稱為熱電偶，A和B稱為熱電極。6、 冷端溫度校正法：P153!!!7、 紅外傳感器主要分為：光電型，熱敏型；熱探測(cè)器主要分為4類：熱釋電型，熱敏電阻型，熱電阻型，氣體型。紅外傳感器包括：光學(xué)系統(tǒng)、檢測(cè)元件和轉(zhuǎn)換電路。人體主要輻射波長(zhǎng)為9?10以m的紅外線；,6、 集成溫度傳感器AD590P160推導(dǎo)?。?、 AD590單點(diǎn)溫度測(cè)量電路P161 推導(dǎo)！！8、作業(yè)！?。?P164第十章：其他傳感器工作原理及其應(yīng)用1、 簡(jiǎn)易酒精測(cè)試器：P168 ，推導(dǎo)?。?、 聲波按照頻率可分為：次聲波（＜20HZ）、課文聲波（20~20000HZ）、超聲波（＞20000）;3、 超聲波傳感器是利用超聲波在