傳感器與檢測技術習題答案1.1傳感器是一種能夠感受規(guī)定的被測量并按照一定規(guī)律轉換成可用輸出信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉換元件組成。隨著我國工業(yè)化、信息化步伐加快，現(xiàn)代化建設中的各行各業(yè)高效生產對傳感器也檢測技術的依賴逐步加深。例如，先進的傳感器技術助力現(xiàn)代化石油鉆井平臺建設。為了能夠可靠地采集鉆井平臺鈷機塔架上運動部件的終點位置，使用了感應式傳感器。在整個新型鉆井中共使用了60個這樣的感應式傳感器，方形的接近開關對鋼質目標的感應距離增大到20mm，滿足了近海海上勘探工作環(huán)境極為惡劣的所有要求。1.2傳感器的共性是利用物理定律和物質的物理、化學或生物特性，將非電量（如位移、速度、加速度、力等）輸入轉換成電量（電壓、電流、電容、電阻等）輸出。1.3傳感器一般由以下幾部分組成：（1）敏感元件：直接感受被測量，并輸出與被測量成確定關系的物理量。（2）轉換元件：把敏感元件的輸出作為它的輸入，轉換成電路參量。（3）信號調理電路：對傳感器輸出的微弱信號進行檢波、轉換、濾波、放大等，以方便檢測系統(tǒng)后續(xù)處理或顯示。（4）輔助電源：為傳感器提供必要的電能。1.4傳感器按照不同的分類方法，可以分為以下幾類：（1）按輸入量分：位移傳感器、速度傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器等。（2）按輸出量分：模擬式傳感器和數(shù)字式傳感器。（3）按工作原理分：應變式、電容式、電感式、壓電式、熱電式傳感器等。（4）按基本效應分：物理型、化學型和生物型三種傳感器。（5）按構成分：物性型和結構型。（6）按能量變換關系分：能量變換型和能量控制型傳感器。（7）按技術特征分：普通傳感器和新型傳感器。（8）按傳感器的尺寸大小分：宏傳感器和微傳感器。（9）按傳感器的存在形式分：硬傳感器和軟傳感器。1.5傳感器技術的發(fā)展趨勢有：（1）開發(fā)新的敏感、傳感材料。（2）開發(fā)研制新型傳感器及組成新型測試系統(tǒng)。（3）研究新一代的智能化傳感器及測試系統(tǒng)。（4）傳感器發(fā)展集成化。（5）多功能與多參數(shù)傳感器的研究。二、第二章2.1檢測系統(tǒng)由以下幾部分組成：（1）被測對象：檢測系統(tǒng)的主體，需要檢測的物理量。（2）傳感器：將被測量轉換成電學量的裝置。（3）測量電路：將傳感器的輸出信號轉換成易于測量的電壓或電流信號。（4）顯示記錄裝置：使人們了解被測量的大小或變化的過程。（5）電源：為檢測系統(tǒng)提供必要的電能。（6）傳輸通道：將檢測系統(tǒng)與被測對象連接起來。2.2傳感器的型號由以下幾部分組成：（1）主稱：傳感器。（2）代號：用一個或兩個漢語拼音的第一個大寫字母標記被測量。（3）轉換原理：用一個或兩個漢語拼音的第一個大寫字母標記。（4）序號：用一個阿拉伯數(shù)字標記，廠家自定，用來表征產品設計特性、性能參數(shù)、產品系列等。2.3傳感器的性能參數(shù)反映了傳感器的輸入與輸出關系，包括靜態(tài)參數(shù)和動態(tài)參數(shù)。靜態(tài)參數(shù)有：（1）線性度：表示傳感器輸出與輸入之間的線性關系。（2）遲滯：表示傳感器輸出與輸入之間的非線性關系。（3）重復性：表示傳感器在相同條件下多次測量同一物理量時，輸出的一致性。（4）分辨力：表示傳感器輸出變化的最小單位。（5）穩(wěn)定性：表示傳感器在長時間內輸出的一致性。（6）溫度穩(wěn)定性：表示傳感器在溫度變化時的輸出一致性。動態(tài)參數(shù)有：（1）頻率響應：表示傳感器對頻率變化的響應能力。（2）相位響應：表示傳感器對頻率變化的相位變化能力。