信息技術(shù)包括計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和傳感器技術(shù)，是現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的三大支

柱。

1.什么是傳感器？

廣義：傳感器是一種能把特定的信息按肯定規(guī)律轉(zhuǎn)換成某種可用信號(hào)輸出的器

件和裝置。

狹義：能把外界非電信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出的器件。

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：定義：能夠感受規(guī)定的被測(cè)量并依據(jù)肯定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)

的器件或裝置。

2.傳感器由哪幾個(gè)部分組成？分別起到什么作用？

傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換原件和基本電路組成。敏感元件感受被測(cè)量，轉(zhuǎn)

換原件將其響應(yīng)的被測(cè)量轉(zhuǎn)換成電參量，基本電路把電參量接入電路轉(zhuǎn)換成電

量。傳感器的核心部分是轉(zhuǎn)換原件，轉(zhuǎn)換原件確定傳感器的工作原理。

3.傳感器的總體發(fā)展趨勢(shì)是什么？傳感器的應(yīng)用狀況。

傳感器正從傳統(tǒng)的分立式朝著集成化、數(shù)字化、多功能化，微型化、智能化、

網(wǎng)絡(luò)化和光機(jī)電一體化的方向發(fā)展，具有高精度、高性能、高靈敏度、高牢靠性、

高穩(wěn)定性、長(zhǎng)壽命、高信噪比、寬量程和無(wú)維護(hù)等特點(diǎn)。將來(lái)還會(huì)有更新的材料,

如納米材料，更有利于傳感器的小型化。發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在這幾個(gè)方面：發(fā)展、

利用新效應(yīng)；開(kāi)發(fā)新材料；提高傳感器性能和檢測(cè)范圍：微型化與微功耗；集成

化與多功能化；傳感器的智能化；傳感器的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化。

4.了解傳感器的分類(lèi)方法。所學(xué)的傳感器分別屬于哪一類(lèi)？

按傳感器檢測(cè)的范疇分類(lèi)：物理量傳感器、化學(xué)量傳感器、生物量傳感器

按傳感器的輸出信號(hào)分類(lèi)：模擬傳感器、數(shù)字傳感器

按傳感器的結(jié)構(gòu)分類(lèi)：結(jié)構(gòu)型傳感器、物性型傳感器、復(fù)合型傳感器

按傳感器的功能分類(lèi)：?jiǎn)喂δ軅鞲衅?、多功能傳感器、智能傳感?/p>

按傳感器的轉(zhuǎn)換原理分類(lèi)：機(jī)一電傳感器、光一電傳感器、熱一電電傳感

器、磁一電傳感器

電化學(xué)傳感器

按傳感器的能源分類(lèi)：有源傳感器、無(wú)源傳感器

國(guó)標(biāo)制定的傳感器分類(lèi)體系表將傳感器分為：物理量、化學(xué)量、生物類(lèi)傳

感器

含12個(gè)小類(lèi)：力學(xué)量、熱學(xué)量、光學(xué)量、磁學(xué)量、電學(xué)量、聲學(xué)量、射線(xiàn)、

氣體、離子、溫度傳感器以及生化量、生理量傳感器。

1.傳感器的性能參數(shù)反映了傳感器的輸入輸出關(guān)系

2.傳感器的靜態(tài)特性是什么？由哪些性能指標(biāo)描述？主要性能參數(shù)的意義是

什么

1線(xiàn)性度：傳感器的輸入-輸出校準(zhǔn)曲線(xiàn)與理論擬合直線(xiàn)之間的最大偏離與傳感

器滿(mǎn)量程輸出之比，線(xiàn)性度RL是表征實(shí)際特性與

擬合直線(xiàn)不吻合的參數(shù)

擬合方法：理論線(xiàn)性度（理論擬合）、c、端基線(xiàn)性度（端點(diǎn)連線(xiàn)擬合）d、獨(dú)立線(xiàn)

性度（端點(diǎn)平移）

最小二乘法線(xiàn)性度

2遲滯：傳感器在正、反行程期間輸入、輸出曲線(xiàn)不重合的現(xiàn)象稱(chēng)遲滯（遲

環(huán)），

3重復(fù)性：傳感器輸入量按同一方向作多次測(cè)量時(shí)輸出特性不一樣的程度。

4靈敏度：在穩(wěn)定條件下輸出微小增量與輸入微小增量的比值

傳感器輸出曲線(xiàn)的斜率就是其靈敏度。靈敏度S反映輸入變量能

引起的輸出變更量

①純線(xiàn)性傳感器靈敏度為常數(shù)，與輸入量大小無(wú)關(guān)；②非線(xiàn)性傳感器

靈敏度與x有關(guān)。

5辨別率和閾值；辨別率一一傳感器能夠檢測(cè)到的最小輸入增量；

閾值-----輸入小到某種程度輸出不再變更的值

6漂移是指?jìng)鞲衅鞯妮斎氡粶y(cè)量不變，而其輸出量卻發(fā)生了變更。包括零點(diǎn)

漂移與靈敏度漂移，

7穩(wěn)定性：傳感器在一較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持性能參數(shù)的實(shí)力

3.傳遞函數(shù)的定義是什么？

初始條件為零時(shí)輸出的拉氏變換與輸入的拉氏變換之比。

4.電渦流傳感器有較好的線(xiàn)性和靈敏度

4.什么是傳感器的動(dòng)態(tài)特性？其特性參數(shù)有那些？其意義是什么？

動(dòng)態(tài)特性：輸入量隨時(shí)間變更時(shí)輸出和輸入之間的關(guān)系。固有頻率：越大曲

線(xiàn)上升越快，時(shí)間常數(shù)：達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間越小，阻尼比：越大過(guò)沖現(xiàn)象越小。

1.什么是應(yīng)變效應(yīng)？什么是壓阻效應(yīng)？什么是橫向效應(yīng)？

應(yīng)變效應(yīng)：導(dǎo)體產(chǎn)朝氣械形變時(shí)電阻值會(huì)發(fā)生變更。

壓阻效應(yīng)：某一軸向上的外力會(huì)引起扳道器電阻率發(fā)生變更。

橫向效應(yīng)：直線(xiàn)電阻絲繞成敏感柵后，雖然長(zhǎng)度相同，但應(yīng)變不同，圓弧

部分使靈敏度下降了，這種現(xiàn)象稱(chēng)為橫向效應(yīng)。

2.什么是應(yīng)變片的靈敏系數(shù)？半導(dǎo)體應(yīng)變片靈敏系數(shù)范圍是多少，金屬應(yīng)變

片靈敏系數(shù)范圍是多少？說(shuō)明金屬絲電阻應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片的相同點(diǎn)

和不同點(diǎn)。

應(yīng)變片單位變更引起電阻值的變更；50-100；1.5-2；金屬應(yīng)變片：電阻應(yīng)

變效應(yīng)，優(yōu)，受溫度影響小、性能穩(wěn)定、精度比半導(dǎo)體高，缺，不易集成;

半導(dǎo)體：半導(dǎo)體材料壓阻效應(yīng)，優(yōu)，靈敏度高，體積小，耗電小，動(dòng)態(tài)響應(yīng)

好，精度高，測(cè)量范圍寬，易于微型化和集成化。缺點(diǎn)，受溫度影響較大,

制造工藝?yán)щy。

4.在傳感器測(cè)量電路中，直流電橋與溝通電橋有什么不同，如何考慮應(yīng)用場(chǎng)

合？

直流電橋的電源穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，但存在零漂和工頻干擾，要求有較高的

靈敏度，實(shí)際應(yīng)用中輸出端通常會(huì)接入放大電路；溝通電橋放大電路簡(jiǎn)潔,

無(wú)零漂，不易受干擾，但不易取得高精度，需專(zhuān)用的測(cè)量?jī)x器或電路。

1.電容傳感器有哪些類(lèi)型？分別適合檢測(cè)什么參數(shù)？敘述變極距型電容傳感

器的工作原理、輸出特性。

1）變面積型電容傳感器：測(cè)量范圍大，多用于測(cè)線(xiàn)位移、角位移；

2）變極距型電容式傳感器：相宜做小位移測(cè)量；

3）變介質(zhì)型電容傳感器：普遍用于液面高度測(cè)量、介質(zhì)厚度測(cè)量，可制成料

位計(jì)等。

變極距工作原理，通過(guò)變更兩極板間距離引起電容量的變更，因此，只要

測(cè)得電筒兩的變更量就可測(cè)得極板間距變更量。

2.為什么電感式和電容式傳感器的結(jié)構(gòu)多采納差動(dòng)形式，差動(dòng)結(jié)構(gòu)形式的特

點(diǎn)是什么？

電感兩端的電壓與通過(guò)的電流的變更量成正比，流過(guò)電容的位移電流與

其兩端電壓的變更量成正比，而差分方式正好放大的是電壓或電流的變

化量，故一般采納這種結(jié)構(gòu)。

3.電容傳感器的測(cè)量電路有哪些？差動(dòng)脈沖調(diào)寬電路用于電容傳感器測(cè)量電

路具有什么特點(diǎn)？

溝通電橋、二極管雙T型電路、差動(dòng)脈沖調(diào)寬電路、運(yùn)算放大器電路，

適用于任何差動(dòng)電容傳感器，并有理論線(xiàn)性度，與雙T型相像，該電路

不需加解調(diào)、檢波，由濾波器干脆獲得直流輸出，而且對(duì)矩形波純度要

求不高，只需穩(wěn)定的電源即可。

4.為什么高頻工作時(shí)的電容式傳感器連接電纜的長(zhǎng)度不能隨意變更？

低頻時(shí)容抗XC較大，傳輸線(xiàn)的等效電感電阻可忽視，高頻時(shí)容抗減

小，不行忽視。等效電感接在傳感器輸出端相當(dāng)于串聯(lián)諧振電路，當(dāng)工作頻

率等于諧振頻率時(shí)，串聯(lián)諧振阻抗最小，電流最大，諧振對(duì)傳感器的輸出起

破壞作用，使電路不能正常工作。

1.變磁阻式傳感器的工作原理和主要應(yīng)用。

傳感器運(yùn)動(dòng)部分與銜鐵部分相連接，銜鐵移動(dòng)時(shí)間隙厚度發(fā)生變更，儀器

磁路的磁阻Rm變更，使電感線(xiàn)圈的電感量發(fā)生變更。應(yīng)用于壓力傳感器和

測(cè)量工具中。

2.什么是9點(diǎn)殘余電壓？說(shuō)明差動(dòng)變壓器式傳感器產(chǎn)生零點(diǎn)殘余電壓的緣由

及削減此電壓的有效措施。

差動(dòng)變壓器傳感器的鐵心處于中間位置是輸出電壓并不等于零，在零

點(diǎn)旁邊總有一個(gè)最小輸出電壓AUo,將這個(gè)鐵心處于中間位置是最小不為

零電壓稱(chēng)為零點(diǎn)殘余電壓。緣由，兩個(gè)次級(jí)線(xiàn)圈繞組的電氣系數(shù)不完全相同,

幾何尺寸也不完全相同，工藝上很難保持完全一樣。措施，除工藝補(bǔ)償外，

一般要進(jìn)行電路補(bǔ)償：串聯(lián)電阻，并聯(lián)電阻、電容，加反饋支路，相敏檢波。

3,差動(dòng)自感傳感器和差動(dòng)變壓器有什么區(qū)分？采納哪種轉(zhuǎn)換電路既能干脆輸

出與位移成正比的電壓，又能依據(jù)電壓的正負(fù)區(qū)分位移的方向？

自感的線(xiàn)圈必需用同，但不繞在同一鐵心上，而差動(dòng)變壓器必需要繞在

同一鐵心上，線(xiàn)圈可以不同。

4.什么是電渦流效應(yīng)？渦流的分布范圍。電渦流傳感器可以進(jìn)行哪些非電量

參數(shù)測(cè)量？

一個(gè)塊狀金屬導(dǎo)體置于變更的磁場(chǎng)中或在磁場(chǎng)中切割磁力線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，

導(dǎo)體內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生閉合的電流，這種現(xiàn)象稱(chēng)為渦流效應(yīng)。范圍，徑向，線(xiàn)圈外

徑金屬渦流密度最大；線(xiàn)圈中心為零。軸向，只在表面薄層。非接觸式測(cè)量,

位移、振動(dòng)、轉(zhuǎn)速、厚度、材料、溫度、電渦流探傷。

5,電渦流傳感器是由哪種電參量轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)電量輸出的？電渦流傳感器可以檢

測(cè)金屬材料，也可以檢測(cè)非金屬材料嗎？電流、不行以檢測(cè)非金屬

1.為什么說(shuō)磁電感應(yīng)式傳感器是一種有源傳感器？常用的結(jié)構(gòu)形式有哪些？

工作時(shí)不需外加電源，導(dǎo)體和磁場(chǎng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)是會(huì)在導(dǎo)體兩端輸出感應(yīng)

電動(dòng)勢(shì)。恒磁通式、變磁通式。

2.磁電式傳感器是速度傳感器，它如何通過(guò)測(cè)量電路獲得相對(duì)應(yīng)的位移和加

速度信號(hào)？

前置放大器分別接積分電路或微分電路，接入積分電路時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)輸

出正比于位移信號(hào)；接入微分電路時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)輸出正比于加速度信號(hào)。

3.什么是霍爾效應(yīng)？霍爾電勢(shì)的大小與方向和哪些因素有關(guān)？霍爾元件不等

位電勢(shì)產(chǎn)生的緣由有哪些？

通電的導(dǎo)體放在磁場(chǎng)中，電流方向與磁場(chǎng)方向垂直，在導(dǎo)體另外兩側(cè)

會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為，緣由：霍爾引出電極安裝不對(duì)稱(chēng)，不

在同一等位面上；激勵(lì)電極接觸不良，半導(dǎo)體材料不勻稱(chēng)造成電阻率不勻稱(chēng)。

4.霍爾元件的溫度補(bǔ)償方法有哪些？霍爾元件的常見(jiàn)應(yīng)用。

外界溫度敏感元件進(jìn)行補(bǔ)償：兩種連接方式，恒流源激勵(lì)，恒壓源激勵(lì)。

測(cè)位移：極性相反磁極共同作用，形成梯度磁場(chǎng)；磁電編碼器：金屬齒輪計(jì)

算脈沖數(shù)測(cè)轉(zhuǎn)速；測(cè)壓力壓差；溝通直流鉗形數(shù)字電流表。

5.半導(dǎo)體磁敏元件有哪些？它們有哪些相同之處和不同之處？它們的電路符

號(hào)怎樣?磁敏電阻：只能測(cè)大小不能測(cè)方向，磁敏二極管、磁敏三極管：既

大小又方向

1.什么是壓電效應(yīng)？壓電傳感器能否用于靜態(tài)測(cè)量？為什么？

某些晶體，當(dāng)沿著肯定方向施加力時(shí)，內(nèi)部產(chǎn)生極化現(xiàn)象，兩個(gè)表面會(huì)產(chǎn)

生符號(hào)相

反地電荷，外力去掉后又復(fù)原不帶電狀態(tài)。作用力方向變更電荷極性也變

更。

2.壓電陶瓷極化過(guò)程是怎樣的？若施加一個(gè)與極化方向相同的拉力，壓電現(xiàn)

象是怎樣的？給壓電陶瓷施加外加電場(chǎng)使電疇規(guī)則排列。

3.石英晶體和壓電陶瓷的壓電效應(yīng)有何不同之處？比較幾種常用壓電材料的

優(yōu)缺點(diǎn)，說(shuō)出它們各自適用的場(chǎng)合。

壓電陶瓷的縱向壓電常數(shù)要比石英晶體大得多。壓電晶體適用于傳感器不

用修理的場(chǎng)合，穩(wěn)定性好，但靈敏度低；壓電陶瓷靈敏度高，穩(wěn)定性差，

適用于環(huán)境穩(wěn)定，便于校準(zhǔn)修正的場(chǎng)合。

4.壓電元件在運(yùn)用時(shí)常采納多片串聯(lián)或并聯(lián)的結(jié)構(gòu)形式。試述在不同接法下

輸出電壓、電荷、電容的關(guān)系，它們分別適用于何種應(yīng)用場(chǎng)合？

并聯(lián)粘貼，引線(xiàn)電極輸出電容為單電容的兩倍，極板上電荷是單片的兩倍,

輸出電壓與單片相等，適合測(cè)變更緩慢的信號(hào)，接電荷放大器。

串聯(lián)黏貼:C'=C/2,Q'=Q,U'=2U,適合測(cè)量頻率較高變更快的信號(hào)，電壓

放大。

5,壓電傳感器的等效電路怎樣？前置放大器起什么作用？電壓放大器和電荷

放大器各有什么特點(diǎn)？

作用，放大微弱信號(hào)，阻抗變換；電壓放大器是阻抗變換器，輸入量是

電壓；電荷放大器是有深度反饋的高增益放大器，輸入量是電荷。

1.什么是外光電效應(yīng)？?jī)?nèi)光電效應(yīng)？（光生伏特效應(yīng)、光電導(dǎo)效應(yīng)）。光電器

件中的光照特性、光譜特性分別描述的是光電器件的什么性能？

在光線(xiàn)作用下，物體內(nèi)的點(diǎn)子溢出物體表面對(duì)外放射的現(xiàn)象稱(chēng)為外光電效

應(yīng)。光線(xiàn)照在物體上使物體電導(dǎo)率發(fā)生變更或產(chǎn)生光生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象叫內(nèi)

光電效應(yīng)。入射光強(qiáng)變更物質(zhì)電導(dǎo)率的現(xiàn)象稱(chēng)為光電導(dǎo)效應(yīng)；光照時(shí)物體

能產(chǎn)生肯定方向電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象叫光生伏特效應(yīng)。照度與光電流光電壓的關(guān)

系；波長(zhǎng)與靈敏度的關(guān)系。

2.簡(jiǎn)述光電倍增管的工作原理。說(shuō)明它有何特點(diǎn)？

高速電子撞擊固體表面，再發(fā)出二次電子，將光電信號(hào)在管內(nèi)進(jìn)行放大。

靈敏度比一般光電管高得多。

3.試述光敏電阻、光敏二極管、光電池的工作原理，各基于哪種光電效應(yīng)？其

電路符號(hào)怎樣？

光敏電阻的工作原理基于光電導(dǎo)效應(yīng)，光照導(dǎo)電性增加，電阻下降電流

增加，光照越強(qiáng)電流越大，無(wú)光照復(fù)原。

光敏二極管基于光生伏特效應(yīng)，工作時(shí)加反向電壓，無(wú)光照時(shí)處于截止

狀態(tài)，光強(qiáng)與電流成正比。光敏三極管把二極管產(chǎn)生電流進(jìn)一步放大。

光電池：光生伏特效應(yīng)。

4.什么是光敏電阻的亮電阻和暗電阻？暗電阻電阻值通常在什么范圍？

無(wú)光照時(shí)的電阻,0.4-500M歐,光照時(shí)電阻,0.5-200K歐。

5.說(shuō)明光敏二極管與光電池的結(jié)構(gòu)有什么不同？它們是如何工作的？

光電池有一個(gè)大的PN結(jié)，上電極為柵裝受光電極，下電極是一層鋁襯

底，光照時(shí)電子空穴對(duì)快速擴(kuò)散，在PN結(jié)電場(chǎng)作用下產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。

1.PSD、CCD等英文縮寫(xiě)是什么傳感器？各有什么用途？

光電位置傳感器圖像傳感器

應(yīng)用于激光光束對(duì)準(zhǔn)、位移、振動(dòng)測(cè)量、平面度檢測(cè)、坐標(biāo)、平面度檢測(cè)、

二維坐標(biāo)檢測(cè)系統(tǒng)

2.CCD器件主要由哪兩個(gè)部分組成？CCD器件可分為哪幾類(lèi)？

MOS光敏元陣列；讀出移位寄存器。

CD器件分為線(xiàn)陣CCD和面陣CCD；

結(jié)構(gòu)上有多種不同形式，如單溝道CCD、雙溝道CCD、幀轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)CCD、

行間轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)CCD。

3?光纖的結(jié)構(gòu)和傳光原理。光纖的性能和分類(lèi)。

光纖的光導(dǎo)材料基本采納石英玻璃，其中有不同摻雜

a.光纖的傳播基于光的全反射原理。當(dāng)光線(xiàn)以不同角度入射到光纖端面時(shí)，

在端面發(fā)生折射后進(jìn)入光纖；b.光線(xiàn)在光纖端面入射角。減小到某一角度。

c時(shí)，光線(xiàn)全部反射。光線(xiàn)全部被反射時(shí)的入射角0c稱(chēng)臨界角;c.因此只要

滿(mǎn)意全反射條件即0<0c,光在纖芯和包層界面上經(jīng)若干次全反射向前傳

播，最終從另一端面射出。

性能：①數(shù)值孔徑（NA）②光纖模式（V）③傳播損耗（A）

4.光纖傳感器由哪幾部分組成？光纖傳感器可分為哪兩大類(lèi)？各有何特點(diǎn)？

組成：光源、透鏡、入射光纖、調(diào)制器、出射光纖、光敏器件等。

光纖的類(lèi)型較多致可分為功能型和非功能型兩大類(lèi)。

功能性：對(duì)外界被測(cè)對(duì)象具有敏感實(shí)力和檢測(cè)功能，光纖不僅起到傳光作用,

而且有傳感實(shí)力。

非功能性：力當(dāng)作傳播光的媒介，待測(cè)對(duì)象的調(diào)制功能是由其它光電轉(zhuǎn)換元

件實(shí)現(xiàn)的；

1.溫度傳感器有哪些類(lèi)型？了解不同溫度傳感器的工作原理和結(jié)構(gòu)特征以及

測(cè)溫范圍。

熱電偶：兩種不同類(lèi)型金屬導(dǎo)體兩端分別接在儀器構(gòu)成閉合回路，兩節(jié)點(diǎn)

有溫差時(shí)，導(dǎo)體回路有電流流淌，產(chǎn)生熱電勢(shì)。一般熱電偶、薄膜熱電偶、

鎧裝熱電偶。最高鉗餡，1600.耐高溫，精度高。

熱電阻：電阻值隨溫度變更成呈函數(shù)關(guān)系，-200至+850,將金屬芯線(xiàn)繞制

在云母板、玻璃或陶瓷上。中溫

熱敏電阻：半導(dǎo)體阻值與溫度呈函數(shù)關(guān)系，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，圓片、薄膜、管、

平板、珠…體積小,熱慣性小,可進(jìn)行點(diǎn)溫測(cè)量，40-1000Ko

2.什么是熱電效應(yīng)，產(chǎn)生熱電勢(shì)的必要條件是什么？熱電偶測(cè)溫回路的熱電

動(dòng)勢(shì)由哪兩部分組成？

兩種不同類(lèi)型金屬導(dǎo)體兩端分別接在儀器構(gòu)成閉合回路，兩節(jié)點(diǎn)有溫

差時(shí)，導(dǎo)體回路有電流流淌，產(chǎn)生熱電勢(shì)。溫差。接觸電勢(shì)和溫差電勢(shì)。

3.熱電偶的基本定律和分類(lèi)。

中間導(dǎo)體定律，參考電極定律；貴金屬熱電偶，一般熱電偶。

4,常用熱電阻都有哪些？阻值規(guī)格如何？熱電阻在電橋中采納三線(xiàn)制接線(xiàn)法

的目的是什么？

伯熱電阻，10歐和100歐，

5.試比較說(shuō)明金屬熱電阻和半導(dǎo)體熱敏電阻的異同。

熱敏電阻一般是半導(dǎo)體材料，半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能也就是電阻率受光、

熱等因素的影響一般很猛烈的，專(zhuān)業(yè)點(diǎn)的說(shuō)法就是，光和熱可以作為半導(dǎo)

體的激發(fā)源，半導(dǎo)體受光，或者熱的作用，其載流子的濃度也能會(huì)增加好

幾個(gè)數(shù)量級(jí)，導(dǎo)電性能或者阻抗發(fā)生很大變更。反過(guò)來(lái)可以用這些效應(yīng)來(lái)

確定光或者溫度的參數(shù)。金屬當(dāng)熱電阻的意思是，金屬的電阻會(huì)隨溫度的

增加而變大，主要是溫度使得金屬原子的振動(dòng)增加，對(duì)電子的散射作用增

加。

2.有一溫度傳感器，微分方程為30dj/d/+3j=0.15x,其中j為輸出電壓(mV),

x為輸入溫度(℃)。試求該傳感器的時(shí)間常數(shù)和靜態(tài)靈敏度。

對(duì)微分方程兩邊進(jìn)行拉氏變換，Y(s)(3Os+3)=O.15X(s)

則該傳感器系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為：

w、y(s)0.150.05

H(s)=——=-----=-------

X(s)30s+3105+1

該傳感器的時(shí)間常數(shù)T=10，靈敏度k=0.05

3?一應(yīng)變片的電阻R=120d靈敏系數(shù)4=2.05,用作應(yīng)變?yōu)?00〃,〃/利的傳感元

件。

￡①A/?和A/?/R；②若電源電壓初始平衡時(shí)電橋的輸出電壓Uo。

解：

???k=2.05;￡=8()(〃〃〃“〃

「.△/€/尺=左3=0.0164;應(yīng)變引起的電阻變化AA工0.2Q

當(dāng)電源電壓U=3V時(shí)，電橋輸出電壓U0=3?竺=1.23〃W

04R

集成溫度傳感器的原理及分類(lèi)

輸出信號(hào)的模式，可大致劃分為三大類(lèi)：數(shù)字式溫度傳感器、邏輯輸出溫度傳

感器、模擬式溫度傳感器。

4,有一吊車(chē)的拉力傳感器如圖所示，其中電阻應(yīng)變片RI、R2、R3、R4貼在

等截面軸上。已知RI、R2、R3、R4標(biāo)稱(chēng)阻值均為120。，橋路電壓為2V,

物重M引起RI、R2變更增量為L(zhǎng)2Q。

畫(huà)出應(yīng)變片組成的電橋電路，標(biāo)出各應(yīng)變片；計(jì)算電橋輸出電壓和電橋的輸出

靈敏度；

③說(shuō)明R3、R4起到什么作用？

應(yīng)變片組成半橋電路,如下圖所示；

②計(jì)算出測(cè)得的輸出電壓和電橋輸出靈敏度。

③說(shuō)明R3、R4起到什么作用？

R3、R4可以進(jìn)行溫度補(bǔ)償。

壓差傳感器結(jié)構(gòu)如圖4?30a所示，傳感器接入二極管雙T型電路，電路原理

示意圖如圖4-30b所示。已知電源電壓以=70匕頻率/=lMHz,R產(chǎn)R2=40kO,

壓差電容C尸。2=100人RL=20M試分析，當(dāng)壓力傳感器有壓差使

電容變更/C=1pb時(shí)，一個(gè)周期內(nèi)負(fù)載電阻上產(chǎn)生的輸出電壓辦心平均值的

大小與方向。

解：當(dāng)?shù)R時(shí)，Ci<C2；C2-G=2AC

R(R+2RI40X804612

URL=^RLUEf(Ci-C2)=X2X1oX1oX1oX2X1o=-0.36V

(R+RL)260X60

由于CYCZ,電壓UE的負(fù)半周占優(yōu)勢(shì)，故詼的方向下正上負(fù)。

已知壓電加速度計(jì)電纜長(zhǎng)度為1.2私電纜電容Cjl00〃￡傳感器電容Q=1000p尸；力口速度

電壓靈敏度為K.=100V/g計(jì)，供

它專(zhuān)用

.?.電壓靈敏度K〃==100V/g電纜的

C+C+GlOOpF+lOOOpF+C,

a長(zhǎng)度為

因G較小忽略前置電路輸入電容1.2mf電纜電容為lOOpF，

壓電片本身電容為_(kāi)

dd

電壓靈敏度為:Ku?=100V/g1000pFo出廠(chǎng)標(biāo)定電壓靈

C+Ca100/7F+1000pF敏度為10W/g,若運(yùn)用中

求出：J=o.llxio6改用另一根石:29〃電纜，

更換2.9m電纜，電容C=300〃尸其電容量為300/汨，問(wèn)箕

電壓靈敏度如何變更？

dO.llxlO6

電壓靈敏度為：Ku工=84.62V/g

C.+Ca300//+1000〃/

解：

可見(jiàn)電纜加長(zhǎng)后電壓靈敏度下降。

光電傳感器限制電路如圖8-53所示，試分析電路工作原理:

①GP—IS01是什么器件，內(nèi)部由哪兩種器件組成？

②當(dāng)用物體遮擋光路時(shí)，發(fā)光二極管

LED有什么變更？

③此是什么電阻，在電路中起到什么

作用？假如%二極管的最大額定電

流為60/，兄應(yīng)當(dāng)如何選擇？

④假如GP—IS01中的%二極管反向連

接，電路狀態(tài)如何？晶體管VT、LED如何變更?

1)GP—IS01是光電開(kāi)關(guān)器件，內(nèi)部由發(fā)光二極管和光敏晶體管組成