传感器考试重点..docVIP

传感器分类方法： 按被测量参数分类：温度传感器、压力传感器、位移传感器、速度传感器。 按工作原理：应变式传感器、电容式传感器、压电式传感器、磁电式传感器。 2、压力变送器采用哪种传感器：电容式、压阻式 3、光电耦合器件：光电耦合器、光电开关 金属电阻应变片工作原理：电阻应变效应：导体在外界作用下产生机械变形（拉伸或压缩）时，其电阻值相应发生变化 半导体电阻应变片工作原理：压阻效应（半导体材料电阻率ρ随作用力的变化而发生变化的现象） 电阻应变片的温度补偿方法：线路补偿、应变片自补偿 5、电容式传感器：将被测非电量转换为电容量变化的一种传感器。可用于（压力、加速度、液位、物位）。电容式传感器：变极距型、变面积型、变介电常数型 8、电感式传感器：利用电磁感应原理将被测非电量：如位移、压力、流量、振动等转换成线圈自感系数L或互感系数M的变化，再由测量电路转成电压或电流的变化量输出。 分类：1）自感式传感器（电感式传感器）2）差动变压器式传感器3）电涡流式传感器 11、零点残余电压：把传感器在零位移时的输出电压称为零点残余电压 12、把被测量的变化转换为线圈互感变化的传感器称为互感传感器。将变压器的结构改造，将被测量的变化转换为铁芯的位移，就构成了差动变压器式传感器 14、辨别移动方向和消除零点残余电压，实际测量时，常采用整流电路和相敏检波电路。 超声波：2*10^4Hz;（1）纵波：（2）横波（3）表面波 15、电涡流效应：根据法拉第电磁感应定律，块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时，导体内将产生呈旋涡状的感应电流，此电流叫电涡流电涡流传感器：高频反射式、低频透射式。 优点：对位移、厚度、表面温度、速度、应力、材料损伤等进行非接触式连续测量，另体积小灵敏度高。（1）如何测量：z=F(e,u,r,f,x),保持上式中其他参数不变，而只改变其中一个参数，传感器线圈阻抗Z就仅仅是这个参数的单值函数。通过与传感器配用的测量路测出阻抗Z的变化量，即可实现对该参数的测量。（2）主要距离变化：当x改变时，电涡流强度和密度随距离x的变化而变化。（非线性关系）（3）最大功能：测微位移 在实际应用中，为了提高灵敏度（减小起始间隙d0），减小非线性误差，大都采用差动式结构。电容传感器做成差动式之后，灵敏度增加了一倍，而非线性误差则大大降低了。 差动式自感传感器对于单极式自感传感器的性能。1、非线性减小 2、灵敏度提高 19、电容式传感器的测量电路：为了检出微小电容增量，需加电容转换电路：调频电路、运算放大器式电路、二极管双T形交流电桥、脉冲宽度调制电路等。 调频电路的基本原理：调频测量电路把电容式传感器作为振荡器谐振回路的一部分，当输入量导致电容量发生变化时，振荡器的振荡频率就发生变化。但此时系统非线性，不易校正，必须加入鉴频器。 20、电容式传感器应用：电容式压力传感器、电容式加速度传感器、差动式电容测厚传感器 压力传感器用途：电容力、电容加速度、液位高度、（位移）、电容水分 21、压电式传感器的工作原理：基于某些介质材料的压电效应，是一种典型有源传感器。 压电效应：某些电介质，当沿着一定方向对其施力而使它变形时，内部就产生极化现象，称为正压电效应。当在电介质极化方向施加电场时，这些电介质也会产生几何变形，这种称为逆压电效应。 压电传感器的测量电路接入高输入阻抗前置放大器的原因：1、把它的高输出阻抗变换成低输出阻抗（阻抗匹配） 2、放大传感器输出的微弱信号。（信号放大） 23、简述霍尔效应以及霍尔电动势（只有半导体材料适于制造霍尔片） 置于磁场中的静止载流导体，当它的电流方向与磁场方向不一致时，载流导体上垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势，这种现象称霍尔效应。该电动势称为霍尔电动势。 E H=U H/b UH = KH IB (KH = RH/d RH:霍尔系数，KH：霍尔片的灵敏度，EH电场强度，UH电位差) （霍尔电动势正比与激励电流和磁感应强度，灵敏度与霍尔系数成正比、与d成正比，为了提高灵敏度，霍尔元件常制成薄片状。） 24、霍尔元件的基本结构：（1、1’两根引线加激励电压或电流，称为激励电极（控制电极）；2、2’引线为霍尔输出引线，称霍尔电极），4个输入，4个输出 霍尔不等位电势：采用分析电桥平衡来补偿不等位电势 霍尔元件温度补偿：为了减小霍尔元件的温度误差，除先用温度系数小的元件或采用恒温措施外，由UH = KHIB可看出：采用恒流源供电，可使霍尔电势稳定。 霍尔传感器的应用：霍尔式微位移传感器、霍尔式转速传感器 比较霍尔线性电路与霍尔开关电路： 线性：测磁场的大小、 连续 、 电机控制、液位传感、电流检测、磁读器 开关：测磁场的有无、 1，O 、 测转速、速度、位置 （1）光电式传感器：将被测量的变