第六讲常用传感器原理及其应用复习要求：1、掌握传感器的基本知识，如含义、功能、组成、分类等：2、掌握各种常用传感器的基本结构、工作原理，特点、应用：3、了解各种常用传感器的测量电路的组成、特点；4、能较合理地选用传感器来组成非电量（力、扭矩、转速）电测系统；5、能较合理地选用传感器来组成报警、自动控制系统。名词解释1）传感器2）物性型传感器3）结构性传感器4）能量转换型传感器5）能量控制型传感器6）压电效应立7）电致伸缩效应8）霍尔效应11）磁致伸缩效应9）磁阻效应10）压磁效应12）电磁感应现象13）自感现象14）互感现象15）电涡流效应16）磁阻17）左手定则18）电介质19）极化现象20）磁感应强度21）洛伦兹力22）集肤效应二填空题和1、传感器的功能是：在工业生产中，传感器又称为；在自动化领域，人们形象地把传感器比喻为2、传感器一般由三部分组成，其中是传感器的核心。3、按传感器的结构参数及物理性质在信号变换过程中是否发生变化，可分为和两大类：按敏感元件与被测对象之间的能量关系，传和感器可分为两大类。4、变阻器式传感器是将的变化转换为的变化，它有三种类型；5、变阻器式传感器不适宜作动态位移测量的主要原因是：只适于测量较大的位移，原因是6、非线性型变阻器式传感器有时被称为线性化装置，这是因为7、变阻器式传感器在工作中存在等几种噪声
第六讲 常用传感器原理及其应用 复习要求： 1、掌握传感器的基本知识，如含义、功能、组成、分类等； 2、掌握各种常用传感器的基本结构、工作原理，特点、应用； 3、了解各种常用传感器的测量电路的组成、特点； 4、能较合理地选用传感器来组成非电量（力、扭矩、转速）电测系统； 5、能较合理地选用传感器来组成报警、自动控制系统。 一 名词解释 1）传感器 2）物性型传感器 3）结构性传感器 4）能量转换型传感器 5）能量控制型传感器 6）压电效应 7）电致伸缩效应 8）霍尔效应 9）磁阻效应 10）压磁效应 11）磁致伸缩效应 12）电磁感应现象 13）自感现象 14）互感现象 15）电涡流效应 16）磁阻 17）左手定则 18）电介质 19）极化现象 20）磁感应强度 21）洛伦兹力 22）集肤效应 二 填空题 1、传感器的功能是_和_；在工业生产中，传感器 又称为_、_、_、_；在自动化领域，人们形象 地把传感器比喻为_； 2 、 传 感 器一 般 由 _、 _ 、 _三 部 分组 成 ， 其 中 _是传感器的核心。 3、按传感 器的结 构参数及 物理性 质在信 号变换过 程中是 否发生变 化，可 分为 _和_两大类；按敏感元件与被测对象之间的能量关系，传 感器可分为_和_两大类。 4、变阻器式传感器是将_的变化转换为_的变化，它有_、 _、_三种类型； 5、变阻器式传感器不适宜作动态位移测量的主要原因是_；只适于 测量较大的位移，原因是_。 6 、非线性型变阻器式传感器有时被称为线性化装置，这是因为 _。 7、变阻器式传感器在工作中存在_、_、_、_、 _等几种噪声
8、电感式传感器是把位移量转换成变化的一类传感器，相应的有三种类型：各自依据现象。三种类型。9、自感式传感器有10、互感型传感器是利用的变化，它实质将被测位移量转换成上是一个11、在测量位移时，差动变压器式传感器需后接电路，输出仪表方可显示位移的大小和方向。效应和12、高频反射式涡流传感器是基于效应来实现信号感受和变换。，其测量电13、影响涡流式传感器高频线圈阻抗的因素有和路主要有两种类型。14、电容式传感器有三种类型，其中可实现线性测量的是，可用于角位移测量的是15、自感型电感传感器和极距变化型电容传感器是都非线性测量装置，这是因为，为了改善其线性，通常规定在范围内工作。16、为提高电感式、电容式传感器的线性、灵敏度，增加工作范围，通常将它们接成形式。17、石英晶体有三轴，它们是：对压电晶片沿x-x轴、y-y轴施加压力时，电荷只出现在平面上，沿效应，沿方向施力不产生电荷：其中沿x-x轴加力时产生效应。y-y轴加力时产生（包括等）、18、压电材料可分为三大类，即（包括）和：在声学和传感技术中应用最普遍的是为前置放大器，其输出灵敏度与连接导线长度有关；19、压电式加速度计利用而利用为前置放大器，其输出灵敏度与连接导线长度无关。20、压电式传感器是一种可逆换能器，既可将能转换为能，这是根据压电效应，据此可用于：也可将能转换为能，这是根据逆压电效应，据此可用于21、动圈磁电式传感器有两种类型。其输出接电路，可以间接测量加速度；其输出接电路，可以间接测量位移
8、电感式传感器是把位移量转换成_、_、_变化的一类传感器，相应的 有_、_、_三种类型；各自依据_、_、 _现象。 9、自感式传感器有_、_、_三种类型。 10、互感型传感器是利用_将被测位移量转换成_的变化，它实质 上是一个_。 11、在测量位移时，差动变压器式传感器需后接_电路，输出仪表方可显示 位移的大小和方向。 12、高频反射式涡流传感器是基于_效应和_效应来实现信号感受和变换。 13、影响涡流式传感器高频线圈阻抗的因素有_，其测量电 路主要有_和_两种类型。 14、电容式传感器有_、_、_三种类型，其中可实现线 性测量的是_，可用于角位移测量的是_。 15、自感型电感传感器和极距变化型电容传感器是都非线性测量装置，这是因为 _，为了改善其线性，通常规定在_范围内工作。 16、为提高电感式、电容式传感器的线性、灵敏度，增加工作范围，通常将它们接成 _形式。 17、石英晶体有三轴，它们是_、_、_；对压电晶片沿 x-x 轴 、 y-y 轴 施 加 压 力 时 ， 电 荷 只 出 现 在 _ 平 面 上 ， 沿 _方向施力不产生电荷；其中沿 x-x 轴加力时产生_效应，沿 y-y 轴加力时产生_效应。 18、压电材料可分为三大类，即_（包括_、_等）、 _（包括_、_）和_；在声学 和传感技术中应用最普遍的是_。 19、压电式加速度计利用_为前置放大器，其输出灵敏度与连接导线长度有关； 而利用_为前置放大器，其输出灵敏度与连接导线长度无关。 20、压电式传感器是一种可逆换能器，既可将_能转换为_能，这是根据压电效应， 据此可用于_；也可将_能转换为_能，这是根据逆压电效应，据 此可用于_。 21、动圈磁电式传感器有_、_两种类型。其输出接_电路，可 以间接测量加速度；其输出接_电路，可以间接测量位移
22、磁电式传感器的工作原理是可逆的。作为测振传感器，它工作于状态：若在线圈上加以交变激励电压，则工作于状态。等理化量的敏感23、常常利用半导体材料对性来作为非电量电测的转换元件。24、半导体传感器的输出特性一般是的，常常需采用线性化电路。等；25、利用半导体材料的磁敏特性来工作的传感器有等；利用半导体材料的光敏特性来工作的传感器有26、压磁式传感器是应用元件将力、扭矩等参数转换为变化的一种传感器。它的变换实质是，绕有线圈的铁芯在外力作用下，发生变化，引起铁芯中变化。与磁通有关的变化，从而导致线圈的27、目前市场上供应的化学传感器以为主。28、物性型传感器的开发实质上是新材料的开发，目前发展最迅速的新材料有等。三选择题1、当输入量与变阻器位移x成某种函数关系时，若要获得与输入量成线性关系确定。的输出（电阻），则传感器的骨架形状需根据来A）输入量B）位移C）输出电阻2、欲保证极距变化型差动电容传感器工作，传感器的两个电容应当连成电路。A）串联B）并联C）电桥3、差动电容传感器的两个电容与两个电感接成电桥电路，其供桥电压为。A）直流B）交流C）交直流4、电容式传感器灵敏度最高的是A）极距变化型B）面积变化型C）介质变化型5、极距变化型电容传感器适用于测量微小位移的原因是A）电容量微弱，灵敏度太低；B）极距变化大则灵敏度降低、非线性误差大：C）需要作非接触测量。6、电容式传感器为了消除电路中导线和零件等所造成的寄生电容和的影响，必须要有良好的屏蔽。A）磁场B）外界电场C）电源频率7、为使压电式传感器的输出灵敏度不受电缆长度影响应采用放大器
22、磁电式传感器的工作原理是可逆的。作为测振传感器，它工作于_状态；若在 线圈上加以交变激励电压，则工作于_状态。 23、常常利用半导体材料对_等理化量的敏感 性来作为非电量电测的转换元件。 24、半导体传感器的输出特性一般是_的，常常需采用线性化电路。 25、利用半导体材料的磁敏特性来工作的传感器有_、_、_等； 利用半导体材料的光敏特性来工作的传感器有_、_、_等； 26、压磁式传感器是应用_元件将力、扭矩等参数转换为_变化的一种传 感器。它的变换实质是，绕有线圈的铁芯在外力作用下，_发生变化，引起铁芯中 与磁通有关的_变化，从而导致线圈的_变化。 27、目 前市 场上 供应 的化 学传 感器 以_、_、 _为主。 28、物性型传感器的开发实质上是新材料的开发，目前发展最迅速的新材料有_、 _、_、_、_等。 三 选择题 1、当输入量与变阻器位移 x 成某种函数关系时，若要获得与输入量成线性关系 的输出（电阻），则传感器的骨架形状需根据来_确定。 A）输入量 B）位移 C）输出电阻 2、欲保证极距变化型差动电容传感器工作，传感器的两个电容应当连成_电路。 A）串联 B）并联 C）电桥 3、差动电容传感器的两个电容与两个电感接成电桥电路，其供桥电压为_。 A）直流 B）交流 C）交直流 4、电容式传感器灵敏度最高的是_。 A）极距变化型 B）面积变化型 C）介质变化型 5、极距变化型电容传感器适用于测量微小位移的原因是_。 A）电容量微弱，灵敏度太低；B）极距变化大则灵敏度降低、非线性误差大 ； C）需要作非接触测量。 6、电容式传感器为了消除电路中导线和零件等所造成的寄生电容和_的影 响，必须要有良好的屏蔽。 A）磁场 B）外界电场 C）电源频率 7、为使压电式传感器的输出灵敏度不受电缆长度影响应采用_放大器
A）电压B）电流C）电荷D）电阻8、压电式传感器最好后接电荷放大器的原因是0A）减小非线性失真：B）可消除导线电容和分布电容：C）提高放大器的增益9、压电式传感器在一般的放大器之前再加一级前置放大器的目的是A）实现低阻抗输入，高阻抗输出；B）实现高阻抗输入，低阻抗输出：C）获得较高的放大倍数：D）提高输出灵敏度。10、对压电晶片施加压力，电荷只出现在与轴垂直的平面上。A) XB) YC) Z11、实际压电传感器中，往往将几个压电片串接或并接，因为串接可使输出增大。增大，并接可使输出A）电荷B）电阻C）电流D）电压D）电容12、振动测试所用压电式加速度传感器内有两片极性相同的压电片串联，其输出电压是单片的_°A) 1/2B)2倍C）相同13、物性型传感器的工作频率范围比结构型_oA)窄B)宽C）差不多14、灵敏度始终为常数的是传感器。A）自感式B）电阻应变式C）变极距电容式D）光纤式15、传感器在工作时不必给线圈通入交流电压。A）差动变压器式B）磁阻式C）涡流式D）自感式传感器。16、有一机械加工零件，为判断其内部有无沙眼，可选用A）压电式B）电阻应变式C）电涡流式D）霍尔式17、在藩茄酱生产厂，可选用传感器来实现定量灌装，。A）差动变压器式B）电阻应变式C）压电式D）变极距电容式传感器制成18、为防止旅客将铁器（如匕首、枪支）带上飞机，可选用探测器来完成安检工作。A）压电式B）电阻应变式C）电涡流式D）霍尔式传感器。19、有一粮库，为防止谷物发霉，需测量谷物含水量，可选用A）磁阻式B）介质变化型电容式C）电涡流式D）霍尔式20、传感器可用作电话机、麦克风的拾音器。A）磁阻式B）压电式C）涡流式D）动圈磁电式
A）电压 B）电流 C）电荷 D）电阻 8、压电式传感器最好后接电荷放大器的原因是_。 A）减小非线性失真；B）可消除导线电容和分布电容；C）提高放大器的增益 9、压电式传感器在一般的放大器之前再加一级前置放大器的目的是_。 A）实现低阻抗输入，高阻抗输出； B）实现高阻抗输入，低阻抗输出； C）获得较高的放大倍数； D）提高输出灵敏度。 10、对压电晶片施加压力，电荷只出现在与_轴垂直的平面上。 A）X B）Y C）Z 11、实际压电传感器中，往往将几个压电片串接或并接，因为串接可使输出_ 增大，并接可使输出_增大。 A）电荷 B）电阻 C）电流 D）电压 D）电容 12、振动测试所用压电式加速度传感器内有两片极性相同的压电片串联，其输 出电压是单片的_。 A）1/2 B）2 倍 C）相同 13、物性型传感器的工作频率范围比结构型_。 A）窄 B）宽 C）差不多 14、灵敏度始终为常数的是_传感器。 A）自感式 B）电阻应变式 C）变极距电容式 D）光纤式 15、_传感器在工作时不必给线圈通入交流电压。 A）差动变压器式 B）磁阻式 C）涡流式 D）自感式 16、有一机械加工零件，为判断其内部有无沙眼，可选用_传感器。 A）压电式 B）电阻应变式 C）电涡流式 D）霍尔式 17、在藩茄酱生产厂，可选用_传感器来实现定量灌装，。 A）差动变压器式 B）电阻应变式 C）压电式 D）变极距电容式 18、为防止旅客将铁器（如匕首、枪支）带上飞机，可选用_传感器制成 探测器来完成安检工作。 A）压电式 B）电阻应变式 C）电涡流式 D）霍尔式 19、有一粮库，为防止谷物发霉，需测量谷物含水量，可选用_传感器。 A）磁阻式 B）介质变化型电容式 C）电涡流式 D）霍尔式 20、_传感器可用作电话机、麦克风的拾音器。 A）磁阻式 B）压电式 C）涡流式 D）动圈磁电式
21、有如下几种传感器：A）变阻器式；B）金属电阻应变片；C）半导体应变片：D）自感式：F）差动变压器式；G）变极距电容式；E）电涡流式：H）变面积电容式：I）变介质电容式：L）压电式：J）动圈磁电式：K）磁阻磁电式：M）霍尔元件；N）磁阻元件；O）磁敏管：P）光敏电阻：1Q）光电池：R）光敏晶体管：S）热电阻：T）热敏电阻；U）热电偶；V）气敏元件；W）湿敏元件；X）光纤式；Y）压磁式。1）属于物性型的有;2）属于结构型的有"3）属于能量转换型（发电式）的有_;4）属于能量控制型（参量式）的有:5）利用变电阻原理的有;6）利用变磁阻原理的有_:7）利用电磁感应原理的有:8）利用半导体材料制成的有"9）可以用来测量应力、应变的有_:10）可以用来测量力的有11）可以用来测量扭矩的有;12）可以用来测量位移的有"13）只适宜用来测量微小位移（um级）的有:14）可以用来测量速度的有_:15）可以用来测量转速的有16）可以用来测量振动、加速度的有_:17）可以用来测量温度的有_:18）可以用来测量管道流体压力的有_:19）在工作原理上可逆的传感器有_:20）可以实现非接触测量的有:21）只适宜作动态测量的有_;22）既可用于静态测量，又可用于动态测量的有_:23）可用来作线性测量元件的有_;24）在非电量作用下产生直流电动势的有_:25）在工厂中可用来完成零件计数的有;
21、有如下几种传感器：A）变阻器式； B）金属电阻应变片；C）半导体应变片； D）自感式； E）电涡流式； F）差动变压器式； G）变极距电容式； H）变面积电容式； I）变介质电容式；L）压电式； J）动圈磁电式； K）磁阻磁电式；M）霍尔元件； N）磁阻元件；O）磁敏管； P）光敏电阻； Q）光电池； R）光敏晶体管； S）热电阻 ； T）热敏电阻；U）热电偶； V）气敏元件； W）湿敏元件； X）光纤式； Y）压磁式。 1）属于物性型的有_； 2）属于结构型的有_； 3）属于能量转换型（发电式）的有_； 4）属于能量控制型（参量式）的有_； 5）利用变电阻原理的有_； 6）利用变磁阻原理的有_； 7）利用电磁感应原理的有_； 8）利用半导体材料制成的有_； 9）可以用来测量应力、应变的有_； 10）可以用来测量力的有_； 11）可以用来测量扭矩的有_； 12）可以用来测量位移的有_； 13）只适宜用来测量微小位移（m 级）的有_； 14）可以用来测量速度的有_； 15）可以用来测量转速的有_； 16）可以用来测量振动、加速度的有_； 17）可以用来测量温度的有_； 18）可以用来测量管道流体压力的有_； 19）在工作原理上可逆的传感器有_； 20）可以实现非接触测量的有_； 21）只适宜作动态测量的有_； 22）既可用于静态测量，又可用于动态测量的有_； 23）可用来作线性测量元件的有_； 24）在非电量作用下产生直流电动势的有_； 25）在工厂中可用来完成零件计数的有_；