《传感器原理与应用技术》复习要点.doc

传感器原理与应用复习要点第一章 传感器的特性 一、教学要求：掌握传感器静特性、动特性的概念，线性度、迟滞、灵敏度、分辨力、重复性、零漂、温漂等静态指标的概念及表示方法。理解动态特性的研究方法。二、教学要点：1 传感器的组成与分类1-1传感器的组成1-2传感器的分类2 传感器的基本特性2-1静态特性2-2动态特性第二章 热电传感器一、教学要求：掌握热电势式测温传感器、热电阻式温度传感器、PN结型测温传感器、集成电路温度传感器和热释电式传感器的原理、特性，掌握其应用方法，了解测量电路。二、教学要点：1. 热电势式测温传感器1-1 工作原理1-2热电偶中引入第三导体1-3 标准热电极1-4热电偶冷端温度误差及其补偿1-5 常用热电偶的特性1-6 热电偶的测量电路2. 热电阻式温度传感器2-1 金属测温电阻器2-2半导体热敏电阻器3. PN结型测温传感器3-1温敏二极管及其应用3-2温敏晶体管及其应用4.集成电路温度传感器4-1基本原理及PTAT核心电路4-2电压输出型4-3电流输出型4-4可编程集成数字温度传感器5. 热释电式传感器5-1热释电效应及其机理5-2热释电红外传感器5-3热释电探测模块5-4典型应用6. 热电传感器应用实例第三章 应变传感器一、教学要求：掌握应变片工作原理、转换电路的形式及计算，温度误差与补偿。理解应变片的主要特性，应变片应用举例，了解应变片类型，材料、粘贴工艺。二、教学要点：1. 电阻应变式传感器1-1 应变片的结构和类型1-2常用的应变片2. 薄膜应变电阻及传感器2-1薄膜分类2-2薄膜的工作原理；2-3薄膜应变传感器的特点第四章 磁敏传感器一、教学要求：掌握磁电式传感器工作原理，霍尔式传感器工作原理、误差及其补偿。理解磁电式传感器的设计，霍尔元件及材料，霍尔元件基本特性。了解磁电式、霍尔式传感器的应用。二、教学要点：1. 磁敏传感器的物理基础霍尔、磁阻、形状效应1-1基础知识1-2霍尔效应1-3磁阻效应1-4形状效应2. 霍尔元件2-1霍尔元件的工作原理2-2霍尔元件的结构2-3基本电路2-4电磁特性2-5误差分析及误差补偿3. 磁阻元件3-1长方形磁阻元件3-2科尔宾元件3-3平面电极元件3-4 InSb-NiSb共晶磁阻元件3-5曲折形磁阻元件3-6磁阻元件的温度补偿4. 磁敏二极管4-1磁敏二极管的结构4-2磁敏二极管的工作原理4-3磁敏二极管的特性4-4磁敏二极管的补偿技术5. 磁敏三极管5-1磁敏三极管的结构5-2磁敏三极管的工作原理5-3磁敏三极管的特性5-4温度补偿技术6. 磁敏传感器的应用6-1霍尔元件的应用6-2磁阻元件的应用第五章 压电传感器一、教学要求：掌握压电效应及其物理解释，压电元件常用结构形式，测量电路。了解压电材料及主要特性、应用举例。二、教学要点：1. 压电效应1-1石英晶体的压电效应1-2压电常数1-3压电陶瓷的压电效应2. 压电材料2-1压电晶体2-2压电陶瓷2-3新型压电材料3. 等效电路与测量电路3-1 等效电路3-2 测量电路4 压电传感器及其应用4-1 压电传感器中压电片的连接4-2压电式力传感器4-3压电式压力传感器4-4压电式加速度传感器4-5应用实例第六章 光纤传感器 一、教学要求：掌握光纤的基本原理、几种光纤传感器的基本原理。二、教学要点：1. 基础知识1-1光纤的结构1-2光纤的种类1-3光纤的传光原理1-4光纤的特性1-5光纤的耦合2. 光纤传感器的分类及构成2-1 分类2-2构成部件3. 功能型光纤传感器举例3-1相位调制型光纤传感器3-2光强调制型光纤传感器3-3偏振态调制型光纤传感器4. 非功能型光纤传感器举例4-1传输光强调制型光纤传感器4-2反射光强调制型光纤传感器4-3频率调制型光纤传感器4-4光纤液位传感器第八章 光电传感器一、教学要求：掌握光电效应；掌握光电管、光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管的结构、工作原理及光谱特性；了解色彩传感器及CCD 图象传感器的结构、工作原理。二、教学要点：1. 光电传感器的基本效应1-1半导体的粒子特性1-2光电效应2. 外光电效应光电元件2-1光电管2-2光电倍增管3. 光电导效应及光电元件3-1光敏电阻的结构及原理3-2光敏电阻的特性4. 光电伏特效应及光电元件4-1光电导结型光电元件4-2光电伏特型光电元件5. CCD图像传感器6. 应用光路6-1反射式6-2透射式6-3线纹瞄准用光电传感器6-4脉冲式光电传感器第九章 气、湿敏传感器 一、教学要求：掌握表面控制型电阻式半导体气敏元件和湿敏传感器(电阻式、陶瓷湿敏、电容湿敏)的原理、特性，掌握其应用方法，了解测量电路。二、教学要点：1气敏传感器1-1半导体气敏元件的分类及必备条件1-2表面控制型电阻式半导体气敏元件1-3基于MtMS的新型微结构气敏传感器1-4应用举例2. 湿敏传感器2-1湿度及其表示2-2对湿敏传感器的基本要求2-3电阻式湿敏传感器2-4陶瓷湿敏传感器2-5电容式湿敏传感器2-6电解质式湿敏传感器2-7应用范围及应用实例第十一章 传感器应用技术一、教学要求：掌握几种传感器转换电路的结构、放大电路。二、教学要点：1. 信号变换1-1电流-电压（I-U）变换器1-2电压-电流（U-D变换器1-3交流电压-直流电压（-U）变换器和交流电流-直流电压（i-U）变换器1-4电阻-电压（R-U或-U）变换器1-5电容-电压（C-U）变换器1-6电压-频率（U-f）变换器（简称VFC）和频率-电压（f-u）变换器（简称FVC）1-7电压-脉宽（U-H）变换器2. 驱动电路分析及外围电路器件选择2-1驱动电路分析2-2外围电路器件选择第十二章 传感器的选择与使用一、教学要求：传感器的正确选择，传感器的合理使用，线性化及补偿，传感器的定标，电磁兼容问题，抗干扰技术。二、教学要点：1. 传感器的正确选择2. 传感器的合理使用2-1线性化及补偿2-2传感器的定标2-3电磁兼容问题2-4抗干扰技术