传感器范围.doc

被测量 电量
基本转换电路
敏感元件
转换元件

2.画出传感器系统的组成框图，说明各环节的作用。
传感器一般由敏感元件、转换元件、转换电路三部分组成，
敏感元件：直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。
转换元件：以敏感元件的输出为输入，把输入转换成电路参数。
转换电路：上述电路参数接入转换电路，便可转换成电量输出。
金属线圈产生的磁力线经过金属导体时，金属导体就会产生感应电流，电流的流线呈闭合曲线，类是水涡流形状，故称电涡流
3. 电子秤中所使用的应变片应选择金属箔式应变片；为提高集成度，测量气体压力选择.固态压阻式传感器
4. 应变测量中，希望灵敏度高、线性好、有温度自补偿功能，选择四臂全桥测量转换电路。
3.电子卡尺的分辨率可达0.01mm，行程可达200mm它的内部所采用的电容传感器型式是变面积式
4.在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中.电容是变量，电感保持不变
1.欲测量极微小的位移，应选择变隙式电感传感器。希望线性好、灵敏度高、量程为1mm左右、分辩率为1um左右，应选择螺线管式自感传感器。
2.螺线管式自感传感器采用差动结构是为了加长线圈的长度从而增加线性范围
4.电涡流探头激励频率从100kHz提高到900kHz时，电涡流的渗透深度将减少到原来的1/3。
6.当电涡流线圈靠近非磁性导体（铜）板材后，线圈的等效电感 L减小，调频转换电路的输出频率 f增大。
8.电涡流接近开关可以利用电涡流原理检测出黑色金属零件的靠近程度。
9.希望远距离传送信号，应选用具有4～20mA输出的标准变送器。
10．生产布料的车间用图装置来检测和控制布料卷取过程中的松紧程度。当卷取辊转动太快时，布料的张力将增大。导致张力辊向 上位移。使差动变压器的衔铁不再处于中间位置，N2l与Nl之间的互感量M1增加，N22与Nl的互感量M2减小，因此U21增大，U22减小，经差动检波之后的u。为负值，去控制伺服电动机，使它的转速变慢，从而使张力恒定。
1.当石英晶体受压时，电荷产生在与电轴垂直的x面上
2. 动态力传感器中，两片压电片多采用并联接法，可增大输出电荷量；在电子打火机和煤气灶点火装置中，多片压电片采用串联接法．可使输出电压达上万伏，从而产生电火花，
4.使用压电陶瓷制作的力或压力传感器可测量车刀在切削时感受到的切削力的变化量
5.两根高分子压电电缆相距2m，肇事车辆求：1)估算车速为多少km／h。2)估算汽车前后轮间距(可据此判定车型)3)说明载重量m以及车速νo与A、B压电电缆的输出信号波形之间的关系
解：①. 由ν=d/t d=0.002km t=25(ms)×2=50ms=50/1000=0.05s=0.05/3600=0.0000139h
ν=0.002/0.0000139=144km/h
②. L=ν·T , T=25(ms)×6(div)=150ms=150/1000=0.05s=0.05/3600=0.0000417h
L=ν·T=144×0.0000417=0.006km=6m
③. 车载重量m与车速无关,而与压电电缆输出的信号幅度成正比关系
1.什么是热电效应？
答：将两种不同性质的导体A、B串接成一个闭合回路，如图所示，如果两接合点处的温度不同(T0 T),则在两导体间产生热电动势，并在回路中有一定大小的电流，这种现象称为热电效应。
T0 T
2.正常人的体温为37oC．则此时的华氏温度为99F，热力学温度为310K θ=（1.8t+32）F 和 T=(t+273.15)K
4.热电偶的热电势由接触电动势和温差电动组成。

6.测量 CPU 散热片的温度应选用薄膜型的热电偶；测量锅炉烟道中的烟气温度，应选用普通型的热电偶；测量 100m 深的岩石钻孔中的温度，应选用铠装型的热电偶。
1.晒大阳取暖利用光热效应；卫星的光电池扳利用光电效应；植物的生长利用了光化学效应
2.光敏二极管属于内光电效应，光电池属于光生伏特效应·
3.光敏二极管在测光电路中应处于反向偏置状态，而光电池通常处于零偏置状态。
4.温度上升，光敏电阻、光敏二极管，光敏三极管的暗电流上升
6.光纤通讯中，与出射光纤耦合的光电元件应选用APD 光敏二极管
7.欲精密测量光的照度，光电池应配接I/U 转换器

13．答：根据各传感器的工作原理及特性可利用PVDF压电薄膜玻璃破碎感应片粘贴在玻璃窗户上监测玻璃是否被打碎；用红外光电开关传感器安装在门口或窗户两端监测外来入侵者；用热释电元件（红外广角探测器）安装在房间顶端大面积监控室内移动对象；利用超声波反射监测定位贵重物品。经过科学的全方位防范措施后可达到报警的目的。防范措施平面图如下所示。

1.何谓霍尔效应？金属或半导体薄片置于磁场中，当有电流流过时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势，这种物理现象称为霍尔效应。霍尔电势UH=kHIB
2.红外检测的探测器主要有热探测器，光子探测器两大类。
3.红外探测器与光电传感器、热敏电阻器有什么异同?这三种器件都是在光能或热能的激发下产生某些电持性变化的传感器，不同之处是转换的物理特性本质不同，如热释电效应；光电效应；热阻效应。热释电型探测器在热探测器中探测率最高，频率响应最宽，
5.试举出利用红外辐射技术进行检测的典型应用实例。①.防盗报警电路 ②.自动照明装置 ③.电子礼仪（您好、请勿吸烟）、警告（高压危险）发声电路 ④.自动喷水 ⑤.安全防范开关电路
6.超声波是一种_高于20KHz的机械振动_波，具有_穿透_、_反射_、_折射_等特点。
9.人讲话时声音向前方传播，空气分子在原来的平衡位置前后振动而产生纵波
11.超声波频率越高，波长越短，指向角越小，方向性越好 λf=C 声速C= 5.9km /s
13.单晶直探头发射超声波时，是利用压电晶片的逆压电效应，而接收超声波时是利用压电晶片的压电效应，发射在先，接收在后
19.对处于纲板深部的缺陷宜采用超声波探伤, 对处于纲板表面的缺陷宜采用电涡流探伤。