《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（μ-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Ω-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