【正文】 64. 氧化鋯氧敏元件在測(cè)定氣體濃度 時(shí)用法？ 。 58. 硅光電池的光電轉(zhuǎn)換效率理論最大值和實(shí)際值？ 59. 光電器件的物理基礎(chǔ)是什么效應(yīng)。 49. 怎樣減小霍爾元件的溫度誤差？ 50. 霍爾集成傳感器 —— 線性、開(kāi)關(guān)兩類內(nèi)部構(gòu)成。 47. 數(shù)字式集成溫度傳感器 —— DS18B20。 45. 用熱敏電阻設(shè)計(jì)自動(dòng)路燈電路。 43. 鉑電阻的用處 —— 基準(zhǔn)熱電阻、標(biāo)準(zhǔn)熱電阻 。工業(yè)熱電阻有時(shí)用不平衡電橋指示溫度，例如動(dòng)圈儀表是采用不平衡電橋原理指示溫度的。在應(yīng)用時(shí)，由于熱電偶工作端與冷端距離很近， 冷端又暴露于空間，容易受到周圍環(huán)境溫度波動(dòng)的影響，因而冷端溫度難以保持恒定，為此必須進(jìn)行補(bǔ)償。 41. 熱電偶冷端補(bǔ)償原理和必要性及補(bǔ)償導(dǎo)線法的補(bǔ)償原理。 39. 熱電偶的三定律的理解。 36. 采用 什么 技術(shù) 可 測(cè) 量小于 柵距 的 位移量 ？ 第七章 熱電式傳感器 37. 常用測(cè)溫傳感器有哪些？各自的特點(diǎn)如何？ 38. 什么事熱電偶的的熱電效應(yīng)？熱電勢(shì)構(gòu)成？ 把兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料 A、 B 連接成閉合回路，將它們的兩個(gè)接點(diǎn)分別置于溫度為 T 及 T0（設(shè) T T0 ）的熱源中，則在該回路內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)（簡(jiǎn)稱熱電勢(shì)），可用 EAB（ T， T0）表示，這種現(xiàn)象稱做熱電效應(yīng)。在 a a 線上兩光柵的柵線彼此重合，光線從縫隙中通過(guò)，形成亮帶；在 b b 線上，兩光柵的柵線彼此錯(cuò)開(kāi)，形成暗帶。 35. 莫爾條紋是怎樣形成的？其寬度和什么有關(guān)？會(huì)計(jì)算莫爾條紋的分辨力。 第六章 數(shù)字式傳感器 32. 碼盤(pán)傳感器最小分辨角度及最外圈碼道的角節(jié)距的計(jì)算。 31. 壓電傳感器的前置放大器電路形式主要有哪兩種？理解電荷放大器的作用？ 一種是電壓放大器，其輸出電壓與輸入電壓（傳感器的輸出電壓）成正比；另一種是電荷放大器，其輸出電壓與輸入電荷成正比。石英晶體的壓電系數(shù)比人工壓電陶瓷低得多。相反，在電介質(zhì)的極化方向施加電場(chǎng)，這些電介質(zhì)也會(huì)產(chǎn)生變形，這種現(xiàn)象稱為逆壓電效應(yīng)。 第五章 壓電式傳感器 27. 什么是壓電效應(yīng)？什么是 逆壓電效應(yīng)？ ① 某些電介質(zhì)，當(dāng)沿著某一方向?qū)ζ涫┝Χ顾冃螘r(shí)，內(nèi)部就產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時(shí)在它的兩個(gè)表面上產(chǎn)生符號(hào)相反的電荷；當(dāng)外力去掉后，又從新恢復(fù)不帶電狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。 電渦流傳感器線圈外徑越大，線性范圍將越大，但靈敏度越低；與此相反，線圈外徑越小，傳感器靈敏度將越高，而線性范圍越小。這便是電渦流傳感器的基本原理。從能量角度來(lái)看，在被測(cè)導(dǎo)體內(nèi)存在著電渦流損耗（當(dāng)頻率較高時(shí)，忽略磁損耗）。 消除零點(diǎn)殘余電壓一般可以用以下方法： 1．從設(shè)計(jì)和工藝上保證結(jié)構(gòu)對(duì)稱性； 2. 選用合適的測(cè)量線路； 3． 采用補(bǔ)償線路 24. 電渦流式傳感器的工作原理。 23. 差動(dòng)變壓器的零點(diǎn)殘余電壓產(chǎn)生的原因？及 消除方法？ 零點(diǎn)殘余電壓產(chǎn)生的原因如下：①基波分量。 22. 差動(dòng)變壓器和一般變壓器的區(qū)別？ 差動(dòng)變壓器的工作原理與一般變壓器基本相同。 19. 了解一兩種實(shí)際傳感器的工作原理？ 20. 傳感器工作在差動(dòng)狀態(tài)的優(yōu)點(diǎn)有哪些？靈敏度、非線性度？ 第四章 電感式傳感器 21. 了解差動(dòng)變壓器的用途及特點(diǎn)。驅(qū)動(dòng)電纜技術(shù)的基本原理是使用電纜屏蔽層電位跟蹤與電纜相連接的傳感器電容極板電位。 ②電纜本身的電容量由于放置位置和形狀不同而有較大變化，這將造成傳感器特性不穩(wěn)定。 ① 屏蔽線本身電容量較大，每米最大可達(dá)幾百皮法，最小有幾皮法。同樣原因，其電極引出線也必須用屏蔽線，屏蔽線外套要求接地良好。它不但改變了電容傳感器的電容量，而且由于傳感器本身電容量很小，寄生電容極不穩(wěn)定，這就導(dǎo)致傳感器特性不穩(wěn)定，對(duì)傳感器產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。 17. 寄生電容和分布電容對(duì)電容式傳感器有什么影響？解決電纜電容影響的方法 —— 驅(qū)動(dòng) 電纜技術(shù)的原理？ 一般電容傳感器的電容很小，如果激勵(lì)電源頻率較低，則電容傳感器的容抗很大。 13. 怎樣用應(yīng)變式傳感器設(shè)計(jì)成測(cè)力 /壓力 /加速度傳感器？ 14. 電阻 /半導(dǎo)體應(yīng)變片的工作原理各基于什么效應(yīng)工作的？ 15. 半導(dǎo)體應(yīng)變片與金屬應(yīng)變片各有哪些特點(diǎn)。 假設(shè)電橋中兩個(gè)支路的電阻相等，即 RABC=RADC=2（ R+ △RT ），故有 RABC=RADC=2I 因此電橋的輸出為 Usc=UBD=1/2 .I.（ R+ △R+ △RT ） 1/2 .I.（ R △R+ △RT ） 整理后得 Usc=I △ R 可見(jiàn)，電橋輸出與電阻變化成正比，即與被測(cè)量成正比，與恒流源電流成正比，即與恒流源電流大小和精度有關(guān)。 12. 應(yīng)變式傳感器接成應(yīng)變橋式電路的理解、輸出信號(hào)計(jì)算。 11. 什么是壓阻效應(yīng)？影響壓阻系數(shù)的因素？ 單晶硅材料在受到應(yīng)力作用后，其電阻率發(fā)生明顯變化，這種現(xiàn)象被稱為壓阻效應(yīng)。 10. 應(yīng)變式傳感器由哪兩個(gè)主要部分組成。 ② 7. 畫(huà)出傳感器的組成方框圖，各部分的作用。 傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和測(cè)量電路三部分組成，有時(shí)還需要加輔助電源 5. 傳感器的靜態(tài)特性有哪些？并理解其意義。 2. 傳感器的發(fā)展趨勢(shì)有哪些？ 傳感器的固態(tài)化、傳感器的集成化和多功能化、傳感器的圖像化、傳感器的智能化 3. 傳感器的作用是什么？ 4. 傳感器技術(shù)的三要素。軍事應(yīng)用：導(dǎo)航、跟蹤、偵查 (帶攝像機(jī)的無(wú)人駕駛飛機(jī)、衛(wèi)星偵查 )。生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化：自動(dòng)工作機(jī)械、自動(dòng)售貨機(jī)、自動(dòng) 搬運(yùn)機(jī)、監(jiān)視裝置等。光學(xué)信息處理：光學(xué)文字識(shí)別、標(biāo)記識(shí)別、圖形識(shí)別、傳真、攝像等。計(jì)量檢測(cè)儀器：工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的尺寸、位置、表面缺陷的非接觸在線檢測(cè)、距離測(cè)定等。實(shí)際光敏電阻的暗電阻值一般在兆歐量級(jí)， 亮電阻值在幾千歐以下 光電池 :是一種 直接將光能轉(zhuǎn)換為電能的光電器件 . 光電池在不同光照度下， 其光電流和光生電動(dòng)勢(shì)是不同的，它們之間的關(guān)系就是光照特性 固體圖像傳感器 : 是一種大規(guī)模金屬氧化物半導(dǎo)體（ MOS）集成電路光電器件 ,它以電荷為信號(hào)， 具有光電信號(hào)轉(zhuǎn)換、 存儲(chǔ)、 轉(zhuǎn)移并讀出信號(hào)電荷的功能。當(dāng)光敏電阻受到一定波長(zhǎng)范圍的光照時(shí)，它的阻值（亮電阻）急劇減小，電路中電流迅速增大。光敏電阻沒(méi)有極性， 使用時(shí)既可加直流電壓，也可以加交流電壓。光電導(dǎo)效應(yīng) () ：光敏電阻 。根據(jù)外光電效應(yīng)做出的光電器件有光電管和光電倍增管 光電效應(yīng)是指在光線作用下，物體的導(dǎo)電性能發(fā)生變化或產(chǎn)生光生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象。 固體圖像傳感器 結(jié)構(gòu)上分為兩大類，一類是用 CCD 電荷耦合器件的光電轉(zhuǎn)換和電荷轉(zhuǎn)移功能制成 CCD 圖像傳感器，一類是用光敏二極管與 MOS 晶體管構(gòu)成的將光信號(hào)變成電荷或電流信號(hào)的 MOS 金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器。光照射到物體上使物體發(fā)射電子，或電導(dǎo)率發(fā)生變化，或產(chǎn)生光生電動(dòng)勢(shì)等等，這些因光照引起物體電學(xué)特性改變的現(xiàn)象稱為光電效應(yīng)。 ： 是利用光電器件把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào) （電壓、電流、電阻等）的裝置。 CTR 也具有負(fù)溫度系數(shù)，但在某個(gè)溫度范圍內(nèi)電阻值急劇下降，曲線斜率在此區(qū)段特別陡，靈敏度極高。 PTC 熱敏電阻的阻值隨溫度升高而增大，且有斜率最大的區(qū)域，當(dāng)溫度超過(guò)某一數(shù)值時(shí)，其電阻值朝正的方向快速變化。熱敏電阻在不同值時(shí)的電阻－溫度特性，溫度越高，阻值越小，且有明顯的非線性。 熱 端為 100℃，冷端為 0℃時(shí)，鎳鉻合金與純鉑組成的熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)為 ，而考銅與純鉑組成的熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)為－ ，則鎳鉻和考銅組成的熱電偶所產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)應(yīng)為： － (－ )=(mV) :當(dāng)熱端溫度為 t 時(shí)，分度表所對(duì)應(yīng)的熱電勢(shì) eAB(t, 0)與熱電偶實(shí)際產(chǎn)生的熱電勢(shì) eAB(t,t0)之間的關(guān)系可根據(jù)中間溫度定律 eAB(t,0)= eAB(t,t0)+eAB(t0， 0) : 熱電阻傳感器是利用導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化的原理進(jìn) 行測(cè)溫的 目前最常用的熱電阻有鉑熱電阻和銅熱電阻 42. 鉑熱電阻的使用溫度范圍為 200～ 850℃ , 在一些測(cè)量精度要求不高且溫度較低的場(chǎng)合，可采用銅熱電阻進(jìn)行測(cè)溫， 它的測(cè)量范圍為 50～ 150℃ , 銅熱電阻的電阻溫度系數(shù)較大、線性性好、價(jià)格便宜。2 中間溫度定律 中間導(dǎo)體定律 :在熱電偶測(cè)溫回路內(nèi)，接入第三種導(dǎo)體時(shí)，只要第三種導(dǎo)體的兩端溫度相同，則對(duì)回路的總熱電勢(shì)沒(méi)有影響 .EABC(t,t0)=EAB(t)EAB(t0)=EAB(t,t0) 中間溫度定律 : 在熱電偶測(cè)溫回路中， tc 為熱電極上某一點(diǎn)的溫度，熱電偶 AB 在接點(diǎn)溫度為 t、 t0 時(shí)的熱電勢(shì) eAB(t, t0)等于熱電偶 AB 在接點(diǎn)溫度 t、 tc 和 tc、 t0 時(shí)的熱電勢(shì) eAB(t, tc)和 eAB(tc, t0)的代數(shù)和，即 eAB(t,t0)=eAB(t,tc)+eAB(tc,t0) 均質(zhì)導(dǎo)體定律 : 由兩種均質(zhì)導(dǎo)體組成的熱電偶，其熱電動(dòng)勢(shì)的大小只與兩材料及兩接點(diǎn)溫度有關(guān)，與熱電偶的大小尺寸、形狀及沿電極各處的溫度分布無(wú)關(guān)。兩接點(diǎn)溫度相同時(shí)，總電動(dòng)勢(shì)為 0。 36. 熱電偶回路中產(chǎn)生的總熱電勢(shì)： eAB(T, T0)=eAB(T)＋ eB(T,T0)－ eAB(T0)－ eA(T,T0) 37. 影響因素取決于材料和接點(diǎn)溫度，與形狀、尺寸等無(wú)關(guān) 。 被測(cè)物理量（ 非電量 ： 位移 、振動(dòng) 、 壓力 、流量 、 比重 ）線圈自感系數(shù) L /互感系數(shù) M電壓或電流（ 電信號(hào) ）電磁感應(yīng) 測(cè)量電路：同一導(dǎo)體的兩端因其溫度不同而產(chǎn)生的一種電動(dòng)勢(shì)?；魻栃?yīng)的產(chǎn)生是由于運(yùn)動(dòng)電荷受磁場(chǎng)中洛倫茲力作用的結(jié) 果 重要點(diǎn)： ： 熱電效應(yīng)：兩種不同材料的導(dǎo)體（或半導(dǎo)體）組成一個(gè)閉合回路，當(dāng)兩接點(diǎn)溫度 T 和 T0 不同時(shí)，則在該回路中就會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象。 32..霍爾式傳感器： 當(dāng)載流導(dǎo)體或半導(dǎo)體處于與電流相垂直的磁場(chǎng)中時(shí)，在其兩端將產(chǎn)生電位差，這一現(xiàn)象被稱為霍爾效應(yīng)。 線圈的發(fā)熱問(wèn)題：傳感器線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，接上負(fù)載后，線圈中有電流流過(guò)而發(fā)熱。在外力去除后又重新恢復(fù)到不帶電狀態(tài)，是機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。在非電量測(cè)量中，應(yīng)用最多的是螺線管式差動(dòng)變壓器，它可以測(cè)量 1～ 100mm 機(jī)械位移，并具有測(cè)量精度高、靈敏度高、 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠等優(yōu)點(diǎn)。由于是交流電壓， 輸出指示無(wú)法判斷位移方 向，必須配合相敏檢波電路來(lái)解決。② 差動(dòng)式的非線性項(xiàng) :單線圈的非線性項(xiàng)Δ δ /δ 01，因此，差動(dòng)式的線性度得到明顯改善 電感式傳感器的測(cè)量電路有 交流電橋式 、 變壓器式交流電橋 以及 諧振式 等。 ) ，實(shí)際測(cè)量中廣泛采用差動(dòng)變隙式電感傳感器： K0=2/167。 0=1/167。鐵芯和銜鐵由 導(dǎo)磁材料 制成。 16. 應(yīng)變式容器內(nèi)液體重量傳感器：電橋輸出電壓與柱式容器內(nèi)感壓膜上面溶液的重量成線性關(guān)系，因此可以測(cè)量容器內(nèi)儲(chǔ)存的溶液重量。 電橋平衡條件： Uo=0，即： Z1Z4=Z2Z3 R1R4=R2R3, R2C2=R1C1 ，交流差動(dòng)電橋的輸出電壓也與Δ R1 成線性關(guān)系。 12. 交流電橋 :(引入原因 )由于應(yīng)變電橋輸出電壓很小，一般都要加放大器，而直流放大器易于產(chǎn)生零漂，因此應(yīng)變電橋多采用交流電橋。 U0=E*△ R1/2R1(R1=R2=R3=R4, △R1R3R2R4UoR1R2( a ) ( b )R1－ 工 作 應(yīng) 變 片 　 R2－ 補(bǔ) 償 應(yīng) 變 片F(xiàn) F~?abR1=△ R2) ：電橋四臂接入四片應(yīng)變片，即兩個(gè)受拉應(yīng)變 ( 拉 )，兩個(gè)受壓應(yīng)變（ 壓），將兩個(gè)應(yīng)變符號(hào)相