《傳感器與自動檢測技術(shù)》習(xí)題解答

1、1《傳感器與自動檢測技術(shù)傳感器與自動檢測技術(shù)》習(xí)題解答習(xí)題解答第1章傳感器的基本知識傳感器的基本知識1.簡述傳感器的概念、作用及組成。答：傳感器的定義是：“能感受（或響應(yīng)）規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置”。作用：將被測量轉(zhuǎn)換成與其有一定關(guān)系的易于處理的電量。組成：敏感元器件、轉(zhuǎn)換元器件、轉(zhuǎn)換電路及輔助電源。2.傳感器的分類有哪幾種？各有什么優(yōu)缺點？答：傳感器常用的分類方法有兩種，一種是按被測輸入量來分，另一種

2、是按傳感器的工作原理來分。按被測輸入量來分：這種分類方法的優(yōu)點是比較明確地表達(dá)了傳感器的用途，便于使用者根據(jù)其用途選用。其缺點是沒有區(qū)分每種傳感器在轉(zhuǎn)換機(jī)理上有何共性和差異，不便于使用者掌握其基本原理及分析方法。按傳感器的工作原理來分：這種分類的優(yōu)點是對傳感器的工作原理表達(dá)的比較清楚，而且類別少，有利于傳感器專業(yè)工作者對傳感器進(jìn)行深入的研究分析。其缺點是不便于使用者根據(jù)用途選用。3.傳感器是如何命名的？其代號包括哪幾部分？在各種文件中如

3、何應(yīng)用？答：一種傳感器產(chǎn)品的名稱，應(yīng)由主題詞及4級修飾語構(gòu)成。（1）主題詞——傳感器。（2）第1級修飾語——被測量，包括修飾被測量的定語。（3）第2級修飾語——轉(zhuǎn)換原理，一般可后續(xù)以“式”字。（4）第3級修飾語——特征描述，指必須強(qiáng)調(diào)的傳感器結(jié)構(gòu)、性能、材料特征、敏感元件及其他必須的性能特征，一般可后續(xù)以“型”字。（5）第4級修飾語——主要技術(shù)指標(biāo)（量程、精確度、靈敏度等）。本命名法在有關(guān)傳感器的統(tǒng)計表格、圖書索引、檢索以及計算機(jī)漢字處

4、理等特殊場合使用。例1：傳感器，絕對壓力，應(yīng)變式，放大型，1～3500kPa；例2：傳感器，加速度，壓電式，20g。在技術(shù)文件、產(chǎn)品樣書、學(xué)術(shù)論文、教材及書刊的陳述句子中，作為產(chǎn)品名稱應(yīng)采用與上述相反的順序。3穩(wěn)定性有短期穩(wěn)定性和長期穩(wěn)定性之分。傳感器常用長期穩(wěn)定性表示，它是指在室溫條件下經(jīng)過相當(dāng)長的時間間隔，如一天、一月或一年，傳感器的輸出與起始標(biāo)定時的輸出之間的差異。通常又用其不穩(wěn)定度來表征其輸出的穩(wěn)定度。傳感器的漂移是指在外界的干

5、擾下，輸出量發(fā)生與輸入量無關(guān)的不需要的變化。漂移包括零點漂移和靈敏度漂移。零點漂移和靈敏度漂移又可分為時間漂移和溫度漂移。時間漂移是指在規(guī)定的條件下，零點或靈敏度隨時間而緩慢變化的情況；溫度漂移為環(huán)境溫度變化而引起的零點或靈敏度的變化。傳感器所能測量的最大被測量（輸入量）的數(shù)值稱為測量上限，最小被測量稱為測量下限，上限與下限之間的區(qū)間，則稱為測量范圍。測量范圍可能是單向的（只有正向與負(fù)向）、也可能是雙向的、或雙向不對稱的和無零值的等。測

6、量上限與下限的代數(shù)和稱為量程。5.傳感器的動態(tài)特性主要從哪兩方面來描述？采用什么樣的激勵信號？其含義是什么？答：傳感器的動態(tài)特性主要從時域和頻域兩方面來描述，采用瞬態(tài)響應(yīng)法和頻率響應(yīng)法來分析。通常采用階躍信號和正弦信號作為激勵信號。以階躍信號作為系統(tǒng)的輸入，研究系統(tǒng)輸出波形的方法稱為瞬態(tài)響應(yīng)法（時域）；以正弦信號作為系統(tǒng)的輸入，研究系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的方法稱為頻率響應(yīng)法（頻域）。第2章力、壓力傳感器力、壓力傳感器1.力傳感器的組成是什么？答：

7、力傳感器主要由力敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和測量電路組成。2.彈性敏感元件的作用是什么？其分類有幾種？各有何特點？答：作用：彈性敏感元件把力或壓力轉(zhuǎn)換成了應(yīng)變或位移。分類：變換力的彈性敏感元件和變換壓力的彈性敏感元件。常用的變換力的彈性敏感元件有圓柱式、圓環(huán)式、懸臂梁、扭轉(zhuǎn)軸等。其特點：（1）圓柱式彈性敏感元件，根據(jù)截面形狀可分為實心圓柱及空心圓柱等。結(jié)構(gòu)簡單，可承受較大的載荷，便于加工，實心圓柱形可測量大于10kN的力，空心圓柱形可測量1～1