传感器原理与应用答案

传感器原理与应用答案（共9篇）

1.传感器原理与应用答案 篇一

《

第3章P59

1.解：根据电容器参数变化的特性，电容式传感器可分为变极距型或称变间隙型、变面积型和变介质型或称变介电常数型三种。

电容式传感器的电极形状又有平板形、圆柱形和球面形三种。

变极距型电容传感器有一个极板固定不动，另一个极板为可动电极，即动片。当动片随被测量变化而移动时，两极板间距随之发生变化，从而使电容量发生变化。当采用差动结构时，有两个固定极板，在其中间是一个动极板，从而构成上下两个电容。当动极板向上（或向下）移动后，上下两个电容成差动变化，即其中一个电容量增加，另一个电容量减小。

变面积型电容传感器又分为角位移式电容传感器和平板直线位移式电容传感器。对于角位移式电容传感器，当被测量变化使动片有一角位移时，就改变了两极板间的遮盖面积S，电容量C也就随之变化。对于平板直线位移式电容传感器，当其中一个电极板发生x位移后，改变了两极板间的遮盖面积S，电容量C同样随之变化。

变介质型电容传感器大多用来测量电介质的厚度、位移、液位、液量，基本原理都是根据极板间介质的介电常数随温度、湿度、容量的改变而变化的规律来进行测量的。

2.解：P44～P45

5.解：P51～P52

9.解：变极距型电容传感器的电容量计算公式为cr0s 

式中，0=8.8510-12F/m为真空介电常数；r为空气相对介电常数；s为两极板相互重叠的面积。所以，其位移灵敏度为sdcr

20。d

由此可见，其灵敏度不是常数，极距越小，灵敏度越高。把已知数据代入上式，得 1

dc8.8510121.0068104位移灵敏度为7.08109F/m 2d1103

式中负号表示极距增大时电容量减小。

8.85410410s10.解：1cc0 0r·0.310300012321106154.9410·F 30.310

4.94103PF0.005PF。

（2）读数仪表的变化：Ncs1s24.941031005≈2.5（格）。

2.传感器原理与应用答案 篇二

关键词：传感器原理与应用,课堂教学改革,实践,评价体系

传感器原理与应用课程是我院电子信息工程、电气自动化、新能源科学与工程专业的一门专业必修课程。它与模拟电子线路、数字电子线路、单片机、可编程逻辑控制器等其他课程紧密相连的实践性很强的课程。尽管该课程已开设很多年, 但是传统的教学理念下, 采用注重理论知识讲授。教师仅专注于对每一种传感器基本原理、结构、测量电路的讲解, 课堂教学与当前高等教育必须坚持走以质量提升为核心的内涵式发展道路, 提高学生自主学习、工程实践应用能力和应用创新能力的要求不相适应[1,2,3]。集中表现在课题教学内容与新形势下工科人才培养目标不相适应;课堂教学方法单一, 学生缺乏兴趣, 课堂教学效果不佳;考核评价体系落后, 与工科创新型、应用型人才培养质量评价体系不相符, 也与我院实施的江苏省电子信息工程专业卓越工程师人才培养目标不相符合。

因此, 围绕着传感器原理与应用课程课堂教学中存在的问题, 结合自己的课堂教学实践, 对教学内容、教学方法和评价体系等方面进行了尝试。

1 传感器原理与应用课程教学内容改革

本课程面向对象为电子信息工程专业、电气自动化专业和新能源科学与工程等多个专业的学生, 涉及的专业面广。因此, 结合我院电子信息工程专业的江苏省卓越工程师培养的要求, 针对不同专业学生的教学大纲和授课计划表的内容进行了多次修订, 使得以学生为本, 加强实践部分和理论教学有机结合, 让学生真正在动手中自主学习理论, 在学习理论过程中能够理论联系实践。

一方面, 在教学大纲中优化理论授课内容, 理论课的讲授内容更接地气, 与地方企业生产实践相结合。另一方面, 在夯实基础同时加强实践环节, 提高学生分析和解决问题的能力。精心设计好验证性实验、综合性实验、设计性实验部分, 实行分层次教学, 充分利用好实践课时, 使得实践课与理论课有机结合, 实践和理论教学相得益彰。

2 传感器原理与应用课程教学方法改革

2.1 激发学生学习的兴趣提高学生自主学习能力

遴选一些传感器课程设计、毕业设计、全国电子设计大赛、教师的科研项目中遇到的经典案例, 每次理论课讲授过程中有目的穿插在理论课的讲授过程当中。例如在讲授《光电检测传感器》章节时, 可以把学生参与研发的道路照明色度检测系统作介绍, 详细分析开发设计过程中如何解决传感器设计部分。讲授《电容传感器》章节时引入全国电子设计大赛中测摆的角度的选题, 和学生一起分析如何合适选取传感方式测量角度问题。再如讲解《气敏传感器》章节时, 引入毕业设计学生所研究的高层、超高层民用建筑火灾预警和报警系统的设计。另外还可以与课程设计内容结合, 如利用光敏电阻设计太阳能自动跟踪系统的设计等。通过一系列具体而实际的例子, 让学生深切地感受到学好传感器技术可以做很多相关设计。不仅可以把已学习过的课程如模拟电子线路、数字电子线路的知识灵活应用起来, 而且也对后继课程的学习具有十分重要的作用, 可以结合单片机、PLC、过程控制等技术进行联合开发和研究, 另外也让学生尽早地参加各类电子大赛、参与教师的科研工作、自主研发, 申请与传感器相关的专利等。因此理论联系实际的教学, 可以大大地激发学生学习传感器的兴趣。

除此之外, 传感器课堂教学激发学生自主学好传感器知识的积极性。有意识地引导学生把所学的理论知识与实践环节相联系。改变传统的理论课程讲授完成后再集中时间做实验的授课方式, 在理论讲授的同时穿插实验环节, 让学生边动实践边学理论, 提高理论课程授课的效果。在每次传感器授课结束时, 留给学生1~2个课后完成的小设计或调研工作。例如调研利用某种具体的传感器设计的专利成果、家用电器中具体采用的传感器原理和电路分析等。在下一次课讲授时, 可以与学生一起分享某一个教师申报的跟传感器相关的专利成果, 或讲解例如洗衣机传感器的使用。这样调动学生自主学习传感器课程的积极性。

2.2 多种教学手段综合应用加强师生互动

改变传统单纯使用板书教学手段, 采用合理使用多媒体课件, 把动画和影音加入到课件当中, 结合黑板推导, 把板书和多媒体教学有机结合起来, 激发学生的课堂学习兴趣。

另外传感器原理与应用课程为学校校级优秀课程, 已建立了网络课程、试卷库。利用网络课程将教学资源与学生共享, 可以把部分试卷库、理论课件、教案、书后习题解答、大纲和授课计划, 实验分组等提供给学生。利用已有的网络课程加强师生互动。在课堂教学中把学生在网络上所关心的问题进行解答。现在教师给学生答疑时间少了, 但是可以通过网络课程的师生互动环节加强师生沟通和交流, 这个环节很有必要, 可以有效拓宽师生的交流和联系。

2.3 实验内容分层次教学鼓励多实践

传感器实验教学是加强学生实践能力的重要环节。往往两节课的实验内容仅仅验证了某一个传感器从非电量到电量的检测, 而不同学生的动手能力参差不齐, 基础较好的学生可能一节课就完成了规定的实验内容。因此, 尝试把每一个具有的实验内容分层次教学, 即必做和选做内容。必做部分为常规实验项目, 选做内容为拓展内容, 为动手能力好的学生提高传感器实践技能打基础。

根据一般学生完成的正常进度设置合理的必做内容, 这些内容往往是验证性的。而传感器综合实验台一般可做40多个实验内容, 每学期基本上都是固定开设6~8个实验项目。因此, 并没有充分利用好实验装置。因此, 需要合理设置好每一个实验项目的选做内容, 即在每一个实验项目中设置验证性的、综合性的、创新性的内容。充分利用好课堂实验时间, 让每一个学生根据自己的动手能力选做合适的内容。学生选做的内容越多, 完成的质量越高, 实验成绩评定时等级越高。鼓励学生大胆动手实践, 提高实验仪器的使用率。

例如在箔式应变传感器实验中, 基本的验证实验项目为利用单臂电桥测试位移和电压的关系。可以设置采用半桥电路、全桥电路验证位移变化与电压的关系。进一步可以让学生用半导体应变片验证位移和电压的关系。还可以增加设计性的内容如利用传感器实验平台和模块设计不同精度的电子秤等。对于有探究精神的学生可以进一步引导, 利用固态压阻式压力传感器精确测试气体压强、利用电阻式传感器设计能够测试加速度的传感器等等。如果课上时间不够的, 可以通过开放实验、课程设计、毕业设计等方式对学生开放实验室。从而解决传感器开放实验时段学生不知道做什么的问题。另外, 结合报废仪器, 让学生自主的拆卸和搭建传感器测试电路。图1和图2为学生利用开放实验, 自主设计的红外自动计数器电路PCB板图和实物图。总之, 通过每一个实验项目设置的不同难易程度的内容, 激发学生自主实践的能力和创新能力。

3 传感器原理与应用课程考核评价体系的改革

传感器课程考核成绩评定采用综合考核的方式。考核成绩采用过程考核和综合考核双结合的形式, 按照平时考核、听课情况、作业和实验报告完成情况、实践动手操作情况等进行评价;综合考核为期中和期末考核成绩。加大实践考核的权重, 鼓励在实验课程中的创新。形式多样, 如果能够解决实验过程中出现的问题进一步研究的, 有详细解决方案, 完成选做实验内容质量高的等等都计入实验成绩部分。通过评价体系的改革, 有效地激发了学生自主学习的能力和创新能力。

4 结束语

传感器原理与应用课程课堂教学改革结合教学实践在教学内容、教学方式、考核形式等方面进行教学改革尝试, 激发了学生学习传感器技术的兴趣, 以学生为本, 加强实践环节的创新, 不断增强师生互动, 提高了传感器理论和实践课堂教学的效果。

参考文献

[1]黄信瑜, 宋思根, 刘平.大学课堂教学改革创新需实现“四化”[J].江苏高教, 2015 (1) :70-73

[2]韦宗发.新建地方应用型本科院校课堂教学改革探究[J].教育教学论坛, 2014 (44) :112-113

3.传感器原理与应用答案 篇三

工作原理

LX1970的引脚功能如附表所示。为了把光能量从μW/cm2转换成cd/m2就必须详细说明一下光电系统。光电系统可以看作是光能的传递和接收系统，辐射能从目标(辐射源)发出后经过中间介质、光学系统，最后被光电器件接收。光能的强弱是否能使接收器感受，这是光电系统一个很重要的指标。光度学研究对可见光的能量的计算，它使用的参量称为光度量。以人的视觉习惯为基础建立。cd/m2是衡量点亮的平板表面亮度强弱的单位。μW/cm2是衡量可见的和不可见的光通量和电磁辐射通量强度的单位。转换的第一步就是把发光强度转换成通过了一个对应的滤波片的照明通量。在正常环境中使用的是光适应曲线，在黑暗环境中使用的是暗适应曲线。如果光波仅仅只有一种波长，只需一张表就会给出从μW/m2转换到lx(lumens/m2)的转换因数。如果多使用一种光波，光的光谱就必须采用合适的滤光片才能测定总的照度。对于适应于人眼的正常光线而言，最灵敏的波长是555nm。在555nm，转换的因数为683lx=1W/m2=100μW/cm2，因此，555nm时，14.6μW/cm2=100lx。转换的下一步就是把照度变成亮度。照度的单位是lx或者lumens/m2。亮度的单位是cd/m2或者lumens/m2-球面度。假设一束光照在一个理想的全反射的球面上，那么从lx到cd/m2的转换因数就是3.14lx产生1cd/m2。

如果光传感器有一个真实的光电响应，它就会产生和该束光强度相对应的输出电流，而不管这束光的颜色。

应用实例

4.传感器原理与应用复习提纲 篇四

一、课程内容

1．基本概念名词解释，要完整。

例如：压电效应：名词解释要包括两部分（正、逆压电效应），材料等。

2．传感器的工作原理

例如：电涡流式测厚传感器：说明传感器的组成结构、写出原理图、叙述工作过程和相关的表达式（或数学模型或物理模型）等。

3．基础知识和基本常识（包括传感器的分类）

例如：（1）动态模型中，“标准”输入只有三种：正弦周期输入、阶跃输入和线性输入，而经常使用的是前两种。

（2）在光线作用下能使物体产生一定方向电动势的称光生伏特效应，如光电池。

（3）电涡流式位移传感器有高频反射式和低频透射式两种。

（4）看图分析并叙述图上提供的信息。

4．计算

例如：（1）金属应变片如何贴片分布于在等强度梁上？电阻变化计算和输出电压计算。

（2）用于测量转速的传感器有哪些？结构如何？如何计算转速？测速误差多少？

5．测量电路简图和作用

例如：金属应变片全桥电路、半桥电路等测量电路图，及相应的作用。

6．有关误差补偿

例如：非线性补偿可用差动结构；温度补偿也可差动结构，还有其它方法等。

7．看图设计叙述

例如：（1）8个实验内容：金属应变片、差动变压器、扩散硅压阻式压力传感器、霍尔传感器和光纤传感器等。

（2）看图叙述某传感器的结构组成，如何工作的及优缺点。

二、考试形式

1．闭卷考试

考试时间：120分钟。

2．考试题型

填空题(10分)、单项选择题(10分)、简述题(4*8分)、计算题(2*10分)和设计题(2*14分)

三、各章需掌握的内容

绪论

什么是传感器，传感器的物理基础、传感器的分类等。

第1章 传感器技术基础

传感器的数学模型、物理模型、静态特性（包括其指标，如线性度等）、动态特性（包括其指标，如二阶系统的参量分析等）、标定和校准、传感器的分析手段

和传感器材料。

第2章 电阻式传感器

电阻式传感器的结构、组成和工作原理，测量电路及有关信号输出计算，及应用。

第3章 变磁阻式传感器

电感式传感器的分类、组成和工作原理、测量电路的作用等；电涡式传感器的分类、组成和工作原理；霍尔式传感器的组成、工作原理和所用材料，及应用；磁阻效应的有关知识。

第4章 电容式传感器

电容式传感器分类、组成和工作原理、测量电路的作用等，如何解决存在的问题。

第5章 磁电式传感器

磁电式传感器分类、组成和工作原理、测量电路的作用，材料，及有关应用等。

第6章 压电式传感器

压电式传感器材料、分类、组成和工作原理、测量电路，如何解决存在的问题。

第7章 光电式传感器

光电式传感器材料、分类、组成和工作原理、测量电路，光源要求；包括模拟式光电传感器、开关式光电传感器、光纤传感器、电荷耦合器件CCD等。

第9章 智能传感器

智能传感器的分类、组成和工作原理，数据采集和数据处理技术等。

第10章 数字式传感器

5.传感器原理与应用答案 篇五

1、传感器的定义：传感器（或敏感元件）基于一定的变换原理/规律将被测量（主要是非电量的测量，可采用非电量电测技术）转换成电量信号。变换原理/规律涉及到物理、化学、生物学、材料学等学科。

2、传感器的组成：传感器一般由敏感元件（将非电量变成某一中间量）、转换元件（将中间量转换成电量）、测量电路（将转换元件输出的电量变换成可直接利用的电信号）三部分组成，有的传感器还需加上辅助电源。

3、传感器的分类

按变换原理分类——>利用不同的效应构成物理型、化学型、生物型等传感器。

按构成原理分类：

结构型：依靠机械结构参数变化来实现变换。物性型：利用材料本身的物理性质来实现变换。

按输入量的不同分类——>温度、压力、位移、流量、速度等传感器 按变换工作原理分类: 电路参数型:电阻型、电容型、电感型传感器

按参电量如：Q（电量）、I、U、E 等分类:磁电型、热电型、压电型、霍尔型、光电式传感器

4、传感器技术的发展动向：

教材表述：发现新现象、开发新材料、采用微细加工技术、研制多功能集成传感器、智能化传感器、新一代航天传感器、仿生传感器

老师表述：微型化、集成化、廉价。第二章：传感器的一般特性

1、静态特性

检测系统的四种典型静态特性

线性度：传感器的输出与输入之间的线性程度。传感器的理想输出-输入特性是线性的。

灵敏度：系统在静态工作的条件下，其单位输入所产生的输出，实为拟合曲线上某点的斜率。

即S N=输入量的变化/输出量的变化=dy/dx

迟滞性：特性表明传感器在正（输入量增大）反（输入量减小）行程期间输出-输入特性曲线不重合的程度。

（产生的原因：传感器机械部分存在的不可避免的缺陷。）

重复性：重复性表示传感器在输入量按同一方向作全量程多次测量时所得特性曲线不一致程度。曲线的重复性好，误差也小。产生的原因与迟滞性类似。

精确度.测量范围和量程.零漂和温漂.2、动态特性：（传感器对激励（输入）的响应（输出）特性）

动态误差：输出信号不与输入信号具有完全相同的时间函数，它们之间的差异。包括：稳态动态误差、暂态动态误差

动态测试中的两个重要特征：时间响应、频率响应 第三章：传感器中的弹性敏感元件

1、什么叫敏感材料? 对电、光、声、力、热、磁、气体分布等待测量的微小变化而表现出性能明显改变的功能材料。

半导体材料最主要的特点是对温度、光、电、磁、各种气体及压力等外界因素具有敏感特性，是制造磁敏、热敏、光敏、力敏、离子敏等传感器件的主要材料。

2、引言：

（1）变形：物体在外力作用下，改变原来的尺寸和形状的现象。（2）刚度：弹性敏感元件在外力的作用下抵抗变形的能力（3）弹性元件：具有弹性变形特性的物体。

弹性敏感元件作用：把力、力矩或压力变换成相应的应变或位移;然后由各种转换元件，将被测力、力矩或压力转换成电量。

3、弹性敏感元件的基本特性：

（1）弹性特性：作用在弹性敏感元件上的外力与其引起的相应变形（应变、位移或转角）之间的关系。可由刚度或灵敏度来表示。

（2）刚度：弹性敏感元件在外力作用下抵抗变形的能力。dx dF x F k x = ⎪⎭⎫ ⎝⎛∆∆=→∆0lim（3）灵敏度是刚度的倒数

（4）弹性滞后：弹性元件在弹性变形范围内，弹性特性的加载曲线与卸载曲线不重合的现象。

（5）弹性后效：弹性敏感元件所加载荷改变后，不时立即完成相应的变形，而是在一定时间间隔中逐渐完成变形的现象。

（6）应力：反映物体一点处受力程度的力学量

（7）应变：用以描述一点处变形的程度的力学量是该点的应变（8）弹性模量=线性应力/线性应变

第四章：电阻应变式传感器

1、电阻应变片的种类（P63~P65）

丝式应变片：（1）回线式应变片（2）短接式应变片 箔式应变片 薄膜应变片 半导体应变片

2、应变效益：金属导体或半导体在受到外力作用时，会产生相应的应变（拉伸或压缩），其电阻也将随之发生变化。

通过弹性敏感元件转换作用，将位移、力、力矩、加速度、压力等参数转换为应变因此可以将应变片由测量应变扩展到测量上述参数，从而形成各种电阻应变式传感器。

第五章：电容式传感器

1、电容式传感器工作原理：由绝缘介质分开的两个平行金属板组成的平板电容器，当忽略边缘效应影响时，其电容量与真空介电常数、极板间介质的相对介电常数、极板的有效面积Ａ以及两极板间的距离d 有关：

d A C r εε0=

若被测量的变化使式中d、Ａ、三个参量中任意一个发生变化时，都会引起电容量的变化，因此可分为三种：

变间隙式、变面积式、变介电常数式。第六章：电感式传感器

（目测老师上课时没讲，之后视情况补充）第七章：压电式传感器

1、概念：压电式传感器是以具有压电效应的压电器件为核心组成的传感器，已被广泛应用于超声，通信，宇航，雷达和引爆等领域。

2、（1）正压电效应（压电效应）：

在电介质的一定方向上施加机械力而产生电的极化，导致两个相对表面（极化面）上出现符号相反的束缚电荷Q，且其电位移D 与外应力张量T 成正比：

D=dT（d —压电常数矩阵 即压电系数？）

当外力消失，又恢复不带电原状；当外力消失，电荷极性随之而变。（2）逆压电效应（电致伸缩）：

施加电场时，应变S 与外电场强度E 成正比：S= dE（d —逆压电常数矩阵 即压电系数？）

即能量类型转换： 电能量

教材表述：

x 轴平行于正六面体的棱线，称为电轴； y 轴垂直于正六面体的棱面，称为机械轴；

z 轴表示其纵向轴，称为光轴。

压电效应：这些物质（压电材料）在沿一定的方向受到压力或拉力作用而发生形变时，其表面上会产生电荷；若将外力去掉时他们又回到不带电的状态，这种现象就称为压电效应。在每一切片中，当沿电轴方向加作用力F 时，则在于电轴垂直的平面上产生电荷Q。

逆压电效应：在片状压电材料的两个电极面上，如果加以交流电压，那么压电片能产生机械振动，即压电片在电极方向上有伸缩的现象压电材料的这种现象称为“电致伸缩效应”，也叫“逆压电效应”。

3、相关传感器：压电式加速度传感器、压电式力传感器、压电式压力传感器、测力传感器

第八章：磁电式传感器

1、概念：磁电式传感器是利用电磁感应原理, 将输入运动速度变换成感应电势输出的传感器。有时也称作电动式或感应式传感器。根据电磁感应定律, 当N 匝线圈在均恒磁场内运动时, 设穿过线圈的磁通为Φ, 则线圈内的感应电势e 与磁通变化率d Φ/dt有如下关系：

dt d N e φ-=

2、霍尔传感器（ppt 上没有相关内容，大家自己补充）第九章：热电式传感器

1、热电偶温度计（热电偶温度计是以热电效应为基础的测温仪表）（1）组成：

热电偶（敏感元件）: 必须用两种不同的材料作热电极—>1 连接热电偶和测量仪表的导线（补偿导线及铜导线）—>2

测量仪表（动圈仪表或电位差计）—（2）结构：

热电偶是由两种不同材料的导体焊接而成；导体被称为热电极。工作端或热端：焊接的一端用来感受被测介质的温度。自由端或冷端：与导线相连端。（3）热电偶的基本原理：

①热电效应：在两种不同的金属所组成的闭合回路中，当两接触处的温度不同时，回路中就要产生热电势，称为Seebeck 电势。这一物理现象称为热电效应。回路的总热电势为：

αAB —为热电势率或Seebeck 系数，其值随电极材料和两接点的温度而定。热电效应产生的电势由珀尔帖效益和汤姆逊效应引起。

②接触电势（珀尔帖电势）——>珀尔帖效应

将同温度的两种不同的金属互相接触。由于不同金属内自由电子的密度不同，在金属A 和B 的接触处会发生自由电子的扩散现象，从密度大的A 扩散到B ；使A 带正电，B 带负电；直到在接点处建立了强度充分的电场，E AB(T

③温差电势——>Thomson效应

假设在一匀质棒状导体的一端加热，则沿此棒状导体有一温度梯度。导体内的自由电子将从高温端向低温端扩散，并在温度较低一端积聚起来，使棒内建立起一电场。当该电场对电子的作用力与扩散力相平衡时，扩散作用停

止，电场产生的电势称为Thomson 电势（温差电势）

。E A(T T T o 温差电势远小于接触电势，常把它忽略掉。回路的总热电势为：((,(0 0 T E T E dT T

T E AB AB T T AB AB-= =⎰α

(4插入第三种导线的问题:在热电偶回路中接入第三种金属导线对原热电偶所产生的热电势数值并无影响。不过必须保证引入线两端的温度相同。

(5补偿导线的选用:(工作端与冷端离得很近，而且冷端又暴露在空间，受周围环境温度的影响，冷端温度难以恒定。可以采用一种专用导线，将热电偶的冷端延伸出来，这种专用导线称为“补偿导线”。不同的热电偶所用的补偿导线也不同。

(6热电偶的温度补偿方法（教材上表述方法有些许不同，大家自己补充吧~）①0℃恒温法：在标准大气压下，将清洁的水和冰鞋混合后放在保温容器内，可使T 0保持0℃

②补正系数修正法：设冷端温度为t n，此时测得温度为t 1，其实际温度应为t= t1+kt n（k ：补正系数）③延伸电极法：原理为连接导体定律

④补偿电桥法：利用不平衡电桥产生的电压来补偿热电偶参考端温度变化引起的电势变化

（7）热电偶的使用误差

①分度误差：热电偶的分度是指将热电偶置于给定温度下测定其热电势，以确定热电势与温度的对应关系。

方法有标准分度表分度和单独分度两种。

②仪表误差δ=（T max-T min）K（式中T max、T min ：仪表量程上，下限；K ：仪表的精度等级。）③延伸导线误差：一种是由延伸导线的热特性与配用的热电偶不一致引起的；另一种是由延伸导线与热电偶参考端的两点温度不一致引起的。这种误差应尽量避免。

④动态误差

产生原因：由于测温元件的质量和热惯性，用接触法测量快速变化的温度时，会产生一定的滞后，即指示的温度值始终跟不上被测介质温度的变化值，两者之间会产生一定的差值。

修正方法：在热电偶测量系统中引入与热电偶传递函数倒数近似的RC 或RL 网络

⑤漏电误差

产生原因：随温度升高（特别是在高温时）时，绝缘效果明显变坏，是热电势输出分流。

（8）热电偶的基本定律（P158）：

①均质导体定律：两种均质金属组成的热电偶，其电势大小与热电极的直径、长度及沿热电极长度上的温度分布无关，只与热电极材料和两端温度有关。

②中间导体定律：在热电偶回路中插入第三、四„种导体，只要插入导体的两端温度相同，切插入导体是均质的，则无论插入导体的温度分布如何，都不会影响原来热电偶的热电势的大小。

③中间温度定律：热电偶在接点温度为T,T 0时的热电势等于该热电势在接点温度为T,T n 和T n，T 0时相应的热电势的代数和，即：E AB(T,T0=EAB(T,Tn +EAB(Tn ,T 0(9热电偶对热电极的材料的基本要求任意两种导体或半导体都能配成热电偶，当两个接点温度不同时就能产生热电势，但作为实用的测温元件，不是所有的材料都适于制作热电偶。基本要求是：

①热电特性稳定，即热电势与温度的对应关系不会变动 ②热电势要足够大，易于测量热电势，且课得到较高的准确度 ③热电势与温度为单值关系，最好成线性关系，或者是简单的函数关系 ④电阻温度系数和电阻率要小，否则热电偶的电阻讲随热端温度而有较大的变化，影响测量结果的准确性⑤物理成分稳定，化学成分均匀，不易氧化和腐蚀

⑥材料的复制性好

⑦材料的机械强度要高

2、两种热电式传感器的转换关系： 热电阻传感器（将温度变化转化为电阻变化）热电偶传感器（将温度变化转化为热电势变化）

3、热电阻传感器 电阻式测温系统是利用热电阻和热敏电阻的电阻率温度系数而制成温度传感器的。大多数金属导体和半导体的 电阻率都随温度发生变化，都称为热电阻。纯金属有整的温度系数，半导体有负的温度系数。（1）热电阻材料的特点： ①高温度系数，高电阻率 ②化学和物理性能稳定 ③良好的输出特性 ④良好的工艺性（2）热敏电阻的特点 ①负温度系数热敏电阻 a：电阻温度系数大，灵敏度高，约为热电阻的十倍。b：结构简单，体积小，可测量点温度。c：电阻率高，热惯性小，适宜动态测量。d：易于维护和进行远距离控制。e：制造简单，使用寿命长。②正温度系数热敏电阻 ③临界温度系数热敏电阻 第十章：光电式传感器

1、分类（光电式传感器是能将光能转换为电能的一种器件，简称光电器件。它的物理基础是光电效应）： 光电管 光电倍增管 光敏电阻 光敏二极管和光敏晶体管 光电池 光电式传感器的应用 光电耦合器件(补 测量非电量时:非电量的变化转化为光量 的变化，通过光电器件的作用，将光量的变化转换为电量的变化

2、光电式传感器利用的效应：光电效应，分为：外光电效应、内光电效应、阻挡层光电效应（光生伏打效应）（1）外光电效应：在光线作用下使物体的电子逸出表面的现象称为外光电效应。例如：光电管、光电倍增管（2）内光电效应：在光线作用下能使物体电阻值改变的现象称为内光电效应。例如：光敏电阻（3）在光线作用下能使物体产生一定方向的电动势的现象，称为阻挡层光电效应（光生伏打效应）。例如:光电 池、光敏晶体管等

3、光电管（充气光电管：玻璃泡内充少量惰性气体，提高光电管灵敏度，但稳定性、频率特性等较差）6 原理：当阴极受到适当波长的光线照射时便发射电子，电子被带正电位的阳极所吸引，这 样在光电管内就产生了电子流，在外电路中便产生了电流。

4、光电倍增管 它由光电阴极 K、若干倍增极 E1~E4 和阳极 A 三部分组成。光电阴极是由半导体光电材料制造的，入射光就 在它上面打出光电子。倍增极数目在 4—14 个不等。在各倍增极上加上一定的电压。阳极收集电子，外电路形成电 流输出。

5、光敏电阻（没有极性，纯粹是一个电阻器件）当无光照时，光敏电阻值(暗电阻很大，电路中电流很小，此时的电流称为暗电流。当光敏电阻受到一定波长范围的光照时，它的阻值（亮电阻急剧减少，电路中电流迅速增加此时的电流称为亮 电流。光电流与暗电流之差，称为光电流。

6、光敏二极管和光敏晶体管（1）接法及原理：光敏二极管在电路处于反向偏置，在没有光照射，反向电阻很大，反向电流很小，这反向电流 称为暗电流。当光照射在 pn 结上，通过 Pn 结的反向电流也随着增加。如果入射光照度变化，通过外电路的光电流 强度也随之变动，可见光敏二极管能将光信号转换为电信号输出。（2）光敏晶体管与一般晶体管很相似，具有 2 个 pn 结。它在把光信号转换为电信号同时又将信号电流加以放大。又将信号电流加以放大。

7、光电池 7（1）工作原理：当光照到 pn 结上时，如果光子能量足够大，n 区和 p 区之间就出现电位差。用导线将 pn 结两端用 导线连接起来．电路中就有路流流过，电流的方向由 p 区流经外电路至 n 区。若将电路断开，就可以测出光生电动 势。（2）光电池对不同波长的光，灵敏度是不同的 第十一章：智能式传感器（这个好像也

没上。。）第十二章：光导纤维传感器

1、光纤传感器的工作原理 光纤波导原理：光纤波导简称光纤，它是用光透射率高的电介质(如石英、玻璃、塑料等构成的光通路。它由 折射率 n1 较大(光密介质的纤芯和折射率 n2 较小(光疏介质的包层构成的双层同心圆柱结构。n0 : 光纤周围媒质的折射率 n1：纤芯的折射率 n2：包层的折射率  : 光线纤端入射角 ：光线纤内入射角 ：光线与轴线的夹角 a : 纤芯半径 在光纤内传输的条件：

2、光纤的分类：    0（ 0：光线在纤芯 包层分界面的临界角。 纤芯直径 2a  2 ~ 12μm   单模光纤 纤皮折射率差   1 2  0.01 ~ 0.02   n1    纤芯折射率均匀  阶跃折射率光纤   纤芯与包层界面折射率 发生突变 按纤芯折射率分布  纤芯折射率不均匀  梯度折射率光纤 纤芯折射率按一定函数 关系沿光纤径向变化  

3、光调制与解调技术 所谓“调制”，是将被研究对象的信号（信息）通过载体传输出去。因此，光的调制过程就是将一携带信息的 信号叠加到载波光波上；完成这一过程的器件叫做调制器。

4、概念：纤传感器是通过被测量对光纤内传输光进行调制，使传输光的强度(振幅、相位、频率或偏振等特性发生 变化，再通过对被调制过的光信号进行检测，从而得出相应被测量的传感器。

5、光纤的特性（1）损耗：吸收损耗、散射损耗，物质的吸收作用将使传输的光能变成热能，造成光功能的损失。损耗的单位：dB／km（2）色散：所谓光纤的色散就是输入脉冲在光纤传输过程中，由于光波的群速度不同而出现的脉冲展宽现象 可分为：材料色散、波导色散（结构色散）、多模色散 8

6、光强度的外调制 光纤本身只起传光作用。这里光纤分为两部分：发送光纤和接收光纤。两种常用的调制器是反射器和遮光屏。反射式强度调制器：

7、信息容量用所能调制的频带宽度表示。载波信号的频率越高，获得的频带宽度越大信息传送容量越大。第十三章、第十四章可能不考。。第十五章：湿度传感器

1、湿度测量技术发展已有 200 多年的历史

2、绝对湿度表示单位体积空气里所含水汽的质量：ρ =Mv/V（Mv：被测空气中水汽质量；V：被测空气体积）相对湿度是气体的绝对湿度(ρ v与在同一温度下，水蒸汽已达到饱和的气体的绝对湿度(ρ w之

6.计算机网络原理与应用作业答案 篇六

《计算机网络原理与应用》作业答案

客观题部分：

一、选择题（每题1分，共15题）参考答案：

1.D

2.A

3.B

4.C

5.B 6.D

7.A

8.B

9.B

10.B 11.C

12.B

13.D

14.D

15.A 主观题部分：

一、简答题（每题2.5分，共2题）

1、什么是局域网？有什么特点？

局域网是将小区域内的各种通信设备互连在一起的网络，其分布范围局限在一个办公室、一幢大楼或一个校园内，用于连接个人计算机、工作站和各类外围设备以实现资源共享和信息交换。它的特点是分布距离近（通常在1000m到2000m范围内），传输速度高（一般为1Mbps到20Mbps），连接费用低，数据传输可靠，误码率低等。

2、检错码和纠错码的主要区别是什么？

检错码只能发现传输过程中出现的错误，纠错码不但能发现错误，而且还能纠正错误。

二、论述题（每题5分，共2题）

1、计算机网络的发展主要经历了哪几个阶段？

其发展经过了以下几个阶段：

1）具有通信功能的单机系统：该系统又称终端-计算机网络，是早期计算机网的主要形式。它是将一台中央主计算机连接大量的地理上处于分散位置的终端。50年代初，美国建立的半自动地面防空系统SAGE就是将远距离的雷达和其它测量控制设备的信息，通过通信线路汇集到一台中心计算机进行集中处理，从而首次实现了计算机技术与通信技术的结合。

2）具有通信功能的多机系统：在上述简单的“终端-通信线路-计算机”系统中，中央计算机负担较重，既要进行数据处理，又要承担通信控制，为了减轻主机负担，60年代研制出了通信控制处理机（CCP）或叫前端处理机（FEP）专门负责通信控制，此外，在终端聚集处设置多路器或集中器（C）,用低速线路将各终端汇集到集中器，再通过高速线路与计算机相连。60年代初，此网络在军事、银行、铁路、民航和教育等部门都有应用。

3）计算机-计算机网络：60年代中期，出现了由若干个计算机互连的系统，开创了“计算机-计算机”通信的时代，并呈现出多处理中心的特点，即利用通信线路将多台计算机连接起来，实现了计算机之间的通信。60年代后期，美国国防部高级研究计划局所研制的ARPANET网是该网络的典型代表。它的主要目标是借助于通信系统，使网内各计算机系统间能够共享资源。ARPANET是一个成功的系统，它在概念、结构和网络设计方面都为今后计算机网络的发展奠定了基础。

4）局域网的兴起和分布式计算的发展：自70年代开始，随着大规模集成电路技术和计算机技术的飞速发展，硬件价格急剧下降，微机广泛应用，局域网技术得到迅速发展。80 北 京 师 范 大 学 网 络 教 育

年代后，为了适应办公自动化的需要，各机关、企业迫切要求将自己拥有的为数众多的微机、工作站、小型机等联接起来，从而达到资源共享和互相传递信息等目的。

2、请描述一下停止——等待流量控制协议的基本原理？ 其原理是：

(1)每发送一个数据帧，都必须将发送状态变量V(S)的值(0或1)写到数据帧的发送序号N(S)上。但只有收到一个确认帧ACK后，才更新发送状态变量V(S)一次(将1变成0或0变成1)并发送新的数据帧。

(2)在接收端，每接收到一个数据帧，就要将发方在数据帧上设置的发送序号N(S)与本地的接收状态变量V(R)相比较。若二者相等就表明是新的数据帧，否则为重复帧。

(3)在接收端，若收到一个重复帧，则丢弃之(即不做任何处理)，且接收状态变量不变，但此时仍须向发送端发送一个确认帧ACK。

7.传感器原理与应用答案 篇七

《传感器原理及应用》是测控技术与仪器专业一门重要的专业主干课, 内容涵盖各类传感器的工作原理、基本结构、相应的测量电路, 以及在各个领域中的应用。该课程是一门学科交叉、内容综合的课程, 涉及的知识面广、内容多、跨度大、需要理论结合实际, 仅采用传统课堂教学模式已经不能满足当前教育发展的需求。随着计算机技术的发展和互联网时代的到来, 基于WEB的网络教学得到了越来越广泛地应用, 使用教学网站能够跨越时间和空间的限制, 是对课堂教学的有效补充。网站可以充分利用网络的实时性、普及性和便利性, 提供一种有效的手段, 来引导学生进行自主学习, 利用文本、动画、声音等多种多媒体的有效组合, 帮助学生更好地理解该课程的重点与难点, 激发学生自主学习的积极性, 培养学生的想象力, 提高学习的效率和效果, 同时还能够实现优质教学资源的网络共享。

我校目前已经建立起集开放性、共享性、交互性为一体的《传感器原理及应用》课程网站, 并在全国多媒体大赛中获奖, 受到了老师和学生的广泛好评。

二、网站建设的开发工具及运行环境

本网站的开发工具为Dreamweaver、ASP和ACCESS数据库。Dreamweaver是一款著名的网页编辑器, 它提供的网站管理、所见所得、CSS设计工具、设计模板等为网站开发人员带来了许多便利。ASP (Active Server Page) 意为“动态服务器页面”, 它是微软公司开发的代替CGI脚本程序的一种应用, 它可以与数据库和其他程序进行交互, 是一种简单、方便的编程工具。采用ASP开发的网站具有开发效率高、运行速度快、扩展性好等优点。网站结构采用的是B/S (Browser/Server) 浏览器/服务器结构, 以IIS为系统运行服务器。

三、网站结构总体设计

网站主要包括两大部分:一是前台系统, 即访问者能看到的页面, 另一部分是后台管理系统, 用于管理员对整个网站的管理维护。

1. 网站前台。

该网站的首页如图1所示。首页有课程简介和相关链接, 通过课程公告发布最新的课程信息。网站主要内容以菜单方式展示, 操作简便, 包括课程概况、教学纲要、理论教学、实践教学、素材资源、师生互动等模块。

课程概况模块由课程介绍、课程特色和师资队伍三部分组成。

教学纲要模块提供了教学大纲和电子教材。在教学大纲中介绍了该课程的教学目标, 阐述了各章节的知识点、突出重点和难点。

理论教学模块是整个网站的主体, 分为教学视频、教学课件和题库三部分。教学视频栏目中提供了课程上课录像。教学课件既支持在线观看, 也可下载到本地。每一章都按照学习目标、课程内容、典型习题和课后作业四部分组织内容, 规整清晰, 能够在教学过程中营造和谐、生动的教学情境, 激发学生乐学的心理需求, 具有较好的互动性。课件中引入了大量的动画和图片, 将抽象、复杂的课程内容用生动的多媒体图像、动画表现出来, 使学生可以更直观地理解教学内容, 有效提高学生的专业知识和实际工程水平。教学课件使用了i Spring软件, 这是一款Power Point转Flash工具, 可以轻松地将PPT演示文档转换为对Web友好的Flash影片格式, 转换的同时将会保留原有的可视化与动画效果。Flash格式的最大特点是体积小巧、易于分发, 兼容所有的操作系统和浏览器等。题库部分分为分章习题、课程试卷、在线测试, 以便学生对学习效果进行自我评价。

实践教学模块是本网站的特色之一, 结合社会需求精选了电子秤、玻璃破碎报警器、自动水龙头等10个案例, 选题贴近学生的实际生活, 符合教学目标与需要, 富有代表性。通过项目化案例教学模式, 引导学生积极思考, 培养学生解决实际问题的能力。虚拟实验室为开设虚拟实验课程提供了全新的教学环境, 充分应用多媒体丰富直观的表达形式, 可以通过“向导”方式起到示范作用, 学生也可以在虚拟实验台上动手操作, 便于学生对实验的充分理解和掌握, 同时具有利用率高、易维护等诸多优点。此外, 实践教学模块还包括实验指导书、实验室介绍等内容。素材资源模块中包括动画资源、视频资源、拓展知识和生产厂商介绍四部分, 力求提供大量与本课程相关的课外文字、图片、音视频等资源, 供给学生课外学习。师生互动模块是一个BBS论坛, 由学习资料、疑难解答、在线讨论和灌水区四个板块组成。

2. 网站后台。

为了提高网站后期维护的便利性, 我们制作了后台管理系统, 主要包括用户管理和内容管理。用户管理即对后台管理用户进行添加、删除和编辑。内容管理即对网站中所有的文章进行修改、增加和删除。图2为管理员登陆后的网站管理系统界面。

四、该网站在教学中的应用

《传感器原理及应用》教学网站目前已经投入运行, 取得了较好的教学效果, 主要体现在以下三方面。一是实现了优秀资源的共享。网站提供了教学视频、教学课件、例题、试题、动画、拓展知识等大量的内容, 是对课堂教学内容的有效补充, 全面提升了课堂学习的效率。二是体现了“主导—主体相结合”的教育思想。网站中既有针对教师的功能完备的“授课模块”, 同时也对学生的“自主学习模块”给予了较多的关注。学生可以在课余时间进行自主学习, 有利于调动学生的积极性, 变被动学习为主动学习。教师从知识的灌输者变为学生的帮助者和学习伙伴。三是为师生提供了交流互动的平台。通过该网站教师和教师可以对教学中遇到的问题进行探讨, 学生和学生之前可以互相交流学习的心得体会, 老师可以为学生进行答疑和进行课程交流。

五、结束语

通过《传感器原理及应用》课程教学网站的设计和实现, 有效地拓展了课程的教学时空, 提高了课程的教学质量和效果, 有利于学生学习积极性的提高和综合能力的培养。

参考文献

[1]王月娥, 邱治金, 何远虑.基于测控专业特色的《传感器》网络课程建设[J].科技创新与应用, 2012, 2:243.

[2]张芳《.大学英语》精品课程教学网站建设与实现探究[J].鸡西大学学报, 2010, 10 (4) :68-70.

8.传感器原理与应用答案 篇八

关键词　传感器原理与技术　教学改革　地方院校

随着科学技术的迅猛发展和地方经济的高速发展，　社会对应用性创新人才提出了新的要求，这同时也对高等教育，尤其是地方高校的教育和教学改革提出了要求。五邑大学作为珠三角地区的地方高校，其定位是服务于地方经济、为地方经济发展培养人才，其毕业生主要是面向地方，直接到地方企业就业。因此，如何满足企业和社会对应用性创新人才培养提出的更高要求是地方院校人才培养面临的主要任务。

传感器被广泛应用于现代测量、控制、自动化技术以及航空航天等领域，因此“传感器原理与技术”往往被列为信息、机电和物理等专业的必修课程。该课程作为一门综合型多学科交叉课程，涉及的知识面较广，包含物理、材料、电路、计算机、控制、工艺以及误差理论等方面的知识。因此，具备扎实的理论基础和多学科的综合知识是学习传感器的基础。另一方面，“传感器原理与技术”这门课程的应用性非常强，直接面向传感器的生产和使用。然而，对于地方院校而言，由于受到经费等方面的限制，其实验室建设往往滞后于理论教学，这使理论教学与实践教学脱节。另一方面，由于学生理论基础较薄弱，自主学习能力较差，这也是该专业课教学所面临的一些问题。

针对上述问题，我们在长期的教学过程中，根据珠三角地区企业对应用型创新人才培养的需求，把“实物教学”、“案例教学”、“项目教学”以及“小组合作学习”等教学方法引入到教学过程中，有机地将理论教学与实验教学、各级科技竞赛结合起来，提高学生的自主学习能力和创新能力，最终形成培养应用型创新人才的模式，主要体现在以下几个方面：

第一，修订教学大纲，优化教学内容。通过深入珠三角地区企业调研，我们了解到社会对“传感器以及传感器相关人才”的需求特征，并根据企业需求修订“传感器原理与技术”和“传感器专业实验”两门课的教学大纲，使理论教学与实验教学相结合，优化教学内容和教学计划，将企业的需求特征内嵌于教学内容之中，使教学直接为社会和企业服务。

第二，优化教学手段，更新教学理念，定期研讨分析理论教学、实践教学和企业的需求，确定最佳授课手段。在授课过程中，任课教师充分利用物理实验中心内容新颖的测量方法和技术先进的传感器实验教学仪器；在互联网和精品课程网站搜集相关视频录像，利用视频录像等多媒体教学手段丰富教学形式；同时，利用五邑大学网络教学平台提供的基于互联网的现代化教学手段，通过网站实现知识学习、资料查询以及师生互动等教学活动。

第三，改进教学方法，结合理论教学和实践教学，着重培养学生自主创新能力。我们将“实物教学”、“案例教学”、“项目教学”以及“小组合作学习”等教学方法引入理论教学的过程中，把理论教学与实践教学（包括实验教学、课外科技活动小组以及各级科技竞赛）紧密结合在一起，具体表现在以下教学手段：

（1）实物教学。购买相关的传感器的元器件，结合大学物理实验中心的传感器教学仪器，用于实物教学，让学生熟悉传感器的相关产品。

（2）实验教学。利用大学物理实验中心的传感器教学仪器，开设传感器专业实验，使理论教学与实验教学紧密结合，提高学生的动手能力。

（3）案例教学。以传感器的实际应用为案例，讲授各类传感器的原理、电路以及相关的信号处理过程，增加学生对传感器原理和实际应用的理解。

（4）项目教学。以各级科技竞赛为内容，建立与传感器和自动控制相关的科技作品模型，以项目的形式让学生参与科技作品模型的调研、设计、制作的全过程，锻练学生的动手能力和创新精神。

（5）课外活动小组合作学习。成立课外科技活动小组，根据学生的不同层次和阶段，结合传感实验室相关实验仪器的维修、维护和开发，循序渐进地使学生提高动手能力，在小组合作学习的过程中，提高学生的自主学习能力和创新能力。

（6）利用学科竞赛促进学生课外实践。以　“挑战杯”全国大学生系列科技学术竞赛、广东省大学生物理实验设计大赛以及校级物理实验设计大学为驱动，将课内学习和课外实践相结合，调动学生群体将“传感器原理与技术”中所学的理论知识应用于指导竞赛中的实物制作，使学生在实践过程中不断加深对传感器原理的理解。

经过长期的教学实践，我们针对地方院校自身的特点以及地方经济对地方院校的要求，按照地方企业的需求制定教学大纲和培养计划，将实物教学、案例教学、项目教学、课外活动小组以及学科竞赛等手段引入到“传感器原理与技术”的教学实践中，理论联系实践，同时提升学生的理论水平和工程实践能力，形成了一套具有自身特色的应用型人才培养体系。

参考文献

[1]　向丹.传感器原理及应用教改新探[J].广东技术师范学院学报，2008.89：91.

[2]　周宇，王国红，徐铁峰.地方高校应用性创新人才培养教学改革与实践[J].中国高教研究，2009.92：93.

9.压力传感器原理及应用 篇九

压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业，下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用

1、应变片压力传感器原理与应用力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。在了解压阻式力传感器时，我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处理电路（通常是A/D转换和CPU）显示或执行机构。金属电阻应变片的内部结构点击浏览该文件如图1所示，是电阻应变片的结构示意图，它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途，电阻应变片的阻值可以由设计者设计，但电阻的取值范围应注意：阻值太小，所需的驱动电流太大，同时应变片的发热致使本身的温度过高，不同的环境中使用，使应变片的阻值变化太大，输出零点漂移明显，调零电路过于复杂。而电阻太大，阻抗太高，抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。电阻应变片的工作原理金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示： 式中：ρ——金属导体的电阻率（Ω·cm2/m）S——导体的截面积（cm2）L——导体的长度（m）我们以金属丝应变电阻为例，当金属丝受外力作用时，其长度和截面积都会发生变化，从上式中可很容易看出，其电阻值即会发生改变，假如金属丝受外力作用而伸长时，其长度增加，而截面积减少，电阻值便会增大。当金属丝受外力作用而压缩时，长度减小而截面增加，电阻值则会减小。只要测出加在电阻的变化（通常是测量电阻两端的电压），即可获得应变金属丝的应变情

2、陶瓷压力传感器原理及应用抗腐蚀的陶瓷压力传感器没有液体的传递，压力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片产生微小的形变，厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面，连接成一个惠斯通电桥（闭桥），由于压敏电阻的压阻效应，使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号，标准的信号根据压力量程的不同标定为2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等，可以和应变式传感器相兼容。通过激光标定，传感器具有很高的温度稳定性和时间稳定性，传感器自带温度补偿0～70℃，并可以和绝大多数介质直接接触。陶瓷是一种公认的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动的材料。陶瓷的热稳定特性及它的厚膜电阻可以使它的工作温度范围高达-40～135℃，而且具有测量的高精度、高稳定性。电气绝缘程度>2kV，输出信号强，长期稳定性好。高特性，低价格的陶瓷传感器将是压力传感器的发展方向，在欧美国家有全面替代其它类型传感器的趋势，在中国也越来越多的用户使用陶瓷传感器替代扩散硅压力传感器。

3、扩散硅压力传感器原理及应用 工作原理 被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上（不锈钢或陶瓷），使膜片产生与介质压力成正比的微位移，使传感器的电阻值发生变化，和用电子线路检测这一变化，并转换输出一个对应于这一压力的标准测量信号。原理图 点击浏览该文件

4、蓝宝石压力传感器原理与应用利用应变电阻式工作原理，采用硅-蓝宝石作为半导体敏感元件，具有无与伦比的计量特性。蓝宝石系由单晶体绝缘体元素组成，不会发生滞后、疲劳和蠕变现象；蓝宝石比硅要坚固，硬度更高，不怕形变；蓝宝石有着非常好的弹性和绝缘特性（1000 OC以内），因此，利用硅-蓝宝石制造的半导体敏感元件，对温度变化不敏感，即使在高温条件下，也有着很好的工作特性；蓝宝石的抗辐射特性极强；另外，硅-蓝宝石半导体敏感元件，无p-n漂移，因此，从根本上简化了制造工艺，提高了重复性，确保了高成品率。用硅-蓝宝石半导体敏感元件制造的压力传感器和变送器，可在最恶劣的工作条件

下正常工作，并且可靠性高、精度好、温度误差极小、性价比

高。表压压力传感器和变送器由双膜片构成：钛合金测量膜片和钛合金接收膜片。印刷有异质外延性应变灵敏电桥电路的蓝宝石薄片，被焊接在钛合金测量膜片上。被测压力传送到接收膜片上（接收膜片与测量膜片之间用拉杆坚固的连接在一起）。在压力的作用下，钛合金接收膜片产生形变，该形变被硅-蓝宝石敏感元件感知后，其电桥输出会发生变化，变化的幅度与被测压力成正比。传感器的电路能够保证应变电桥电路的供电，并将应变电桥的失衡信号转换为统一的电信号输出（0-5，4-20mA或0-5V）。在绝压压力传感器和变送器中，蓝宝石薄片，与陶瓷基极玻璃焊料连接在一起，起到了弹性元件的作用，将被测压力转换为应变片形变，从而达到压力测量的目的。

5、压电压力传感器原理与应用压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中石英（二氧化硅）是一种天然晶体，压电效应就是在这种晶体中发现的，在一定的温度范围之内，压电性质一直存在，但温度超过这个范围之后，压电性质完全消失（这个高温就是所谓的“居里点”）。由于随着应力的变化电场变化微小（也就说压电系数比较低），所以石英逐渐被其他的压电晶体所替代。而酒石酸钾钠具有很大的压电灵敏度和压电系数，但是它只能在室温和湿度比较低的环境下才能够应用。磷酸二氢胺属于人造晶体，能够承受高温和相当高的湿度，所以已经得到了广泛的应用。现在压电效应也应用在多晶体上，比如现在的压电陶瓷，包括钛酸钡压电陶瓷、PZT、铌酸盐系压电陶瓷、铌镁酸铅压电陶瓷等等。压电效应是压电传感器的主要工作原理，压电传感器不能用于静态测量，因为经过外力作用后的电荷，只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况不是这样的，所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。压电传感器主要应用在加速度、压力和力等的测量中。压电式加速度传感器是一种常用的加速度计。它具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。压电式加速度传感器在飞机、汽车、船舶、桥梁和建筑的振动和冲击测量中已经得到了广泛的应用，特别是航空和宇航领域中更有它的特殊地位。压电式传感器也可以用来测量发动机内部燃烧压力的测量与真空度的测量。也可以用于军事工业，例如用它来测量枪炮子弹在膛中击发的一瞬间的膛压的变化和炮口的冲击波压力。它既可以用来测量大的压力，也可以用来测量微小的压力。压电式传感器也广泛应用在生物医学测量中，比如说心室导管式微音器就是由压电传感器制成的，因为测量动态压力是如此普遍，所以压电传感器的应用就非常广泛

压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，而我们通常使用的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的，这样的传感器也称为压电传感器。

我们知道，晶体是各向异性的，非晶体是各向同性的。某些晶体介质，当沿着一定方向受到机械力作用发生变形时，就产生了极化效应；当机械力撤掉之后，又会重新回到不带电的状态，也就是受到压力的时候，某些晶体可能产生出电的效应，这就是所谓的极化效应。科学家就是根据这个效应研制出了压力传感器。

压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中石英（二氧化硅）是一种天然晶体，压电效应就是在这种晶体中发现的，在一定的温度范围之内，压电性质一直存在，但温度超过这个范围之后，压电性质完全消失（这个高温就是所谓的“居里点”）。由于随着应力的变化电场变化微小（也就说压电系数比较低），所以石英逐渐被其他的压电晶体所替代。而酒石酸钾钠具有很大的压电灵敏度和压电系数，但是它只能在室温和湿度比较低的环境下才能够应用。磷酸二氢胺属于人造晶体，能够承受高温和相当高的湿度，所以已经得到了广泛的应用。

现在压电效应也应用在多晶体上，比如现在的压电陶瓷，包括钛酸钡压电陶瓷、PZT、铌酸盐系压电陶瓷、铌镁酸铅压电陶瓷等等。

压电效应是压电传感器的主要工作原理，压电传感器不能用于静态测量，因为经过外力作用后的电荷，只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况不是这样的，所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。

压电传感器主要应用在加速度、压力和力等的测量中。压电式加速度传感器是一种常用的加速度计。它具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。压电式加速度传感器在飞机、汽车、船舶、桥梁和建筑的振动和冲击测量中已经得到了广泛的应用，特别是航空和宇航领域中更有它的特殊地位。压电式传感器也可以用来测量发动机内部燃烧压力的测量与真空度的测量。也可以用于军事工业，例如用它来测量枪炮子弹在膛中击发的一瞬间的膛压的变化和炮口的冲击波压力。它既可以用来测量大的压力，也可以用来测量微小的压力。压电式传感器也广泛应用在生物医学测量中，比如说心室导管式微音器就是由压电传感器制成的，因为测量动态压力是如此普遍，所以压电传感器的应用就非常广泛。

除了压电传感器之外，还有利用压阻效应制造出来的压阻传感器，利用应变效应的应变式传感器等，这些不同的压力传感器利用不同的效应和不同的材料，在不同的场合能够发挥它们独特的用途。