检测与传感器知识点总结

检测与传感器知识点总结（精选10篇）

检测与传感器知识点总结 篇1

1.传感器的功能：信息收集，信号数据的转换

2.传感器的组成：传感器通常由敏感元件、转换元件、调解转换电路3部分组成 3.衡量传感器静态特性的重要指标是线性度、灵敏度、迟滞、重复性和零点漂移等 线性度：是指传感器输出与输入之间的线性程度

灵敏度：是指传感器在稳态下的输出变化量与引起变化的输入变化量之比，用S表示

迟滞：传感器在正（输入量增大）反（输入量减小）行程期间，其输出--输入特性曲线不重合的现象

重复性：是指在同一工作条件下，输入量按同一方向做全量程连续多次变化时，所得特性曲线不一致的程度

零点漂移：当传感器无输入时，每隔一段时间对传感器的输出进行读数，其输出偏离零值的情况，即为零点漂移

温度漂移：是指温度变化时传感器输出值偏离程度

4.传感器的动态特性：最大超调量、延迟时间、上升时间、峰值时间、响应时间

第二章

1、应变式传感器可以测量力、荷重、应变、位移、速度、加速度等各种参数。

2、电阻应变效应：金属丝的电阻随其所受机械形变（拉伸或压缩）的大小变化。

3、电阻应变主要有四部分组成：电阻丝、基片、覆盖层和引出线。

4、按应变片敏感栅所用的材料不同，应变片可以划分为金属应变片和半导体应变片，其中金属应变片分为体型和薄膜型；半导体应变片分为体型、薄膜型、扩散型、PN结型及其他型。

5、半导体应变片的工作原理是基于半导体的压阻效应，压阻效应是指对半导体施加压力时半导体的电阻率会发生改变的现象。

6、产生应变片温度误差的主要因素有：（1）、敏感栅金属丝电阻本身随温度发生变化

（2）、试件材料和电阻丝的线膨胀系数的影响

7、电阻应变片的温度补偿方法有：线路补偿法和应变片自补偿两类。

8、应变片自补偿有选择式自补偿应变片和双金属敏感栅自补偿应变片。

9、根据电桥电源的不同，可分为直流电桥和交流电桥。

第三章

1.电感式传感器主要有自感式，互感式和涡流式三种 2.自感式电感传感器由线圈、铁心和衔铁三部分组成

3.自感式电感传感器的结构类型有变间隙式、变面积式、螺线管式（变气隙导磁系数）4.自感式电感传感器的转换电路有交流电桥式、交流变压器式以及谐振式几种形式，其中交流电桥式最为常用，谐振式转换电路有谐振式调幅电路和谐振式调频电路 5.互感式电感传感器由一、二次绕组，铁心，衔铁三部分组成

6.互感式电感传感器的主要特性：输出电压特性，灵敏度，温度特性，零点残余电压的消除方法（提高互感式电感传感器的组成结构及电磁特性的对称性，引入相敏整流电路，采用外电路补偿法）

7.电涡流传感器的结构：变间隙式，变面积式，螺线管式，低频透射式，高频反射式

8.影响电涡流式传感器的灵敏度的因素：被测体材料对测量的影响，被测体大小和形状对测量的影响，传感器形状和大小对传感器灵敏度的影响 9.电涡流传感器的转换电路：调频式电路，调幅式电路

10.电涡流式传感器的应用：电涡流式传感器的应用领域很广，可进行位移，厚度，转速，振动，温度等多参数的测量

第四章

1、电容式传感器：把某些非电量的变化通过一个可变电容转化成电容变化的装置。

2、平板电容传感器：C=

3、电容式传感器分为变极距型、变面积型、变介质型。

4、电容转换电路有调频转换电路、运算放大器式转换电路、二极管双T型交流电桥、脉冲宽度调制电路。

5、P64 P67

第五章

1.压电式传感器的工作原理：压电式传感器的工作原理是基于某些介质材料的压电效应。当沿着一定方向对某些电解质施力而使它变形时，其内部就产生极化现象。同时在它的两个表面上产生符号相反的电荷；当外力去掉后，又重新恢复不带电状态，这种现象称之为压电效应，又称为正压电效应。

2.沿X轴施力，而在垂直与X轴的晶体表面上产生电荷的现象，称之为“纵向压电效应”。沿Y轴施力，而在垂直与X轴的晶体表面上产生电荷的现象，称之为“横向压电效应”。上述均假设晶体沿X轴和Y轴方向受到压力。当晶体沿X轴和Y轴方向受到拉力作用时，同样有压电效应，只是电荷的极性随之改变。压电系数矩阵！！？？？

P72 3.压电传感器的等效电路 电压源 电荷源

4.压电传感器的转换电路：压电式传感器本身的内阻抗很高，而输出的能量较小，因此它的转换电路通常需要接入一个高输入阻抗的前置放大器，其作用为：一是把它的高输出阻抗变换为低输出阻抗；二是放大传感器输出的微弱信号。

第六章

1、磁电式传感器有磁电感应式、霍尔式、磁敏电阻、磁敏二极管、磁敏晶体管等。

2、磁电式传感器是一种机—电能量转化型传感器。

3、磁电式传感器是利用导体和磁场发生相对运动产生感应电动势的原理制成的。

4、磁电式传感器基本上由以下3部分组成：○1磁路系统、○2线圈、○3运动机构。

5、通常所使用的磁电感因时传感器有恒磁通式和变磁通式。

6、恒磁通式：由永久磁铁（磁钢）、线圈、弹簧、金属框架和外壳等组成。

7、变磁通式又称为变磁阻式和变气隙式。

8、霍尔效应：当把一块金属或者半导体薄片垂直放在磁感应强度为B的磁场中，沿着垂直于磁场方向通过电流Ic，就会在薄片的另一对侧面产生电动势。

9、造成测量误差的主要因素有两类：半导体固有特性及半导体制造工艺的缺陷，主要表现为温度误差和零位误差。

10、温度误差的补偿方法：○1采用恒流源供电和输入回路并联电阻；○2选取合适的负载电阻Rl；○3采用恒压源和输入回路串联电阻；○4采用温度补偿元件。

11、产生零位误差的原因：制造工艺不可能保证两个霍尔电极绝对对称地焊在霍尔片的两侧，致使两电极点不能完全位于同一等位面上；此外霍尔片电阻率不均匀或片厚薄不均匀或控制电流极接触不良将使等位面歪斜。

12、磁阻效应：将一载流导体至于外磁场中，除了产生霍尔效应外，其电阻也会随磁场而变化。

13、常见的磁敏电阻有单晶型、薄膜型和共晶型。

第七章

1.光电效应一般分为外光电效应和内光电效应两大类

外光电效应：在光照射下，电子溢出物体表面向外发射的现象称为外光电效应，亦称光电发射效应

内光电效应：通过入射光子引起物质内部产生光生载流子，这些光生载流子引起物质电学性质发生变化，这种现象称为内光电效应。（1)光电导效应：绝大多数的高电阻率半导体，受光照射吸收光子能量后，产生电阻率降低而易于导电的现象，这种现象称为光电导效应。(2)光生伏特效应：光照引起PN结两端产生电动势的现象称为光生伏特效应 2.基于外光电效应原理工作的光电式传感器有光电管和光电倍增管 光电管结构：当阴极受到适当波长的光线照射时便发射光电子，光电子被带正电位的阳极所吸引，这样在光电管内就有电子流，在外电路中便产生光电流，输出电压。光电流的大小与照射在阴极上的光强度成正比，并于阴极的材料有关。

光电管的基本特性：光电管的伏安特性，光电管的光照特性，光电管的光谱特性

3.光敏电阻又称光导管，无光照时电阻(暗电阻）很大，电路中的电流（暗电流）很小。当光敏电阻受到一定波长的范围的光照时，它的阻值（亮电阻）急剧减小。4.光敏电阻的基本特性：（1）光敏电阻的伏安特性：所加的电压越高，光电流越大

（2）光敏电阻的光照特性：光敏电阻的光照特性用于描述光电流和光照强度之间的关系，不同光敏电阻的光照特性是不相同的。（3）光敏电阻的光谱特性：对于不同波长的光，光敏电阻的灵敏度是不相同的。（4）光敏电阻的响应时间：光敏电阻的光电流不能随着光照量的改变而立即改变，即光敏电阻产生的光电流有一定的惰性。（5）光敏电阻的温度特性：随着温度的不断升高，光敏电阻 的暗电阻和灵敏度都要下降，同时温度变化也影响它的光谱特性曲线 5.光电池的工作原理是基于光生伏特效应 6.光电池的基本特性：（1）伏安特性

（2）光照特性：短路电流在很大范围内与光强成线性关系。开路电压随光强的变化是非线性的（3）光谱特性（4）频率特性（5）温度特性 7.其它光电元件（1）光电耦合器件 光电耦合器件是由发光元件（如发光二极管）和光电接受元件合并使用的光电器件。光电耦合器中的发光元件通常是半导体的发光二极管，光电接受元件有光敏电阻、光敏二极管、光敏晶体管（最多）或光和控硅等。

8.一般将红外线分为四个区域，即近红外区、中红外区、远红外区和极远红外区

9.波长为2~2.6um、3~5um、8~14um的三个波段红外线，很少被大气吸收，所以称这三个波段为“大气的窗口”，适用于遥感技术。

10.红外线传感器根据探测机理，可分为光子探测器和热探测器 11.红外线传感器的主要特性：灵敏度，噪声等效功率，检测度 12.光纤传感器基本结构：保护层，包层和纤芯

13.光纤传感器一般可分为两大类：一类是功能型传感器，又称FF型光纤传感器；另一类是非功能型传感器，又称NF型光纤传感器

14.莫尔条纹：所谓莫尔条纹就是把光栅常数相等的主光栅和指示光栅相对叠合在一起（片见留有很小的间隙），并使两者栅线（光栅刻线）之间保很小的夹角，由于挡光效应或光的衍射，这时在与光栅线纹大致垂直的方向上出现明暗相间的条纹，这种明暗相间的条纹称为莫尔条纹。

15.莫尔条纹的转换特点（1）莫尔条纹的移动量，移动方向与光栅尺的移动量，移动方向有对应关系（2）莫尔条纹对光栅的栅距有放大作用（3）莫尔条纹对光栅栅距局部误差有作用 16.光栅常用的光电元件有硅光电池、光敏二极管、光敏晶体管。17.主光栅移动一个栅距W，莫尔条纹就变化一个周期2π

第八章

1、P149 图8—1

2、气敏元件是气敏传感器的核心，有3种结构类型：烧结体型、薄膜型和厚膜型。

3、加热方式一般有值热式和旁热式两种。

4、湿度常用的表示方法有质量分数、体积分数、绝对湿度、相对湿度、露点（霜点）等。以下为各种公式：P157

第九章

1、在两种不同的导体（或半导体）A和B组成的闭合回路中如果两个结点的温度不同，则回路中产生一个电动势，通常这种电动势为热电动势，这种现象就是热电效应。

2、接触电动势就是由于两种不同导体的自由电子密度不同而在接触处形成的电动势，又称珀尔贴电动势。

3、温差电动势是在同一导体的两端因其温度不同而产生的一种热电动势。

4、热电偶的几个注意问题：

1）热电偶必须采用两种不同材料作为电极，否则无论热电偶两端温度如何，热电偶回路总热电动势为零。

2）尽管采用两种不同的金属，若热电偶两结点温度相等，即T=T0，回路总电动势为零。

3）热电偶AB的热电动势只与结点温度有关，与材料A、B的中间各处温度无关。

5、中间温度定律：1）热电偶在两结点温度分别为T、T0时的热电动势等于该热电偶在结点温度分别为T、Tn和结点温度分别为Tn、T0时的相应电动势的代数和

6、中间导体定律

7、标准电极定律：

8、热电偶的结构：普通型热电偶、铠装热电偶、薄膜热电偶。

9、热电偶冷端温度补偿方法：导线补偿法、计算法、电桥补偿法、冰浴法、软件处理法。

10、热电阻分为金属热电阻和半导体热电阻两大类。

11、物质的电阻率随温度变化而变化的物理现象称为热电阻效应。

12、热敏电阻：是用一种半导体材料制成的敏感元件，其特点是电阻随温度变化而显著变化，能直接将温度的变化转换成能量的变化。

13、热敏电阻按温度系数可分为负温度系数热敏电阻和正温度系数热敏电阻两大类。

14、临界温度型主要用作温度原件开关

15、热敏电阻可根据要求，封装加工成各种形状的探头，如园片形、柱形、铠装型薄膜型、厚膜型。

检测与传感器知识点总结 篇2

汽车用爆震传感器按结构不同分为电感式爆震传感器和压电式爆震传感器两种, 又可将压电式爆震传感器分为压电式共振型爆震传感器、压电式非共振型爆震传感器和压电式火花塞座金属垫型爆震传感器三种。

1.1 电感式爆震传感器

电感式爆震传感器主要由感应线圈、铁心、壳体及永久磁体构成。其结构如图1所示。

电感式爆震传感器利用电磁感应原理检测发动机爆震。当发动机发生爆震时, 铁心受震动而使线圈磁通发生变化, 从而生成感应电动势。当传感器的固有频率相同于发动机爆震时的振动频率时, 传感器输出的信号电压最大。

1.2 压电式爆震传感器

1.2.1 压电式共振型爆震传感器

压电式共振型爆震传感器主要有压电元件、振子、基座、外壳等构成。图2为压电式共振型爆震传感器结构图。

压电元件将紧贴在振子上, 振子则固定在基座上。压电元件通过检测振子的振动压力, 把振动压力转换成电信号传给ECU。输出信号相似于电感式爆震传感器。由于发动机爆震时的振动频率相同于共振型爆震传感器振子的固有频率, 所以必须与发动机配套使用。但当发动机发生爆震时, 发动机将与振子共振, 压电元件输出的电压信号将明显变大, 测量非常容易。

1.2.2 压电式非共振型爆震传感器

压电式非共振爆震传感器主要有套筒、压电元件、惯性配重、塑料壳体和接线插座等构成, 图3为压电式非共振型爆震传感器结构图。

压电式非共振爆震传感器是通过接收加速度信号来检测爆震的。当发动机爆震发生时, 惯性配重与振动加速度的交变力以正比的形式加在压电元件上, 压电元件则将压力信号转变成电信号传给ECU。压电式非共振型爆震传感器输出的信号电压, 在有无爆震时没有明显增加, 爆震是否发生是靠滤波器检测传感器输出信号中有无爆震频率来判断的。这种传感器用于不同型号发动机时, 只需调整滤波器的频率范围, 所以通用性较强。

1.2.3 压电式火花塞座金属垫型爆震传感器

压电式火花塞座金属垫型爆震传感器的结构类似于压电式非共振型爆震传感器, 图4为压电式火花塞座金属垫型爆震传感器结构图。

该类型的传感器是将压电元件安装在火花塞的垫圈处, 每个缸都安装一个, 根据每个缸的燃烧压力直接检测各缸的爆震信息, 将其转换成电信号传给ECU。

2 爆震传感器检测与维修

桑塔纳GLi、2000GLi、2000GSi, 捷达AT、GTX型等国产轿车采用的是压电式爆震传感器, 其电路连接及插头和插座上端子位置如图5所示。当爆震传感器发生故障时, 发动机ECU能检测到, 从而读取此故障的有关信息。检修时, 断开点火开关, 拔下传感器线束插头, 用万用表OHM×100 kΩ或R×10 kΩ档检测传感器的电阻。检测结果应符合表中的规定。

参考文献

[1]汤子兴, 邵玉平.电控发动机技术问答[M].北京:机械工业出版社, 2003.

传感器与自动检测技术教学改革 篇3

【关键词】传感器与自动检测技术；教学模式；教学内容；工程思维

【中图分类号】TP274-4 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）03-0313-01

“传感器与自动检测技术”不仅仅在电气信息类专业的课程中占主干地位，而且还是一项涉及多方面的技术和基础理论的综合性强的技术，比如数据处理技术、计算机技术、电工电子技术、传感器技术、光电检测技术等多方面的技术和基础理论的综合性技术之必修课。如今现代检测系统一般集电、光、机于一身的软硬件结合的技术。

在20世纪80年代里，我国刚刚开设“传感器与自动检测技术”这门课程，并且只有在普通高校的本科时期与研究生时期开设。可是，在这方面的教学效果不佳，极为不理想，主要原因有两个：其一是由于该课程主要偏重其理论知识的讲解，难以提起学生对此的兴趣；其二在于师生之间沟通交流机会较少，使得教学资源难以充分发挥作用。同时由于重视理论知识而忽略技术实践，导致学生动手能力不强，没有创造力。

一、分析教学过程中易出现的问题

过去四年，笔者在对各个院校的“传感器与自动检测技术”同类专业的学生的调查中得知，刚开始时采纳研究性高等学府的各类教案计划于教学大纲，但是研究型学院是以培养研究型人才为目的，可是独立学院却是以培养应用型人才为主，此时才发现传统的教学方案和独立学院的教学目的相差太远。以下是主要存在的问题：

1.重理论轻实践

本课程为应用类课程，但依旧有众多理论知识、数学导论，因此数学功底需要相当扎实。即使本课程存在很多理论知识等，但它依旧是以应用型为主，不可以采用传统的方式进行理论灌输，仅仅只是在黑板上进行数学演算。如果长期这样教学，学生都不知道传感器的作用和用法，而只是相当初略的了解个别示例，使得最后很多学生都只是对于传感器的结构泛泛而知，却不知道怎样用，用在那里。【2】

2.单调的教学方式

目前的教学模式即为教师把一堆来历不明的公式定理或者已经是现成的理论全部塞给学生，从来不试图让学生自己思考与探索，在学习的过程中缺乏动手实践环节，或者理论与实践关联不大，使得学生对此感到厌倦，毫无兴趣学习，最终导致教学效果不尽人意。

3.教学实验设计欠佳

调查显示，传统的实验课程安排中，验证性实验所占比例为80%，然而却严重缺少综合设计性的实验，缺乏实践、实训的环节，这种安排使得学生难以获得其应有的发展空间。学生缺少实践训练，使得其难以熟练掌握动手要领。较高的技术水平能力是应用型人才最需要的，所以在独立学院里，应该把实践教学作为其教学核心，着重注意培养其实践动手能力与工程思维，以便他们在以后能较快的适应岗位，如鱼得水。因此我们应该注重形成以实践教学为主的教学模式，努力提高学生的实践能力。【3】

二.教学改革方案

在传统的“传感器与自动检测技术”课程中重理论，轻实践现象严重，而且具有单一的教学模式，同时教学实验里面，验证性实验占主大多数，较少有创造性的开发创造，这种教学模式适合培养研究型人才，却难以培养出社会所需的应用型人才，因此该方式难以满足应用型人才培养的需求，容易让学生产生依赖心理，使其创造力退化。对此总结出以下几处需要改革的。

1.教学内容需更丰富，工程思维需提高

举例说明，传感器原理在本课程中是重要的知识内容。传统教学方式只是将所有的系列都清清楚楚的教给学生，而就我个人而言，我认为培养合格的应用型人才，将其基本原理以及基础方法仔细的讲解给学生就好，可以有选择性的将那些复杂的公式定理进行详细解析，同时一些简单易懂的知识也可以让学生采取自学的方式学习。在讲解中采用大量的应用实例，同时有足够的发挥空间留给学生，不仅有利于激发学生对此的学习兴趣，而且也能提高他们的工程思维，提升他们的创造能力和开发能力，只有这样他们才能满足社会的需要，使其更能在将来的工作中如鱼得水。

2.改进教学模式，发挥教学资源的最大限度

由于忽略学生的感受，不理学生是否能够接受，只是将所有的内容都一股脑的灌输给学，使得传统的教学模式达不到所想的效率。这种教学模式不仅仅完全没有考虑其自主分析能力和解决问题能力，也严重忽略了其动手和创新能力。就我个人觉得在改革之后的教学应把学生放在主导地位，采用已有的实际应用工程案例来多元化教学，比如能够通过探讨、研究、小组共同学习等方法进行教学，这样不仅仅能让学生充分展示其能力，也激发其学习本专业的兴趣。

3.与实际紧密联系，结合其他课程

改革之后的教学中，需要将原本那些已经仔细分析了，且来自不一样的行业的典型实例拿出来，加深学生的印象。与此同时，要与自动控制原理、智能控制理论等其他课程完美结合，帮助学生建立系统观，更能帮助学生对待每门功课采取正确态度，将每科相互结合，达到融会贯通的程度。

4.改革实验安排

培养学生的动手实践能力和对于问题分析解决能力是实验教学的目的，同时也能帮助学生更好的理解理论知识。然而传统的实验安排都不利于学生的独立思考能力的培养，使其易养成被动学习，同时学生的操作能力也得不到良好培养，会降低学生对该课程的兴趣。要想改变现状，就需改革实验安排内容，添加实际开发性实验，减少验证性、原理性实验，在现有条件下逐步增加具有开拓性和综合性实验，这才能够治其根本。

5.加强教学评价，提高课堂效率

如何检验改革之后的教学方案是否有效呢？就需要有高效的学习成果反映机制。需要改变目前这种笼统、不细化的课程作业的传统检测方法，我们可以将作业分开，一章节一道题目，同时给充足的时间去翻阅相关的资料，同时视其情况调整其难度，让每个学生都去剖析，给其足够的自由发挥空间。

三、结束语

在对于“传感器与自动检测技术”的传统教学方式进行调查之后，对其进行全面的分析，总结了三方面问题，同时基于各个专业的教师四年的教学经验，在对教学模式、教学内容、实验安排、教学评估等多个方面进行研讨后，总结出了一套相对完整的改革方法及措施。

综上述，重理论轻实验、单一教学方式、不合理的实验设计是传统教学方案的不足之处。根据各个院校的学生建议和反馈，总结出一套操作性较强的方法和措施，其中包括有对教学方式、教学内容、实验设计及教学评估上的改革建议。该方案主要侧重方向在工程应用实践，目的在于培养合格的应用型人才，注重对传感器应用方面的教学，突出学生的实践能力，分析、解决能力，最大程度的激发学生的兴趣，以及注重学生自身发展空间，使其能够开拓创新。

参考文献：

[1]徐志成；传感器与自动检测技术课程实践教学改革研究[J]科技创新导报；2011年 第 01期

[2]乔峥；《自动检测与转换技术》课程改革初探[J]科技资讯；2011年 第01期

传感器与检测技术部分重点 篇4

2.传感器一般由敏感元件，转换元件和转换电路组成。

3.传感器的定义：（1）传感器是一种能够检测被测量的器件或装置；（2）被测量可以是物理量、化学量或生物量等；（3）输出信号要便于传输、转换、处理、显示等，一般是电参量；（4）输出信号要正确地反映被测量的数值、变化规律等，即两者之间要有确定的对应关系，且应具有一定的精确度。

4.传感器特性主要是指输出与输入之间的关系。当输入量为常量，或变化极慢时，这一关系称为静态特性。当输入量随时间较快地变化时，这一关系称为动态特性。

5.实际曲线与其两个端点连线（拟合曲线）之间的偏差称为传感器的非线性误差。取其最大偏差与理论满量程之比作为评价线性度（或非线性误差）的指标。

6.传感器在正(输入量增大)反（输入量减小）行程中输出输入曲线不重合称为迟滞。产生原因：传感器机械部分存在摩擦、间隙、松动、积尘等

7.重复性是指传感器的输入量按同一方向变化，作全量程连续多次测量时所得到的曲线不一致的程度。

8.传感器输出的变化量Δy与引起该变化量的输入量变化Δx之比即为其静态灵敏度。

9.漂移指在一定时间间隔内，传感器输出量存在着与被测输入量无关的、不需要的变化。10.传感器的标定工作分为静态标定和动态标定两种。传感器的静态标定主要是检验、测试传感器或整个系统的静态特性指标。

11.预处理电路把传感器输出的非电压量转换成具有一定幅值的电压量； 数据采集系统把模拟电压量转换成数字量；计算机接口电路把A/D转换后的数字信号送入计算机，并把计算机发出的控制信号送至输入接口的各功能部件。

12.调制是利用信号来控制高频振荡的过程，进行放大和传输，已期得到最好的放大和传输效果，通常有调幅、调相和调频调制三种方法。解调是从已被放大和传输的，且有原来信号的高频信号中，把原来信号取出的过程。

13.电阻应变式传感器是一种利用电阻应变效应，将力学量转换为电信号的传感器

14.金属导体或半导体在外力（如压力等）作用时，会产生机械变形，其电阻值也相应地发生变化，这一物理现象称为电阻应变效应。

15.根据敏感栅材料的不同，应变片主要分为金属电阻应变片和半导体应变片两大类。

16.R3R1U0UABUADRRR3R42116.电桥的连接方式（1）单臂电桥

R1R4R2R3EER1R2R3R4U0 RRE2R2RR

(2)差动半桥

EREU0K2R2(3)差动全桥

RU0EEKR

17.电阻应变式传感器是一种利用电阻应变效应，将力学量转换为电信号的传感器

18.电阻应变效应：金属导体或半导体在外力（如压力等）作用时，会产生机械变形，其电阻值也相应地发生变化，这一物理现象称为电阻应变效应 19.电阻应变片的应用

（1）力的测量(应变式力传感器)

（2）位移传感器： 应变式位移传感器是把被测位移量转换成弹性元件的变形和应变，然后通过应变计和应变电桥，输出一个正比于被测位移的电量

（3）加速度测量(应变式加速度传感器)质量块固定在悬臂梁的一端，梁的上下表面粘贴有应变片。测量时将传感器的壳体与被测对象刚性连接，在一定的频率范围内，质量块产生的加速度与被测加速度相等，因而作用于悬臂梁上的惯性力亦与被测加速度成正比。

（4）测量扭矩(应变式扭矩传感器)应变式扭矩传感器利用应变片将扭矩产生的剪应变转换为电阻值的变化。弹性元件为整体式薄壁筒，应变片在薄壁筒的同一圆周线上成45°和135°方向粘贴。

20.压电式传感器

压电式传感器是一种典型的自发电式传感器，它是以某些晶体受力后在其表面产生电荷的压电效应为转换原理的传感器。可以测量最终能变换为力的各种非电物理量，例如动态力、动态压力、振动加速度等，但不能用于静态参数的测量。压电式传感器具有体积小、重量轻、频带宽、灵敏度高等优点。

21.压电效应：某些晶体，在一定方向受到外力作用时，内部将产生极化现象，相应地在晶体的两个表面产生符号相反的电荷；当外力作用除去时，又恢复到不带电状态。当作用力方向改变时，电荷的极性也随着改变，这种现象称为压电效应。

22.压电式传感器的测量转换电路（1）等效电路

压电传感器在受外力作用时，在两个电极表面将要聚集电荷，且电荷量相等，极性相反。这时它相当于一个以压电材料为电介质的电容器，其电容量为 Ca = εrε0A /δ

A——压电元件电极面面积；

δ——压电元件厚度；

εr——压电材料的相对介电常数； ε0——真空的介电常数。

（2）测量电路

压电传感器的前置放大器有两个作用：

一是把传感器的高阻抗输出变换为低阻抗输出； 二是把传感器的微弱信号进行放大。

电荷放大器是一种输出电压与输入电荷量成正比的前置放大器。压电元件可以等效为一个电容C和一个电荷源并联的形式。

UO输出电压：

QAUmACaCcCiCf(A1)

23.压电式传感器的应用（1）压电式力传感器 压电式力传感器是以压电元件为转换元件，输出电荷与作用力成正比的力-电转换装置。常用的形式为荷重垫圈式，它由基座、盖板、石英晶片、电极以及引出插座等组成。（2）压电式加速度传感器 压电式加速度传感器是一种常用的加速度计。它的主要优点是：灵敏度高、体积小、重量轻、测量频率上限高、动态范围大。但它易受外界干扰，在测量前需进行各种校验。

（3）压电式金属加工切削力测量 利用压电陶瓷传感器测量刀具切削力 21.电涡流式传感器定位测量

根据法拉第电磁感应原理，金属导体处于变化着的磁场中或者在磁场中做切割磁力线运动时，导体会产生感应电流，这种电流像水中的漩涡那样在导体内转圈，所以称之为电涡流。电涡流式传感器利用电涡流效应进行工作。22.电涡流式传感器的测量电路

（1）电桥电路：将传感器线圈的阻抗Z变化转化为电压或电流的变化。

（2）调幅式（AM）电路： 由于涡流效应使传感器的品质因数Q值下降，传感器线圈的电感也随之发生变化，从而使谐振回路工作在失谐状态，这种失谐状态随被测导体与传感器线圈距离越来越近而变得越来越大，回路输出的电压也越来越小。谐振回路输出的信号经检波，滤波放大后送给后继电路，可直接显示出被测物体的位移量。

源极跟踪器交流 放大器检波滤波器VoutX 振荡器f∞

（3）调频式（FM）电路：传感器线圈接入LC振荡回路，当传感器与被测导体距离X改变时，由于电涡流的影响，L改变，导致振荡器频率改变。该频率可由数字频率计直接测量或通过频率电压变换后，再由电压表测得。

24.霍尔效应

金属或半导体薄片置于磁感应强度为B的磁场中，磁场方向垂直于薄片，当有电流I流过薄片时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势EH，这种现象称为霍尔效应。

25.光电式传感器

光电式传感器是将光信号转换成电信号的一种传感器。利用这种传感器测量非电量时，只需将非电量的变化转换成电量的变化进行测量。光电式传感器具有结构简单、精度高、响应速度快、非接触等优点，故广泛应用于各种检测技术中。26.光电效应的分类：

（1）外光电效应：在光线作用下能使电子逸出物体表面的现象称为外光电效应，也称光电发射效应。基于外光电效应的光电元件有光电管（将光信号转化成电信号）、光电倍增管（将微弱光信号转化为电信号）等

（2）内光电效应：在光线作用下能使物体的电阻率改变的现象称为内光电效应，基于内光电效应的光电元件有光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、光敏晶闸管等

（3）光生伏特效应：在光线作用下，物体产生一定方向电动势的现象称为光生伏特效应，基于光生伏特效应的光电元件有光电池等。27光电断续器

光电断续器是将光电发射器、光电接收器放置于一个体积很小的塑料壳体中，两者能可靠地对准，其外形如图4所示。齿盘每转过一个齿，光电断续器就输出一个脉冲。通过脉冲频率的测量或脉冲计数，即可获得齿盘转速和角位移。

（a）遮断型，在机床转轴上固定一个带孔的转盘，转盘的一边由发光管产生恒定光，透过转盘小孔照射在光敏二极管或光敏三极管上，转换成电信号输出，经放大整形电路输出电脉冲信号，脉冲频率的大小即反应了转速大小。（可以用来计数，测速度）

（b）反射型，在待测转速轴上固定一个涂有黑白相间条纹的圆盘，他们具有不同的反射率，当转轴转动时，反光与不反光交替出现，光敏晶体管通过转盘反射接受光信号，并转化成电脉冲信号。28.简答题

a.什么是涡流效应？简述电涡流式传感器的工作原理（1）.涡流效应指的是法拉第电磁感应定律，当块状导体置于交变磁场或在固定磁场中运动时，导体内产生感应电流，此电流在导体内闭合。

（2）电涡流式传感器是利用前置器中高频振荡电流通过延伸电缆流入探头线圈，在探头头部的线圈中产生交变的磁场。当被测金属体靠近这一磁场，则在此金属表面产生感应电流，与此同时该电涡流场也产生一个方向与头部线圈方向相反的交变磁场，由于其反作用，使头部线圈高频电流的幅度和相位得到改变（线圈的有效阻抗），通过前置器电子线路的处理，将线圈阻抗Z的变化，即头部体线圈与金属导体的距离D的变化转化成电压或电流的变化。b.电涡流传感器可以进行哪些非电量参数测量？

电涡流传感器可以对振动,位移,厚度,转数,温度,硬度，材料损伤等进行非接触式连续测量，应用极其广泛。

29.电感式传感器：电感式传感器是利用电磁感应原理，将被测非电量的变化转换成线圈的电感（或互感）变化的一种机电转换装置。利用电感式传感器可以把连续变化的线位移或角位移转换成线圈的自感或互感的连续变化，经过一定的转换电路再变成电压或电流信号以供显示。

30.电感式传感器的种类：按转换原理的不同，可分为自感式和互感式（差动变压器式）两大类。

31.自感式传感器由线圈、铁芯和衔铁三部分组成。自感式电感传感器常见的形式有变隙式、变截面式和螺线管式等三种

32.光电编码器 编码器是将机械传动的模拟量转换成旋转角度的数字信号，进行角位移检测的传感器。编码器的种类很多，根据检测原理，它可分为电磁式、电刷式、电磁感应式及光电式等。光电编码器也是一种光电传感器，它的最大特点是非接触式，使用寿命长，可靠性高，广泛使用于测量转轴的转速、角位移、丝杆的线位移等方面

33.光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。在圆盘上有规则地刻有透光和不透光的线条，在圆盘两侧，安放发光元件和光敏元件。光电编码器的工作原理是当圆盘旋转时，光敏元件接收的光通量随透光线条同步变化，光敏元件输出波形经过整形后变为脉冲，码盘上有之相标志，每转一圈输出一个脉冲 34.光电编码器根据其刻度方法及信号输出形式分为增量式编码器和绝对式编码器。

35.电容式传感器：电容式传感器是把被测非电量转换为电容量变化的一种传感器。它具有高阻抗，小功率；动态范围大，响应速度快；几乎没有零漂；结构简单、适应性强，可在恶劣的环境下使用等优点，但它具有分布电容影响严重的缺点。

36.电容式传感器通常可以分为以下三类：变面积型——改变极板面积；变极距型——改变极板距离；变介质型——改变介质的介电常数。

压力传感器原理与应用知识简介 篇5

一、压力相关概念

压力：流体介质垂直作用于单位面积上的力称为“压强”，在工程技术上一般称它为“压力”，其法定计量单位为帕斯卡，简称帕（符号为Pa）。

1、绝压：以绝对真空（零压）为基准来表示的压力（PA）。

2、差压：两处的压力差值（PD=P1-P2）

表压：以实际大气压为基准来表示的压力（PG）。当P2为大气压时，PG等于PD。

密封压：以标准大气压为基准来表示的压力（PS）。当实际大气压等于标准大气压时，密封压等于表压，所以密封压是表压的一个特例。负压：小于实际大气压时的表压力（也叫真空压），负压也是表压的一个特例。

二、压力传感器

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

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：R=ρ×L/S

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况。

2、陶瓷压力传感器

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

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。

扩散硅广泛应用在表压、绝对压力、差压（流量）、液位变送器及压力开关中。

4、蓝宝石压力传感器

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、电容式压力传感器

利用电容敏感元件将被测压力转换成与之成一定关系的电量输出的压力传感器。它一般采用圆形金属薄膜或镀金属薄膜作为电容器的一个电极，当薄膜感受压力而变形时，薄膜与固定电极之间形成的电容量发生变化，通过测量电路即可输出与电压成一定关系的电信号。电容式压力传感器属于极距变化型电容式传感器，可分为单电容式压力传感器和差动电容式压力传感器。

单电容式压力传感器

它由圆形薄膜与固定电极构成。薄膜在压力的作用下变形，从而改变电容器的容量，其灵敏度大致与薄膜的面积和压力成正比而与薄膜的张力和薄膜到固定电极的距离成反比。另一种型式的固定电极取凹形球面状，膜片为周边固定的张紧平面，膜片可用塑料镀金属层的方法制成。这种型式适于测量低压，并有较高过载能力。还可以采用带活塞动极膜片制成测量高压的单电容式压力传感器。这种型式可减小膜片的直接受压面积，以便采用较薄的膜片提高灵敏度。它还与各种补偿和保护部以

及放大电路整体封装在一起，以便提高抗干扰能力。这种传感器适于测量动态高压和对飞行器进行遥测。单电容式压力传感器还有传声器式（即话筒式）和听诊器式等型式。

差动电容式压力传感器

它的受压膜片电极位于两个固定电极之间，构成两个电容器。在压力的作用下一个电容器的容量增大而另一个则相应减小，测量结果由差动式电路输出。它的固定电极是在凹曲的玻璃表面上镀金属层而制成。过载时膜片受到凹面的保护而不致破裂。差动电容式压力传感器比单电容式的灵敏度高、线性度好，但加工较困难（特别是难以保证对称性），而且不能实现对被测气体或液体的隔离，因此不宜于工作在有腐蚀性或杂质的流体中。

6、压电压力传感器

压电式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。

压电效应是压电式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。

压电式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。

检测与传感器知识点总结 篇6

二、能力检测

1、下列红色字注音完全正确的一项（）

A、臣以险衅（xìn）夙遭闵（mǐn）凶 终鲜（xiǎn）兄弟 常在床蓐（rù）

B、猥（wěi）以微贱 责臣逋（bǔ）慢 犹蒙衿（jīn）育 宠命优渥（wò）

C、岂敢盘桓（huán）有所希冀（yì）日薄（bó）西山 除臣洗（xiǎn）马

D、逮（dǎi）奉圣朝 过蒙拔擢（zhuó）门衰祚（zuò）薄 更（gēng）相为命

2、下列红色字解释有误的两项（）（）

A、晚有儿息：子 形影相吊：安慰

B、逮奉圣朝：等到 未曾废离：停止

C、寻蒙国恩：寻找 除臣洗马：授与官职

D、刘病日笃：病重 不衿名节：自夸

E、日薄西山：靠近听臣微志：听从

F、夙婴疾病：缠绕 供养无主：主持

3、下列红色“以”解释完全相同的两项（）（）

A、臣具以表闻 B、猥以微贱

C、但以刘日薄西山 D、圣朝以孝治天下

4、下列红色虚词解释有误的一项（）

A、急于星火：像 B、臣之进退：取独

C、无以至今日：没有用来……的 D、是以区区不能废远：因此

5、下列红色词古今意义完全相同的一项（）

A、至于成立 B、则告诉不许 C、臣之辛苦 D、举臣秀才 E、实为狼狈

6、填空：

①臣少多疾病，九岁不行，__________，至于成立。外无期功强近之亲，内无____________，___________，形影相吊。

②但以刘日薄西山，________，________，_________，臣无祖母，__________；祖母无臣，__________。母孙二人，更相为命，___________________________。

古者富贵而名摩①灭，不可胜记，唯倜傥非常之人称焉。盖文王拘而演《周易》；仲尼厄而作《春秋》；屈原放逐，乃赋《离骚》；左丘失明，厥有《国语》；孙子膑脚，《兵法》修列；不韦迁蜀，世传《吕览》；韩非囚秦，《说难》《孤愤》；《诗》三百篇，大底圣贤发愤之所为作也。此人皆意有所郁结，不得通其道，故述往事，思来者。乃如左丘无目，孙子断足，终不可用，退而论书策，以舒其愤，思垂空文以自见。

①摩：通“磨”。

7、下列表述不符合上文意思的一项（）

A、古代富贵而名字磨灭的人数不胜数，只有卓越超群的人才被人所知。

B、《周易》《春秋》《离骚》《国语》《吕览》《说难》《孤愤》《诗》都是圣人抒发愤懑之作。

C、周文王等人都是因为现实的不如意，为发泄抑郁不平之气而著书，希望能再次受到重用。

D、“思垂空文以自见”一句的意思是想留下文章来表现自己的思想。“空文”，是与具体的功业相对而言。

附参考答案：

1、A（B责臣逋（bū）慢 C、有所希冀（jì）D、逮（dài）奉圣朝）

2、CE（寻蒙国恩：不久；听臣微志：准许）

3、AD都是“用”（B、猥以微贱：凭借；C、但以刘日薄西山：因为）

4、A、急于星火：比

5、E（A、至于成立：成人自立；B、则告诉不许：申诉； C、臣之辛苦：辛酸和苦楚； D、举臣秀才：优秀人才）

6、①臣少多疾病，九岁不行，零丁孤苦，至于成立。外无期功强近之亲，内无应门五尺之僮，茕茕孑立，形影相吊。

②但以刘日薄西山，气息奄奄，人命危浅，朝不虑夕。臣无祖母，无以至今日；祖母无臣，无以终余年。母孙二人，更相为命，是以区区不能废远。

检测与传感器知识点总结 篇7

关键词：传感器与检测技术,实验教学,改革

传感器技术是信息技术的重要组成部分, 其应用遍及航天科技、智能交通、智能家居、公共安全、环境监测、结构健康监测、工业监控等众多领域。随着物联网产业的兴起, 各类传感器的大规模部署和应用构成了物联网不可或缺的基本条件, 各类信息传感设备相继得到研发, 并被广泛应用于对物体的智能化识别、精准定位、有效监控和科学管理。

传感器与检测技术是电气信息类专业的一门专业基础课程。按照传统教学方法, 学生在理论学习的基础上, 在实验教学环节通过操作实验平台来验证传感器原理, 使学生在传感器技术方面掌握一定的传感器检测电路及调节电路知识, 了解工程检测中常用传感器的原理、结构、特性、应用及发展方向, 具备初步应用传感器的能力。由于该门课程的实践应用综合性较强, 因此, 加强学生在实验、实践环节中的动手能力显得尤为重要, 它对培养学生的创造性思维和工程检测技术素质具有重要的意义。

本文在分析该门课程理论和实验教学现状的基础上, 针对实验教学环节中存在的不足之处, 提出增设开放实验项目让学生在实验课堂内外自主进行传感器的设计、制作、调试和检测, 并在实验教学过程中实施这一改革措施, 取得了较为明显的教学效果。

一、理论教学现状

在重庆交通大学, 电子信息工程、电气工程、自动化控制等电气信息类专业均开设传感器与检测技术这门课程。该门课程以传感器的工作原理为线索, 向学生详细介绍各类传感器的工作原理、基本结构、相应的测量及检测电路以及在各个领域中的应用。通过传感器与检测技术课程的学习, 要求学生能够比较全面地掌握信号传感、信号采集、信号转换、信号传输及信号处理的整个过程。

该门课程的理论教学方法通常首先是介绍某种功能传感器的基本工作原理, 其次讲解传感器的电路组成结构, 分析传感器的静、动态特性及稳定性影响因素, 最后介绍传感器的应用。教学内容涵盖了不同工作原理的主流传感器, 类种包括电阻式、电感式、电容式、磁电式、压电式、光电式、热电式等多种类型, 各章节的内容相对独立, 其中还涉及到电学、磁学、光学、化学、材料学等多个学科的知识。

电气信息类专业注重对知识的灵活运用, 对学生动手能力、实践应用能力的要求较高, 因此, 仅靠学习书本上的纯理论知识, 很难让学生真正理解这些传感器内部结构的组成, 以及如何实现特定功能, 只有依靠学生亲身参与实验实践, 动手操作, 才能达到融会贯通的效果。

二、实验教学现状

该门课程的实验是加深学生对理论知识的理解, 培养训练学生动手能力和理论联系实际能力的重要手段。据了解, 作为一门较为重要的专业基础课程, 虽然当前许多高校都开设了传感器原理与检测技术实验课, 但普遍反映实验教学效果不佳。造成这一现象的原因有多种因素, 例如, 实验教学模式按部就班, 缺乏创新;用于实验的专业仪器陈旧老化, 更新换代较慢;对实验环节的重视程度不足, 实验考核成绩在期末成绩中所占的比例较低。其中, 实验教学模式的单一化是造成实验教学效果不理想的一个重要因素。实验课上, 按照一贯的实验教学方式, 通常是学生在教师的指导下, 仅仅按照实验指导书罗列的实验步骤在实验台或实验箱上面进行外部电路连线操作, 或是组装构造简单的传感器材, 在输入端施加特定信号, 在信号探测端得到实验结果, 以此来验证各类传感器原理。最后还需要完成实验报告, 阐述实验目的、实验内容、实验步骤、实验结果以及分析传感原理、误差等。实验指导教师根据学生的实验操作情况、实验报告质量给予评分或评定等级。在重庆交通大学, 传感器原理与检测技术课程的实验教学根据不同专业对这门课程的要求来设置实验项目, 学生的实验成绩通常只占到该门课程期末成绩的20%。

这种实验教学模式较为固定, 主要因为许多高校设置实验项目时都是基于购置的专业实验台或实验箱来进行传感器原理的验证性实验, 实验内容和方案都不尽相同, 严重影响了教学质量的提高, 制约了学生创新能力的培养。在实验教学实践中, 学生普遍反映原本对理论知识的学习就感觉比较抽象、空洞, 在实验操作环节越发感觉无趣, 从而失去对该门课程学习的热情。

三、实验教学改革及措施

(一) 改革思路

对从事电气信息类专业的技术人员来说, 只有具备良好的综合实践能力和创新意识才能够在今后的生产实践中出类拔萃。因此, 理论学习固然重要, 加强实验教学环节对学生实践能力的培养更显得至关重要。在实验教学中, 一方面, 对基础的传感技术原理知识, 可按照传统的教学模式, 充分利用实验教学仪器设计验证性实验供学生操作, 这有助于加深学生对基础传感技术理论知识的理解;另一方面, 在实验教学及实验室条件允许的情况下, 增设一批可供学生在课内外操作的实验项目, 在每学期的实验教学环节中, 根据不同专业对该门课程掌握程度的要求, 合理选取其中难易程度不同的设计项目, 由学生自主选择题目并实现, 引导学生分析问题、拆分问题, 分模块来解决问题, 并且在这个过程中充分发挥学生的主观能动性, 充分尊重学生的创新精神, 从而提高学生的实践动手能力和学习积极性。对学生实验成绩的考核, 应该提高实验成绩在期末综合考评成绩中的比重, 让学生更加重视实验教学环节的锻炼。

根据这一思路, 在传感器原理与检测技术这门课程的实验教学改革中, 结合教学要求与本校实验室实际情况, 提出增设开放实验项目, 对实验教学内容、教学手段和考核方法进行新的探索与实践。

(二) 改革措施

在以往的实验教学中, 基于CSY2001B型传感器系统综合实验台, 根据不同专业对该门课程的要求, 选排8—16个验证性实验项目供学生操作。在新的实验教学探索中, 不仅对实验教学大纲进行重新修订, 丰富了实验教学内容, 而且精心设计10余个成本较为低廉、操作性强的开放实验项目, 同时鼓励学生自创实验项目, 每个实验项目可由两到三名学生共同合作完成。为保障开放实验项目的顺利实施, 每学期由现代电子实验中心提供开放实验项目所需要的电子元件和专业仪器以及实验场地。在考核形式上, 学生以电子作品和实验报告的形式提交成果, 开放实验项目成绩所占比例提高到该门课程期末成绩的30%—40%。

例如, 实验项目———电子温度计设计和制作, 要求学生根据所学温度传感器的知识以及电路知识, 利用实验室现有的工具和电子元件进行设计和制作。该实验项目对电气信息类专业的学生来说难度比较适中, 相较于在实验台上操作温度传感器的验证性实验, 该实验项目更加有趣。学生可以在实际设计和动手制作的过程中充分发挥各自的优势, 讨论设计方案, 自主设计测温传感电路。不仅如此, 为了实现测温的基本功能, 学生也会自发地去查阅资料, 深入分析不同类型温度传感器的原理, 理清各类型温度传感器输出数字信号值与温度变化的关系。这样一来, 让学生在具体实际操作中加深对传感器相关原理的理解和认识, 在设计制作过程中掌握不同类型传感器的结构和功能, 将抽象的传感器原理知识具体化。

四、实验教学实践及效果

在2010—2012年连续两个学年的传感器原理与检测技术课程的实验教学中, 分别在交通信息与控制专业、电子信息工程专业实施以上实验改革措施。学生的动手操作不仅限于课堂上的四十五分钟, 只要在现代电子实验中心的开放时间内 (现代电子实验中心全年对学生开放) , 学生都可以使用实验室的资源来进行自主设计和制作, 实验室充分满足学生在实践过程中对元件和器材的需求。针对该门课程进行实验教学改革, 取得的良好教学效果主要体现在以下五个方面。

第一, 避免传感器原理与检测技术实验课对实验设备、场地和时间的依赖性, 在实验课上, 学生可以在教师的指导下设计、制作、调试具有某种特定功能的传感器, 也可利用课余时间在开放实验室进行相关操作, 调动学生的学习积极性;第二, 放弃当前实验过程片面追求实验结果而导致与理论知识脱节、实验效果差的实验内容选择思路, 采用与理论知识紧密结合, 让学生加深对重要知识点的深入理解, 结合实际应用的实验内容选择思路;第三, 改进当前以连线为主的实验方式, 让学生进行设计、制作、分析、调试的综合性实验操作方式, 提高学生的实际动手能力和分析解决实际问题的能力;第四, 提高实验教学在课程考核中的比重, 在提高教学效果的同时, 激发学生的学习兴趣, 培养学生的学习能力和团队精神;第五, 发现并培养了一批专业技能较为突出的学生, 为他们专业技能的提高提供制度和物质支撑。这些学生在全国及省市的各类科技竞赛中, 取得了包括全国大学生电子设计竞赛二等奖在内的一系列优异成绩。

针对传感器与检测技术这门课程, 我们所探索的实验教学改革, 其目的是为了真正提高学生的学习积极性和理论联系实际的能力, 培养学生的实践动手能力和创新意识, 以及完善学生对所学知识掌握情况的科学评价。实践证明, 这些实验教学改革措施取得了一定的成效。然而, 教学改革是一项长期、复杂的系统工程, 需要不断地探索和实践, 才能有助于教学质量的提高, 有助于优秀人才的培养。

参考文献

[1]陈杰, 黄鸿.传感器与测技术[M].北京:高等教育出版社, 2010.

[2]蒋全胜, 吕家云.“传感器与检测技术”课程教学改革初探[J].巢湖学院学报, 2009, (3) .

检测与传感器知识点总结 篇8

关键词：传感器；检测技术；实验教学改革；应用型人才培养；教学效果

中国分类号：G642.0 文献标识码：A

一、引言

《传感器与检测技术》作为自动化、测控技术与仪器及电子信息工程等专业的专业课程，具有很强的实践性和应用性，同时传感器实验教学是整个教学环节中的一个重要组成部分。长期以来，理论教学重于实验教学的观念根深蒂固，影响了传感器教学的效果，为适应应用型人才培养目标，传统的传感器实验教学迫切需要改革。

二、传感器实验教学中存在的主要问题

1.实验项目验证性多于设计性和综合性

目前，我院使用的传感器实验装置是由浙江天煌提供的型传感器实验箱，所提供的实验项目大多为验证性实验，设计性、综合性的实验内容较少。比如电阻应变式传感器、电感式传感器、电容式传感器、霍尔式传感器、热电阻传感器和光电式传感器等，用来验证传感器的工作原理、被测量与电量之间如何转换；学生通过实验了解传感器的物理效应，比如，电阻应变式传感器，当施加压力时，传感器的电阻发生变化，通过测量电路，转换成电压输出，这样的实验，与实际工程相差甚远。工程中，需要的是传感器的参数、特性和使用方法等，以至于学生没有更多的实践空间，与工程实践脱节严重。

2.实验内容单调

目前，我院使用的传感器实验箱对学生的开放程度比较低，传感器的测量电路学生很少接触到，不涉及或很少涉及传感器的安装、接线和信号处理等，学生只是进行简单的接线，记录实验数据，对实验原理和方法根本不去关心，这种通过实验箱完成的以验证性实验为主的实验方式不利于培养学生实验的积极性和动手能力；有时传感器实验模块出现故障时，学生会比较感兴趣，想拆开看看里面到底是什么结构，经过仔细研究会发现里面的电路比实验本身要有趣得多。而且，大多数实验项目的都是测量压力、位移和温度等，对于振动、转速等不能测量，实验项目比较单一。根据目前培养方案的实验学时分配，实验项目主要集中在压力、位移和温度的测量，比如位移的测量，虽然不同的传感器原理不同，但实验操作步骤及接线相似，对学生动手能力没有提高，限制了学生的创新思维。

3.教学方式单调枯燥

传统的传感器实验教学是注入式的，从实验原理、步骤、实验注意事项，都面面俱到地由老师讲解，然后学生被动地按老师的演示方法进行实验操作。这使学生处于被动的学习状态，甚至有的学生做完后还不知道做这个实验为什么这样做，扼制了学生学习的主观性、创造性，阻碍了学生的全面综合素质的培养，实验效果一般。

4.实验考核手段单一

传统的实验教学中，学生实验成绩是按照实验报告完成情况进行考核，包括实验预习、实验操作步骤、实验结果及数据处理等，存在同学之间互相抄袭的问题，不能够真实反映学生对实验掌握的真实水平。为了激发学生实验的积极性，将实验成绩计入学生的平时成绩，占30%～40%。

三、传感器实验教学改革的应对措施

1.深化传感器实验教学改革，着力培养学生动手能力

根据传感器实验教学存在的问题，对目前的传感器实验教学进行全面改革：从教师的教学观念，到学生的实验的目的等各方面都要认识到传感器实验在传感器教学中的重要性，在实际实验教学中不断培养学生独立的操作动手能力。总体上说，注重引导，使学生普遍对实验重视程度提高，能主动预习准备实验，甚至带着问题进实验室。

2.改革传感器实验教学的内容及方法

（1）实验教学内容的改革

为使学生通过实验，掌握传感器的基本原理，巩固教学内容；在实验教学过程中除了要求学生得出实验数据外，还要求对数据进行处理，包括非线性误差、灵敏度的计算及思考题的分析等。同时，开发设计性实验项目，如电子秤，对电子秤标定时要反复调节差动放大器增益电位器Rw3及零位电位器 Rw4，直至托盘空时电压表显示为0V，200g砝码时显示为0.2V，反复调节最终是可以达到要求。

（2）实验教学方法的改革

在实验教学方法上，要注意因材施教，采用启发式教学方法。实验课前要求学生预习，课上根据具体实验项目的特点，可以不进行演示实验，只简单介绍传感器的结构、原理，注意事项，让学生自己动手操作，发挥主观能动性。教师对学生操作过程中存在的问题进行指导，并对测量结果进行验收。比如在做差动变压器零点残余电压测试实验时，学生调不出来零点残余电压时衔铁对应的位置，这时老师可以提问学生，差动变压器衔铁向两个方向移动，输出电压的大小和相位都是怎么变化的，明白了移动方向不同，相位不同，就能够根据示波器上的波形判断出什么位置时的输出电压是零点残余电压。通过像这个实验一样的实验教学方法改革，我们认识到如果在每次实验指导中都能够采用启发式的方法引导学生，那么学生就能够举一反三，还能激发学生的学习兴趣。

3.改革课程考核方法

学生通过实验不仅能很好理解理论知识，还可以培养学生的动手、创新能力。因此，将实验成绩考核定位在是否理解并灵活应用所学知识以及鼓励创新实践的过程，而不仅仅是结果正确与否。以实验课的上课经验，采用当面验收的方式，通过演示和口头介绍展示实验过程，学生完成实验报告。实验成绩包括学生的实验操作过程、实验数据的测量；同时为了确保实验数据的真实性，要求每组学生提交一份实验数据，由指导教师确认后成绩才有效。

四、传感器实验教学改革效果分析

通过传感器实验教学方法的改革实践，改革的目的就是要让学生感觉到每一个实验都是一次挑战，必须要有充分的准备、细心的操作和灵活的思维。每一次实验的完成，不仅要让学生的实验能力得到充分的训练和提高，更重要的是要激发学生的主观性和创造性。

实践证明：改革传统的教学方法，采用启发式教学法进行实验教学，能很好地激发学生的学习的兴趣，明显提高教学效果。

参考文献：

[1]邓长辉.传感器与检测技术 [M].大连：大连理工大学出版社，2012.

[2]周杏鹏.现代检测技术[M].北京：高等教育出版社，2010.

[3]李晋尧.传感器与检测技术课程教学方法改革[J].教育教学论坛，2012（35）.

[4]孙传友.现代检测技术及仪表[M].北京：高等教育出版社，2012.

作者简介：

检测与传感器知识点总结 篇9

利用PVDF传感器检测激光超声的实验研究

简要介绍了激光超声技术以及声表面波的`基本特点、激光超声产生和接收的基本原理及激光超声技术的应用.概述了聚偏二氟乙烯(PVDF)压电薄膜材料的结构、性质和应用,以及薄膜压电性产生的机理.对PVDF换能器的设计思路和实验方法进行了简单讨论.具体实验采用脉冲激光器激发声表面波,利用PVDF传感器接收实验信号调试实验信号,得出波形,并对实验现象作出初步分析.证实了该实验装置应用于激光超声无损检测的可行性与可靠性.

作 者：郝晶晶 朱日宏 陆健 HAO Jing-jing ZHU Ri-hong LU Jian 作者单位：南京理工大学,电子工程与光电技术学院,江苏,南京,210094刊 名：应用光学 ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF APPLIED OPTICS年，卷(期)：28(6)分类号：O431.1 TN247-3关键词：激光超声 声表面波 PVDF压电薄膜

生活与哲学知识点总结 篇10

1.与自然和谐相处。

2.【】物质世界是绝对运动与相对静止的统一，所以我们既要承认绝对运动，又要承认相对静止。

3.【(1)物质是运动的，运动是有规律的，规律是客观的，普遍的。所以我们要尊重规律，尊重规律事半功倍，违背规律受到惩罚。(2)人在规律面前并不是无能为力的，人们可以在认识和把握规律的基础上，根据规律发生作用的条件和形成利用规律，改造客观世界，造福于人类。

4.【发挥主观能动性和尊重客观规律】(1)发挥主观能动性必须尊重客观规律，尊重客观规律是发挥主观能动性前提。(2)尊重客观规律，必须发挥主观能动性。

(3)要把尊重客观规律和发挥主观能动性结合起来。.(1)【坚持一切才能更实际出发，是主观与客观达到具体的历史的统一，反对主观主义。

(2)意识对物质具有反作用，正确的意识对事物的发展具有促进作用，错误的意识对事物的发展具有阻碍作用。所以我们要重视精神的力量，树立正确意识，反对错误意识。（小考点: ①意识能够让人能动的认识世界，意识具有目的性，计划性，主动创造性和自觉选择性。②意识对于人的生理活动具有调节和控制作用，高昂的精神可以催人向上，使人奋进；萎靡的精神则会使人悲观，丧失斗志。）辩证唯物认识论

6.【(1)实践决定认识，实践是认识的来源，实践是认识发展的动力，实践是检验认识真理性的唯一标准，实践是认识的目的和归宿。所以我们要坚持实践第一的观点，坚持理论和实践相结合的原则，做到理论和实践具体的历史的统一。(2)认识对实践具有反作用，正确的认识和科学理论对实践有指导作用，错误的认识和科学理论将把实践引入歧途。所以我们要重视科学理论，形成正确认识。

7.【】真理是有条件的，具体的，有它使用的条件与范围，有它特定的发展过程，真理是主观与客观具体的历史的统一，没有终结的真理。所以我们应在实践的基础上，认识与发现真理，检验与发展真理。

8.【圈是的循环运动，而是波浪式的前进或是螺旋式的上升。要求我们在实践的基础上与时俱进，开拓创新，在实践中认识和发现真理，检验和发展真理。唯物辩证法： 联系

9.联系具有普遍性，事物之间有联系，事物内部诸要素之间有联系，整个世界是普遍联系的整体，没有孤立存在的事物。所以要用联系的观点看问题，既要看到事物之间的联系，又要看到事物内部诸要素之间的联系。

10.【，是事物本身所固有的，不以人的意志为转移。所以①从事物固有联系中把握事物，切忌主观随意性。②人在联系面前不是无能为力的，人们可以根据事物的固有联系，改变事物的状态，调整原有联系，建立新的联系。

11.【】联系具有多样性，世上事物千差万别，联系也是多种多样的。所以应注意分析和把握事物存在和发展的各种条件，一切以时间，地点，1

条件为转移。

12.【部分所不具备的功能。所以我们应树立全局观念，立足整体，统筹全局，选择最

佳方案，实现整体的最优目标，从而达到整体功能大于部分功能之和的理想效果。

13.【体的功能，关键部分的功能及其变化甚至对整体的功能起决定作用。所以必须重

视部分的作用，搞好局部，用局部的发展推动整体的发展。

14.【方法，着眼于事物的整体性，注重遵循系统内部结构的有序性，注重系统内部结

构的优化趋向，用综合的思维方式认识事物。＜一条小知识点：当部分以合理顺

序排列时，整体的功能大于各部分功能之和。所以要注重内部的结构优化趋向＞发展：

15.【】事物是普遍发展的，发展的实质是事物的前进和上升，是新

事物的产生和旧事物的灭亡。所以要用发展的观点看问题，反对静止的观点看问

题，树立创新意识。

16.【事物发展的趋势】事物发展的前途是光明的，道路是曲折的，是前进性和

曲折性的统一。所以对待新事物既要有信心，又要走曲折的路。

17.【】事物发展是从量变开始的，量变是质变的必要准备，质变是

量变的必然结果。事物发展是量变和质变的统一。所以①我们要注重量的积累，为实现事物的质变创造条件②我们要抓住时机，促进质的飞跃。﹤两条小知识点：

①构成事物的成分在排列顺序发生变化，也会引起质变。所以要注重事物内部的结构优化，实现质变；②当我们要保持事物性质时，要把量变控制在一定范围内，坚持适度原则。﹥ 矛盾：

18.【们要坚持一分为二的观点看问题，坚持两分法，防止片面性。②我们要承认矛

盾，分析矛盾，用于揭露矛盾，积极寻找正确方法解决矛盾。

19.【 矛盾据有特殊性，要求我们具体问题具体分析。20.【矛盾普遍性与矛盾特殊性的辩证关系】 矛盾的普遍性和矛盾的特殊性相互联

结，相互转化。所以我们要坚持矛盾的普遍性与特殊性相统一，坚持共性与个性的统一。﹤两条小知识点：①矛盾既对立又统一，二者不可分割。所以应在对立

中把握统一，在统一中把握对立；②矛盾双方在一定条件下相互转化。所以要创

造条件，向有利条件转化，趋利避害。﹥

21.【 ①在复杂事物中，主要矛盾居于支配地位，起决定作用。所以我们应集中力量，抓住主矛，解决主要矛盾。②在复杂事物

中，次要矛盾对主要矛盾有影响，主次矛盾可以相互转化。所以在集中力量解决

主要矛盾时，不忽视次要矛盾，学会统筹兼顾。

22.【】 ①再简单事物中，矛盾的主要方面居于

支配地位，起主导作用，事物的性质由主要矛盾的主要方面决定。所以在认识事

物时，学会抓主流。②在简单事物中，矛盾的次要方面对矛盾的主要方面有影

响，二者在一定条件下可以相互转化。所以我们在抓主流时，不忽视支流。

23.【】主次矛盾和矛盾的主次方面

辩证关系原理要求我们坚持两点论和重点论的统一。创新：

24.【辩证的否定观】 辩证的否定是事物自身的否定，即自己否定自己，自己发展自己，是发展的环节，是联系的环节，其实质是“扬弃”。所以我们应树立创新意识，做到不唯上，不唯书，只唯实，我们既要尊重书本知识，尊重权威，又要立足实践，解放思想，实事求是，与时俱进，不断实现理论和实践的创新与发展。

25.【革命的批判精神与创新意识】革命的批判精神与创新意识，既有肯定的理解，又有否定的理解，它不崇拜任何东西。所以我们应树立创新意识，密切关注变化发展的实际，敢于突破与实际不相符合的成规陈说，敢于破除落后的思想观念；注重研究新情况，善于提出新问题，敢于寻找新思路，确立新观念，开拓新境界。(创新的作用：创新推动社会生产力的发展；创新推动生产关系和社会制度的变革；创新推动人类思维和文化的发展。创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力，也是一个政党永葆生机的源泉。)历史唯物主义：

26.【的变化发展决定社会意识的变化发展。②社会存在对社会意识具有反作用，先进的社会意识可以推动社会存在的发展，落后的社会意识对社会的发展起阻碍作用。所以我们应树立正确的社会意识。

27.【】⑴ ①生产力决定生产关系；②生产关系对生产力具有反作用，当生产关系适合生产力发展状况时，它对生产力的发展起推动作用，反之则会阻碍生产力的发展。所以生产关系一定要适合生产力的状况。⑵ ①经济基础决定上层建筑 ②上层建筑对经济基础具有反作用。当上层建筑适应经济基础时，它会促进经济基础的巩固和完善，反之，则会对经济基础的发展起阻碍作用。所以上层建筑要适应经济基础状况。解决：改革的性质:改革是社会主义制度的自我完善和发展；目的是是生产关系适应生产力的发展，上层建筑适应经济基础的发展；作用：是发展中国特色社会主义的强大动力。

28.【是物质财富的创造者，是精神财富的创造者，是社会变革的决定力量。所以我们一切工作的出发点是坚持立党为公，执政为民，权为民所用，情为民所系，利为民所谋，实现好，维护好，发展好最广的人民的根本利益；也要坚持群众观点，走群众路线。

29.【】人既是价值的创造着，又是价值的享受着，人生在于贡献和索取，对一个人价值的评价主要看他的贡献，最根本的是对社会发展和人类进步事业的贡献。所以要努力实现人生价值，为社会作贡献(怎样实现人生价值：⑴在劳动和奉献中创造价值；⑵在个人与社会统一中实现价值；⑶在砥砺自我中走向成功①充分发挥主观能动性，需要顽强拼搏自强不息的精神②努力发挥自己的才能，全面提高个人素质③有坚定的理想信念和正确价值观的指引)。30