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传感器应用技能实训 04习题答案

传感器应用技能实训 04习题答案
传感器应用技能实训 04习题答案

技能训练四电感式传感器

二、思考题

1.填空题

(1)单线圈螺管式电感传感器主要由螺线管线圈和可沿线圈轴向移动的衔铁组成。

(2)电感式传感器一般用于测量位移,也可用于振动、压力、荷重、流量、液位等参数的测量。

(3)对于差动变压器,当衔铁处于线圈中心位置时,两个次级绕组与初级绕组间的互感相同。初级绕组加入激励电源后,两个次级绕组产生的感应电动势相同,输出电压为零。但在实际应用中,铁芯处于差动线圈中心位置时的输出电压并不为零,该电压称为零点残余电压。

(4)电涡流传感器的整个测量系统由电涡流传感器和测量转换电路两部分组成。

(5)电感式接近开关是一种有开关量输出的位置传感器,利用电涡流原理制成,主要用于金属物体的位置检测及判断。

(6)单线圈螺管式电感传感器相比于变隙式电感传感器优点很多,缺点是灵敏度低,它广泛用于测量大量程的直线位移。

(7)电涡流传感器常采用谐振电路和桥式电路作为测量电路。

(8)自感式电感传感器实质上是一个带衔铁的铁芯线圈,主要由铁芯、线圈和衔铁组成。

(9)单一结构的电感传感器不适用于精密的测量,在实际工作中常采用两个电气参数和几何尺寸完全相同的电感线圈共用一个衔铁构成的差动式电感传感器,(10)互感式电感传感器主要由衔铁、初级绕组和次级绕组组成。由于在使用时两个次级绕组反向串接,以差动方式输出,因此称为差动变压器式传感器。

2.选择题

(1)通常用电感式传感器测量( c )。

a.电压b.磁场强度c.位移d.压力

(2)单线圈螺管式电感传感器广泛用于测量( c )。

a.大量程角位移b.小量程角位移

c.大量程直线位移d.小量程直线位移

(3)差动变压器的测量电路常采用( c )

a.直流电桥b.交流电桥

c.差分相敏检波电路和差分整流电路d.运算放大器电路(4)为了使螺管式差动变压器式传感器具有较好的线性度,通常(a )。

a.取测量范围为线圈骨架的1/10~1/4

b.取测量范围为线圈骨架的1/2~2/3

c.激励电流频率采用中频

d.激励电流频率采用高频

(5)欲测量极微小位移应选择( a )电感传感器;希望线性好、测量范围大,应选择( c )自感传感器。

a.变隙式b.变面积式c.螺管式

(6)自感式传感器采用差动结构是为了( b )。

a.加长线圈长度,从而增加线性范围

b.提高灵敏度,减小测量误差

c.降低成本

d.增加线圈对衔铁的吸引力

(7)与自感式传感器配用的测量电路主要有(d)。

a.差动相敏检波电路b.差动整流电路

c.直流电桥d.变压器交流电桥

(8)电感式接近开关能够检测( a )的位置。

a.金属物体b.塑料c.磁性物体

(9)由于电涡流传感器结构简单,又可实现( b )的测量,因此得到了广泛应用。

a.接触b.非接触

(10)螺管式传感器属于( b )式,两者仅仅是结构不同而已。

a.变隙b.变面积

(11)电涡流接近开关可以利用电涡流原理检测出( c )的接近程度。

a.人体b.水c.黑色金属零件d.塑料零件3.简答题

(1)说明单线圈电感传感器和差动式电感传感器的主要组成和工作原理。

答:单线圈电感传感器主要由铁芯、线圈和衔铁组成。传感器工作时,衔铁与被测物体相连。当被测物体移动时,带动衔铁移动,气隙厚度δ和导磁面积S随之发生改变,从而引起磁路中磁阻的改变,进而导致线圈自感量发生变化。只要测出电感量的变化,就能确定衔铁(被测物体)位移量的大小和方向。

差动式电感传感器由两个电气参数和几何尺寸完全相同的电感线圈共用一个衔铁构成。当衔铁随被测量物体移动而偏离中间位置时,两线圈的电感量一个增加,一个减小,形成差动,总的电感变化量与衔铁移动的距离成正比。通过分析计算可知,差动式电感传感器的灵敏度约为非差动式的两倍,而且线性度较好,灵敏度较高。

(2)电感式传感器测量电路的主要任务是什么?

答:作用是将线圈电感的变化转换成电压或电流信号输出。

(3)概述差动变压器式传感器的组成和工作原理,用差动变压器测量较高频率,例如10kHz的振幅,可以吗?为什么?

答:差动变压器主要由衔铁、初级绕组和次级绕组组成,其等效电路图如图4-16所示,给初级绕组N1施加励磁电压u i,根据变压器的工作原理,在两个次级绕组N21和N22中产生感应电动势E21和E22,由于两个次级绕组反向串接,因此差动输出电压u o= E21-E22。。

当衔铁处于线圈中心位置时,两个次级绕组与初级绕组间的互感相同,产生的感应电动势也相同,即E21=E22,并且u o=0V。当衔铁随着被测物体移动时,一个次级绕组产生的感应电动势增加,而另一个次级绕组产生的感应电动势减少,则E21≠E22,u o≠0V,u o与衔铁的位移X成正比,即u o=KX,根据u o的值即可确定被测物体的位移量,根据u o的正负即可确定被测物体的移动方向。

用差动变压器测量较高频率例如10kHz的振幅,是可以的。实验结果表明,电源频率太低时,灵敏度下降,误差增大;当电源频率太高时,导线的有效电阻增加,涡流损耗增大,灵敏度也降低,误差增大;当电源频率采用中频时,以400Hz~10kHz为佳,灵敏度为常数,不随频率变化。

(4)什么是电涡流效应?简述电涡流式传感器的基本结构与工作原理。

答:将金属导体置于变化的磁场中,导体内就会产生感应电动势,并自发形成闭合回路,产生感应电流。该电流就像水中旋涡一样在导体中转圈,因此被称为涡流。涡流现象被称为涡流效应,电涡流式传感器就是利用涡流效应来工作的。

电涡流式传感器主要由安置于框架上的扁平线圈构成,如图4-22所示。给激励线圈中

通以正弦交流电i1时,线圈周围(L)将产生正弦交变磁场H1,使位于此磁场中的金属导体感应出电涡流i2,i2又产生新的交变磁场H2,H2将阻碍原磁场的变化,从而导致线圈内阻抗发生变化。线圈阻抗的变化既与电涡流效应有关,又与静磁学效应有关,即与金属导体的电导率、磁导率、几何形状,线圈的几何参数、激励电流频率以及线圈到金属导体的距离等参数有关。电涡流传感器正是利用这个定律将传感器与被测金属导体之间距离的变化转换成线圈品质因数、等效阻抗和等效电感三个参数的变化,再通过测量、检波、校正等电路变为线性电压(电流)的变化。

(5)简述电感式传感器的应用。

答:电感式传感器测量的基本量是位移,一般用于接触测量,也可用于振动、压力、荷重、流量、液位等参数的测量。如:电感式圆度仪测量零件的圆度、波纹度、同心度、同轴度、平面度、平行度、垂直度、偏心、轴向跳动和径向跳动,并能进行谐波分析、波高波宽分析;电感测微仪可用于微小位移的测量精密。

(6)简述电涡流式传感器的应用。

答:电涡流传感器目前已被广泛应用于能源、化工、医学、汽车、冶金、机器制造、军工、科研教学等诸多领域,可用于机械中的振动与位移、转子与机壳的热膨胀量的长期监测,生产线的在线自动监测与自动控制,科学研究中的多种微小距离与微小运动的测量等。如:电涡流位移计用来测量各种形状金属导体的位移量;电涡流振幅计可以对各种振动的幅值进行非接触测量;电涡流转速计可用来测量旋转体的转速;涡流探伤仪广泛应用于各类有色金属、黑色金属管及棒型、线型、丝型材料的在线、离线的探伤;涂层测厚仪既可测量导磁材料的镀层和油漆层表面上非导磁覆盖层的厚度,又能测量镀在铁磁性金属物质表面的阳极氧化层以及铝、铜、锌等材料表面上油漆、喷塑和橡胶的厚度。

传感器题库及答案

压电式传感器 一、选择填空题: 1、压电式加速度传感器是(D )传感器。 A、结构型 B、适于测量直流信号 C、适于测量缓变信号 D、适于测量动态信号 2、沿石英晶体的光轴z的方向施加作用力时,(A )。 A、晶体不产生压电效应 B、在晶体的电轴x方向产生电荷 C、在晶体的机械轴y方向产生电荷 D、在晶体的光轴z方向产生电荷 3、在电介质极化方向施加电场,电介质产生变形的现象称为(B )。 A、正压电效应 B、逆压电效应 C、横向压电效应 D、纵向压电效应 4、天然石英晶体与压电陶瓷比,石英晶体压电常数(C),压电陶瓷的稳定性(C )。 A、高,差 B、高,好 C、低,差 D、低,好 5、沿石英晶体的电轴x的方向施加作用力产生电荷的压电效应称为(D)。 A、正压电效应 B、逆压电效应 C、横向压电效应 D、纵向压电效应 6、压电式传感器可等效为一个电荷源和一个电容并联,也可等效为一个与电容相串联的电压源。 7、压电式传感器的输出须先经过前置放大器处理,此放大电路有电压放大器和电荷放大器两种形式。 二、简答题 1、什么是压电效应?纵向压电效应与横向压电效应有什么区别? 答:某些电介质,当沿着一定方向对其施加外力而使它变形时,内部就产生极化现象,相应地会在它的两个表面上产生符号相反的电荷,当外力去掉后,又重新恢复到不带电状态,这种现象称压电效应。通常把沿电轴X-X方向的力作用下产生电荷的压电效应称为“纵向压电效应”;而把沿机械轴Y-Y方向的力作用下产生电荷的压电效应称为“横向压电效应”;所以纵向压电效应与横向压电效应的主要区别在于施力方向不同,电荷产生方向也不同。 2、压电式传感器为何不能测量静态信号? 答:因为压电传感元件是力敏感元件,压电式传感器是利用所测的物体的运动产生的相应的电信号,而静态的不能产生相应的电信号。所以压电式传感器不能测量静态信号。

传感器原理及应用期末考试试卷(含答案)

传感器原理及应用 一、单项选择题(每题2分.共40分) 1、热电偶的最基本组成部分是()。 A、热电极 B、保护管 C、绝缘管 D、接线盒 2、为了减小热电偶测温时的测量误差,需要进行的温度补偿方法不包括( )。 A、补偿导线法 B、电桥补偿法 C、冷端恒温法 D、差动放大法 3、热电偶测量温度时( )。 A、需加正向电压 B、需加反向电压 C、加正向、反向电压都可以 D、不需加电压 4、在实际的热电偶测温应用中,引用测量仪表而不影响测量结果是利用了热电偶的哪 个基本定律( )。 A、中间导体定律 B、中间温度定律 C、标准电极定律 D、均质导体定律 5、要形成测温热电偶的下列哪个条件可以不要()。 A、必须使用两种不同的金属材料; B、热电偶的两端温度必须不同; C、热电偶的冷端温度一定要是零; D、热电偶的冷端温度没有固定要求。 6、下列关于测温传感器的选择中合适的是()。 A、要想快速测温,应该选用利用PN结形成的集成温度传感器; B、要想快速测温,应该选用热电偶温度传感器; C、要想快速测温,应该选用热电阻式温度传感器; D、没有固定要求。 7、用热电阻测温时,热电阻在电桥中采用三线制接法的目的是( )。 A、接线方便 B、减小引线电阻变化产生的测量误差 C、减小桥路中其他电阻对热电阻的影响 D、减小桥路中电源对热电阻的影响 8、在分析热电偶直接插入热水中测温过程中,我们得出一阶传感器的实例,其中用到了()。 A、动量守恒; B、能量守恒; C、机械能守恒; D、电荷量守恒; 9、下列光电器件中,基于光电导效应工作的是( )。 A、光电管 B、光敏电阻 C、光电倍增管 D、光电池

传感器实验报告

金属箔式应变片——半桥性能实验 一. 实验目的:比较半桥与单臂电桥的不同性能,了解其特点。 二. 基本原理:不同受力方向的两片应变片接入电桥作为邻边,电桥输出 三. 灵敏度提高,非线性得到改善。当两片应变片阻值和应变量相同时,其桥路输出电 压U02=EK/ε2。 四. 需用器件和单元:应变式传感器实验模板、应变式传感器、砝码、数显表、+15V 电源、+-4V 电源、万用表 五. 实验步骤: ① 按要求将应变式传感器装与传感器模板上。 ② 按要求进行电路接线,将两个应变片接入桥路。 ③ 进行测量,将数据记录到表格中。 六.实验数据 所以可知灵敏度δ=0.3639,非线性误差为δf1=Δm/Y F.s =1.112/65=1.71% 七、思考题: 1、半桥侧量时两片不同受力状态的电阻应变片接入电桥时,应放在: (1)对边 (2)邻边。 2、桥路(差动电桥)测量时存在非线性误差,是因为:(1)电桥测量原理上存在非线性 (2)应变片应变效应是非线性的 (3)调零值不是真正为零。 答:都是。但是调零值可以通过记录最初的非零值来消除此误差

金直流全桥的应用——电子秤实验 一. 实验目的:了解应变片直流全桥的应用电路的标定。 二. 基本原理:电子秤实验原理为实验三全桥测量原理,通过对电路调节 三. 使电路输出的电压值为重量对应值,电压量纲(V)改为重量量纲(g)即成为一台原始 电子秤。 四. 需用器件和单元:应变式传感器实验模板、应变式传感器、砝码、±15V 电源、± 4V 电源 五. 实验步骤: 1、按实验一中2的步骤将差动放大器调零:参考图1-2将四个应变片按正确的接法接成全桥形式,合上主控箱电源开关调节电桥平衡电位器Rw1,使数显表显示0.00V 。 2、将10只砝码全部置于传感器的托盘上,调节电位器Rw3(增益即满量程调节),使数显表显示为0.200V(2V 档测显)或-0.200V 。 3、拿去托盘上的所有法码,调节电器Rw4(零位调节),使数显表显示为0。000V 或—0。000V 。 4、重复2、3步骤的标定过程,一直到精确为止,把电压量纲V 改为重量量纲g ,就可秤重,成为一台原始的电子秤。 6、根据上表计算误差与非线性误差。 所以可知灵敏度δ=1,非线性误差为δ f1=Δm/Y F.s =0

传感器及测试技术复习题及答案

1、求周期信号x(t)=0.5cos10t+0.2cos(100t-45)通过传递函数为H(s)=1/(0.005s+1)的装置后得 到的稳态响应。 2、进行某动态压力测量时,所采用的压电式力传感器的灵敏度为90.9nC/MPa,将它与增益 为0.005V/nC的电荷放大器相连,而电荷放大器的输出接到一台笔式记录仪上,记录仪的灵敏度为20mm/V。试计算这个测量系统的总灵敏度。当压力变化为3.5MPa时,记录笔在记录纸上的偏移量是多少? 解:若不考虑负载效应,则各装置串联后总的灵敏度等于各装置灵敏度相乘,即 3、用一个时间常数为0.35s的一阶装置去测量周期分别为1s、2s、和5s的正弦信号,问幅 值误差是多少?

4、想用一个一阶系统做100Hz正弦信号的测量,如要求限制振幅误差在5%以,那么时间 常数应取为多少?若用该系统测量50Hz正弦信号,问此时的振幅误差和相位差是多少?

5、设某力传感器可作为二阶振荡系统处理。已知传感器的固有频率为800Hz,阻尼比 ξ=0.14,问使用该传感器做频率为400Hz的正弦测试时,其幅值比A(ω)和相角差φ(ω)各为多少? 6、一台精度等级为0.5级、量程围600~1200 C的温度传感器,它最大允许绝对误差是多少? 检验时某点的温度绝对误差是4 C,问此表是否合格? 7、若一阶传感器的时间常数为0.01s,传感器响应幅值误差在10%围,此时最高值为0.5,试求 此时输入信号和工作频率围?

8、某力传感器为一典型的二阶振荡系统,已知该传感器的自振频率=1000Hz,阻尼比ξ=0.7,试 求用它测量频率为600Hz的正弦交变力时,其输出与输入幅值比A(ω)和相位差φ(ω)各为多少? 9、一个理想测试系统,其幅频特性和相频特性应具有什么特点,并用频响特性曲线表示。解:理想测试系统中其幅频特性应为常数,相频特性应为直线(线性)。

传感器题库及答案

第一章检测技术的基本概念 一、填空题: 1、传感器有、、组成 2、传感器的灵敏度是指稳态标准条件下,输出与输入的比值。 3、从输出曲线看,曲线越陡,灵敏度。 4、下面公式是计算传感器的。 5、某位移传感器的输入变化量为5mm,输出变化量为800mv,其灵敏度为。 二、选择题: 1、标准表的指示值100KPa,甲乙两表的读书各为 KPa和 KPa。它们的绝对误差为。 A 和 B 和 C 和 2、下列哪种误差不属于按误差数值表示。 A绝对误差 B相对误差 C随机误差 D引用误差 3、有一台测量仪表,其标尺范围0—500 KPa,已知绝对误差最大值 P max=4 KPa,则该仪表的精度等级。 A 级 B 级 C 1级 D 级 4、选购线性仪表时,必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。应选购的仪表量程为测量值的 倍。 A3倍 B10倍 C 倍 D 倍 5、电工实验中,常用平衡电桥测量电阻的阻值,是属于测量, 而用水银温度计测量水温的微小变化,是属于测量。 A偏位式 B零位式 C 微差式 6、因精神不集中写错数据属于。 系统误差 B随机误差 C粗大误差 7、有一台精度级,测量范围0—100 KPa,则仪表的最小分格。 A45 B40 C30 D 20 8、重要场合使用的元件或仪表,购入后进行高、低温循环老化试验,目的是为了。 A提高精度 B加速其衰老 C测试其各项性能指标 D 提高可靠性 9、传感器能感知的输入量越小,说明越高。 A线性度好 B迟滞小 C重复性好 D 分辨率高 三、判断题 1、回差在数值上等于不灵敏度 ( ) 2、灵敏度越大,仪表越灵敏() 3、同一台仪表,不同的输入输出段灵敏度不同() 4、灵敏度其实就是放大倍数() 5、测量值小数点后位数越多,说明数据越准确() 6、测量数据中所有的非零数字都是有效数字() 7、测量结果中小数点后最末位的零数字为无效数字() 四、问答题 1、什么是传感器的静态特性,有哪些指标。 答:指传感器的静态输入、输出特性。有灵敏度、分辨力、线性度、迟滞、稳定性、电磁兼容性、可靠性。

《传感器技术与应用》期中考试题(含答案)

一、填空题:(每空2分,共20分) 1、传感器的动态特性越好,则能测的信号频率越宽(宽、窄)。 2、已知一米尺的修正值为-2mm,现用该米尺测得某物体长度为32.5cm,则该物体长度为 32.3 。 3、测50mm的物体,测得结果为50.02mm,则相对误差为 0.04% 。 4、相敏检波电路与差动变压器配合使用是为了辨别方向。 5、电阻式传感器是将被测非电量转换为电阻的变化的装置。 6、在差动变压器的实验中,观察到的现象是在一定范围内呈线性。 7、在某些晶体物质的极化方向上施加电场时,这些晶体物质会产生变形,这种现象称为逆压电效应。 8、电容式传感器存在的边缘效应可以通过初始电容量c0 或 加装等位环来减小。 9、差动变压器是属于信号调制中的调幅类型(调幅、调频、调相)。 二、判断题(正确的打√,错误的打×。每小题1分,共10分) 1、差动结构从根本上解决了非线性误差的问题。( x ) 2、为了使压电陶瓷具有压电效应,必须在一定温度下通过强电场作用对其作极化处理。( Y ) 3、变间隙型的电感式传感器初始间隙越大,灵敏度越低,非线性误差越小,量程越大。( Y ) 4、变面积型的电容式传感器输出与输入之间的关系是线性的。( Y ) 5、压电式传感器只能进行动态测量。( Y ) 6、随机误差可以通过系统校正来减小或消除。( X ) 7、求和取平均是为了减小系统误差。( X )

8、电涡流式传感器不仅可以用于测量金属,还可以测量非金属。( X ) 9、石英晶体沿任意方向施加力的作用都会产生压电效应。( X ) 10、电容传感器采用运算放大器测量电路则从原理上解决了单个变间隙型电容传感器输出特性非线性问题。( Y ) 三、计算题(每小题10分,共50分) 1、将一电阻应变片接入电桥电路中,已知电阻应变片在无应变时的电阻值为80欧,R3=40欧,R4=100欧。运算放大器的电压增益为20。问R2选取多大合适?如果该电阻应变片的灵敏度为4,受力的作用后发生变形其应变为2×10-3,电阻值变化为多少?受到该力的作用后输出电压U为多少? U

传感器实验报告.doc

实验一金属箔式应变片性能—单臂电桥 1、实验目的了解金属箔式应变片,单臂单桥的工作原理和工作情况。 2、实验方法在CSY-998传感器实验仪上验证应变片单臂单桥的工作原理 3、实验仪器CSY-998传感器实验仪 4、实验操作方法 所需单元及部件:直流稳压电源、电桥、差动放大器、双孔悬臂梁称重传感器、砝码、一片应变片、F/V表、主、副电源。 旋钮初始位置:直流稳压电源打倒±2V档,F/V表打到2V档,差动放大增益最大。 实验步骤: (1)了解所需单元、部件在实验仪上的所在位置,观察梁上的应变片,应变片为棕色衬底箔式结构小方薄片。上下二片梁的外表面各贴二片受力应变片。 (2)将差动放大器调零:用连线将差动放大器的正(+)、负(-)、地短接。将差动放大器的输出端与F/V表的输入插口Vi 相连;开启主、副电源;调节差动放大器的增益到最大位置,然后调整差动放大器的调零旋钮使F/V表显示为零,关闭主、副电源。 (3)根据图1接线R1、R2、R3为电桥单元的固定电阻。R4为应变片;将稳压电源的切换开关置±4V 档,F/V表置20V档。开启主、副电源,调节电桥平衡网络中的W1,使F/V表显示为零,等待数分钟后将F/V表置2V档,再调电桥W1(慢慢地调),使F/V表显示为零。 (4) 将测微头转动到10㎜刻度附近,安装到双平行梁的右端即自由端(与自由端磁钢吸合),调节测微头支柱的高度(梁的自由端跟随变化)使V/F表显示值最小,再旋动测微头,使V/F表显示为零(细调零),这时的测微头刻度为零位的相应刻度。 (5) 往下或往上旋动测微头,使梁的自由端产生位移记下V/F表显示的值,每旋动测微头一周即 压值的相应变化。

传感器与检测技术试卷及答案

1. 属于传感器动态特性指标的是(D ) A 重复性 B 线性度 C 灵敏度 D 固有频率 2 误差分类,下列不属于的是(B ) A 系统误差 B 绝对误差 C 随机误差 D 粗大误差 3、非线性度是表示校准(B )的程度。 A 、接近真值 B 、偏离拟合直线 C 、正反行程不重合 D 、重复性 4、传感器的组成成分中,直接感受被侧物理量的是(B ) A 、转换元件 B 、敏感元件 C 、转换电路 D 、放大电路 5、传感器的灵敏度高,表示该传感器(C ) A 工作频率宽 B 线性范围宽 C 单位输入量引起的输出量大 D 允许输入量大 6 下列不属于按传感器的工作原理进行分类的传感器是(B ) A 应变式传感器 B 化学型传感器 C 压电式传感器 D 热电式传感器 7 传感器主要完成两个方面的功能:检测和(D ) A 测量 B 感知 C 信号调节 D 转换 8 回程误差表明的是在(C )期间输出输入特性曲线不重合的程度 A 多次测量 B 同次测量 C 正反行程 D 不同测量 9、仪表的精度等级是用仪表的(C )来表示的。 A 相对误差 B 绝对误差 C 引用误差 D 粗大误差 二、判断 1.在同一测量条件下,多次测量被测量时,绝对值和符号保持不变,或在改变条件时,按 一定规律变化的误差称为系统误差。(√) 2 系统误差可消除,那么随机误差也可消除。 (×) 3 对于具体的测量,精密度高的准确度不一定高,准确度高的精密度不一定高,所以精确度 高的准确度不一定高 (×) 4 平均值就是真值。(×) 5 在n 次等精度测量中,算术平均值的标准差为单次测量的1/n 。(×) 6.线性度就是非线性误差.(×) 7.传感器由被测量,敏感元件,转换元件,信号调理转换电路,输出电源组成.(√) 8.传感器的被测量一定就是非电量(×) 9.测量不确定度是随机误差与系统误差的综合。(√) 10传感器(或测试仪表)在第一次使用前和长时间使用后需要进行标定工作,是为了确定 传感器静态特性指标和动态特性参数(√) 二、简答题:(50分) 1、什么是传感器动态特性和静态特性,简述在什么频域条件下只研究静态特性就能够满足 通常的需要,而在什么频域条件下一般要研究传感器的动态特性? 答:传感器的动态特性是指当输入量随时间变化时传感器的输入—输出特性。静态特性是指 当输入量为常量或变化极慢时传感器输入—输出特性。在时域条件下只研究静态特性就能够 满足通常的需要,而在频域条件下一般要研究传感器的动态特性。 2、绘图并说明在使用传感器进行测量时,相对真值、测量值、测量误差、传感器输入、输 出特性的概念以及它们之间的关系。 答:框图如下: 测量值是通过直接或间接通过仪表测量出来的数值。 测量误差是指测量结果的测量值与被测量的真实值之间的差值。 当测量误差很小时,可以忽略,此时测量值可称为相对真值。 输入 输出 相对真值 测量误差 测量值

最新传感器试题及答案

一、填空题(20分) 1.传感器由(敏感元件,转换元件,基本转换电路)三部分组成。 2.在选购线性仪表时,必须考虑应尽量使选购的仪表量程为欲测量的(1.5 ) 倍左右为宜。 3.灵敏度的物理意义是(达到稳定工作状态时输出变化量与引起此变化的输入变化量之比。) 4. 精确度是指(测量结果中各种误差的综合,表示测量结果与被测量的真值之间的一致程度。) 5.为了测得比栅距W更小的位移量,光栅传感器要采用(细分)技术。 6.热电阻主要是利用电阻随温度升高而(增大)这一特性来测量温度的。 7.传感器静态特性主要有(线性度,迟滞,重复性,灵敏度)性能指标来描述。 8.电容传感器有三种基本类型,即(变极距型电容传感器、变面积型电容传感器, 变介电常数型电容传感器) 型。 9.压电材料在使用中一般是两片以上在,以电荷作为输出的地方一般是把压电元件(并联)起来,而当以电压作为输出的时候则一般是把压电元件(串联)起来 10.压电式传感器的工作原理是:某些物质在外界机械力作用下,其内部产生机械压力,从而引起极化现象,这种现象称为(顺压电效应)。相反,某些物质在外界磁场的作用下会产生机械变形,这种现象称为(逆压电效应)。 11. 压力传感器有三种基本类型,即(电容式,电感式,霍尔式)型. 12.抑制干扰的基本原则有(消除干扰源,远离干扰源,防止干扰窜入). 二、选择题(30分,每题3分)1、下列( )不能用做加速度检测传感器。D.热电偶 2、将超声波(机械振动波)转换成电信号是利用压电材料的( ).C.压电效应 3、下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是(). C.温度 4、属于传感器动态特性指标的是().D.固有频率 5、对压电式加速度传感器,希望其固有频率( ).C.尽量高些 6、信号传输过程中,产生干扰的原因是( )C.干扰的耦合通道 7、在以下几种传感器当中( )属于自发电型传感器.C、热电偶 8、莫尔条纹光栅传感器的输出是( ).A.数字脉冲式 9、半导体应变片具有( )等优点.A.灵敏度高 10、将电阻应变片贴在( )上,就可以分别做成测力、位移、加速度等参数的传感器. C.弹性元件 11、半导体热敏电阻率随着温度上升,电阻率( ).B.迅速下降 12、在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要的目的是( ). C、将热电偶冷端延长到远离高温区的地方 13、在以下几种传感器当中( ABD 随便选一个)不属于自发电型传感器. A、电容式 B、电阻式 C、热电偶 D、电感式 14、( )的数值越大,热电偶的输出热电势就越大.D、热端和冷端的温差 15、热电阻测量转换电路采用三线制是为了( B、减小引线电阻的影响). 16、下列( )不能用做加速度检测传感器.B.压电式 三、简答题(30分) 1.传感器的定义和组成框图?画出自动控制系统原理框图并指明传感器在系统中的位置和

传感器技术与应用试题及答案(二)

传感器技术与应用试题及答案(二) 传感器技术与应用试题及答案(二) 题号一、选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分) 1、以下不属于我国电工仪表中常用的模拟仪表精度等级的是( ) A 0.1 B 0.2 C 5 D 2 2、( )又可分为累进性的、周期性的和按复杂规律变化的几种类型。 A 系统误差 B 变值系统误差 C 恒值系统误差 D 随机误差 3、改变电感传感器的引线电缆后,( ) A不必对整个仪器重新标定 B 必须对整个仪器重新调零 C 必须对整个仪器重新标定 D不必对整个仪器重新调零 4、在电容传感器中,若采用调频法测量转换电路,则电路中( )。 A、电容和电感均为变量 B、电容是变量,电感保持不变 C、电感是变量,电容保持不变 D、电容和电感均保持

不变 5、在两片间隙为1mm的两块平行极板的间隙中插入( ),可测得最大的容量。 A、塑料薄膜 B、干的纸 C、湿的纸 D、玻璃薄片 6、热电阻测量转换电路采用三线制是为了( ) 。 A、提高测量灵敏度 B、减小非线性误差 C、提高电磁兼容性 D、减小引线电阻的影响 7、当石英晶体受压时,电荷产生在( ) 。 A、Z面上 B、X面上 C、Y面上 D、X、Y、Z面上 8、汽车衡所用的测力弹性敏感元件是( )。 A、悬臂梁 B、弹簧管 C、实心轴 D、圆环 9、在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要的目的是( )。 A、补偿热电偶冷端热电势的损失 B、起冷端温度补偿作用 C、将热电偶冷端延长到远离高温区的地方 D、提高灵敏度 10、在仿型机床当中利用电感式传感器来检测工件尺寸,该加工检测装置是采了( )测量方法。 A、微差式 B、零位式 C、偏差式 D、零点式 11、测得某检测仪表的输入信号中,有用信号为20毫伏,干扰电压也为20毫伏, 则此时的信噪比为( )。

手机传感器介绍传感器实训

传感器与检测技术 电子与信息工程学院 班级:电信**-* 姓名:李* 学号:12********

手机传感器及其应用 一手机型号与传感器 1.手机型号:小米手机4 2.传感器类型:重力感应器,光线感应器,距离感应器,霍尔感应器,陀螺仪,气压计,电子罗盘。 二传感器介绍 1.重力感应器 简介:重力传感器采用弹性敏感元件制成悬臂式位移器,与采用弹性敏感元件制成的储能弹簧来驱动电触点,完成从重力变化到电信号的转换。目前绝大多数中高端智能手机和平板电脑内置了重力传感器。重力传感器在手机横竖的时候屏幕会自动转,在玩游戏可以代替上下左右,比如说玩赛车游戏,可以不通过按键,将手机平放,左右摇摆就可以代替模拟机游戏的方向左右移动了。 工作原理:重力传感器是根据压电效应的原理来工作的。所谓的压电效应就是“对于不存在对称中心的异极晶体加在晶体上的外力除了使晶体发生形变以外,还将改变晶体的极化状态,在晶体内部建立电场,这种由于机械力作用使介质发生极化的现象称为正压电效应”。重力传感器就是利用了其内部的由于加速度造成的晶体变形这个特性。由于这个变形会产生电压,只要计算出产生电压和所施加的加速度之间的关系,就可以将加速度转化成电压输出。 2.光线感应器 简介:光线感应器也叫做亮度感应器,英文名称为Light-Sensor,很多平板电脑和手机都配备了该感应器。一般位于手持设备屏幕上方,它能根据手持设备目前所处的光线亮度,自动调节手持设备屏幕亮度,给使用者带来最佳的视觉效果。 工作原理:光线感应器是由两个组件即投光器及受光器所组成,利用投光器将光线由透镜将之聚焦,经传输而至受光器之透镜,再至接收感应器,接收感应器将收到之光线讯号转变成电信号,此电信讯号更可进一步作各种不同的开关及控制动作,其基本原理即对投光器受光器间之光线做遮蔽之动作所获得的信号加以运用以完成各种自动化控制。 3.距离感应器 简介:距离传感器又称位移传感器,是一种属于金属感应的线性器件,传感器的作用是把各种被测物理量转换为电量。在生产过程中,位移的测量一般分为测量实物尺寸和机械位移两种。按被测变量变换的形式不同,位移传感器可分为模拟式和数字式两种。模拟式又可分为物性型和结构型两种。常用位移传感器以模拟式结构型居多,包括电位器式位移传感器、电感式位移传感器、自整角机、电容式位移传感器、电涡流式位移传感器、霍尔式位移传感器等。数字式位移传感器的一个重要优点是便于将信号直接送入计算机系统。这种传感器发展迅速,应用日益广泛。 工作原理:手机使用的距离传感器是利用测时间来实现距离测量的一种传感器红外脉冲传感器通过发射特别短的光脉冲,并测量此光脉冲从发射到被物体反射回来的时间,通过测时间来计算与物体之间的距离。红外测距传感器具有一对红外信号发射与接收二极管,发射管发射特定频率的红外信号,接收管接收这种频率的红外信号,当红外的检测方向遇到障碍物时,红外信号反射回来被接收管接收,经过处理之后,通过数字传感器接口返回到手机主

传感器与检测技术习题答案周杏鹏

传感器与检测技术习题 答案周杏鹏 文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

传感器与检测技术习题答案 第一章 答:随着我国工业化、信息化步伐加快,现代化建设中的各行各业高效生产对传感器也检测技术的依赖逐步加深。比如:先进的传感器技术助力现代化石油钻井平台建设。 为了能够可靠地采集钻井平台钴机塔架上运动部件的终点位置,使用了感应式传感器。在整个新型钻井中共使用了60个这样的感应式传感器,方形的接近开关对钢质目标的感应距离增大到20mm, 满足了近海海上勘探工作环境极为恶劣的所有要求。 他因素的干扰影响亦很小,重复性要好。 ③灵敏度:即被测参量较小的变化就可使传感器获得较大的输出信号。 ④其他:如耐腐蚀性、功耗、输出信号形式、体积、售价等。 答:功能:

信号调理:在检测系统中的作用是对传感器输出的微弱信号进行检波、转换、滤波、放大等,以方便检测系统后续处理或显示。 信号处理:信号处理时自动检测仪表,检测系统进行数据处理和各种控制的中枢环节,其作用和人类的大脑相类似。 区别: 信号调理作用是把信号规格化,滤除干扰,信号处理则是提取信号中的信息,并对这些信息按照功能要求进行处理。可以说,信号调理是进行信号处理的基础。 组成: 信号调理:信号放大、信号滤波、A/D转换 信号处理:主要是各种信号的嵌入式微控制器、专用高速数据处理器(DSP)等 答:分类见表1-1(P8) 答:按照被测参量分类,可以分成测量:电工量、热工量、机械量、物性和成分量、光学量、状态量等。 答:1.不断拓展测量范围,提高管检测精度和可靠性 2重视非接触式检测技术研究 3检测系统智能化

传感器题库及答案

第一章 检测技术的基本概念 一、填空题: 1、 传感器有 ____________ 、 、 __________ 组成 2、 传感器的灵敏度是指稳态标准条件下,输出 _______________ 与输入 _________ 的比值。 3、 从输出曲线看,曲线越陡,灵敏度 ______________ 。 4、 下面公式是计算传感器的 ____________ 。 y max y min 5、某位移传感器的输入变化量为 5mm ,输出变化量为800mv ,其灵敏度为 _________________ 。 、 选择题: 1、 标准表的指示值 100KPa ,甲乙两表的读书各为 101.0 KPa 和99.5 KPa 。它们的绝对误差 为 ______________ 。 A 1.0KPa 禾口 -0.5KPa B 1.0KPa 禾口 0.5KPa C 1.00KPa 禾口 0.5KPa 2、 下列哪种误差不属于按误差数值表示 _____________________ 。 A 绝对误差 B 相对误差 C 随机误差 D 引用误差 3、 有一台测量仪表,其标尺范围 0— 500 KPa ,已知绝对误差最大值 Pmax=4 KPa ,则该仪表的精度等级 __________________ 。 A 0.5 级 B 0.8 级 C 1 级 D 1.5 级 4、 选购线性仪表时,必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。应选购的仪表量程为测量 值的 _______________ 倍。 A3 倍 B10 倍 C 1.5 倍 D 0.75 倍 5、 电工实验中,常用平衡电桥测量电阻的阻值,是属于 ___________________ 测量, 而用水银温度计测量水温的微小变化,是属于 ___________________ 测量。 A 偏位式 B 零位式 C 微差式 6、 因精神不集中写错数据属于 。 系统误差 B 随机误差 C 粗大误差 7、 有一台精度2.5级,测量范围0—100 KPa ,则仪表的最小分 _______________ 格。 A45 B40 C30 D 20 8、重要场合使用的元件或仪表,购入后进行高、低温循环老化试验,目的是为 了 。 9、传感器能感知的输入量越小,说明 _________________ 越高。 三、判断题 1、 回差在数值上等于不灵敏度 ( ) 2、 灵敏度越大,仪表越灵敏 ( 3、 同一台仪表,不同的输入输出段灵敏度不同 ( ) 4、 灵敏度其实就是放大倍数 ( ) 5、 测量值小数点后位数越多,说明数据越准确 ( ) A max 100% (1-9) A 提高精度 B 加速其衰老 C 测试其各项性能指标 D 提高可靠性 A 线性度好 B 迟滞小 C 重复性好 D 分辨率高

《传感器原理与应用》综合练习答案(期末考试)

《传感器原理与应用》综合练习 一、填空题 1.热电偶中热电势的大小仅与金属的性质、接触点温度有关,而与热电极尺寸、形状及温度分布无关。 2.按热电偶本身结构划分,有普通热电偶、铠装热电偶、微型热电偶。3.热电偶冷端电桥补偿电路中,当冷端温度变化时,由不平衡电桥提供一个电位差随冷端温度变化的附加电势,使热电偶回路的输出不随冷端温度的变化而改变,达到自动补偿的目的。 4.硒光电池的光谱峰值与人类相近,它的入射光波长与人类正常视觉的也相近,因而应用较广。 5.硅光电池的光电特性中,光照度与其短路电流呈线性关系。 6.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。 7.压电陶瓷是人工制造的多晶体,是由无数细微的电畴组成。电畴具有自己极化方向。经过极化过的压电陶瓷才具有压电效应。 8.压电陶瓷的压电常数比石英晶体大得多。但石英晶体具有很多优点,尤其是其它压电材料无法比的。 9.压电式传感器具有体积小、结构简单等优点,但不能测量频率小的被测量。特别不能测量静态量。 10.霍尔效应是导体中的载流子在磁场中受洛伦茨力作用发生位移的结果。 11.霍尔元件是N型半导体制成扁平长方体,扁平边缘的两对侧面各引出一对电极。一对叫激励电极用于引入激励电流;另一对叫霍尔电极,用于引出霍尔电势。 12.减小霍尔元件温度误差的措施有:(1)利用输入回路的串联电阻减小由输入电阻随温度变化;引起的误差。(2)激励电极采用恒流源,减小由于灵敏度随温度变化引起的误差。 13.霍尔式传感器基本上包括两部分:一部分是弹性元件,将感受的非电量转换成磁物理量的变化;另一部分是霍尔元件和测量电路。 14.磁电式传感器是利用霍尔效应原理将磁参量转换成感应电动势信号输出。 15.变磁通磁电式传感器,通常将齿轮的齿(槽)作为磁路的一部分。当齿轮转动时,引起磁路中,线圈感应电动势输出。 16.热敏电阻正是利用半导体的数目随着温度变化而变化的特性制成的热敏感元件。 17.热敏电阻与金属热电阻的差别在于,它是利用半导体的电阻随温度变化阻值变化的特点制成的一种热敏元件。 18.热敏电阻的阻值与温度之间的关系称为热敏电阻的。它是热敏电阻测温的基础。 19.热敏电阻的基本类型有:负温度系数缓变型、正温度系数剧变型、临界温度型。 20.正温度系数剧变型和临界温度型热敏电阻不能用于温度范围的温度控制,而在某一温度范围内的温度控制中却是十分优良的。 21.正温度系数剧变型和临界温度型热敏电阻属于型,适用于温度监测和温度控制。

传感器实训要点

传感器实训要点 使用说明 CSY系列传感器系统实验仪是用于检测仪表类课程教学实验的多功能教学仪器。其特点是集被测体、各种传感器、信号激励源、处理电路和显示器于一体,可以组成一个完整的测试系统。通过实验指导书所提供的数十种实验举例,能完成包含光、磁、电、温度、位移、振动、转速等内容的测试实验。通过这些实验,实验者可对各种不同的传感器及测量电路原理和组成有直观的感性认识,并可在本仪器上举一反三开发出新的实验内容。 实验仪主要实验工作台、处理电路、信号与显示电路三部分组成。各款实验仪的传感器配置及布局是:(具体布局详见各款仪器工作台布局图) 一、位于仪器顶部的实验工作台部分,左边是一副平行式悬臂梁,梁上装有应变式、热敏式、P-N结温度式、热电式和压电加速度五种传感器。 平行梁上梁的上表面和下梁的下表面对应地贴有八片应变片,受力工作片分别用符号和表示。其中六片为金属箔式片。横向所贴的两片为温度补偿片,用符号和表示。片上标有“BY”字样的为半导体式应变片,灵敏系数130。

热电式:串接工作的两个铜一康铜热电偶(T分度)分别装在上、下梁表面,冷端温度为环境温度。分度表见实验指导书。 热敏式:上梁表面装有玻璃珠状的半导体热敏电阻MF-51,负温度系数,25℃时阻值为8~10K。 P-N结温度式:根据半导体P-N结温度特性所制成的具有良好线性范围的集成温度传感器。 压电加速度式:位于悬臂梁自端部,PZT-5双压电晶片、铜质量块和压簧组成,装在透明外壳中。 实验工作台左边是装于机内的另一副平行梁带动的圆盘式工作台。圆盘周围一圈安装有电感式、电容式、磁电式、霍尔式、电涡流式、压阻式等传感器。 电感式:初级线圈Li和两个次级线圈L。绕制而成的空心线 1 圈,圆柱形铁氧体铁芯置于线圈中间,测量范围>10mm。 电容式:装于圆盘上的一组动片和装于支架上的两组定片组成平行变面积式差动电容,线性范围≥3mm。 磁电式:一组线圈和动铁组成,灵敏度/m/s。 霍尔式:半导体霍尔片置于两个半环形永久磁钢形成的梯度磁场中,线性范围≥3mm。 电涡流式:多股漆包线绕制的扁平线圈与金属涡流片组

(完整版)传感器考试试题及答案

传感器原理及其应用习题 第1章传感器的一般特性 一、选择、填空题 1、衡量传感器静态特性的重要指标是_灵敏度______、__线性度_____、____迟滞___、___重复性_____ 等。 2、通常传感器由__敏感元件__、__转换元件____、_转换电路____三部分组成,是能把外界_非电量_转换成___电量___的器件和装置。 3、传感器的__标定___是通过实验建立传感器起输入量与输出量之间的关系,并确定不同使用条件下的误差关系。 4、测量过程中存在着测量误差,按性质可被分为粗大、系统和随机误差三类,其中随机误差可以通过对多次测量结果求平均的方法来减小它对测量结果的影响。 5、一阶传感器的时间常数τ越__________, 其响应速度越慢;二阶传感器的固有频率ω0越_________, 其工作频带越宽。 6、按所依据的基准直线的不同,传感器的线性度可分为、、、。 7、非线性电位器包括和两种。 8、通常意义上的传感器包含了敏感元件和( C )两个组成部分。 A. 放大电路 B. 数据采集电路 C. 转换元件 D. 滤波元件 9、若将计算机比喻成人的大脑,那么传感器则可以比喻为(B )。 A.眼睛 B. 感觉器官 C. 手 D. 皮肤 10、属于传感器静态特性指标的是(D ) A.固有频率 B.临界频率 C.阻尼比 D.重复性 11、衡量传感器静态特性的指标不包括( C )。 A. 线性度 B. 灵敏度 C. 频域响应 D. 重复性 12、下列对传感器动态特性的描述正确的是() A 一阶传感器的时间常数τ越大, 其响应速度越快 B 二阶传感器的固有频率ω0越小, 其工作频带越宽 C 一阶传感器的时间常数τ越小, 其响应速度越快。 D 二阶传感器的固有频率ω0越小, 其响应速度越快。 二、计算分析题 1、什么是传感器?由几部分组成?试画出传感器组成方块图。 2、传感器的静态性能指标有哪一些,试解释各性能指标的含义。 作业3、传感器的动态性能指标有哪一些,试解释各性能指标的含义 第2章电阻应变式传感器 一、填空题 1、金属丝在外力作用下发生机械形变时它的电阻值将发生变化,这种现象称__应变_____效应;半导体或固体受到作用力后_电阻率______要发生变化,这种现象称__压阻_____效应。直线的电阻丝绕成敏感栅后长度相同但应变不同,圆弧部分使灵敏度下降了,这种现象称为____横向___效应。 2、产生应变片温度误差的主要因素有_电阻温度系数的影响、_试验材料和电阻丝材料的线性膨胀系数的影响_。 3、应变片温度补偿的措施有___电桥补偿法_、_应变片的自补偿法、_、。 4. 在电桥测量中,由于电桥接法不同,输出电压的灵敏度也不同,_全桥__接法可以得到最大灵敏度输出。 5. 半导体应变片工作原理是基于压阻效应,它的灵敏系数比金属应变片的灵敏系数大十倍

传感器技术与应用考题及部分答案

一、填空题(每空1分,共30分) 1、声波是一定频率范围内可以在弹性介质中传播的波,低于16 Hz的声波称为次声波,高于20k Hz的声波称为超声波。 2、超声波可分为纵波、横波、表面波。 3、超声波中的纵波能在固体、液体、气体中传播;横波只能在固体中传播。 4、在空气中传播的超声波,其频率应选得较低;在固体、液体中传播的超声波,其频率应选得较高。 5、光电元件的工作原理是基于不同形式的光电效应。 6、光敏电阻的相对光敏灵敏度与入射光波长的关系称为光谱特性,亦称为光谱响应。 7、光敏电阻的阻值与入射光量有关,而与电压、电流无关。 8、光敏晶体管的光电特性是指外加偏置电压一定时,光敏晶体管的输出电流与光照度之间的关系。 9、光电检测必须具备光源、被测物、和光敏元件。 10、光电开关可分为直射(透射)型和反射型两种。 11、光纤传感器主要由光导纤维、光源和光探测器组成。 12、光纤是利用光的完全内反射原理传输光波的一种媒质。 13、接触式码盘的码道数n越大,所能分辨的角度α越小,测量精度越高。

14、感应同步器利用定尺和滑尺的两个平面印刷电路绕组的互感随其相对位置变化的原理,将位移转换为电信号。 二、选择题(每小题2分,共30分) 1、直探头可发射和接收 A 波,斜探头可发射和接收 B 波。 A 纵B横C表面 2、超声波测厚常用C 法。 A穿透B反射C脉冲回波 3、光敏二极管在测光电路中应处于 B 偏置状态;而光电池通常处于 A 偏置状态。 A 正向B反向C零 4、温度上升,光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管的暗电流 A 。 A上升B下降C不变 5、普通型硅光电池的峰值波长为 B 。 A 0.8mm B 0.8μm C 0.8nm 6、下列传感器中,不能直接用于直线位移测量的传感器是 C 。 A 长光栅 B 感应同步器 C 角编码器 7、增量式位置传感器输出的信号是 C 。 A 电压信号 B 电流信号 C 脉冲信号 8、某直线光栅每毫米刻线数为50线,采用四细分技术,则该光栅的分辨力为 A μm。 A 5 B 20 C 50 9、光栅中采用sin和cos两套光电元件是为了 B 。 A 抗干扰 B 辨向 C 进行三角函数运算 10、增量式编码器通常为 B 码盘。 A 接触式 B 光电式 C 电磁式 11、有一只1024位增量式角编码器,光敏元件在30秒内连续输出了102400个脉冲,则该编码器测得的转速为 A r/min。 A 200 B 1024 C 3000 12、感应同步器的输出电压 C 励磁电压。

传感器实训报告

常用传感器实训报告 高光谱遥感 一、实训目的: 1、高光谱遥感技术的最初应用就是在地质上,蚀变带是找矿的重要依据,同时,蚀变带在2.2微米处具有光谱吸收特征,其吸收光谱的半带宽在10纳米到50纳米之间。因此,具有10纳米光谱分辨率的成像光谱仪就有能力直接通过遥感发现蚀变带,以确定找矿的靶区。同时,通过对植被光谱特征的分析也是找矿的依据,由于矿物中金属离子对植被的侵蚀,会引起植被的病变,使得植被近红外高反射峰就会向短波方向移动5--20纳米,称为“红边蓝移”现象。高光谱遥感就有能力发现这种现象。 2、人类“鸟瞰”地球的梦想催生了遥感这门科学的兴起,高光谱遥感是遥感科学最前沿的领域。新中国建立后特别是最近的20多年,中国的高光谱遥感科技研究取得了长足的发展,在某些方面的应用技术实现了出口。但是,由于缺乏持续性的支持,我们在仪器研制方面还处于落后局面。人类鸟瞰地球的梦想遥感通俗讲就是遥远的感知,是通过电磁波和记录的相互作用,以波谷和空间两维成像的方式来勘测记录的技术。 3、高光谱(hyper spectral)遥感是上世纪末地球观测系统中最重要的技术突破之一,它克服了传统单波段、多光谱遥感在波段数、波段范围、精细信息表达等方面的局限性,以较窄的波段区间、较多的波段数量提供遥感信息,能够从光谱空间中对地物予以细分和鉴别,在资源、环境、城市、生态等领域得到了广泛应用。本文介绍了高光谱遥感技术的原理,列举了高光谱技术的运用,以及叙述了其前景与展望。 因此学好高光谱遥感对我们了解遥感这门学科有很好的促进作用。 二、实训内容:

1、高光谱遥感的发展:、 1957年10月,前苏联发射了第一颗人造地球卫星,拉开了人类进入航天遥感的序幕,他们把相机放在卫星上,围着地球转,对地面进行拍摄。1972年,美国发射了陆地卫星,这是航天遥感的标志性事件。 二十世纪八十年代遥感领域最重要的发展之一就是高光谱遥感的兴起。从二十世纪九十年代开始,高光谱遥感已成为国际遥感技术研究的热门课题和光电遥感的最主要手段[1]。在二十一世纪,高光谱遥感成为了光电遥感的主要手段。高光谱遥感(Hyper Spectral Remote Sensing)克服了传统单波段、多光谱遥感在波段数、波段范围、精细信息表达等方面的局限性,以较窄的波段区间、较多的波段数量提供遥感信息,能够从光谱空间中对地物予以细分和鉴别,在资源、环境、城市、生态等领域得到了广泛应用。它利用很多窄的电磁波波段获取物体有关数据的技术,它可在电磁波的紫外、可见光、近红外、中红外以至热红外区域,获取许多非常窄且光谱连续的图像数据。这样,在传统的二维遥感的基础上增加了光谱维,形成了一种独特的三维遥感。对大量的地球表面物质的光谱测量表明,不同的物体会表现出不同的光谱反射和辐射特征,这种特征引起吸收峰和反射峰的波长宽度在5-50左右,其物理内涵是不同的分子、原子和离子的晶格振动,引起不同波长的光谱发射和吸收,从而产生了不同的光谱特征[3]。运用具有高光谱分辨率的仪器,通过获取图像上任何一个像元或像元组合所反映的地球表面物质的光谱特性,经过计算机的图像处理,就能达到快速区分和识别地球表面物质的目的。 2、高光谱数据的组成:、 高光谱成像获取的地球表面图像包含了丰富的空间、辐射和光谱三重信息。高光谱遥感数据最主要的特点是将传统的图像维与光谱维信息融合为一体,在获取地表空间图像的同时,得到每个地物的连续光谱信息,从而实现依据地物光谱特征的地物成份信息反演与地物识别。高光谱数据是一个光谱图像的立方体(见图一),它由以下三部分组成:

传感器技术与应用第3版习题答案

《传感器技术与应用第3版》习题参考答案 习题1 1.什么叫传感器它由哪几部分 组成 答:传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。传感器通常由敏感元件和转换元件组成。其中敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分;转换元件是指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号部分。 2. 传感器在自动测控系统中起什么作用 答:自动检测和自动控制技术是人们对事物的规律定性了解、定量分析预期效果所从事的一系列技术措施。自动测控系统是完成这一系列技术措施之一的装置。一个完整的自动测控系统,一般由传感器、测量电路、显示记录装置或调节执行装置、电源四部分组成。传感器的作用是对通常是非电量的原始信息进行精确可靠的捕获和转换为电量,提供给测量电路处理。 3. 传感器分类有哪几种各有什么优、缺点 答:传感器有许多分类方法,但常用的分类方法有两种,一种是按被测输入量来分,如温度传感器、湿度传感器、压力传感器、位移传感器、流量传感器、液位传感器、力传感器、加速度传感器、转矩传感器等;另一种是按传感器的工作原理来分,如电学式传感器、磁学式传感器、光电式传感器、电势型传感器、电荷传感器、半导体传感器、谐振式传感器、电化学式传感器等。还有按能量的关系分类,即将传感器分为有源传感器和无源传感器;按输出信号的性质分类,即将传感器分为模拟式传感器和数字式传感器。 按被测输入量分类的优点是比较明确地表达了传感器的用途,便于使用者根据其用途选用;缺点是没有区分每种传感器在转换机理上有何共性和差异,不便使用者掌握其基本原理及分析方法。 按工作原理分类的优点是对传感器的工作原理比较清楚,有利于专业人员对传感器的深入研究分析;缺点是不便于使用者根据用途选用。 4. 什么是传感器的静态特性它由哪些技术指标描述 答:传感器测量静态量时表现的输入、输出量的对应关系为静态特性。它有线性度、灵敏度、重复性、迟滞现象、分辨力、稳定性、漂移等技术指标。 5. 为什么传感器要有良好的动态特性什么是阶跃响应法和频率响应法 答:在动态(快速变化)的输入信号情况下,要求传感器能迅速准确地响应和再现被测信号的变化。因此,需要传感器具有良好的动态特性。 测试和检验传感器的动态特性有瞬态响应法和频率响应法。阶跃响应法即瞬态响应法,是给传感器输入一个单位阶跃函数的被测量,测量其输出特性。动态特性优良的传感器的输出特性应该上升沿陡,顶部平直。 频率响应法是给传感器输入各种频率不同而幅值相同,初相位为零的正弦函数的被测量,测量其输出的正弦函数输出量的幅值和相位与频率的关系。动态特性优良的传感器,输出的正弦函数输出量的幅值对于各频率是相同的,相位与各频率成线性关系。

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