現(xiàn)代傳感技術(shù)與系統(tǒng)課后題及答案

1、1第1章緒論1.傳感器的基本概念是什么？一般情況下由哪幾部分組成？國家標(biāo)準(zhǔn)（GB766587）傳感器的定義：能夠感受規(guī)定的被測量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。2.傳感器有幾種分類形式，各種分類之間有什么不同？共有10種分類形式。根據(jù)傳感器的工作機(jī)理：基于物理效應(yīng)、基于化學(xué)效應(yīng)、基于生物效應(yīng)；傳感器的構(gòu)成原理：結(jié)構(gòu)型與物性型；能量轉(zhuǎn)換情況：能量轉(zhuǎn)換型和能量控制型；根據(jù)傳感器的工作原理分類：可分

2、為電容式、電感式、電磁式、壓電式、熱電式、氣電式、應(yīng)變式等；根據(jù)傳感器使用的敏感材料分類：可分為半導(dǎo)體傳感器、光纖傳感器、陶瓷傳感器、高分子材料傳感器、復(fù)合材料傳感器等；根據(jù)傳感器輸出信號為模擬信號或數(shù)字信號：可分為模擬量傳感器和數(shù)字量（開關(guān)量）傳感器；根據(jù)傳感器使用電源與否：可分為有源傳感器和無源傳感器；根據(jù)傳感器與被測對象的空間關(guān)系：可分為接觸式傳感器和非接觸式傳感器；根據(jù)與某種高新技術(shù)結(jié)合而得名的傳感器：如集成傳感器、智能傳感器、

3、機(jī)器人傳感器、仿生傳感器等；根據(jù)輸入信息分類：可分為位移、速度、加速度、流速、力、壓力、振動、溫度、濕度、粘度、濃度等。3.舉例說明結(jié)構(gòu)型傳感器與物性型傳感器的區(qū)別。結(jié)構(gòu)型：利用物理學(xué)中場的定律構(gòu)成的，特點是其工作原理是以傳感器中元件相對位置變化引起場的變化為基礎(chǔ)，而不是以材料特性變化為基礎(chǔ)。其基本特征是以其結(jié)構(gòu)的部分變化或變化后引起場的變化來反映被測量（力、位移等）的變化。如電容傳感器利用靜電場定律研制的結(jié)構(gòu)型傳感器。物性型：利用物質(zhì)

4、定律構(gòu)成的如虎克定律、歐姆定律等。物質(zhì)定律是表示物質(zhì)某種客觀性質(zhì)的法則。這種法則，大多數(shù)是以物質(zhì)本身的常數(shù)形式給出。這些常數(shù)的大小，決定了傳感器的主要性能。因此，物性型傳感器的性能隨材料的不同而異。如，光電管利用了外光電效應(yīng)，壓敏傳感器是利用半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)。6.什么是信息？信息的基本特征是什么？“信息是物質(zhì)存在的一種方式、形態(tài)或運動狀態(tài)，也是事物的一種普遍屬性，一般指數(shù)據(jù)、消息中所包含的意義，可以使消息中所描述事件的不定性減少?！雹倨?/p>

5、遍性；②客觀性；③依附性；④時效性（動態(tài)性）；⑤可識別；⑥可轉(zhuǎn)換；⑦可傳輸；⑧可存儲；可共享性、永不枯竭性?！?7.什么是信息技術(shù)？什么是3C技術(shù)？信息技術(shù)是研究信息的獲取、傳輸和處理的技術(shù)，是指有關(guān)信息的收集、識別、提取、變換、存貯、傳遞、處理、檢索、檢測、分析和利用等的技術(shù)，是用于管理和處理信息所采用的各種技術(shù)的總稱?！?C”技術(shù)——CollectionCommunicationComputer)，指信息的收集、通信和計算機(jī)技術(shù)。第

6、2章傳感器的理論基礎(chǔ)3.舉例說明傳感器與守恒定律、場的定律、統(tǒng)計法則和物質(zhì)定律的關(guān)系。利用守恒定律構(gòu)成的傳感器，如利用差壓原理進(jìn)行流量測量的傳感器，其基本原理是以能量守恒定律、伯努利方程和流動連續(xù)性方程為基礎(chǔ)的；利用場的定律構(gòu)成的傳感器，其性能由定律決定，與使用材料無關(guān)，如利用靜電場的有關(guān)定律制成電容傳感器，利用電磁感應(yīng)定律可以構(gòu)成磁電感應(yīng)式傳感器；以差壓變壓器為例，使用坡莫合金或鐵氧體做鐵芯，都是作為差壓變壓器工作。利用各種物質(zhì)定律構(gòu)

7、成的傳感器統(tǒng)稱為物性型傳感器。這些傳感器的主要性能在很大程度上受相應(yīng)的物3、(4)電路參數(shù)型和(5)多級變換型。（1）能量變換基本型特點：1.只由敏感元件構(gòu)成。2.不需外加電源，敏感元件就是能量變換元件，能量從被測對象獲得，輸出能量較弱。(3)利用熱平衡現(xiàn)象或傳輸現(xiàn)象中的一次效應(yīng)制成是可逆的。(4)對被測對象有負(fù)荷效應(yīng)（因輸出逆效應(yīng)而影響輸入）。(5)輸出能量不可能大于被測對象的能量。（2）能量控制基本型特點：（1）也由敏感元件組成，但

8、需外加電源才能將被測非電量轉(zhuǎn)換成電量輸出。（2）輸出能量可大于被測對象具有的能量。（3）無需變換電路即可有較大的電量輸出。（3）能量變換特殊型（輔助能源型）特點：1.只由敏感元件構(gòu)成。2.能量從被測對象獲得，屬能量變換型。3.輔助能源是為了增加抗干擾能力或提高穩(wěn)定性，或取出信號，或為原理所需要而使用固定磁場。（4）電路參數(shù)型特點：(1)敏感元件對輸入非電信號進(jìn)行阻抗變換。(2)轉(zhuǎn)換電路含有該敏感元件。(3)電源向轉(zhuǎn)換電路提供能量從而輸出