文档介绍：《传感器技术及应用》复习指导
北京航空航天大学李庆丰
第一章绪论
本章是对课程内容的概述,给出了课程讨论的对象和问题。介绍了有关传感器的基本概
念、功能、发展过程、分类和特点。在本课程的学习过程中要注意以下几个方面的学习:
1、对传感器定义的准确掌握。根据国际的定义和传感器技术的内涵,传感器应当从三
个方面来理解和把握,即(1)传感器的作用:体现在测量上。获取被测量,是应用传感器
的目的,也是学习本课程的目的;(2)传感器的工作机理:体现在其敏感元件上。敏感元件
是传感器技术的核心,也是研究、设计和制作传感器的关键,更是学习本课程的重点;(3)
传感器的输出信号形式:体现在其适于传输或测量的电信号上。输出信号时需要解决非电量
向电信号转换,以及不适于传输和测量的弱电信号向适于传输和测量的可用电信号转换的技
术问题;
2、目前主要对传感器按工作原理和被测量来分类。针对传感器的分类不同,被测量可
以采用相同的测量原理,同一被测量可以采用不同的测量原理。因此,必须掌握在不同测量
原理之间测量不同的被测量时各自具有的特点;
3、关注传感器技术的新发展。传感器技术是一项与现代技术密切相关的尖端技术,近
年来的发展趋势主要体现在:新材料、新功能的开发与应用,硅微加工工艺的发展,传感器
的多功能化发展,以及传感器的智能化发展。
第二章传感器的特性
第二、三章属于传感器技术内容中重要的基础部分。
本章重点介绍传感器的静、动态特性的描述与数据处理。包括:传感器静、动态特性的
一般描述方式;典型静、动态测试数据的获取过程;典型静、动态数据的处理过程,即,利
用实际测试数据计算分析和评估传感器自身的静、动态特性等。同时,对传感器噪声及其减
小方法进行了简要介绍。本章的学习重点掌握以下几个方面:
1、准确理解掌握传感器的主要静态性能指标,包括测量范围、量程、静态灵敏度、分
辨力与分辨率、漂移、温漂、测量误差、线性度、符合度、迟滞、非线性迟滞、重复性、综
合误差。在此基础上利用实际标定数据计算传感器静态性能指标;
2、传感器动态特性描述方程,包括微分方程、传递函数和状态方程。掌握传感器时域、
频域动态性能指标,重点是传感器的幅频特性和相频特性;
3、传感器动态特性测试与动态模型的建立。掌握动态特性测试对测试设备的要求,以
及由实验数据获取传感器传递函数的方法。
第三章基本弹性敏感元件的力学特性
本章主要介绍在传感器中应用的基本弹性敏感元件的力学特性;基于实际测量过程,结
合具体弹性敏感元件(如,弹性柱体、弹性弦丝、梁、平膜片、波纹膜片、E 型膜片、圆柱
壳、弹簧管、波纹管等)的几何边界条件和被测物理量的作用方式,给出其位移特性、应变
特性、应力特性以及振动特性;简要介绍了弹性敏感元件常用的材料。本章重点掌握的内容
有:
1、掌握在物理量传感器中,可以利用弹性敏感元件的物理特性;
2、弹性敏感元件的刚度、弹性滞后、弹性后效、蠕变的物理意义;
3、要求掌握基本弹性敏感元件特性的数学描述与物理意义的对应关系;
4、这些概念的普适性。
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第四章电位器式传感器
本章介绍电位器式传感器。包括:电位器式传感器的基本构造、工作原理、输出特性、
阶梯特性和阶梯误差;以及非