什麼是感測器？它由哪幾部分組成？畫出其組成框圖。
能夠感受規定的被測量並按照一定規律轉換成可用輸出訊號的器件或裝置。
感測器的靜態效能指標有哪些？它們的含義各是什麼？
在採用直線擬合時，實際特性曲線與其擬合直線之間的最大偏差，就稱為非線性誤差或線性度，通常用相對誤差來表示，即：
感測器輸出曲線的斜率就是其靈敏度。對具有線性特性的感測器，其特性曲線的斜率處處相同，靈敏度是一常數，與輸入量大小無關。
感測器在正(輸入量增大)反(輸入量減小)行程中輸出輸入曲線不重合稱為遲滯。
重複性是指感測器在輸入按同一方向連續多次變動時所得特性曲線不一致的程度。
分辨力是指感測器能檢測到的最小的輸入增量。分辨力用絕對值表示。用與滿量程的百分數表示時稱為解析度。在感測器輸入零點附近的分辨力稱為閾值。
穩定性是指感測器在長時間工作的情況下輸出量發生的變化，有時稱為長時間工作穩定性或零點漂移。
溫度穩定性又稱溫度漂移，是指感測器在外界溫度下輸出量發生的變化。
靜態誤差是指感測器在其量程內任一點的輸出值與其理論值的偏離程度。
靜態誤差是一項綜合性的指標，基本包括了非線性誤差、遲滯性、重複性誤差、靈敏度誤差。
什麼是金屬的電阻應變效應？金屬絲的應變靈敏係數的物理意義是什麼？
當金屬絲在外力作用下發生機械變形時，其電阻值將發生變化，這種現象稱為金屬的電阻應變效應。k0———靈敏度係數它受兩個因素影響：乙個是（1+2），它是材料的幾何尺寸變化引起的，另乙個是 /（ ），是材料的電阻率隨應變引起的（稱為壓阻效應）。
對於金屬材料而言，以前者為主，則k0 1+2；
對於半導體， k0主要由電阻率的相對變化所決定。
實驗表明，在金屬電阻絲拉伸比例極限內，電阻的相對變化與軸向應變成正比。半導體應變片的靈敏度要比金屬大50~100 倍。
什麼是金屬應變片的靈敏度係數?為什麼金屬應變片的靈敏度係數總是小於金屬絲的靈敏度係數？
電阻應變片是一種能將被測試件上的應變轉換成電阻變化的敏感元件。
工作機理：矽材料的壓阻效應
在半導體晶體上施加作用力，晶體除產生應變外，其電阻率會發生變化。
壓阻效應：由外力引起半導體材料電阻率變化的現象稱為半導體的壓阻效應。
半導體應變片靈敏係數很高，可達50～100。而金屬僅為 1.5 ～ 2。
金屬應變片的靈敏度係數指的是『標稱靈敏度係數』。因為應變計貼上到試件上不能取下再用。
應變計的靈敏度k恆小於金屬線材的靈敏度係數k0。粘合劑,基片傳遞變形失真外,主要是由於存在橫向效應。前為靈敏度係數，後為半導體的靈敏度係數
什麼是應變片的橫向效應？如何減小它？
將直的電阻絲繞成敏感柵以後，雖然長度相同，但應變狀態不同，其靈敏係數降低了，這種現象稱為橫向效應。因此，應變片的靈敏係數k小於電阻絲的靈敏係數ko。
為了減小橫向效應，多採用直角線柵式應變計、箔式應變片。
說明電阻應變片的組成和分類。它有哪些主要特性引數？
初始電阻r0指應變片未貼上前在室溫下測得的靜態電阻值，常見的有120、175、350、500、1000和1500 等。
允許工作電流又稱最大工作電流：是指允許通過應變片而不影響其工作特性的最大電流值。
一般靜態測量時為25ma左右，動態測量可高一點。
線性度0.05% 1%
應變極限相對誤差》10%，則認為應變計達到破壞狀態
機械滯後和熱滯後零漂和蠕變
零漂：恆定溫度下，貼上在試件上的應變計，在不承受載荷的條件下，電阻隨時間變化的特性。
蠕變：恆定溫度下，貼上在試件上的應變計，在恆定機械應變長期作用下，應變隨時間變化的特性。
疲勞壽命1,000,000次。絕緣電阻絕緣電阻過低,造成應變計與試件之間漏電產生誤差。
幾何尺寸0.2㎜——100㎜影響橫向效應
應變片產生溫度誤差的原因是什麼？減小或補償溫度誤差的方法是什麼？
敏感柵本身存在溫度係數，當溫度改變時，應變片的標稱阻值發生變化；
當試件與敏感柵的熱膨脹係數不同時，由於環境溫度的變化，敏感柵會產生附加的變形，從而產生附加電阻。
電橋補償法，被測試件材料完全相同的補償塊上，也貼在被測試件上，讓它承受與工作片大小相等，方向相反的應力，這樣既可以進行溫度補償，又可以提高靈敏度，同時減小非線性，收到三重好處。應變片自補償法
試說明愛因斯坦光電效應方程的含義。
光電效應產生條件：紅限頻率。
解釋光電導效應、光生伏特效應。當半導體材料受到光照射時，如果入射光子的能量大於其禁帶寬度（價帶和導帶之間的能隙），則半導體內載流子數目增多，改變了半導體的電導率。半導體材料吸收光能後，在pn結上產生電動勢的效應。
pn結距表面的厚度小於擴散長度。
光敏二極體、光敏三極體、光電池。
試說明為什麼光敏電阻一般用於低速開關場合?
若將光敏電阻置於無（有）光照的黑暗條件下，測得光敏電阻的阻值稱為暗（亮）電阻，一般在0.1-100m。這時在給定工作電壓下測得光敏電阻中的電流值稱為暗（亮）電流。
當光敏電阻受到光照時，光電流要經過一定時間才能達到穩定值；光照停止後，光電流也要經過一定時間才能恢復到暗電流。10-6～1 s：在光電器件中，響應最慢
為什麼供給光電倍增管的電源必須選擇穩定性極好的電源？外加電壓對輸出影響很大。
試分別使用光敏電阻、光電池、光電二極體設計一種光電開關電路。
敘述 ccd 器件的結構和電荷轉移原理。
光照下，光生電荷存貯到電子勢阱每個畫素有三個轉移柵極由3個相位相差120°的時鐘脈衝φ1、φ2、φ3來驅動時鐘脈衝前沿陡峭、後沿傾斜高電平形成勢阱，低電平壘起阱壁隨著時鐘脈衝的變化，電荷向外移出，與cmos感測器的主要差異是資料傳送的方式不同。
簡述光纖的結構和傳光原理。光纖感測器有哪些型別？它們有哪些區別？
外差檢測與光波頻率無光,對光波的波動不敏感.
採用零差檢測對相位進行補償和跟蹤時，由輸出即可求得被測相位訊號。90°時s最大
相位跟蹤系統①抵消低頻相位漂移；②保證干涉儀工作在正交狀態。
1、熱電偶的熱電勢由哪幾部分組成？熱電偶的測溫原理是什麼？
兩種不同材料的導體 a 與 b，按圖7-1所示的組合在一起，如果兩結點的溫度不同，則在迴路中就會有電勢產生，其電勢（電流）的大小與兩導體的性質和結點的溫度有關。這種現象稱為熱電勢效應。
2、什麼是熱電偶的中間溫度定律？它有什麼作用？
eab(t,tn, t0）= eab(t,tn）+ eab (tn, t0）
知道自由端的溫度t0 ，查出熱電勢值e（ t0 ,0）,與實測的熱電勢值e（t, t0 ）相加，得出測量端溫度 t，自由端溫度為0 ℃時的熱電勢值 e（t，0），最後再由熱電偶分度表查出被測介質的真實溫度。
3、用熱電偶測溫時為什麼要進行溫度補償？都有哪些補償的方法？它們各自的原理是什麼？畫圖說明電橋補償法的工作原理。
熱電偶的分度表給出的熱電勢的值都是在自由端為0℃的情況下測出的;如果自由端溫度不是0℃，就會產生誤差。自由端溫度不穩定，也將導致測量誤差。
計算修正法，自由端溫度恆溫法，電橋補償法
4、熱敏電阻與熱電阻相比有哪些特點？
1) 電阻溫度係數大，靈敏度高，約為熱電阻的10-100倍。
2) 結構簡單，體積小，可以測量點溫度。
3) 電阻率高，熱慣性小，適宜動態測量。
4) 易於維護和進行遠距離控制。
5) 製造簡單，使用壽命長。
6) 互換性差，非線性嚴重
5、試用熱敏電阻設計乙個超溫自動報警電路。
1、簡述壓電感測器的測壓原理、電荷放大器的工作原理及特點。
壓電感測器工作原理是基於某些晶體受力後在其表面產生電荷的壓電效應。
當（1+a）cf>>ca+cc+ci時，
電荷放大器的輸出電壓只取決於輸入電荷與反饋電容，與電纜電容無關，且與q成正比，因此通常與壓電感測器配合使用。
2、什麼是正、逆壓電效應？它們都有哪些應用？
晶體受作用力產生的電荷量與外力的大小成正比，這種機械能轉換為電能的現象稱為正壓電效應。如果給晶體施加以交變電場，晶體本身則產生機械變形，這種現象稱為逆壓電效應，又稱電致伸縮效應。利用壓電效應可以製作壓電感測器。
3、試比較石英晶體和壓電陶瓷的壓電效應。
石英晶體壓電常數和介電常數溫度係數小，居里溫度點高，但是壓電係數低。
壓電陶瓷是一種人工製造的多晶壓電材料，它由無數個細微的單晶組成。有較高的介電常數和壓電係數。
4、為什麼壓電感測器通常用來測量動態或瞬態物理量？
當作用於壓電元件的力為靜態力時，前置放大器的輸入電壓等於零，因為電荷會通過放大器的輸入電阻和感測器本身漏電阻漏掉，所以壓電感測器不能用於靜態力的測量。
5、 saw 感測器的工作原理是什麼？ idt 的工作原理是什麼？ saw 感測器可分為幾種型別？它們的結構是怎樣的？
在壓電材料表面形成叉指換能器，構成saw振盪器或諧振器，待測量作用於saw 的傳播路徑，引起saw 的傳播速度發生變化，從而使振盪頻率發生變化，通過頻率的變化來檢測被測量。idt 既可用作發射換能器，用來激勵saw，又可作接收換能器，用來接收saw，因而這類換能器是可逆的。
saw 壓力感測器，saw 氣敏感測器，saw電力感測器，saw加速度感測器，saw流量感測器。
saw 氣敏感測器的敏感機理隨吸附膜的不同而不同。當薄膜是絕緣材料時，它吸附氣體引起密度的變化，進而引起 saw 振盪器振盪頻率改變；當薄膜是導體或金屬氧化物半導體時，則主要是電導率的變化引起 saw 振盪器振盪頻率的改變。
在金屬或半導體薄片兩端通以控制電流i,在與薄片垂直的方向施加磁感應強度為b的磁場，那麼在垂直於電流和磁場方向的薄片的另兩側會產生電動勢uh, 它的大小正比於 b 和 i ，這一現象稱為霍爾效應。
霍爾電壓正比於電流強度和磁場強度，且與霍爾元件的形狀有關。在電流強度恆定，霍爾元件形狀確定的條件下，霍爾電壓正比於磁場強度。當所加磁場方向改變時，霍爾電壓的符號隨之改變。
因此，霍爾元件可以用來測量磁場的大小和方向。
霍爾元件的輸出與靈敏度有關，靈敏度係數的大小，取決於元件的材料（鍺、矽、砷化鎵、砷化銦及銻化銦等半導體材料）和幾何尺寸。霍爾係數越大，霍爾元件的厚度越小，輸出電壓越大。但d太小會使元件的輸入、輸出電阻增加。
感測器期末複習
複習1.感測器能感知的輸入變化量越小，表示感測器的 d a.線性度越好b.遲滯越小 c.重複性越好d.分辨力越高 2.下列被測物理量適合於使用渦流感測器進行測量的是 d a 壓力b 力矩 c 溫度d 厚度 3.霍爾元件一般採用 b 材料？a.高分子b.半導體 c.絕緣體d.導體 4 半導體應變片與金...
感測器期末考總結
第一章1 感測器的基本特性 精度 穩定性 可靠性 2 對感測器的要求 輸入與輸出成比例，並且輸出訊號大 帶環和非線性誤差小 要有一定的靈敏度和精確度 特性曲線的穩定性和重複性較好 有較好的動態特徵 具有一定的抗干擾能力 內部雜訊小，反應速度快 小型 重量輕 動作能量小 使用壽命長，便宜 易使用，維修...
感測器總結
第1章 感測器技術基礎 1 p2 乙個完整的自動測控系統一般由感測器 測量電路 顯示記錄裝置 或調節執行設定 和電源四部分組成。自動測控系統可分為開環和閉環兩種。感測器的主要作用 是將被測非物理量轉換成與其有一定關係的電量。2 p15 遠距離傳輸輸出電流國際上規定為4 20ma。訊號為0時對應4ma...