传感器原理及应用第二版习题答案汇总资料免费下载

　　1．什么是传感器？它由哪几部分组成？其作用及相互关系怎样？

　　答：传感器能感受（或响应）规定的被测量并按一定规律转换成可用信号输出的器件或装置。传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件和产生可用信号输出的转换元件以及相应的电子线路所组成。定义包含的内容是：①传感器是测量装置，能完成检测任务；②传感器可以完成对被测量的转换。

　　传感器一般由两个基本元件组成：敏感元件与转换元件。

　　敏感元件是指能够完成预变换的器件。转换元件是能将感觉到的被测非电量参数转换为电量的器件。转换元件是传感器的核心部分，是利用各种物理、化学、生物效应等原理制成的，并非所有传感器都包括敏感元件与转换元件，有些传感器不需要起预变换作用的敏感元件。

　　2．通常传感器可以分成哪几类？若按物理现象分类，可以分成哪两类？

　　答：常用的分类方法还是按照原理和用途来分：

　　按原理进行分类时，传感器主要包括：①电参量式传感器；②磁电式传感器；③压电式传感器；④光电式传感器；⑤气电式传感器；⑥热电式传感器；⑦波式传感器；⑧射线式传感器；⑨半导体式传感器；⑩其他原理的传感器。

　　按用途分类的传感器包括温度传感器、气敏传感器、生物传感器、光敏传感器、力敏传感器、声敏传感器、湿度传感器、磁敏传感器、流量传感器、其他传感器。

　　若按物理现象分类即按物理定律机制进行分类：主要有结构型传感器、物性型传感器及复合型传感器。

　　4．什么是传感器的动态特性？其分析方法有哪几种？

　　答：传感器的动态特性是指其输出对随时间变化的输入量的响应特性。

　　动态特性除了与传感器的固有因素有关外，还与传感器输入量的变化形式有关。通常使用的“标准”输入只有两种：正弦输入和阶跃输入。传感器动态特性的分析及标定都以这两种输入为依据。当采用正弦输入作为评价依据时，一般使用幅频特性与相频特性进行描述，评价指标为频带宽度，简称带宽，即传感器输出增益变化不超出某一规定分贝值的频率范围，相应的方法称为频率响应（或稳态响应）法。当采用阶跃输入为评价依据时，常用上升时间、响应时间、超调量等参数来综合描述，相应的方法称为阶跃响应（或瞬态响应）法。

　　5．试比较传感器动态特性和静态特性的异同。

　　答：传感器的静态特性中，被测信号是一个不随时间变化的量。因此，在测量时不受时间的影响测量仪器的静态特性只关心仪器平稳下来的稳态读数，如读数的准确性。

　　传感器的动态特性是指其输出对随时间变化的输入量的响应特性。当被测量随时间变化，即是时间的函数时，传感器的输出量也是时间的函数，它们之间的关系要用动态特性来表示。

　　与传感器的静态特性一样，传感器动态特性的使用仅适用于当传感器在特定的环境条件确定的情况下。

　　6．什么是传感器的精度和准确度，试比较二者的异同。

　　答：精度（Precision）是描述传感器自由度随机误差的一个术语，如果用高精度传感器测得的大量读数的值相同，那么这些读数的传播会非常小。精密度是指多次平行测量的测量值之间的接近程度，精密度越高，则多次平行测量的测量值之间就越接近

　　传感器的准确度（Accuracy）衡量的是传感器的示值与真值的接近程度。准确度越高，则测量值和真实值之间的差异就越小。

　　精度往往会与准确度相混淆。二者之间的关系是：准确度高，则精密度就一定高；精密度高，准确度却不一定高；精密度是保证准确度的前提精度高并不意味着准确度高。高精度的传感器可能准确度低。高精度传感器中的低准确度通常是由测量过程中的偏差引起的，而偏差可通过重校校准来消除。