检测与转换简答题知识点总结

什么是感测技术？为什么说它是信息的源头技术？
传感器原理、非电量测量、电量测量这三部分内容合称为传感器与检测技术，简称感测技术
现代信息技术的三大支柱为信息的采集技术（感测技术），信息的传输技术（通信），信息的处理技术（计算机技术）。所谓的信息采集就是从自然界、
生产过程中或者科研实验中获取人们需要的信息，而信息的采集就是通过感测技术实现的，因此本质上说信息的采集技术就是感测技术，从三大支柱技术
可以看出，感测技术是首要的基础的技术，如果没有感测技术，那么信息的传输和处理也就没有了作用对象，因此说它是信息技术的源头。

什么是传感器？什么是敏感器？二者有何异同？
传感器是指能够将被测非电量转换为与之有确定对应关系的电量输出的器件或装置，本质上是非电系统与电系统的接口。敏感器是指能将被测非电量
转化为可用非电量的器件或装置。二者都是对非电量进行转换，但是敏感器是将被测非电量转换为可用非电量而不是像传感器一样把非电量转换为电量.

非电量电测法的优越性？
电测法就是把非电量转换为电信号进行测量，优越性如下：
1.便于采用电子技术，通过放大和衰减可以灵活地改变测量仪器地灵敏度，从而大大地扩展了测量仪器的量程。
2.电子测量仪器具有极小的惯性，既可以测量缓慢变化的量，也可以测量快速变化的量，因此采用电测法可以获得很宽的测量频率范围
3.将非电量变成电信号，便于远距离的传输和控制，实现远距离的自动测量
4.将非电量转换为数字电信号，不仅可以实现测量结果的数字显示，而且能与计算机技术相结合，便于计算机对测量数据进行处理，实
现测量的微机化和智能化.

什么是应变电阻效应？
导体或半导体材料在受到外力作用时产生机械形变，机械形变导致了其阻值的变化。这种因形变而导致阻值变化的现象称为应变电阻效应

应变式传感器的组成：应变片，测量电路，弹性敏感元件以及一些其他的附件组成
电阻式应变片的组成：敏感栅，引出线，基底，盖片，粘合层组成.
电阻式应变片的类型：丝式，箔式，薄膜式

双应变片/四应变片工作时，如何安装和接入应变电桥，以提高灵敏度，减小温度变化和非线性误差？
答：应变片的安装方式有三种：粘贴法、焊接法、喷涂法，粘贴前，要对应变片的表面进行一些机械、化学处理，处理面积为应变片面积的3倍，贴片时，
可对粘合剂进行加温固化或加压，固化后的应变片电阻会发生变化，变化值一般为零点几欧姆。
为了提高灵敏度，减小非线性误差，四应变工作时，应把承受同向应变的应变片接在电桥的相对两臂，承受反向应变的应变片接在电桥横跨电源的相邻两臂
双应变片工作时，应把应变片接在电桥横跨电源的相邻两臂，其他两臂固定电阻

什么是虚假视应变效应，产生的机理和应变电桥的温度补偿方法
答：虚假视应变效应是指因温度变化而产生的应变片组织的变化，产生的原因有两个：1.应变片的电阻随着温度的变化而变化 2.试件材料和应变片材料的膨
胀系数不同，导致附加形变. 温度补偿方法：电桥补偿法（包括补偿块法和差动电桥补偿法）

用应变片测量时，为什么一定要采取温度补偿措施？把两个承受相同应变的应变片接入电桥的相对两臂能补偿温度误差吗？为什么？
温度变化时，应变片的电阻会随着变化，而且温度变化引起的阻值变化与应变引起的阻值变化数量级几乎相同，如果不采取温度补偿措施，
就会错误的把温度变化引起的阻值变化认为是应变引起的阻值变化，即虚假视应变；把两个承受相同应变的应变片接入电桥的相对两臂不能补偿.

什么是压阻效应？压阻式传感器的特点。零位温漂和灵敏度漂移补偿的原理。
答：压阻效应是指半导体材料受到外力作用时，电阻率发生变化的现象。
优点：灵敏度高，分辨力高。传感器的有效面积小，频率响应高，可测低频加速度和直线加速度
缺点：温度误差大，有零位漂移，温度升高时，电阻系数会变小，灵敏度会降低
解决零位温漂的方法：串、并连电阻
解决灵敏度飘移的方法：串联二极管

金属热电阻传感器的原理：金属材料的电阻率会随着温度的变化而变化
铂电阻的特点：物理化学性能稳定，有良好的工艺性，易于提纯，缺点是：温度系数较小
铜电阻的特点;低精度下的性价比高，温度系数比铂大，易于提纯，缺点是易氧化，电阻率低

热电阻传感器电桥三线连接法的作用：减少电桥的温度误差
四线连接法的作用：把调零电位器的接触电阻与指示电表串联，接触电阻的不稳定就不会破坏电桥的平衡和正常的工作状态

热敏电阻有哪几种类型？特点及应用
答：PTC正温度系数热敏电阻，CTC临界温度系数热敏电阻，NTC负温度系数热敏电阻
由于PTC和CTC在一定的温度范围内，阻值随温度变化剧烈，一般用于开关。NTC的温度系数大，灵敏度高，结构简单体积小，
电阻率高，热惯性小，一般用于动态温度测量

热敏电阻组成的恒温控制器电路设计和工作原理分析：（记住电路图）
热敏电阻为正温度系数热敏电阻。当温度低于设定的温度时，RT的阻值较小，V1的be电压增大，V1，V2导通，继电器工作，开关K闭合，电热丝加热
当温度高于设定的温度时，RT的阻值大，V1的be间电压减小，V1，V2截止，继电器不工作，开关断开，电热丝停止加热。

三线连接法的作用：使电桥不会产生温度误差
四线连接法的作用：使调零电位器的接触电阻和检流计串联，接触电阻的不稳定不会影响电桥的平衡和正常的工作状态.
气敏传感器加热器的作用：燃烧探测部分的油雾和尘埃，同时加速气体的吸附，提高器件的灵敏度和反应速度，对多种可燃气体敏感。
湿敏传感器加热器的作用：有利于经常对器件加热清洗，避免恶劣气氛对器件的污染
所有的湿敏电阻的电源都必需是交流或换向直流（不能是脉动直流），避免工作过程中出现电子的定向迁移和积累，导致器件失效后者性能降低
自感式和互感式传感器的相同点：都是以电磁感应为基础的，都可以分为变气隙式、变面积式、螺旋式等
不同点：在结构上，自感式传感器是把被测量的变化转化为电感线圈电感值的变化。互感式传感器是把被测量的变化转化为传感器互感的变化，传感器
实际上是一个互感系数可变的变压器.
电涡流效应：金属板置于激励线圈产生的交变磁场中，金属板内部产生感应电流的现象
涡流式传感器的优点及应用：
涡流式传感器可以实现非接触式测量；反射式涡流传感器可以测量位移、距离、温度、应力、硬度，还可以做成接触开关、探伤装置。
透射式涡流传感器一般用于测量金属板厚度

正压电效应：某些电介质，在一定方向上受到外力作用时，内部将出现极化现象，晶体的两个表面出现极性相反的电荷。当外力去除时，又恢复不带电的状态。
当外力方向改变时，电荷的极性也随着改变。
逆压电效应：在电介质极化方向上施加电场时，介质会产生形变。去掉电场时，形变随着消失。
霍尔效应：半导体薄片置于磁感应强度为B的磁场中，磁场方向垂直于薄片，当有电流流过薄片时，在垂直于磁场和电流方向上会产生电动势

为什么压电式传感器只适用于动态测量？
答：无论是采用电压放大还是电流放大，压电式传感器都不能测量频率太低的被测量，特别是静态参数，因此只能用于动态测量.

什么是光电效应？
光照射到某些物质上，使得物质的电性质发生了变化，也就是光能转化为电能，这就是光电效应
光电效应有哪几种？对应的光电元件有哪几种？
利用光电效应原理工作的光电转换元件称为光电器件或光敏元件。光电效应可分为外光电效应、光导效应、光生伏特效应。
对应的器件有1.光电发射型器件：光电管和光电倍增管。2.光导型器件：光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管3.光伏型：光电池