传感器应用技术答案.docx

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1、四、传感器技术的发展趋势教学目标课，你们想怎样上？方法：评分标准分组：评分标准：（100分制）第一章传感器基础什么是传感器？思考：人身上有传感器吗？是什么类型传感器?传感器传感器的应用第二章光电式传感器光电式传感器的分类：-30 -一、预习问题储料仓前进方向二、问题解答概念题1、什么是外光电效应、光电管?光电效应光子能量光子能量吸收光子能量外光电效应使电子逸出物体表面光电管：光电阴极光电阳极光电子光电流光照强度光阴极的灵敏度电阻上的电压定函数关系2、什么是光电倍增管？若干个倍增极逐级轰击次级发射倍增极106108倍于紫外/可见/近红外光光度计，旋光仪、糖度计，发光分光光度计 笠3、什么是内光电

2、效应、光敏电阻？电阻率阻值电流内光电效应开关式光电信号电阻率低阻态阻值亮电流原值呈高阻态4、光电二极管、光电三极管的结构？光电特性?反向反向偏置反向电阻光电流与阳极电压UminI 4LkLAUzUAI /UQ。5、请举光源本身是被测物的光电传感器应用实例。直接照射某些物理参数6、请举被测物吸收光通量的光电传感器应用实例。光通堇光电元件吸收星1恒流源 2 一半导体激光器 3 一半反半透镜 4 一反射镜5一被测水样 6、9一光电池7、10电流/电压转换器8标准水样恒定红外光部分红外光减弱阀值判断电路7、请列举被测物体反射光通量的光电传感器应用实例反射反射光通量性质、状态和与光源之间的距离8、请举被

3、测物遮挡光通量的光电传感器应用实例。光通品减弱尺寸或位置正确位置遮光面积方向及大小9、什么是光电开关？分别用图片介绍对射式、 镜反射式、漫反射式、 槽式、光纤式光电开关的用法。靠近和通过强弱变化电流的变化电隔离的（即电缘绝）10、什么是计量光栅？莫尔条纹的工作原理？应用举例？等节距刻线结构原理简单、计量精度高和分辨力强11、什么是光纤传感器？其在检测温度、加速度方面怎么应用?光纤白身直接接收长度、折射率、直径振幅（强度）、相位、波长和偏振方向被动式无需光源光强信号电信号考光束与测最光束光程差干涉效应电信号12、什么是红外线传感器？有什么应用？绝对零度热效应温度升高其他物理量白身的温度电信号光一

4、热一电1、如图设计一套检测机构，检测输送带上往前输送的电路板的摆放位置是否正确。（正确位置如图所示，3个绿色电容位于前进方向的 左下角）。并结合光电传感器选用适合的传感器。光纤式圆孔开关信号2、如图设计一套检测机构，检测电路板的IC引脚是否缺失。该如何 选用传感器？并结合光电传感器选型选用适合的传感器。3、请选用合适的传感器设计一种针对牡蛎按外形大小进行白动分级的装置。根据不同的分级对象，调整分级参数，本装置可适用于其他 同类外形产品的分级。仿形振动槽白动调整姿不同的谏度速度差自由转动机架内循环一个缺口填补光滑的平面往回收缩往下打开完成分级动作光电开关自由调节料斗门自由设定储料仓反射式、对射式

5、定位、计数检测馆内的容量第三章超声波传感器磁电式传感器的分类:一、预习问题二、问题解答1、什么是声波？分类？声波的反射原理？弹性介质反射、折射和波型转换波速波速反射角2、举例3个以上超声波的应用。超音波雾化器：液态分子结构超声波塑料焊接机：相互摩擦熔合超声波清洗机：破裂3、什么是超声波单晶探头、双晶探头、斜探头？用途?1 一接插件 2 一外壳3 一阻尼吸收块4 一引线5 一压电晶体6保护膜7一隔离层8 延迟块9 一有机玻璃斜楔块10 一试件 11 一耦合剂单晶直探头：一块晶片先后之分电子开关双晶直探头：互不干扰高斜探头折射较远处4、什么是超声波耦合剂？有什么作用？超声波耦合剂：三个界面排挤掉5

6、、 超声波检测液体流量的原理？如图，怎么控制4个超声波传感器 以达到测量液体流量的目的？该选用什么类型的超声波传感器？超声波检测液体流量：传输速度截面积顺流、逆流6、如图所示，如何控制超声波传感器以达到图中案例的检测要求。请说明使用什么形式的超声波传感器？第一个方案：没有参照物反射速度差第二个方案：开关式超声波第三个方案：第四个方案：反射波7、如图所示，如何控制超声波传感器以达到图中案例的检测要求。请说明使用什么形式的超声波传感器？第一个方案：第二个方案：第三个方案：第四个方案：8、如图所示，如何控制超声波传感器以达到图中案例的检测要求。请说明使用什么形式的超声波传感器？第一个方案：第二个方案

7、：第三个方案：第四个方案：9、如图所示，如何控制超声波传感器以达到图中案例的检测要求。请说明使用什么形式的超声波传感器？:第一个方案：第二个方案：第三个方案：第四个方案：10、如图所示，如何控制超声波传感器以达到图中案例的检测要求。请说明使用什么形式的超声波传感器？第一个方案：第二个方案：第三个方案：第四个方案：11、超声波探伤的原理?超声波探伤：边缘发生反射反射波位置和大小设计题1、如图A在一批异形工件上安装有两颗螺栓，如何设计检测装置在 线检测工件上是否如图所示的缺螺栓？相同的间隔2、如图B如何设计检测装置进行卷纸的卷纸厚度检测？3、如图C,如何设置传感器，使货箱被送到导轨上的叉车后，叉车

8、 能够白动把货箱送到指定的仓格内？可否只用一个传感器完成检测 任务？双晶直探头4、如图，怎么控制超声波传感器 A B、C、D以达到测量液体流量的 目的？该选用什么类型的超声波传感器？顺流逆流斜探头速度差5、请设计4种或以上的用超声波传感器检测水罐内液位高度的方案。电流液体第四章电阻式传感器电阻式传感器的分类：一、预习问题二、问题解答1、电阻应变式传感器与压阻式传感器的工作原理及其区别？压阻式 传感器为什么要采取温度补偿？电阻应变式传感器的结构：电阻应变片传感器工作原理L R = P A长度方向电阻值R线性灵敏度敏感栅也随同变形电阻值电压或电流压阻式传感器应变片工作原理半导体电阻率温度稳定性差非

9、线性误差电阻式用金属材料做敏感栅，压阻式用半导体压阻式传感器进行测星的时候，必须要采取温度补偿2、请解析热电阻传感器、电位器式的工作原理？ 热电阻温度传感器的工作原理：电阻值增加电阻值电信号电位器式传感器的工作原理：可调动触点位置直线位移、角位移3、半导体和金属的电阻率与温度关系有什么区别？原因？升高而变大升高越小4、请分析右图中的台式称重传感器的应变片该怎么粘贴？并分析其变形情况5、请分析右图中的应变式荷重传感器的应变片该怎么粘贴？并分析 其变形情况。6、热电阻与热敏电阻有什么区别？原因？前者半导体热电阻7、举例说明应变式加速度传感器与应变式扭矩传感器的实际应用。应变式电阻加速度传感器弹性敏

10、感正比应变式扭矩传感器：8、电位器式传感器的结构？有什么优缺点？电位式传感器的结构包括：电阻率温度系数形状稳定绝缘电阻散热能力9、举例说出4种以上电位式传感器传感器的实际应用音响音量控制台的音量控制煤矿等恶劣环境的液压控制电子油门踏板电玩方向盘控制10、请比较接触式温度传感器与非接触式温度传感器的优缺点接触式温度传感器的特点：热量热量热容非接触式温度传感器的特点：热辐射较低吸收热量产生消耗11、智能手机电阻触屏的工作原理？电阻式触摸屏物理位置电压压力电信号12、 请找出电位器式传感器在电动阀门控制器的应用，然后思考，该 装置用的是什么形式的电位器，可用其他形式的电位器代替吗？圆周转动角位移型开

11、关位置直线位移型齿轮齿条直线运动1、视频中的水果白动称重分级生产线中的该使用什么的传感器？如何设计安装方式？称重传感器不锈钢垫板重量的变化对比去零果杯卸料设置：定位被触发7次电磁铁2、请根据下图解析乳粉包装称重系统的控制过程。接近设定重量时粗调过程细调过程3、请用电阻式传感器设计一套测量水库水位的水位器，要求每个小时检测一次水位高度4、请为图中的脱盐机配置温度传感器。 室外温度-40。，水槽底部配 蒸汽加热。脱盐机工作时水槽中装满水，把腌制品倒进槽后，需在水 槽中喷蒸汽以防结冰。5、请设计一套白动称重机构，用来连续检测长500mm直径20mmfi勺铝合金棒的重量，要求白动称重，精度误差0.5克

12、。第五章电容式传感器电容式传感器的分类:一、预习问题二、问题解答1、电容式传感器的工作原理？怎么分类 电容电容线位移或角位移液而高度、材料厚度优点：接触测量缺点：变面积式电容传感器：覆盖面积电容星灵敏度覆盖面积相对位移变极距型电容传感器：压力灵敏度测量误差变介电常数式电容传感器：电介质液位和材料2、电容式传感器产生误差的因素有几个？怎么消除?边缘效应的影响：减小极间距电极直径或边长与间距寄生电容影响：易受外界干扰的影响：3、什么是电容式液位计？工作原理？图片？电容式液位计标准电流信号聚四氟乙烯检测精度4、什么是电容式限位液位计？工作原理？图片？ 电容式限位液位计5、硅微加工加速度传感器原理 ？

13、有什么应用?三维方向6、钻地导弹如何实现延时爆炸?钻地导弹:正值负值7、什么是湿敏电容？工作原理？有什么应用？图片？介电常数正比8、请解析下图汽车的电容式油量表的工作原理？9、什么是电容式接近开关 ？工作原理？有什么应用？图片?电容式接近开关：一个极板另一个极板电容开关量10、 如何在白动化进料的谷仓内设置传感器检测进料谷物的容量，以 达到白动控制进料量的目的？容积相应高度11、智能手机电容触屏用的是什么工作原理？电容技术触摸屏：人体电场耦合电容屏的四个角距离12、电阻式触摸屏与电容式触摸屏比较各有什么优缺点？触摸敏感度：精度：成本：多点触摸可行性：13、什么是电容式指纹传感器？工作原理？电容

14、式指纹传感器：电容的变化增加增加设计题1、视频中的所需传感器用电容式传感器代替，该如何安装？检测什 么数据？如何转化？2、如何利用电容式传感器实现以下功能？连续输送等间距两次时间思考：如何用齿形极板型电容式传感器或圆筒型电容式位移传感器检测？思考：如何用角位移型电容式传感器检测？3、右图是电容式差压传感器结构示意图，请根据该图解析其工作原 理。测量单边压力：压力差测量双边压力：电容变化量4、右图是电容测厚仪在测量在轧制工艺过程中金属带材厚度变化的 应用，请解析其工作原理。面积相等距离相同两个电容器上下两个极板间距带材的振动第六章电感式传感器-31 -电感式传感器的分类:、预习问题设计题-44

15、-二、问题解答概念题1、白感式电感传感器怎么分类？工作原理?白感式电感传感器：白感量L互感量M电压电流快速动态变隙式电感传感器：逐渐减小气隙电感电流变面积式电感传感器：覆盖面积螺管式电感传感器：磁阻深度差动式电感传感器：灵敏度测量误差几何尺寸材料电气参数几何尺寸2、变压器的工作原理？互感式电感传感器工作原理？怎么分类？它 与白感式电感传感器有什么区别？变压器的工作原理：强度极隹正、负交替感应出电压互感式电感传感器：与白感式电感传感器区别：变隙式差动变压器传感器气隙互感大小与方向螺管式差动变压器传感器衔铁电动势大小和方向3、请解析电磁炉的加热原理？电涡流传感器的工作原理？他们之间 有什么相同点？

16、与白感式电感传感器有什么区别？切割磁力线电磁炉加热原理：电涡流传感器：力图削弱其余皆不变4、查找纱线张力检测仪的图片，并解析工作原理。引导纱线变隙式电感传感器向下的压力位移量5、电涡流式传感器测量金属板厚度厚度时该怎么安装传感器？上下波动不够平整距离D偏差指示俏6、电涡流式传感器在位移测量方面的工作原理？有什么应用？电涡流位移传感器：模拟电压衰减量距离、振动非接触测量思考：如果被检测物是塑料，用电涡流传感器怎么检测热膨胀引 起的体积变化？7、电涡流式传感器在位转速量方面的工作原理？有什么应用？电涡流式转速传感器：轴键槽凹凸型面凹凸型面8、电涡流式传感器在位度测厚度量方面的工作原理？有什么应用？

17、工作原理？工作原理：涡流愈大距离9、右图的电感式传感器用于检测物体的厚度，请解析其工作原理？ 属什么形式的电感传感器？ 1一可动铁芯2 一测杆3 一被测物体 上下移动位移 气隙10、请看图1,解析该传感器的工作原理。是什么形式的传感器？调零螺钉的作用？液体或气体电压比例11、 图2是一个检测振动和加速度的电感式传感器， 请解析其工作原 理？是什么形式的传感器？。图中：1一弹性支撑2 一差动变压器 变形幅度频率加速度12、图3与图4是检测力和压力的电感式传感器，请解析其工作原理。 并解析它们测量对象有什么不同。带动衔铁移动压力输出电压设计题1、 如图，选用传感器对三种金属工件的振动振幅进行检测，

18、电阻式、 电容式与电感式，那种比较适合？如果三种工件的材质均为非金属材 料呢？接触被测物体相对电容相对电感电感式2、请设计3种方案，用于控制水箱水位，使水位保持在一个固定的 水平？要求采用电感式传感器。3、要求连续检测大批量同一直径，不同高度的金属零件，请设计采 用电感式传感器测量的测量方式？传送带排列4、空调厂家的空调主机装配完成后由机械臂白动装箱，封箱，请设计一检测机构，白动检测箱内是否有产品，然后白动剔除空箱。有更 简单的方法？金属结构均匀等距第七章磁电式传感器磁电式传感器的分类：一、预习问题二、问题解答概念题1、磁电感应式传感器的工作原理？它与电感式传感器的区别?电磁感应感应电动势机一

19、电能量外加电源感应电动势外加电源永磁线圈2、动圈式磁电传感器的工作原理？动圈式磁电传感器：线速度型磁电传感器：直线运动NBL角速度型磁电传感器：kNBS3、磁阻式传感器的工作原理？在齿轮检测中应用？磁阻式磁电传感器相对静止磁阻感应电动势4、磁栅式传感器的工作原理？间距相等、极性正负交错5、请解析下图两种传感器的工作原理？他分别是什么形式的磁电传感器？（动圈式？磁阻式？）动圈式屏蔽振动频率固有频率切割磁力线动圈式气隙磁通气隙磁通6、霍尔元件的工作原理？找出 4种以上霍尔式转速传感器的结构?霍尔效应垂直电动势EH7、霍尔元件在汽车点火线圈中的应用？槽口频率8、霍尔式接近开关的工作原理？霍尔式接近开

20、关：电路状态通或断磁性物体9、霍尔电流传感器的工作原理？将 380伏空调电源的“三芯护套 线”夹到钳形表的环形铁心中，钳形表的示值为多少？为什么？霍尔电流传感器的工作原理：非接触式不消耗正比大小磁场，磁力线正比10、霍尔式无触点开关的工作原理?霍尔式无触点开关的工作原理：由上向下由下向上设计题1、请分析如图四种检测齿轮转速方案的优缺点最佳方案失败方案次佳方案失败方案2、请分析如图三种检测磁轮转速方案的优缺点最佳方案最佳方案失败方案3、图是一个送料机械臂的，要求其左右摆动 30 ,以达到夹持圆棒 送料的目的。请设计一方案，利用磁电式传感器控制其摆动的角度。永久磁铁 距离极限位置停止移动4、请设计

21、一机构用于将一大批直径 10mm勺钢球装箱，要求每个箱子 里面有100个钢球。请根据右图所示的结构解析钢球计数装箱机构的工作原理。第八章电势型传感器磁电式传感器的分类:一、预习问题5、二、问题解答1、什么是摄氏温标、华氏温标？他们之间怎么换算?摄氏温标：冰点与沸点华氏温标：述2、什么是热电效应？热电偶的工作原理？减小电动势电流温差热电偶：闭合回路密度扩散±小3、什么是普通型热电偶、铠装热电偶、薄膜热电偶、表面热电偶、浸入式热电偶？用途？图片？普通型热电偶：金属丝铠装热电偶：叩合1-热电极；2-绝缘材料；3-金属套管；4-接线盒；5-固定装置;薄膜热电偶：1、测量点2、铁膜3、铁丝4、

22、镣丝5、夹具6、镣膜7、衬架表面热电偶：浸入式热电偶：4、组成热电偶的材料及两端温度长度、粗细用不同性质由一种匀质导体所组成的闭合回路，不论导体的截面积如何及导体的各处温度分布如何，都不能产生热电势。不会两端温度两导体材料导体材料两端的温度5、如图，在管道中的流体流向如箭头所示，请问怎么安装热电偶传 感器检测流体温度，该选用什么类型的热电偶？相反末端相反产生温度6、介绍光电池的工作原理，并列举应用实例。光电池：光生伏特效应电能7、什么是压电效应？压电传感元件？压电效应：极化现象产生电荷不带电机械能转变成电能机械变形8、什么是压电陶瓷的压电效应？压电陶瓷极化处理强电场规则排列电畴基本保持趋向不变（a）受电场作用伸长（b）剩余伸长（c） 剩余极化9、如图1是一种压电式加速度传感器的结构？请解析其工作原理。 图中的压电式加速度传感器：位移 正比10、如图2是一种压电式压力传感器的结构？请解析其工作原理。 图中的压电式压力传感器：电极输出与被测压力1、请用电势型传感器设计一套机构，用于检测机工件表面粗糙度。 恒速变形2、请用电势型传感器设计一套机构，用于检测载重汽车的称重。并解析选用测量行进中的和停车静止的汽车的重量的传感器有什么 注意事项。静态测量动态 电阻式称重传感器思考：49