傳感器原理及應(yīng)用 劃重點(diǎn)

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1、湖北省高等教育自學(xué)考試大綱 課程名稱：傳感器原理及應(yīng)用 課程代號(hào)：6016 關(guān)于大綱的說(shuō)明與考核實(shí)施要求 一．考核的能力層次表述 在大綱的考核要求中，提出了“識(shí)記”、“理解”、“應(yīng)用”等三個(gè)之間是遞進(jìn)等級(jí)關(guān)系，后者必須建立在前者的基礎(chǔ)上，它們的含義是： 1、 識(shí)記：要求應(yīng)考者能夠記憶本課程中規(guī)定的有關(guān)知識(shí)的主要內(nèi)容，如有關(guān)的名詞、概念、知識(shí)的含義，并能正確認(rèn)識(shí)和表述，并根據(jù)考核的不同要求，做出正確的理解，是低層次的要求。 2、 理解：要求應(yīng)考者應(yīng)該掌握的課程中得知試點(diǎn)，在識(shí)記的基礎(chǔ)上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有關(guān)概念、原理

2、、方法的區(qū)別與聯(lián)系，使較高層次的要求。 3、 應(yīng)用：在理解的基礎(chǔ)上，能運(yùn)用基本概念、基本原理、基本方法聯(lián)系學(xué)過(guò)的多個(gè)知識(shí)分析和解決有關(guān)的理論問(wèn)題和實(shí)際問(wèn)題，是最高層次的要求。 二．關(guān)于命題和考試的若干規(guī)定 1、本大綱各章所提到的考核要求中，各條細(xì)目都是考試的內(nèi)容，試題覆蓋重點(diǎn)章節(jié)，加大重點(diǎn)內(nèi)容的覆蓋密度。 2、試卷對(duì)不同能力層次要求的試題所占的比例大致是：“識(shí)記”20%；“理解”30%；“應(yīng)用”50% 3、試題難易程度要合理，可分為四檔：易、較易、較難、難，這四檔在試卷中不同難度試題的分?jǐn)?shù)比例一般為：2：3：3：2。 4、每份試卷中，各類考核點(diǎn)所占比例約為：重點(diǎn)占65%，次重點(diǎn)占2

3、5%，一般占10%。 5、本課程考試試卷主要題型一般有單項(xiàng)選擇題、多項(xiàng)選擇題、填空題、名詞解釋題、簡(jiǎn)答題、應(yīng)用題。 6、考試方式為閉卷、筆試、考試時(shí)間為150分鐘，評(píng)分采用百分制。60分為合格。 三． 題型舉例 一、單項(xiàng)選擇題 1．熱電偶可以測(cè)量（ ）。 A．壓力 B．電壓 C．溫度 D．熱電 二、多項(xiàng)選擇題 1、傳感器又稱為（ ）。 A．變換器 B．敏感元件 C．檢測(cè)器 D．探測(cè)器 E.傳感元件 三、填空題 1．熱電偶中熱電勢(shì)的大小僅與 的性質(zhì)、

4、 有關(guān)，而與熱電極尺寸、形狀及溫度分布無(wú)關(guān)。 四、名詞解釋 1．什么叫傳感器？它由哪幾部分組成？ 五、簡(jiǎn)答題 1． 差動(dòng)變壓器式傳感器的等效電路包括哪些元件和參數(shù)？各自的含義是什么？ 六、應(yīng)用題 一臺(tái)變間隙式平板電容傳感器，其極板直徑D=8mm，極板間初始間距d0=1mm.， 極板間介質(zhì)為空氣，其介電常數(shù)ε0=8.8510-12F/m。試求： （1）初始電容C0； （2） 當(dāng)傳感器工作時(shí)，間隙減小Dd=10m，則其電容量變化DC。 一、考核內(nèi)容與考核目標(biāo) 第一章 傳感器概論 （一） 學(xué)習(xí)要求 ***掌握傳感器的定義、組

5、成、分類，了解傳感器在科技發(fā)展中的作用及發(fā)展動(dòng)向。 第二章 傳感器的一般特性 （一） 學(xué)習(xí)要求 掌握傳感器靜態(tài)特性的性能指標(biāo)，掌握傳感器的動(dòng)態(tài)特性：頻率響應(yīng)特性和瞬態(tài)響應(yīng)特性，以及時(shí)域動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)，了解傳感器的數(shù)學(xué)模型。 （二） 考核知識(shí)點(diǎn)與考核要求 1、 傳感器的靜態(tài)特性 1． 1識(shí)記：（1）傳感器的靜態(tài)特性的含義，（2）線性度、靈敏度、遲滯、重復(fù)性的含義，（3）傳感器的動(dòng)態(tài)特性的含義，（4）傳感器的標(biāo)定。 1．2理解：（1）傳感器的靜態(tài)特性的重要性能指標(biāo) 。（2）傳感器的數(shù)學(xué)模型。（3）傳感器的動(dòng)態(tài)特性頻率響應(yīng)和瞬態(tài)響應(yīng) 2、傳感器的動(dòng)態(tài)特性 2．1 識(shí)記：

6、（1）傳感器的動(dòng)態(tài)特性的含義。（2）傳感器的數(shù)學(xué)模型。 2．2 理解：（1）研究傳感器的動(dòng)態(tài)特性的方法。（2）傳感器動(dòng)態(tài)特性及其性能指標(biāo)的概念。 3、傳感器的無(wú)失真測(cè)試條件和傳感器的標(biāo)定 3．1識(shí)記：（1）傳感器無(wú)失真測(cè)試滿足條件。（2）傳感器的標(biāo)定的方法 第三章 傳感器中的彈性敏感元件 （一） 學(xué)習(xí)要求 本章重點(diǎn)掌握彈性敏感元件的基本特性、形式，理解彈性敏感元件的應(yīng)用范圍。了解彈性敏感元件的材料要求。 （二） 考核知識(shí)點(diǎn)與考核要求 1、傳感器的彈性敏感元件的基本特性 1．1識(shí)記：彈性特性、彈性滯后、彈性后效、固有頻率的含義。 1．2理解：彈性敏感元件的基本特性

7、表示形式及曲線形式。 2、傳感器彈性敏感元件的應(yīng)用范圍及參數(shù)計(jì)算 2．1 識(shí)記：傳感器彈性敏感元件部分應(yīng)用范圍，如彈性圓柱、懸臂梁等直接給出計(jì)算公式，不需要推導(dǎo) 第四章 電阻應(yīng)變式傳感器 （一） 學(xué)習(xí)要求 1）掌握電阻式傳感器的定義、類別、工作原理和用途，一般了解線性電位器的空載和負(fù)載特性。 2）一般了解應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)和分類，粘貼工藝。 3）掌握電阻應(yīng)變片產(chǎn)生溫度誤差的主要原因及線路補(bǔ)償方法 4）掌握應(yīng)變測(cè)量橋路的種類，電橋的工作特性。轉(zhuǎn)換電路的形式及計(jì)算 重點(diǎn)：電阻應(yīng)變片（計(jì)）的工作原理、測(cè)量電路及其應(yīng)用 難點(diǎn)：電阻應(yīng)變式傳感器的特性分析和信號(hào)調(diào)理技術(shù) （

8、二）考核知識(shí)點(diǎn)及考核要求 1、電阻應(yīng)變片的種類和電阻應(yīng)變片的工作原理。 1．1識(shí)記：金屬的應(yīng)變效應(yīng)、應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)，電阻應(yīng)變片的種類、材料、參數(shù)。 1．2 理解：電阻應(yīng)變片的特性、工作原理。 2、電阻應(yīng)變片的溫度誤差與補(bǔ)償 2．1識(shí)記：溫度誤差產(chǎn)生的原因，電阻與溫度的關(guān)系。 2．2理解：溫度誤差的補(bǔ)償方法，重點(diǎn)橋路補(bǔ)償法。 3、電阻應(yīng)變式傳感器的測(cè)量電路 3．1識(shí)記：測(cè)量電橋的工作原理：平衡電橋與不平衡電橋。 3．2理解：應(yīng)變測(cè)量橋路的種類，電橋的工作特性。電阻應(yīng)變儀。 3．3應(yīng)用：電阻應(yīng)變片的測(cè)量電路。各電阻應(yīng)變式傳感器的應(yīng)用應(yīng)變式力傳感器應(yīng)

9、變式壓力傳感器 應(yīng)變式加速度傳感器。 第五章 電容式傳感器 （一） 學(xué)習(xí)要求 理解并掌握不同類型的電容傳感器構(gòu)造原理及其用途，并結(jié)合應(yīng)用設(shè)計(jì)電容式傳感器，分析各種電容式傳感器測(cè)量電路特點(diǎn)：交流不平衡電橋、二極管檢波電路、差動(dòng)脈寬調(diào)制電路和運(yùn)算法測(cè)量電路。理解靜態(tài)特性，設(shè)計(jì)要點(diǎn)，轉(zhuǎn)換電路，電容式傳感器的應(yīng)用。了解容柵式傳感器工作原理。熟悉電容式傳感器設(shè)計(jì)方法及其典型工程應(yīng)用技術(shù)。 重點(diǎn)：電容式傳感器的工作原理、測(cè)量電路及其應(yīng)用。 難點(diǎn)：差動(dòng)電容式傳感器的特性分析。 （二） 考核知識(shí)點(diǎn)與考核要求 1、電容式傳感器的工作原理及結(jié)構(gòu)形式 1．1識(shí)記：（1）電容式傳感器的特點(diǎn)，電容傳

10、感器的表達(dá)式及結(jié)構(gòu)形式，（2）電容傳感器的靈敏度及非線性。 1．2 理解：掌握變間隙式、變面積式及變介電常數(shù)式三種電容傳感器的工作原理，靈敏度與非線性誤差的矛盾關(guān)系及解決辦法。 1．3 應(yīng)用： 電容傳感器的工作原理及計(jì)算。 2、電容式傳感器的測(cè)量電路 2．1識(shí)記：分析各種電容式傳感器測(cè)量電路特點(diǎn)：交流不平衡電橋、二極管檢波電路、脈寬調(diào)制電路和運(yùn)算法測(cè)量電路。 2．2理解：掌握電容式傳感器配用的測(cè)量電路的工作原理。 3、影響電容傳感器精度的因素 3．1識(shí)記：了解分布電容對(duì)其應(yīng)用的影響，溫度對(duì)結(jié)構(gòu)尺寸的影響，溫度對(duì)介質(zhì)介電常數(shù)的影響，漏電阻的影響。 第六章 電感式傳感器 （一

11、） 學(xué)習(xí)要求 掌握自感式傳感器工作原理、設(shè)計(jì)原則，差動(dòng)變壓器式傳感器工作原理，主要誤差及補(bǔ)償方法，電渦流式傳感器工作原理。理解自感式傳感器特性分析、等效電路、轉(zhuǎn)換電路，電渦流的形成范圍。了解差動(dòng)變壓器式傳感器的轉(zhuǎn)換電路，電渦流式傳感器轉(zhuǎn)換電路，應(yīng)用舉例。 重點(diǎn)：電感式傳感器的工作原理及其應(yīng)用；信號(hào)調(diào)理電路 難點(diǎn)：電感式傳感器的特性分析。 （三）考核知識(shí)點(diǎn)與考核要求 1、變磁阻傳感器工作原理及特性 1．1識(shí)記：按工作原理分類：變阻式、變壓器式和渦流式，理解變磁阻傳感器的等效電路，單線圈電感傳感器和差動(dòng)式電感傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理、可測(cè)量及測(cè)量范圍與靈敏度和線性度之間的關(guān)系。 1．2

12、理解：（1）變磁阻式傳感器的工作原理，表達(dá)式，電感與氣隙的關(guān)系。（2）電感式傳感器的輸出特性分析和結(jié)構(gòu)，分具有小氣隙的電感式傳感器和螺管式電感傳感器分析。 2、差動(dòng)變壓器 2．1識(shí)記：（1）差動(dòng)變壓器的工作原理、輸出特性。（2）一般了解差動(dòng)變壓器配用的差動(dòng)相敏檢波電路的工作原理和基本特性，差動(dòng)整流電路的工作原理。 2．2 理解：（1）差動(dòng)變壓器式傳感器結(jié)構(gòu)種類。（2）差動(dòng)變壓器的靈敏度與初始平衡位置的氣隙大小的關(guān)系。 2．3 應(yīng)用：差動(dòng)變壓器的信號(hào)調(diào)節(jié)電路。 3、渦流式傳感器 3．1識(shí)記：（1）電渦流式傳感器的類別。（2）電渦流式傳感器配用測(cè)量電路工作原理。 3．2 理解：掌握電

13、渦流式傳感器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及其工作特性。 第七章 壓電式傳感器 （一） 學(xué)習(xí)要求 掌握壓電效應(yīng)及其物理解釋，壓電元件常用結(jié)構(gòu)形式，測(cè)量電路。了解壓電材料及主要特性、應(yīng)用舉例。超聲波傳感器、探傷儀，無(wú)損檢測(cè)。 重點(diǎn)：壓電效應(yīng)、測(cè)量電路 難點(diǎn)：壓電材料的壓電機(jī)理、電荷放大器與電壓放大器的對(duì)比。 （二） 考核知識(shí)點(diǎn)與考核要求 1、壓電式傳感器的工作原理 1．1識(shí)記：壓電效應(yīng)的概念，縱向壓電效應(yīng)和橫向壓電效應(yīng)；石英晶體在直角坐標(biāo)系中的三個(gè)軸名稱； 1．2 理解：（1）壓電式傳感器的工作原理。（2）正壓電效應(yīng)與逆壓電效應(yīng)的區(qū)別。（3）壓電效應(yīng)的表達(dá)式即力與電荷的關(guān)系。（4）

14、壓電效應(yīng)的物理解釋。 2、壓電材料 2．1 識(shí)記：壓電材料分兩類：壓電晶體和壓電陶瓷；單晶體和多晶體；壓電材料的特性要求。 2．2 理解：（1）多晶體的壓電特性，壓電陶瓷的極化：未加電場(chǎng)和加電場(chǎng)。 （2）壓電陶瓷力與電荷的關(guān)系。（3）壓電元件的基本變形。 3、壓電式傳感器的等效電路 3．1 識(shí)記：壓電元件兩電極間的壓電陶瓷或石英晶體為絕緣體，因此可以構(gòu)成一個(gè)電容器，其電容量的表達(dá)式 3．2 理解：（1）壓電式傳感器的等效電路可等效兩種形式：電荷等效電路和電壓等效電路。（2）壓電材料的并聯(lián)和串聯(lián)的兩種形式。 4、壓電式傳感器的調(diào)節(jié)電路 4．1 識(shí)記：前置放大器的兩個(gè)作用。 4．

15、2 理解及應(yīng)用：電壓前置放大器與電荷前置放大器的區(qū)別及特點(diǎn)； 5、壓電式傳感器的應(yīng)用 5．1 識(shí)記：壓電式加速度傳感器的結(jié)構(gòu)， 5．2 理解：（1）壓電式加速度傳感器的工作原理，（2）壓電式加速度傳感器的頻率響應(yīng)特性及其應(yīng)用頻率范圍的確定方法。 第八章 磁電式傳感器 （一） 學(xué)習(xí)要求 理解并掌握磁電式傳感器的工作原理及應(yīng)用，熟悉磁電式傳感器的設(shè)計(jì)方法。 重點(diǎn)：磁電式傳感器的工作原理及其應(yīng)用。 難點(diǎn)：磁電式傳感器的特性分析。 （二） 考核知識(shí)點(diǎn)與考核要求 1、磁電式傳感器的工作原理及應(yīng)用 1．1 識(shí)記：（1）磁電式傳感器基于電磁感應(yīng)原理的傳感器，其表達(dá)式。（2）磁電式傳感

16、器的分類。 1．2 理解：（1）動(dòng)圈式磁電式傳感器的工作原理，結(jié)構(gòu)組成，產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)的表達(dá)式。 （2）磁阻式磁電傳感器的工作原理，結(jié)構(gòu)組成，產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)的表達(dá)式。 1．3 應(yīng)用：動(dòng)圈式磁電式傳感器和磁阻式磁電傳感器的應(yīng)用和應(yīng)用場(chǎng)合。 2、磁電式傳感器的頻率響應(yīng)特性 2．1 識(shí)記：了解磁電式傳感器的頻率響應(yīng)特性，磁電式傳感器是慣性拾振器，磁電式速度傳感器與相對(duì)速度的關(guān)系。 第九章 熱電式傳感器 （一） 學(xué)習(xí)要求 掌握熱電偶的結(jié)構(gòu)、熱電勢(shì)產(chǎn)生的條件、測(cè)溫原理、基本定律及使用。掌握熱電阻、熱敏電阻的工作原理及工作特性。 重點(diǎn)：熱電式傳感器的工作原理及其應(yīng)用。 難點(diǎn)：熱電偶

17、的熱電效應(yīng)及其冷端補(bǔ)償技術(shù)。 （二） 考核知識(shí)點(diǎn)和考核要求 1、 熱電偶傳感器 1．1 識(shí)記：（1） 熱電偶的工作原理、熱電效應(yīng)、熱電極、工作端和自由端、冷端和熱端。（2）熱電偶的類型和結(jié)構(gòu)。 1．2 理解：（1）產(chǎn)生熱電勢(shì)有兩部分組成：溫差電勢(shì)和接觸電勢(shì)。（2）溫差電勢(shì)和接觸電勢(shì)的區(qū)別，溫差電勢(shì)與接觸電勢(shì)的表達(dá)式。（3）熱電偶的基本定理：均質(zhì)導(dǎo)體定律、中間導(dǎo)體定律、中間溫度定律。 1．3 應(yīng)用：熱電偶溫度補(bǔ)償方法：熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線、 參考端溫度修正法、參考端0℃恒溫法、參考端溫度自動(dòng)補(bǔ)償法（補(bǔ)償電橋法）。 2、熱電阻傳感器 2．1 識(shí)記：（1）熱電阻傳感器定義、優(yōu)點(diǎn)。（2）熱電阻

18、傳感器分為金屬熱電阻和半導(dǎo)體熱電阻兩大類, （3）常用熱電阻的材料：銅電阻和鉑電阻。 2．2 理解：（1）銅電阻的特點(diǎn)，銅電阻的特性方程。（2）鉑電阻的特點(diǎn)、鉑電阻的特性方程。 2．3 應(yīng)用：（1）熱電阻傳感器測(cè)量電路，（2）測(cè)量電路最常用的是電橋電路。其內(nèi)部引線方式有兩線制、 三線制和四線制三種。（3）三線制測(cè)溫消除導(dǎo)線產(chǎn)生誤差原理，目的:為避免或消除導(dǎo)線電阻對(duì)測(cè)溫的影響。 3、熱敏電阻 3．1 識(shí)記：熱敏電阻的材料和結(jié)構(gòu) 3．2 理解：負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的特性，熱敏電阻的伏安特性。 3．3 應(yīng)用：熱敏電阻溫度補(bǔ)償。 第十章 光電式傳感器 （一） 學(xué)習(xí)要求 1）掌握外光電效

19、應(yīng)及其兩個(gè)基本概念。 2）掌握光電管的結(jié)構(gòu)、測(cè)量光強(qiáng)度的工作原理，了解光電管的光譜特性，掌握光電管光譜特性的用途、光電特性和暗電流的定義，一般了解光電倍增管的特性。 3）掌握內(nèi)光電效應(yīng)、光導(dǎo)效應(yīng)原理，了解光敏電阻的結(jié)構(gòu)；掌握光敏電阻的工作原理、靈敏度與暗亮電阻的關(guān)系和光電特性的特點(diǎn)。 4）掌握光敏二極管的結(jié)構(gòu)、工作原理及光電特性。 6）掌握光敏三極管的結(jié)構(gòu)、工作原理及其特點(diǎn)(與光敏二極管的關(guān)系)。 7）掌握硒、硅光電池的結(jié)構(gòu)、工作原理、光電特性。 （二）考核知識(shí)點(diǎn)和考核要求 1、光電管與光電倍增管 1．1 識(shí)記：內(nèi)光電效應(yīng)、外光電效應(yīng)、阻擋層光電效應(yīng)。 1．2 理

20、解：（1）光電管的結(jié)構(gòu)，（2）光電倍增管的結(jié)構(gòu)、原理。 2、光敏電阻 2．1識(shí)記：（1）光敏電阻的結(jié)構(gòu)，（2）光敏電阻的工作原理：無(wú)極性、是一個(gè)電阻器件、無(wú)關(guān)照時(shí)，光敏電阻值（暗電流）很大，電流很小。 2．2 理解：（1）光敏電阻的主要參數(shù)：暗電流、亮電阻、光電流。光敏電阻的暗電阻越大，而亮電阻越小，則性能越好，也就是說(shuō)，暗電流要小，光電流要大，光敏電阻的靈敏度就高。 （2）光敏電阻的基本特性：伏安特性，①一定光照，電阻一定，電流正比于電壓。②一定電壓，電流隨著光照強(qiáng)度增強(qiáng)而增大。光照特性，光敏電阻的光電流與光強(qiáng)之間的關(guān)系。呈非線性。光譜特性，光敏電阻的相對(duì)光敏靈敏度與入射波長(zhǎng)的關(guān)

21、系稱為光譜特性。 亦稱為光譜響應(yīng)。響應(yīng)時(shí)間和頻率特性。溫度特性，溫度變化影響光敏電阻的光譜響應(yīng)。 3、光敏二極管和光敏晶體管 3．1識(shí)記：（1）光敏二極管的結(jié)構(gòu)，光敏二極管在電路中一般是處于反向工作狀態(tài)。 利用光子引起的電子躍遷將光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，光生電流與光強(qiáng)成正比。 （2）光敏晶體管的結(jié)構(gòu)，光電三極管比具有相同有效面積的光電二極管的光電流大幾十至幾百倍，但相應(yīng)速度較二極管差。 3．2 理解：（1）光敏二極管的原理，沒(méi)有光照射時(shí), 反向電阻很大, 反向電流很小, 這反向電流稱為暗電流。二極管處于截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)光照射在PN結(jié)上時(shí),它們?cè)赑N結(jié)處的內(nèi)電場(chǎng)作用下作定向運(yùn)動(dòng), 形成光電流。

22、二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)。光的照度越大, 光電流越大。 （2）光敏晶體管的原理，（1）光電轉(zhuǎn)換，（2）電流放大 4、光電池 4．1識(shí)記：光電池的原理：光電池的工作原理是基于“光生伏特效應(yīng)”。 4．2 理解：光電池的基本特性：光譜特性、 光照特性，反映短路電流、開路電壓與光照度的關(guān)系。溫度特性， 光電池的溫度特性是描述光電池的開路電壓和短路電流隨溫度變化的情況。 5、光電式傳感器 5．1 應(yīng)用：光電式傳感器在監(jiān)測(cè)與控制中應(yīng)用廣泛，模擬量光電傳感器檢測(cè)系統(tǒng)，開關(guān)量光電傳感器，光電式轉(zhuǎn)速表。 第十一章 智能式傳感器 （一） 學(xué)習(xí)要求 了解智能式傳感器的定義、形式、構(gòu)成、特點(diǎn)，傳感

23、器的智能化與集成智能化傳感器的區(qū)別。 （二） 考試知識(shí)點(diǎn)及考核要求 1、 智能式傳感器的概述 1．1識(shí)記：智能式傳感器的定義 2、智能式傳感器的構(gòu)成 2．1識(shí)記：智能式傳感器的構(gòu)成、組成。 3、壓阻式壓力傳感器智能化。 3．1識(shí)記：壓阻式壓力傳感器硬件結(jié)構(gòu)，壓阻式壓力傳感器的軟件結(jié)構(gòu)。 4、智能式傳感器的發(fā)展方向與途徑。 4．1識(shí)記：傳感器的智能化與集成智能化傳感器的區(qū)別。 第十二章 光導(dǎo)纖維傳感器 （一） 學(xué)習(xí)要求 掌握光纖的基本原理、光纖傳感器的基本原理。了解光纖位移傳感器、光纖速度、加速度傳感器、光纖振動(dòng)傳感器、光纖溫度傳感器、光纖壓力傳感器的工作原理及應(yīng)用。

24、 重點(diǎn)：光纖傳感器的基本原理。 難點(diǎn)：光調(diào)制技術(shù)。 （二） 考核知識(shí)點(diǎn)與考核要求 1、 光導(dǎo)纖維傳感器的概述。 1．1識(shí)記：（1）光纖傳感器技術(shù)的形成及其特點(diǎn)，（2）光纖傳感器的光源。 1．2 理解：（1）光纖傳感器的光探測(cè)器，有光敏二極管、光敏三極管、光電倍增管等。 （2）光線傳感器的分類，功能型傳感器和傳光型傳感器。按傳輸模式分單模光纖、多模光纖。 2、光導(dǎo)纖維以及光在其中的傳輸。 2．1 識(shí)記：光導(dǎo)纖維的結(jié)構(gòu)。 2．2 理解：光導(dǎo)纖維的傳輸原理。光的全內(nèi)反射是光纖傳輸光的基，（1）光的全反射條件，（2）數(shù)值孔徑NA。 3、光調(diào)制技術(shù)。 3．1 識(shí)記：（1）光調(diào)制方

25、式分類：強(qiáng)度調(diào)制、相位調(diào)制、偏振調(diào)制、 頻率調(diào)制和波長(zhǎng)調(diào)制等。（2）相位調(diào)制與干涉測(cè)量， （3）頻率調(diào)制。 4、光纖傳感器的應(yīng)用 4．1 識(shí)記：（1）光纖傳感器結(jié)構(gòu)原理，光纖傳感器則是一種把被測(cè)量的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y(cè)的光信號(hào)的裝置。由光發(fā)送器、敏感元件(光纖或非光纖的)、光接收器、信號(hào)處理系統(tǒng)以及光纖構(gòu)成。 4．2 應(yīng)用：光纖位移傳感器。光纖速度、加速度傳感器。光纖振動(dòng)傳感器。光纖溫度傳感器。光纖流量、流速傳感器。光纖壓力傳感器。 第十三章 固態(tài)圖像傳感器 （一） 學(xué)習(xí)要求 掌握固態(tài)圖像傳感器的敏感器件的原理，了解其應(yīng)用。 重點(diǎn)：CCD傳感器； 難點(diǎn)：CCD的電荷耦合過(guò)程。

26、（二） 考核知識(shí)點(diǎn)與考核要求 1、 固態(tài)圖像傳感器引言。 1．1 識(shí)記：圖象傳感器是利用光電器件的光-電轉(zhuǎn)換功能,將其感光面上的光像轉(zhuǎn)換為與光像成相應(yīng)比例關(guān)系的電信號(hào)圖像的一種功能器件。 2、固態(tài)圖像傳感器的敏感器件。 1．1 識(shí)記：固態(tài)圖像傳感器的敏感器件分類：電荷耦合器件、電荷諸如器件 理解：電荷耦合器件(CCD) 的原理：CCD器件的基本單元結(jié)構(gòu)是MOS（金屬—氧化物—半導(dǎo)體）結(jié)構(gòu)，（1）MOS光敏單元，(2)讀出移位寄存器，是電荷圖像的輸出電路。 3、固態(tài)圖像傳感器。 3．1識(shí)記：固態(tài)圖像傳感器的分類。固態(tài)圖像傳感器的主要特性。 3．2 理解：線型固態(tài)圖像傳感器、面型

27、固態(tài)圖像傳感器。 第十四章 氣體傳感器 （二） 學(xué)習(xí)要求 掌握氣體的檢測(cè)方法，了解氣體傳感器的種類及應(yīng)用。 重點(diǎn)：氣體傳感器的工作原理。 （三） 考核知識(shí)點(diǎn)與考核要求 1、 概述； 1．1 識(shí)記：（1）氣體傳感器及氣體檢測(cè)方法；（2）氣體傳感器的分類。 2、半導(dǎo)體氣體傳感器； 2．1 識(shí)記：半導(dǎo)體氣體傳感器及其分類； 理解：不同類型半導(dǎo)體氣體傳感器工作原理 3 、紅外吸收式氣敏傳感器工作； 理解：紅外吸收式傳感器工作原理 4、接觸燃燒式氣敏傳感器； 理解：接觸燃燒式氣敏傳感器工作原理 第十五章 濕度傳感器 （一）、學(xué)習(xí)要求 掌握濕度及基本概念，濕度傳感器的

28、特性參數(shù)，了解濕度傳感器的種類及應(yīng)用。 重點(diǎn)：濕度傳感器的工作原理。 （二）、考核知識(shí)點(diǎn)與考核要求 1、濕度及濕度傳感器 1．1 識(shí)記：（1）濕度概念；（2）濕度傳感器的分類。（3）濕度傳感器的特性參數(shù)：濕度量程、特征量溫度系數(shù)、靈敏度、相對(duì)濕度特性曲線、響應(yīng)時(shí)間。 2、 電解質(zhì)系濕度傳感器 2．1 理解：無(wú)機(jī)電解質(zhì)濕度傳感器和高分子電解質(zhì)濕度傳感器工作原理 3、 半導(dǎo)體及陶瓷濕敏傳感器 3．1 理解：薄膜型和燒結(jié)體型陶瓷濕敏傳感器工作原理 4、 有機(jī)物及高分子聚合物濕度傳感器 4．1 理解：漲縮性有機(jī)物和高分子聚合物傳感器工作原理 第十六章 紅外傳感器 （一）、學(xué)

29、習(xí)要求 掌握紅外輻射的基本概念，紅外輻射源的產(chǎn)生，常見(jiàn)紅外傳感器及其特性參數(shù)，了解紅外傳感器應(yīng)用，了解紅外測(cè)溫、紅外成像、紅外無(wú)損檢測(cè)等。 重點(diǎn)：紅外傳感器的工作原理 重點(diǎn)：紅外傳感器的工作原理。 （二）、考核知識(shí)點(diǎn)與考核要求 1．紅外輻射的基本知識(shí) 1．1 識(shí)記：（1）紅外輻射概念；（2）紅外輻射源產(chǎn)生。 2．紅外傳感器 2．1 識(shí)記：（1）常見(jiàn)紅外傳感器； （2）紅外傳感器的性能參數(shù)。 3．紅外測(cè)溫 3．1識(shí)記：紅外測(cè)溫的特點(diǎn)。 3．1 理解：紅外傳感器測(cè)溫的工作原理。 4．紅外成像 4．1理解：紅外成像的基本原理 5．紅外無(wú)損檢測(cè) 5．1 理解：焊接缺陷的無(wú)

30、損檢測(cè)工作原理 第十八章 微波傳感器 （一）學(xué)習(xí)要求 掌握微波的性質(zhì)及特點(diǎn)，微波振蕩器工作原理，理解微波傳感器的特性參數(shù)，了解微波傳感器的種類及應(yīng)用。 重點(diǎn)：微波傳感器的工作原理。 （二）、考核知識(shí)點(diǎn)與考核要求 1、微波的基本知識(shí) 1．1識(shí)記：（1）微波概念；（2）微薄的性質(zhì)與特點(diǎn)；（2）微波產(chǎn)生原理。 2、微波傳感器及其分類 2．1 理解：反射式微波傳感器和遮斷式微波傳感器的工作原理。 3、微波傳感器的應(yīng)用 3．1識(shí)記：微波濕度傳感器、微波液位計(jì)、微波物位計(jì)、微波測(cè)厚儀。 第二十章 液晶傳感器 （一）、學(xué)習(xí)要求 掌握液晶的性質(zhì)及特點(diǎn)，液晶的分類與性質(zhì)，理解液晶傳感器的特性參數(shù)，了解液晶傳感器的種類及應(yīng)用。 重點(diǎn)：液晶傳感器的工作原理。 （二）、考核知識(shí)點(diǎn)與考核要求 1、液晶及其性質(zhì) 1．1 識(shí)記：（1）液晶概念； 2．1 理解：液晶的分類與性質(zhì)。 2、液晶傳感器 2．1識(shí)記：液晶電磁場(chǎng)、液晶電壓、液晶超聲波、液晶溫度微波傳感器的工作原理，了解這些傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域。 - 12 -