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第 章 基础知识 1 1 思考题和习题 1-1．传感器的定义，它一般是由哪几部分组成？ 传感器（Sensor）也称变换器（Transducer ），是将非电量（物理量、化学量等）等按 一定规律转换成便于测量、传输和控制的电量或另一种非电量的元器件或装置。 传感器是由敏感元件（Sensitive Component）、转换元件、信号调理与转换电路组成的。 敏感元件是能直接感受（或响应）被测信息（通常为非电量）的元件；转换元件则是能将敏 感元件感受（或响应）的信息转换为电信号的部分；信号调理和转换电路是将来自转换元件 的微弱信号转换成便于测量和传输的较大信号。 1-2 ．传感器在自动化中的地位与作用。 传感器是实现自动控制的源，如果没有传感器，就无法获取控制信息，就无法输出控制 信号，也就无法实现自动控制。下图是自动控制的一个循环。 图 传感器的地位与作用 传感器技术不仅对科学技术的发展起到基础和支柱的作用，而且对产品的质量和产品的 一致性起着决定性的作用，因而被世界各国列为科学攻关的关键技术之一。可以说“没有传 感器就没有现代化的科学技术，没有传感器也就没有人类高质量的生活以及生活所必须的合 格产品”。传感器技术的发展推动了自动化技术的发展，自动化技术的发展也要求新的传感器 技术出现，传感器技术是一个国家科学技术和国民经济发展水平的标志之一。 1-3 ．画出一个自动化控制系统，并说明各部分的作用。 2 传感器与检测技术9 1-4 ．传感器有几种分类形式？ 一般来说，测量同一种被测参数，可以采用的传感器有多种。反过来，同一个传感器也 可以用来测量多种被测参数。因此，传感器的分类方法有很多种。 1．根据传感器是否需要提供外部电源分类（可以将传感器分为有源传感器和无源传感器） 2 ．根据被测参数进行分类 3 ．根据输出信号的类型进行分类（可以将传感器分为模拟式传感器与数字式传感器） 4 ．根据传感器的工作原理进行分类 5 ．按传感器的基本效应分类（可以将传感器分为物理传感器、化学传感器等） 1-5 ．哪些传感器属于有源传感器，哪些传感器属于无源传感器？ 有源传感器如：超声波传感器就是压／电转换、压电式传感器也是压／电转换、热电偶 是热／电转换、光电池是光／电转换等。 无源传感器如：热电阻是热／电阻转换、压敏电阻是压／电阻转换、湿敏电容式是湿／ 电容转换，压力电感式是压/ 电感转换。 1-6 ．传感器的今后发展方向。 传感器的发展趋势可概括为以下几个方面。 1．传感器的小型化、集成化 2 ．传感器的智能化 3 ．传感器的网络化 4 ．生物传感器 1-7 ．设计一个自动化仪表，画出它的组成并说明。 1-8．传感器的静态特性定义是什么？静态特性有哪些技术指标？ 传感器的静态特性就是传感器在稳态信号作用下，它的输入与输出的关系。静态特性主 要包括线性度、灵敏度、分辨率、迟滞性、重复性、漂移。 第 章 基础知识 3 1 1-9 ．传感器的动态特性定义是什么？动态特性有哪些技术指标？ 传感器的动态特性是指传感器在动态激励（输入）时的响应（输出）特性，即其输出随 时变输入的响应特性。 稳态值、时间常数、上升时间、延滞时间、峰值时间、响应时间。 1-10．一阶传感器的传递函数和频率响应函数是什么？ 1 传递函数：H (s ) τs +1 1 频率特性：H (jω)