传感器原理期末测试

第1篇：传感器原理期末测试

传感器原理期末复习

名词

1.迟滞

2.分辨率

3.重复性

4.间接测量

5.不等精度测量分辨力

6.静态误差

7.重复性

8.直接测量

9.等精度测量

10.电容式传感器

11.线性度

12.静特性的主要技术指标为

13.动态特性是

14.传感器的三个组成环节

简答

1.请写出金属电阻应变效应的全微分方程，并解释其物理意义

2.什么是横向效应

3.形成零点残余电压的原因及减小其影响的方法是什么

4.电容式传感器的特点

5.什么是霍尔效应

6.光电倍增管如何起放大作用

7.热电偶中间定律?

8.传感器特性技术指标包括几个方面

9.迟滞是指什么

10.光电式传感器的原理

11.什么是逆压电效应

12.产生机械滞后的原因是什么

计算

1.已知材料A与材料C的热电动势为13.967mv,材料B与材料C的热电动势为8.345mv，用参考电极定律求材料A与B的热电动势

2.变面积型圆柱(单组式)电容式传感器，两极板互盖长度为1mm，可动极筒外径9.8mm，定极筒内径10mm，极筒间介质为空气ε=8.25*1012F/m，求C?

实例

利用传感器来测量某物体转动角度，请把你的实验思想和步骤写下来(画图说明)

第2篇：传感器原理期末考试总结

1.应变式传感器的原理电阻应变片基于电阻应变效应，即导体在外界作用下产生机械变形(拉伸或压缩)时其值发生相应变化。

2.应变式传感器应用：A.应变式传力感器：a.柱(筒)力传感器。b.环式力传感器。c.悬臂梁式传感器。B.应变式压力传感器。C.应变式容器内液体重量传感器。D.应变式加速度传感器。

3.自感式电感传感器工作原理：自感式电感传感器是利用线圈自感量的变化来实现测量的。当被测量发生变化时，使衔铁发生位移，引起磁路中磁阻变化，从而导致电感线圈的电感量变化，就能确定衔铁位移量的大小和方向，这种传感器又称为变磁阻式传感器。差动变隙式传感器由两个完全相同的电感线圈合用一个衔铁和相应的磁路组成。

4.自感式电感传感器的应用：当压力进入膜盒时，膜盒的顶端在压力P的作用下产生于压力P大小成正比的位移，于是衔铁也发生移动，从而使气隙发生变化，流过线圈的电流也发生相应的变化，电流表A的指示值就反映了压力的大小。变隙式差动传感器：当被测压力进入C形弹簧管时，C型弹簧管产生变形，其自由端发生位移，带动与自由端连接成一体的衔铁运动，使线圈1和线圈2中的电感发生大小相等、符号相反的变化。即一个电感量增大，一个电感量减小。电感的这种变化通过电桥电路转换成电压输出，所以只要用检测仪表测量出输出电压，即可得知被测压力大小。

5.电容式传感器的原理：电容C=εA/d，当被测量变化引起示中介电常数ε，正对面积A，极板间距d的变化时电容C也相应变化，如果保持其中两个参数不变，而改变一个参数，就可以把该参数的变化转变成电容量的变化，通过测量电路就可以转换为电量输出。

6.电容式传感器可分为变极距型，便面积型和变介质型。

7.电容式传感器的应用：电容式压力传感器，电容式加速度传感器。差动式电容测厚传感器。

8.压电式传感器的工作原理：就是利用压电材料的压电效应，即有压力作用在压电材料上时，传感器有电荷(或电压)输出。

9.压电式传感器的应用：压电式测力传感器，压电式加速度传感器，压电式金属加工切削力测量

10.磁电感应式传感器工作原理：是利用电磁感应原理将被测量(如振动、位移、转速等)转换成电信号的一种传感器。它不需要辅助电源，就能把被测对象的机械量转换成易于测量的电信号，是一种有源传感器，又称磁电式传感器。

11.磁电感应式传感器的应用：动圈式震动速度传感器，磁电式扭距传感器

12.霍尔式传感器工作原理：霍尔传感器是基于霍尔效应的传感器。

13.霍尔式传感器的应用：霍尔式微位移传感器，霍尔式转速传感器，霍尔计数装置。

14.光电式传感器的应用：火焰探测报警器，光电式纬线探测器，燃气具中的脉冲点火控制器

15.光纤传感器原理实际上是研究光在调制区内，外界信号(温度，压力，应变，位移，震动，电场等)与光的相互作用，即研究光被外界参数的调制原理，外界信号可能引起的光强，波长，频率，相位偏振态等光学性质的变化，从而形成不同的调制。

16.光纤传感器的应用：光纤加速度传感器，光纤温度传感器。

17.半导体气敏传感器的原理：是利用气体在半导体表面的氧化和还原反应导致敏感元件阻值发生变化而制成的。

18.半导体气敏传感器的应用：气体泄漏报警，自动控制，自动测试。

传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可输出的信号的器件或装置。通常，传感器由敏感元件和转换元件组成。

传感器的性能指标：A基本参数指标(量程指标，灵敏度指标，精度方面指标，动态性能指标)B环境参数指标(温度指标，抗冲震指标，其他环境参数指标)C可靠性指标(考虑工作寿命，平均无故障时间，保险期，疲劳性能，绝缘电阻)D其他指标(使用指标，结构指标，安装连接指标)

传感器静态特性是指被测量的值处于稳定状态时的输出和输入的关系。

传感器的静态特性可以用一组性能指标来描述，如灵敏度，迟滞，线性度，重复性，和漂移等。

灵敏度是静态特性的一项重要指标。灵敏度S等于输出量的增量和输入量的增量的比值。 线性度是指传感器的输出和输入之间数量关系的线性程度，线性度也叫非线性误差，等于最大非线性绝对误差比上传感器满量程输出值再乘以百分之百。

动态特性是指输入量随时间变化时传感器的响应时间

应变效应即导体在外界作用下产生机械变形时，其电阻值相应发生变化。

压阻效应即半导体材料的电阻率ρ随作用应力变化而发生相应变化的现象。

应变片种类A按材料分：1金属式(丝式，箔式，薄膜型)2半导体式(薄膜型，体型，扩散型，外延型,PN结型)B按结构分：单片，双片，特殊形状。C按使用环境分：高温，低温，高压，磁场，水下。

应变片结构组成：敏感栅，基片，覆盖层，引线。

温度误差即由于测量现场环境温度的改变而给测量带来的附加误差。

半导体应变片的灵敏系数比金属丝高，但是半导体材料的温度系数大，应变时非线性比较严重，适用范围受限制。工作原理基于半导体材料的压阻效应。

电阻应变片的温度补偿方法通常分为线路补偿和应变片自补偿。

电感式传感器有自感式，互感式和电涡流式

自感式电感传感器由线圈，铁芯，和衔铁组成，又称为变磁阻式 传感器。

差动变隙式传感器由两个完全相同的电感线圈合用一个衔铁和相应的磁路组成。

零点残余电压即传感器在零位移时的输出电压。

电涡流效应即块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中做切割磁力线运动时，到体内产生呈漩涡状的感应电流的现象，此电流叫做电涡流。

电容式传感器可分为变极距型，便面积型和变介质型。

电容式传感器的应用：电容式压力传感器，电容式加速度传感器。差动式电容测厚传感器。 霍尔式传感器的应用：霍尔式微位移传感器，霍尔式转速传感器，霍尔计数装置。

压电效应即某些电介质，当沿着一定方向对其施力而使它变形时的内部就产生极化现象，同时在它的两个表面上便产生符号相反的的电荷，当外力去掉后，又重新恢复到不带电状态。 压电材料分压电晶体和压电陶瓷

压电材料的主要特性参数有：a压电常数b弹性常数c介电常数d机械耦合系数e电阻f居里点温度

正压电效应即将机械能转变为电能的现象。逆压电效应即在介质周围施加电场，这些电解质也会发生几何变形的现象。

压电系数越大灵敏度越高，压电陶瓷的压电系数比石英晶体大得多。极化处理后压电陶瓷材料的剩余极化强度和特性温度有关，它的参数也随时间变化，从而使其压电特性降低。 压电式传感器的基本原理就是利用压电材料的压电效应这个特性，即当有力作用在压电材料上时，传感器就有电荷或电压输出

单片压电元件产生电荷量小，实际中多采用两片同型号压电元件粘结在一起。A并联 法输出电流大，本身电容大，时间常数大，适宜用在测量慢变信号并且以电荷作为输出量的场合。B串联接法输出电压大，本身电容小，适宜用于以电压作为输出信号，并且测量电路输入阻抗很高的场合。

压电式传感器中的压电元件按其受力和变形方式不同，大致有厚度变形，长度变形，体积变形和厚度剪切变形等

压电式传感器线性度不好，测量前需加预载

磁电式传感器结构有两种:恒磁通式和变磁通式。

霍尔传感器结构：霍尔片，四根引线和壳体。

霍尔效应即置于磁场中的静止载流导体，当它的电流方向与磁场方向不一致时，载流导体上垂直与电流和磁场的方向上将产生电动势。该电动势称为霍尔电动势。

霍尔电动势正比于激励电流及磁感应强度，其灵敏度与霍尔系数成正比而与霍尔片厚度成反比，为了提高灵敏度霍尔元件常做成薄片形状

外光电效应即在光线作用下，物体内的电子逸出物体表面向外发射的现象。

内光电效应即在光线作用下，物体的导电性能发生变化或产生光生电动势的效应。分为光电导效应和光生福特效应。

光敏电阻的主要参数有：暗电阻与暗电流，亮电阻与亮电流，光电流

暗电阻与暗电流：光敏电阻在不收光照时的电阻称为暗电阻，此时流过的电流称为暗电流 亮电阻与亮电流：光敏电阻在受光照射时的电阻称为亮电阻，此时流过的电流称为亮电流 一般希望暗电阻越大越好, 亮电阻越小越好

光敏电阻的基本特性：A伏安特性：在一定照度下, 流过光敏电阻的电流与光敏电阻两端的电压的关系称为光敏电阻的伏安特性B 光谱特性：光敏电阻的相对光敏灵敏度与入射波长的关系称为光谱特性, 亦称为光谱响应。C 温度特性

光敏二极管在不受光照射时, 处于截止状态, 受光照射时, 处于导通状态

光敏晶体管有放大作用

光电池是一种直接将光能转换为电能的光电器件。光电池在有光线作用下实质就是电源 光纤的基本特性：数值孔径，光纤模式，光纤传输损耗

数值孔径：是表征光纤集光本领的重要参数，即光纤接收光量的多少。

光纤模式：是指光波传播的途径和方式。

光纤传输损耗：主要来源于材料吸收损耗，散射损耗和光波导弯曲损耗

光纤传感器分为两类：A利用光纤本身的某种敏感特性或功能制成的传感器，称为功能型传感器，又称传感型传感器。B另一种光纤仅仅起传输光的作用，在光纤的端面或中间加装其他敏感元件感受被测量的变化，，称为非功能性传感器，又称传光型传感器，

光纤传感器由光源，敏感元件，光探测器，信号处理系统，以及光纤等组成。

半导体气敏传感器一般由敏感元件，加热器，和外壳制成。按其制造工艺分为烧结型，厚膜型和薄膜型。

第3篇：传感器原理及应用期末试题

一.判断题.(本题共10分，对则打“√”，不对则打“×”)

1.A/D转换就是把模拟信号转换成连续的数字信号。( )

2.固有频率fn=400Hz的振动子的工作频率范围为f > 400Hz 。( )

3.信号在时域上波形有所变化，必然引起频谱的相应变化。( )

4.一台仪器的重复性很好，但测得的结果并不准确，这是由于存在随机误差的缘故。( )

5.一般来说测量系统的固有频率越高，则其灵敏度就越低。( )

6.交流电桥的输出信号经放大后，直接记录就能获得其输入信号的模拟信号了。( )

7.测量小应变时，应选用灵敏度高的金属丝应变片，测量大应变时，应选用灵敏度低的半导体应

变片。( )

8.传递函数表征了系统的传递特性，并反映了物理结构，因此凡传递函数相同的系统，其物理结

构必然相同。( )j2ft

9.x(t)edt称为信号x(t)的频率响应函数。( )

10.作为温度补偿的应变片应和工作应变片作相邻桥臂且分别贴在与被测试件相同的置于同一温度 场的材料上。( )

二.选择题(共24分，每空1.5分，每题只有一个正确答案)

1.压电式加速度计测量系统的工作频率下限取决于( )

a.加速度计力学系统的频率特性; b.压电晶体的电路特性;c.测量电路的时间常数。

2.用惯性式加速度计进行测量，为保证相位关系不变，应选择适当的阻尼比β，一般取β=( )

或β=( );而对惯性式位移传感器应有β=( )

a.β=0 ; b.β=0.7 ; c.β=1 ; d.β=0.86

3.要测量x(t)=5aSin40πt+aSin2000πt的振动位移信号，为了尽量减少失真，应采用( ) 的惯性加速度计。

a. fn=15Hz、β=0.707; b. fn=1000Hz、β=0.707 ; c. fn=50kHz、β=0.04

4.压电式加速度传感器的阻尼率一般为( )

a.β>1 ; b.0.707<β<1 ; c.β=0.707 ; d.β<<0.707

5.描述非周期信号的数学工具是( )。

a. 三角函数; b. 拉氏变换; c. 付氏变换; d. 付氏级数

6.复杂周期信号的频谱是( )

a. 离散谱; b. 连续谱; c. δ函数; d. sinc函数

7.对某二阶系统输入周期信号X(t)=A0sinωmt，则系统输出信号有以下特性( )。

[注：ωm>ωn]

a.幅值、频率、相位皆不变;b.频率改变，幅值、相位不变;c.幅值、相位改变，频率不变;

d.相位不变，幅值、频率改变

8.测量等速变化的温度时，为了减小测量误差，希望测温传感器的时间常数( ) a.大些好; b.小些好; c.要适中; d.可不考虑

9.半导体应变片是根据( )原理工作的;压电式加速度计的工作原理是基于( ) a.电阻应变效应;b.压阻效应;c.压电效应;d.电磁效应

10.金属丝应变片在测量某一构件的应变时，其电阻的相对变化主要由( )引起的。 a.贴片位置的温度变化;b.电阻丝几何尺寸的变化;c.电阻材料的电阻率的变化

11.用一缓变综合信号e(t)=Acos2πt+Bcos200πt调制一栽波e0(t)=Esin2000πt,得到的调幅波的频带宽度为( )

a.(1000-10)(1000+10)Hz; b. -(1000+100)  (1000+100)Hz; c. (1000-100)  (1000+100)Hz;

12.既能检波又能检相的电路称为( )

a.桥式整流; b. 相位鉴频; c.相敏检波; d.直流放大

13.常用解决光线示波器低频振子阻尼率β达到0.7的方法是( )

a.充入硅油;b.保证要求的外阻;c.串联一合适电阻;d.并联一合适电阻

14.某间接测量的函数式为y=a0x1x2, 则y的标准误差为( ) (式中测量量值x

1、x2的标准误差)

.a.

d.222y(x1x2)x1 、x2 分别为直接; ; b.222ya0(x1x2); c.2222y(a0x12x1x2x2)2222ya0(x12x2x2x1)

15.把连续时间信号进行离散化时产生混迭的主要原因是( )

a.记录时间太长; b.采样时间间隔太宽; c.记录时间太短; d.采样时间间隔太窄

三. [本题共16分]

1.(8分)求理想一阶系统的拉氏传递函数，根据所求传递函数写出其频率响应函数，系统的幅频特性及相频特性表示式，并用简图画出其幅频特性。[注：一阶系统的运动微分方程为：dy(t)y(t)A0x(t)dt]

2.(4分)压电测压传感器与电荷放大器相接时，为能测量静态压力信号即防止静电泄漏，从放大器本身出发，应采取哪些措施?[提示：等效电路见图,运动方程为：

RCdu0dFu0Rddtdt， qdF， ccpcE， RRp//Ri，cp为压电晶体等效电容， Rp为传感器输出电阻，cE为电缆电容，Ri为电压放大器的输入电阻。]

di3.(4LRie

[注：微分方程为： dt(R=Ri+RL),e为感应电动势，L为等效电感，RL为传感器的等效电阻，Ri为放大器输入电阻]

四.(本题共16分)

1.(4分)叙述测量系统实现不失真测量的条件。

2.(10分)有人将某二阶系统的幅频特性曲线绘成了如图所示形状，请指出图中有何问题?当输入图示三种信号时，问系统输出有无失真(假定相频特性符合要求)。

3.(2分)为何在调节二阶系统β时，一般都取β=0.6~0.8?

五.(10分)应变筒式测压传感器与应变管式测压传感器主要区别有哪些?简述应变筒式测压传感器是如何进行温度补偿的?

六.(8分)永磁式感应测速传感器的磁头件安装有何要求?描述该传感器中位移线圈的绕制方法，该传感器速度线圈采用串联的目的是什么?

七.(6分)用镍铬—镍硅热电偶测炉温。当冷端温度T0=40 0C时，测得热电势为E(T,T0)=39.17mv,若冷端温度变为常温20 0C测该炉温时，则应测得热电势为多少mv?

[附：已知该热电偶有E(40,0)=1.61mv, E(-40,0)= -1.50 mv, E(20,0)=0.80mv, E(-20,0)= - 0.77mv ]

八.(4分)为使测量具有普遍的科学意义，测量仪器必须具备哪些条件?线性测量系统应具有的两个重要特性是什么?

九.(6分)图为受弯和拉作用的某构件，请合理安排四个电阻在桥臂上的位置测量弯矩M，既能消除温度对M的影响又不受力P的影响。根据给定的桥盒画出正确的搭桥线路。

第4篇：传感器原理

1.Electrochemical(toxic) 检测有毒气体

电化学式传感器，用于检测有毒气体。电化学式包括定电位电解式和伽伐尼电池式氧气传感器。这里主要指的是定电位电解式传感器。

定电位电解式传感器原理：

筒状塑料池体内，装有电极，电极间充满电解液，由多孔四氟乙烯做成的隔膜在顶部封装。电极间加电位且与前置放大器连接。气体与电解质内的工作电极发生氧化还原反应，电极平衡电位发生变化，变化的值与气体浓度成正比。

2.Catalytic combustion or Infrared 检测可燃气体

催化燃烧式传感器或红外式传感器。这两种传感器主要用于检测可燃气体。催化燃烧式传感器原理：

气体扩散到传感器的催化燃烧室。燃烧室中两只传感器元件上的催化剂使可燃性气体进行无焰燃烧，产生热量。温度使感应电阻阻值发生变化，打破电桥平衡，产生微小的电压差信号，此信号与可燃气体浓度是成正比的的，从而达到检测可燃气体浓度的目的。

红外式传感器原理：

红外式传感器，是通过一个红外发生器产生红外光， 穿过充有样气的气室，然后被各种气体的专用接收器接收。是利用不同元素对某个特定波长的吸收原理。

3.Diffusion fuel cell 检测氧气

扩散燃烧单元(燃料电池)。即通常所说的伽伐尼电池式氧气传感器。用于氧气的检测。

伽伐尼电池式氧气传感器原理：

塑料容器内一面装有对氧气透过性良好的聚四氟乙烯透气膜，在其容器内侧紧粘着贵金属(铂，黄金，银等)阴电极，在容器另一面内侧或容器的空余部分形成阳极(用铅，镉等离子化倾向大的金属)。氧气在通过电解质时阴阳极发生氧化还原反应，使阳极金属离子化，释放出电子，产生电流。电流的大小与氧气的多少成正比。

半导体式气体传感器是依据金属氧化物半导体材料，在空气中，在遇到当空气的氧化还原状态发生变化时，半导体才料的电导率会发生相应的变化，比如：当空气中弥漫一定浓度的酒精蒸汽时，二氧化锡半导体材料的电导率会升高，电阻下降;而这种变化的幅度与气体的浓度直接相关，这就是半导体式气体传感器!我们家庭排油烟机下面的电子鼻就是使用的这种传感器。

电化学式气体传感器是依据气体的电化学氧化和还原的原理制备的，他的原理是与我们的电池几乎相同。比如，我们检测一氧化碳，CO在电解池的阳极被氧化成二氧化碳，而电解电流与CO的浓度有关。

电化学传感器准确而灵敏，但是，由于大量使用贵金属，另外制作工艺复杂，因此价格较高。

我国敏感元件与传感器行业现状与差距

我国电子信息业在上世纪八十年代第一次腾飞后，随着国民经济信息化进程的加快，之后又进入持续快速发展的新时期。这个时期电子信息产业的主要特征表现为：一是正在从单一的制造业转变为物质生产与知识生产，装备制造与系统集成，

硬件制造与软件制造，工业生产与信息服务相结合的现代信息产业;二是产业结构，产品结构，企业结构，运行机制，管理模式等方面发生了深刻变化;三是我国信息产业成为国民经济的支柱产业和先导产业，是新世纪的战略产业，为国民经济和社会信息化建设提供主要技术和物质支撑。

传感器技术及其产业的特点是：基础、应用两头依附;技术、投资两个密集;产品、产业两大分散。基础、应用两头依附，是指传感器技术的发展依附于敏感机理、敏感材料、工艺设备和计测技术这四块基石。敏感机理千差万别，敏感材料多种多样，工艺设备各不相同，计测技术大相径庭，没有上述四块基石的支撑，传感器技术难以为继。

应用依附是指传感器技术基本上属于应用技术，其市场开发多依赖于检测装置和自动控制系统的应用，才能真正体现出它的高附加效益并形成现实市场。也即发展传感器技术要以市场为导向，实行需求牵引。技术、投资两个密集技术密集是指传感器在研制和制造过程中技术的多样性、边缘性、综合性和技艺性。它是多种高技术的集合产物。由于技术密集也自然要求人才密集。投资密集是指研究开发和生产某一种传感器产品要求一定的投资强度，尤其是在工程化研究以及建立规模经济生产线时，更要求较大的投资。增加投资和正确的投资方向是提高传感器产业水平的主要条件之一，也是企事业决策者谋求最佳经济效益的重要手段。产品、产业两大分散，产品结构和产业结构的两大分散是指传感器产品门类品种繁多，生产、研究单位分布在除地方外有12个部委(电子、机械、科学院、航空航天、教委、冶金、船舶、铁道、轻工、化工、煤炭等)，其应用渗透到各个产业部门，它的发展既是各产业发展的推动力。只有按照市场需求，不断调整产业结构和产品结构，才能实现传感器产业的全面、协调、持续发展。

在国家的支持下，“八五”以来，我国的传感器技术及其产业取得了长足进步。

在学术交流方面，1989年10月由敏感元器件与传感器分会发起主办的“STC〃89 首届全国敏感元件与传感器学术会议”已延续至今，固定每两年召开一次，每逢活动不但国内学者、企业家云集且有不少其它国家的人士参加。目前，其论值组织机构为：“全国敏感元件与传感器学术团体联合组织委员会”。

在原电子工业部的努力及敏感元器件与传感器分会的积极组织下，实施的“双加工程”即：加快力度加快发展，的方针指导下，建立了我国敏感元器件与传感器生产基地。这三大基地分别为：

“安徽基地”，主要是建立力、光敏规模经济。

“陕西基地”，1990年2月成立了“陕西省敏感技术产业集团公司”主要是建立电压敏、热敏、汽车电子规模经济为主要目标。

“黑龙江基地”主要建立气、湿敏规模经济为主要目标。

多年来，三大基地在发展过程中虽然兴衰不一，历史地看，它对我国敏感元件与传感器行业的建设起到了一定的推动作用。

“九五”期间传感器技术研究国家重点科技攻关项目取得了51个品种86个规格的新产品。初步建立了敏感元件与传感器产业。

产品已进入到亿万人民的家庭生活中，并已在国民经济各部门和国防建设中得到一定应用。

近年来，在研发主力军的建设方面，主要表现在：(1)建立了“传感技术国家重点实验室”、“微米/纳米国家重点实验室”、“国家传感技术工程中心”等研究开发基地。

全国已有1688家企事业从事传感器的研制、生产和应用，其中从事MEMS研制生产的已有50多家。目前全行业正在执行“十五”规划，MEMS等5项新型传感器已列入研究开发的重点;国家计委决定从2002年开始组织实施的新型电子元器件产业化专项中有5项新型敏感元件与传感器已经启动;一些省、市新建立的“传感器产业基地”、“MEMS科技股份有限公司”，呈现出良好的发展态势。我的博客

zhanggehao2003@163.com是我的信箱QQ158458067是我的QQ号徐静蕾新浪博客http://blog.sina.com.cn/m/xujinglei 要找的东东全在我上面的网址里的，如果找不到，请和我留言要不写信，谢谢

回答者：zhanggehao - 秀才 二级 4-5 23:45

第5篇：压力传感器原理

压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，而我们通常使用的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的，这样的传感器也称为压电传感器。

我们知道，晶体是各向异性的，非晶体是各向同性的。某些晶体介质，当沿着一定方向受到机械力作用发生变形时，就产生了极化效应;当机械力撤掉之后，又会重新回到不带电的状态，也就是受到压力的时候，某些晶体可能产生出电的效应，这就是所谓的极化效应。科学家就是根据这个效应研制出了压力传感器。

压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中石英(二氧化硅)是一种天然晶体，压电效应就是在这种晶体中发现的，在一定的温度范围之内，压电性质一直存在，但温度超过这个范围之后，压电性质完全消失(这个高温就是所谓的“居里点”)。由于随着应力的变化电场变化微小(也就说压电系数比较低)，所以石英逐渐被其他的压电晶体所替代。而酒石酸钾钠具有很大的压电灵敏度和压电系数，但是它只能在室温和湿度比较低的环境下才能够应用。磷酸二氢胺属于人造晶体，能够承受高温和相当高的湿度，所以已经得到了广泛的应用。

压电传感器主要应用在加速度、压力和力等的测量中。压电式加速度传感器是一种常用的加速度计。它具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。压电式加速度传感器在飞机、汽车、船舶、桥梁和建筑的振动和冲击测量中已经得到了广泛的应用，特别是航空和宇航领域中更有它的特殊地位。压电式传感器也可以用来测量发动机内部燃烧压力的测量与真空度的测量。也可以用于军事工业，例如用它来测量枪炮子弹在膛中击发的一瞬间的膛压的变化和炮口的冲击波压力。它既可以用来测量大的压力，也可以用来测量微小的压力。

在现在压电效应也应用在多晶体上，比如现在的压电陶瓷，包括钛酸钡压电陶瓷、PZT、铌酸盐系压电陶瓷、铌镁酸铅压电陶瓷等等。

压电效应是压电传感器的主要工作原理，压电传感器不能用于静态测量，因为经过外力作用后的电荷，只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况不是这样的，所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。

压电式传感器也广泛应用在生物医学测量中，比如说心室导管式微音器就是由压电传感器制成的，因为测量动态压力是如此普遍，所以压电传感器的应用就非常广。

除了压电传感器之外，还有利用压阻效应制造出来的压阻传感器，利用应变效应的应变式传感器等，这些不同的压力传感器利用不同的效应和不同的材料，在不同的场合能够发挥它们独特的用途。文章由一体化孔板流量计整理http://

第6篇：光电传感器原理

给你个参考:

1、光敏电阻的工作原理

在光敏电阻两端的金属电极之间加上电压，其中便有电流通过，受到适当波长的光线照射时，电流就会随光强的增加而变大，从而实现光电转换。光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时既可加直流电压，也可以加交流电压。 光敏电阻是采用半导体材料制作，利用内光电效应工作的光电元件。它在光线的作用下其阻值往往变小，这种现象称为光导效应，因此，光敏电阻又称光导管。它的工作原理是：用于制造光敏电阻的材料主要是金属的硫化物、硒化物和碲化物等半导体。通常采用涂敷、喷涂、烧结等方法在绝缘衬底上制作很薄的光敏电阻体及梳状欧姆电极，然后接出引线，封装在具有透光镜的密封壳体内，以免受潮影响其灵敏度。光敏电阻的原理结构如图所示。在黑暗环境里，它的电阻值很高，当受到光照时，只要光子能量大于半导体材料的禁带宽度，则价带中的电子吸收一个光子的能量后可跃迁到导带，并在价带中产生一个带正电荷的空穴，这种由光照产生的电子—空穴对增加了半导体材料中载流子的数目，使其电阻率变小，从而造成光敏电阻阻值下降。光照愈强，阻值愈低。入射光消失后，由光子激发产生的电子—空穴对将逐渐复合，光敏电阻的阻值也就逐渐恢复原值。

2、光敏二极管工作原理：

光敏二极管在电路中一般处于反向工作状态。在没有光照时，反向电阻很大，反向电流很小，只有很微弱的暗电流。当有光照时，光子打在pn结附近，于是在pn结附近产生电子-空穴对，它们在pn结内部电场作用下作定向运动，形成光电流。光照越强，光电流越大大。

3、光敏三极管工作原理