傳感器應(yīng)用技術(shù)

1、四、傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)教學(xué)目標(biāo)課，你們想怎樣上？方法：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)分組： 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：（100 分制）第一章 傳感器基礎(chǔ)什么是傳感器？思考： 人身上有傳感器嗎？是什么類型傳感器？傳感器 傳感器的應(yīng)用第二章 光電式傳感器光電式傳感器的分類：一、預(yù)習(xí)問題儲(chǔ)料倉前進(jìn)方向二、問題解答概念題1、什么是外光電效應(yīng)、光電管？ 光電效應(yīng) 光子能量 光子能量吸收光子能量 外光電效應(yīng) 使電子逸出物體表面 光電管： 光電陰極 光電陽極 光電子 光電流 光照強(qiáng)度 光陰極的靈敏度 電阻上的電壓 一定函數(shù)關(guān)系2、什么是光電倍增管？ 若干個(gè)倍增極 逐級(jí)轟擊次級(jí)發(fā)射倍增極 106108倍于紫外/可見/ 近紅外光光度計(jì) ，旋光儀、

2、糖度計(jì) ，發(fā)光分光光度計(jì)3、什么是內(nèi)光電效應(yīng)、光敏電阻？ 電阻率阻值電流內(nèi)光電效應(yīng)開關(guān)式光電信號(hào)電阻率低阻態(tài)阻值亮電流原值呈高阻態(tài)4、光電二極管、光電三極管的結(jié)構(gòu)？光電特性？ 反向反向偏置反向電阻光電流與陽極電壓UAUminIUAUAUzUAIUQ。5、請(qǐng)舉光源本身是被測物的光電傳感器應(yīng)用實(shí)例。直接照射某些物理參數(shù)6、請(qǐng)舉被測物吸收光通量的光電傳感器應(yīng)用實(shí)例。光通量光電元件吸收量1恒流源 2 半導(dǎo)體激光器 3 半反半透鏡 4 反射鏡5被測水樣 6、9光電池 7、10電流/ 電壓轉(zhuǎn)換器8標(biāo)準(zhǔn)水樣恒定紅外光部分紅外光減弱閥值判斷電路7、請(qǐng)列舉被測物體反射光通量的光電傳感器應(yīng)用實(shí)例 反射反射光通量性

3、質(zhì)、狀態(tài)和與光源之間的距離8、請(qǐng)舉被測物遮擋光通量的光電傳感器應(yīng)用實(shí)例。 光通量減弱尺寸或位置正確位置 零遮光面積方向及大小9、什么是光電開關(guān)？分別用圖片介紹對(duì)射式、 鏡反射式、 漫反射式、 槽式、光纖式光電開關(guān)的用法?？拷屯ㄟ^強(qiáng)弱變化電流的變化電隔離的 （即電緣絕 ）通”與“斷”10、什么是計(jì)量光柵？莫爾條紋的工作原理？應(yīng)用舉例？ 等節(jié)距刻線結(jié)構(gòu)原理簡單、計(jì)量精度高和分辨力強(qiáng)11、什么是光纖傳感器？其在檢測溫度、加速度方面怎么應(yīng)用？ 光纖自身直接接收長度、折射率、直徑振幅（強(qiáng)度）、相位、波長和偏振方向被動(dòng)式無需光源光強(qiáng)信號(hào)電信號(hào)考光束與測量光束光程差干涉效應(yīng)電信號(hào)12、什么是紅外線傳感器？

4、有什么應(yīng)用？絕對(duì)零度 熱效應(yīng)溫度升高其他物理量自身的溫度電信號(hào)光熱電1、如圖設(shè)計(jì)一套檢測機(jī)構(gòu)，檢測輸送帶上往前輸送的電路板的擺放 位置是否正確。（正確位置如圖所示， 3 個(gè)綠色電容位于前進(jìn)方向的 左下角）。并結(jié)合光電傳感器選用適合的傳感器。光纖式圓孔開關(guān)信號(hào)2、如圖設(shè)計(jì)一套檢測機(jī)構(gòu)， 檢測電路板的 IC 引腳是否缺失。 該如何 選用傳感器？并結(jié)合光電傳感器選型選用適合的傳感器。3、請(qǐng)選用合適的傳感器設(shè)計(jì)一種針對(duì)牡蠣按外形大小進(jìn)行自動(dòng)分級(jí) 的裝置。 根據(jù)不同的分級(jí)對(duì)象， 調(diào)整分級(jí)參數(shù)， 本裝置可適用于其他 同類外形產(chǎn)品的分級(jí)。仿形振動(dòng)槽自動(dòng)調(diào)整姿不同的速度速度差自由轉(zhuǎn)動(dòng) 機(jī)架內(nèi)循環(huán)一個(gè)缺口 填補(bǔ)

5、 光滑的平面 往回收縮 往下打開 完成分級(jí)動(dòng)作 光電開關(guān) 自由調(diào)節(jié) 料斗門 自由設(shè)定反射式、對(duì)射式儲(chǔ)料倉第三章 超聲波傳感器定位、計(jì)數(shù) 檢測館內(nèi)的容量磁電式傳感器的分類：一、預(yù)習(xí)問題二、問題解答1、什么是聲波？分類？聲波的反射原理？ 彈性介質(zhì)反射、折射和波型轉(zhuǎn)換波速波速反射角2、舉例 3 個(gè)以上超聲波的應(yīng)用。 超音波霧化器：液態(tài)分子結(jié)構(gòu)超聲波塑料焊接機(jī)：相互摩擦熔合超聲波清洗機(jī)：破裂3、什么是超聲波單晶探頭、雙晶探頭、斜探頭？用途？1接插件 2 外殼 3 阻尼吸收塊 4 引線 5 壓電晶體6保護(hù)膜 7 隔離層 8 延遲塊 9 有機(jī)玻璃斜楔塊 10 試件11耦合劑單晶直探頭：一塊晶片先后之分電子

6、開關(guān)雙晶直探頭：互不干擾高斜探頭折射較遠(yuǎn)處4、什么是超聲波耦合劑？有什么作用？超聲波耦合劑：三個(gè)界面排擠掉5、超聲波檢測液體流量的原理？如圖，怎么控制 4 個(gè)超聲波傳感器 以達(dá)到測量液體流量的目的？該選用什么類型的超聲波傳感器？ 超聲波檢測液體流量：傳輸速度截面積順流、逆流6、如圖所示，如何控制超聲波傳感器以達(dá)到圖中案例的檢測要求。請(qǐng)說明使用什么形式的超聲波傳感器？第一個(gè)方案：沒有參照物反射速度差第二個(gè)方案：開關(guān)式超聲波第三個(gè)方案：第四個(gè)方案：反射波7、如圖所示，如何控制超聲波傳感器以達(dá)到圖中案例的檢測要求。請(qǐng)說明使用什么形式的超聲波傳感器？第一個(gè)方案：第二個(gè)方案：第三個(gè)方案：第四個(gè)方案：8、

7、如圖所示，如何控制超聲波傳感器以達(dá)到圖中案例的檢測要求。請(qǐng)說明使用什么形式的超聲波傳感器？第一個(gè)方案：第二個(gè)方案：第三個(gè)方案：第四個(gè)方案：9、如圖所示，如何控制超聲波傳感器以達(dá)到圖中案例的檢測要求。 請(qǐng)說明使用什么形式的超聲波傳感器？第一個(gè)方案：第二個(gè)方案：第三個(gè)方案：第四個(gè)方案：10、如圖所示，如何控制超聲波傳感器以達(dá)到圖中案例的檢測要求。請(qǐng)說明使用什么形式的超聲波傳感器？第一個(gè)方案：第二個(gè)方案：第三個(gè)方案：第四個(gè)方案：11、超聲波探傷的原理？超聲波探傷：邊緣發(fā)生反射反射波位置和大小設(shè)計(jì)題1、如圖 A 在一批異形工件上安裝有兩顆螺栓，如何設(shè)計(jì)檢測裝置在 線檢測工件上是否如圖所示的缺螺栓？相同

8、的間隔2、如圖 B 如何設(shè)計(jì)檢測裝置進(jìn)行卷紙的卷紙厚度檢測？3、如圖 C，如何設(shè)置傳感器，使貨箱被送到導(dǎo)軌上的叉車后，叉車 能夠自動(dòng)把貨箱送到指定的倉格內(nèi)？可否只用一個(gè)傳感器完成檢測 任務(wù)？雙晶直探頭4、如圖，怎么控制超聲波傳感器 A、B、C、D 以達(dá)到測量液體流量的 目的？該選用什么類型的超聲波傳感器？順流逆流斜探頭速度差5、請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì) 4 種或以上的用超聲波傳感器檢測水罐內(nèi)液位高度的方案。 電流 液體第四章 電阻式傳感器電阻式傳感器的分類：一、預(yù)習(xí)問題 二、問題解答1、電阻應(yīng)變式傳感器與壓阻式傳感器的工作原理及其區(qū)別？壓阻式傳感器為什么要采取溫度補(bǔ)償？電阻應(yīng)變式傳感器的結(jié)構(gòu)：電阻應(yīng)變片傳感器工

9、作原理LRPA長度方向電阻值 R線性靈敏度敏感柵也隨同變形電阻值電壓或電流壓阻式傳感器應(yīng)變片工作原理半導(dǎo)體電阻率溫度穩(wěn)定性差非線性誤差電阻式用金屬材料做敏感柵，壓阻式用半導(dǎo)體 壓阻式傳感器進(jìn)行測量的時(shí)候，必須要采取溫度補(bǔ)償2、請(qǐng)解析熱電阻傳感器、電位器式的工作原理？ 熱電阻溫度傳感器的工作原理：電阻值增加電阻值電信號(hào)電位器式傳感器的工作原理：可調(diào)動(dòng)觸點(diǎn)位置直線位移、角位移3、半導(dǎo)體和金屬的電阻率與溫度關(guān)系有什么區(qū)別？原因？ 升高而變大升高越小4、請(qǐng)分析右圖中的臺(tái)式稱重傳感器的應(yīng)變片該怎么粘貼？并分析其 變形情況5、請(qǐng)分析右圖中的應(yīng)變式荷重傳感器的應(yīng)變片該怎么粘貼？并分析 其變形情況。6、熱電阻

10、與熱敏電阻有什么區(qū)別？原因？前者半導(dǎo)體熱電阻7、舉例說明應(yīng)變式加速度傳感器與應(yīng)變式扭矩傳感器的實(shí)際應(yīng)用。 應(yīng)變式電阻加速度傳感器彈性敏感正比應(yīng)變式扭矩傳感器：8、電位器式傳感器的結(jié)構(gòu)？有什么優(yōu)缺點(diǎn)？ 電位式傳感器的結(jié)構(gòu)包括：電阻率溫度系數(shù)形狀穩(wěn)定絕緣電阻散熱能力9、舉例說出 4 種以上電位式傳感器傳感器的實(shí)際應(yīng)用音響音量控制臺(tái)的音量控制煤礦等惡劣環(huán)境的液壓控制電子油門踏板電玩方向盤控制10、請(qǐng)比較接觸式溫度傳感器與非接觸式溫度傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)接觸式溫度傳感器的特點(diǎn)： 熱量熱量熱容非接觸式溫度傳感器的特點(diǎn)：熱輻射較低吸收熱量產(chǎn)生消耗11、智能手機(jī)電阻觸屏的工作原理？電阻式觸摸屏物理位置電壓壓力電信

11、號(hào)12、請(qǐng)找出電位器式傳感器在電動(dòng)閥門控制器的應(yīng)用， 然后思考， 該 裝置用的是什么形式的電位器，可用其他形式的電位器代替嗎？圓周轉(zhuǎn)動(dòng)角位移型 開關(guān)位置直線位移型齒輪齒條直線運(yùn)動(dòng)1、視頻中的水果自動(dòng)稱重分級(jí)生產(chǎn)線中的該使用什么的傳感器？如 何設(shè)計(jì)安裝方式？稱重傳感器不銹鋼墊板重量的變化對(duì)比去零果杯卸料設(shè)置：定位被觸發(fā) 7 次電磁鐵2、請(qǐng)根據(jù)下圖解析乳粉包裝稱重系統(tǒng)的控制過程。 接近設(shè)定重量時(shí)粗調(diào)過程細(xì)調(diào)過程3、請(qǐng)用電阻式傳感器設(shè)計(jì)一套測量水庫水位的水位器，要求每個(gè)小時(shí)檢測一次水位高度4、請(qǐng)為圖中的脫鹽機(jī)配置溫度傳感器。 室外溫度 -40 °，水槽底部配 蒸汽加熱。 脫鹽機(jī)工作時(shí)水槽中

12、裝滿水， 把腌制品倒進(jìn)槽后， 需在水 槽中噴蒸汽以防結(jié)冰。5、請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一套自動(dòng)稱重機(jī)構(gòu)，用來連續(xù)檢測長 500mm直, 徑 20mm的 鋁合金棒的重量，要求自動(dòng)稱重，精度誤差克。第五章 電容式傳感器電容式傳感器的分類：一、預(yù)習(xí)問題 二、問題解答1、電容式傳感器的工作原理？怎么分類 電容電容 線位移或角位移 液面高度、材料厚度 優(yōu)點(diǎn)： 接觸測量 缺點(diǎn)： 變面積式電容傳感器 : 覆蓋面積 電容量靈敏度 覆蓋面積相對(duì)位移變極距型電容傳感器：壓力靈敏度測量誤差變介電常數(shù)式電容傳感器：電介質(zhì)液位和材料2、電容式傳感器產(chǎn)生誤差的因素有幾個(gè)？怎么消除？邊緣效應(yīng)的影響：減小極間距電極直徑或邊長與間距寄生電容影響

13、：易受外界干擾的影響：3、什么是電容式液位計(jì)？工作原理？圖片？電容式液位計(jì)標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)聚四氟乙烯檢測精度4、什么是電容式限位液位計(jì)？工作原理？圖片？電容式限位液位計(jì)5、硅微加工加速度傳感器原理 ？有什么應(yīng)用？三維方向6、鉆地導(dǎo)彈如何實(shí)現(xiàn)延時(shí)爆炸？鉆地導(dǎo)彈：正值負(fù)值7、什么是濕敏電容 ？工作原理？有什么應(yīng)用？圖片？ 介電常數(shù)正比8、請(qǐng)解析下圖汽車的電容式油量表的工作原理？9、什么是電容式接近開關(guān) ？工作原理？有什么應(yīng)用？圖片？ 電容式接近開關(guān)：一個(gè)極板另一個(gè)極板開關(guān)量10、如何在自動(dòng)化進(jìn)料的谷倉內(nèi)設(shè)置傳感器檢測進(jìn)料谷物的容量， 以 達(dá)到自動(dòng)控制進(jìn)料量的目的？容積相應(yīng)高度11、智能手機(jī)電容觸屏用的

14、是什么工作原理？ 電容技術(shù)觸摸屏：人體電場耦合電容屏的四個(gè)角距離12、電阻式觸摸屏與電容式觸摸屏比較各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？ 觸摸敏感度：精度 ：成本 ：多點(diǎn)觸摸可行性：13、什么是電容式指紋傳感器？工作原理？ 電容式指紋傳感器：電容的變化 增加增加設(shè)計(jì)題1、視頻中的所需傳感器用電容式傳感器代替，該如何安裝？檢測什 么數(shù)據(jù)？如何轉(zhuǎn)化？2、如何利用電容式傳感器實(shí)現(xiàn)以下功能？連續(xù)輸送等間距兩次時(shí)間思考：如何用齒形極板型電容式傳感器或圓筒型電容式位移傳感器檢 測？思考：如何用角位移型電容式傳感器檢測？3、右圖是電容式差壓傳感器結(jié)構(gòu)示意圖，請(qǐng)根據(jù)該圖解析其工作原 理。測量單邊壓力：壓力差 測量雙邊壓力：變化量

15、4、右圖是電容測厚儀在測量在軋制工藝過程中金屬帶材厚度變化的 應(yīng)用，請(qǐng)解析其工作原理。面積相等距離相同兩個(gè)電容器上下兩個(gè)極板間距帶材的振動(dòng)電感式傳感器的分類:一、預(yù)習(xí)問題第六章電感式傳感器設(shè)計(jì)題二、問題解答概念題1、自感式電感傳感器怎么分類？工作原理？ 自感式電感傳感器：自感量 L互感量 M電壓電流快速動(dòng)態(tài)變隙式電感傳感器：逐漸減小氣隙電感電流變面積式電感傳感器：覆蓋面積 螺管式電感傳感器：磁阻深度差動(dòng)式電感傳感器： 靈敏度測量誤差幾何尺寸材料電氣參數(shù)幾何尺寸2、變壓器的工作原理？互感式電感傳感器工作原理？怎么分類？它與自感式電感傳感器有什么區(qū)別？變壓器的工作原理：強(qiáng)度極性正、負(fù)交替感應(yīng)出電壓

16、互感式電感傳感器：與自感式電感傳感器區(qū)別：變隙式差動(dòng)變壓器傳感器氣隙互感大小與方向螺管式差動(dòng)變壓器傳感器銜鐵電動(dòng)勢(shì)大小和方向3、請(qǐng)解析電磁爐的加熱原理？電渦流傳感器的工作原理？他們之間 有什么相同點(diǎn)？與自感式電感傳感器有什么區(qū)別？切割磁力線電磁爐加熱原理：電渦流傳感器：力圖削弱其余皆不變4、查找紗線張力檢測儀的圖片，并解析工作原理。引導(dǎo)紗線變隙式電感傳感器向下的壓力位移量5、電渦流式傳感器測量金屬板厚度厚度時(shí)該怎么安裝傳感器？ 上下波動(dòng)不夠平整距離 D偏差指示值6、電渦流式傳感器在位移測量方面的工作原理？有什么應(yīng)用？ 電渦流位移傳感器：模擬電壓衰減量距離、振動(dòng)非接觸測量思考：如果被檢測物是塑料

17、， 用電渦流傳感器怎么檢測熱膨脹引 起的體積變化？7、電渦流式傳感器在位轉(zhuǎn)速量方面的工作原理？有什么應(yīng)用？ 電渦流式轉(zhuǎn)速傳感器：軸鍵槽凹凸型面凹凸型面8、電渦流式傳感器在位度測厚度量方面的工作原理？有什么應(yīng)用？ 工作原理？工作原理：渦流愈大距離9、右圖的電感式傳感器用于檢測物體的厚度，請(qǐng)解析其工作原理？ 屬什么形式的電感傳感器？ 1可動(dòng)鐵芯 2 測桿 3 被測物體 上下移動(dòng)位移 氣隙 10、請(qǐng)看圖 1, 解析該傳感器的工作原理。是什么形式的傳感器？調(diào) 零螺釘?shù)淖饔?？液體或氣體電壓比例。11、圖 2 是一個(gè)檢測振動(dòng)和加速度的電感式傳感器， 請(qǐng)解析其工作原 理？是什么形式的傳感器？。圖中： 1彈性

18、支撐 2 差動(dòng)變壓器 變形幅度頻率加速度12、圖 3與圖 4是檢測力和壓力的電感式傳感器， 請(qǐng)解析其工作原理。 并解析它們測量對(duì)象有什么不同。帶動(dòng)銜鐵移動(dòng)壓力輸出電壓設(shè)計(jì)題1、如圖，選用傳感器對(duì)三種金屬工件的振動(dòng)振幅進(jìn)行檢測， 電阻式、 電容式與電感式，那種比較適合？如果三種工件的材質(zhì)均為非金屬材 料呢？接觸被測物體相對(duì)電容相對(duì)電感電感式2、請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì) 3 種方案，用于控制水箱水位，使水位保持在一個(gè)固定的 水平？要求采用電感式傳感器。3、要求連續(xù)檢測大批量同一直徑，不同高度的金屬零件，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)采 用電感式傳感器測量的測量方式？傳送帶排列4、空調(diào)廠家的空調(diào)主機(jī)裝配完成后由機(jī)械臂自動(dòng)裝箱，封箱，請(qǐng)?jiān)O(shè) 計(jì)

19、一檢測機(jī)構(gòu)， 自動(dòng)檢測箱內(nèi)是否有產(chǎn)品， 然后自動(dòng)剔除空箱。 有更 簡單的方法？金屬結(jié)構(gòu)均勻等距第七章 磁電式傳感器磁電式傳感器的分類：一、預(yù)習(xí)問題二、問題解答概念題1、磁電感應(yīng)式傳感器的工作原理？它與電感式傳感器的區(qū)別？ 電磁感應(yīng)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)機(jī)電能量外加電源感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)外加電源永磁線圈2、動(dòng)圈式磁電傳感器的工作原理？ 動(dòng)圈式磁電傳感器：線速度型磁電傳感器：直線運(yùn)動(dòng)NBL角速度型磁電傳感器：kNBS3、磁阻式傳感器的工作原理？在齒輪檢測中應(yīng)用？ 磁阻式磁電傳感器相對(duì)靜止磁阻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。4、磁柵式傳感器的工作原理？ 間距相等、極性正負(fù)交錯(cuò)5、請(qǐng)解析下圖兩種傳感器的工作原理？他分別是什么形式的磁電傳 感

20、器？（動(dòng)圈式？磁阻式？）動(dòng)圈式屏蔽振動(dòng)頻率固有頻率切割磁力線動(dòng)圈式氣隙磁通氣隙磁通6、霍爾元件的工作原理？找出 4 種以上霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器的結(jié)構(gòu)？ 霍爾效應(yīng)垂直電動(dòng)勢(shì) EH7、霍爾元件在汽車點(diǎn)火線圈中的應(yīng)用？槽口頻率8、霍爾式接近開關(guān)的工作原理？霍爾式接近開關(guān)：電路狀態(tài)通或斷磁性物體9、霍爾電流傳感器的工作原理？將380 伏空調(diào)電源的“三芯護(hù)套線”夾到鉗形表的環(huán)形鐵心中，鉗形表的示值為多少？為什么？ 霍爾電流傳感器的工作原理：非接觸式不消耗正比大小磁場，磁力線正比10、霍爾式無觸點(diǎn)開關(guān)的工作原理？ 霍爾式無觸點(diǎn)開關(guān)的工作原理：由上向下 由下向上設(shè)計(jì)題1、請(qǐng)分析如圖四種檢測齒輪轉(zhuǎn)速方案的優(yōu)缺點(diǎn)最

21、佳方案失敗方案次佳方案失敗方案2、請(qǐng)分析如圖三種檢測磁輪轉(zhuǎn)速方案的優(yōu)缺點(diǎn)最佳方案最佳方案失敗方案3、圖是一個(gè)送料機(jī)械臂的，要求其左右擺動(dòng) 30°，以達(dá)到夾持圓棒送料的目的。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一方案，利用磁電式傳感器控制其擺動(dòng)的角度。永久磁鐵4、請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一機(jī)構(gòu)用于將一大批直徑 10mm的鋼球裝箱， 要求每個(gè)箱子 里面有 100 個(gè)鋼球。 請(qǐng)根據(jù)右圖所示的結(jié)構(gòu)解析鋼球計(jì)數(shù)裝箱機(jī)構(gòu)的工作原理。第八章 電勢(shì)型傳感器磁電式傳感器的分類：一、預(yù)習(xí)問題5、二、問題解答1、什么是攝氏溫標(biāo)、華氏溫標(biāo)？他們之間怎么換算？ 攝氏溫標(biāo)：冰點(diǎn)與沸點(diǎn)華氏溫標(biāo)：冰水2、什么是熱電效應(yīng)？熱電偶的工作原理？減小 電動(dòng)勢(shì) 電流 溫差 熱電偶： 閉合回路 密度 擴(kuò)散 大 小3、什么是普通型熱電偶、鎧裝熱電偶、薄膜熱電偶、表面熱電偶、 浸入式熱電偶？用途？圖片？普通型熱電偶： 金屬絲鎧裝熱電偶：組合1-熱電極； 2-絕緣材料； 3-金屬套管； 4-接線盒； 5-固定裝置； 薄膜熱電偶：1、測量點(diǎn) 2 、鐵膜 3 、鐵絲 4 、鎳絲 5、夾具 6、鎳膜 7、襯架 表面熱電偶：浸入式熱電偶：4、組成熱電偶的材料及