内容正文:
专题四.气敏、温敏电阻传感器和差动变压器式传感器
《传感器及应用》(高教版)
专题复习讲练测
1
一
二
三
四
考纲解读
知识点梳理和重点概念复习
习题讲解
高考链接
目
录
五
高考链接
内容归纳小结
学习目标:
1.能够简述气敏电阻传感器的工作原理,包括其对环境气体浓度变化的响应机制以及应用场景。
2.能够区分湿敏电阻传感器和气敏电阻传感器,包括它们的工作原理、主要应用领域以及特点。
3.能够简要说明电感式传感器的工作原理,并举例说明其在实际应用中的场景。
4.能够解释差动变压器式传感器的工作原理,包括其利用电磁感应实现非接触式测量的原理,并说明其在电流、位移等参数测量中的应用。
5.能够描述测量转换电路在差动变压器式传感器中的作用。
一.考纲解读
易考题型:
一.考纲解读
选择题:对传感器工作原理、应用场景和特点的理解。
填空题:对传感器工作原理、应用领域和测量转换电路的相关知识的具体描述。
判断题:对传感器工作原理和特点的正确性判断。
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简答题:对传感器工作原理、应用场景以及测量转换电路的详细说明。
常见考点:
1.气敏电阻传感器的工作原理及应用:考察学生对气敏电阻传感器的基本原理和在实际应用中的具体场景的理解,例如在烟雾探测器、燃气检测器等方面的应用。
2.湿敏电阻传感器和气敏电阻传感器的区别:考察学生对这两种传感器工作原理、主要应用领域以及特点的区分程度。
3.电感式传感器的工作原理及应用:考察学生对电感式传感器工作原理的理解,以及能否举例说明其在实际应用中的场景,如金属检测、位置检测等。
4.差动变压器式传感器的基本特性和应用:考察学生对差动变压器式传感器的工作原理、特点以及在电流、位移等参数测量中的应用的理解。
5.测量转换电路在传感器中的作用。
一.考纲解读
知识点思维导图
二.知识点梳理和重点概念复习
知识点梳理:
1.气敏电阻传感器:是一种能把某种气体的成分、浓度等参数转换成电阻变化量再转换为电流、电压信号的传感器,它的传感元件是气敏电阻。气敏电阻一般是用SnO2、ZnO,或Fe2O3等金属氧化物粉料并加入少量催化剂及添加剂,按一定比例绕结而成的半导体器件。
2.气敏半导体:灵敏度较高,它较适用于气体的微量检漏、浓度检测或超限报警。控制烧结体的化学成分及加热温度,可以改变它对不同气体的选择性。
二.知识点梳理和重点概念复习
知识点梳理:
3.湿敏电阻传感器:湿度有绝对湿度和相对湿度之分。检测湿度的手段很多,如毛发湿度计、干湿球湿度计、石英振动式湿度计、微波湿度计、电容湿度计、电阻湿度计等。
4.电感式传感器简述:电感式传感器具有结构简单、分辨率好和测量精度高等一系列优点。它的主要缺点是响应较慢,不宜作快速动态测量。它应用很广,可用来测量位移、压力、振动等参数。
5.分类:电感式传感器可分为自感式、互感式、电涡流式三大类。
二.知识点梳理和重点概念复习
知识点梳理:
6.差动变压器式传感器的工作原理:它主要由一个线框和一个铁心组成。在线框上绕有一组初级线圈作输人线圈(或称一次线圈)。在同一线框上另绕两组完全对称的次级线圈作输出线圈(或称二次线圈),它们反向串联组成差动输出形式。
7.产生零点残余电压的主要原因是:①差动变压器两个次级线圈的电气参数、几何尺寸或磁路参数不完全对称;②存在寄生参数,如线圈间的寄生电容、引线与外壳间的分布电容;③电源电压含有高次谐波;④磁路的磁化曲线存在非线性。
二.知识点梳理和重点概念复习
知识点梳理:
8.减小零点残余电压的方法通常有:①提高框架和线圈的对称性;②减少电源中谐波成分;③正确选择磁路材料,同时适当减少线圈的励磁电流,使衔铁工作在磁化曲线的线性区;④在线圈上并联阻容移相网络,补偿相位误差;⑤采用相敏检波电路,可以使零点残余电压减小到能够忽略的程度。
9.影响灵敏度的因素有:电源电压和频率,差动变压器一、二次线圈的匝数比,衔铁直径与长度、材料质量,环境温度,负载电阻等。
10.线性范围:理想的差动变压器输出电压应与衔铁位移成线性关系,实际上由于衔铁的直径、长度、材质和线圈骨架的形状、大小的不同等均对线性有直接影响。
二.知识点梳理和重点概念复习
重点概念复习:
1.气敏电阻传感器: 这种传感器利用气体对电阻值的变化来检测环境中特定气体的存在。其灵敏度受到气体种类、温度和供电电压稳定性等因素的影响。
2.湿敏电阻传感器: 用于监测环境中的湿度变化,其响应速度受温度、湿度和供电电压波动等因素影响。
3.电感式传感器: 主要用于检测位移或位置变化,工作原理是通过变化的电感来感知位置或位移的变化。
4.差动变压器式传感器的工作原理: 这种传感器通过检测变压器次级线圈中的电压差异来感知物