武汉大学《传感器技术》3套期末考试试卷（部分卷含答案）.pdf

从给出的文件内容来看，知识点主要围绕传感器技术在应用中的各种原理和计算方式展开。下面是对文件内容中知识点的详细阐述： 1. 传感器的组成 传感器由三个主要部分组成：敏感元件、转换元件和测量电路。敏感元件负责感知被测量的变化；转换元件将敏感元件的变化转换为电信号；测量电路则对信号进行处理和输出。 2. 传感器的主要静态特性指标 静态特性指标是评价传感器性能的重要参数，包括灵敏度、线性度、精确度、精密度、准确度、迟滞、温度漂移、零漂等。灵敏度指的是输出量对输入量变化的响应程度；线性度描述传感器输出与输入之间关系的直线性；精确度、精密度、准确度则是评价传感器测量结果与真实值之间的接近程度。 3. 应变片的工作原理 金属应变片的工作原理基于金属的电阻应变效应，即当材料受到外力作用时其电阻率会变化；半导体应变片则是基于半导体材料的压电效应，即材料在外力作用下产生电荷。 4. 电容传感器的应用 电容式传感器利用电容值变化来检测位移，其中变面积型电容传感器可用于检测平行板之间的位移变化。 5. 位移-电压特性和辨别问题 差动变压器的位移-电压特性既可以是直流也可以是交流，但交流特性会产生辨别问题，即无法区分电压的正负变化。这通常通过相敏检波电路来解决。 6. 压电式传感器的前置放大电路 压电式传感器的前置放大电路主要包括电荷放大器和电压放大器两种形式。串联使用时，总电荷量等于单片压电片的电荷量之和。 7. 码盘和光栅传感器 二进制码盘的角度分辨率与码道数量有关；光栅传感器则是基于光的衍射原理制成，可以用于测量位移和角度。 8. 热电偶的工作原理 热电偶的工作原理是基于塞贝克效应，即不同材料的接头在温度梯度存在时产生电动势。 9. 霍尔传感器和光电传感器 霍尔传感器利用霍尔效应来检测电流强度、磁场等参数。光电池和光电倍增管分别基于内光电效应的光伏效应和外光电效应的光电效应。 在上述内容的基础上，试卷还涉及了传感器的具体应用，如设计汽车传感器系统时，需要考虑安装哪些传感器及其功能，以及设计用于检测透明玻璃瓶液体高度和贴标签的传感器系统。这些都要求考生不仅要熟悉传感器技术理论，还要能够将理论知识应用到实际问题的解决中。