Question

电容式传感器能将被测物理量的变化转换为电容量变化，并建立被测物理量与电容量的对应关系，从而实现对被

Answer 1

问：电容式传感器能将被测物理量的变化转换为电容量变化，并建立被测物理量与电容量的对应关系，从而实现对被测物理量的测量。电容式传感器可以用于测量压力、位移、厚度、加速度、液位、物位、湿度和成分含量等。电容式传感器的的测量范围大、灵敏度高、结构简单、适应性强、动态响应时间短、易实现非接触测量。电容式传展感器的机械损失小，电极间相互吸引力十分微小，又无摩擦存在，其自然热效应甚微，从而保证传愿感器具有较高的精度。如果你是工程师，要改变这类传感器的灵敏度，请写出你的改进理念、具体的的实施过程，以及你的依据是什么?

答：为了提高传感器的灵敏度，所以传感器多做成差动形式。差动电感传感器：对于环境干扰，电磁吸引力有一定的补偿作用，还能改善特性曲线的线性度。差动电容传感器：对于环境干扰，静电引力有一定的补偿作用，还能改善特性曲线的线性度

答：对传感器前段信号处理电路进行改进，在传感器上下线圈并联电容形成LC电路，利用LC电路谐振效应改善电路的性能，以提高信号源头的灵敏度；采用MulTIsim软件对半桥和全桥电路在并联不同大小的电容后的性能进行仿真，并用Matlab对生成的曲线进行最小二乘拟合，比较得出使电路性能最优的电容值和并联方法。结果表明在损失微小线性度的情况下可将灵敏度提高一倍。

问：请谈谈你对气敏传感器的应用场景的理解?

答：用于可燃气体监测报警 目前,气敏材料的发展使得气体传感器的灵敏度高、性能稳定、结构简单、体积小、价格便宜,并提高了传感器的选择性和敏感性。 现有的燃气报警器,多采用氧化锡加贵金属催化剂气敏元件,但选择性差,并且因催化剂中毒而影响报警的准确性。 半导体气敏材料对气体的敏感性与温度有关。常温下敏感度较低,随着温度的升高,敏感度增加,在一定温度下达到峰值。 由于这些气敏材料在需要在较高温度下(一般大于100℃)达到敏感度最好

问：电阻应变式传感器是一种利用电阻材料的应变效应，可用于各种非电物理量的检测，如力压力、加速度、力矩、重量等，在机械加工、计量、建筑测量等行业应用十分广泛。根据你所学的线 知识，描述一下此类传感器的信号转换过程?假如你要获得更加灵敏的输出，你有什么好办法来实 现?你设计此类传感器，怎么来减小担度带来的误差?

答：1、灵敏度误差，产生误差大小与压力成正比。如果设备的灵敏度高于典型值，灵敏度误差将是压力的递增函数。如果灵敏度低于典型值，那么灵敏度误差将是压力的递减函数。该误差的产生原因在于扩散过程的变化。 。2、偏移量误差。由于在整个压力范围内垂直偏移保持恒定，因此变换器扩散和激光调节修正的变化将产生偏移量误差。3、滞后误差：在大多数情形中，滞后误差完全可以忽略不计，因为硅片具有很高的机械刚度。一般只需在压力变化很大的情形中考虑滞后误差。4、线性误差。这是一个对初始误差影响较小的因素，该误差的产生原因在于硅片的物理非线性，但对于带放大器的传感器，还应包括放大器的非线性。线性误差曲线可以是凹形曲线，也可以是凸形曲线。标定可消除或极大地减小这些误差，而补偿技术通常要求确定系统实际传递函数的参数，而不是简单的使用典型值。电位计、可调电阻以及其他硬件均可在补偿过程中采用，而软件则能更灵活地实现这种误差补偿工作。一点标定法可通过消除传递函数零点处的漂移来补偿偏移量误差，这类标定方法称为自动归零。差动传感器的零压力标定非常精确，因为标定压力严格为0。另一方面，压力不为0时的标定精确度取决于压力传感器或测量系统的性能。偏移量标定通常在零压力下进行，特别是在差动传感器中，因为在标称条件下差动压力通常为0。对于纯传感器，偏移量标定则要困难一些，因为它要么需要一个压力读取系统，用以测量其在环境大气压力条件下的标定压力值，要么需要获取期望压力的。

问：力传感器将力的量值转换为相关电信号的器件。力是引起物质运动变化的直接原因。力传感器能检测张力、拉力、压力、重量、扭矩、内应力和应变等力学量。具体的器件有金属应变片、压力传感器等，在动力设备、工程机械、各类工作母机和工业自动化系统中，成为不可缺少的核心部件，请同学们例举出你所知道的力传感器有哪些类型?

答：力传感器分为两大类。定量和定性。 定量传感器实际上测量力,并根据电信号表示其值。例如重力仪和称重传感器。 定性传感器是阈值设备。它们的功能是,当力的大小超过预定阈值水平时,输出信号将可用。这受到强大的力量。电脑键盘就是这种力传感器的例子