智能传感器复习知识点总结
红色为重点，最低要求概念要理解，背下来
●智能传感器与传感系统介绍（构成，特点）
●传感器系统的基本特性与技术指标
●非线性自校正
●自校准
●自补偿
●增益的自适应控制
●传感器系统的自检
●自诊断
●噪声抑制与弱信号检测
●多传感器信息融合
●模糊技术
●人工神经网络技术
●总线技术概述
●IEEE 1451标准
●无线传感器网络概述
●WSN支撑技术（时间同步，定位，安全，容错设计，操作系统）
●蓝牙技术
●ZigBee技术
?蓝牙与zigbee的对比优缺点
1、智能传感系统的概念：
传感器与微处理器赋予智能的集合，兼有信息检测与信息处理功能的传感器(系统) 2、传统传感器的缺点
（1）结构尺寸大，时间频率响应特性差；
（2）输入输出存在非线性，且随时间漂移；
（3）参数易受环境条件变化的影响而漂移；
（4）信噪比低，易受噪声干扰；
（5）存在交叉灵敏度，选择性、分辨性不高。
3、传统传感器由三部分组成：
①敏感元件
②信号调理模块
③传感器接口
4、Smart传感器整机内的硬件结构可以概括为：
传感器+微处理器+无线（网络）接口。
5、智能传感器的功能
?自我完善能力方面：（1）改善静态性能（2）提高系统响应速度（3）抑制交叉敏感?自我管理和自适应能力方面：
（1）具有自检验、自判断、自寻故障、自恢复功能；
（2）具有判断、决策、自动量程切换与控制功能。
?自我辨识与运算处理能力方面
（1）具有从噪声中辨识微弱信号与消噪的功能
（2）具有多为空间的图像辨别与模式识别功能
（3）具有数据自动采集、存储、记忆与信息处理功能。
?交互信息能力方面
（1）双向通信
（2）标准化数字接口
（3）以及拟人类语言符号等多种输出功能。
6、智能传感器的特点
（1）精度高（2）高可靠性与高稳定性（3）高信噪比与高分辨率
（4）强自适应性（5）较高的性价比
7、目前智能传感器实现沿着3条途径：
（1）非集成化实现
将传统的经典传感器、信号调理电路、带数字总线接口的微处理器组合为一整体而构成的一个智能传感器系统。
（2）集成化实现
集成化实现智能传感系统的两个基础：
a、大规模集成电路工艺技术
将由硅材料制作的敏感元件、信号调理电路、微处理单元集成在一块芯片上。
b、现代传感器技术
1）现代传感器特征：以具有优良电性能、机械性能极好的硅材料为基础；极高精度的加工技术。
2）集成/固态传感器特点：微型化、结构一体化、精度高、多功能、阵列式。
（3）混合式实现
根据不同的要求，将系统各个环节以不同的组合方式集成在两块或者三块芯片上，并装在一个外壳里，实现混合集成。
8、现场总线仪表的主要特点
（1）具有多种基本的智能化功能，可以用于改善静态、动态特性，提高精度和稳定性。
（2）具有控制与基本参数存储功能，可实现自我管理并提高自适应能力。
（3）开放性与互换性。
（4）带有数字总线接口，实现通讯功能。
第二章
1、静态特性与静态技术指标
1）静态参数：零位；量程；灵敏度；分辨率
2）静态性能指标：迟滞；重复性；线性度；准确度和温度系数与温度附加误差。
2、动态特性与动态技术指标
1)动态特性：时域中的微分方程、复频域中的传递函数H(s)、频率域中的频率特性H(jw)。
2动态技术指标：时间常数τ（一阶系统），无阻尼固有角频率ω0（二阶系统）
非线性自校正
3、概念：智能化非线性自动校正技术是通过软件来实现的。前提是传感器的输入—输出特性具有重复性。
4、采用方法:
查表法就是对非线性校正曲线（传感器输入—输出特性的逆函数）进行分段线性插值的方法。
曲线拟合法:核心思想是利用次多项式来实现非线性校正曲线，多项式的系数由最小二乘法确定。
自校准
5、通过与微处理器的结合，实现了零位漂移和灵敏度的自动校正。
6、（1）实现自校准功能的方法一
标准发生器首先产生标准电压和零点标准值，然后微处理器控制多路分时段选通，以分别选通标准电压和零点标准值，并记录下这两种情况下的调理电路输出，从而最终消除零点漂移和灵敏度漂移对传感器性能的影响。
（2）实现自校准功能的方法二
方法二和方法一的区别，在于方法二能够实现自校准包含传感器在内的整个传感器系统。
（3）实现自校准功能的方法三（非线性系统）
原理上讲可通过增加标定点数的方法来实现，但为了增加标定的实时性，点数又不宜增加过多。因此，通常采用施加三个标准值的标定方法（三点标定法）。
○1依次输入三个标准值得到对应输出
○2列出非线性自校准曲线：,应用最小二乘法求得系数。
○3求出系数后，智能传感器即转入测量状态，根据传感器的输出结果反推至传感器输入端，即可得到校准后的真实传感器输入信号。
自补偿
7、温度补偿
关键问题：把温度引起的干扰信号分离出来，而干扰信号包含零点漂移和灵敏度漂移两部分。
（1）经典传感器--采用结构对称方式来消除其影响。
（2）智能传感器--采用监测补偿法，即通过对干扰量的监测，再经过相应的软件处理来达到误差补偿的目的。
8、零点漂移补偿
前提：传感器的特性具有重复性。
? 基本思想：假定传感器的工作温度为T，则在传感器输出值U中减去该工作温度下对应的零点电压U0（T）。
? 关键：先测出传感器的零点漂移特性，并保存至内存中。
9、常用的温度补偿方法：
（1）. 在压阻式压力传感器的温度变化范围内，分成多组测量不同温度下的特性，然后，根据实际工作温度插值获取所应施加的补偿电压。
（2）. 采用非线性拟合的方法，拟合传感器输出与温度间的非线性关系，嵌入到微处理器中进行补偿。
10、频率补偿
频率补偿的实质：拓展智能传感器系统的带宽，以改善系统的动态性能。
(1)、数字滤波法: ：给当前传感器系统附加一个传递函数为H（s）的环节，于是新系统的总传递函数，可以满足动态性能要求。
(2)、频域校正法四步骤：采样、快速傅里变换、复数除法运算、快速傅里叶反变换
11 、对于非温度传感器而言，温度是传感器系统中最主要的干扰量。
增益的自适应
12、增益过小：（1）数据字的容量会浪费（2）信噪比可能很低（3）测量误差大
增益过大：信息会因系统内的数据字信息容量不够而损失掉
13、增益自适应控制的出发点是固定增益电路出现了难以避免的不足，而增益自适应控制的优点也正是弥补了这个不足。
传感器的自检
14、定义：智能传感器自动开始或人为触发开始执行的自我检验过程。
作用:对智能传感器系统的软硬件功能进行检测，给出检测结果以判断传感器的
性能，有助于提供智能传感器系统的可靠性。
实现方式：1. 开机自检2. 周期性自检3. 键控自检
15、ROM自检：通常采用“校验和法”，在ROM保存一个单元，写入校验字，使ROM 中的每一列具有奇数（或偶数）个“1”，使ROM校验和全为1（或0），称ROM奇（或偶校验）
16、特殊功能寄存器自检
（1）标志寄存器的测试：将相应标志位置“1” 执行一条条件转移指令
（2）可读/写寄存器的检查：通过先写入、再读出的方法来判断寄存器的正确性。
17、RAM自检
RAM为空白：
目的：判断其能否正确写入和读出。
方法：写入“AA”，逐字读出，检查是否存在问题；再写入“55”以执行同样的过程，若没有问题则自检通过。
RAM已写入数据
采用“异或”的方法：先读出RAM单元中的数据，存入寄存器，将其求反后与原单元内容作“异或”运算，若结果全为“1”，则表面单元工作正常。
18、总线自检
总线自检的目的：检查经过缓冲器的总线（外部总线）传递信息是否正确
（1）CUP首先对相应锁存器执行一条输出指令，使地址总线和数据总线上的信息保存在锁存器中。
（2）对锁存器进行读入操作，即将锁存器中的地址和数据总线信息重新读入CPU，并和原来的输出信息进行比较，即可判断出外部总线是否存在故障。
19、A/D和D/A自检、I/O接口电路自检、插件自检、显示面板自检等等
智能传感器设计中，自检是必需的，自检项目越多，使用和维修越方便，但是相应的用于自检的软、硬件结构也越复杂。
自诊断
20、传感器故障诊断方法
（1）硬件冗余方法（2）解析冗余方法（3）人工神经网络方法
21、硬件冗余方法核心思想：
对容易失效的传感器设置一定的备份，然后通过表决器的方法进行管理。
优点：不需被控对象的数学模型，且鲁棒性很强。
缺点：设备复杂，体积和质量很大，成本很高。
22、解析冗余方法的优缺点
优点：①能够定位故障来源，并可估计故障大小和严重程度。
②不需增加硬件设备，成本较低。
缺点：①鲁棒性不强。
②必须知道被控对象的精确数学模型
③能够进行传感器的故障诊断，但不能恢复故障传感器的信号。
噪声抑制技术和弱信号检测技术
23、噪声抑制技术：
☆滤波：噪声和信号频谱不重合
☆相关：噪声和信号频谱有重叠
24、弱信号检测技术
☆窄带滤波法：
利用信号的功率谱密度较窄，而噪声的功率谱密度相对很宽的特点，使用一个窄带通滤波器，将有用信号的功率提取处理。
☆锁定接收法
☆取样积分法
25、噪声与干扰有何区别？
噪声：①扣除被测信号真实值之后的各个测量值，是由于材料或器件的物理原因引起的扰动。
② 不能完全消除，只能设法减小。
干扰：①可以减小或消除的外部扰动，由非被测信号或非被测量系统引起，是外界影响造成的，属于理想上可排除的噪声。
②可以通过接地、屏蔽、滤波等手段加以消除或削弱。
多传感器信息融合
26、传感器互相之间工作方式主要分为三种：
互补方式、竞争方式、协同方式
27、信息融合的级别：
数据级：直接对传感器的原始数据进行融合处理
特征级：特征向量的融合处理
决策级：直接针对具体决策目标的，融合结果直接影响决策水平。
模糊技术
28、模糊关系表示两个以上集合元素之间关联、交互或互联存在或不存在的程度。
29、模糊综合评价一般步骤：
（1）确定评价对象的因素集（2）确定评语集（3）作出单因素评价（4）综合评价。
30、模糊传感器：
模糊传感器是以数值测量为基础，能产生和处理与其相关的符号信息，实现被测对象信息自然语言符号化的智能传感器。
基本功能：学习、推理联想、感知、通信
31、导师指导信号的获取步骤如下：
（1）确定测量范围的上下限（2）选择论域上描述被测符号的个数
（3）选择被训练概念（4）输入该被训练概念对应隶属度为1的特征测量点（5）输入该被训练概念对应的关键点
（6）通过相应训练算法产生概念的隶属函数。
人工神经网络技术
32、神经网络是由多个简单的处理单元彼此按某种方式相互连接而形成的系统, 按拓扑结构：有反馈和无反馈；
按学习过程：有监督和无监督；
按网络性能：连续型和离散型。
33、神经网络的学习步骤
1）选定初始权值
2）用一组训练样例对网络进行训练，每一个样例都包括输入及期望的输出两部分
3）把样例输入信息输入到网络，由网络自第一个隐层开始逐层进行计算，并向下一层传递，直至传至输出层
4）输出与样例的期望输出进行比较，如果它们的误差不能满足要求，则沿着原来的连接通路逐层返回，并利用两者的误差按一定的原则对各层节点的连接权值进行调整，使误差逐步减小，直到满足要求时为止
网络化的智能传感器
34、网络化智能传感器
以嵌入式微处理器为核心，集成了传感单元、信号处理单元和网络接口单元的新一代传感器。
特点：
功耗低，体积小，抗干扰性和可靠性高
多敏感功能
能自校正，有很高的线性度和测量精度
方便接入网络，降低了现场布线的复杂程度
35、网络化智能传感器主要包含三种形式：
（1）基于现场总线的智能传感器
（2）基于TCP/IP协议的智能传感器
（3）无线传感器网络
总线技术概述
36、现场总线：
现场总线是一种应用于生产现场，在现场设备之间、现场设备和控制装置之间实行双向、串形、多结点的数字通信技术。
特点：协议简单、开放、容错能力强、实时性高、安全性好、成本低、适于频繁交换。
37、CAN总线
提出：德国Robert Bosch以及几个集成电路制造商一起开发，最初是专门为汽车工业设计，后来推广到各个领域。
特点：串行通信网络
多主方式：任一节点均可作为主节点；
信息分级：按照重要程度处理节点信息；
非破坏性总线仲裁技术：防止网络瘫痪；
报文滤波：实现灵活的连接，无需专门调度
短帧结构：传输时间短、出错概率低
通信介质选取灵活
节点在出错情况下自动关闭，不影响其他节点
总结：突出的可靠性、实时性和灵活性。
38、Profibus，过程现场总线
提出：1987年德国联邦科技部集中Siemens等13家公司成立专门委员会开始制定Profibus。1991年4月完成制定工作，为德国现场总线的国家标准。
特点：传输速度高，可达12M；
满足从现场底层到工厂管理层的网络化，主站和从站的应用；
采用主从轮询方式，响应时间确定；
多种行规保证不同厂家产品间的通用性；
结论：广泛应用于过程控制，如加工制造、楼宇自动化等。
39、FF（基金会现场总线）总线[FOUNDATION?Fieldbus]
提出：1994年6月ISPF和World FIP握手言和成立了FF，总部设在美国Texas州的Austin。
特点：不仅仅是一种总线，而是一个系统；
把具有通信能力、控制、测量等功能的现场自控设备作为网络节点，由总线连为网络；
无专利许可要求，供任何人使用。
要求制造商遵循规范生产设备，通过一致性测试后既可方便互联，最大的问题是来自于Profibus的商业利益。
40、OSI (Open System Interconnection) 模型将开放系统的通信分为7层，每层只对相邻层联系，各层可以相对独立的研究；
其由物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层构成；CAN总线协议采用了OSI模型的物理层和数据链路层
RS485按OSI参考模型，其应属于协议物理层；
41、RS485总线
RS485严格意义上并不属于现场总线，按OSI参考模型，其应属于协议物理层；
RS485差分电平传送位
采用双绞线
采用半双工方式
为防止总线冲突，一般总有一个主机
42、Modbus协议
Modbus是由Modicon 1979年提出，是全球第一个真正用于工业现场的总线协议。
Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络（例如以太网）和其它设备之间可以通信。
它已经成为一通用工业标准。有了它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。
43、IEEE 1451标准
IEEE 1451.0智能变送器接口
IEEE 1451.1 网络应用处理器信息模型IEEE 1451.2 点对点
IEEE 1451.3 多点
IEEE 1451.4 数字模拟混合模式通讯协议
IEEE 1451.5 无线通讯协议
IEEE 1451.6 CANopen协议变送器网络接口
WSN支撑技术
44、WSN特点：自组织、自愈合、多跳
45、时间同步的：
定义：将通信网上各种通信设备或计算机设备的时间信息(年月日时分秒)基于UTC（协调世界时）时间偏差限定在足够小的范围内（如100ms），这种同步过程叫做时间同步。
应用：
传感器阵列确定目标位置、TDMA MAC协议、多传感器的数据融合、移动目标的跟踪
46、定位
概念：无线传感器网络（WSN）节点的自身定位就是根据少数已知位置的节点，按照某种定位机制确定自身位置的过程。
应用：战场侦查、目标跟踪、入侵检测、灾难预报等
要求：自组织性、健壮性、能量高效、分布式计算
计算位置方法：三边测量算法、三角测量算法、极大似然估计法
47、行李跟踪定位系统设计
传感器设计：
传感器节点包含高频收发模块，尺寸介于硬币大小，运行频率900MHz或2.4GHz，通信范围大约是50米。
（1）将含有惟一标识码和机场代码的小型传感器节点绑定到行李上
（2）所有的行李都要流水进入爆炸物检测和筛检设备中进行检查，通过对行李和行李无线传感器节点信息的扫描使得行李的处理速度大大加快。
（3）进入到安全检测设备的行李接受不同类型的安全扫描，在确保安全性之后，系统会发出指示，已检测行李可以运输装机。
优点：提高了机场服务的速度和效率，降低了运营成本
下机：
（1）机场管理人员通过携带的读取器扫描行李上节点的信息，将行李按照不同的节点信息，分配到不同的货车，最终搬运到相应的行李提取传送带上。
（2）通过配对的无线传感器节点，可以迅速的找到对应的包裹，加快了流动速度，减少了等待时间，提高了准确性。
（3）机场管理人员利用节点信息读取器，可以随时扫描通信范围内的行李信息，行李所携带的“身份信息”不断被安全验证。
优点：
行李的处理速度大大加快，节省了旅客等待的时间，增强了乘客及行李的安全性和准确性。
48、从传感器节点看安全威胁：
—欺骗：主要来自于环境和网络
? 防范手段:基于冗余的安全数据融合
– 控制：是最具威胁的攻击行为
? 逻辑控制—通过监听,分析获知关键信息
– 解决方法:通过加密机制和安全协议隐藏关键信息
? 物理控制—直接破坏和损害节点,后果更严重
– 手段:直接停止服务和物理剖析
– 解决方法:采用防分析、防篡改的硬件设计和提高抗俘获的安全能力
49、从网络通信看安全威胁
被动攻击--不易察觉，重点在于预防
主动攻击--攻击手段多、动机多变、更难防范
DoS攻击--试图阻止网络服务被合法使用
50、通信安全需求
—数据机密性：防窃听— 数据完整性：防篡改
—真实性：防伪造— 数据新鲜性：防重放
51、节点安全设计可从以下几点考虑：
- 程序烧写后锁定JTAG
- 可选用带有安全存储的芯片
- 采用两片不同型号的单片机互为备份
- 尽量不要使用外接存储器
- 在实现密码算法的时候，要防御计时攻击加入移动感知机制或者其它感知机制，以便及时发现自己被俘
52、容错设计的重要性
技术和实现因素。通常需要直接暴露在环境中，在受到成本和能量限制的同时，需要完成一系列的任务。
无线传感器网络是一个新兴的研究和工程领域，处理特定问题的最优方法还不明确。
无线传感器网络的应用模式。无线传感器网络通常是运行在无人干预模式，它们需要具有更强的容错能力。
53、无线传感网络面临的挑战：
低能耗、实时性、低成本、安全、抗干扰、协作
Zigbee技术
完整的ZigBee协议栈由物理层、MAC子层、网络层、应用汇聚子层和高层应用规范层组成。
特点：○1低功耗。②低成本。③低速率④近距离。⑤短时延响应速度较快
⑥高容量⑦安全属性灵活⑧免执照频段。
蓝牙技术
54、其宗旨是提供一种短距离、低成本的无线传输应用技术。
55、传输距离短、采用跳频扩频技术、采用时分复用多路访问技术、网络技术、语音支持、纠错技术
56、蓝牙技术作为一种低功耗的无线通信技术，再辅之于IEEE1451标准中定义的TEDS 数据表格式，是有可能构建即插即用型的无线传感器网络的。
57、以基于蓝牙技术的无线压力传感器网络：
主要由传感器模块、识别模块、信号调理电路模块、A/D转换模块、
微处理器模块、蓝牙无线传输模块、上位机模块组成
1 、读取识别模块的信息，以辨识当前与系统连接的传感器基本信息。
2 、DSP微处理器模块根据读取的传感器信息，对信号调理电路进行适当配置；
3 、传感器输出信号经A/D转换后送入微处理器中进行分析处理，处理结果经蓝牙发射装置发射，在指定接收地点接收信息后送入上位机进行相应处理。
传感器原理复习提纲及详细知识点(2016)
传感器原理复习提纲第一章绪论 1.检测系统的组成。 2.传感器的定义及组成。 3. 传感器的分类。 4.什么是传感器的静态特性和动态特性。
5.列出传感器的静态特性指标，并明确各指标的含义。 x输入量，y输出量，a0零点输出，a1理论灵敏度，a2非线性项系数 灵敏度传感器在稳态下，输出的变化量与引起该变化量的输入变化量之比。 表征传感器对输入量变化的反应能力 线性传感器非线性传感器 迟滞正（输入量增大）反（输入量减小）行程中输出输入曲线不重合称为迟滞。 产生迟滞的原因：由于传感器敏感元件材料的物理性质和机械另部件的缺陷 所造成的，如弹性敏感元件弹性滞后、运动部件摩擦、传动机构的间隙、 紧固件松动等。 线性度传感器的实际输入-输出曲线的线性程度。 4种典型特性曲线 非线性误差 % 100 max? ? ± = FS L Y L γ ，ΔLmax——最大非线性绝对误差，Y FS——满量程输出值。 直线拟合线性化：出发点→获得最小的非线性误差（最小二乘法：与校准曲线的残差平方和最小。） 例用最小二乘法求拟合直线。 设拟合直线y=kx+b 残差△i=yi-（kxi+b） k y x =?? % 100 2 max? ? = FS H Y H γ 最小 ∑? n i2
分别对k 和b 求一阶导数，并令其 =0，可求出b 和k 将k 和b 代入拟合直线方程，即可得到拟合直线，然后求出残差的最大值Lmax 即为非线性误差。 重复性 重复性是指传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变化时， 所得特性曲线不一致的程度。重复性误差属于随机误差，常用标准 差σ计算，也可用正反行程中最大重复差值计算，即 或 零点漂移 传感器无输入时，每隔一段时间进行读数，其输出偏离零值，即为零点漂移。 零漂＝，式中ΔY0——最大零点偏差；Y FS ——满量程输出。 温度漂移 温度变化时，传感器输出量的偏移程度。一般以温度变化1度，输出最大偏差与满量程的百分比表示， 即温漂＝Δmax ——输出最大偏差；ΔT ——温度变化值；YFS ——满量程输出。 6. 一阶特性的指标及相关计算。 一阶系统微分方程 τ：时间常数，k=1静态灵敏度 拉氏变换 )()()1(s X s Y s =+τ 传递函数 s s X s Y s H τ+= = 11 )()()( 频率响应函数 ωτ ωωωj j X j Y j H += = 11 )()()( 误差部分 7. 测量误差的相关概念及分类。 相关概念 （1）等精度测量（2）非等精度测量（3）真值（4）实际值（5）标称值（6）示值（7）测量误差 分类 系统误差 随机误差 粗大误差 %100)3~2(?± =FS R Y σ γ% 1002max ??± =FS R Y R γkx y dt dy =+τ
传感器技术知识点
1-1衡量传感器静态特性的主要指标。说明含义。 1、线性度——表征传感器输出-输入校准曲线与所选定的拟合直线之间的吻合(或偏离)程度的指标。 2、回差(滞后)—反应传感器在正(输入量增大)反(输入量减小)行程过程中输出-输入曲线的不重合程度。 3、重复性——衡量传感器在同一工作条件下,输入量按同一方向作全量程连续多次变动时,所得特性曲线间一致程 度。各条特性曲线越靠近,重复性越好。 4、灵敏度——传感器输出量增量与被测输入量增量之比。 5、分辨力——传感器在规定测量范围内所能检测出的被测输入量的最小变化量。 6、阀值——使传感器输出端产生可测变化量的最小被测输入量值,即零位附近的分辨力。 7、稳定性——即传感器在相当长时间内仍保持其性能的能力。 8、漂移——在一定时间间隔内,传感器输出量存在着与被测输入量无关的、不需要的变化。 9、静态误差(精度)——传感器在满量程内任一点输出值相对理论值的可能偏离(逼近)程度。 1-2计算传感器线性度的方法,差别。 1、理论直线法:以传感器的理论特性线作为拟合直线,与实际测试值无关。 2、端点直线法:以传感器校准曲线两端点间的连线作为拟合直线。 3、“最佳直线”法:以“最佳直线”作为拟合直线,该直线能保证传感器正反行程校准曲线对它的正负偏差相等并 且最小。这种方法的拟合精度最高。 4、最小二乘法:按最小二乘原理求取拟合直线,该直线能保证传感器校准数据的残差平方与最小。 1-3什么就是传感器的静态特性与动态特性？为什么要分静与动？ (1)静态特性:表示传感器在被测输入量各个值处于稳定状态时的输出-输入关系。 动态特性:反映传感器对于随时间变化的输入量的响应特性。 (2)由于传感器可能用来检测静态量(即输入量就是不随时间变化的常量)、准静态量或动态量(即输入量就是随时间变化的变量),于就是对应于输入信号的性质,所以传感器的特性分为静态特性与动态特性。 1—4 传感器有哪些组成部分？在检测过程中各起什么作用？ 答:传感器通常由敏感元件、传感元件及测量转换电路三部分组成。 各部分在检测过程中所起作用就是:敏感元件就是在传感器中直接感受被测量,并输出与被测量成一定联系的另一物理量的元件,如电阻式传感器中的弹性敏感元件可将力转换为位移。传感元件就是能将敏感元件的输出量转换为适于传输与测量的电参量的元件,如应变片可将应变转换为电阻量。测量转换电路可将传感元件输出的电参量转换成易于处理的电量信号。 1-5传感器有哪些分类方法？各有哪些传感器？ 答:按工作原理分有参量传感器、发电传感器、数字传感器与特殊传感器;按被测量性质分有机械量传感器、热工量传感器、成分量传感器、状态量传感器、探伤传感器等;按输出量形类分有模拟式、数字式与开关式;按传感器的结构分有直接式传感器、差分式传感器与补偿式传感器。 1-6 测量误差就是如何分类的？ 答:按表示方法分有绝对误差与相对误差;按误差出现的规律分有系统误差、随机误差与粗大误差按误差来源分有工具误差与方法误差按被测量随时间变化的速度分有静态误差与动态误差按使用条件分有基本误差与附加误差按误差与被测量的关系分有定值误差与积累误差。 1-7 弹性敏感元件在传感器中起什么作用？ 答:弹性敏感元件在传感器技术中占有很重要的地位,就是检测系统的基本元件,它能直接感受被测物理量(如力、位移、速度、压力等)的变化,进而将其转化为本身的应变或位移,然后再由各种不同形式的传感元件将这些量变换成电量。1-8、弹性敏感元件有哪几种基本形式？各有什么用途与特点？ 答:弹性敏感元件形式上基本分成两大类,即将力变换成应变或位移的变换力的弹性敏感元件与将压力变换成应变或位移的变换压力的弹性敏感元件。 变换力的弹性敏感元件通常有等截面轴、环状弹性敏感元件、悬臂梁与扭转轴等。实心等截面轴在力的作用下其位移很小,因此常用它的应变作为输出量。它的主要优点就是结构简单、加工方便、测量范围宽、可承受极大的载荷、缺点就是灵敏度低。空心圆柱体的灵敏度相对实心轴要高许多,在同样的截面积下,轴的直径可加大数倍,这样可提高轴的抗弯能力,但其过载能力相对弱,载荷较大时会产生较明显的桶形形变,使输出应变复杂而影响精度。环状敏感元件一般为等截面圆环结构,圆环受力后容易变形,所以它的灵敏度较高,多用于测量较小的力,缺点就是圆环加工困难,环的各个部位的应变及应力都不相等。悬臂梁的特点就是结构简单,易于加工,输出位移(或应变)大,灵敏度高,所以常用于较小力的测量。扭转轴式弹性敏感元件用于测量力矩与转矩。 变换压力的弹性敏感元件通常有弹簧管、波纹管、等截面薄板、波纹膜片与膜盒、薄壁圆筒与薄壁半球等。弹簧管可以把压力变换成位移,且弹簧管的自由端的位移量、中心角的变化量与压力p成正比,其刚度较大,灵敏度较小,但过载能力强,常用于测量较大压力。波纹管的线性特性易被破坏,因此它主要用于测量较小压力或压差测量中。 Z-1 分析改善传感器性能的技术途径与措施。
传感器与检测技术第二版知识点总结
传感器知识点 一、电阻式传感器 1) 电阻式传感器的原理：将被测量转化为传感器电阻值的变化，并加上测量电路。 2) 主要的种类：电位器式、应变式、热电阻、热敏电阻 应变电阻式传感器 1) 应变：在外部作用力下发生形变的现象。 2) 应变电阻式传感器：利用电阻应变片将应变转化为电阻值的变化 a. 组成：弹性元件+电阻应变片 b. 主要测量对象：力、力矩、压力、加速度、重量。 c. 原理：作用力使弹性元件形变发生应变或位移应变敏感元件电阻值变化通过测 量电路变成电压等点的输出。 3) 电阻值：A L R ρ= (电阻率、长度、截面积)。 4) 应力与应变的关系：εσE =(被测试件的应力=被测试件的材料弹性模量*轴向应变) 5) 应力与力和受力面积的关系：（面积） （力） （应力）A F = σ 6) 应变片的种类：
种类金属电阻应变片（应变为主）半导体电阻应变片（压阻为主）灵敏度 优点散热好允许通过较大电流 电阻应变的温度补偿：电桥补偿 应注意的问题： a.R3=R4； b.R1与R2应有相同的温度系数、线膨胀系数、应变灵敏度、初值； c.补偿片的材料一样，个参数相同； d.工作环境一样； 测量电路：直流电桥、交流电桥 直流电桥交流电桥 平衡条件R1R4=R2R3 输出电压
典型应用 种类被测量 电阻式力传感器荷重或力 电阻式压力传感器流动介质 ~液体重量传感器容器内液体的重量 ~加速度传感器加速度 ~差压传感器气动测量 二、电感式传感器 1)电感式传感器的原理：将输入物理量的变化转化为线圈自感系数L或互感系数M的 变化。 2)种类：变磁阻式、变压器式、电涡流式。 3)主要测量物理量：位移、振动、压力、流量、比重。 变磁阻电感式传感器 1)原理：衔铁移动导致气隙变化导致电感量变化，从而得知位移量的大小方向。
人工智能考试必备知识点
第三章约束推理 约束的定义：一个约束通常是指一个包含若干变量的关系表达式，用以表示这些变量所必须满足的条件。 贪心算法：贪心法把构造可行解的工作分阶段来完成。在各个阶段，选择那些在某些意义下是局部最优的方案，期望各阶段的局部最优的选择带来整体最优。 回溯算法：有些问题需要彻底的搜索才能解决问题，然而，彻底的搜索要以大量的运算时间为代价，对于这种情况可以通过回溯法来去掉一 些分支，从而大大减少搜索的次数 第四章定性推理 定性推理的定义是从物理系统、生命系统的结构描述出发,导出行为描述, 以便预测系统的行为并给出原因解释。定性推理采用系统部件间的局部结构规则来解释系统行为, 即部件状态的变化行为只与直接相邻的部件有关 第六章贝叶斯网络 贝叶斯网络的定义： 贝叶斯网络是表示变量间概率依赖关系的有向无环图，这里每个节点表示领域变量，每条边表示变量间的概率依赖关系，同时对每个节点都对应着一个条件概率分布表(CPT) ，指明了该变量与父节点之间概率依赖的数量关系。 条件概率：条件概率:我们把事件B已经出现的条件下，事件A发生的概率记做为P(A|B)。并称之为在B出现的条件下A出现的条件概率，而称P(A)为无条件概率。 贝叶斯概率：先验概率、后验概率、联合概率、全概率公式、贝叶斯公式 先验概率： 先验概率是指根据历史的资料或主观判断所确定的各事件发生的概率，该类概率没能经过实验证实，属于检验前的概率，所以称之为先验概率 后验概率： 后验概率一般是指利用贝叶斯公式，结合调查等方式获取了新的附加信息，对先验概率进行修正后得到的更符合实际的概率 联合概率： 联合概率也叫乘法公式，是指两个任意事件的乘积的概率，或称之为交事件的概率。 贝叶斯问题的求解步骤 定义随机变量、确定先验分布密度、利用贝叶斯定理计算后验分布密度、利用计算得到的厚颜分布密度对所求问题作出推断 贝叶斯网络的构建 为了建立贝叶斯网络，第一步，必须确定为建立模型有关的变量及其解释。为此，需要：(1)确定模型的目标，即确定问题相关的解释；(2)确定与问题有关的许多可能的观测值，并确定其中值得建立模型的子集；(3)将这些观测值组织成互不相容的而且穷尽所有状态的变量。这样做的结果不是唯一的。第二步，建立一个表示条件独立断言的有向无环图第三步指派局部概率分布 p（xi|Pai）。在离散的情形，需要为每一个变量 Xi 的各个父节 点的状态指派一个分布。 第七章归纳学习 归纳学习是符号学习中研究得最为广泛的一种方法。给定关于某个概念的一系列已知的 正例和反例，其任务是从中归纳出一个一般的概念描述。 归纳学习能够获得新的概念，创立新的规则，发现新的理论。它的一般的操作是泛化和特化泛化用来扩展一假设的语义信息，以使其能够包含更多的正例，
高考物理最新电磁学知识点之传感器知识点总复习含答案(3)
高考物理最新电磁学知识点之传感器知识点总复习含答案(3) 一、选择题 1．如图所示是一个基本逻辑电路。声控开关、光敏电阻、小灯泡等元件构成的一个自动控制电路。该电路的功能是在白天无论声音多么响，小灯泡都不会亮，在晚上，只要有一定的声音，小灯泡就亮。这种电路现广泛使用于公共楼梯间，该电路虚线框N中使用的是门电路．则下面说法正确的是（） A．R2为光敏电阻，N 为或门电路 B．R2为光敏电阻，N为与门电路 C．R2为热敏电阻，N为或门电路 D．R2为热敏电阻，N为非门电路 2．如图所示是某居民小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，R1为光敏电阻（光照增强电阻变小），R2为定值电阻，A、B接监控装置．则（） ①当有人通过而遮蔽光线时，A、B之间电压升高 ②当有人通过而遮蔽光线时，A、B之间电压降低 ③当仅增大R2的阻值时，可增大A、B之间的电压 ④当仅减小R2的阻值时，可增大A、B之间的电压 A．①③B．①④C．②③D．②④ 3．图甲为斯密特触发器，当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值（1.6V）时，输出端Y会突然从高电平跳到低电平（0.25V），而当输入端A的电压下降到另一个值的时候（0.8V），Y会从低电平跳到高电平（3.4V）．图乙为一光控电路，用发光二极管LED模仿路灯，R G为光敏电阻．关于斯密特触发器和光控电路的下列说法中正确的是( )
A．斯密特触发器是具有特殊功能的与门电路 B．斯密特触发器的作用是将模拟信号转换为数字信号 C．调节R1和R2的阻值都不影响光线对二极管发光的控制 D．要使二极管在天更暗时才会点亮，应该调小R1 4．图甲是在温度为10℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R1="20" kΩ,R2 ="10" kΩ,R3="40" kΩ,R t为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示．当a、b 端电压U ab ≤ 0时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高；当a、b端电压U ab>0时，电压鉴别器会令开关S断开，停止加热，则恒温箱内的温度可保持在（） A．10℃ B．20℃ C．35℃ D．45℃ 5．如图所示为用热敏电阻R和继电器L等组成的一个简单的恒温控制电路，其中热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小．电源甲与继电器、热敏电阻等组成控制电路，电源乙与恒温箱加热器（图中未画出）相连接．则( ) A．当温度降低到某一数值，衔铁P将会被吸下 B．当温度升高到某一数值，衔铁P将会被吸下 C．工作时，应该把恒温箱内的加热器接在C、D端 D．工作时，应该把恒温箱内的加热器接在A、C端 6．电熨斗能自动控制温度，在熨烫不同的织物时，设定的温度可以不同，图为电熨斗的结
传感器的主要知识点
绪论 一、传感器的定义、组成、分类、发展趋势 能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件构成。 如果传感器信号经信号调理后，输出信号为规定的标准信号（0~10mA,4~20mA;0~2V,1~5V;…），通常称为变送器， 分类： 按照工作原理分，可分为：物理型、化学型与生物型三大类。物理型传感器又可分为物性型传感器和结构型传感器。 按照输入量信息： 按照应用范围： 传感器技术: 是关于传感器的研究、设计、试制、生产、检测和应用的综合技术. 发展趋势: 一是开展基础研究，探索新理论，发现新现象，开发传感器的新材料和新工艺；二是实现传感器的集成化、多功能化与智能化。 1．发现新现象； 2．发明新材料； 3．采用微细加工技术； 4．智能传感器； 5．多功能传感器； 6．仿生传感器。 二、信息技术的三大支柱 现在信息科学（技术）的三大支柱是信息的采集、传输与处理技术，即传感器技术、通
信技术和计算机技术。 课后习题 1、什么叫传感器，它由哪几部分组成？它们的作用与相互关系？ 传感器(transducer/sensor)：能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置（国标GB7665—2005）。通常由敏感元件和转换元件组成。 敏感元件：指传感器中能直接感受或响应被测量并输出与被测量成确定关系的其他量(一般为非电量)部分。 转换元件：指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的可用输出信号(一般为电信号)部分。 信号调理电路(Transduction circuit) ：由于传感器输出电信号一般较微弱，而且存在非线性和各种误差，为了便于信号处理，需配以适当的信号调理电路，将传感器输出电信号转换成便于传输、处理、显示、记录和控制的有用信号。 第一章 传感器的一般特性 1. 传感器的基本特性 动态特性 静态特性 2. 衡量传感器静态特性的性能指标 （1） 测量范围、量程 （2） 线性度 %100max ??± =?S F L y δ 传感器静态特性曲线及其获得的方法 传感器的静态特性曲线是在静态标准条件下进行校准的。
人工智能重点
人工智能重点 绪论 ●人工智能的定义起源和发展其他概念稍微了解 1.什么是人工智能？试从能力和学科两方面加以说明。 答：学科：人工智能（学科）是计算机科学中涉及研究、设计和应用智能机器的一个分支。其近期的主要目标在于研究用机器来模仿和执行人脑的某些智力功能，并开发相关理论和技术。 能力：人工智能（能力）是智能机器所执行的通常与人类智能有关的智能行为，如判断、推理、证明、识别、感知、理解、通信、设计、思考、规划、学习和问题求解等思维活动。知识表示方法 2.人工智能的主要研究和应用领域有哪些？ 答：自然语言处理、自动定理证明、智能数据检索系统、机器学习、模式识别、视觉系统、问题求解、人工智能方法和程序语言以及自动程序设计等。 3、简述人工智能的发展状况 人工智能的现状和发展呈现如下特点：多种途径齐头并进，多种方法写作互补；新思想、新技术不断涌现，新领域、新方向不断开括;理论研究更加深入，应用研究更加广泛;研究队伍日益壮大，社会影响越来越大;以上特点展现了人工智能学科的繁荣景象和光明前景。它表明，虽然在通向其最终目标的道路上，还有不少困难、问题和挑战，但前进和发展毕竟是大势所趋。 4.简述知识发现过程和知识发现的方法。 答：过程：①数据选择；②数据预处理；③数据变换；④数据挖掘；⑤知识评价方法：①统计方法；②机器学习方法；③神经计算方法；④可视化方法 ● 2.1状态空间法（重点）看例题 状态空间法的三要素：状态、算符、状态空间方法（是一个表示该问题全部可能状态及其关系的图，它包含三种说明的集合，即三元状态（S，F，G）。S：所有可能的问题初始状态集合；F：操作符集合；G：目标状态集合。） 状态图示法：状态空间的图示形式称为状态空间图 各种问题都可用状态空间加以表示，并用状态空间搜索法来求解。下面简单介绍一种产生式系统描述的搜索算法 产生式系统由三部分:一个总数据库、一套规则、一个控制策略（程序） ● 2.2问题规约法（重点） 另外一种基于状态空间的问题描述与求解方法；实质：从目标出发逆向推理，建立子问题以及子问题的子问题，直到最后把初始问题归约为一个本原问题集合。 组成部分：初始问题描述、问题变换为子问题的操作符、一套本原问题描述 与或图；与或图的搜索：目的在于表明起始节点是有解的 问题规约法举例：汉诺塔问题
传感器与检测技术(知识点总结)
传感器与检测技术(知识点总结) 一、传感器的组成2：传感器一般由敏感元件，转换元件及基本转换电路三部分组成。①敏感元件是直接感受被测物理量，并以确定关系输出另一物理量的元件（如弹性敏感元件将力，力矩转换为位移或应变输出）。②转换元件是将敏感元件输出的非电量转换成电路参数（电阻，电感，电容）及电流或电压等电信号。③基本转换电路是将该电信号转换成便于传输，处理的电量。 二、传感器的分类 1、按被测量对象分类（1）内部信息传感器主要检测系统内部的位置，速度，力，力矩，温度以及异常变化。（2）外部信息传感器主要检测系统的外部环境状态，它有相对应的接触式（触觉传感器、滑动觉传感器、压觉传感器）和非接触式（视觉传感器、超声测距、激光测距）。 2、传感器按工作机理（1）物性型传感器是利用某种性质随被测参数的变化而变化的原理制成的（主要有：光电式传感器、压电式传感器）。（2）结构型传感器是利用物理学中场的定律和运动定律等构成的（主要有①电感式传感器；②电容式传感器； ③光栅式传感器）。 3、按被测物理量分类如位移传感器用于测量位移，温度传感器用于测量温度。
4、按工作原理分类主要是有利于传感器的设计和应用。 5、按传感器能量源分类（1）无源型：不需外加电源。而是将被测量的相关能量转换成电量输出（主要有：压电式、磁电感应式、热电式、光电式）又称能量转化型；（2）有原型：需要外加电源才能输出电量，又称能量控制型（主要有：电阻式、电容式、电感式、霍尔式）。 6、按输出信号的性质分类（1）开关型（二值型）：是“1”和“0”或开(ON)和关（OFF）；（2）模拟型：输出是与输入物理量变换相对应的连续变化的电量，其输入/输出可线性，也可非线性；（3）数字型：①计数型：又称脉冲数字型，它可以是任何一种脉冲发生器所发出的脉冲数与输入量成正比；②代码型（又称编码型）：输出的信号是数字代码，各码道的状态随输入量变化。其代码“1”为高电平，“0”为低电平。 三、传感器的特性及主要性能指标 1、传感器的特性主要是指输出与输入之间的关系，有静态特性和动态特性。 2、传感器的静态特性是当传感器的输入量为常量或随时间作缓慢变化时，传感器的输出与输入之间的关系，叫静态特性，简称静特性。表征传感器静态特性的指标有线性度，敏感度，重复性等。 3、传感器的动态特性是指传感器的输出量对于随时间变化的输入量的响应特性称为动态特性，简称动特性。传感器的动态特
传感器主要知识点
1.传感器 定义 传感器是一种以一定的精确度把被测量转化为与之有确定对应关系的、便于精确处理和应用的另一种量的测量装置或系统。 静态特性 指传感器在输入量的各个值处于稳定状态时的输出与输入的关系，即当输入量是常量或变化极慢时，输出和输入的关系。 动态特性 输入量随时间动态变化时，传感器的输出也随之变化的回应特性。 扩展 一阶环节 微分方程为 a1dt dy +a0y=b0x 令τ=a1／a0为时间常数，K=b0／a0为静态灵敏度 即（τs+1）y=Kx 频率特性y （j ω）／x （j ω）=K ／（j ωτ+1）.课后习题1-10 2.金属的电阻应变效应：导体或半导体在受到外力的作用下，会产生机械形变，从而导致其电阻值发生变化的现象。 应变式电阻传感器主要由电阻应变计、弹性元件和测量转换电路三部分构成；被测量作用在弹性元件上，弹性元件作为敏感元件，感知由外界物理量（力、压力、力矩等）产生相应的应变。 3.实际应用中对应变计进行温度补偿的原因，补偿方法及其优缺点 原因：由于环境温度所引起的附加的电阻变化与试件受应变所造成的电阻变化几乎在相同的数量级上，从而产生很大的测量误差。 补偿方法：A 自补偿法a 单丝自补偿法 优点是结构简单，制造使用方便，成本低，缺点是只适用于特定的试件材料，温度补偿范围也狭窄。b 组合式补偿法 优点是能达到较高精度的补偿，缺点是只适用于特定的试件材料。B 线路补偿法a 电桥补偿法 优点是结构简单，方便，可对各种试件材料在较大温度范围内进行补偿。缺点是在低温变化梯度较大的情况下会影响补偿效果。b 热敏电阻补偿法 补偿良好。C 串联二极管补偿法 可补偿应变计的温度误差。 4.变隙式电感传感器的结构、工作原理、输出特性及其差动变隙式传感器的优点 由线圈、铁芯和衔铁构成；在线圈中放入圆柱形衔铁当衔铁上下移动时，自感量将相应变化，构成了电感式传感器 输出函数为L=ω2μ0S0／2δ 其中μ0为空气的磁导率，S0为截面积，δ为气隙厚度。优点 可以减小气隙厚度带来的误差。 5.电感式传感器和差动变压器传感器的零点残余误差产生原因，如何消除 原因①两个电感线圈的等效参数不对称，使其输出的基波感应电动势的幅值和相位不同，调整磁芯位置时也不能达到幅值和相位同时相同； ②传感器的磁芯的磁化曲线是非线性的，所以在传感器线圈中产生高次谐波。而两个线圈的非线性不一致使高次波不能相互抵消。 措施 ⑴在设计和工艺上，要求做到磁路对称、线圈对称，磁芯材料要均匀，特性要一致；两个线圈要均匀，紧松一致。 ⑵采用拆圈的试验方法，调整两线圈的等效参数，使其尽量相同。 ⑶在电路上进行补偿。 6.改善单组式变极距型电容式传感器的非线性 传感器输出特性的非线性随相对位移△δ／δ0的增加而增加，为了保证线性度，应限制相对位移的大小。 一般采用差动式结构，使之在结构上对称，减小非线性误差。 电容式传感器工作原理：两平行极板组成的电容器，不考虑边缘效应，其电容C=εS ／δ式中ε 极板间介质的介电常数 S 极板的遮盖面积 δ 极板间的距离 当被测量的变化使式中的εδS 任一参量发生变化时，电容C 也随之变化。
大学计算机基础知识点复习总结
大学计算机基础知识点总结 第一章计算机及信息技术概述（了解） 1、计算机发展历史上的重要人物和思想 1、法国物理学家帕斯卡(1623-1662)：在1642年发明了第一台机械式加法机。该机由齿轮组成，靠发条驱动，用专用的铁笔来拨动转轮以输入数字。 2、德国数学家莱布尼茨：在1673年发明了机械式乘除法器。基本原理继承于帕斯卡的加法机，也是由一系列齿轮组成，但它能够连续重复地做加减法，从而实现了乘除运算。 3、英国数学家巴贝奇：1822年，在历经10年努力终于发明了“差分机”。它有3个齿轮式寄存器，可以保存3个5位数字，计算精度可以达到6位小数。巴贝奇是现代计算机设计思想的奠基人。 英国科学家阿兰 图灵(理论计算机的奠基人) 图灵机：这个在当时看来是纸上谈兵的简单机器，隐含了现代计算机中“存储程序”的基本思想。半个世纪以来，数学家们提出的各种各样的计算模型都被证明是和图灵机等价的。 美籍匈牙利数学家冯 诺依曼(计算机鼻祖) 计算机应由运算器、控制器、存储器、 输入设备和输出设备五大部件组成； 应采用二进制简化机器的电路设计； 采用“存储程序”技术,以便计算机能保存和自动依次执行指令。 七十多年来，现代计算机基本结构仍然是“冯·诺依曼计算机”。 2、电子计算机的发展历程 1、1946年2月由宾夕法尼亚大学研制成功的ENIAC是世界上第一台电子数字计算机。“诞生了一个电子的大脑”致命缺陷：没有存储程序。 2、电子技术的发展促进了电子计算机的更新换代：电子管、晶体管、集成电路、大规模及超大规模集成电路 3、计算机的类型 按计算机用途分类：通用计算机和专用计算机 按计算机规模分类：巨型机、大型机、小型机、微型机、工作站、服务器、嵌入式计算机 按计算机处理的数据分类：数字计算机、模拟计算机、数字模拟混合计算机 1.1.4 计算机的特点及应用领域 计算机是一种能按照事先存储的程序，自动、高速地进行大量数值计算和各种信息处理的现代化智能电子设备。（含义） 1、运算速度快 2、计算精度高 3、存储容量大 4、具有逻辑判断能力 5、按照程序自动运行 应用领域：科学计算、数据处理、过程与实时控制、人工智能、计算机辅助设计与制造、远程通讯与网络应用、多媒体与虚拟现实 1.1.5 计算机发展趋势：巨型化、微型化、网络化、智能化
东南大学传感器技术复习要点
绪论 1传感器的基本概念：能感受规定的被测量，并按一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。 2传感器构成法： 自源型、辅助能源型、外源型、相同敏感元件的补偿型、差动结构补偿型、不同敏感元件的补偿型、反馈型 3传感器按照传感机理分类：结构型，以敏感元件结构参数变化实现信号转换； 物性型，以敏感元件物性效应实现信号转换。 第一章传感器技术基础 1传感器的一般数学模型：静态模型、动态模型 2传感器的特性和指标 传感器的静态模型：线性度、回差（滞后）、重复性、灵敏度、分辨力、阀值、稳定性、漂移、静态误差； 传感器的动态模型：频率响应特性、阶跃响应特性、典型环节的动态响应、幅频特性、相频特性。 3改善传感器性能的技术途径： 结构、材料与参数的合理选择，差动技术，平均技术，稳定性处理，屏蔽、隔离与干扰控制，零示法、微差法与闭环技术，补偿、校正与“有源化”，集成化、智能化与信息融合。 4合理选择传感器的基本原则和方法： 依据测量对象和使用条件确定传感器类型、线性范围和量程、灵敏度、精度、频率响应特性、稳定性。 5传感器的标定和校准 静态标定：静态标定主要用于检测、测试传感器的静态特性指标，如：静态灵敏度、非线性、回差、重复性等； 动态标定：动态标定主要用于检测、测试传感器的动态特性指标，如：动态灵敏度、频率响应和固有频率等。 第二章电阻式传感器 1概念：通过电阻参数的变化来实现电测非电量的目的。 2电阻应变计的主要特性 静态特性：灵敏系数、横向效应及横向效应系数、机械滞后、蠕变和零漂、应变极限 动态特性：对正弦应变波、阶跃应变波的响应，疲劳寿命。 3温度效应及其补偿 热补偿原因：在实际应用应变计时，工作温度可能偏离室温，甚至超出常温范围，导致工作特性改变，影响输出。（这种单纯由温度变化引起应变计电阻变化的现象，叫应变计的温度效应。）在工作温度变化较大时，这种热输出干扰必须加以补偿。
人工智能知识点归纳-老王知识点归纳
?人工智能的不同研究流派：符号主 义/逻辑主义学派--符号智能；连接主 义--计算智能；行为主义-低级智能。 人工智能的主要研究领域 （一）自动推理（二）专家系统（三）机器 学习（四）自然语言理解（五）机器人学和 智能控制（六）模式识别（七）基于模型的 诊断 产生式系统是人工智能系统中常用的一种 程序结构，是一种知识表示系统。 三部分组成：综合数据库:存放问题的状 态描述的数据结构,动态变化的。产生式规 则集、控制系统。 / 产生式规则集/ 控制系统 产生式规则形式： IF<前提条件> THEN<操作> 八数码难题的产生式系统表示 综合数据库：以状态为节点的有向图。 状态描述：3×3矩阵 产生式规则： IF<空格不在最左边>Then<左移空格>； 依次 控制系统： 选择规则:按左、上、右、下的顺序 移动空格。 终止条件：匹配成功。 产生式系统的基本过程: Procedure PROCUCTION 1.DATA←初始状态描述 2.until DATA 满足终止条件，do： 3.begin 4.在规则集合中，选出一条可用于 DATA的规则R（步骤4是不确定的， 只要求选出一条可用的规则R，至于这 条规则如何选取，却没有具体说明。） 5. DATA←把R应用于DATA所得的结果 6.End 产生式系统的特点：1.模块性强，2.产生式 规则相互独立，3.规则的形式与逻辑推理相近，易懂。 产生式系统的控制策略：1.不可撤回的控制 策略：优点是空间复杂度小、速度快；缺点 是多数情况找不到解 2.试探性控制策略： 回溯方式：占用空间小，多数情况下能找到解；缺点是如果深度限制太低就找不到解； 和图搜索方式：优点总能找到解，缺点时间 空间复杂度高。 产生式系统工作方式：正向、反向和双向产 生式系统 可交换产生式系统：1.可应用性，每一条对 D可应用的规则，对于对D应用一条可应用 的规则后，所产生的状态描述仍是可应用的。 2.可满足性，如果D满足目标条件，则对D 应用任何一条可应用的规则所产生的状态描 述也满足目标条件。3.无次序性，对D应用 一个由可应用于D的规则所构成的规则序列 所产生的状态描述不因序列的次序不同而改变。可分解的产生式系统：能够把产生式系统综 合数据库的状态描述分解为若干组成部分， 产生式规则可以分别用在各组成部分上，并 且整个系统的终止条件可以用在各组成部分 的终止条件表示出来的产生式系统，称为可 分解的产生式系统。基本过程： Procedure SPLIT 1.DATA ←初始状态描述 2.{Di} ← DATA的分解结果；每个Di看成 是独立的状态描述 3.until 对所有的Di ∈{Di}， Di都满足终 止条件，do: 4.begin 5. 在{Di}中选择一个不满足终止条件的D* 6. 从{Di}中删除D* 7.从规则集合中选出一个可应用于D*的规则 R 8.D ←把R应用于D*的结果 9.{di} ← D的分解结果 10.把{di}加入{Di}中 11.end 回溯算法BACKTRACK过程：Recursive Procedure BACKTRACK(DATA) 1.if TERM(DATA),return NIL; 2.if DEADEND(DATA),return FAIL; 3.RULES←APPRULES(DATA); 4.LOOP:if NULL(RULES),return FAIL; 5.R←FIRST(RULES); 6.RULES←TAIL(RULES); 7.RDATA←R（DATA）; 8.PATH←BACKTRACK(RDATA); 9．if PATH=FAIL,go PATH; 10.return CONS(R,PATH). Procedure GRAPHSEARCH 1．G←{s}， OPEN ←（s）． 2．CLOSED ←NIL． 3．LOOP：IF OPEN=NIL,THEN FAIL． 4． n ← FIRST(OPEN)，OPEN ← TAIL(OPEN),CONS(n, CLOSED) ． 5． IF TERM(n)，THEN 成功结束 （解路径可通过追溯G中从n到 s的指针获得）。 6．扩展节点n， 令M={m︱ m是n的子节点，且m不是n的祖先} ， G ←G ∪M 7．（设置指针，调整指针）对于m M, (1)若m CLOSED, m OPEN, 建立m 到n的指针，并CONS(m, OPEN). (2)(a)m OPEN, 考虑是否修改m的 指针. (b)m CLOSED,考虑是否修改m 及在G中后裔的指针。 8．重排OPEN表中的节点（按某一 任意确定的方式或者根据探索信息）。 9． GO LOOP 无信息的图搜索过程：深度优先搜索：排列OPEN表中的节点时按它们在搜索树中的深度 递减排序。深度最大的节点放在表的前面，
人工智能重点总结
人工智能重点总结 第一章：发展简史（此处为简答题） 1.人工智能的萌芽（1956年以前） 1936年，图灵创立了自动机理论（后人称为图灵机），提出一个理论计算机模型，为电子计算机设计奠定了基础，促进了人工智能，特别是思维机器的研究。 麦克洛克和皮茨于1943年提出“拟脑模型”是世界上第一个神经网络模型（MP模型），开创了从结构上研究人类大脑的途径。 1948年维纳发表《控制论—关于动物与机器中的控制与通信的科学》，不但开创了近代控制论，而且为人工智能的控制学派树立了里程碑。 1、古希腊伟大的哲学家思想家亚里士多德的主要贡献是为形式逻辑奠定了基 础。形式逻辑是一切推理活动的最基本的出发点。在他的代表作《工具论》中，就给出了形式逻辑的一些基本规律，如矛盾律、排中律，并且实际上已经提到了同一律和充足理由律。此外亚里士多得还研究了概念、判断问题，以及概念的分类和概念之间的关系判断问题的分类和它们之间的关系。其最著名的创造就是提出人人熟知的三段论。 2、英国的哲学家、自然科学家 Bacon（培根）（1561-1626），他的主要贡献是 系统地给出了归纳法，成为和 Aristotle 的演绎法相辅相成的思维法则。 Bacon 另一个功绩是强调了知识的作用。 Bacon 的著名警句是"知识就是力量"。 3、德国数学家、哲学家 Leibnitz（莱布尼茨）（1646-1716），他提出了关于数 理逻辑的思想，把形式逻辑符号化，从而能对人的思维进行运算和推理。他曾经做出了能进行四则运算的手摇计算机 4、英国数学家、逻辑学家 Boole（布尔）（1815-1864），他初步实现了布莱尼 茨的思维符号化和数学化的思想，提出了一种崭新的代数系统--布尔代数。 5、美籍奥地利数理逻辑学家Godel（哥德尔）（1906-1978），他证明了一阶谓词 的完备性定理；任何包含初等数论的形式系统，如果它是无矛盾的，那么一定是不完备的。此定理的意义在于，人的思维形式化和机械化的某种极限，在理论上证明了有些事是做不到的。
电磁感应知识点总结
电磁感应 1、 磁通量Φ、磁通量变化?Φ、磁通量变化率t ??Φ 对比表 2、 电磁感应现象与电流磁效应的比较 3、 产生感应电动势和感应电流的条件比较
4、 感应电动势 在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势，产生感应电流比存在感应电动势，产生感应电动势的那部分导体相当于电源，电路断开时没有电流，但感应电动势仍然存在。 （1） 电路不论闭合与否，只要有一部分导体切割磁感线，则这部分导体就会产生 感应电动势，它相当于一个电源 （2） 不论电路闭合与否，只要电路中的磁通量发生变化，电路中就产生感应电动 势，磁通量发生变化的那部分相当于电源。 5、 公式 n E ?Φ =与E=BLvsin θ 的区别与联系 6、 楞次定律 （1） 感应电流方向的判定方法
（2）楞次定律中“阻碍”的含义 （3）对楞次定律中“阻碍”的含义还可以推广为感应电流的效果总是要阻碍产生感应电流的原因 1）阻碍原磁通量的变化或原磁场的变化； 2）阻碍相对运动，可理解为“来拒去留”。 3）使线圈面积有扩大或缩小趋势； 4）阻碍原电流的变化。 7、电磁感应中的图像问题 （1）图像问题 （3）解决这类问题的基本方法 1）明确图像的种类，是B-t图像还是Φ-t图像、或者E-t图像和I-t图像 2）分析电磁感应的具体过程 3）结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿定律等规律列出函数方程。 4）根据函数方程，进行数学分析，如斜率及其变化，两轴的截距等。 5）画图像或判断图像。 8、自感涡流 （1）通电自感和断电自感比较
（2） 自感电动势和自感系数 1） 自感电动势：t I L E ??=，式中t I ??为电流的变化率，L 为自感系数。 2） 自感系数：自感系数的大小由线圈本身的特性决定，线圈越长，单位长度的匝 数越多，横截面积越大，自感系数越大，若线圈中加有铁芯，自感系数会更大。 （3） 涡流 9、电磁感应中的“棒-----轨”模型
传感器基本知识重点
模块一传感器概述练习题 一、填空题： 1、依据传感器的工作原理，通常传感器由、和转换电路三部分组成，是能把外界转换成的器件和装置。 2、传感器的静态特性包含、、迟滞、、分辨力、精确度、稳定性和漂移。 3、传感器的输入输出特性指标可分为和动态指标两大类，线性度和灵敏度是传感器的指标，而频率响应特性是传感器的指标。 4、传感器可分为物性型和结构型传感器，热电阻是型传感器，电容式加速度传感器是型传感器。 5、已知某传感器的灵敏度为K0，且灵敏度变化量为△K0，则该传感器的灵敏度误差计算公式为。 6、测量过程中存在着测量误差，按性质可被分为、和三类。 7、相对误差是指测量的与被测量量真值的比值，通常用百分数表示。 8、噪声一般可分为和两大类。 9、任何测量都不可能，都存在。 10、常用的基本电量传感器包括、电感式和电容式传感器。 11、对传感器进行动态的主要目的是检测传感器的动态性能指标。 12、传感器的过载能力是指传感器在不致引起规定性能指标永久改变的条件下，允许超过的能力。 13、传感检测系统目前正迅速地由模拟式、数字式，向方向发展。 14、若测量系统无接地点时，屏蔽导体应连接到信号源的。 15、如果仅仅检测是否与对象物体接触，可使用作为传感器。 16、动态标定的目的，是检验测试传感器的指标。 17、确定静态标定系统的关键是选用被测非电量(或电量)的标准信号发生器和。 18、传感器的频率响应特性，必须在所测信号频率范围内，保持条件。 19、为了提高检测系统的分辨率，需要对磁栅、容栅等大位移测量传感器输出信号进行 _ 。
20、传感器的核心部分是。 21、在反射参数测量中，由耦合器的方向性欠佳以及阻抗失配引起的系统误差是。 22、传感器在输入按同一方向连续多次变动时所得特性曲线不一致的程度称为。 二、判断题： 1、灵敏度高、线性误差小的传感器，其动态特性就好。（） 2、测量系统的灵敏度要综合考虑系统各环节的灵敏度。（） 3、测量的输出值与理论输出值的差值即为测量误差。（） 4、一台仪器的重复性很好但测得的结果不准确，是由于存在系统误差的缘故。（） 5、线性度是传感器的静态特性之一。（） 6、时间响应特性为传感器的静态特性之一。（） 7、真值是指一定的时间及空间条件下，某物理量体现的真实数值。真值是客观存在的，而且是可以测量的。（） 8、真值是指一定的时间及空间条件下，某物理量体现的真实数值。真值是客观存在的，而且是可以测量的。（） 9、传感器的输出--输入校准曲线与理论拟合直线之间的最大偏差与传感器满量程输出之比，称为该传感器的“非线性误差”。（） 10、选择传感器时，相对灵敏度必须大于零。（） 11、弹性敏感元件的弹性储能高，具有较强的抗压强度，受温度影响大，具有良好的重复性和稳定性等。（） 12、敏感元件，是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分。（） 13、传感器的阈值，实际上就是传感器在零点附近的分辨力。（） 14、灵敏度是描述传感器的输出量（一般为非电学量）对输入量（一般为电学量）敏感程度的特性参数。（） 15、传感器是与人感觉器官相对应的原件。（） 三、选择题： 1、传感器在正(输入量增大)反(输入量减小)行程期间，其输出一输入特性曲线不重合的现象称为（）
传感器与检测技术第二知识点总结
、电阻式传感器 1） 电阻式传感器的 原理：将被测量转化为传感器 电阻值的变化，并加上测量电路。 2） 主要的种类：电位器式、 应变式、热电阻、热敏电阻 应变电阻式传感器 1） 应变：在外部作用力下发生形变的现象。 2） 应变电阻式传感器：利用电阻应变片将应变转化为电阻值的变化 a. 组成：弹性元件+电阻应变片 b. 主要测量对象：力、力矩、压力、加速度、重量。 c. 原理：作用力使弹性元件形变发生应变或位移应变敏感元件电阻值变化通过测量电路变成电压等 点的输出。 PL 3） 电阻值：R （电阻率、长度、截面积）。 A 4） 应力与应变的关系： 打二E ；（被测试件的应力=被测试件的材料弹性模量 *轴向应变） 应注意的问题： a. R3=R4; b. R1与 R2应有相同的温度系数、线膨胀系数、应变灵敏度、初值; c. 补偿片的材料一样，个参数相同； d. 工作环境一样； 、电感式传感器 1） 电感式传感器的 原理：将输入物理量的变化转化为线圈 自感系数L 或互感系数 M 的变化 2） 种类：变磁阻式、变压器式、电涡流式。 3） 主要测量 物理量：位移、振动、压力、流量、比重。 变磁阻电感式传感器 1） 原理：衔铁移动导致气隙变化导致 电感量变化，从而得知位移量的大小方向。 点 八、、 5） 应力与力和受力面积的关系: 二（应力） F （力）
2)自感系数公式: 2 N 4 (( 磁导率)Ao (截面积) L 二2;(气隙厚度) 3) 种类：变气隙厚度、变气隙面积 4) 变磁阻电感式传感器的灵敏度取决于工作使得 当前厚度。 5) 测量电路：交流电桥、变压器式交变电桥、谐振式测量电桥。 P56 6) 应用：变气隙厚度电感式压力传感器(位移导致气隙变化导致自感系数变化导致电流变化) 差动变压器电感式传感器 1) 原理：把非电量的变化转化为互感量的变化。 2) 种类：变隙式、变面积式、螺线管式。 3) 测量电路：差动整流电路、相敏捡波电路。 电涡流电感式传感器 1) 电涡流效应：块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中做切割磁感线的运动，磁通变化，产生电动 势，电动势将在导体表面形成闭合的电流回路。 Z W 「，r ，f ，x ) 等效阻抗 (电阻率、磁导率、尺寸 、励磁电流的频率、距 离) 2) 趋肤效应：电涡流只集中在导体表面的现象。 3) 原理：产生的感应电流产生新的交变磁场来反抗原磁场，式传感器的等效阻抗变化 4) 测量电路：调频式测量电路、调幅式测量电路。 5) 测量对象：位移、厚度、表面温度、速度、应力、材料损伤、振幅、转速。 三、电容式传感器 1) 原理：将非电量的变化转化为电容量的变化。 2) 特点：结构简单、体积小、分辨率高、动态响应好、温度稳定性好、电容量小、负载能力差、易受外 界环境的影响。 3) 测量对象：位移、振动、角度、加速度、压力，差压，液面、成分含量。 结构分类：平板和圆筒电容式传感器 1) 公式: >0 zr A d 2) 平板式电容器可分为三类：变极板覆盖面积的 的变极距型。 变面积型，变介质介电常数的 变介质型、变极板间距离 3) 测量电路：调频电路、运算放大器、变压器是交流电桥、二极管双 T 型交流电路、脉冲宽度调制电路 4) 典型应用 四、压电式传感器(有源) 1) 正压电效应：对某些电介质沿一定方向加外力使之形变，其内部产生极化而在表面产生 电荷聚集的现