2-10 请说出RFID天线主要分为哪几种？每种的特点如何？

答：RFID天线主要分为近场天线、远场天线、偶极子天线、微带贴片天线和电感耦合射频天线等。近场天线系统工作在天线的近场，标签所需的能量都是通过电感耦合方式由读写器的耦合线圈辐射近场获得，工作方式为电感耦合。对于超高频和微波频段，读写器天线要为标签提供能量或唤醒有源标签，工作距离较远，一般位于读写器天线的远场。偶极子天线也称为对称振子天线，由两段同样粗细和等长的直导线排成一条直线构成。信号从中间的两个端点馈入，在偶极子的两臂上将产生一定的电流分布，这种电流分布就会在天线周围空间激发起电磁场。微带贴片天线通常是由金属贴片贴在接地平面上的一片薄层，微带贴片天线质量轻、体积小、剖面薄，馈线和匹配网络可以和天线同时制作，与通信系统的印制电路集成在一起，贴片又可采用光刻工艺制造，成本低、易于大量生产。

2-11 试说明HRRFD-NF09的近场天线的性能参数如何？

答：HRRFD-NF09的近场天线的天线的物理长度为150mm。工作的频率范围为865～954GHz，采用了N/SMA接口形式，天线的极化方式为线极化。

第3章答案

3-1传感器的定义是什么?它们是如何分类的？

答：传感器是一种能把特定的被测信号，按一定规律转换成某种可用信号输出的器件或装置，以满足信息的传输、处理、记录、显示和控制等要求。

根据不同的分类方式，有不同的分类。

3-2试分析传感器在各领域里的应用。

答：略。

3-3传感器的动态特性、基本概念及主要性能指标的含意是什么?

答：传感器的动态特性，是指其输出对随时间变化的输入量的响应特性。

3-4传感器的主要特性有哪些?

答：主要分为静态特性 和动态特性。

衡量静态特性的重要指标是线性度、灵敏度、迟滞和重复性等。

3-5传感器的误差大小与其精度、准确度之间的关系是什么?

答：略。

3-6什么叫传感器？由哪几部分组成？它们的作用与相互关系怎样？

答：传感器由两个基本元件组成：敏感元件与转换元件。具体由下图所示：

3-7有两个传感器测量系统，

其动态特性可以分别用下面两个微分方程描述，试求这两个

系统的时间常数τ和静态灵敏度K。 1）

30dydt?3y?1.5?10?5T

式中，y为输出电压，V；T为 输入温度，℃。 2）

1.4dydt?4.2y?9.6x

式中，y为输出电压，μV；x为输入压力，Pa。

答：10s，0.5*10-5V/℃；0.33s，2.29μV/Pa。

3-8用一只时间常数τ=0.318s的一阶传感器去测量周期分别为1s、2s和3s的正弦信号，问幅值相对误差是多少？

答：-55.2% ，-29.3% ，-16.8%。

3-9查阅资料，查找半导体气敏传感器有哪几种类型？

答：略。

3-10什么叫绝对湿度和相对湿度？

答：相对湿度，指空气中水汽压与饱和水汽压的百分比。

绝对湿度指的是大气中水汽的密度，即单位大气中所含水汽的质量。

3-11试述湿敏电容式和湿敏电阻式湿度传感器的工作原理。

答：略。

3-12超声波传感器的基本原理是什么？超声波探头有哪几种结构形式？

答：超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波振动频率高于可听声波。由换能晶片在电压的激励下，发生振动能产生超声波。超声波对液体、固体的穿透能力强，在不透明的固体中它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面，会发生显著反射，形成反射成回波碰到活动物体能产生多普勒效应。

超声波探头主要由压电晶片组成，既可以发射超声波也可以接收超声波。小功率超声探头多用来探测。它有许多不同的结构，可分直探头、斜探头、表面波探头、兰姆波探头、双探头等。

3-13什么是智能传感器？智能传感器有哪些实现方式？

答：智能传感器（Intelligent Sensor）是具有信息处理功能的传感器。

智能传感器主要由传感器、微处理器（或微计算机）及相关电路组成，包括传感器、信号调理电路、微处理器、输出接口等。

3-14温度传感器是怎么分类的？

答：水分子具有较大的电偶极矩。在氢原子附近有极大的正电场，因而它具有很大的电子亲和力，使得水分子易于吸附在固体表面并渗透到固体内部。利用水分子这一特性制成的湿度传感器称为水分子亲和力型传感器。而把与水分子亲和力无关的湿度传感器，称为非水分子亲和力型传感器。

3-15试述湿度传感器的应用。 答：略。

3-16什么是气体的湿度？什么叫露点？

答：大气的干湿程度通常用绝对湿度和相对湿度来表示。 露点：降低温度可使未饱和水汽变成饱和水汽。

3-17电容式湿度传感器的工作原理是什么？有什么特点？使用时应注意什么问题？

答：电容式湿度传感器的敏感元件为湿敏电容，主要材料一般为高分子聚合物、金属氧化物。这些材料对水分子有较强的吸附能力，吸附水分的多少随环境湿度而变化。由于水分子有较大的电偶极矩，吸水后材料的电容率发生变化。电容器的电容值也就发生变化。同样，把电容值的变化转变为电信号，就可以对湿度进行监测。

3-18超声波的基本特性？

答：它具有频率高、波长短、绕射现象小的特点，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等。

3-19简述半导体气敏元件制成的表面控制型电阻式传感器的基本结构及工作原理。

答：略。

3-20从超声波的行进方向来看可分为哪两种基本类型？

答：超声波是一种在弹性介质中的机械振荡，有两种形式：横向振荡（横波）及纵向振荡（纵波）。

3-21气敏传感器的特性？

答：气敏传感器的特性主要有灵敏度；响应时间；选择性；稳定性；温度特性；湿度特性；电源电压特性。

3-22查找文献最近有什么新型的气敏传感器。

答：略。

3-23什么是超声波？