传感器试题.doc

传感器： 那些对被测对象的某一确定信息具有感受（或响应）与检出的功能并按照一定的规律转换成与之对应的有用输出信号的器件或装置。由敏感元件，转换元件，某些辅助部件组成敏感元件： 对被测对象的待测信息有直接感受与检出的元件转换元件： 将敏感元件检出的信息转换为电信号的元件分类： 结构型传感器，物性型传感器，复合型传感器。线性度： 输出量与输入量之间的实际曲线与直线的偏离程度灵敏度： 输出增量与输入增量的比值重复性： 输入量按同一方向作全量程多次测试时，所得到的输出的特性曲线不一致的程度1. 依据传感器的工作原理，传感器分 敏感元件 ， 转换元件 ， 测量电路 三个部分组成。2. 灵敏度是描述传感器的输出量对输入量敏感程度的特性参数。其定义为：传感器 输出量的变化值 与相应的 被测量的变化值 之比，用公式表示 k（x）=y/x 。3. 传感器的静态特性有 灵敏度 、线性度、灵敏度界限、迟滞差 和稳定性。4. 在光照射下，电子逸出物体表面向外发射的现象称为 外光电效应 ，入射光强改变物质导电率的物理现象称为 内光电效应 。 5. 光电管是一个装有光电 阴极 和 阳极 的真空玻璃管。6. 在光照射下，电子逸出物体表面向外发射的现象称为 外光电效应 ，入射光强改变物质导电率的物理现象称为 内光电效应 。1、 什么是压电效应？答：当某些晶体沿一定方向伸长或压缩时，在其表面上会产生电荷，这种效应成为压电效应。2、 什么是光电效应？答：半导体材料的电学特性受到光的照射而发生变化。光电效应分为外光电效应和内光电效应，内光电效应又分为光电导效应和光生伏特效应。3、 内光电效应分为几种，简述他们产生的原因？光电导效应：入射光强改变是物质导电率的物理现象叫光电导效应光生伏特效应：半导体材料吸收光能后，在PN节上产生电动势的效应。4、 什么是电阻应变效应？是指金属导体的电阻在导体受力产生变形（伸长或缩短）时发生变化的物理现象。当金属电阻丝受到轴向拉力时，其长度增加而横截面变小，引起电阻增加。反之，当它受到轴向压力时则导致电阻减小5、 什么是传递函数？在数学上的定义是什么？答： 初始值为零时，输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。2、静态特性指标其中的线性度的定义是指。3、静态特性指标其中的灵敏度的定义是指。6、我们把叫传感器的迟滞。7、传感器是重复性的物理含意是。1.试说明由比较器A1、A2、双稳态触发器及电容充、放电回路组成差动脉冲宽度调制电路工作原理。答：设电源接通时，双稳态触发器的A端为高电位，B端为低电位，因此A点通过R1 对C1充电，直至M点的电位等于参考电压UF时，比较器Al产生一脉冲，触发双稳态触发器翻转，则A点呈低电位，B点呈高电位。此时M点电位经二级管D1迅速放电至零。而同时B点的高电位经R2向C2充电，当N点电位等于UF时，比较器A2产生一脉冲。使触发器发器又翻转一次，则A点呈高电位，B点呈低电位，重复上述过程。如此周而复始，在双稳态触发器的两输出端各自产生一宽度受C1 、C2调制的方波脉冲。2.自感式传感器和差动变压器式传感器的结构有何异同？分别有哪三种形式？各有什么特点：自感式传感器与差动变压器式传感器相同点：工作原理都是建立在电磁感应的基础上，都可以分为变气隙式、变面积式和螺旋式等。不同点：结构上，自感式传感器是将被测量的变化转化为电感线圈的电感值变化。差动变压器式电感式传感器是把被测量的变化转换为传感器互感的变化，传感器本身是互感系数可变的变压器3.简述电感式传感器的基本工作原理和主要类型。 答：电感式传感器是建立在电磁感应基础上的，它将输入的物理量(如位移、振动、 压力、流量、比重等)转换为线圈的自感系数L或互感系数M的变化，再通过测量电路将L 或M的变化转换为电压或电流的变化，从而将非电量转换成电信号输出，实现对非电量的测量。 根据工作原理的不同，电感式传感器可分为变磁阻式(自感式)、变压器式和涡流式 (互感式)等种类。 。4、什么是正压电效应?什么是逆压电效应?什么是纵向压电效应?什么是横向压电效应? 答：正压电效应就是对某些电介质沿一定方向施以外力使其变形时，其内部将产生极化现象而使其出现电荷集聚的现象。 当在片状压电材料的两个电极面上加上交流电压，那么压电片将产生机械振动，即压电片在电极方向上产生伸缩变形，压电材料的这种现象称为电致伸缩效应，也称为逆压电 效应。 沿石英晶体的x轴(电轴)方向受力产生的压电效应称为纵向压电效应。沿石英晶体的y轴(机械轴)方向受力产生的压电效应称为横向压电效应。6. 什么是霍尔效应?答：当载流导体或半导体处于与电流相垂直的磁场中时，在其两端将产生电位差，这一现象被称为霍尔效应。7.接触电动势：接触电势是由两种不同导体的自由电子，其密度不同而在接触处形成的热电势。它的大小取决于两导体的性质及接触点的温度，而与导体的形状和尺寸无关。8.光电池的工作原理答：光电池是基于光生伏特效应制成的，是自发电式；是有源器件。它有较大面积的P一N结，当光照射在P一N结上时则在结的两端出现电动势。9.消除或减小非线性误差的方法：1、提高桥臂比2、采用差动电桥3、采用内阻高的恒流源电桥10、热电效应：把两种不同的金属A和B连接成闭合电路，如果将它们的两个接点中的一个进行加热，使其温度为T，而另一个置于室温T。，则在回路中就有电流产生，如果在回路中接入电流计M就可看到指针偏转。11、压阻效应：当半导体材料某一轴向受外力作用时，其电阻率发生变化的现象称为压阻效应。12、电容式传感器的优点：结构简单、体积小、分辨率高、可非接触测量。13、热敏电阻分类：1负电阻温度系数热敏电阻2正电阻温度系数热敏电阻3临界温度电阻器14、电感式传感器特点：1结构简单、无活动电触电、工作可靠寿命长2灵敏度分变率高、传感器的输出信号强3线性度和重复性好、稳定性好、但频率响应较低，不宜快速动态测控。15、阶梯特性：由线绕电位器结构可知，当电刷在变阻器上移动时，电位器