传感器及测试技术复习题.doc

传感器及测试技术复习题一、 填空 1、测试技术包含 和 两方面。、传感器所能测量的最大被测量称为 ，最小的被测量称为 ，用这两个数值表示的测量区间，称为 。、为了消除应变片的温度误差，可采用的温度补偿措施包括 、 、 。、压阻器件本身受到温度影响后，要产生 漂移和 漂移，因此、必须采用 来补偿。、零位误差是指零电势距离起始零位的 与 的误差。6、电容式传感器是将被测量的变化转化为 变化的一种传感器。电容式传感器优点 、 、 、 。7、霍尔电势的大小正比于 和 。对霍尔元件可采用 驱动和 驱动。8、压电传感器的变换电路具有 和 两种形式。9、电荷传感器是一种输出 与输入 成正比的前置放大器。电荷放大器的输出电压仅与 和 有关，传感器的灵敏度与 无关。10、常用的光电器件光源有 、 、 和 。11、电路参量式传感器包括 、 、 三种基本形式。12、为了消除应变片的温度误差，可采用的温度补偿措施包括 、 、 。13、引用误差是指测量的 与仪表的 之比，这一指标通常用来表征仪器本身的精度，而不是 的精度。14、电容式传感器主要缺点 、 、 、 。15、涡流传感器可以检测 、 、 、 。16、霍尔电势UH= ，其中KH是 ，I是 ，B是 。17、压电传感器的变换电路具有 和 两种形式。18、激光具有 、 、 和 等优点。据工作性质不同，它可分为 、 、 和 等。19、压电材料可分为 、 、 等三大类。20、声波衰减的原因有 、 、 。二、名字解释和简述题 1、传感器及传感器的组成2、线性度3、灵敏度和灵敏度误差4、绝对误差和相对误差5、电阻应变效应6、电容传感器的主要应用7、霍尔效应8、压电效应9、光电效应10、电压放大器和电荷放大器的实质是什么？11、传感器的组成12、线性度13、相对误差14、压阻效应15、电容式传感器的误差分析和补偿方法16、超声波探伤法17、什么是霍尔效应？18、什么是光电效应？根据光电效应现象的不同将光电效应分为哪三类?19、热电阻式传感器。20、引用误差和静态误差三、用一个0.5级、满量程为100mA的电流表进行测量，当测量值为 20mA和100mA时，请计算各测量值的绝对误差和示值相对误差 。 四、如图所示的半桥差动电桥中二个电阻应变片，一个受拉应力，一个受压应力，它们接在电桥的相邻桥臂中。假设二个电阻应变片受力时阻值变化大小相等、符号相反，请推导输出电压UOUT的表达式。当R01K，R1，工作电源U5V时, 输出电压UOUT为多少？ 五、如图所示为一同相放大器的基本电路。输入信号Uin直接从同相端输入，试推导出该同相放大器输出电压UOUT的表达式。计算当Uin0.05V，R11K,RF10K时的UOUT值。 六、用1级、满量程为100mA的电流表进行测量，当测量值为 100mA和80mA时，请计算各测量值的绝对误差和示值相对误差 。 七、如图所示为电容式传感器配用的差动式交流电桥。其中C1、C2、CxC、Cx为电桥的四个桥臂，电桥平衡时有C0、CxC0，UOUT0。请推导非平衡时输出电压UOUT的表达式。 八、如图所示为一同相放大器的基本电路。输入信号Uin直接从同相端输入，试推导出该同相放大器输出电压UOUT的表达式。计算当Uin0.05V，R11K,RF10K时的UOUT值。 答案 一、 填空 1、测量、试验 2、测量上限、测量下限、测量范围 3、单丝自补偿法、双丝自补偿法、桥路补偿法4、零点飘移、灵敏度飘移、温度补偿措施 5、实际位移量、理论位移量 6、电容量、温度稳定性好、结构简单、动态响应好、可非接触测量7、控制电流、磁感应强度、恒流、恒压8、电压放大器、电荷放大器9、电压、电荷量、输入电荷、反馈电容、电缆电容10、发光二极管、钨丝灯泡、电弧灯和石英灯、激光11、电阻式、电感式、电容式12、单丝自补偿法、双丝自补偿法、桥路补偿法13、绝对误差、满量程、测量 14、输出阻抗高、负载能力差、寄生电容影响大、输出特性非线性15、振动、位移、厚度、转速、硬度16、KHIB，灵敏度系数、控制电流、磁感应强度17、电压放大器、电荷放大器 18、方向性强、亮度高、单色性强、相干性好 19、压电晶体、压电陶瓷、新型压电材料20、声波的扩散、散射、介质吸收二、名字解释和简述题 1、一种以一定的精度把被测量转换为与之有确定关系的、便于应用的另一种量的测量装置。 敏感元件、转换元件、转换电路 2、采用拟合线性化时、输出输入的校正线与其拟合直线之间的最大偏差。 3、传感器输出的变化量与引起此变化量的输入变化量之比。 灵敏度变化产生的，用相对误差来表示。 4、测量结果与被测参量真值之间的所存在的差值的绝对值。 测量的绝对误差与被测量真值的比值。 5、电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化。 6、测量压力、加速度、液位、荷重、位移。 7、在金属或半导体薄片两端通以控制电流，在与薄片垂直方向施加磁场，则在垂直电流和磁场方向薄片的另两侧会产生电动势，其大小正比于控制电流和磁感应强度。 8、晶体当沿着一定方向受到外力作用时，内部会产生极化现象，同时在两个表面上产生大小相等符号相反的电荷，当外力去掉后，又恢复到不带电状态，当作用力方向变化时，电荷的极性也随着变化，晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。 9、物体吸收光的能量后产生电效应的现象称光电效应。 10、电压放大器：将压电传感器的高阻抗变为低阻抗，并将压电式传感器的微弱信号放大。 电荷放大器：输出电压与输入电荷量成正比的前置放大器。 11、敏感元件、转换元件、转换电路 12、采用拟合线性化时、输出输入的校正线与其拟合直线之间的最大偏差。 13、测量的绝对误差与被测量真值的比值。 14、沿半导体一轴向施加一定应力时，材料的电阻率发生变化。 15、减少环境温度、湿度等变化所产生的误差，消除和减少边缘效应，消除和减少寄生电容的影响、防止和减少外界干扰。 16、利用超声波在物体中传播的物理特性来发现物体内部的不连续性、即缺陷和伤的方法，作为无损检验的一种重要方法。 17、在金属或半导体薄片两端通以控制电流，在与薄片垂直方向施加磁场，则在垂直电流和磁场方向薄片的另两侧会产生电动势，其大小正比于控制电流和磁感应强度。 18、物体吸收光的能量后产生电效应的现象叫光电效应。 外光电效应、光电导效应、光电伏特效应。 19、利用导电材料的电阻率随本身温度而变化的温度电阻效应制成的传感器。 20、引用误差：测量的绝对误差与仪表的满量程之比。 静态误差：在全量程内任一点的输出与其理论输出值的偏离程度。 三、20mA点：绝对误差Xm100mA0.50.5mA 示值相对误差x0.5mA/20mA2.5 100mA点：绝对误差Xm100mA0.50.5mA 示值相对误差x0.5mA/100mA0.5 四、UOUTU R0/（R0R0）U（R0R）/(R0RR0R) UR/（2R0） 0.0025V2.5mV 五、UinUOUTR1/（R1RF） UOUT（1RF/R1）Uin （110/1）0.05 0.55V 六、100mA点：绝对误差Xm100mA11mA 示值相对误差x1mA/100m