传感器 - 副本.doc

选择题1. 非线性度是表示校准曲线( )的程度。 A.接近真值 B.偏离拟合直线 C.正反行程不重合 D.重复性2. 属于传感器动态特性指标的是（ ）。A重复性 B线性度 C灵敏度 D固有频率3. 利用相邻双臂桥检测的应变式传感器，为使其灵敏度高、非线性误差小（ ）。A.两个桥臂都应当用大电阻值工作应变片B.两个桥臂都应当用两个工作应变片串联C.两个桥臂应当分别用应变量变化相反的工作应变片D.两个桥臂应当分别用应变量变化相同的工作应变片 4. 差动电桥由环境温度变化引起的误差为( )。 A. B. C. D.05. 半导体应变片具有( )等优点。 A. 灵敏度高 B. 温度稳定性好 C. 可靠性高 D. 接口电路复杂6. 单线圈螺线管式电感传感器广泛应用于测量( )A大量程角位移B.小量程角位移 C.大量程直线位移 D.小量程直线位移7. 测量范围大（精密大位移）的电容式位移传感器的类型为（ ）。 A. 变极板面积型 B. 变极距型 C. 变介质型 D. 容栅型8. 用电容式传感器测量微小位移时，应该选用( ) 。A变间隙式 B.变面积式 C.变介电常数式 D.变速度式 9. 单电容变极距型电容传感器其灵敏度和 线性度 是矛盾的，可采用 差分结构 来提高它的灵敏度。9. 石英晶体的右旋直角坐标系中，在（ ）方向上没有压电效应。P70Ax轴 B. y轴 C. z轴10. 石英晶体的右旋直角坐标系中，垂直于（ ）的晶面上压电效应最显著。Ax轴 B. y轴 C. z轴 11. 石英晶体的右旋直角坐标系中，沿（ ）方向上的机械变形最显著。Ax轴 B. y轴 C. z轴12. 目前压电式传感器多用于测量( ) 。A静态力或压力B.动态力或压力 C.速度 D.位移13. 压电式加速度传感器是( )信号的传感器。A. 适于测量任意 B. 适于测量直流 C. 适于测量缓变 D. 适于测量动态14. 实用热电偶的热电极材料中，用的较多的是( ) 。A 纯金属 B.非金属 C.半导体 D.合金15. 在光线作用下，半导体的电导率增加的现象属于( ) 。A外光电效应B.内光电效应 C.光电发射 D.光电导效应16. 单色光的波长越短，它的( ) 。A频率越高，其光子能量越小 B.频率越低，其光子能量越小C.频率越高，其光子能量越大 D.频率越低，其光子能量越大17. 传感器能感知的输入变化量越小， 表示传感器的( ) A.线性度越好 B.迟滞越小 C.重复性越好 D.分辨力越18.仪表的精度等级是用仪表的（ ）来表示的。A相对误差 B绝对误差 C引用误差 填空题1. 通常用传感器的 和 来描述传感器的输入-输出特性。1P7A32. 传感器静态特性的主要技术指标包括 、 、迟滞和重复性。3. 频率响应常用的评定指标是通频带BW、 、 。4. 在电位器传感器中，对骨架材料要求 （其热膨胀系数和电阻丝的相近），表面绝缘电阻高，有较好的 。7. 对金属应变片，导体受力后电阻变化主要由 引起，对于半导体应变片，受力后电阻变化主要由 引起。8. 当块状金属导体置于交变磁场中，或在磁场中做切割磁感线运动时，导体内将产生呈漩涡状的 ，此即 9. 变磁阻式传感器是利用线圈 和 的改变来实现非电量测量的。11. 霍尔元件的基本结构是在一个半导体薄片的两个相对侧面安装一对 ，相应地焊接两根引线；在另两个相对侧面安装一对 ，相应地焊接两根霍尔电压输出引线，然后进行封装。12. 半导体磁敏传感器是指 按一定规律随磁性量变化的传感器，常用的磁敏传感器有 和磁敏电阻传感器。13. 半导体磁敏器件的特点是：从直流到 ，其特性完全一样，完全不存在于频率的关系。半导体中电子的运动受磁场的影响，以 的变化来表现。14. 石英单晶体与压电陶瓷多晶体具有正、逆压电效应。利用它的 效应制成了电势型传感器。超声波传感器发射声波是利用压电晶体的 效应。15. 压电传感器等效为一个与电容相串联的 ；压电元件可以等效成一个 和电容并联的等效电路，它是内阻很大的信号源。16. 压电陶瓷是人工制造的多晶体，由无数细微的 组成，经过 处理的压电陶瓷才具有压电效应。17. 电阻式测温传感器分为金属热电阻传感器和 传感器两类。前者称为 ，后者称为热敏电阻。18. 光敏电阻在不受光照射时的阻值称 ，受光照射时的电阻称 。19. 光敏电阻又称 ，它几乎都是用 材料制成的光电器件。19. 光线照射时，物体的导电性能发生改变的现象称为 ；在光线照射下，能使物体产生一定方向电动势的现象称为 ，即阻挡层光电效应。20. 光电池的温度特性是描述光电池的 和 随温度而变化的关系。21. 只有能形成 的那些以特定角度射入光纤的光才能在光纤内传播，这些光波就称为 。22. 在纤芯内传播的光波，可以分解为沿轴向传播和沿剖面方向，沿剖面方向传播的平面波在纤芯与包层的界面上将产生 ，如果此波在一个往复（入射与反射）中相位变化为的整数倍，就会形成 。23. 当某些介质中传播的线偏振光受到沿光传播方向的磁场作用时，线偏振光的偏振面会发生 ，这一现象就是磁光效应，通常称为 。24. 测量就是借助专用的手段和技术工具，通过实验的方法，把被测量与同性质的 进行比较，求出两者的 ，从而得到被测量数值大小的过程。25. 测量误差就是测量值与 之间的差值，它反映了 的好坏。26. 热电偶回路产生的热电动势由 和 两部分组成 简答题1. 说明下图所包含的原理。2p140A3答:上图为测量平均温度的测量方法，用几只相同型号的热电偶并联在一起，要求每只热电偶都工作在线性段，仪表中指示的为三只热电偶输出热电动势的平均值。在每只热电偶线路中，分别串接均衡电阻R,其作用是为了在T1、T2、T3不相等时，线路中的电流免受电阻不等影响，因此与每一只热电偶的内阻相比，R的阻值必须很大。上图的好处是仪表的分度仍旧和单独配用一个热电偶时一样，缺点是当有一只热电偶烧断时，不能够很快的觉察出来。输出热电动势为(E1+E2+E2)/3=Et2. 说明下图所包含的原理。2p141B3上图是几个热电偶的串联线路图，是测量几个点温度之和的测温线路，这种线路可以避免并联线路的缺点。当有一只热电偶烧断时，总的热电动势消失，可以立即知道有热电偶烧断。同时由于总热电动势为各电偶热电动势之和，故可以测量微小的温度变化。图中，回路的总电动势为辐射高温计中的热电堆就是根据这个原理由几个同类型的热电偶串联而成的。如果要测量平均温度，则3. 说明下图所包含的原理。 3p160A3答：上图为反射型光电转速计。将被测轴的圆周表面沿轴线方向按均匀间隔做成一段黑白相间的反射面和吸收面充当 “光栅”，传感器对准此反射面和吸收面；光源发射的光线经过透镜成为平行光，照射在半透明膜片上，部分光线透过膜片，部分光线被反射，经透镜聚焦成一点，照射在被测轴黑白相间的“光栅”上。当轴转动时，白色反射面将光线反射，黑色吸收面不反射。反射光再经透镜照射在半透明膜片上，透过半透明膜片并经聚焦透镜聚焦后，照射在光电管的阴极上，使阳极产生光电流。由于“光栅”黑白相间，转动时将获得与转速及黑白间隔数有关的脉冲，使光电管产生相应的电脉冲。当间隔数一定时，该电脉冲数与转速成正比。电脉冲送至数字测量电路，即可计数和显示转速。 4. 说明下图所包含的原理。 3p160B3上图为直射型光电式转速计。被测轴上装有带孔的圆盘，圆盘的一边设置光源，另一边设置光电管，圆盘随轴转动，当光线通过小孔时，光电管产生一个电脉冲。转轴连续转动，光电管就输出一串与转速及圆盘上的孔数成正比的电脉冲。在孔数一定时、该电脉冲数就和转速成正比。电脉冲经测量电路放大和整形后再送入频率计计数和显示。经换算或标定后，可直接读出被测轴的转速。5. 说明下图所包含的原理。 P164B3答： 图中所示为差分式电容加速度传感器结构图。它有两个固定极板（与壳体绝缘），中间有一用弹簧片支撑的质量块，次质量块的两个端面经过磨平抛光后作为可动极板（与壳体电连接）。当传感器壳体随被测对象在垂直方向上作直线加速运动时，质量块在惯性空间中相对静止，而两个固定电极将相对质量块在垂直方向上产生大小正比于被测加速度的位移。此位移使两电容的间隙发生变化，一个增加，一个减小，从而使C1、C2产生大小相等、符号相反的增量，此增量正比于被测加速度，通过测量电路转化成电压或电流的变化。电容式加速度传感器的主要特点是频率响应快和量程范围大，大多采用空气或其它气体作阻尼物质。6. 说明下图所包含的原理。 4p186A3 上图为漩涡发生原理图。把漩涡发生体（对称形状的物体，如圆柱体、三角柱体等）垂直插在管道中，流体绕过漩涡发生体时，出现附面层分离，在漩涡发生体的左右两侧后方会交替产生漩涡，左右两侧漩涡的旋转方向相反。这种漩涡列通常被称为卡门漩涡列，也称卡门涡街。 由于漩涡之间的相互影响。漩涡列一般是不稳定的，但卡门从理论上证明了当两漩涡列之间的距离h和同列的两个漩涡之间的距离L满足公式h/L=0.281时，非对称的漩涡列就能保持稳定。7. 说明下图内容。 5p187-B3-YUANC3答： 上图是一种圆柱形漩涡检测器，它的任务是一方面使流体绕过检测器时，在其后能形成稳定的涡列，另一方面能准确的测出漩涡产生的频率。上图是一根中空的长管，管中空腔由隔板分成两部分。管的两侧开两排小孔。隔板中间开孔，孔上贴有铂电阻丝，铂丝通常被通电加热到高于流体温度10度左右。 当流体绕过圆柱时，如在下侧产生漩涡，由于漩涡的作用使圆柱体的下部压力高于上部压力，部分流体从下部小孔吸入，从上部小孔吹出，结果将使下部漩涡被吸在圆柱表面，越转越大，而没有漩涡的一侧由于流体的吹出作用，将使漩涡不易发生。下侧漩涡生成之后，它将脱离开圆柱表面向下运动，这时柱体的上侧将重复上述过程生成漩涡。如此一来，柱体的上、下两侧交替地生成并放出漩涡。同时，在柱体的内腔自下而上或自上而下产生的脉冲流通过被加热的电阻丝，空腔内流体的运动，交替对