传感器原理与应用复习题.doc

传感器原理与应用复习题 1、名词解释：(1) 精确度：分为精密度，准确度，精确度 精密度：描述测量仪表指标值不一致程度的量。 准确度：仪表指示值和实际值的偏差程度，反应了系统误差的大小。 精确度：精密度与准确度的综合，表示仪表在测量性能上的综 合优良程度。 (2) 稳定性：随时间的稳定性（时漂），随环境影响量的稳定性。(3) 灵敏度：在稳度状态下，输出量变化与引起此变化的输入量变化之比： (4) 灵敏限：能使仪表示值觉察到微小变化时的最小输入量。 (5) 变差：同一仪表在外界条件不变的情况下，其正行程与反行程的不一致性，正行程与反行程之间最大偏差与示值范围的比值。(6) 线性度：仪表的实测输入输出特性曲线对理想直线性输入输出特性曲线的近似程度。(7) 绝对误差：示值与真值之间的代数差(8) 相对误差：实际相对误差，标称相对误差，引用相对误差。实际相对误差：与被测量的真值之比。标称相对误差：绝对误差与示值之比。引用相对误差：与装置满刻度之比。(9) 随机误差：由大量的偶然因素造成的测量误差用系统方法测出其服从正态分布规律。(10)系统误差：误差的数值固定或按一定的规律性变化。 恒值误差，差值误差。恒值在整个测量过程中，其数值和符号都保持不变。变值在整上测量过程中，其数值和符号的变化具有一定规律性。 累进误差，周期性误差。(11)疏失误差（粗差）由于测量者的疏忽而造成测错、读错、记错的误差。一般误差值很大，无规律性。2、某电压表刻度为010V，在5V处计量定值为4.995V，求在5V处的示值误差（），相对误差引用误差3、0.1级量程为10A电流经标定，最大示值误差（）为8mA，问该表是否合理？ 合理4、随机误差的分布规律是什么？它具有哪四个特点？正态分布，单峰性误差小（小），概率大；对称性；有界性；补偿性，当时，正负误差互相抵消。5、对某量等精度测量5次，得29.18，29.24，29.27，29.25，29.26，求平均值，及均方差。6、对某量等精度测量16次，得均方差，则平均值均方差 7、粗差的测别准则：莱特准则：当时，存在粗差。有维纳准则：当时，存在粗差。8、何谓电阻应变传感器？电阻应变传感器是将被测量的应力（压力、负荷、扭力等）通过它所产生的金属弹性变形转换成电阻变化的检测元件。9、电阻丝应变片的工作原理。当外力（或重力）作用于传感器的弹性原件时，弹性原件便产生（应变）的相对变形量，电阻值的相对变化率与应变成正比关系。，所以，与外力P成正比关系。10、应变片为什么要进行温度补偿？因为温度变化会造成应变电阻变化，对测量造成误差。消除这种误差或对它进行修正以求出仅由应变引起的电桥输出的方法。11、为什么必须进行非线性补偿？电阻应变片传感器测量采取何措施？在仪表的基本组成环节中（尤其是灵敏元件）中有许多具有非线性的静特性，为了保证测量仪表的输入与输出之间具有线性关系。非线性电阻应变传感器采用桥路接法时，在半导体应变片中对测量值进行修正，或在电路上采取线性补偿措施。12、何谓热电阻传感器？测量温度的范围？ 热电阻利用电阻随温度变化的特性制成的传感器称热电阻传感器。常用的热电阻有：铂、铜等。铂（-200650）、铜（-50150）经常使用电桥作为传感器的测量电路，为了减少连线电阻变化引起的误差，工业上用铂电阻引线为三根，实验室用四根，可消除测量电路中连线电阻引起的误差。13、自感式电感传感器有几种类型： 改变气隙截面积S型，具有较好的线性，示值范围大，自由行程也大。改变气隙厚度型：灵敏度高，非线性严重，示值范围小，对电路放大倍数要求低。螺感式：灵敏度低，自由行程大，示值范围大，结构简单，装配容易。14、差动变压器工作原理把被测量位移的变化（）变换成传感器的互感变化（），它本身是一个变压器，在初级线圈接入电源后，其次级即感应产生电压输出，当互感变化时，输出电压作相应的变化。15、差动变压器相敏测量电路当御铁向上时：，在正半周，通路：，输出电压上（+）、下（）负半周：通路：，上（+）下（）当衔铁向下时，负半周时，上（）下（+）16、电容传感器有哪三种类型？各自计算公式变面积式： 改变介质介电常数型：改变板极之间距离的类型：，17、光电传感器的物理基础以及光电效应的种类和所对应的光敏元件，物理基础：光电效应。在光线作用下能使电子逸出物体表面的称外光电效应，有光电管、光电倍增管。在光线作用下能使电阻率改变的称内光电效应（光电导效应），有光敏电阻、光电管。在光线作用下能使物体产生一定方向电动势的称光生伏特效应，有光电池。18、热电势公式：，从公式中得到的几个结论。（1） 若组成热电偶回路的两种导体相同，则无论两接点温度如何，热电偶回路中的总热电势为零。（2） 如热电偶两接点温度相同，则尽管导体A、B的材料不同，则无论两接点温度如何，热电偶回路中的总热电势为零。（3） 热电偶AB的热电势与A、B材料的中间温度无关，而只与接点温度有关。（4） 热电偶AB在接点温度为时的热电势，等于热电偶在接点温度为和时的热电势总和。（5） 在势电偶回路中，接入第三种材料的导线，只要第三种导线的两端温度相同，第三种导线的引入不会影响热电偶的热电势。（6） 当温度为时，用导体A，B组成的热电偶的热电势等于AC热电偶和CB热电偶的热电势之代数和。19、热电偶测温的物理基础热电效应。20、热电偶冷端为什么要温度补偿？常用的温度补偿方法有哪些？为了热电势与被测温度间呈单值函数关系，需要热电偶冷端的温度保持恒定。由于热电偶的温度热电势关系曲线（刻度特性）是在冷端温度保持0的情况下得到的与之配套的仪表是根据这一关系曲线进行刻度的，测量时，必须满足的条件，否则出现误差，而在实际工作时，冷端受外界温度影响。（1）冷端温度恒温法；（2）计算修正法；（3）电桥补偿法。21、常用热电偶及其测温范围铂铑铂热电偶：长时间1300，良好环境短期1600。镍铭镍硅(铝)热电偶：氧化性或中性介质中900以下,短期1200以下，还原性介质500以下镍铬考铜热电偶：还原性或中性介质600以下，短期：800铂铑30铂铑6热电偶：长期1600，短期1800。22、热电偶补偿导线的作用： 将热电偶冷端延伸出来。23、什么是压电效应？压电材料是什么？某些电介质物质，在沿一定方向对其施加压力或拉力使之变形，它的表面会产生一定方向的电荷，当外力去掉后，又回到不带电状态，这种现象称压电效应。材料：石英晶体（压电晶体），人造陶瓷（压电陶瓷）。24、压电传感器的输出信号的特点是什么？它对放大器有什么要求？放大器有哪两种类型？特点：其输出阻抗大，要求前置放大器的输入阻抗大，而输出阻抗小。要求：其信号微弱，要求高的放大倍数。类型：电压放大器，电荷放电器（与电路电容无关）25、压电传感器只能测量变力且交变频率越高，灵敏度越大。26、何谓霍尔效应？在一个半导体薄片（霍尔元件）相对