传感器期末习题汇总

传感器原理及应用问答一、填空(30分，每空1分)1.有一个温度计，量程为0200，精度等级为0.5。该表最大可能误差为1，测量100时示值的相对误差为1%。2.在选择线性仪器时，必须考虑的是，应尽量使所选仪器的测量范围约为被测仪器的1.5倍。3.传感器由三部分组成，即一个传感器、一个传感器和一个传感器。4.使用热敏电阻器对电机实施过热保护时，应选择突变型热敏电阻器。5.霍尔元件由恒流源激励，以降低温度漂移。6.传感器灵敏度是指稳态标准条件下输出变化与输入变化的比率。对于线性传感器，灵敏度是恒定的。7.互感传感器是基于变压器的，它将测量的非电量的变化转换成线圈互感的变化根据的基本原理，二次绕组以相反的形式连接在同一端，因此也称为差动变压器传感器。8.当闭合磁路可变间隙感应传感器工作时，电枢与被测物体相连。当被测物体移动时，磁路中的气隙大小相对变化，导致环形磁阻的变化。9.当半导体材料受到一定方向的应力时，其电阻率发生显著变化的现象称为半导体压阻效应。10.传感器静态特性是指当每个测量值处于稳定状态时，传感器输出的总和。输入量之间的关系称为传感器的静态特性。11.静态特性指数中线性的定义是指。12.静态特性指标中精度等级的定义是也就是说，a= a/yfs * 100%。13.传感器确定拟合直线的方法有三种：切线法、端基法和最小二乘法。14.传感器差动测量法的优点是减少非线性误差，提高测量灵敏度。15.与半导体应变仪相比，线应变仪的共同点是它们都在外力作用下发生机械变形，从而导致材料的电阻发生变化。线应变计与半导体应变计的区别在于金属材料的应变效应主要是机械变形，材料电阻率的相对变化是补充。另一方面，半导体材料恰恰相反。应变效应主要是机械变形引起的电阻率的相对变化，而机械变形是辅助的。16.金属箔应变片的灵敏度系数与金属箔应变片的灵敏度系数的区别在于金属应变片的灵敏度系数不同于金属应变片的灵敏度系数。金属应变片由金属线弯曲而成，具有横向效应，这使得它的灵敏度小于金属箔应变片。17.使用应变片测量时进行温度补偿的原因是电阻丝具有温度系数，试件和电阻丝的线膨胀系数不同。18.电阻应变传感器常用的温度补偿方法有单线自补偿、双线组合自补偿和电路补偿。19.单位应变引起的电阻相对变化称为电阻丝的灵敏度系数。20.金属丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值会发生变化。这种现象被称为应变效应。21.当固体受到作用时，电阻率发生变化。这种现象被称为压阻效应。22.应变传感器是使用电阻应变仪将应变转换成电阻变化的传感器。23.电感传感器可以将输入的物理量转换成线圈的自感系数或线圈的互感系数的变化，再通过测量电路将其转换成电量的变化，从而实现非电量的测量。24.在与差动变压器传感器匹配的测量电路中，通常使用两种类型的：差动整流电路和相敏检测电路。25.差动感应传感器主要是可变气隙型和螺线管型。26.主要有两种类型的差动变速器29.压电传感器可以等效于与电容器并联的电荷源或与电容器串联的电压源。30.当压电传感器使用电荷放大器时，输出电压几乎与连接电缆的长度无关。31.压电传感器的输出必须首先经过前置放大器处理。该放大器电路有电荷放大器和电压放大器32.热电阻引线有三种类型，其中三线制适合工业测量，满足一般精度要求。双线系统适用于引线短、精度要求低的场合。四线系统适用于高精度要求的实验室测量。33.霍尔效应指的是垂直于电流方向的磁场的增加。由于载流子上的洛伦兹力，正负电荷在平行于电流和磁场两端的平面上积累，导致两端之间的电势差。的现象。34.应该用于制造霍尔元件的材料是半导体材料，因为半导体材料可以最大化拦截器的迁移率和电阻率的乘积，并最大化两个端面之间的电势差。35.霍尔板电势不相等的主要原因是霍尔电极不能焊接在同一个等电位面上。36.根据工作原理不同，光电传感器可分为光电效应传感器、红外热释电传感器、固态图像传感器和光纤传感器。37.光线撞击物体表面产生的光电效应通常分为几类。第一种是利用光电子在光的作用下从物体表面逃逸的外部光电效应。这些元件包括光电池和光电倍增管。第二种是利用内部光电效应，在光的作用下改变材料的内部电阻率。这种元件有光敏电阻。第三种是利用光生伏打效应，在光的作用下，物体内部产生一定方向的电动势。这些元件包括光电池和光电计。二、选择题(30分，每题2分)1.在下列传感器中，C是一种自生传感器。a、电容b、电阻c、压电d、电感2.C值越大，热电偶输出的热电势越大。a、热端直径b、热端和冷端温度c、热端和冷端的温差d，以及热电极的电导率3.压电材料用于将超声波(机械振动波)转换成电信号。应变效应b，涡流效应c，压电效应d，逆压电效应4.热阻测量和转换电路采用三线制提高测量灵敏度，降低非线性误差提高电磁兼容性d，减少引线电阻的影响5.热电偶测温电路中经常使用补偿线的主要目的是。a、补偿热电偶b冷端热电势的损失，起到冷端温度补偿的作用c、将热电偶的冷端延伸到远离高温区d的地方，提高灵敏度6.降低霍尔元件输出不等电位的方法是。a、降低励磁电流b，降低磁感应强度c，用电桥调零电位器7.感应传感器用于检测复印机中工件的尺寸。加工检测装置采用测量方法。8.a、差动类型b、零型c、偏差类型9.将相敏检测电路用于自感知传感器或差动变压器的最重要目的是。检测到的DC电压可以反映检测前交流信号的幅值和相位10.为了减少热电偶温度测量过程中的测量误差，所需的温度补偿方法不包括(D)。a、补偿导线法b、电桥补偿法c、冷端恒温法d、差动放大法11.热电偶测量温度时(D)。一、需要加直流电压的乙，需要加反向电压的丙，加上正向和反向电压可以是丁，不需要加电压12.在实际的热电偶温度测量应用中，哪个热电偶用于引用测量仪器而不影响测量结果13.将一个灵敏度为0.08毫伏/摄氏度的热电偶连接到电压表上，电压表的终端温度为50C。如果电压表上的读数为60mV，热电偶热端的温度为(D)解决方法：根据问题，电压表上的毫伏数是由热端温度产生的，而冷端温度T是50C，即E(t，50)=60mV因为E(t，50)=E(t，0)-E(50，0)，E(t，0)=E(t，50) E(50，0)=60 4=64毫伏，t=64/0.08=800600英镑。b、750；c、850；d、80014.已知在一定条件下，材料A和铂的热电势为13.967毫伏，材料B和铂的热电势为8.345毫伏，那么在该特定条件下，配对后的材料A和材料B的热电势为(A)。解决方案：根据参比电极定律，EAB(T，T0)=EAPt(T，T0)-EBPt(T，T0)=13.967-8.345=5.622 mV。a、5.622；b、6.622；c、7.622；d、8.622 .15.热电偶近年来被广泛使用。热电偶的以下优点是(ABCD)。a、结构简单b、精度高c、热惯性小d、可测量局部温度、便于远距离传输和集中检测16.(本主题是多主题)半导体热敏电阻包括：一、正温度系数热敏电阻B、负温度系数临界温度系数热敏电阻D，非温度系数热敏电阻17.以下温度测量传感器的选择是合适的(B)。为了快速测量温度，应选用由PN结构成的集成温度传感器；b、为快速测量温度，应选用热电偶温度传感器；c、为了快速测量温度，应选用热阻式温度传感器；D.没有固定的要求。18.当使用热阻测量温度时，使用三线连接法测量电桥热阻的目的是(c)。a、方便接线b，减少导线电阻变化引起的测量误差减少桥式电路中其他电阻对热阻d的影响，减少桥式电路中电源对热阻的影响19.在下列光电器件中，基于光电导效应的是(B)。光电管b，光敏电阻c，光电倍增管d，光电管20.霍尔元件最合适的材料是(D)。A.铜；应时水晶；c .镍；d .半导体21.空霍尔板的电势不相等是由(c)引起的。一、由于高频通信的影响；霍尔传感器不在中间位置；霍尔电极不能焊接在同一个等电位面上；d、焊丝焊接不牢固；22.当使用霍尔板时，减小霍尔板不均匀电势的最有效方法通常是(C)。A.机械研磨；b .化学腐蚀；补偿网络进行补偿；它不能被解决。23.这个话题是多话题的。)下列哪种光探测器通常用于光纤传感器？(美国广播公司)光电二极管b、光电倍增管c、光电晶体管d、固态激光器24.为了减小霍尔传感器位移实验时的测量误差，需要制作霍尔片和磁场强度(A)。A.垂直的；b .平行；可以是任意角度；d无要求。25.光纤传感器通常由三部分组成。除了光纤，还必须有一个光源和(d)两个重要部件a、反射镜b、透镜c、光栅d、光电探测器26.为了测量金属的内部裂纹，我们可以使用(A)传感器。A.涡流类型；b .压电型；c .光电类型；压阻式。二。证明1.证明热电偶的参比电极定律：EAB(T，T0)=EAC(T，T0)- EBC(T，T0)，并画出原理图EAB(T，T0)=EAC(T，T0) ECB(T，T0)=EAC(T，T0)- EBC(T，T0)2.证明热电偶中间导体定律T如果热电偶T0端断开，连接第三根导线c和回路甲乙潜力是EABC(T，T0)证明EABC(T，T0)=EAB(T，T0) T0C证书：EABC(T，T0)=EAB(T) EBC(T0)非洲经济委员会(T0) (1) (5分)如果T=T0，EABC(T0)=0，则EBC(T0) ECA(T0)=-EAB(T0)(6分)将上述公式代入等式(1)是：EABC(T，T0)=EAB(T)- EAB(T0)=EAB(T，T0) (5分)3.证明热电偶的中温定律审判证明：EAB(T，T0)=EAB(T，TC) EAB(TC，T0)证据：EAB(T，T0)=EAB(T，TC) EAB(TC，T0)4.补偿热电偶可用于保护热电偶不受接线盒温度变化的影响，如图(b)所示拿着。由回路电势公式证明。解决方案：如图(b)所示，AB是温度测量热电偶，而CD是补偿热电偶。需要补偿热电偶光盘。热电性能与温度热电偶AB在0100范围内相似，即有。根据热电特性，可以画出如图(b)所示的等效电路图。所以循环总电势主要由接触电势的四部分组成。有(1)根据热电势特性；当回路中每个点的温度相等时，回路电势为零。当时，去吧(2)因为，因此，上述公式(2)等于零，此时，公式(2)被带入公式(1)从以上结果可以看出，这与接线盒温度无关，只要补偿热点对保持不变，温度就可以正常测量。Iii .简短回答问题1.中国模拟仪器的精度等级是多少？为了测量大约240伏的电压，要求测量指示的相对误差的绝对值不超过0.6%。问：如