传感器及测试技术复习资料

1、传感器及测试技术复习资料传感器的线性度衡量的是实际曲线与理论直线之间的偏离程度。(×超声波传感器是压电效应与逆压电效应的一个应用。(霍尔元件的输入电阻是指霍尔电极之间的电阻。(×变气隙式自感传感器的灵敏度是线性的,因此可用于测量大位移。(×热敏电阻是利用热电效应来工作的。(×压电效应:某些物质沿一定方向受到外力作用时,在其表面上便产生电荷,当外力去掉后,表面的电荷随之消失。霍尔效应:当电流垂直于外磁场通过导体时,在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差。光电发射效应:当物体在光的照射下,物体中的电子从表面逸出的现象。电容传感器根据结构形式,

2、可分为变极距式、变相对覆盖面积式和变介电常数式。压电式传感器的放大电路通常有电压放大器和电荷放大器两种。电涡流传感器根据激励的频率不同,分为高频反射式和低频透射式。下面有关脉冲宽度调制电路的描述中,不正确的是_ A _:A.变极距型电容传感器经过脉冲宽度调制电路后,输入与输出仍呈非线性关系B.脉冲宽度调制电路无需解调,只要经过低通滤波即可得到直流输出C.调宽脉冲频率的变化对输出无影响D.脉冲宽度调制电路可以将电容的变化转变成电压的变化被测信号的频率为12MHz,宜选用下列哪个光电元件进行测量_ A _:A.APD型或PIN型光敏二极管B.PN结型光敏二极管C.光敏三极管D.以上几种都可以下列关

3、于光电耦合器的叙述中,不正确的是_ D _:A.光电耦合器实现了信号的光耦合和电隔离。B.光电耦合器可以实现脉冲转换与直流电平转换,作为不同逻辑电路的接口。C.光电耦合器的响应快、寿命长。D.光电耦合器可以实现电光电双向信号传输。电阻式温度计的工作原理是_ D _:A.热电效应B.热阻效应C.电阻应变效应D.温度效应光敏电阻的工作原理是基于_ B _:A.外光电效应B.光电导效应C.光伏效应D.热敏效应下列有关莫尔条纹的描述中,不正确的是_ B _:A.莫尔条纹的移动与光栅的移动具有对应关系B.莫尔条纹的间距随着光栅刻线的夹角增大而增大C .莫尔条纹具有平均光栅误差作用D .莫尔条纹具有位移放

4、大作用1.某一阶测试系统的传递函数为101.01(+=s s H ,试求当激励信号分别为t t x 10sin 6.0(1=和30100sin(6.0(2-=t t x 时的稳态输出,并比较它们的幅值变化与相位变化。因(Y A S X = 0.6Y = 所以:0.597Y =又因:(arctg Y X =-=-即:(100.010arctg Y -=-所以: 5.7Y =-综上所述:(0.597sin(10 5.7y t t =-同理:因(Y A S X= 0.6Y = 所以:0.424Y =又因:(arctg Y X =-=-即:(1000.01(30arctg Y -=-所以:75Y =-

5、综上所述:(0.424sin(10075y t t =-2.一电阻应变片基本阻值为120,灵敏度K=2,沿轴向粘贴于直径为0.04m 的圆形钢柱表面,钢材的弹性模量E=2×1011N/m 2,泊松比=0.3。当钢柱承受外拉力98×103N 时,试求: 此时应变片的电阻值变化了多少?是增大还是减小? 如果应变片换成沿径向粘贴,受力不变,此时应变片的电阻变化量是多少,是增大还是减小?因:F A =,E= 所以:5211980009.7510(0.04210F A E -= 因:R S R= 所以:5212029.7510 2.3410R -= (电阻变大5510.39.7510

6、 2.92510-=-=-=-531202 2.925107.0210R -=-= (电阻变小3.一电容测微仪,其传感器的圆形极板半径r =5mm ,工作初始间隙=0.3mm (空气的介电常数=8.85×10-12F/m ,问: 此电容传感器的灵敏度K 为多少? 工作时,如果间隙变化量=+1um ,测量电路的灵敏度S 1=100mV/pF ,记录仪器的灵敏度S 2=5格/mV ,在=+1um 时,记录仪器的指示值变化多少格? 因2dc A K d =- 即:12329328.8510(5107.710(0.310K -=-=-/F m 因:dc K d =所以:96157.71011

7、07.710dc F -=-=- 因123K S S S 总=即:91267.710101005 3.8510m K -=-=-总格/所以,最终记录仪器的指示值变化:663.8510110 3.85-=-格4.用镍铬镍硅热电偶(分度号为K 测量炉温t ,室温为20时,从毫伏表读出的热电势为28.353mV ,问此时炉温t 是多少? 0,20(20,(0,(E T E T E +=经查表:798.00,20(=Emv T E 151.29798.0353.280,(=+=反查表:T 介于700与710之间,利用线性插值,或可近似认为700.55。1.金属电阻应变片由于温度变化导致其电阻值发生变化

8、的原因是什么?以及相应的补偿措施? 原因:(1电阻温度效应;(2线膨胀系数不同产生的电阻变化;补偿措施:(1桥路补偿法:1补偿片法,2热敏电阻法(2自补偿法:1选择式自补偿应变片,2组合式自补偿应变片2.列出两种实现非接触式测量转速的方法,要求使用不同的传感器,请给出其原理示意图并简述其工作原理。 在旋转体上粘贴一个反光标记,光源经光学系统聚成一条光束照射在被测旋转体上,每转一圈,反射到光电元件上光的强弱就发生一次变化,光电元件产生的光电流的大小就变化一次,经整形放大后变成一串脉冲信号送给数字频率计,数字频率计显示的数值与转速成正比。 在旋转体上开槽,涡流传感器安装在旁边,当旋转体转动时,涡流传感器的输出信号将周期性的发生改变,经过放大、整形得到一个与转速成比例的电脉冲信号,再用频率计指出脉冲数。若旋转体上的槽数为N ,则转速和频率f 的关系为:60f n N= 3.列出两种实现板材厚度测量的方法,要求使用不同的传感器,请给出其原理示意图并简述其工作原理。电