《传感器与检测技术》课程期末试题二及答案

1、传感器与检测技术课程期末试题二及答案一、填空（25%）1,系统误差的校正方法有上换法_、抵消法、代替法和对称测量法、偿法五种。2,电容式传感器的测量电路有双T电桥电路、运算放大器式测量电路、脉冲调制 电路和调频电路等多种。3,测量压力的方法有皿应、电容式、电感式及 压电式 和 光纤式.五种。4,常用的抗干扰技术有屏蔽技术、接地技术、 、浮置和滤波等许多种。5,传感器的静态特性有灵敏度、线性度、重复性和迟滞四种。6,电容式传感器的主要类型有变面积式、变间隙式、变介电常数式等三种二、名词解释（15%）1，重复性重复性是指传感器在检测同一物理量时每次测量的不一致程度，也叫稳定性。2,系统误差在相同的

2、条件下，屡次重复测量同一量时，误差的大小和符号保持不变，或按照一定的规 律变化，这种误差称为系统误差。3,霍尔效应在置于磁场的导体或半导体中通入电流，假设电流与磁场垂直，那么在与磁场和电流都垂直的方 向上会出现一个电势差，这种现象就是霍尔效应。4,引用相对误差引用相对误差是最大绝对误差3与仪表量程比值的百分数。5,准确度正确度是指测量结果相对真值的恒定误差的大小。三、判断题（10%）1，由于直接测量简单且快速，因此在高精度检测中得到广泛使用。（错）2,传感器的输出特性是指其输入量不变时输出量随时间的变化情况。（错）3,有一个电阻式传感器，它在量程为50mV范围内的最大绝对误差是0.2mV,那么

3、其 非线性误差应该是2%o （错）4,直线式感应同步器的端部环流是靠其线圈的排列方式来消除的。（对）5,热电势的大小主要取决于热电偶回路的温差电势。（错）四、问答题（30%）I,画图说明电位器式电阻传感器的工作原理，导出电阻、电压灵敏度的 表达式。（10%）IlIlB如下图，电位器式传感器的输出电压与位移成一定的比例关系：UQ =x=KtlxLj当电刷移动时就会引起输出电压的改变，从而进行位移的测量。其电压灵敏度为：U.电阻灵敏度为：Kr =y2,测量电桥的工作方式有哪几种？各有什么特点？ （10%）测量电桥的工作方式有单臂、双臂和全桥三种，单臂电桥结构最简单，只需使用一个应变电 阻，本钱最低

4、最经济，但检测精度较差：双臂电桥使用两个应变电阻，结构较梵杂，能到达一定 的精度；全桥最复杂，本钱较高，但能到达很高的测量精度。3,说明光电池的基本原理、常用类型及其特点。（10%）硅光电池的工作原理基于光生伏特效应，它是在一块N型硅片上用扩散的方法掺人一些P 型杂质而形成的一个大面积PN结，当光照射P区外表时，假设光子能量大于硅的禁带宽度，那么在 P型区内每吸收一个光子便产生一个电子.空穴对，P区外表吸收的光子最多，激发的电子空穴最 多，越向内部越少。这种浓度差便形成从外表向体内扩散的自然趋势。由于PN结内电场的方向 是由N区指向P区的，它使扩散到PN结附近的电子一空穴对别离，光生电子被推向

5、N区，光 生空穴被留在P区。从而使N区带负电，P区带正电，形成光生电动势。常用类型有硅光电池、错光电池、础化钱、硫化镉光电池等。具有性能稳定、光谱范围宽、 频率特性好、转换效率高等特点。五、计算题(20%)1，有一个温度传感器，其微分方程为：4+ 5)，= 12.54，其中)，-输出 dy电压(mV), x.输入温度(C),求该传感器的时间常数和静态灵敏度Ko (10%)解：时间常数：r = - = - = 0.8：静态灵敏度：k=- = = 2.55an 52,有一受拉轴，它的弹性模量E=1X1ON (N/M), u=0.3,四个电阻的 标准值均为200 (Q),电阻灵敏度K=2,桥路电压为2伏，测得输出电 压为5.2 (mV)。要求：1,画出由四个电阻组成的全桥电路图； 2,求出轴上的纵向及横向应变。(10%)。解：电桥输出端