传感器与检测技术试题包括

传感器与检测技术试题包含传感器与检测技术试题包含4/4传感器与检测技术试题包含1、丈量系统的静态特征指标主要有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳固性、温度稳固性、各样抗扰乱稳固性等。2、霍尔元件敏捷度的物理意义是表示在单位磁感觉强度相单位控制电流时的霍尔电势大小。3、光电传感器的理论根基是光电效应。往常把光芒照耀到物体表面后产生的光电效应分为三类。第一类是利用在光芒作用下光电子逸出物体表面的外光电效应,这种元件有光电管、光电倍增管；第二类是利用在光芒作用下使资料内部电阻率改变的内光电效应，这种元件有光敏电阻；第三类是利用在光芒作用下使物体内部产生必定方向电动势的光生伏殊效应，这种元件有光电池、光电仪表。4、压磁式传感器的工作原理是：某些铁磁物质在外界机械力作用下，其内部产活力械压力，进而惹起极化现象，这种现象称为正压电效应。相反，某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产活力械变形，这种现象称为负压电效应。5、变气隙式自感传感器，当街铁挪动凑近铁芯时，铁芯上的线圈电感量〔①增添②减小③不变〕6、仪表的精度等级是用仪表的〔①相对偏差②绝对偏差③引用偏差〕来表示的7、电容传感器的输入被丈量与输出被丈量间的关系，除〔①变面积型②变极距型③变介电常数型〕外是线性的。8、变面积式自感传感器，当衔铁挪动使磁路中空气空隙的面积增大时，死心上线圈的电感量〔①增大，②减小，③不变〕。9、在平行极板电容传感器的输入被丈量与输出电容值之间的关系中，〔①变面积型，②变极距型，③变介电常数型〕是线性的关系。10、在变压器式传感器中，原方和副方互感M的大小与原方线圈的匝数成〔①正比，②反比，③不可比率〕，与副方线圈的匝数成〔①正比，②反比，③不可比率〕，与回路中磁阻成〔①正比，②反比，③不可比率〕。11、传感器是能感觉规定的被丈量并依据必定规律变换成可用输出信号的器件或装置，传感器往常由直接响应于被丈量的敏感元件和产生可用信号输出的变换元件以及相应的信号调理变换电路构成。12、在变压器式传感器中，原方和副方互感M的大小与绕组匝数成正比，与穿过线圈的磁通_成正比，与磁回路中磁阻成反比。13、.磁电式传感器是利用导体和磁场发生相对运动而在导体两头产生感觉电势的。而霍尔式传感器为霍尔元件在磁场中有电磁效应〔霍尔效应〕而输出电势的。霍尔式传感器可用来丈量电流，磁场，位移，压力。14、丈量系统的静态特征指标往常用输入量与输出量的对应关系来表征15、在变压器式传感器中，原方和副方互感M的大小与原方线圈的匝数成〔①正比②反比③不可比率〕简答题1、以石英晶体为例简述压电效应产生的原理。答：石英晶体在沿必定的方向遇到外力的作用变形时，因为内部电极化现象同时在两个表面上产生符号相反的电荷，当外力去掉后，恢复到不带电的状态；而看作使劲方向改变时，电荷的极性跟着改变。晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。这种现象称为正压电效应。反之，如对石英晶体施加必定变电场，晶体自己将产活力械变形，外电场撤退，变形也随之消逝，称为逆压电效应。石英晶体整个晶体是中性的，受外力作用而变形时，没有体积变形压电效应，但它拥有优秀的厚度变形和长度变形压电效应。2、简述电阻应变片式传感器的工作原理答：电阻应变片的工作原理是鉴于电阻应变效应，即在导体产活力械变形时，它的电阻值相应发生变化。3、什么是传感器动向特征和静态特征，简述在什么频域条件下只研究静态特便可以知足往常的需要，而在什么频域条件下一般要研究传感器的动向特征？答：传感器的特征是指传感器所特有性质的总称。而传感器的输入输出特征是其根本特征，一般把传感器作为二端网络研究时，输入输出特征是二端网络的外面特征，即输入量和输出量的对应关系。因为输入量的状态〔静态、动向〕不一样分静态特征和动向特征。静态特征是指当输入量为常量或变化极慢时传感器输入-输出特征。动向特征指当输入量随时间变化时传感器的输入-输出特征。能够从时域和频域来研究动向特征4、简述霍尔电动势产生的原理。答：一块半导体薄片置于磁感觉强度为B的磁场(磁场方向垂直于薄片)中，当有电流I流过时，电子遇到洛仑兹力作用而发生偏转。结果在半导体的后端面上电子有所累积。而前端面缺乏电子，因今后端面带负电，前端面带正电，在前后端面形成电场，该电场产生的力阻挡电子持续偏转当两力相均衡时，电子累积也均衡，这时在垂直于电流和磁场的方向大将产生电场，相应的电势称为霍尔电势UH。5、剖析应变片式传感器在使用单臂电桥丈量电路时因为温度变化而产生丈量偏差的过程。答：在外界温度变化的条件下，因为敏感栅温度系数t及栅丝与试件膨胀系数〔g与s〕之差别性而产生虚假应变输出有时会产生与真切应变同数目级的偏差。6、光纤传感器的工作原理。答：光导纤维工作的根基是光的全内反射，当射入的光芒的入射角大于纤维包层间的临界角时，就会在光纤的接口上产生全内反射，并在光纤内部此后的角度频频逐次反射，直至传达到另一端面。光纤传感器利用光导纤维，按其工作原理来分有功能型〔或称物性型、传感型〕与非功能型〔或称构造型、传光型〕两大类。功能型光纤传感器其光纤不单作为光流传的的波导，并且拥有丈量的功能。非功能型光纤传感器其光纤不过作为传光的媒介，还需加上其余敏感元件才能构成传感器。7、霍尔元件能够丈量哪些物理参数？温度赔偿的方法有哪几种？请详尽推导分流法。答：霍尔组件可丈量磁场、电流、位移、压力、振动、转速等。温度赔偿方法：a分流电阻法：合用于恒流源供给控制电流的状况。b电桥赔偿法8、传感器的频次响应特征，一定在所测信号频次范围内，保持不失真丈量条件。9、在电阻应变片公式，dR/R=(1+2μ)ε+λEε中，λ代表资料压阻系数。10、当磁头相关于磁尺不动时，仍有感觉电动势输出的是静态磁头，且输出电势的幅值由磁头所处的地点_所决定。11、差动电桥由环境温度变化惹起的偏差为0。12、非线性度是表示校准曲线偏离拟合直线的程度。13、半导体应变片拥有敏捷度高等长处。14、将电阻应变片贴在弹性元件上，便可以分别做成测力、位移、加快度等参数的传感器。一、简答题1、从传感器的静态特征和动向特征考虑，详述怎样采纳传感器。答：考虑传感器的静态特征的主要指标，采纳线性度大、迟滞小、重复性好、分辨力强、稳固性高、抗扰乱稳固性高的传感器。考虑动向特征，所选的传感器应能很好的追随输入量的迅速变化，即拥有很短的暂态响应时间或许应拥有很宽的频次响应特征。2、在静态丈量中，依据丈量系统输入量与对应输出值所绘制的定度曲线能够确立那些静态特征?答：在静态丈量中，依据绘制的定度曲线，能够确立丈量系统的三个静态特征：敏捷度，非线性度，回程偏差。3、简述应变片在弹性元件上的部署原那么，及哪几种电桥接法拥有温度赔偿作用。答：部署原那么有：(1)贴在应变最敏感部位，使其敏捷度最正确；在复合载荷下丈量，能除去互相扰乱；考虑温度赔偿作用；单臂电桥无温度赔偿作用，差动和全桥方式拥有温度赔偿作用4、涡流式传感器丈量位移与其余位移传感器比较，其主要长处是什么?涡流传感器可否丈量大位移量?为何?答：长处：能实现非接触丈量，构造简单，不怕油等介质污染。涡流传感器不可以丈量大位移量，只有当丈量范围较小时，才能保证必定的线性度。5、传感器的定义和构成框图？画出自动控制系统原理框图并指明传感器在系统中的地点和作用。答：传感器是能感觉规定的被丈量并依据必定规律变换成可用输出信号的器件或装置，往常由敏感元件和变换元件构成。传感器处于研究对象与测试系统的接口地点，即检测与控制之首。传感器是感知、获得与检测信息的窗口，全部科学研究与自动化生产过程要获得的信息都要经过传感器获得并经过它变换成简单传输与办理的电信号，其作用与地位特别重要。构成框图：自动控制系统原理框图：传感器的作用：感觉被测量并变换成可用输出信号被丈量传递给控制对象。传感元件信号调理变换电路敏感元件给定+协助电源﹣6、光电效应可分为哪三种种类。答：光电效应可分为：外光电效应，内光电效应，光生伏殊效应。7、传感器〔或测试仪表〕在第一次使用前和长时间使用后需要进行标定工作，请问标定的意义？答：传感器的标定分为静态标定和动向标定两种。静态标定的目的是确立传感器静态特征指标，如线性度、敏捷度、滞后和重复性等。动向标定的目的是确立传感器的动向特征参数，如频次响应、时间常数、固有频次和阻尼比等。8、压电式传感器的前置放大器的作用是什么？电压式放大器有何特色？答：作用是将输出电压放大，并与输入电压或输入电流成正比。电压放大器将压电式传感器的高输出阻抗经放大器变换为低阻抗输出，并将轻微的电压信号进行适合放大，但其所接配的压电式传感器的电压敏捷度将随电缆散布电容及传感器自己电容的变化而变化，并且电缆的的改换得引起从头标定的麻烦。9、压电式传感器更合用于静态丈量，此看法能否正确，剖析原由。答：不正确。其工作原理是鉴于压电资料的压电效应，拥有使用频次宽，敏捷度高、信噪比高、构造简单、工作靠谱、丈量范围广等长处，所以在压力冲击和震动等动向参数测试中是主要的传感器品种，它能够把加快度、位移、压力、温度、湿度等很多非电量变换为电量。10、为何要对应变片式电阻传感器进行温度赔偿，剖析说明该种类传感器温度偏差赔偿方法。答：①在外界温度变化的条件下，因为敏感栅温度系数t及栅丝与试件膨胀系数〔g与s〕之差别性而产生虚

e假应变输出有时会产生与真切应变同数目级的偏差。②方法：自赔偿法线路赔偿法11、温度对光电流影响不大，所以光电传感器在使用中不需要进行温度赔偿，此看法正确否，为何？答：不正确。因为半导体资料简单受温度影响，而其直接影响光电流的值，所以还需要温度赔偿装置。计算题1、以下列图电路是电阻应变仪中所用的不均衡电桥的简化电路，图中

R2=R3=R是固定电阻，

R1与

R4是电阻应变片，工作时R1受拉，R4受压，

R=0，桥路处于均衡状态，当应变片受力发生应变时，桥路失掉均衡，这时，就用桥路输出电压

Ucd表示应变片变后电阻值的变化量。试证明：

Ucd=-〔E/2〕(

R/R)。证明：RRRRRR14RR2RRcUcdUcbUdbEE2ER2R1RRRR4R2RabUcdRRR的二次项,即可得UcdERR3R4略去d2R2、设7次丈量某物体的长度，其丈量的结果分别为：15厘米，假定忽视粗大偏差和系统偏差，试求在%的置信E概率下，对被测物体长度的最小预计区间。答：忽视最后一个值，均匀值x1010.03，6np10.23,p20.03,p30.07,p40.13,p50.27,p65ipi，14n12那么最小预计区间xx39.49~10.57。3、光纤传感器的主要长处是什么？求n1=，n2=的阶跃型光纤的数值孔径值；假如外面介质为空气n0=1，求光纤的最大入射角。答：长处：抗电磁扰乱能力强；敏捷度高；几何形状拥有多方面的适应性，能够制成随意形状的光纤传感器，能够制造传感各样不一样物理信息的器件；光纤传感器可用于高压，电气噪声，高温，腐化或其余恶劣环境；并且拥有与光纤遥测技术的内在相容性。(n12n22)121NA22)2NAn0sinc,sincNA0.17,C9.82°4、〔1〕制作霍尔元件应采纳什么资料，为何？〔2〕为何霍尔元件都比较薄，并且长宽比一般为2：1？〔3〕某霍尔元件l×b×d为××cm3,当方向通以电流I=mA,在垂直lb方向加有均匀磁场B=,传感器的敏捷系数为22V/AT,试求其霍尔电势及载流子浓度。答：1〕采纳半导体资料。因为其敏捷度高，输出霍尔电势大。2〕因为元件越薄，敏捷度系数越大。3〕UHkHIBUHIBpIBUHed2.841020ped5、以下列图电路是电阻应变仪中所用的不均衡电桥的简化电路，图中R2=R3=R是固定电阻，R1与R4是电阻应变片，工作时R1受拉，R4受压，R表示应变片发生应变后，电阻值的变化量。当应变片不受力，无应变时R=0，桥路处于均衡状态，当应变片受力发生应变时，桥路失掉均衡，这时，就用桥路输出电压Ucd表示应变片应变后电阻值的变化量。试证明：Ucd=-(E/2