傳感器與檢測技術(shù)復(fù)習(xí)題.doc

一、填空題（每空2分，共30分）1傳感器是一種以一定的 準(zhǔn)確度 把被測量轉(zhuǎn)換為與之有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系的、便于應(yīng)用的某種物理量的測量裝置。2. 電阻應(yīng)變式測力傳感器一般以 彈性單元 作為力敏感元件，用它將測力的變化轉(zhuǎn)換成應(yīng)變量的變化，而在其上粘貼的應(yīng)變片再把應(yīng)變量轉(zhuǎn)換為 電阻 的變化3. 熱電阻溫度傳感器是利用導(dǎo)體或半導(dǎo)體的 電阻率 隨溫度變化而變化的原理制成的，實(shí)現(xiàn)了將溫度變化轉(zhuǎn)化為元件的變化。4. 示值與被測參數(shù)真值之間的差值，稱為 絕對(duì)誤差 。5. 由于被測介質(zhì)的不同，電容式物位傳感器為測量 導(dǎo)電 液體的和測量 非導(dǎo)電 液體的電容式物位傳感器。6. 霍爾電動(dòng)勢的大小正比于 控制電流I 和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的乘積以及 靈敏度KH 。7. 高頻反射式電渦流傳感器與被測導(dǎo)體間的距離發(fā)生變化時(shí)，通過測量電路，將 位移 的變化轉(zhuǎn)化為 電動(dòng)勢 的變化，這樣就達(dá)到了把位移轉(zhuǎn)換為電量的目的。8. 光電效應(yīng)包括 內(nèi)光電 、 外光電 、 光生伏特 9、石英晶體在X軸方向施加壓力會(huì)產(chǎn)生 縱向 壓電效應(yīng) ，在Y軸施加壓力會(huì)產(chǎn)生 橫向 壓電效應(yīng) ，在Z軸受力 不產(chǎn)生 壓電效應(yīng)。10、人耳能聽見的機(jī)械波的頻率的范圍是 20-20k HZ ，低于下限是 次聲波 ，高于上限是 超聲波 。11、傳感器的動(dòng)態(tài)特性主要從 時(shí)域 和頻域兩個(gè)方面描述。12、熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的作用是 延伸熱電偶的冷端 。13、我國常用的熱電阻有Cu100，其分度號(hào)的含義是R(0)= 100 。14、金屬熱電阻常用的引線方式有二線制、三線制，在工業(yè)生產(chǎn)過程中最常用的引線方 三線制 。15、半導(dǎo)體熱敏電阻基本類型有： PLC 系數(shù)熱敏電阻和 NCC 系數(shù)熱敏電阻。16、常用的壓電材料包括 石英晶體 和 壓電陶瓷 。17、電感式傳感器是利用線圈 自感 或 互感 系數(shù)的變化來實(shí)現(xiàn)測量的裝置。18、光柵傳感器是根據(jù) 摩爾條紋 原理工作的測量反饋裝置。19、交流電橋的輸入電壓是 交流 電壓。20.最適合制作霍爾傳感器的材料是 N型導(dǎo)體 二、判斷題（每小題1分，共10分）1.（ ）粗大誤差是一種顯然與實(shí)際不符的誤差。2.（ ）精密度是隨機(jī)誤差大小的標(biāo)志，精密度高，意味著隨機(jī)誤差大。3（ ）電感式位移計(jì)可以判斷出位移的大小和方向。4.（ ）實(shí)際使用的差分變壓器不存在零位電壓。5.（ ）熱電偶是有源熱電傳感器。6.（ ）電容式壓力傳感器是將被測量的變化轉(zhuǎn)換為電容量的變化。7.（ ）多次重復(fù)測試的曲線越重合，說明重復(fù)性越好，誤差也小。8.（ ）無論是導(dǎo)體還是半導(dǎo)體都適合做霍爾元件。9.（ ）超聲波傳感器需要把超聲波發(fā)射出去，但不需要把超聲波接收回來，就可以完成檢測任務(wù)。10. （ ）低頻透射式渦流傳感器，被測材料厚度h越大，渦流損耗越大。三、選擇題（每小題2分，共10分）1. 傳感器的下列指標(biāo)不屬于靜態(tài)特性的是（ B ）A線性度 B頻率響應(yīng) C分辨率 2. 電橋測量電路的作用是把傳感器的參數(shù)變化轉(zhuǎn)為（ C ）的輸出。 A、電阻 B、電容 C、電壓 3. 已知某霍爾傳感器的激勵(lì)電流是I=5A,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度是B=5103T，導(dǎo)體薄片的厚度為d=2mm，霍爾常數(shù)是RH=0.8，薄片導(dǎo)體產(chǎn)生的霍爾電勢UH是（ B ）。A、20VB、10VC、100V4. 用電渦流的方法測量齒數(shù)Z=60的齒輪的轉(zhuǎn)速，測得f=400Hz，則該齒輪的轉(zhuǎn)速n等于（ C ）r/min。 A、24000 B、3600 C、400 5. 屬于四端元件的（ A ）。 A、霍爾元件 B、應(yīng)變片 C、壓電晶片6、下列四種光電元件中，基于外光電效應(yīng)的元件是：（ C ）A、光敏二極管 B、硅光電池 C、光電管 D、光導(dǎo)管7、傳感器能感知的輸入變化量越小，表示傳感器的（ D ） A. 線性度越好 B. 遲滯越小 C. 重復(fù)性越好 D. 分辨力越高8、光敏電阻適合作為( B )使用。 A.光的測量元件 B.光電開關(guān)元件 C.加熱元件 D.位移檢測元件9、下列傳感器屬于接觸式傳感器的是（ D ）A. 電感式接近開關(guān) B. 霍爾開關(guān)C. 光電編碼器 D. E型熱電偶10、電橋測量電路的作用是把傳感器的參數(shù)變化轉(zhuǎn)為（ C ）的輸出。 A. 電阻 B. 電容 C. 電壓 D. 電荷11、差動(dòng)變間隙式傳感器與單線圈式變間隙自感式傳感器相比較（ B ）。A. 差動(dòng)式比單線圈式的靈敏度提高兩倍。B. 差動(dòng)式比單線圈式的靈敏度提高一倍。C. 差動(dòng)式比單線圈式的靈敏度沒有變化。D. 差動(dòng)式比單線圈的線性度沒有得到明顯改善。12、不能用渦流式傳感器進(jìn)行測量的是 ( D ) 。A 位移 B 材質(zhì)鑒別 C 探傷 D 非金屬材料13、光纖的傳光原理（ C ）。A. 折射 B. 干射 C.全反射 D. 衍射四、簡答題1. 靈敏度 靈敏度是一個(gè)有單位的量，其單位決定于傳感器的輸出量的單位和輸入量的單位。2. 壓電效應(yīng) 當(dāng)沿著一定方向?qū)δ承╇娊橘|(zhì)施加外力作用時(shí)，電介質(zhì)會(huì)發(fā)生變形，內(nèi)部便會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象，在其上下表面會(huì)產(chǎn)生相反的等量電荷，外力消失后又重新回到不帶電狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。3. 霍爾效應(yīng) 當(dāng)有電流I流過半導(dǎo)體薄片時(shí)，在垂直于電流和磁場的方向上將產(chǎn)生電動(dòng)勢EH。這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。4、傳感器的靜態(tài)特性有哪些 1測量范圍和量程2靈敏度3線性度4遲滯5重復(fù)性6分辨力7漂移8穩(wěn)定性5、熱電效應(yīng) 將兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體兩端相接組成閉合回路，當(dāng)兩個(gè)接點(diǎn)分別置于不同的溫度中時(shí)，回路中就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電動(dòng)勢，這種現(xiàn)象稱為熱點(diǎn)效應(yīng)。6、熱電阻效應(yīng) 導(dǎo)體的電阻率隨溫度變化而變化的物理現(xiàn)象稱為導(dǎo)體的熱阻效應(yīng)。7、應(yīng)變效應(yīng) 導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料在外力作用下產(chǎn)生機(jī)械形變時(shí)，其電阻值也發(fā)生相應(yīng)變化的現(xiàn)象稱為應(yīng)變效應(yīng)。五、計(jì)算題1右圖為一直流應(yīng)變電橋。Ui=5V，R1=R2=R3=R4=120，試求：（1）R1是金屬應(yīng)變片，其余為外接電阻，當(dāng)變化量為R1=1.2時(shí)，電橋輸出電壓Uo為多少？由題可知 電橋?yàn)閱伪垭姌?故Uo=R/R Us =0.0125V（2） R1、R2都是應(yīng)變片，而且批號(hào)相同，感受應(yīng)變的極性和大小都相同，其余為外接電阻，電橋的輸出電壓Uo為多少？由題可知 R1R2極性相同，大小相同，且批號(hào)相同，故電橋達(dá)到平衡，Uo=0V（3） 題（2）中，如果R1、R2感受應(yīng)變的極性相反，且|R1|=|R2|=1.2其余為外接電阻，電橋的輸出電壓Uo為多少？由題可知 R1、R2極性相反，且|R1|=|R2|=1.2，故電橋?yàn)殡p臂電橋Uo=R/R Us=0.025V2、下圖為一直流應(yīng)變電橋，E =4V，R1=R2=R3=R4=450，求：R1為應(yīng)變片，其余為外接電阻，R1增量為R1=4.5時(shí)輸出U0=? R1、R2是應(yīng)變片，感受的應(yīng)變極性和大小均相同，其余為阻值不變的外接電阻，則電壓輸出U0=? R1、R2、R3、R4都是應(yīng)變片,相對(duì)橋臂同性，相鄰橋臂異性，應(yīng)變片的電阻變化量相同，均為4.5，則電壓輸出U0=?解: U0=E/4*R/R=4/4*4.5/450=0.01 U0=0U0=E*R/R=4*4.5/450=0.04V3. 用鎳鉻-鎳硅熱電偶測溫度，已知冷端溫度為40，用高精度毫伏表測得這時(shí)的熱電動(dòng)勢為29.188mV，求被測點(diǎn)溫度。鎳鉻-鎳硅熱電偶分度表：溫度/20304050700710720730740熱電勢/mV0.7981.2031.6112.02229.12829.54729.96530.38330.799答：查K分度表，熱電偶在40時(shí)相對(duì)于0的熱電勢為：1.611mV;由公式： 29.188+1.611mV=30.799mV;查K分度表得被測點(diǎn)溫度值為：740。4、下表為某熱電偶的分度表，測量電路如圖2所示，數(shù)字電壓表的讀數(shù)為