傳感器題庫(kù)及答案教學(xué)文稿

1、資料收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除壓電式傳感器一、選擇填空題：1壓電式加速度傳感器是（D ）傳感器。A、結(jié)構(gòu)型B、適于測(cè)量直流信號(hào)C、適于測(cè)量緩變信號(hào)D、適于測(cè)量動(dòng)態(tài)信號(hào)2、沿石英晶體的光軸 z的方向施加作用力時(shí)，（A ）。A、晶體不產(chǎn)生壓電效應(yīng)B、在晶體的電軸x方向產(chǎn)生電荷C、在晶體的機(jī)械軸y方向產(chǎn)生電荷D、在晶體的光軸z方向產(chǎn)生電荷3、 在電介質(zhì)極化方向施加電場(chǎng)，電介質(zhì)產(chǎn)生變形的現(xiàn)象稱(chēng)為（B ）。A、正壓電效應(yīng)B、逆壓電效應(yīng)C、橫向壓電效應(yīng)D、縱向壓電效應(yīng)4、天然石英晶體與壓電陶瓷比，石英晶體壓電常數(shù)（C），壓電陶瓷的穩(wěn)定性（C ）。A、咼，差B、咼，好C、低，差D、低，好5、 沿石英

2、晶體的電軸 x的方向施加作用力產(chǎn)生電荷的壓電效應(yīng)稱(chēng)為（D）。A、正壓電效應(yīng)B、逆壓電效應(yīng)C、橫向壓電效應(yīng)D、縱向壓電效應(yīng)6、 壓電式傳感器可等效為一個(gè)電荷源和一個(gè)電容并聯(lián)，也可等效為一個(gè)與電容相串聯(lián)的電壓源。7、 壓電式傳感器的輸出須先經(jīng)過(guò)前置放大器處理，此放大電路有 電壓 放大器和電荷 放 大器兩種形式。二、簡(jiǎn)答題1、什么是壓電效應(yīng)？縱向壓電效應(yīng)與橫向壓電效應(yīng)有什么區(qū)別？答：某些電介質(zhì)，當(dāng)沿著一定方向?qū)ζ涫┘油饬Χ顾冃螘r(shí)，內(nèi)部就產(chǎn)生極化現(xiàn)象，相應(yīng)地會(huì)在它的兩個(gè)表面上產(chǎn)生符號(hào)相反的電荷，當(dāng)外力去掉后，又重新恢復(fù)到不帶電狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱(chēng)壓電效應(yīng)。通常把沿電軸X X方向的力作用下產(chǎn)生電荷的壓電

3、效應(yīng)稱(chēng)為“縱向壓電效應(yīng)”；而把沿機(jī)械軸 YY方向的力作用下產(chǎn)生電荷的壓電效應(yīng)稱(chēng)為“橫向壓電 效應(yīng)”；所以縱向壓電效應(yīng)與橫向壓電效應(yīng)的主要區(qū)別在于施力方向不同，電荷產(chǎn)生方向 也不同。2、壓電式傳感器為何不能測(cè)量靜態(tài)信號(hào)？答：因?yàn)閴弘妭鞲性橇γ舾性?，壓電式傳感器是利用所測(cè)的物體的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的相應(yīng)的電信號(hào)，而靜態(tài)的不能產(chǎn)生相應(yīng)的電信號(hào)。所以壓電式傳感器不能測(cè)量靜態(tài)信號(hào)。3、壓電式傳感器連接前置放大器的作用是什么？答：前置放大器的作用：一方面把傳感器的高輸出阻抗變換為低輸出阻抗，另一方面是放 大傳感器輸出的微弱信號(hào)。電容式傳感器一、選擇填空題1、 變極距型電容傳感器的靈敏度K= 2/d0。2、 電

4、容式傳感器采用電容器 作為傳感元件，將不同的 被測(cè)物理量的變化轉(zhuǎn)換為電容量的變化。3、 根據(jù)工作原理的不同，電容式傳感器可分為面積變化型電容傳感器、 極距變化型電容傳感器和 介質(zhì)變化型電容傳感器。4、 電容式傳感器常用的轉(zhuǎn)換電路有：二極管雙T形交流電橋、 差動(dòng)脈沖調(diào)制電路運(yùn)算放大電路、調(diào)頻電路 和 電橋電路等。轉(zhuǎn)換為電量的變化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)非電量的測(cè)量。5、 移動(dòng)電容式傳感器的動(dòng)極板，導(dǎo)致兩極板有效覆蓋面積A發(fā)生變化的同時(shí)，將導(dǎo)致電容量的變化，傳感器電容改變量C與動(dòng)極板水平位移成反比 關(guān)系，C與動(dòng)極板角位移成 反比 關(guān)系。6、 電容式傳感器測(cè)量固體或液體物位時(shí)，應(yīng)該選用（B）。A、變極距式B、變介

5、電常數(shù)式C、變面積式D、空氣介質(zhì)變極距式7、 電容式傳感器采用差動(dòng)連接的目的是（D ）。A、改善回程誤差B、提高固有頻率C、提高精度D、提高靈敏度8、如將變面積型電容式傳感器接成差動(dòng)形式，其靈敏度將（ B ）。A、保持不變B、增大一倍C、減小一倍D、增大兩倍9、 當(dāng)變間隙式電容傳感器兩極板間的初始距離d增加時(shí)，將引起傳感器的（B）。A、靈敏度增加B、靈敏度減小C、非線(xiàn)性誤差增加D、非線(xiàn)性誤差不變二、計(jì)算題1、有一臺(tái)變間隙非接觸式電容測(cè)微儀，其傳感器的極板半徑r=4mm，假設(shè)與被測(cè)工件的初始間隙為do=o.3mm，極板間介質(zhì)為空氣。試求：如果傳感器與工件的間隙減少厶d=10卩m，電容的變化量。2

6、、一個(gè)以空氣為介質(zhì)的平板電容式傳感器， 測(cè)量時(shí)，若上極板在原始位置上向左平移了其中 a=10mm, b=16mm，兩極板間距 d=1mm。2mm，求該傳感器的電容變化量。3、一個(gè)圓形平板電容式傳感器，其極板半徑為5mm，工作初始間隙為0.3mm，空氣介質(zhì),所采用的測(cè)量電路的靈敏度為 100mV/pF，讀數(shù)儀表靈敏度為 5格/mV。如果工作時(shí)傳感 器的間隙產(chǎn)生2卩m的變化量，則讀數(shù)儀表的指示值變化多少格？電阻式傳感器一、填空選擇題1、 與金屬箔式應(yīng)變片相比，半導(dǎo)體應(yīng)變片的最大優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高。2、 應(yīng)變直流電橋測(cè)量電路中，全橋靈敏度是單臂電橋靈敏度的4_倍。3、 應(yīng)變直流全橋電路中， 相鄰橋臂的應(yīng)

7、變片的應(yīng)變極性應(yīng) 一致 （選一致或相反）。4、 將電阻應(yīng)變片貼在 各種彈性敏感元器件上可以構(gòu)成測(cè)力、位移、加速度等參數(shù) 的傳感器。5、 金屬絲在外力作用下發(fā)生機(jī)械形變時(shí)它的電阻值將發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱(chēng)為金屬電阻應(yīng)宜效應(yīng)。固體受到作用力后電阻率要發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱(chēng)為電阻應(yīng)變 效應(yīng)。要把微小應(yīng)變引起的微小電阻變化精確地測(cè)量出來(lái)，需要采用特別設(shè)計(jì)的測(cè)量電路，通常采用或 。6、電阻應(yīng)變片的線(xiàn)路溫度補(bǔ)償方法有（B ）oA、差動(dòng)電橋補(bǔ)償法B、補(bǔ)償塊粘貼補(bǔ)償應(yīng)變片的電橋補(bǔ)償法C、補(bǔ)償線(xiàn)圈補(bǔ)償法D、恒流源溫度補(bǔ)償電路法7、電阻應(yīng)變式傳感器具有悠久的歷史，是應(yīng)用最廣泛的傳感器之一。將電阻應(yīng)變片粘貼到各種彈性敏

8、感元件上，可構(gòu)成測(cè)量各種參數(shù)的電阻應(yīng)變式傳感器，這些參數(shù)包括（ABC ） oA、位移 B、加速度C、力D、力矩二、簡(jiǎn)答題1、什么叫應(yīng)變效應(yīng)？利用應(yīng)變效應(yīng)解釋金屬電阻應(yīng)變片的工作原理。三、計(jì)算題1、如果將100?的應(yīng)變片貼在彈性試件上，若試件截面積S= 0.5 x 104mm2，彈性模量E=2X 1011N/m2，若由5X 104N拉力引起的應(yīng)變片電阻變化為1?,試求該應(yīng)變片的靈敏系數(shù)。2、如題圖1-1所示為等強(qiáng)度梁測(cè)力系統(tǒng)，R1為電阻應(yīng)變片，應(yīng)變片靈敏度系數(shù)k 2.05,未受應(yīng)變時(shí)R1 120 ，當(dāng)試件受力F時(shí)，應(yīng)變片承受平均應(yīng)變8 10 4，求（1）應(yīng)變片電阻變化量R1和電阻相對(duì)變化量R1F

9、I I（2）將電阻應(yīng)變片置于單臂測(cè)量電橋,電橋電源電壓為直流3v,求電橋輸出電壓是多少。word可編輯熱電式傳感器1、 熱電動(dòng)勢(shì)由兩部分電動(dòng)勢(shì)組成，一部分是兩種導(dǎo)體的_接觸電動(dòng)勢(shì)，另一部分是單一導(dǎo)體的溫差電動(dòng)勢(shì)。2、 熱電偶產(chǎn)生熱電勢(shì)必須具備的基本條件是1兩種導(dǎo)體的材料不同 、2 兩接觸點(diǎn)的溫度不同。3、 熱電偶中熱電勢(shì)的大小僅與導(dǎo)體材料的性質(zhì)、接觸點(diǎn)的溫度有關(guān)，而與熱電極尺寸、形狀及溫度分布無(wú)關(guān)。4、 常用的熱電式傳感元件有熱電偶、 熱電阻和熱敏電阻。5、在各種熱電式傳感器中，以將溫度轉(zhuǎn)換為電勢(shì)或電阻的方法最為普遍，例如熱電偶是將溫度變化轉(zhuǎn)換為電勢(shì)的測(cè)溫元件，熱電阻和熱敏電阻是將溫度轉(zhuǎn)換為電

10、阻 的測(cè)溫元件。）。B、負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻D、非溫度系數(shù)熱敏電阻6、半導(dǎo)體熱敏電阻包括：（ABCA、正溫度系數(shù)熱敏電阻C、臨界溫度系數(shù)熱敏電阻7、在實(shí)際的熱電偶測(cè)溫應(yīng)用中，弓|用測(cè)量?jī)x表而不影響測(cè)量結(jié)果是利用了熱電偶的哪個(gè)基 本定律（ B ）。A、中間導(dǎo)體定律C、標(biāo)準(zhǔn)電極定律8、熱電偶中熱電勢(shì)由（A、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)C、接觸電動(dòng)勢(shì)B、中間溫度定律D、均質(zhì)導(dǎo)體定律 B C ）組成。B、溫差電動(dòng)勢(shì)D、切割電動(dòng)勢(shì)9、工程（工業(yè)）中，熱電偶冷端處理方法有（ C D ）A、熱電動(dòng)勢(shì)修正法B、溫度修正法C、0C恒溫法D、冷端延長(zhǎng)法10、 實(shí)用熱電偶的熱電極材料中，用的較多的是（D ）A、純金屬B、非金屬C、半導(dǎo)

11、體D、合金11、 熱電偶測(cè)量溫度時(shí)，（D ）。Eab（、需加正向電壓f（t）f（t）Cb、需加反向電壓C、加正、反向電壓都可以D、不需加電壓12、簡(jiǎn)述熱電偶能夠工作的兩個(gè)條件是什么？答：1、兩金屬電極的材料不同 2、兩接觸點(diǎn)的溫度不同13、簡(jiǎn)述熱電偶測(cè)溫原理？答：可見(jiàn)：只要測(cè)出EAB（T,TO）的大小，就能得到被測(cè)溫度 T,這就是利用熱電偶測(cè)溫的原理14、什么是中間導(dǎo)體定律和中間溫度定律？它們?cè)诶脽犭娕紲y(cè)溫時(shí)有什么實(shí)際意義？答：中間導(dǎo)體定律：將由 A、B兩種導(dǎo)體組成的熱電偶的冷端（T0端）斷開(kāi)而接入的三種導(dǎo)體C后，只要冷、熱端的 TO、T保持不變，則回路的總熱電勢(shì)不變。根據(jù)此定律，只 要儀表

12、兩接入點(diǎn)的溫度保持一致 （TO ）儀表的接入就不會(huì)影響熱電勢(shì)。而且A、B結(jié)點(diǎn)的焊接方法也可以是任意的。中間溫度定律EAB（ T1, T3）=EAB（ T1, T2）+EAB （ T2, T3）在實(shí)際的熱電偶測(cè)溫應(yīng)用中，引用測(cè)量?jī)x表而不影響測(cè)量結(jié)果就是利用了熱電偶的中間溫度定律傳感器基礎(chǔ)1、傳感器主要完成兩方面的功能：檢測(cè)和（D ）。A、測(cè)量B、感知C、信號(hào)調(diào)節(jié)D、轉(zhuǎn)換2、屬于傳感器靜態(tài)特性指標(biāo)的是（A C)A、重復(fù)性B、固有頻率C、靈敏度D、漂移3、傳感器的主要功能是（A)A、檢測(cè)和轉(zhuǎn)換B、濾波與放大C、調(diào)制與解調(diào)D、傳輸與顯示4、傳感器的下列指標(biāo)中全部屬于靜態(tài)特性的是（C ）。A、線(xiàn)性度、靈

13、敏度、阻尼系數(shù)B、幅頻特性、相頻特性、穩(wěn)態(tài)誤差C、遲滯、重復(fù)性、漂移D、精度、時(shí)間常數(shù)、重復(fù)性5、一個(gè)實(shí)用的傳感器由那幾部分構(gòu)成？各部分的功用是什么？用框圖標(biāo)示出你所理解的傳 感器系統(tǒng)。答： 敏感元件：直接感受被測(cè)量的變化， 并輸出與被測(cè)量成確定關(guān)系的某一物理量的元件, 是傳感器的核心 。轉(zhuǎn)換元件：將敏感元件輸出的物理量轉(zhuǎn)換成適于傳輸或測(cè)量的電信號(hào)。 測(cè)量電路：將轉(zhuǎn)換元件輸出的電信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步的轉(zhuǎn)換和處理，如放大、濾波、線(xiàn)性化、補(bǔ) 償?shù)龋垣@得更好的品質(zhì)特性，便于后續(xù)電路實(shí)現(xiàn)顯示、記錄、處理及控制等功能。被測(cè)量 非電信號(hào)輔助電電感式傳感器1、電感式傳感器是建立在 電磁感應(yīng) 基礎(chǔ)上的，電感式傳感

14、器可以把輸入的物理量轉(zhuǎn)換為線(xiàn)圈的 自感或 的變化，并通過(guò)測(cè)量電路進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為電量的變化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)非電量的測(cè)量。2、 電感式傳感器可以對(duì)（ ABC）等物理量進(jìn)行測(cè)量。A、位移B、振動(dòng)C、壓力D、流量3、 差動(dòng)變壓器結(jié)構(gòu)形式有 相敏檢波電路 、差分整流電路 和 直流差分變壓器電路 等, 它們的工作原理基本一樣，都是基于線(xiàn)圈互感量的變化來(lái)測(cè)量的。4、 為什么電感式傳感器一般都采用差動(dòng)形式？解：差動(dòng)式結(jié)構(gòu)，除了可以改善非線(xiàn)性，提高靈敏度外，對(duì)電源電壓、頻率的波動(dòng)及溫 度變化等外界影響也有補(bǔ)償作用；作用在銜鐵上的電磁力， 是兩個(gè)線(xiàn)圈磁力之差， 所以對(duì)電磁力有一定的補(bǔ)償作用，從而提高了測(cè)量的準(zhǔn)確性。5、渦

15、流式傳感器的主要優(yōu)點(diǎn)是什么 ？解：電渦流式傳感器最大的特點(diǎn)是能對(duì)位移、厚度、表面溫度、速度、應(yīng)力、材料損傷等進(jìn)行非接觸式連續(xù)測(cè)量， 另外還具有體積小，靈敏度高，頻率響應(yīng)寬等特點(diǎn)，應(yīng)用極其廣泛。6、電渦流傳感器除了能測(cè)量位移外，還能測(cè)量哪些非電量？解：還可以對(duì)厚度、表面溫度、速度、應(yīng)力、材料損傷等進(jìn)行非接觸式連續(xù)測(cè)量。霍爾式傳感器1. 說(shuō)明霍爾效應(yīng)的原理？解：置于磁場(chǎng)中的靜止載流導(dǎo)體， 當(dāng)它的電流方向與磁場(chǎng)方向不一致時(shí)， 載流導(dǎo)體上平行于 電流和磁場(chǎng)方向上的兩個(gè)面之間產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)， 這種現(xiàn)象稱(chēng)霍爾效應(yīng)?；魻杺鞲衅魇抢鸅用半導(dǎo)B 體材料的霍爾效應(yīng)進(jìn)行磁電轉(zhuǎn)換的磁電式傳感器2、什么是霍爾效應(yīng)？霍爾電動(dòng)

16、勢(shì)與哪些因素有關(guān)？答：置于磁場(chǎng)中的靜止載流導(dǎo)體，當(dāng)它的電流方向與磁場(chǎng)方向不一致時(shí)，載流導(dǎo)體上平行于電流和磁場(chǎng)方向上的兩個(gè)面之間產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象稱(chēng)霍爾效應(yīng)。由知霍爾電勢(shì)與輸入電流 IC、磁感應(yīng)強(qiáng)度B成正比，且當(dāng)B的方向改變時(shí)，霍爾電勢(shì)的方向也隨之改變。如果所施加的磁場(chǎng)為交變磁場(chǎng)，則霍爾電勢(shì)為同頻率的交變電勢(shì)。光電式傳感器1光纖傳感器用的光纖主要有兩種：（AB ）。A、單模光纖B、多模光纖C、單晶光纖D、多晶光纖2、 按探測(cè)機(jī)理的不同，紅外傳感器分為紅外熱探測(cè)器 和 紅外光子探測(cè)器兩大類(lèi)。3、 光纖工作的基礎(chǔ)是光的全反射定律。4、 任何物質(zhì)，只要它的溫度高于絕對(duì)零度（-273.15_ C J，

17、就會(huì)向周?chē)臻g輻射紅外線(xiàn)。5、 數(shù)值孔徑NA是光纖的一個(gè)重要參數(shù)，以下說(shuō)法不正確的是（B ）A、數(shù)值孔徑反映了光纖的集光能力B、光纖的數(shù)值孔徑與其幾何尺寸有關(guān)C、數(shù)值孔徑越大，光纖與光源的耦合越容易D、數(shù)值孔徑越大，光信號(hào)的畸變也越大6、7、光導(dǎo)纖維是利用哪種光學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行導(dǎo)光的？光導(dǎo)纖維的數(shù)值孔徑有何意義？答：光導(dǎo)纖維是利用光的全反射現(xiàn)象進(jìn)行導(dǎo)光的。NA= sin 0 1 1 1光導(dǎo)纖維數(shù)值孔徑反映no ni n2了光纖的集光能力，數(shù)值孔徑越大，光纖與光源的耦合越容易，數(shù)值孔徑越大，光信號(hào)的畸變也越大。9、 10、11、簡(jiǎn)述什么是紅外傳感器，簡(jiǎn)述紅外傳感器的組成。答：紅外傳感器是將紅外輻射能量

18、轉(zhuǎn)換為電量的一種傳感器。紅外傳感器一般由光學(xué)系統(tǒng)、 探測(cè)器、信號(hào)調(diào)理電路及顯示單元等組成。8、什么是光電效應(yīng)，依其表現(xiàn)形式如何分類(lèi)，并予以解釋。解：光電效應(yīng)首先把被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的變化，然后通過(guò)光電轉(zhuǎn)換元件變換成 電信號(hào)，光電效應(yīng)分為外光電效應(yīng)和內(nèi)光電效應(yīng)兩大類(lèi)：a）在光線(xiàn)作用下，能使電子逸出物體表面的現(xiàn)象稱(chēng)為外光電效應(yīng)b）受光照的物體導(dǎo)電率丄發(fā)生變化，或產(chǎn)生光生電動(dòng)勢(shì)的效應(yīng)叫內(nèi)光電效應(yīng)。R9、分別列舉屬于內(nèi)光電效應(yīng)和外光電效應(yīng)的光電器件。解：外光電效應(yīng)，如光電管、光電倍增管等。內(nèi)光電效應(yīng)，如光敏電阻、光電池和光敏晶體管等。11、什么是光電導(dǎo)效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)？這些光電效應(yīng)的定性光電器件各自有哪些？答：在光線(xiàn)作用，電子吸收光子能量從鍵合狀態(tài)過(guò)渡到自由狀態(tài)，引起