傳感器技術(shù)期末考試試題庫

1、填 空 題 (每 題 3 分輸出量和輸入量之1、傳感器靜態(tài)性是指傳感器在被測量的各個值處于穩(wěn)定狀態(tài)時_."YmaxL= Yfs一*100%間的關(guān)系稱為傳感器的靜態(tài)特性。2、靜態(tài)特性指標(biāo)其中的線性度的定義是指3、靜態(tài)特性指標(biāo)其中的靈敏度的定義是指4、靜態(tài)特性指標(biāo)其中的精度等級的定義式是傳感器的精度等級是允許的最大絕對誤 差相對于其測量范圍的百分?jǐn)?shù)即人=八人(* 100%。5、最小檢測量和分辨力的表達(dá)& 。6、我們把 叫傳感器的遲滯。7、傳感器是重復(fù)性的物理含意是 。8、傳感器是零點漂移是指。9、傳感器是溫度漂移是指。10、 傳感器對隨時間變化的輸入量的響應(yīng)特性 叫傳感器動態(tài)性。

2、11、動態(tài)特性中對一階傳感器主要技術(shù)指標(biāo)有 一時間常數(shù)_。12、動態(tài)特性中對二階傳感器主要技術(shù)指標(biāo)有固有頻率_、阻尼比。13、動態(tài)特性中對二階傳感器主要技術(shù)指標(biāo)有固有頻率、阻尼比。14、傳感器確定擬合直線有 一切線法、端基法和最小二乘法 3種方法。15、傳感器確定擬合直線切線法是將過實驗曲線上的初始點的切線作為按慣例直線的方法。16、傳感器確定擬合直線端基法是將 一把傳感器校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的零點輸出的平均值ao和滿量程輸出的平均值bo連成直線aobo作為傳感器特性的擬合直線 。17、傳感器確定擬合直線最小二乘法是用最小二乘法確定擬合直線的截距和斜率從而確定擬全直線方程的方法 。25、傳感器的傳遞函數(shù)的

3、定義是 H(S)=Y(S)/X(S)。29、幅頻特性是指傳遞函數(shù)的幅值隨被測頻率的變化規(guī)律。30、相頻特性是指傳遞函數(shù)的相角隨被測頻率的變化規(guī)律。31、傳感器中超調(diào)量是指 超過穩(wěn)態(tài)值的最大值 取(過沖)與穩(wěn)態(tài)值之比的百分?jǐn)?shù)。32、我們制作傳感器時總是期望其輸出特性接近零階傳感器。33、零階傳感器的幅頻特性是直線。34、當(dāng)待測頻率 沅小干傳感器的固有頻率時，傳感器測得的動態(tài)參數(shù)與靜態(tài)參數(shù)一致。35、當(dāng)待測頻率遠(yuǎn)大于傳感器的固有頻率時.傳感器沒有響應(yīng)。36、當(dāng)待測頻率 笑王傳感器的固有頻率時，傳感器測得的動態(tài)參數(shù)會嚴(yán)重失真。?37、傳感器是能感受被測量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置。

4、38、傳感器通常由直接響應(yīng)于被測量的 敏感元件、產(chǎn)生可用信號輸出的轉(zhuǎn)換元 件、以及相應(yīng)的信號調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換電路組成。44、要實現(xiàn)不失真測量，檢測系統(tǒng)的幅頻特性應(yīng)為常數(shù) 。45、金屬材料的應(yīng)變效應(yīng) 是指金屬材料在受到外力作用時，產(chǎn)生機(jī)械變形，導(dǎo)致其阻 值發(fā)生變化的現(xiàn)象叫金屬材料的應(yīng)變效應(yīng)。46、半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)是 半導(dǎo)體材料在受到應(yīng)力作用后，其電阻率發(fā)生明顯變化這種現(xiàn)象稱為壓阻效應(yīng)。47、金屬絲應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片比較其相同點是它們都是在外界力作用下產(chǎn)生機(jī)械變 形從而導(dǎo)致材料的電阻發(fā)生變化。48、金屬絲應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片比較其不同點是 金屬材料的應(yīng)變效應(yīng)以機(jī)械形變 為主，材料的電阻率相對變化為輔

5、；而半導(dǎo)體材料則正好相反，其應(yīng)變效應(yīng)以機(jī)械形變導(dǎo) 致的電阻率的相對變化為主，而機(jī)械形變?yōu)檩o。49、金屬應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)是指 金屬應(yīng)變片單位應(yīng)變引起的應(yīng)變片電阻的相對變化叫金屬應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)。50、金屬箔應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)與金屬絲應(yīng)變片靈敏度系數(shù)不同點是金屬應(yīng)變片的靈敏度 系數(shù)與金屬絲應(yīng)變片靈敏度系數(shù)不同，金屬絲應(yīng)變片由于由金屬絲彎折而成,具有橫向效 應(yīng)，使其靈敏度小于金屬箔式應(yīng)變片的靈敏度。54、采用應(yīng)變片進(jìn)行測量時要進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)脑蚴牵?）金屬的電阻本身具有熱效應(yīng)，從而使其產(chǎn)生附加的熱應(yīng)變；（2）基底材料、應(yīng)變片、粘接劑、蓋板等都存在隨溫度增加而 長度應(yīng)變的線膨脹效應(yīng)，若它們各自的線

6、膨脹系數(shù) 不同，就會引起附加的由線膨脹引起的應(yīng)變。55、對電阻應(yīng)變式傳感器常用溫補(bǔ)方法有 單絲自補(bǔ)償雙絲組合式自補(bǔ)償和電路補(bǔ) 償法三種。56、對電阻應(yīng)變式傳感器常用溫補(bǔ)方法有單絲自補(bǔ)償,雙絲組合式自補(bǔ)償 和電路補(bǔ)償法三種。62、直流電橋根據(jù)橋臂電阻的不同可以分成 等臂電橋_、第一對稱電橋和第二等臂電 橋。65、直流電橋的等臂電橋輸出電壓為 在R>>AR的情況下，橋路輸出電壓與應(yīng)變成 線性關(guān)系。66、直流電橋的第一對稱電橋輸出電壓為 _在R>>AR的情況下，橋路輸出電壓與應(yīng)變 成線性關(guān)系。67、直流電橋的第二對稱電橋輸出電壓為 輸出電壓的大小和靈敏度取決于鄰臂電阻的比 值

7、，當(dāng)k小于1時，輸出電壓、線性度均優(yōu)于等臂電橋和第一對稱電橋。 。68、僅單臂工作的直流第一對稱電橋的電橋靈敏度為 o69、僅單臂工作的直流第二對稱電橋的電橋靈敏度為 。?70、某位移傳感器，當(dāng)輸入量變化5mm時，輸出電壓變化300mY ,其靈敏度為60mV/mm 。?71、單位應(yīng)變引起的 電阻的相對變化 稱為電阻絲的靈敏系數(shù)。72、金屬絲在外力作用下發(fā)生機(jī)械形變時它的電阻值將發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱應(yīng)變效應(yīng)73、固體受到作用力后電阻率要發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱壓阻效應(yīng)。74、應(yīng)變式傳感器是利用電阻應(yīng)變片將應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻變化的傳感器。75、應(yīng)變式傳感器是利用電阻應(yīng)變片將應(yīng)變轉(zhuǎn)換為 電阻 變化的傳感器。

8、76、應(yīng)變式傳感器是利用電阻應(yīng)變片將應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻變化的傳感器，傳感器由在彈性元件上粘貼電阻敏感元件構(gòu)成、彈性元件用來感知應(yīng)變，電阻敏感元件用來將應(yīng)變的轉(zhuǎn)換為電阻的變化。80、要把微小應(yīng)變引起的微小電阻變化精確地測量出來，需采用特別設(shè)計的測量電路，通 常采用 電橋電路。81、對第二對稱電橋為了減小或消除非線性誤差的方法可以采用增大橋臂比 的方法。82、為了消除溫度誤差可以采用半差動電橋 和全差動電橋。83、為了消除溫度誤差可以采用半差動電橋和用全差動電橋。84、電容式傳感器利用了將非電量的變化轉(zhuǎn)換為 電容的變化來實現(xiàn)對物理量的測85、變極距型電容式傳感器 單位輸入位移所引起的靈敏度與兩極板初始

9、間距成反比關(guān)系。86、移動電容式傳感器 動極板，導(dǎo)致兩極板有效覆蓋面積 A發(fā)生變化的同時，將導(dǎo)致電容 量變化，傳感器電容改變量 AC與動極板水平位移成 線性 關(guān)系。89、變極距型電容傳感器做成差動結(jié)構(gòu)后，靈敏度提高原來的2倍o而非線性誤差轉(zhuǎn)化為 平方反比 關(guān)系而得以大大降低。90、電容式傳感器信號轉(zhuǎn)換電路 中， 運放電路適用于單個電容量變化的測量,二極管環(huán)形檢波電路和寬度脈沖調(diào)制電路用于差動電容量變化的測量。94一電容式傳感器的優(yōu)點 主要有測量范圍大、 靈敏度高、動態(tài)響應(yīng)時間短、機(jī) 械損失小、結(jié)構(gòu)簡單，適應(yīng)性強(qiáng)。98、電容式傳感器的優(yōu)點主要有測量范圍大、靈敏度高、動態(tài)響應(yīng)時間短、機(jī)械損失小、結(jié)

10、構(gòu)簡單、適應(yīng)性強(qiáng)。99、電容電版器主要缺廠有 寄生電容影響較大、當(dāng)電容式傳感器用于變間隙原理進(jìn)行測量時具有非線性輸出特性。?111、電感式傳感器 是建立在 電磁感應(yīng)基礎(chǔ)上的一種傳感器。112、電感式傳感器可以把輸入的物理量轉(zhuǎn)換為線圈的自感系數(shù) 或線圈的互感系數(shù)的變化，并通過測量電路進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為電量的變化，進(jìn)而實現(xiàn)對非電量的測量。114、與差動變壓器傳感器配用的測量電路中，常用的有兩種：差動整流 電路和相敏檢波電路。116、變磁阻式傳感器 由 線圈、鐵芯和銜鐵3部分組成。119、變磁阻式傳感器測量電路包括交流電橋 、變壓器式交流電橋和諧振式測量電路。122、差動電感式傳感器 結(jié)構(gòu)形式主要有 變氣

11、隙式、螺線管式兩種。126、差動變壓器結(jié)構(gòu)形式不同，但工作原理基本一樣，都是基于線圈互感系數(shù)的變化來進(jìn)行測量的，實際應(yīng)用最多的是螺線管式 差動變壓器。128、電渦流傳感器的測量電路主要有 調(diào)頻式 和調(diào)幅式兩種。130、電渦流傳感器可用于位移測量、振幅測量、轉(zhuǎn)速測量和無損探傷。134、電渦流傳感器從測量原理來分，可以分為高頻掃射式和低頻透射式 兩大類。136、電感式傳感器可以分為自感式、互感式、渦流式三大類。139、壓電式傳感器 可等效為一個 電荷源 和一個電容并聯(lián)、也可等效為一個與電容相 串聯(lián)的電壓源。143、壓電式傳感器是一種典型的有源 傳感器（或發(fā)電型傳感器）,其以某些電介質(zhì)的壓電效應(yīng)為基

12、礎(chǔ)，來實現(xiàn)非電量檢測的目的。144、壓電式傳感器使用曲荷 大器時,輸出電壓幾乎不受連接電纜長度的影響。145、壓電式傳感器的輸出須先經(jīng)過前置放大器處理，此放大電路有電荷放大器 和電壓放大器兩種形式。149、？壓電式傳感器的前置放大器兩大作用是進(jìn)行阻抗變換和放大信號。151、壓電式電壓放大器特點是把壓電器件的高輸出阻抗變換為傳感器的低輸出阻抗_,并保持輸出電壓與輸入電壓成正比。153、電荷放大器 的特點是能放壓電器件的高內(nèi)阻的電荷源變換為傳感器低內(nèi)阻的電壓 源，以實現(xiàn)阻抗匹配，并使其輸出電壓與輸入電壓成止比，且其靈敏度不受電纜變化的影 響。?160、熱電動勢來源于兩個方面，一部分由兩種導(dǎo)體的接觸

13、電勢 構(gòu)成、另一部分是單一導(dǎo)體的溫差電勢。162、補(bǔ)償導(dǎo)線法常用作熱電偶的冷端溫度補(bǔ)償,它的理論依據(jù)是中間溫度 定律。164、常用的熱電式傳感元件有熱電偶和熱敏電阻 。166、在各種熱電式傳感器中，最為普遍是以將溫度轉(zhuǎn)換為電勢或電阻變化。167、熱電偶是將溫度變化轉(zhuǎn)換為電勢的測溫元件，熱電阻和熱敏電阻是將溫度轉(zhuǎn)換為電 阻變化的測溫元件。169、熱電阻最常用的材料是鋁 和銅,工業(yè)上被廣泛用來測量中低溫區(qū)的溫度,在測量溫度要求不高且溫度較低的場合，銅熱電阻得到了廣泛應(yīng)用。172、熱電阻引線方式有三種，其中 三線制 適用于工業(yè)測量,一般精度要求場合；二線制適用于引線不長，精度要求較低的場合；四線制適

14、用于實驗室測量，精度要求高的場?175、霍爾效應(yīng)是指 在垂直于電流方向加上磁場，由于載流子受洛侖茲力的作用，則 在平行于電流和磁場的兩端平面內(nèi)分別出現(xiàn)正負(fù)電荷的堆積，從而使這兩個端面出現(xiàn)電勢 差的現(xiàn)象。176、制作霍爾元件應(yīng)采用的材料是半導(dǎo)體材料，因為半導(dǎo)體材料能使截流子的遷移率與電阻率的乘積最大,而使兩個端面出現(xiàn)電勢差最大。180、應(yīng)該根據(jù)元件的輸入電阻、 輸出電阻_、靈敏度等合理地選擇霍爾元件的尺寸。186、CCD勺突出特點是以電荷作為信號。187、光纖工作的基礎(chǔ)是 光的全反射188、按照工作原理的不同，可將 光電式傳感器分為 光電效應(yīng) 傳感器、紅外熱釋電傳感 器、固體圖像傳感器和光纖傳感

15、器。192、按照測量光路組成，光電式傳感器可以分為透射 式、反射式、輻射式和開關(guān)式光電傳感器。?196、光電傳感器 的理論基礎(chǔ)是 光電效應(yīng) 。198、通常把光線照射到物體表面后產(chǎn)生的 光電效應(yīng)分為3大類。第一類是利用在光線作 用下光電子逸出物體表面的 外光電 效應(yīng)，這類元件有光電管、光電倍增；第二 類是利用在光線作用下使材料內(nèi)部電阻率改變的內(nèi)光電效應(yīng)，這類元件有光敏電阻；第三 類是利用在光線作用下使物體內(nèi)部產(chǎn)生一定方向電動勢的先生伏特效應(yīng)，這類元件有光電 池、光電儀表。三、簡答題（每題10分）302、什么是傳感器動態(tài)特性和靜態(tài)特性 ？簡述在什么條件下只研究靜態(tài)特性就能夠滿足 通常的需要。302

16、答：傳感器的動態(tài)特性是指傳感器對動態(tài)激勵（輸入）的響應(yīng)（輸出）特性，即其輸出對隨 時間變化的輸入量的響應(yīng)特性。傳感器的靜態(tài)特性是指它在穩(wěn)態(tài)（靜態(tài)或準(zhǔn)靜態(tài)）信號作用下的輸入-輸出關(guān)系。靜態(tài)特性 所描述的傳感器的輸入、輸出關(guān)系式中不含有時間變量。當(dāng)輸入量為常量或變化極慢時只研究靜態(tài)特性就能夠滿足通常的需要。303、簡述在什么條件下需要研究傳感器的動態(tài)特性 ？實現(xiàn)不失真測量的條件是什么？303答：當(dāng)輸入量隨時間變化時一般要研究傳感器的動態(tài)特性。實現(xiàn)不失真測量的條件是幅頻特性：A（）=|H（j）| 二A（常數(shù)）? 相頻特性：（）=o（線性）加05、試簡要說明使電阻應(yīng)變式傳感器產(chǎn)生溫度誤差的原因，并說明

17、有哪幾種補(bǔ)償方法。305答：溫度誤差產(chǎn)生原因包括兩方面：溫度變化引起應(yīng)變片敏感柵電阻變化而產(chǎn)生附加應(yīng)變，試件材料與敏感柵材料的線膨脹系數(shù)不同，使應(yīng)變片產(chǎn)生附加應(yīng)變。溫度補(bǔ)償方法基本上分為橋路補(bǔ)償和應(yīng)變片自補(bǔ)償兩大類。306、在傳感器測量電路中，直流電橋與交流電橋有什么不同，如何考慮應(yīng)用場合？用電阻應(yīng)變片組成的半橋、全橋電路與單橋相比有哪些改善？306、答：直流電橋適合供電電源是直流電的場合，交流電橋適合供電電源是交流的場合。半橋電路比單橋電路靈敏度提高一倍，全橋電路比單橋電路靈敏度提高4倍，且二者均無非線性誤差。310、試分析圓筒型電容式傳感器測量液面高度的基本原理。2310答：當(dāng)初始狀態(tài)時，

18、放面圖度 h=0,則C0 =緡，當(dāng)披面圖度為h時，則Rln?由此可見，電容變化量 AC與液面高度h成正比，只要將電容的變化量測出？發(fā)出來，就可 間接獲得被測液面高度。?311、根據(jù)電容式傳感器工作原理，可將其分為幾種類型 ？每種類型各有什么特點？各適用 于什么場合？?311、答：根據(jù)電容式傳感器的工作原理，可將其分為3種：變極板間距的變極距型、變極板覆蓋面積的變面積型和變介質(zhì)介電常數(shù)的變介質(zhì)型。變極板間距型電容式傳感器的特點是電容量與極板間距成反比，適合測量位移量。變極板覆蓋面積型電容傳感器的特點是電容量與面積改變量成正比，適合測量線位移和角 位移。變介質(zhì)型電容傳感器的特點是利用不同介質(zhì)的介電

19、常數(shù)各不相同，通過改變介質(zhì)的介 電常數(shù)實現(xiàn)對被測量的檢測，并通過電容式傳感器的電容量的變化反映出來。適合于介質(zhì) 的介電常數(shù)發(fā)生改變的場合。317、試比較自感式傳感器與差動變壓器式傳感器 的異同。317、答:不同點：1 ）自感式傳感器把被測非電量的變化轉(zhuǎn)換成自感系數(shù)的變化；2）差動變壓器式傳感器把被測非電量的變化轉(zhuǎn)換成互感系數(shù)的變化。相同點：兩者都屬于電感式傳感器，都可以分為氣隙型、氣隙截面型和螺管型。319、試分析圖所示差動整流電路的整流I原理，若將其作為螺線管式差動變壓器的測量“ .'一電路，如何根據(jù)輸出電壓來判斷銜鐵的位置？ 看潸； =?319答：該差動整流電路是把差動變壓 二丁&

20、#39;廠| 器的兩個二次輸出電壓分別整流，然后再將整點|二綽3G 流后的 電壓的差值作為輸出，具體整流原理如 ?A、當(dāng)Ui上正下負(fù)時，上線圈a正b負(fù)， c正d負(fù)。下：下線圈電容C1上線圈：電流從 a一 1 一2-4一3一b,流過 的電流是由2到4,電容C1上的電壓為V24；會的 小法” c n o ,、武一 ？319圖差動整流電路原理圖士行c "?下線圈：電流從 c一5一6-8一7一d,流過電谷C2%電流是由6至IJ8,電容C2上的電壓為U68。B、當(dāng)Ui上負(fù)下正時，上線圈a負(fù)b正，下線圈d正c負(fù)。上線圈：電流從b一3一2-4一 1 一a,流過電容C1的電流是由2到4,電容C1上的

21、電壓為V24?下線圈：電流從d一7一6-8一5一c,流過電容C2的電流是由6到8,電容C2上的電壓為U68。?由此可知，不論兩個二次繞組的輸出電壓極性如何，流經(jīng)電容Cl的電流方向總是從2一4,流經(jīng)電容C2的電流方向總是從6到8,故整流電路的輸出電壓為：U°=U26=U24 U86=U 24 U68?當(dāng)銜鐵位于中間位置時，U24 = U68,所以，U0 =0當(dāng)銜鐵位于中間位置以上時，U24> U68,所以，U0 >0當(dāng)銜鐵位于中間位置以下時，U24 V U68,所以，U0<0。如此，輸出電壓的極性反映了銜鐵的位置，實現(xiàn)了整流的目的。321、試說明圖示的電感式傳感器差動

22、整流電路的工作原理。?321答：圖示的全波相敏整流電路，是根據(jù)半導(dǎo)體二級管單向?qū)ㄔ磉M(jìn)行解調(diào)的。如傳感器的一個次級線圈的輸出瞬時電壓極性，在 f點為“+", e點為"一"，則電流路徑是 fgdche。反之，如f點為"一"，e點為" + ”,則電流路徑是ehdcgf?？梢?，？無論次級線圈 的輸出瞬時電壓極性如何，通過電阻 R的電流總是從d到Co同理可分析另一個次級線圈的輸出情況。輸出的電壓波形見圖一入f g?324、壓電兀件在使用比壓、(b),其值為 U SC = eab + ecd。時桁卮傕輸出?324 答:輸 用倍。適宜Ln電荷、

23、電窖的關(guān)鼐在外0片串聯(lián)或并聯(lián)的蝴形式屋”不同聯(lián)接下輸出電E分別適用于何種應(yīng)用場合？'q負(fù)電極上的電荷量增加了與席行.1/n適格M量慢變信號且以電荷作確司斷窗言容量也增加了 n倍,325、簡述壓極板的電處Q斗片時相同,總電容量為單片時的37MTn輸出電壓增大了 n”一電路輸入阻抗很高的場合。；壓放大器和電荷放大器相由各自的特點:325答:傳感器與電|放大低 易受電纜電容的影響。信的電路，具輸出電壓庠魯普俳的輸出電壓成正比，但容傳感器與電葡旋為轆連接的電路，具輸出電壓與壓電元件的輸州加瓦電纜電容的影響小。330、試說明壓電傳感器電荷放大器中所說的密勒效應(yīng)”是什么高出？330答： 密勒效應(yīng)”

24、是說，將壓電傳感器電荷放大器中反饋電容與式饋電阻Cf、Rf等效到Ao的輸入端時，電容Cf將增大（1+Ao）倍。電導(dǎo)1/Rf也增大了（ 1 + Ao）倍。3、331、簡述熱電偶的幾個重要定律,331答：1、中間導(dǎo)體定律；2、標(biāo)準(zhǔn)電極定律； 連接導(dǎo)體定律與中間溫度定律332、熱電偶測溫時，為什么要進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償？常用的補(bǔ)償方法有哪些？332答（1）因為熱電偶的熱電勢只有當(dāng)冷端的溫度恒定時才是溫度的單值函數(shù)，而熱電偶 的標(biāo)定時是在冷端溫度特定的溫度下進(jìn)行的，為了使熱電勢能反映所測量的真實溫度，所 以要進(jìn)行冷端補(bǔ)償。（2） A:補(bǔ)償導(dǎo)線法B:冷端溫度計算校正法C:冰浴法D:補(bǔ)償電橋法。333、試說明

25、如圖所示的熱電偶三線制測溫時，是如何消除連接導(dǎo)線電阻 r帶來的測溫誤 差的。由此可以得出 ，；,：',<.?設(shè)計電橋時如滿足Ri=R2則而中333答：？當(dāng)電橋平衡時，可寫出下列關(guān)系式，即守邊含有r的項完全消去，這種情況下連線阻r對橋路平衡毫無影響，即可以消除熱電阻測量過程中r的影響。但必須注意，只有在對稱電橋（Ri=R2的電橋），且只有在平衡狀態(tài)下才如此。338、采用熱電阻測量溫度 時，常用的引線方式主要有哪幾種 ？試述這幾種引線方式各自 的特點及適用場合。338答：熱電阻常用的引線方式主要有：兩線制、三線制和四線制。?兩線制的特點是結(jié)構(gòu)簡單、費用低，但是引線電阻及其變化會帶來附

26、加誤差。主要適用于引線不長、測溫精度要求較低的場合。三線制的特點是可較好地減小引線電阻的影響，主要適用于大多數(shù)工業(yè)測量場合。四線制的特點是精度高，能完全消除引線電阻對測量的影響，主要適用于實驗室等高精度測量場合。342、霍爾電動勢與哪些因素有關(guān)？如何提高霍爾傳感器的靈敏度？342答：霍爾電動勢與霍爾電場 Eh、載流導(dǎo)體或半導(dǎo)體的寬度 b、載流導(dǎo)體或半導(dǎo)體的厚 度d、電子平均運動速度u、磁場感應(yīng)強(qiáng)度B、電流I有關(guān)。霍爾傳感器的靈敏度Kh = KH =RH =。為了提高霍爾傳感器的靈敏度，霍爾元件K H d ned常制成薄片形。又因為霍爾元件的靈敏度與載流子濃度成反比，所以可采用自由電子濃度 較低

27、的材料作霍爾元件。355、光在光纖中是怎樣傳輸?shù)?？對光纖及入射光的入射角有什么要求？355答：光在同一種介質(zhì)中是直線傳播的，當(dāng)光線以不同的角度入射到光纖端面時，在端面發(fā)生折射進(jìn)入光纖后，又入射到折射率較大的光密介質(zhì)(纖芯)與折射率較小的光疏介質(zhì)(包層)的交界面，光線在？亥處有一部分投射到光疏介質(zhì)，一部分反射回光密介質(zhì)。對光纖 的要求是包層和纖芯的折射率不同，且纖芯的折射率大于包層的折射率。對入射角的要求 是入射角小于臨界角。四、計算題361、一臺精度等級為0.5級、量程范圍6001200c的溫度傳感器，它最大允許絕對誤差是 多少？檢驗時某點最大絕對誤差是 4C,問此表是否合格？361解：根據(jù)精

28、度定義表達(dá)式 A=AA/ Yf.sX 100%,并由題意已知：A=0.5% , Yf.s= (1200 600) C,得最大允許絕對誤差 A=AYf.s=0.5%X ( 1200600) =3C此溫度傳感器最大允許絕對誤差為 3C。檢驗?zāi)滁c的最大絕對誤差為 4C,大于3C,故此 傳感器不合格。362、已知電感壓力傳感器最縣檢測量為 0.5mmH2O,測量范圍0250 mmH2。，輸出電壓 為0500mV,噪聲系數(shù)C=2;另一個電容壓力傳感器最小檢測量為 0.5 mmO,測量范圍 為0100 mmH2O,輸出電壓為0300 mV,噪聲系數(shù)C=2。問：哪個傳感器噪聲電平大？ 大多少？362解：根據(jù)

29、傳感器靈敏度計算式 K=AY/AX,得電感壓力傳感器Ki=(5000)/(250 0)=2Mv/mmH 2O電容藥理傳感器K2=(3000)/(100 0)=3Mv/mmH 2O由最小檢測量計算式M=CN/K ,得噪聲電平N=KM/C ,分別計算結(jié)果如下：K1Ml 2 0.5 -電感壓力傳感 N1 = =0.5mvC 2電容壓力傳感器 N1 = KM1 = 2-0.5 = 0.5mv1 C 2答：電感壓力傳感器噪聲電平大，An = N2-N1 =0.25mv 。363、某玻璃水銀溫度計微分方程式為 4_dQ0+2Q0=2X 10-3 Q ,式中為水銀柱高度(m； dtQ為被測溫度(C)。試確定

30、該溫度計的時間常數(shù)和靜態(tài)靈敏度系數(shù)。363解：該溫度計為一階傳感器，其微分方程基本形式為 adY+aoYrboX ,此式與已知微 dt分方程比較可知時間常數(shù)與靜態(tài)靈敏度系數(shù)，即：364、某壓電式加速器計動態(tài)特性可用下述微分方程描述；二+3.0x103 dq+ 2.25Ml010q=11.0x1010a ,式中q為輸出電荷量(PC) ; a為輸入加速度 上2出(m/s2 ).試確定該加速度計的靜態(tài)靈敏度系數(shù) K值；測量系統(tǒng)的固有振蕩頻率 及阻尼比數(shù)之364解：該加速度計為二階傳感器，其微分方程基本形式為: 此式與已知微分方程式比較可得：靜態(tài)靈敏度系數(shù) K=b_=11.0X 1010 /2.25

31、X 1010=4.89pC/ (m/s2 ) a。固有振蕩頻率W = ., 0a25= 1.5 10 rad/s10.7070.1123 T計算題365題圖3阻尼比 =aL_ =3.010 =0.012、a0a22、2.25 1010 1365、已知某一階傳感器的傳遞函數(shù)(p) =1/ ( p p+1) , = =0.001s。求該傳感器輸入信號工作頻率范圍。365解：由題目可知該一階傳感器的頻率傳遞函數(shù)訂)=1/ (1+jcoi )，幅頻特性B/A=| M M=1/ J'1+(j6)2 。曲線如圖所示。由圖可知當(dāng) B/A>0.707時輸出信 號 失真較小，測量結(jié)果比較精確，故取

32、此范圍為工作段。則/又p =1,即=1/p =2*f故所以輸入信號工作范圍0159Hz。366、已知某溫度計測量范圍0200C。檢測測試其最大誤Ymax=4C,求其滿度相的誤差，并根據(jù)精度等級標(biāo)準(zhǔn)判度等級。366 解：Yfs=2000=200由 A= AA/Yfs* 100%有A = 4/200* 100% = 2%。精度特級為2.5級。368、檢驗一臺量程為0250mmH2O的差壓變送器，當(dāng)差壓由0上升至100 mmH2O時， 差壓變送器讀數(shù)為98 mmH2。；當(dāng)差壓由250 mmWO下降至100 mmH2。時差壓變送器讀 數(shù)為103 mmH2。，問此儀表在該點遲滯(變差)是多少？368 解

33、：Ahmax= 103 98=5Yfs= 2500 = 250故 6 h= Ahmax/YFS*100% 2%故此在該點的遲滯是2%。372、如果將100Q電阻應(yīng)變片貼在彈性試件上，若試件受力橫截面積S=0.5X 10-4吊，彈性模量E=2X 1011N/m,若有F=5X 104N的拉力引起應(yīng)變電阻變化為1 Q。試求該應(yīng)變片的靈 敏度系數(shù)？372解：由題意得應(yīng)變片電阻相對變化量R/R=1/100。根據(jù)材料力學(xué)理論可知：應(yīng)變？ =?/E （ ?為試件所受應(yīng)力，? =F/S ）,故應(yīng)變? =F/S E=5X 104/0.5 X 10-4 X 2X 1011=0.005應(yīng)變片靈敏度系數(shù)K=A R/R

34、/ : =1/100/0.005=2375、采用四片相同的金屬絲 片（K=2）,將其貼在實心 形測力彈性元件上。_圖（a）所示，力人” F=1000kg。圓柱斷面 b4 r=1cm ,楊氏模量E=2 X 107N/cm2,泊松比？ =0.3。片在圓柱上貼粘位置及相應(yīng)測量橋路原理計算題373題圖圖所示，若各應(yīng)變片的應(yīng)變?yōu)椋?=73=156RR ItRRFq邊=?4= 47 ?, （1）若供電橋壓U=6V求橋路輸出電壓（2）此種測量方式能否補(bǔ)償環(huán)境溫度對測量的影響？說明原因。F375 解： 1 AR ARO AR3 AR 1 AR ARO、一（2）珈測量4屬可以樓峰溫度第u例2（百方四R和計算您375延圖阻應(yīng)變在同樣探境索件下，2感受R3度變R4產(chǎn)生電標(biāo)相R寸變造相同，在全橋電路中不影響 輸出電壓值，即故時 ：R3t ；Rt R、.?377、一位嗡的喇=鶯呼呼 木R205,應(yīng)變?yōu)?00叩/m的傳感元件。求：?(l) AR和 AR/R;34若電源