傳感器分析題及答案(共6頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上一、填空題1. 傳感器的特性一般指輸入、輸出特性，有動(dòng)、靜之分。靜態(tài)特性指標(biāo)的有 、 、 、 等。（靈敏度、分辨力、線性度、遲滯誤差、穩(wěn)定性）2. 對(duì)于測量方法，從不同的角度有不同的分類，按照測量結(jié)果的顯示方式，可以分為 模擬式測量 和 數(shù)字式測量 。3. 對(duì)于測量方法，從不同的角度有不同的分類，按照是否在工位上測量可以分為 在線測量 和 離線式測量 。4. 對(duì)于測量方法，從不同的角度有不同的分類，按照測量的具體手段，可以分為 偏位式測量 、 微差式測量 和 零位式測量 。5.某0.1級(jí)電流表滿度值，測量的絕對(duì)誤差為 ±0.1mA 。6、服從正態(tài)分布的隨機(jī)誤

2、差具有如下性質(zhì) 集中性 、 對(duì)稱性 、 有界性 。7. 硅光電池的光電特性中，當(dāng)負(fù)載短路時(shí)，光電流在很大范圍內(nèi)與照度與呈線性關(guān)系。8. 把被測非電量的變化轉(zhuǎn)換成線圈互感變化的互感式傳感器是根據(jù) 變壓器 的基本原理制成的，其次級(jí)繞組都用 差動(dòng) 形式連接，所以又叫差動(dòng)變壓器式傳感器。9、霍爾傳感器的霍爾電勢(shì)UH為 KHIB 若改變 I 或 B 就能得到變化的霍爾電勢(shì)。10、電容式傳感器中，變極距式一般用來測量 微小 的位移。11. 壓電式傳感器具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)，但不適宜測量 頻率太低 的被測量，特別是不能測量 靜態(tài)值 。12、差動(dòng)電感式傳感器與單線圈電感式傳感器相比,線性 得到改善 靈感

3、度提高 一 倍、測量精度高。（溫度，頻率變化相互抵消）13、熱電偶冷端溫度有如下補(bǔ)償方法： 冷端恒溫法（冰浴法）、計(jì)算修正法、電橋補(bǔ)償法和儀表機(jī)械零點(diǎn)調(diào)整法。14空氣介質(zhì)變間隙式電容傳感器中，提高其靈敏度和減少非線性誤差是矛盾的，為此實(shí)際中大都采用 差動(dòng) 式電容傳感器。15.從原理來分，電容式傳感器結(jié)構(gòu)類型有： 變面積式、 變極距式 、 變介電常數(shù)式。16.變極距式電容傳感器的電容變化與極板間距之間的關(guān)系是成 非線性 關(guān)系，為了減小這種關(guān)系帶來的測量誤差，常采用 差動(dòng) 結(jié)構(gòu)來解決。17. 電渦流式傳感器分反射式和透射式兩種，透射式是采用 低頻 （選“高頻”或“低頻”）的激勵(lì)方式。18. 電渦流

4、式傳感器與激勵(lì)源頻率的關(guān)系是：頻率越高，電渦流的滲透深度越淺，趨膚效應(yīng)越嚴(yán)重。（由公式可得）19.變氣隙自感傳感器為了消除非線性誤差，可采用 差動(dòng) 結(jié)構(gòu)。20.在測量次數(shù)足夠多的情況下，如某個(gè)數(shù)據(jù)的剩余誤差的絕對(duì)值明顯大于真值，可認(rèn)為該測量值為粗大誤差，該壞值應(yīng)予 剔除 。21.各類傳感器的測量放大器的作用是 放大 微弱電信號(hào)。此外，還要求能對(duì) 干擾 信號(hào)有很強(qiáng)的抑制能力。22.電感式傳感器結(jié)構(gòu)類型有：電渦流式變壓器、自感式變壓器和 互感式變壓器 。23. 通常壓電陶瓷材料的壓電常數(shù)比石英的壓電常數(shù) 大 （選“大”或“小”）。24. 壓電式傳感器的工作原理是基于某些電介質(zhì)材料的 壓電效應(yīng) 。它

5、是典型的 自發(fā)電式 傳感器。25.熱電偶的熱電勢(shì)由 溫差電勢(shì) 和 接觸電勢(shì) 兩部分電勢(shì)組成，實(shí)際應(yīng)用其冷端溫度應(yīng)保持在零度，否則要進(jìn)行 等端溫度補(bǔ)償 。二、簡答題1. 霍爾效應(yīng)2. 壓電效應(yīng)3. 渦流效應(yīng)4. 熱電效應(yīng)兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B組成一個(gè)回路，其兩端相互連接，只要兩結(jié)點(diǎn)處的溫度不同，一端溫度為T，另一端溫度為T0，則回路中就有電流產(chǎn)生，即回路中存在電動(dòng)勢(shì)，成為熱電勢(shì)，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。5. 壓阻效應(yīng) 沿著一塊半導(dǎo)體某一軸向施加一定的應(yīng)力時(shí)，除了產(chǎn)生一定的應(yīng)變外，材料的電阻率也要發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)。6. 應(yīng)變效應(yīng) 導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料在外界里的作用下，會(huì)產(chǎn)生機(jī)

6、械變形，其電阻值也將隨著發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為應(yīng)變效應(yīng)。7. 什么是傳感器？畫出其組成框圖并介紹各個(gè)環(huán)節(jié)的功能。8. 如圖所示是超聲波液位計(jì)的原理圖，簡述其工作原理。9. 如圖所示是型壓力傳感器的結(jié)構(gòu)原理圖。彈簧管1的自由端與差動(dòng)式電感傳感器的銜鐵2相連，銜鐵2位于傳感器兩差動(dòng)線圈5和6的中間位置。試介紹其工作原理。10. 畫出霍爾鉗形電流表的工作原理圖，并簡述其工作原理。（1） 霍爾鉗形電流表的探頭是用環(huán)形鐵芯做的集束器，霍爾器件放在空隙中間，由安培定律可知，在載流導(dǎo)體周圍會(huì)產(chǎn)生一正比于該電流的磁場。（2）11. 簡述電容式傳感器的工作原理。根據(jù)其原理，電容式傳感器可分為哪幾種類型？ 12.

7、 熱電偶為什么要進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償？ 冷端溫度補(bǔ)償方法有哪些？ 熱電偶傳感器的輸出電勢(shì)大小與冷端和工作端的溫差有關(guān)，一般要保持冷端溫度不變。實(shí)際應(yīng)用中，冷端溫度會(huì)隨著環(huán)境溫度變化而變化，這將給測量帶來誤差，因此需要冷端溫度補(bǔ)償。 常用的方法有：冷端恒溫法、計(jì)算修正法、儀表機(jī)械零點(diǎn)調(diào)整法和電橋補(bǔ)償法五、分析設(shè)計(jì)題分析：1. 下圖是汽車進(jìn)氣管道中使用的熱絲式氣體流速（流量）儀的電橋結(jié)構(gòu)示意圖。在通有干凈且干燥氣體，截面積為A的管道中部，安裝有一根加熱到200左右的細(xì)鉑絲R1。另一根相同長度的細(xì)鉑絲R2安裝在與管道相通、但不受氣體流速影響的小室中，請(qǐng)分析其工作原理。若氣體帶有水汽，結(jié)果會(huì)如何？(10分

8、)參考答案：1）當(dāng)氣體流速v=0時(shí)，R1的溫度與R2的溫度相等，電橋處于平衡狀態(tài)。當(dāng)氣體介質(zhì)自身的溫度發(fā)生波動(dòng)時(shí)，R1與R2同時(shí)感受到此波動(dòng)，電橋仍處于平衡狀態(tài)，所以設(shè)置R2是為了起到溫度補(bǔ)償作用。2）當(dāng)氣體介質(zhì)流動(dòng)時(shí)，將帶走R1的熱量，使R1溫度變低，電橋不平衡，毫伏表的示值與氣體流速的大小成一定的函數(shù)關(guān)系。圖中的RP1稱為調(diào)零電位器，RP2稱為限幅電位器。欲使毫伏表的讀數(shù)增大，應(yīng)將RP2向左調(diào)。3）如果被測氣體含有水汽，則測量得到的流量值將偏小，這是因?yàn)闅饣瘞ё邿崃俊?. 如圖，生產(chǎn)布料的車間用圖示裝置來檢測和控制布料卷取過程中的松緊和張力的程度，請(qǐng)分析其檢測控制工作原理。參考答案： 當(dāng)卷

9、取輥轉(zhuǎn)動(dòng)太快時(shí)，布料的張力將增大，導(dǎo)致張力輥向上位移，使差動(dòng)變壓器的銜鐵不再處于中間位置。N21與N1之間的互感量M1增加，N22與N1的互感量M2減小。因此，U21增大，U22減小，經(jīng)相敏檢波之后的U0為負(fù)值，去控制伺服電機(jī)，使它的轉(zhuǎn)速變慢，從而使張力恒定。 當(dāng)卷取輥轉(zhuǎn)動(dòng)太慢時(shí)，布料的張力將減少，導(dǎo)致張力輥向下位移，使差動(dòng)變壓器的銜鐵不再處于中間位置。N22與N1之間的互感量M1增加，N21與N1的互感量M2減小。因此，U22增大，U21減小，經(jīng)相敏檢波之后的U0為正值，去控制伺服電機(jī)，使它的轉(zhuǎn)速變快，從而使張力恒定。3. 振動(dòng)式粘度計(jì)的原理示意圖如圖所示。導(dǎo)磁的懸臂梁6與鐵心3組成激振器。壓電片4粘貼于懸臂梁上，振動(dòng)板7固定在懸臂梁的下端，并插入到被測粘度的粘性液體中。分析該粘度計(jì)的工作原理; 外界溫度變化測量結(jié)果將如何變化？ 參考答案：1） 當(dāng)勵(lì)磁線圈接到10Hz左右的交流激勵(lì)源Ui上時(shí)，電磁鐵心產(chǎn)生20Hz（兩倍的激勵(lì)頻率）的交變電壓，并對(duì)懸臂梁產(chǎn)生交變吸力。由于它的上端被固定，所以它將帶動(dòng)振動(dòng)板7在粘性液體里來回振動(dòng)。 2）液體的粘性越高，對(duì)振動(dòng)板的阻力就越大，振動(dòng)板的振幅就越小，所以它的加速度就越小。因此質(zhì)量塊5對(duì)壓電片4所施加的慣性力就越小，壓電片的輸出電荷量Q或電壓U0就越小，壓電片的輸出反映了液體的粘度。 3）該粘度計(jì)的缺點(diǎn)是與溫度有關(guān)。溫度升高，大多數(shù)液體的粘