傳感器原理及應(yīng)用復(fù)習(xí)題18

一、名詞解釋線性度；靈敏度；重復(fù)性；標(biāo)定；零點殘余電壓；電疇；磁阻效應(yīng)；電渦流；壓電效應(yīng)；光電導(dǎo)效應(yīng)；光生伏特效應(yīng)；接觸電勢；溫差電勢二、選擇題已知某一階傳感器的傳遞函數(shù)別為[ ]。

10 ，則該傳感器的靜態(tài)靈敏度和時間常數(shù)分s5A．k=10，=5 B．k=1，=0.5C．k=5，=0.2 D．k=2，=0.2通過的波長范圍大致為[]。A．0.8~1.3mC．8~12mB．3~5mD．15~20m電容式傳感器采用雙層屏蔽等電位傳輸技術(shù)的目的是為了[ ]A．減少寄生電容的影響 B．減少邊緣效應(yīng)C．補(bǔ)償溫度變化的影響 測量動態(tài)信號個變化的因素是[]。A．幾何尺寸B．磁導(dǎo)率C．極化電荷D．電阻率為了獲得較好的動態(tài)特性，在二階傳感器設(shè)計時，一般阻尼系數(shù)選擇[ ]A．>1 B．≈0C．=1 D．≈0.7徑r與被測物體的距離x應(yīng)該滿足[]A．r≈xB．r=(0.2~0.5)xC．r<<xD．r=(0.05~0.15)x要設(shè)計一個能測量-200~800℃范圍的溫度儀表，應(yīng)選用[ ]。A．K型熱電偶 B．鉑熱電阻C．熱敏電阻 D．LM35集成溫度傳感器電阻應(yīng)變式傳感器是應(yīng)用最廣泛的傳感器之一，它[ ]。A．只能測量應(yīng)變 B．只能測量電阻的相對變化C．可以測量所有的被測量 D．可以測量能轉(zhuǎn)化為應(yīng)變的被測差動電容傳感器采用差動脈沖調(diào)寬電路時，其輸出電壓正比于[ ]A．電源電壓 B．參考電壓C．觸發(fā)器輸出的高電平電壓 D．觸發(fā)器輸出的低電平電壓 按照傳感器的一般分類方法，熱電偶屬于[ ]。A．無源結(jié)構(gòu)型傳感器 源結(jié)構(gòu)型傳感C．無源物性型傳感器 有源物性型傳感器 在傳感器的組成部分中，直接感受被測量的是[ ]A．敏感元件 B．轉(zhuǎn)換元件C．放大元件 D．轉(zhuǎn)換電路 磁電感應(yīng)式傳感器的輸出電動勢正比于[ ]A．位移 C．速度 溫度設(shè)單個壓電晶片的電荷量為Q、電壓為U、電容為C，則如圖連接的壓電晶的電荷量、電壓和電容分別為[ ]。A．Q、U、CB．Q、2U、C/2C．Q、2U、2CD．2Q、U、2C熱電阻傳感器采用三端引線的目的是為了[ ]。A．減少絕緣電阻的影響 少寄生電勢的影C．消除引線電阻的影響 消除接觸電勢的影響金屬應(yīng)變片的靈敏系數(shù)為k，被測應(yīng)變，采用單臂電橋作測量電路時，如電源電壓為U，則其輸出電壓和非線性誤差分別為[ ]。A．kU，0 B．1kU，1k4 4C．1，1k D．1，1k4 2 2 2三、填空題傳感器一般三部分組成。分率和穩(wěn)定性屬于傳感器的 特性，幅頻特性和相頻特性屬于傳感器的特性。壓電陶瓷是人工制造的多晶體材料其內(nèi)部晶粒有許多自發(fā)極化的電疇這些電疇具有一定的 方向，經(jīng)處理的壓電陶瓷才具有壓電效應(yīng)。壓電瓷的壓電系數(shù)遠(yuǎn) 于石英晶體的壓電系數(shù)，但其 性不如石英晶體。理論上講，差動變壓器式傳感器的鐵心位于 位置時，輸出電壓應(yīng)為零而實際上輸出電壓不為零，這個電壓稱為 電壓，這主要原因是兩個次級線圈繞組的 不完全相同。 電路對該誤差有很好的抑制作用，又能正確反映位移的大小和方向。金屬應(yīng)變片工作原理是利效應(yīng)；半導(dǎo)體應(yīng)變片工作原理是利用效應(yīng)二者靈敏系數(shù)主要區(qū)別是金屬應(yīng)變片的電阻變化主要引起的半導(dǎo)體應(yīng)變片的電阻變化主要引起的。電容傳感器可分三種基本結(jié)形式。為了減小非線性誤差，傳感器通常做成 結(jié)構(gòu)。電容傳感器，變極距型多用于檢測 ，變面積型主要用于檢測 ，變介質(zhì)型可用于檢測 。在工作頻時，電容傳感器連接電纜的長度不能任意變化常采技術(shù)克服分布電容的影響提高傳感器的穩(wěn)定性。電阻應(yīng)變片轉(zhuǎn)換測量電路采用差動電橋時，不僅可以消同時還能起的作用。集成溫度傳感器利用晶體伏安特性與溫度的關(guān)系進(jìn)行溫度測量一般測溫范圍AD590是典型輸出型集成溫度傳感器為了增大霍爾元件的靈敏度，霍爾元件多選材料制作；霍元件產(chǎn)生誤差的主要原因的影響。光電池是基于光生伏特效應(yīng)制作的有源光電傳感器與光照度線性關(guān)系， 與光照度成非線性關(guān)系。硅光電池的開路電壓一般可達(dá) 。內(nèi)光電效應(yīng)又分效應(yīng)效應(yīng)光敏三極管基效應(yīng)制作的光電傳感器，它一般沒極引線。頻率高Hz的機(jī)械波稱為超聲波，超聲波在液體中的傳播速度 于其在空氣中的傳播速度；超聲波傳感器的檢測方式有 式式兩種，其測量流量主要是根據(jù)超聲的變化來實現(xiàn)測量的。壓電傳感器的測量電路（即前置放大器）有兩種形式： 放大器放大器，后放大器時，可不受連接電纜長度的限制。超聲波傳感器的檢測方式式式兩種；超聲波傳感器的發(fā)射利效應(yīng)，超聲波的接收利效應(yīng)；超聲波傳感器距精度取決，測距范圍取決。磁電感應(yīng)式傳感器按電磁感應(yīng)原理可以分式式兩類它只適用測量，直接測量的是物體的 。若要測量位移時則應(yīng)接電路，測量加速度時應(yīng)接電路。由兩種不同性質(zhì)的導(dǎo)體A串接成閉合回路，若兩接合點處的溫度不同，則兩導(dǎo)體間產(chǎn)生熱電勢，并在回路中有一定大小的電流，這種現(xiàn)象。此閉合回路中兩種導(dǎo)體稱；兩個結(jié)點中，一個，另一個。熱電效應(yīng)是指兩種 類型的金屬導(dǎo)體兩端分別接在一起構(gòu)成閉合回路，當(dāng)兩個結(jié)點溫時，導(dǎo)體回路里有電流流動，產(chǎn)生熱電勢的現(xiàn)象。熱勢由 和 兩部分組成。以0℃為基準(zhǔn)端溫度的條件下，給出測量端的溫度與該熱電勢的電壓數(shù)值對照表，稱為熱電偶 。NTC型熱敏電阻為 溫度系數(shù)的熱敏電阻，隨著溫度的升高，，同時靈敏度也有所 。L L max 在采用直線擬合線性化時，傳感器輸出輸入的實際曲線與其擬合直線之間的最大偏差通常用相對誤差 來表示稱為 即=±(ΔL /y L L max 其中ΔLmax為最大非線性誤差，yFS。傳感器的動態(tài)特性是指輸入量隨時間變化時輸出和輸入間的關(guān)系，影響動態(tài)性指標(biāo)的主要參數(shù)。四、簡答題什么是傳感器？一般由哪幾部分組成？它們之間的作用及相互關(guān)系怎樣？圍是多少？說明金屬絲電阻應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片的相同點和不同點。說明應(yīng)變片產(chǎn)生溫度誤差的原因及電橋線路補(bǔ)償方法。何為霍爾元件的不等位電勢？說明其產(chǎn)生的原因，以及減小不等位電勢的有效方法特點？試比較熱電偶、熱電阻、熱敏電阻三種熱電式傳感器的特點。比較說明光電管、光敏電阻和光電池的工作原理、性能特性和用途。什么是超聲波？簡述超聲波傳感器測距的原理。哪些傳感器能進(jìn)行非接觸測量？分別有什么特點？五、綜合題厚度和轉(zhuǎn)速測量可以分別采用哪些傳感器（3種）？和特點？試分析ady(t)by(t)cx(t傳感器系統(tǒng)的頻率響應(yīng)特性。dt度補(bǔ)償原理。aLR1R2、R3、R4U=4V，RR=R1=R2=R3=R4=250，當(dāng)有F作用時，應(yīng)變片電阻變化量為△R=2.5b、c、d、e法的橋路輸出電壓。螺線管式差動變壓器等效電路結(jié)構(gòu)如圖所示。0，輸出電壓的大小和極性如何變化？并畫出差動變壓器的輸出特性曲線示意圖。②當(dāng)鐵芯位于中心位置時，理論上講輸出電壓為零，而實際上并不為零，我們把這個不為零的輸出電壓稱為什么？簡述產(chǎn)生該輸出電壓的原因及減小此電壓的有效措施。光電傳感器控制電路如圖所示，試分析電路工作原理：GP-IS01是什么器件，內(nèi)部由哪兩種器件組成？LED有什么變化？VR是什么電阻，在電路中起什么作用？如果 二極管的最大額定電流為V1 D160mA，R應(yīng)該如何選擇？1GP-IS01VD反向連接，電路狀態(tài)如何？晶體管VTLED何變化？圖題11 圖題121A為開關(guān)型敘述電路工作原理；NM處于什么狀態(tài)？M處于什么的狀態(tài)？DC分別起什么作用？一溫度控制電路如圖所示，LM311為比較器，VT為達(dá)林頓晶體管。AD590是什么器件？以什么形式輸出