《傳感器原理及應(yīng)用》的試題及答案

《傳感器原理及應(yīng)用》的試題及答案一、填空（30分，每空1.5分）1、有一溫度計(jì)，它的量程范圍為0∽200℃，精度等級(jí)為0.5級(jí)。該表可能出現(xiàn)的最大誤差為，當(dāng)測(cè)量100℃時(shí)的示值相對(duì)誤差為。2、在選購(gòu)線性儀表時(shí)，必須考慮應(yīng)盡量使選購(gòu)的儀表量程為欲測(cè)量的倍左右為宜。3、傳感器由、、三部分組成。4、利用熱敏電阻對(duì)電動(dòng)機(jī)實(shí)施過(guò)熱保護(hù)，應(yīng)選擇型熱敏電阻。5、已知某銅熱電阻在0℃時(shí)的阻值為50Ω，則其分度號(hào)是，對(duì)于鎳鉻-鎳硅熱電偶其正極是。6、霍爾元件采用恒流源激勵(lì)是為了。7、用水銀溫度計(jì)測(cè)量水溫,如從測(cè)量的具體手段來(lái)看它屬于測(cè)量。二、選擇題(30分，每題2分)1、在以下幾種傳感器當(dāng)中屬于自發(fā)電型傳感器。A、電容式B、電阻式C、壓電式D、電感式2、的數(shù)值越大,熱電偶的輸出熱電勢(shì)就越大。A、熱端直徑B、熱端和冷端的溫度C、熱端和冷端的溫差D、熱電極的電導(dǎo)率3、將超聲波（機(jī)械振動(dòng)波）轉(zhuǎn)換成電信號(hào)是利用壓電材料的。A、應(yīng)變效應(yīng)B、電渦流效應(yīng)C、壓電效應(yīng)D、逆壓電效應(yīng)4、在電容傳感器中，若采用調(diào)頻法測(cè)量轉(zhuǎn)換電路，則電路中。A、電容和電感均為變量B、電容是變量，電感保持不變C、電感是變量，電容保持不變D、電容和電感均保持不變5、在兩片間隙為1mm的兩塊平行極板的間隙中插入，可測(cè)得最大的容量。A、塑料薄膜B、干的紙C、濕的紙D、玻璃薄片6、熱電阻測(cè)量轉(zhuǎn)換電路采用三線制是為了A、提高測(cè)量靈敏度B、減小非線性誤差C、提高電磁兼容性D、減小引線電阻的影響7、當(dāng)石英晶體受壓時(shí)，電荷產(chǎn)生在。A、Z面上B、X面上C、Y面上D、X、Y、Z面上8、汽車衡所用的測(cè)力彈性敏感元件是。A、懸臂梁B、彈簧管C、實(shí)心軸D、圓環(huán)9、在熱電偶測(cè)溫回路中經(jīng)常使用補(bǔ)償導(dǎo)線的最主要的目的是。A、補(bǔ)償熱電偶冷端熱電勢(shì)的損失B、起冷端溫度補(bǔ)償作用C、將熱電偶冷端延長(zhǎng)到遠(yuǎn)離高溫區(qū)的地方D、提高靈敏度10、減小霍爾元件的輸出不等位電勢(shì)的辦法是。A、減小激勵(lì)電流B、減小磁感應(yīng)強(qiáng)度C、使用電橋調(diào)零電位器11、測(cè)得某檢測(cè)儀表的輸入信號(hào)中,有用信號(hào)為20毫伏,干擾電壓也為20毫伏,則此時(shí)的信噪比為。A、20dBB、1dBC、0dB12、發(fā)現(xiàn)某檢測(cè)儀表機(jī)箱有麻電感,必須采取措施。A、接地保護(hù)環(huán)B、將機(jī)箱接大地C、抗電磁干擾13、在仿型機(jī)床當(dāng)中利用電感式傳感器來(lái)檢測(cè)工件尺寸，該加工檢測(cè)裝置是采了測(cè)量方法。A、微差式B、零位式C、偏差式15、在實(shí)驗(yàn)室中測(cè)量金屬的熔點(diǎn)時(shí),冷端溫度補(bǔ)償采用。A、計(jì)算修正法B、儀表機(jī)械零點(diǎn)調(diào)整法C、冰浴法三、證明熱電偶的參考電極定律：EAB（t,t0）=EAC（t,t0）-EBC（t,t0）,并畫(huà)出原理圖（本題10分）四、有一額定荷重為20×103N的等截面空心圓柱式荷重傳感器，其靈敏度KF為2mV/V。激勵(lì)源電壓為12V，求：1、在額定荷重時(shí)的輸出電壓Uom,2、當(dāng)承載為5×103N時(shí)的輸出電壓Uo。(本題10分）六、已知待測(cè)拉力約為70N左右，現(xiàn)有兩只測(cè)力儀表，一只為0.5級(jí)，測(cè)量范圍為0∽500N；另一只為1.0級(jí)，測(cè)量范圍為0∽100N。問(wèn)選用哪一只測(cè)力儀表較好?為什么?(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)(本題10分）參考答案一、填空題：1、±1℃，±1%2、1．5倍3、敏感元件、傳感元件、測(cè)量轉(zhuǎn)換電路4、NTC突變5、CU50，鎳鉻6、減小溫漂7、偏位式8、干擾源，干擾途徑，敏感接收器9、屏蔽，浮置，接地，濾波，光電隔離10、X面二、選擇題1、C2、C3、C4、B5、D6、D7、B8、C9、C10、C11、C12、B13、B14、C15、C四、24mV，6mV五、K撥至1位，反復(fù)調(diào)節(jié)R0，使儀表指示為0，K撥至3位，反復(fù)調(diào)節(jié)RF，使儀表指示為滿偏，K撥至2位，進(jìn)行測(cè)量。六、選用1.0級(jí)，測(cè)量范圍為0∽100N的測(cè)力儀表。一、填空（本題共39分，每空1.5分）1、傳感器由、、三部分組成。2、在選購(gòu)線性儀表時(shí)，必須考慮應(yīng)盡量使選購(gòu)的儀表量程為欲測(cè)量的倍左右為宜。3、有一溫度計(jì)，它的量程范圍為0∽200℃，精度等級(jí)為0.5級(jí)。該表可能出現(xiàn)的最大誤差為，當(dāng)測(cè)量100℃時(shí)的示值相對(duì)誤差為。4、利用熱敏電阻對(duì)電動(dòng)機(jī)實(shí)施過(guò)熱保護(hù)，應(yīng)選擇型熱敏電阻。5、在壓電晶片的機(jī)械軸上施加力,其電荷產(chǎn)生在。6、霍爾元件采用恒流源激勵(lì)是為了。7、用水銀溫度計(jì)測(cè)量水溫,如從測(cè)量的具體手段來(lái)看它屬于測(cè)量。8、已知某銅熱電阻在0℃時(shí)的阻值為50Ω，則其分度號(hào)是，對(duì)于鎳鉻-鎳硅熱電偶其正極是。9、壓電材料在使用中一般是兩片以上，在以電荷作為輸出的地方一般是把壓電元件起來(lái)，而當(dāng)以電壓作為輸出的時(shí)候則一般是把壓電元件起來(lái)。10、熱電阻主要是利用電阻隨溫度升高而這一特性來(lái)測(cè)量溫度的。12、金屬電阻的是金屬電阻應(yīng)變片工作的物理基礎(chǔ)。14、在動(dòng)圈式表頭中的動(dòng)圈回路中串入由NTC組成的電阻補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，其目的是為了。二、選擇題（本題共30分，每題2分）3、在電容傳感器中，若采用調(diào)頻法測(cè)量轉(zhuǎn)換電路，則電路中。A、電容和電感均為變量B、電容是變量，電感保持不變C、電感是變量，電容保持不變D、電容和電感均保持不變4、在仿型機(jī)床當(dāng)中利用電感式傳感器來(lái)檢測(cè)工件尺寸，該加工檢測(cè)裝置是采用了測(cè)量方法。A、微差式B、零位式C、偏差式5、熱電阻測(cè)量轉(zhuǎn)換電路采用三線制是為了A、提高測(cè)量靈敏度B、減小引線電阻的影響C、減小非線性誤差D、提高電磁兼容性10、在實(shí)驗(yàn)室中測(cè)量金屬的熔點(diǎn)時(shí),冷端溫度補(bǔ)償采用。A、冰浴法B、儀表機(jī)械零點(diǎn)調(diào)整法C、計(jì)算修正法11、自感傳感器或差動(dòng)變壓器采用相敏檢波電路最重要的目的是為了。A、提高靈敏度B、將輸出的交流信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流信號(hào)C、使檢波后的直流電壓能反映檢波前交流信號(hào)的幅度和相位12、要測(cè)量微小的氣體壓力之差，最好選用變換壓力的敏感元件。A、懸臂梁B、平膜片C、彈簧管D、膜盒13、以下四種傳感器中，屬于四端元件的是。A、霍爾元件B、壓電晶體C、應(yīng)變片D、熱敏電阻14、下列不能用做加速度檢測(cè)傳感器。A、電容式B、壓電式C、電感式D、熱電偶15、將超聲波（機(jī)械振動(dòng)波）轉(zhuǎn)換成電信號(hào)是利用壓電材料的。A、應(yīng)變效應(yīng)B、電渦流效應(yīng)C、壓電效應(yīng)D、逆壓電效應(yīng)三、我國(guó)的模擬儀表有哪些精度等級(jí)？現(xiàn)欲測(cè)量240V左右的電壓，要求測(cè)量示值相對(duì)誤差的絕對(duì)值不大于0.6%，問(wèn)：若選用量程為250V的電壓表，其精度應(yīng)選哪一級(jí)？若選用量程為500V的電壓表，其精度又應(yīng)選哪一級(jí)？（本題10分）四、熱電偶參考電極定律有何實(shí)際意義？以知在某特定條件下材料A與鉑配對(duì)的熱電動(dòng)勢(shì)為13.967mv,材料B與鉑配對(duì)的熱電動(dòng)勢(shì)為8.345mv,求出在此特定條件下材料A與B配對(duì)后的熱電動(dòng)勢(shì)？此時(shí)哪種材料為正極？（本題10分）五、根據(jù)你所學(xué)的傳感器相關(guān)知識(shí)，請(qǐng)分別列出下列物理量可以使用什么傳感器來(lái)測(cè)量？（本題11分）1、加速度：2、溫度：3、工件尺寸：4、壓力：參考答案一、填空題：1、敏感元件、傳感元件、測(cè)量轉(zhuǎn)換電路2、1．5倍3、±1℃，±1%4、NTC突變5、X面6、減小溫漂7、偏位式8、CU50，鎳鉻9、并聯(lián)，串聯(lián)10、增大11、屏蔽，浮置，接地，濾波，光電隔離12、應(yīng)變效應(yīng)13、干擾源，干擾途徑，敏感接收器14、溫度補(bǔ)償二、選擇題1、C2、D3、B4、B5、B6、A7、C8、C9、A10、C11、D12、A13、D14、C15、C三、0．10．20．51．01．52．55．0選用量程為250V的電壓表，其精度應(yīng)選0．5級(jí)，選用量程為500V的電壓表，其精度應(yīng)選0．2級(jí)四、大大簡(jiǎn)化了熱電偶的選配工作，5．622mv，A為正極五、1、電阻應(yīng)變片，電容等2、熱電偶，熱電阻等3、電感，電容等4、壓電，霍爾等二、如圖所示電路是電阻應(yīng)變儀中所用的不平衡電橋的簡(jiǎn)化電路，圖中R2=R3=R是固定電阻，R1與R4是電阻應(yīng)變片，工作時(shí)R1受拉，R4受壓，ΔR=0，橋路處于平衡狀態(tài)，當(dāng)應(yīng)變片受力發(fā)生應(yīng)變時(shí)，橋路失去平衡，這時(shí)，就用橋路輸出電壓Ucd表示應(yīng)變片變后電阻值的變化量。試證明：Ucd=-（E/2）(ΔR/R)。（10分）證明：《傳感器原理及應(yīng)用》課程結(jié)束考試試題（A）2002．10．12姓名：學(xué)號(hào)：系隊(duì)一二三四總分名詞解釋：（每題4分，共20分）1、傳感器：2、動(dòng)態(tài)特性：3、靈敏度界限：4、電阻應(yīng)變計(jì)：5、數(shù)值孔徑：填空題（每題2分，共20分）1、信息革命的兩大支柱為：、。2、傳感器按依據(jù)的效應(yīng)可分為：、、。3、傳感器按工作原理可分為：、、、、、。4、應(yīng)變計(jì)的組成有：、、、。5、的現(xiàn)象稱為應(yīng)變計(jì)的橫向效應(yīng)。6、環(huán)境溫度發(fā)生變化，應(yīng)變計(jì)的電阻也將發(fā)生變化。這種變化疊加在測(cè)量結(jié)果中將產(chǎn)生很大誤差，即為應(yīng)變計(jì)的環(huán)境誤差，又稱熱輸出。產(chǎn)生的原因有二：、。7、光電式傳感器。8、變磁阻式傳感器是利用被測(cè)量調(diào)制磁路的磁阻，導(dǎo)致線圈電感量改變，實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)量測(cè)量的。變磁阻式傳感器可分為：、。9、這種效應(yīng)稱為壓電效應(yīng)。10、聲傳感器常稱為換能器。大多數(shù)換能器是可逆的，既可用作發(fā)射聲信號(hào)，也可用作接收聲信號(hào)。在空氣聲中，常將發(fā)射換能器稱為，俗稱為；常將接收換能器稱為，也音譯為，俗稱，在水中，常將接收換能器稱為，在超聲中，常將換能器稱為。簡(jiǎn)答題（每題4分，共20分）1、靈敏度界限的存在原因？2、試畫(huà)圖說(shuō)明傳感器組成？3、說(shuō)明BF350-3AA23T0應(yīng)變片的各字母或數(shù)字的含義？4、簡(jiǎn)述光纖傳感器的分類及其特點(diǎn)？5、電位計(jì)式傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)？論述題（每題8分，共40分）1、根據(jù)基準(zhǔn)直線的不同，詳細(xì)論述線性度可分為哪幾種？2、圖示說(shuō)明電橋第一對(duì)稱形式與電橋第二對(duì)稱形式的區(qū)別？3、試論述內(nèi)光電效應(yīng)的分類及其產(chǎn)生的原因？4、Z-半導(dǎo)體敏感元件是一種新型半導(dǎo)體敏感元件，它與其他敏感元件相比有如下突出的優(yōu)點(diǎn)：5、試論述應(yīng)變片溫度誤差補(bǔ)償方法？《傳感器原理及應(yīng)用》試卷二一、填空（每空1分，共25分）1、傳感器一般由__________、____________、___________和________四分組成，它是將__________量轉(zhuǎn)換成_________量的裝置。2、電阻應(yīng)變片一般由__________、____________、___________和________四個(gè)部分組成，其中__________是核心部件。３、氣敏電阻傳感器是利用半導(dǎo)體對(duì)氣體的__________作用而使其__________發(fā)生變化的現(xiàn)象來(lái)檢測(cè)氣體的成分和濃度。4、熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)一般由__________和__________兩部分構(gòu)成。5、霍爾片越厚其霍爾靈敏度系數(shù)越__________（大或?。?、壓電元件可以等效成_________和_________并聯(lián)的形式。8、電容式傳感器是以_________為敏感元件,將被測(cè)物理量的變化轉(zhuǎn)變成_________的變化。9、 電感式傳感器是利用_________原理，將被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)化成_________變化的一種機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置。10、測(cè)量方式分為_(kāi)________測(cè)量和_________測(cè)量，其中傳感器屬于_________測(cè)量。二、單項(xiàng)選擇（每題2分，共20分）1、光敏電阻一般適合作為（）元件A、光的測(cè)量元件B、光控開(kāi)關(guān)C、加熱元件D、發(fā)光元件2、光電二極管工作是需（）A、加正向工作電壓B、加反向工作電壓C、不需加電壓D、正、反電壓都可以3、兩個(gè)型號(hào)相同的壓電片串聯(lián)使用時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A、等效輸出電荷增大一倍B、等效輸出電壓增大一倍C、等效輸出電荷、電壓都增大D、等效輸出電荷、電壓都不變4、銅熱電阻的測(cè)溫范圍一般為（）A、-150—+150℃B、-100—+150℃C、-50—+150℃5、與變隙式相比螺線管式自感傳感器一般用于測(cè)量（）量A、微小線位移B、較大線位移C、角位移量D、轉(zhuǎn)速6、熱電偶的冷端補(bǔ)償方式不包含（）A、計(jì)算修正法B、標(biāo)準(zhǔn)電極法C、冷端延長(zhǎng)法D、電橋補(bǔ)償法7、基于外光電效應(yīng)的光電器件有（）A、光電倍增管B、光電池C、光敏電阻D、發(fā)光二極管8、壓電傳感器可以測(cè)量（）A、靜態(tài)量B、動(dòng)態(tài)量C、兩者都可以測(cè)量D、兩者都不能測(cè)量9、我國(guó)定型生產(chǎn)的CU熱