传感器期末习题汇总精编版

最新资料推荐PAGE\*MERGEFORMAT#《传感器原理及应用》的 试题 中考模拟试题doc幼小衔接 数学试题 下载云南高中历年会考数学试题下载N4真题下载党史题库下载 及答案一、填空（30分，每空1分）有一温度计，它的量程范围为Os200r,精度等级为0.5级。该 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 可能出现TOC\o"1-5"\h\z的最大误差为土1C,当测量100C时的示值相对误差为土1%。在选购线性仪表时，必须考虑应尽量使选购的仪表量程为欲测量的1.5倍倍左右为宜。传感器由、、三部分组成。利用热敏电阻对电动机实施过热保护，应选择突变型热敏电阻。霍尔元件采用恒流源激励是为了减小温漂。传感器的灵敏度是指稳态 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 条件下，输出变化量与输入变化量的比值。对线性传感器来说，其灵敏度是常数。被测非电量的变化转换成线圈互感变化的互感式传感器是根据变压器的基本原理制成的，其次级绕组都用同名端反向形式连接，所以又叫差动变压器式传感器。闭磁路变隙式电感传感器工作时，衔铁与被测物体连接。当被测物体移动时，引起磁路中气隙尺寸发生相对变化，从而导致圈磁阻的变化。当半导体材料在某一方向承受应力时，它的电阻率发生显著变化的现象称为半导体压阻效应。10.11.12.传感器静态性是指传感器在被测量的各个值处于稳定状态时输入量之间的关系称为传感器的静态特性。静态特性指标其中的线性度的定义是指Ymax*100%LYfs，输出量和静态特性指标其中的精度等级的定义式是即A=△A/Yfs*100%。传感器确定拟合直线有切线法、端基法和最小二乘法3种方法。传感器的差动测量方法的优点是减小了非线性误差、提高了测量灵敏度。金属丝应变片和半导体应变片比较其相同点是它们都是在外界力作用下产生机械变形，从而导致材料的电阻发生变化。金属丝应变片和半导体应变片比较其不同点是金属材料的应变效应以机械形变为主，材料的电阻率相对变化为辅；而半导体材料则正好相反，其应变效应以机械形变导致的电阻率的相对变化为主，而机械形变为辅。金属箔应变片的灵敏度系数与金属丝应变片灵敏度系数不同点是金属应变片的灵敏度系数与金属丝应变片灵敏度系数不同，金属丝应变片由于由金属丝弯折而成,具有横向效应，使其灵敏度小于金属箔式应变片的灵敏度。采用应变片进行测量时要进行温度补偿的原因是：电阻丝有温度系数，试件与电阻丝的线膨胀系数不同。对电阻应变式传感器常用温补方法有单丝自补偿，双丝组合式自补偿和电路补偿法三种。单位应变引起的电阻的相对变化称为电阻丝的灵敏系数。金属丝在外力作用下发生机械形变时它的电阻值将发生变化，这种现象称应变效应。固体受到作用力后电阻率要发生变化，这种现象称压阻效应。应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。电感式传感器可以把输入的物理量转换为线圈的自感系数或线圈的互感系数的变化,并通过测量电路进一步转换为电量的变化，进而实现对非电量的测量。与差动变压器传感器配用的测量电路中，常用的有两种：差动整流电路和相敏检波电路。差动电感式传感器结构形式主要有变气隙式、螺线管式两种。差动变压器结构形式主要有变隙型、螺线管型两种。电涡流传感器可用于位移测量、振幅测量、转速测量和无损探伤。电感式传感器可以分为自感式、互感式、涡流式三大类。压电式传感器可等效为一个电荷源和一个电容并联，也可等效为一个与电容相串联的电压源。压电式传感器使用电荷放大器时，输出电压几乎不受连接电缆长度的影响。压电式传感器的输出须先经过前置放大器处理，此放大电路有电荷放大器和电压放大器两种形热电阻引线方式有三种，其中三线制适用于工业测量，一般精度要求场合；二线制适用于引线不长，精度要求较低的场合；四线制适用于实验室测量，精度要求高的场合。霍尔效应是指_在垂直于电流方向加上磁场，由于载流子受洛仑兹力的作用，则在平行于电流和磁场的两端平面内分别出现正负电荷的堆积，从而使这两个端面出现电势差_的现象。制作霍尔元件应采用的材料是半导体材料，因为半导体材料能使截流子的迁移率与电阻率的乘积最大，而使两个端面出现电势差最大。霍尔片不等位电势是如何产生的原因是重要起因是不能将霍尔电极焊接在同一等位面上。按照工作原理的不同，可将光电式传感器分为光电效应传感器、红外热释电传感器、—固体图像传感器和光纤传感器。通常把光线照射到物体表面后产生的光电效应分为几大类。第一类是利用在光线作用下光电子逸出物体表面的外光电效应，这类元件有光电管、光电倍增；第二类是利用在光线作用下使材料内部电阻率改变的内光电效应，这类元件有光敏电阻；第三类是利用在光线作用下使物体内部产生一定方向电动势的光生伏特效应，这类元件有光电池、光电仪表。二、选择题（30分，每题2分）在以下几种传感器当中C属于自发电型传感器。A、电容式B、电阻式C、压电式D、电感式C的数值越大，热电偶的输出热电势就越大。A、热端直径B、热端和冷端的温度C热端和冷端的温差D、热电极的电导率将超声波（机械振动波）转换成电信号是利用压电材料的。A、应变效应B、电涡流效应C、压电效应D、逆压电效应热电阻测量转换电路采用三线制是为了A、提高测量灵敏度B、减小非线性误差C提高电磁兼容性D、减小引线电阻的影响在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要的目的是。A、补偿热电偶冷端热电势的损失B、起冷端温度补偿作用C将热电偶冷端延长到远离高温区的地方D、提高灵敏度减小霍尔元件的输出不等位电势的办法是。A、减小激励电流B、减小磁感应强度C、使用电桥调零电位器在仿型机床当中利用电感式传感器来检测工件尺寸，该加工检测装置是采了测量方法。A、微差式B、零位式C、偏差式自感传感器或差动变压器采用相敏检波电路最重要的目的是为了。C使检波后的直流电压能反映检波前交流信号的幅度和相位为了减小热电偶测温时的测量误差，需要进行的温度补偿方法不包括（D）。A、补偿导线法B、电桥补偿法C、冷端恒温法D差动放大法热电偶测量温度时（D）。A、需加正向电压B需加反向电压C加正向、反向电压都可以D不需加电压在实际的热电偶测温应用中，引用测量仪表而不影响测量结果是利用了热电偶的哪个基本定律（A）。A、中间导体定律B、中间温度定律C标准电极定律D均质导体定律将一支灵敏度为0.08mV°C的热电偶与电压表相连，电压表接线端处温度为50°G电压表上读数为60mV则热电偶热端温度为（D）解：根据题意，电压表上的毫伏数是由热端温度，t冷端温度为50°C产生的，即E（t，50）=60mV又因为E（t，50）=E（t，0）-E（50，0），E（t，0）=E（t，50）+E（50，0）=60+4=64mV，t=64/0.08=800CA、600；B、750；C、850；D、800已知在某特定条件下材料A与铂配对的热电势为13.967mV，材料B与铂配对的热电势是8.345mV则在此特定条件下，材料A与材料B配对后的热电势为（A）解：由参考电极定律EAB（T，T0）=EAPt（T，T0）-EBPt（T，T0）=13.967-8.345=5.622mV。A、5.622；B、6.622；C、7.622；D、8.622。（本题为多选题）热电偶近年来被广泛采用，以下属于热电偶具有的优点有（ABCD）。A、结构简单B、精度高C热惯性小D可测局部温度、便于远距离传送与集中检测（本题为多选题）半导体热敏电阻包括:（ABC）A、正温度系数热敏电阻B、负温度系数热敏电阻C临界温度系数热敏电阻D非温度系数热敏电阻下列关于测温传感器的选择中合适的是（B）。A、要想快速测温，应该选用利用PN结形成的集成温度传感器；B要想快速测温，应该选用热电偶温度传感器；C要想快速测温，应该选用热电阻式温度传感器；D没有固定要求。用热电阻测温时，热电阻在电桥中采用三线制接法的目的是（C）。A、接线方便B、减小引线电阻变化产生的测量误差C减小桥路中其他电阻对热电阻的影响D减小桥路中电源对热电阻的影响下列光电器件中，基于光电导效应工作的是（B）。A、光电管B、光敏电阻C、光电倍增管D光电池制作霍尔元件最合适的材料是（D）。A、铜；B、石英晶体；C、镍；D半导体空霍尔片不等位电势是产生的原因是（C）。A、由于高频交流的作用；B霍尔传感器没有放在中间位置；C霍尔电极不能焊接在同一等位面上；D导线焊接不牢固；在使用霍尔片时，减小霍尔片不等位电势通常最行之有效采用的方法是（C）。A、机械修磨；B、化学腐蚀；C补偿网络进行补偿；D无法解决。本题为多选题）光纤传感器中常用的光探测器有以下哪几种？（ABC）A、光敏二极管B、光电倍增管C光敏晶体管D固体激光器在做霍尔传感器位移实验时，为了减小测量误差，应该使霍尔片与磁场强度（A）A、垂直；B、平行；C、可以成任意角度；D没有要求。光纤传感器一般由三部分组成，除光纤之外，还必须有光源和（D）两个重要部件A、反射镜B透镜C光栅D光探测器为了测量金属内部裂纹，我们可以采用（A）传感器。A、涡流式；B压电式；C、光电式；D压阻式。二、证明题证明热电偶的参考电极定律：Exb（T,TO）=Eac（T,TO）-Ebc（T,TO）,并画出原理图K（T-TO）NAK（T-TO）NANC环T,TO）InIn（—eNBeNCNBK（T-T0）,NAK仃-TO）,NCInlneNCeNB=Eac（T,TO）+Ecb（T,TO）=Eac（T,TO）-Eb«T,TO）证明热电偶的中间导体定律T如果将热电偶TO端断开，接入第三导体C,回路电势为Ebc（T，TO）证明E^bc（T，TO）=Eab（T，TO）C证：TOC\o"1-5"\h\zHbc(T，TO)=Exb(T)+Ebc(TO)+Eca(TO)(1)(5分)设T=TO时EABC(TO)=0则有Ebc(TO)+Eca(TO)=-EAB(TO)(6分)将上式代入方程(1)有：Hbc(T，TO)=Exb(T)-Eab(TO)=Eab(T，TO)(5分)证明热电偶的中间温度定律试证明：EAB（T，TO）=EAB（T，TC+EAB（TC,TO）证明：K(T-TO),NAK(T-TC)K(TC-TO),NAE 简答题 809固体物理简答题教师资格证考试简答题教育知识和能力简答题名词解释及简答题答案财务管理简答题重点 我国的模拟仪表有哪些精度等级？现欲测量240V左右的电压，要求测量示值相对误差的绝对值不大于0.6%,问：若选用量程为250V的电压表，其精度应选哪一级？若选用量程为500V的电压表，其精度又应选哪一级？（本题i0分）答：0.i0.20.5i.0i.52.55.0,共七个精度等级选用量程为250V的电压表，其精度应选0.5级，选用量程为500V的电压表，其精度应选0.2级热电偶参考电极定律有何实际意义？答：大大简化了热电偶的选配工作根据你所学的传感器相关知识，请分别列出下列物理量可以使用什么传感器来测量？a、加速度：b、温度：c、工件尺寸：d、压力：答：对于a,采用电阻应变片，电容等对于b,采用热电偶，热电阻等对于c,采用电感，电容等对于d,采用压电，霍尔等金属电阻应变片与半导体材料的电阻应变效应有什么不同?答：金属电阻的应变效应主要是由于其几何形状的变化而产生的，半导体材料的应变效应则主要取决于材料的电阻率随应变所引起的变化产生的。什么是金属导体的热电效应?试说明热电偶的测温原理。答：热电效应就是两种不同的导体或半导体A和B组成一个回路，其两端相互连接时，只要两结点处的温度不同，回路中就会产生一个电动势，该电动势的方向和大小与导体的材料及两接点的温度有关。热电偶测温就是利用这种热电效应进行的，将热电偶的热端插入被测物，冷端接进仪表，就能测量温度。简要说明差动变压器中零点残余电压的产生原因。答：零残电压包括基波和谐波分量。基波分量主要是因为差动变压器两个二次绕组的结构和电气参数不完全相等（不对称）使感应电势幅值不等而形成；谐波分量主要由导磁材料磁化曲线的非线性引起。影响差动变压器输出线性度和灵敏度的主要因素是什么？答：影响差动变压器输出线性度和灵敏度的主要因素是：传感器几何尺寸、线圈电气参数的对称性、磁性材料的残余应力、测量电路零点残余电动势等。电涡流式传感器的灵敏度主要受哪些因素影响？它的主要优点是什么？答：电涡流式传感器的灵敏度主要受导体的电导率、磁导率、几何形状，线圈的几何参数，激励电流频率以及线圈到被测导体间的距离等因素影响。电涡流式传感结构简单、频率响应宽、灵敏度高、测量范围大、抗干忧能力强，特别是有非接触测量的优点，因此在工业生产和科学技术的各个领域中得到了广泛的应用。10．简述热电偶的几个重要定律，并分别说明它们的实用价值。答：一是匀质导体定律：如果热电偶回路中的两个热电极材料相同，无论两接点的温度如何，热电动势为零。根据这个定律，可以检验两个热电极材料成分是否相同，也可以检查热电极材料的均匀性。二是中间导体定律：在热电偶回路中接入第三种导体，只要第三种导体的两接点温度相同，则回路中总的热电动势不变。它使我们可以方便地在回路中直接接入各种类型的显示仪表或调节器，也可以将热电偶的两端不焊接而直接插入液态金属中或直接焊在金属表面进行温度测量。三是标准电极定律：如果两种导体分别与第三种导体组成的热电偶所产生的热电动势已知，则由这两种导体组成的热电偶所产生的热电动势也就已知。只要测得各种金属与纯铂组成的热电偶的热电动势，则各种金属之间相互组合而成的热电偶的热电动势可直接计算出来。四是中间温度定律：热电偶在两接点温度t、t0时的热电动势等于该热电偶在接点温度为t、tn和tn、t°时的相应热电动势的代数和。中间温度定律为补偿导线的使用提供了理论依据。11.什么叫应变效应？利用应变效应解释金属电阻应变片的工作原理。答：材料的电阻变化是由尺寸变化引起的，称为应变效应。应变式传感器的基本工作原理：当被测物理量作用在弹性元件上，弹性元件在力、力矩或压力等作用下发生形变，变换成相应的应变或位移，然后传递给与之相连的应变片，将引起应变敏感元件的电阻值发生变化，通过转换电路变成电量输出。输出的电量大小反映了被测物理量的大小。12．试简要说明使电阻应变式传感器产生温度误差的原因，并说明有哪几种补偿方法。答：温度误差产生原因包括两方面：温度变化引起应变片敏感栅电阻变化而产生附加应变，试件材料与敏感栅材料的线膨胀系数不同，使应变片产生附加应变。温度补偿方法基本上分为桥路补偿和应变片自补偿两大类。试比较自感式传感器与差动变压器式传感器的异同。答：⑴不同点：1）自感式传感器把被测非电量的变化转换成自感系数的变化；2）差动变压器式传感器把被测非电量的变化转换成互感系数的变化。⑵相同点：两者都属于电感式传感器，都可以分为气隙型、气隙截面型和螺管型。如果地面下一均匀的自来水直管道某处0发生漏水，则在管道上A、B两点放两只压电传感器，应能检测到漏水处的位置。试说明其工作原理。地面Ela——lb——>A0点B329题图答：如果地面下一均匀的自来水直管道某处0发生漏水，水漏引起的振动从0点向管道两端传播，在管道上A、B两点放两只压电传感器，由从两个传感器接收到的由0点传来的to时刻发出的振动信号所用时间差可计算出La或Lb。两者时间差为△t=ta—tb=(La—Lb)/V1_Ltv又l=la+lb，所以La2L-tvLb二2热电偶测温时，为什么要进行冷端温度补偿？常用的补偿方法有哪些？答（1）因为热电偶的热电势只有当冷端的温度恒定时才是温度的单值函数，而热电偶的标定时是在冷端温度特定的温度下进行的，为了使热电势能反映所测量的真实温度，所以要进行冷端补偿。（2）A:补偿导线法B:冷端温度计算校正法C:冰浴法D:补偿电桥法。试说明如图所示的热电偶三线制测温时，是如何消除连接导线电阻r带来的测温误差的？答：当电桥平衡时，可写出下列关系式，即（氏+F）住局+厂）尺1由此可以得出 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 电桥时如满足Ri=F2则图中右边含有r的项完全消去，这种情况下连线阻r对桥路平衡毫无影响，即可以消除热电阻测量过程中r的影响。但必须注意，只有在对称电桥(Ri=R的电桥)，且只有在平衡状态下才如此。试说明如图所示的热电阻四线制测温时，是如何消除连接导线电阻r带来的测温误差的。答：由恒流源供给已知电流I流过热电阻R,使其产生压降u,再用电位差计测出u，1.电也筮计便可利用欧姆定律得此处供给电流和测量电压分别使用热电阻上四根导线，尽管导线有电阻r，但电流在导线上形成的压降r•I不在测量范围之内。电压导线上虽有电阻但无电流，因为电位差计测量时不取电流，所以四根导线的电阻r对测量均无影响。四线制和电位差计配合测量热电阻是比较完善的方法，它不受任何条件的约束，总能消除连接导线电阻对测量的影响，当然恒流源必须保证I稳定不变，而且其值的精确度应该和R的测量精度相适应。第334题图为什么多数气敏器件都附有加热器？答：无论哪种类型(薄膜、厚膜、集成片或陶瓷)的气敏元件，其内部匀有加热丝，一方面用来烧灼元件表面油垢或污物，另一方面可起加速被测气体的吸、脱作用。加热温度一般为200r~400C如何提高半导体气敏传感器对气体的选择性和气体检测灵敏度？答：改善气敏元件的气体选取择性常用的方法：向气敏材料掺杂其他金属氧化物或其他添加物；控制气敏元件的烧结温度；改善元件工作时的加热温度。一般用金属或金属氧化物材料的催化作用来提高气体检测的灵敏度。使用k型热电偶，基准接点为or、测量接点为30r和900r时，温差电动势分别为1.203mV和37.326ma当基准接点为30r，测温接点为900r时的温差电动势为多少？答：由公式U(900,0)=U(900,30)U(30,0)，得：U(900,30)=U(900,0)-U(30,0)二当基准接点为30r，测温接点为900r时的温差电动势为:37.326-1.203=36.123mV。K分度05-10-IS*-2Q3-4S50却H5S-■BO-00-100-200L■5.S654■6.D9906.2127|-6^GIB■6.3D5B■6.376S■64D36■6.4551f-l-l-B.4S771003.5536413024.S7&14410&4541647^?74.91275.03895u14125超駅5354054543555035b&4®5S12A5.WM000000.1^O391S05655077750.W7B11561134257