当前位置：文档之家› 传感器习题答案

传感器习题答案

第1章传感器的一般特性

1-5 某传感器给定精度为2%F·S，满度值为50mV ，零位值为10mV ，求可能出现的最大误差d(以mV 计)。当传感器使用在满量程的1/2和1/8时，计算可能产生的测量百分误差。由你的计算结果能得出什么结论?

解：满量程（F ?S ）为50﹣10=40(mV)

可能出现的最大误差为：

d ＝40′2%=0.8(mV) 当使用在1/2和1/8满量程时，其测量相对误差分别为：

4%10021

408.01=??=γ %

16%10081408

.02=??=γ

结论：测量值越接近传感器（仪表）的满量程，测量误差越小。 1-6 有两个传感器测量系统，其动态特性可以分别用下面两个微分方程描述，试求这两个系统的时间常数t 和静态灵敏度K 。

T y dt dy

5105.1330

-?=+

式中, y ——输出电压，V ；T ——输入温度，℃。

x y dt dy

6.92.44

.1=+

式中，y ——输出电压，mV ；x ——输入压力，Pa 。

解：根据题给传感器微分方程，得 (1) τ=30/3=10(s)，

K=1.5′10-5/3=0.5′10-5

(V/℃)；

(2) τ=1.4/4.2=1/3(s)，

K=9.6/4.2=2.29(mV/Pa)。

1-7 已知一热电偶的时间常数t=10s ，如果用它来测量一台炉子的温度，炉内温度在540℃至500℃之间接近正弦曲线波动，周期为80s ，静态灵敏度K=1。试求该热电偶输出的最大值和最小值。以及输入与输出之间的相位差和滞后时间。解：依题意，炉内温度变化规律可表示为

x(t) =520+20sin(w t)℃

由周期T=80s ，则温度变化频率f =1/T ，其相应的圆频率 w=2p f =2p/80=p/40；温度传感器（热电偶）对炉内温度的响应y(t)为

y(t)=520+Bsin(wt+j)℃

热电偶为一阶传感器，其动态响应的幅频特性为

()()786

0104011

11202

2.B A =????

???π+=ωτ+==ω

因此，热电偶输出信号波动幅值为

B=20?A(w )=20?0.786=15.7℃

由此可得输出温度的最大值和最小值分别为

y(t)|m ax =520+B=520+15.7=535.7℃

y(t)|m in =520﹣B=520-15.7=504.3℃

输出信号的相位差j 为

j (ω)= -arctan(ωτ)= -arctan(2p /80′10)= -38.2° 相应的时间滞后为

Dt =()s 4.838.4236080

1-8 一压电式加速度传感器的动态特性可以用如下的微分方程来描述，即

x y dt dy dt y d 10

1032

2100.111025.2100.3?=?+?+

式中，y ——输出电荷量，pC ；x ——输入加速度，m/s 2

。

试求其固有振荡频率w n 和阻尼比z 。

解: 由题给微分方程可得

()()s rad n /105.11/1025.25

?=?=

.01

1025.22100.310

=????=

1-10 用一个一阶传感器系统测量100Hz 的正弦信号时，如幅值误差限制在5%以内，则其时间常数应取多少?若用该系统测试50Hz 的正弦信号，问此时的幅值误差和相位差为多

解: 根据题意

()

51112

-≤-+=

ωτγ （取等号计算）

()0526

.195.01

%51112

==-=

+ωτ

解出 ωτ =0.3287

所以

()s 310523.010023287

.0/3287.0-?=?=

=πωτ

当用该系统测试50Hz 的正弦信号时，其幅值误差为

()

(

)

32.1110

523.050211

111

-=-???+=

-+=

-πωτγ

相位差为

j =﹣arctan(wt )=﹣arctan(2π×50×0.523×10-3

)=﹣9.3°

1-11 一只二阶力传感器系统，已知其固有频率f 0=800Hz ，阻尼比z=0.14，现用它作工作频率f =400Hz 的正弦变化的外力测试时，其幅值比A(w)和相位角j(w)各为多少；若该传感器的阻尼比z=0.7时，其A(w)和j(w)又将如何变化?

解: 5.08004002200====f f f f n ππωω

所以，当ξ=0.14时

()()[]

()222

2411

n n A ωωζωω

ω+-=

()

.15

.014.045.011

2=??+-=

()()()

()ο

.101845.05.015.014.02arctan

12arctan

-=-=-??-=--=rad n n ωωωωξωφ

当ξ=0.7时

()()

975

.05

.07.045.011

2=??+-=

ωA

()()ο4375.05.015

.07.02arctan

-=-=-??-=rad ωφ

1-12 用一只时间常数t=0.318s 的一阶传感器去测量周期分别为1s 、2s 和3s 的正弦信号，问幅值相对误差为多少?

解：由一阶传感器的动态误差公式

()

112

-+=

ωτγ

由于t=0.318s

()()()

()()()()%8.1632

3133%3.295.022%

2.551318.02112111,318.0322

1-=→=→=

→

=-=→=→=→=-=-?+=

→=→=→==γπωγπωπγπωτrad Hz f s T rad Hz f s T rad Hz f s T s

1-13 已知某二阶传感器系统的固有频率f 0=10kHz ，阻尼比z=0.1，若要求传感器的输出幅值误差小于3%，试确定该传感器的工作频率范围。

解：由f 0=10kHz ，根据二阶传感器误差公式，有

()[]()

n 31411

2≤-ωωξ+ωω-=

()[]()

069

1031411

2..n

n =≤ωωξ+ωω-

将z=0.1代入，整理得

()()00645.096.124=+-n n ωωω

()舍去38811830927

1033502

..n

..n =ωω?=???? ??ωω

()

kHz f f f f

f f o o

n 83.110183.0183.0183.022=?==?===ππωω

1-14设有两只力传感器均可作为二阶系统来处理，其固有振荡频率分别为

800Hz 和1.2kHz ，阻尼比均为0.4。今欲测量频率为

400Hz 正弦变化的外力，应选用哪一只?并计算将产生多少幅度相对误差和相位差。

解：由题意知

.0800/4003

/11200/400n ωω===

则其动态误差()4.0=ξ

()[]()1

411

221-+-=

n n

ωωξ

ωωγ

[]%

6.171

5.04

.045.011

2=-??+-=

()[]

()

314.043111

22-??+-=

γ =7.76%

相位差

()

n n 1

15.015.04.02tan / 1/2tan -??-=ωω-ωωξ-=?--

()?

-=-=9.2749.0rad

()()

23/11314.02tan -??-=?-=﹣0.29(rad)=﹣16.6°

第2章电阻应变式传感器

2-5 一应变片的电阻R 0=120Ω，K=2.05，用作应变为800μm/m 的传感元件。(1)求△R 与△R/R ；(2)若电源电压U i =3V,求其惠斯通测量电桥的非平衡输出电压U 0。

解：由 K=

R /?，得 361064.1m

10m

80005.2K R R -?=μμ?=ε=?

则 ΔR=1.64×10-3

×R=1.64×10-3

×120Ω=0.1968Ω 其输出电压为

()V R R U U i 3301023.11064.143

4--?=??=??=

=1.23(mV)

2-6 一试件的轴向应变εx =0.0015，表示多大的微应变(με)?该试件的轴向相对伸长率为百分之几?

解： εx =0.0015=1500×10-6

=1500(m ε) 由于 εx =Δl/l

所以 Δl/l =εx =0.0015=0.15%

2-7 某120Ω电阻应变片的额定功耗为40mW ，如接人等臂直流电桥中，试确定所用的激励电压。

解：由电阻应变片R=120Ω，额定功率P=40mW ，则其额定端电压为

U=V PR 19.210401203

=??=- 当其接入等臂电桥中时，电桥的激励电压为

U i =2U=2×2.19=4.38V≈4V

2-8 如果将120Ω的应变片贴在柱形弹性试件上，该试件的截面积S=0.5×10-4m 2

，材

料弹性模量E=2×101l N/m 2。若由5×104

N 的拉力引起应变片电阻变化为1.2Ω，求该应变片的灵敏系数K 。

解：应变片电阻的相对变化为

01.01001

1202.1===?R R

柱形弹性试件的应变为

；

005.0102105.01051144

=????===-SE F E σ

应变片的灵敏系数为

K=2005.001

.0/==

?ε

2-10 以阻值R=120Ω，灵敏系数K=2.0的电阻应变片与阻值120Ω的固定电阻组成电桥，供桥电压为3V ，并假定负载电阻为无穷大，当应变片的应变为2με和2000με时，分别求出单臂、双臂差动电桥的输出电压，并比较两种情况下的灵敏度。

解：依题意单臂：

()(){

)2(,

103)

2000(,

103i o 63ε2.04

k ε4U U εεεεu V u V =?=?--=

??==

差动：

()(){

)2(,

106)

2000(,

106i o 63ε2.02

3k ε2U U εεεεu V u V =?=?--=

??==

灵敏度：

()

(){

单臂差动),/(105.14/),/(1032/o u 66ε

U K μεμεV kU V kU i i --?=?==

可见，差动工作时，传感器及其测量的灵敏度加倍。

2-11 在材料为钢的实心圆柱试件上，沿轴线和圆周方向各贴一片电阻为120Ω的金属应变片R 1和R 2，把这两应变片接人差动电桥(参看教材图2-11，附下)。若钢的泊松比μ=0.285，应变片的灵敏系数K=2，电桥的电源电压U i =2V ，当试件受轴向拉伸时，测得应变片R 1的电阻变化值△R=0.48Ω，试求电桥的输出电压U 0；若柱体直径d=10mm ，材料的弹

性模量E=2×1011N/m 2

，求其所受拉力大小。

解：由D R 1/R 1=K e 1，则

2120

/48.0/11=?=

K R R ε=0.002

e 2= -me 1= -0.285′0.002= -0.00057

所以电桥输出电压为

()2104εε-=

K U U i

=2/4 ×2×(0.002+0.00057) =0.00257(V)=2.57(mV) 当柱体直径d=10mm 时，由

E S F

ε1，得

F=()

41010102002.02

311

1-???

??=πεES

=3.14×104

(N)

2-12 一台采用等强度梁的电子称，在梁的上下两面各贴有两片电阻应变片，做成称重

传感器，如图2-12（见教材，附下）所示。已知l=10mm ，b 0=11mm ，h=3mm ，E=2.1×104N/mm 2

，K=2，接入直流四臂差动电桥，供桥电压6V ，求其电压灵敏度(K u =U 0/F)。当称重0.5kg 时，输出

E b h Fl 026=

当上下各贴两片应变片，并接入四臂差动电桥中时，其输出电压：

E b h Fl KU K U U i i O 02644==

则其电压灵敏度为

22101.21136100626??????

===

b h l K

U K i o u υ =3.463×10-3

(V/N)=3.463(mV/N) 当称重 F=0.5kg=0.5×9.8N=4.9N 时，输出电压为 U 0 =K u F=3.463×4.9=16.97(mV)

2-13 现有基长为10mm 与20mm 的两种丝式应变片，欲测钢构件频率为10kHz 的动态应力，若要求应变波幅测量的相对误差小于0.5％，试问应选用哪一种?为什么?

解： l=v/f =5000/（10′103

）=0.5(m) l 0=10mm 时

%15.0118050010sin 105001sin 001-=-??

? ????=-?πλππλδl l ＝

l 0=20mm 时

%212.0118050020sin 205002-=-??

????=

?πδ

由此可见，应选用基长l 0=10mm 的应变片.

2-14有四个性能完全相同的应变片(K=2.0)，将其贴在图2-14（见教材）所示的压力传感器圆板形感压膜片上。已知膜片的半径R=20mm ，厚度h=0.3mm ，材料的泊松比μ=0.285，

弹性模量E=2.0×1011N/m 2

。现将四个应变片组成全桥测量电路，供桥电压U i =6V 。求：

(1)确定应变片在感压膜片上的位置，并画出位置示意图； (2)画出相应的全桥测量电路图；

(3)当被测压力为0.1MPa 时，求各应变片的应变值及测量桥路输出电压U 0； (4)该压力传感器是否具有温度补偿作用?为什么?

(5)桥路输出电压与被测压力之间是否存在线性关系? 解：（1）四个应变片中，R 2、R 3粘贴在圆形感压膜片的中心且沿切向；R 1、R 4粘贴在圆形感压膜片3/R 之外沿径向，并使其粘贴处的应变εr 与中心切向应变εtmax 相等。（2）测量电桥电路如右图所示。（3）根据（1）的粘贴方式，知

()

E h R t 222max

32813μεεε-===（=e tmax ）

(

)()()5

21010

2103.081020285.013???????-=

=0.7656×10-3

ε1 =ε4 = -εtmax = -0.7656×10-3

则测量桥路的输出电压为

()432104εεεε+--=

K U U i

max

max 44t i t i K U K U

εε=?=

=6′2′0.7656′10-3

=9.19 ′10-3

（V ）=9.19mV

（4）具有温度补偿作用；

（5）输出电压与被测力之间存在线性关系，因此，由（3）知

()

p p E h R K U K U U i t i O ∝-==2

2max

813με

2-17 线绕电位器式传感器线圈电阻为10KΩ，电刷最大行程4mm ，若允许最大消耗功率为40mW ，传感器所用激励电压为允许的最大激励电压。试求当输入位移量为1.2mm 时，输出电压是多少?

解：最大激励电压

()V PR U i 201010104033=???==-

当线位移x=1.2mm 时，其输出电压

)V (.x l U U i o 621420=?=?=

2-18 一测量线位移的电位器式传感器，测量范围为0~10mm ，分辨力为0.05mm ，灵敏度

为2.7V/mm ，电位器绕线骨架外径d=5mm ，电阻丝材料为铂铱合金，其电阻率为ρ=3.25×10-4

Ω·mm。当负载电阻R L =10Ω时，求传感器的最大负载误差。

解：由题知，电位器的导线匝数为 N=10/0.05=200 则导线长度为

l =Npd=200pd ， (d 为骨架外径)

电阻丝直径与其分辨力相当，即d 丝=0.05mm

故电阻丝的电阻值 2

4丝d l S l R πρ

()

Ω=????=-52005.045

2001025.32

4ππ

052.010105203

=?==L R R m

δLm ≈15m%=15×0.052%=0.78%

第3章电感式传感器

3-5 某差动螺管式电感传感器(参见教材图3-15)的结构参数为单个线圈匝数W=800匝，l =10mm ，l c =6mm ，r=5mm ，r c =1mm ，设实际应用中铁芯的相对磁导率μr =3000，试求： (1)在平衡状态下单个线圈的电感量L 0=?及其电感灵敏度足K L =?

(2)若将其接人变压器电桥，电源频率为1000Hz ，电压E=1.8V ，设电感线圈有效电阻可忽略，求该传感器灵敏度K 。

(3)若要控制理论线性度在1％以内，最大量程为多少?

螺管式线圈

插棒式铁芯

线圈1

线圈2

铁芯

（a)(b)

图3-15 差动螺管式电感传感器

解：（1）根椐螺管式电感传感器电感量计算公式，得

()

00c

c r r l lr

W L μπμ+=

()

H 46.010*********

101010800

1049

292

=???+??????=

----ππ

差动工作灵敏度：

c L r l W K μπμ2

02?

()

mm m m /6.151/6.1513000

10110108001042

H =H =???????=---ππ

(2) 当f =1000Hz 时，单线圈的感抗为

X L =ωL 0 =2πf L 0 =2π×1000×0.46=2890(Ω) 显然X L >线圈电阻R 0，则输出电压为

02L L E U O ?=

测量电路的电压灵敏度为

H =H =H ?==?=

m mV V V

L E L U K u /96.1/96.146.028.1200

而线圈差动时的电感灵敏度为K L =151.6mH/mm ，则该螺管式电感传感器及其测量电路的总灵敏度为

?H =?=m mV mm m K K K u L /96.1/6.151

=297.1mV/mm

3-16 有一只差动电感位移传感器，已知电源电U sr =4V ，f=400Hz ，传感器线圈铜电阻与电感量分别为R=40Ω，L= 30mH ，用两只匹配电阻设计成四臂等阻抗电桥，如习题图3-16所示，试求：

(1)匹配电阻R 3和R 4的值；

(2)当△Z=10时，分别接成单臂和差动电桥后的输出电压值；

(3)用相量图表明输出电压sc U ?与输入电压sr U ?

之间的相位差。解：（1）线圈感抗

X L =wL=2p f L=2p ′400′30′10-3

=75.4（W ）线圈的阻抗

()Ω=+=+=4.854.7540222

2L X R Z

故其电桥的匹配电阻(见习题图3-16)

R 3 = R 4 =Z=85.4（W ）

（2）当ΔZ=10W 时，电桥的输出电压分别为

单臂工作：

()V Z Z U U sr sc 117.04.8510

444=?=?=

双臂差动工作：

()V Z Z U U sr sc 234.04.8510

242=?=?=

（3）

?===--9.274.7540

tan tan 11

L R ω?

3-17 如图3-17（见教材，附下）所示气隙型电感传感器，衔铁截面积S=4×4mm 2

，气隙总长度δ= 0.8mm，衔铁最大位移△δ=±0.08mm，激励线圈匝数W=2500匝，导线直径

d=0.06mm ，电阻率ρ=1.75×10-6

Ω.cm，当激励电源频率f=4000Hz 时，忽略漏磁及铁损，求：

(1)线圈电感值；

(2)电感的最大变化量； (3)线圈的直流电阻值； (4)线圈的品质因数；

(5)当线圈存在200pF 分布电容与之并联后其等效电感值。

解：（1）线圈电感值图3-17 气隙型电感式传感器（变隙式）

=H ?=??????π=δμ=----m 15710571108010442500104S W L 136

2720..

（2）衔铁位移Δδ=+0.08mm 时，其电感值

()3

27201008.028.0104425001042S W L ---+??+?????π=

?δ?+δμ= =1.31×10-1

(H)=131mH 衔铁位移Δδ=﹣0.08mm 时，其电感值

()3

27201008.028.0104425001042----??-?????=

??-=πδδμS W L =1.96×10-1

(H)=196(mH)

故位移Δδ=±0.08mm 时，电感的最大变化量为

ΔL=L -﹣L +=196﹣131=65(mH)

(3)线圈的直流电阻

设mm

206.044l Cp ??? ??

+?=为每匝线圈的平均长度，则

d l W s l

R Cp πρρ?==

()

Ω=?????? ?

?+???=---6.2491006.04

206.04425001075.12

=249.6W (4)线圈的品质因数

()8

.156.2491057.14000221

=Ω???===-ππωR fL R L

(5)当存在分布电容200PF 时，其等效电感值

()()()H

=H ?=?????-?=

-=----m LC

f L LC

L L p 1601060.1102001057.14000211057.1211112

2ππω

3-18 如图3--15所示差动螺管式电感传感器，其结构参数如下：l =160mm ，r=4mm ，

r c =2.5mm ，l c =96mm ，导线直径d=0.25mm ，电阻率ρ=1.75×10-6

Ω·cm，线圈匝数W 1=W 2=3000匝，铁芯相对磁导率μr =30，激励电源频率f=3000Hz 。要求：

(1)画出螺管内轴向磁场强度H~x 分布图，根据曲线估计当△H<0.2(IN ／l)时，铁芯移动工作范围有多大?

(2)估算单个线圈的电感值L=?直流电阻R=?品质因数Q=? (3)当铁芯移动±5mm 时，线圈的电感的变化量△L=?

(4)当采用交流电桥检测时，其桥路电源电压有效值E=6V ，要求设计电路具有最大输出电压值，画出相应桥路原理图，并求输出电压值。

解：（1）略

（2）单位线圈电感值

()()()

H =H ?=???

??????+??????

????π??π=????

?μ+πμ=-------m ...r l r l /l W L c c r 057107051052102963010410216010216030001042222623623232722220

电阻值

42/d l W S l R Cp π?ρ

=ρ= （l cp =2pr ，每匝导线长度） )(9.264/1025.0104230001075.12

6Ω=??????=---ππ

则品质因数 ()9

.399.261070.53000222

=Ω???===-ππωR fL R L Q

(3)铁芯位移Δl c =±5mm 时，单个线圈电感的变化

()(

)

()()

()H

±=H ?±=?±????????=

?=?-----?m l r l W L c

c r 2.5102.5105105.23010216030001042/33

722

ππμπμ

(4)要使电桥输出最大，须使电桥为等臂电桥，则相邻桥臂阻抗比值a=1；且将电感线圈L 和平衡电阻R 放置在桥路输出的两侧，则q =±(π/2)，这时电桥的灵敏度|K|=0.5，差动工作时为其2倍，故其输出电压

657255022???=??=..E L L K

U o

=0.544(V)=544mV

其电桥电路如下图所示，其中Z 1、Z 2为差动螺管式电感传感器、R 1、R 2为电桥平衡电阻。 (图略)

第4章电容式传感器

4-2 试计算习题4—2图所示各电容传感元件的总电容表达式。

习题图4-2

解：由习题图4-2可见

（1）三个电容串联

111d S

C ε=

， 222d S

C ε=

， 333d S

C ε=

则 S

d d d S d S d S d C C C C 3212

133123213322113211

111εεεεεεεεεεεε++=

++=++=串

故

32211213312321321///εεεεεεεεεεεεd d d S

d d d S C ++=

++=

串

（2）两个电容器并联

d S

C C C C d

C C C εε222121==+====并

（3）柱形电容器

()12/ln 2d d L C πε=

4-3 在压力比指示系统中采用差动式变间隙电容传感器和电桥测量电路，如习题图4-3所示。已知：δ0=0.25mm ；D=38.2mm ；R=5.1kΩ；U sr =60V(交流)，频率f=400Hz 。试求： (1)该电容传感器的电压灵敏度K u (V/μm)；

(2)当电容传感器的动极板位移△δ=10μm 时，输出电压U sc 值。

习题图4-3

解：由传感器结构及其测量电路可知（1）初始电容

0214

δπ

εD C C C =

(

)

()pF F 6.40106.401025.04102.381085.8123

312=?=??????=

----π

由于 12

00106.4040021211-???===ππωfC C X c

())k .(R .Ω=>>Ω?=1510896

则

00022δd

U C C U U i i ?=?=

从而得 m

V mm V U d U K i u μδ/12.0/12025.0260200==?==?=

(2) U 0 = K u Δd=0.12V/mm ×10mm=1.2V

4-4 有一台变间隙非接触式电容测微仪，其传感器的极板半径r=4mm ，假设与被测工件的初始间隙d 0=0.3mm 。试求：

(1)如果传感器与工件的间隙变化量△d=±10μm ，电容变化量为多少? (2)如果测量电路的灵敏度足K u =100mV/pF ，则在△d=±1μm 户时的输出电压为多少? 解：由题意可求

（1）初始电容：

()

()pF

F d r d S

C 48.11048.1103.01041085.8123

3120

00=?=?????=

----ππεε

由 00

d d

C C ?=?，则当Δd=±10um 时

d d C C 049.03.0

1010

48.13

00±=?±?=?=?-

如果考虑d 1=0.3mm+10μm 与d 2=0.3mm ﹣10μm 之间的电容变化量ΔC′，则应为

ΔC′=2|ΔC|=2×0.049=0.098pF (2) 当Δd=±1μm 时

pF .pF .m .m C d d C 0049048110301300±=?μ?μ±=?=

由 K u =100mV/pF=U 0/ΔC，则

U 0=K u ΔC=100mV/pF×(±0.0049pF)=±0.49mV

4-5有一变间隙式差动电容传感器，其结构如习题图4-5所示。选用变压器交流电桥作

测量电路。差动电容器参数：r=12mm ；d 1=d 2=d 0=0.6mm ；空气介质，即ε=ε0=8.85×10-12

F/m 。测量电路参数：u sr =u=sr U ?

= 3sinωt (V)。试求当动极板上输入位移(向上位移) △x=0.05mm 时，电桥输出端电压U sc ?

习题图4-5

解：由习题图4-5可求

初始电容

C 1=C 2=C 0=eS/d=e 0pr 2

/d 0

()

.F (6761067610601012108581232)

312=?=???π??=

----

变压器输出电压

????

+-=+-=-?+=U C C C C U Z Z Z Z U U Z Z Z U sc

212121122122

其中Z 1 ,Z 2 分别为差动电容传感器C 1 ,C 2 的阻抗.在ΔX<

t sin .t sin ..U d x U C C U sr sc

ω=ω?=?≈?=???

25036005000(V)

4-6 如习题图4-6所示的一种变面积式差动电容传感器，选用二极管双厂网络测量电

路。差动电容器参数为：a=40mm ，b=20mm ，d l =d 2=d 0=1mm ；起始时动极板处于中间位置，C l =C 2=C0，

介质为空气，ε=ε0=8.85×10-12

F/m 。测量电路参数：D 1、D 2为理想二极管；及R 1=R 2=R=10KΩ；R f =1MΩ，激励电压U i =36V ，变化频率f=1MHz 。试求当动极板向右位移△x=10mm 时，电桥输出端电压U sc ?

习题图4-6

解：由习题图4-6可求

传感器初始电容

3312

000

001011020210401085.82----??????=??==d b a d S C εε =3.54×10-12

（F ）=3.54pF

当动极板向右移Δx=10mm 时，单个电容变化量为

()pF C C a x C 77.154.321

2/40102/00=?==?=

? 或， pF

F d x b C 77.1)(1077.110110*********.8123

31200=?=??????=

?=?-----ε

则 C 1 = C 0+ΔC，C 2 = C 0-?C ，由双T 二极管网络知其输出电压 U SC = 2 k U i f ΔC

()

()()

()V C

f U R R R R R R i f f

f 55.21077.1103610102101021010222

2≈??????+?+=?++=-

4-7 一只电容位移传感器如习题4-7图所示，由四块置于空气中的平行平板组成。板A 、C 和D 是固定极板；板B 是活动极板，其厚度为t ，它与固定极板的间距为d 。B 、C 和D 极板的长度均为a ，A 板的长度为2a ，各板宽度为b 。忽略板C 和D 的间隙及各板的边缘效应，试推导活动极板刀从中间位置移动x=±a/2时电容C AC 和C AD 的表达式(x=0时为对称位置)。

习题图4-7

解：参见习题图4-7知

C AC 是C AB 与C BC 串联，C A

D 是C AB 与C BD 串联。

当动极板向左位移a/2时，完全与C 极板相对，此时 C AB =C BC =ε0ab/d ，则

C AC =C AB /2=C BC /2=ε0ab/2d ； C A

D =ε0ab/(2d+t)。

当动极板向右移a/2时，与上相仿，有

C AC =ε0ab/(2d+t)；C A

D =ε0ab/2d

4-8 已知平板电容传感器极板间介质为空气，极板面积S=a×a=(2x2)cm 2

，间隙d 0=0.1mm 。求：传感器的初始电容值；若由于装配关系，使传感器极板一侧间隙d 0，而另一侧间隙为d 0+b(b=0.01mm)，此时传感器的电容值。解：初始电容

120000101.010221085.8---?????===d S

d S

C εε =35.4×10-12

(F) =35.4pF

当装配不平衡时可取其平均间隙

22000b d )b d (d d +

=++= =0.1+0.01/2=0.105(mm) 则其电容为

12010105.010221085.8---?????=

=d S

C ε =33.7×10-12

(F)=33.7pF

第5章压电式传感器

5-3 有一压电晶体，其面积为20mm 2

，厚度为10mm ，当受到压力P=10MPa 作用时，求产生的电荷量及输出电压：

(1)零度X 切的纵向石英晶体； (2)利用纵向效应的BaTiO 3。解：由题意知，压电晶体受力为

F=PS=10×106×20×10-6

=200(N)

（1）0°X 切割石英晶体，εr =4.5，d 11=2.31×10-12

C/N 等效电容

36120101010205.41085.8---?????=

d S

C r a εε =7.97×10-14

(F) 受力F 产生电荷

Q=d 11F=2.31×10-12×200=462×10-2

(C)=462pC

输出电压

()V C Q U a a 314

10796.51097.710462?=??==--

（2）利用纵向效应的BaTiO 3，εr =1900，d 33=191×10-12

C/N

等效电容

361201010102019001085.8---?????=

C r a εε

=33.6×10-12

(F)=33.6(pF) 受力F 产生电荷

Q=d 33F=191×10-12×200=38200×10-12 (C)=3.82×10-8

输出电压

()V C Q U a a 3

810

137.1106.331082.3?=??==--

5-4某压电晶体的电容为1000pF ，k q =2.5C/cm ，电缆电容C C =3000pF ，示波器的输入阻抗为1MΩ和并联电容为50pF ，求：

(1)压电晶体的电压灵敏度足K u ； (2)测量系统的高频响应；

(3)如系统允许的测量幅值误差为5％，可测最低频率是多少?

(4)如频率为10Hz ，允许误差为5％，用并联连接方式，电容值是多大?

解：（1）

V pF cm

C C K K a q u /105.21000/5.2/9?==

（2）高频（ω→∞）时，其响应

i c a q i c a m am u C C C k C C C d F U K ++=

++==33

()cm

/V .F

/C .8121017610503000100052?=?++=

（3）系统的谐振频率

()i c a n C C C R ++=

1τω

()()s rad 2471050300010001011

6=?++?=- 由

()()

2/1/n

im U U K ωωωωω+=

=，得

()

51/1/2

-≤-+=

n n

ωωωωγ（取等号计算）

()()[]2

2/19025.0n n ωωωω+= ()2

9025.09025.0n ωω+=

解出 (ω/ωn )2

=9.2564→ω/ωn =3.0424

ω=3.0424ωn =3.0424×247=751.5(rad/s) f =ω/2π=751.5/2π=119.6(Hz) （4）由上面知，当g ≤5%时，ω/ωn =3.0424

当使用频率f =10Hz 时，即ω=2πf =2π×10=20π(rad/s)时 ωn =ω/3.0424=20π/3.0424=20.65(rad/s)

又由ωn =1/RC ，则

C=1/ωn R=1/(20.65×1×106)=4.84×10-8(F)=4.84′104

5-5 分析压电加速度传感器的频率响应特性。若测量电路为电压前量放大器C 总

=1000pF ，R 总=500MΩ；传感器固有频率f 0=30kHz ，阻尼比ζ=0.5，求幅值误差在2％以内的使用频率范围。

解：压电式加速度的上限截止频率由传感器本身的频率特性决定，根据题意

()[]()

21/4/11

2=-+-=

ωωζωωγ（取等号计算）

则 ()[]()

.1/1/4/12

2=+-n

n ωωζωω

1+(ω/ωn )4﹣2(ω/ωn )2 +4×0.52(ω/ωn )2

=0.96

(ω/ωn )4 ﹣(ω/ωn )2

+0.04=0

解出 (ω/ωn )2 =0.042或(ω/ωn )2

=0.96（舍去）所以 ω/ωn =0.205 或-0.205（舍去） w=0.205w n

则 f H =0.205f 0 =0.205×30=6.15(k Hz) 压电式加速度传感器下限截止频率取决于前置放大器特性，对电压放大器，其幅频特性

()()

()

1/1/ωτωτ

ωωωωω+=

n n

由题意得

()

2112

-≤-+=

ωτωτ

γ （取等号计算）

()2198.0ωτωτ+=

(wt)2

=0.9604+0.9604 (wt)2

(wt)2

=24.25 wt=4.924 ω=4.924/τ

f L =ω/2π=4.924/(2pt)=4.924/(2pRC)=4.924/(2p ×5×108×10-9 )

=1.57(Hz)

其误差在2%以内的频率范围为： 1.57Hz~6.15k Hz

5-6 石英晶体压电式传感器，面积为100mm 2

，厚度为1mm ，固定在两金属板之间，用来

测量通过晶体两面力的变化。材料的弹性模量为9×1010

Pa ，电荷灵敏度为2pC ／N ，相对介

电常数是5.1，材料相对两面间电阻是1014

Ω。一个20pF 的电容和一个100MΩ的电阻与极板并联。若所加力F=0.01sin(1000t)N ，求： (1)两极板间电压峰—峰值； (2)晶体厚度的最大变化。解：（1）石英压电晶片的电容

36120101101001.51085.8---?????==

d S

C r a εε =4.514 ×10--12

(F) ≈4.5pF

由于R a =1014Ω，并联电容R 并=100MΩ=108

则总电阻 R=R a // R 并 = 1014 //108 ≈108

Ω 总电容 C=C a //C 并 =4.5+20=24.5(pF) 又因 F=0.01sin(1000t)N=F m sin(ωt)N k q =2 pC/N

则电荷 Q=d 11 F= k q F

Q m = d 11 F m = k q F m =2 pC/N ×0.01N=0.02 pC

所以

()

128383122

11105.241010110101002.01--???+???=

RC R F d U m im ωω

=0.756×10-3

(V)=0.756mV

峰—峰值： U im-im =2U im =2×0.756=1.512mV

（2）应变εm =F m /SE =0.01/(100×10-6×9×1010 )=1.11×10-9

=Δd m /d

Δd m =de m =1×1.11×10-9 (mm)=1.11×10-9

mm 厚度最大变化量（即厚度变化的峰—峰值）

Δd =2Δd m =2×1.11×10-9 =2.22×10-9

(mm)

=2.22×10-12

5-7 用石英晶体加速度计及电荷放大器测量机器的振动，已知：加速度计灵敏度为5pC/g ，电荷放大器灵敏度为50mV/pC ，当机器达到最大加速度值时相应的输出电压幅值为2V ，试求该机器的振动加速度。(g 为重力加速度)

解：由题意知，振动测量系统（压电式加速度计加上电荷放大器）的总灵敏度

K=K q ?K u =5pC/g ×50 mV/pC=250mV/g=U o /a

式中，U o 为输出电压；a 为振动系统的加速度。

则当输出电压U o =2V 时，振动加速度为

a=U o /K=2×103

/250=8(g)

5-8 用压电式传感器测量最低频率为1Hz 的振动，要求在1Hz 时灵敏度下降不超过5％。若测量回路的总电容为500pF ，求所用电压前置放大器的输入电阻应为多大? 解：由题意知，对于电荷放大器，动态响应幅值误差为

()

51/1/2

-≤-+=

n n

ωωωωγ，（取等号计算）

()2

/195.0/n n ωωωω+= (ω/ωn )2

=0.9025+0.9025 (ω/ωn )2

ω/ωn =3.04

τ=1/ωn =3.04/ω=3.04/(2π×1)=0.484(s)=RC

所以

R=τ/C=0.484/(500×10-12

) =9.68×108

W=968MW

5-9 已知压电式加速度传感器的阻尼比ζ=0.1，其无阻尼固有频率f 0=32kHz ，若要求传感器的输出幅值误差在5％以内，试确定传感器的最高响应频率。

解：由加速度传感器的频率特性知，动态响应幅值误差为

()[]

()

51/4/11

222≤-+-=n n ωωζωωγ

()[]

()05

.1/1/4/12

2=+-n n

ωωζωω （取等号）

(ω/ωn )4

﹣1.96(ω/ωn )2

+0.093=0

解出 (ω/ωn )2 =0.0485或(ω/ωn )2

=1.912（舍去）则 ω/ωn ≈0.22 ωH =0.22ωn

则 f H =0.22f 0 =0.22×32=7.04(kHz)

5-10 某压电式压力传感器的灵敏度为80pC/Pa ，如果它的电容量为1nF ，试确定传感器在输入压力为1.4Pa 时的输出电压。

解：当传感器受压力1.4 Pa 时，所产生的电荷

Q=80 pC/Pa ×1.4Pa=112 pC

输出电压为

U a =Q/C a =112×10-12 /(1×10-9

)=0.112(V)

5-11 一只测力环在全量程范围内具有灵敏度3.9pC/N ，它与一台灵敏度为10mV/pC 的电荷放大器连接，在三次试验中测得以下电压值：(1)—100mV ；(2)10V ；(3)—75V 。试确定三次试验中的被测力的大小及性质。解：测力环总灵敏度

K=3.9 pC/N ×10mV/pC =39 mV/N = U 0/F 式中，U 0为输出电压，F 为被测力，所以

F 1 =U 01 /K=﹣100mV/39mV/N=﹣2.56N (压力)

F 2 =U 02 /K=10×10 3

mV/39mV/N=256N (拉力)

F 3 =U 03 /K=﹣75×10 3

mV/39mV/N=﹣1923N (压力)

5-14某压电式压力传感器为两片石英晶片并联，每片厚度h=0.2mm ，圆片半径r=1cm ，

εr =4.5，X 切型d 11=2.31X10-12

C/N 。当0.1MPa 压力垂直作用于P X 平面时，求传感器输出电荷Q 和电极间电压U a 的值。

解：当两片石英晶片并联时，所产生电荷

Q 并=2Q=2?d 11 F=2?d 11 ?πr 2

=2×2.31×10-12×0.1×106 ×π×(1×10-2 )2

=145×10-12

()()()907

.01.04212

=?++-n n n ωωωωω

总电容

C 并=2C=2e 0e r S/h=2e 0e r pr 2

=2×8.85×10-12×4.5×p ×(1×10-2)2/0.2′10

-3

=125.1×10-12

(F) =125.1pF 电极间电压为

U 并= Q 并/C 并=145/125.1=1.16V

第6章磁电式传感器

6-5 某动圈式速度传感器弹簧系统的刚度k=3200N ／m ，测得其固有频率为20Hz ，今欲将其固有频率减小为10Hz ，问弹簧刚度应为多大? 解：

00/2/212/f k m m k f f m k n =?=

?==ππ

πω

f 0 =20Hz ， k=3200N/m 时， 2220/32002==m π

f 0′=10Hz 时，由'20f m k π=

则

()

()m f m k /8001022'22

202

N =?==π 6-6 已知恒磁通磁电式速度传感器的固有频率为10Hz ，质量块重2.08N ，气隙磁感应强

度为1T ，单匝线圈长度为4mm ，线圈总匝数1500匝，试求弹簧刚度k 值和电压灵敏度K u 值(mV/(m/s))。

解：由m k /=ω，则

k=ω2 m=(2p f )2 m=(2p ×10)2

×2.08/9.8

=8.38×102

(N/m) K u =e/v =NB 0l 0v /v =NB 0l 0

=1500×1×4×10-3

=6V/(m/s)=6000mv/(m/s)

6-7某磁电式传感器要求在最大允许幅值误差2％以下工作，若其相对阻尼系数ξ=0.6，试求ω/ωn 的范围。

解：由磁电势传感器的幅频特性

()()()[]()2

2222

/4/1/n n n A ωωζωωωωω+-=

得其幅值动态误差为

()()[]()%

21/4/1/2

≥-+-=

n ωωζωωωωγ

取其等号计算

解得 (ω/ωn )2 =12.354，或(ω/ωn )2

=2.067 ω/ωn =3.515，或 ω/ωn =1.438（舍去）最大幅值误差小于2%时，其频率范围ω/ωn ≥3.515

第7章热电式传感器

7-14 已知铜热电阻—Cul00的百度电阻比W(100)=1.42，当用此热电阻测量50℃温度时，其电阻值为多少?若测温时的电阻值为92Ω，则被测温度是多少? 解：由 W （100）=R 100 /R 0 =1.42，则其灵敏度为

()()[](){

}22

222

6.04102.1n

n ωωωωωω?+-=

()

42010042010010042010042101000000100o /..R .R R .R R K Ω=?==-=--=

则温度为50℃时，其电阻值为

R 50 = R 0 +K ×50=100+0.42×50=121(W)

当R t =92W 时，由R t = R 0 +Kt ，得

t=( R t ﹣R 0)/K=(92﹣100)/0.42=﹣19(℃)

7-15 将一灵敏度为0.08mV/℃的热电偶与电位计相连接测量其热电势，电位计接线端是30℃，若电位计上读数是60mV ，热电偶的热端温度是多少?

解： C

C C mV mV t ?=?+?=78030/08.060

7-16 参考电极定律有何实际意义?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 ，求出在此特定条件下，材料A 与材料B 配对后的热电势。

解：由标准电极定律

E (T,T 0 )=E A 铂(T,T 0 )﹣E B 铂 (T,T 0 ) =13.967﹣8.345=5.622(mV)

7-19 镍铬—镍硅热电偶灵敏度为0.04mV/℃，把它放在温度为1200℃处，若以指示仪表作为冷端，此处温度为50℃，试求热电势大小。

解： E(1200,50)= (1200-50)×0.04=46(mV)

7-20 热电偶温度传感器的输入电路如习题图7-20所示，已知铂铑—铂热电偶在温度0~100℃之间变化时，其平均热电势波动为6μV/℃，桥路中供桥电压为4V ，三个锰铜电阻(R l 、R 2、R 3)的阻值均为1Ω，铜电阻的电阻温度系数为α=0.004/℃，已知当温度为0℃时电桥平衡，为了使热电偶的冷端温度在0~50℃范围其热电势得到完全补偿，试求可调电阻的阻值只R 5。解：热电偶冷端补偿电势

E(t,0)=kt ，

式中，k 为热电偶灵敏度(k=6mV/℃)，

而补偿电桥输出电压（见习题图7-20）

t U R t R U R R U U i

i αα4440==??=

冷端补偿时有

V k U t U kt i i μαα6000004.06

444=?==?=

=6mV

根据电桥电路，其等效电路为R 1、R cu 和R 2、R 3分别串联后再并联，然后与电源、R 串联，

桥臂电阻串并联后为1Ω，由此可得

1×U i =1′E/(R+1)

所以 R=E/ U i ﹣1=4000/6﹣1=665.7(Ω)

7-21 在某一瞬间，电阻温度计上指示温度θ2=50℃，而实际温度θ1=100℃，设电阻温度计的动态关系为

)(212

θθθ-=k dt d

其中，k=0.2/s 。试确定温度计达到稳定读数(0.995θ1)所需时间。解：θ2 从50℃上升到0.995θ1 =0.995×100=99.5℃

()kdt d k dt d =θ-θθ?θ-θ=θ2

212

传感器试题库2016.

一：填空题（每空1分） 1.依据传感器的工作原理，传感器分敏感元件，转换元件，测量电路三个部分组成。 2.半导体应变计应用较普遍的有体型、薄膜型、扩散型、外延型等。 3.光电式传感器是将光信号转换为电信号的光敏元件，根据光电效应可以分为外光电效应，内光电效应，热释电效应三种。 4.光电流与暗电流之差称为光电流。 5.光电管的工作点应选在光电流与阳极电压无关的饱和区域内。 6.金属丝应变传感器设计过程中为了减少横向效应，可采用直线栅式应变计和箔式应变计结构。 7.反射式光纤位移传感器在位移-输出曲线的前坡区呈线性关系，在后坡区与距离的平方成反比关系。 8.根据热敏电阻的三种类型，其中临界温度系数型最适合开关型温度传感器。 9.画出达林顿光电三极管内部接线方式：＋U C E R L 10.灵敏度是描述传感器的输出量对输入量敏感程度的特性参数。其定义为：传感器输出量的变化值与相应的被测量的变化值之比，用公式表示k（x）=Δy/Δx 。 11.线性度是指传感器的输出量与输入量之间是否保持理想线性特性的一种度量。按照所依据的基准之线的不同，线性度分为理论线性度、端基线性度、独立线性度、最小二乘法线性度等。最常用的是最小二乘法线性度。 12.根据敏感元件材料的不同，将应变计分为金属式和半导体式两大类。 13.利用热效应的光电传感器包含光---热、热---电两个阶段的信息变换过程。 14.应变传感器设计过程中，通常需要考虑温度补偿，温度补偿的方法电桥补偿

法、计算机补偿法、应变计补偿法、热敏电阻补偿法。 15. 应变式传感器一般是由电阻应变片和测量电路两部分组成。 16. 传感器的静态特性有灵敏度、线性度、灵敏度界限、迟滞差和稳定性。 17. 在光照射下，电子逸出物体表面向外发射的现象称为外光电效应，入射光强改变物质导电率的物理现象称为内光电效应。 18. 光电管是一个装有光电阴极和阳极的真空玻璃管。 19. 光电管的频率响应是指一定频率的调制光照射时光电输出的电流随频率变化的关系，与其物理结构、工作状态、负载以及入射光波长等因素有关。多数光电器件灵敏度与调制频率的关系为Sr （f ）=Sr 。/(1+4π2f 2τ2) 20. 内光电效应可分为光电导效应和光生伏特效应。 21. 国家标准GB 7665--87对传感器下的定义是：能够感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。 22. 传感器按输出量是模拟量还是数字量，可分为模拟量传感器和数字量传感器 23. 传感器静态特性的灵敏度用公式表示为：k (x)=输出量的变化值/输入量的变化值=△y/△x 24. 应变计的粘贴对粘贴剂的要求主要有：有一定的粘贴强度；能准确传递应变；蠕变小；机械滞后小；耐疲劳性好；具有足够的稳定性能；对弹性元件和应变计不产生化学腐蚀作用；有适当的储存期；应有较大的温度适用范围。 25. 根据传感器感知外界信息所依据的基本校园，可以将传感器分成三大类：物理传感器，化学传感器，生物传感器。 P3 26. 应变式测力与称重传感器根据弹性体的的结构形式的不同可分为柱式传感器、轮辐式传感器、悬梁式传感器和环式传感器 27. 大多数接收器对所感受的波长是有选择性的，接受器对不同波长光的反应程度称为光谱灵敏度，其表达式为：) ()()(λφλλU S = 28.应变式传感器一般是由电阻应变片和测量电阻两部分组成。 29. 应变式传感器的基本构成通常可分为两部分：弹性敏感元件、应变计 30. 传感器种类繁多，根据传感器感知外界信息的基本效应，可将传感器分为

传感器题库及答案

压电式传感器一、选择填空题： 1、压电式加速度传感器是（D ）传感器。 A、结构型 B、适于测量直流信号 C、适于测量缓变信号 D、适于测量动态信号 2、沿石英晶体的光轴z的方向施加作用力时，（A ）。 A、晶体不产生压电效应 B、在晶体的电轴x方向产生电荷 C、在晶体的机械轴y方向产生电荷 D、在晶体的光轴z方向产生电荷 3、在电介质极化方向施加电场，电介质产生变形的现象称为（B ）。 A、正压电效应 B、逆压电效应 C、横向压电效应 D、纵向压电效应 4、天然石英晶体与压电陶瓷比，石英晶体压电常数（C），压电陶瓷的稳定性（C ）。 A、高，差 B、高，好 C、低，差 D、低，好 5、沿石英晶体的电轴x的方向施加作用力产生电荷的压电效应称为（D）。 A、正压电效应 B、逆压电效应 C、横向压电效应 D、纵向压电效应 6、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。 7、压电式传感器的输出须先经过前置放大器处理，此放大电路有电压放大器和电荷放大器两种形式。二、简答题 1、什么是压电效应？纵向压电效应与横向压电效应有什么区别？答：某些电介质，当沿着一定方向对其施加外力而使它变形时，内部就产生极化现象，相应地会在它的两个表面上产生符号相反的电荷，当外力去掉后，又重新恢复到不带电状态，这种现象称压电效应。通常把沿电轴X－X方向的力作用下产生电荷的压电效应称为“纵向压电效应”；而把沿机械轴Y－Y方向的力作用下产生电荷的压电效应称为“横向压电效应”；所以纵向压电效应与横向压电效应的主要区别在于施力方向不同，电荷产生方向也不同。 2、压电式传感器为何不能测量静态信号？答：因为压电传感元件是力敏感元件，压电式传感器是利用所测的物体的运动产生的相应的电信号，而静态的不能产生相应的电信号。所以压电式传感器不能测量静态信号。

计算机二级MS-Office高级应用选择题(全部题库)

A.具有两个根结点的数据结构一定属于非线性结构 B.具有两个以上指针1或的链式结构一定属于非线性结构 C.具有两个以上叶子结点的数据结构一定属于非线性结构 D.具有一个根结点且只有一个叶子结点的数据结构也可能是非线性结构 43.下列叙述中正确的是（A） A.软件过程是把输入转化为输出的一组彼此相关的资源和活动 B.软件过程是软件开发过程 C.软件过程是软件维护过程 D.软件过程是软件开发过程和软件维护过程 44.某系统总体结构如下图所示，该系统结构图是（A） A.层次结构 B.网状结构 C.分支结构 D.循环结构 45.下列叙述中正确的是（A） A.对象具有封装性 B.对象标识可以不唯一 C.对象间的通信是靠方法调用 D.对象是属性名和属性的封装体 46.下列叙述中正确的是（A） A.数据库系统减少了数据冗余 B.经规化后的数据库系统避免了一切冗余 C.数据库系统比文件系统能管理更多的数据 D.数据库系统中数据的一致性是指数据类型一致 47.每个学校有一名校长，且不同学校的校长可以是同一人，则实体学校和实体校长间的联系是（A） A.多对一 B.多对多 C.一对一 D.一对多 48.定义部门关系模式：部门(部门号,部门名,部门成员,部门总经理)，使它不满足第一式的属性是（B） A.部门名 B.部门成员 C.部门总经理 D.部门号 49.1MB的存储容量相当于：（C） A.一百万个字节 B.2的10次方个字节 C.2的20次方个字节 D.1000KB 50.Internet的四层结构分别是：（D） A.应用层、传输层、通信子网层和物理层 B.应用层、表示层、传输层和网络层 C.物理层、数据链路层、网络层和传输层 D.网络接口层、网络层、传输层和应用层 51.微机中访问速度最快的存储器是：（D） A.CD-ROM B.硬盘 C.U盘 D.存 52.计算机能直接识别和执行的语言是：（A） A.机器语言 B.高级语言 C.汇编语言 D.数据库语言 53.在Word文档中有一个占用3页篇幅的表格，如需将这个表格的标题行都出现在各页面首行，最优的操作方法是：（B） A.将表格的标题行复制到另外2页中 B.利用”重复标题行”功能 C.打开”表格属性”对话框，在列属性中进行设置 D.打开”表格属性”对话框，在行属性中进行设置 54.在Word文档中包含了文档目录，将文档目录转变为纯文本格式的最优操作方法是：（D） A.文档目录本身就是纯文本格式，不需要再进行进一步操作 B.使用组合键 C.在文档目录上单击鼠标右键，然后执行”转换”命令 D.复制文档目录，然后通过选择性粘贴功能以纯文本方式显示 55.在Excel某列单元格中，快速填充2011年～2013年每月最后一天日期的最优操作方法是：（A） A.在第一个单元格中输入”2011-1-31",然后使用EOMONTH函数填充其余 35个单元格 B.在第一个单元格中输入”2011-1-31",拖动填充柄，然后使用智能标记自动填充其余35个单元格 C.在第一个单元格中输入”2011-1-31",然后使用格式刷直接填充其余35个单元格 D.在第一个单元格中输入”2011-1-31",然后执行”开始”选项卡中的”填充”命令 56.如果Excel单元格值大于0，则在本单元格中显示"已完成"；单元格值小于 0，则在本单元格中显示"还未开始"；单元格值等于0，则在本单元格中显示"正在进行中"，最优的操作方法是：（A） A.使用IF函数 B.通过自定义单元格格式，设置数据的显示方式 C.使用条件格式命令 D.使用自定义函数 57.在一次校园活动中拍摄了很多数码照片，现需将这些照片整理到一个 PowerPoint演示文稿中，快速制作的最优操作方法是：（A） A.创建一个PowerPoint相册文件 B.创建一个PowerPoint演示文稿，然后批量插入图片 C.创建一个PowerPoint演示文稿，然后在每页幻灯片中插入图片 D.在文件夹中选择中所有照片，然后单击鼠标右键直接发送到PowerPoint 演示文稿中 58.如果需要在一个演示文稿的每页幻灯片左下角相同位置插入学校的校徽图片，最优的操作方法是：（A） A.打开幻灯片母版视图，将校徽图片插入在母版中 B.打开幻灯片普通视图，将校徽图片插入在幻灯片中 C.打开幻灯片放映视图，将校徽图片插入在幻灯片中 D.打开幻灯片浏览视图，将校徽图片插入在幻灯片中 59.下列结构中属于线性结构链式存储的是（A） A.双向链表 B.循环队列 C.二叉链表 D.二维数组 60.下列叙述中错误的是（B） A.循环链表中有一个表头结点 B.循环链表的存储空间是连续的 C.循环链表实现了空表与非空表运算的统一 D.循环链表的表头指针与循环链表中最后一个结点的指针均指向表头结点 61.度为3的一棵树共有30个结点，其中度为3、1的结点个数分别为3、4。则该树中的叶子结点数为（B） A.14 B.15 C.16 D.不可能有这样的树 62.在长度为97的顺序有序表中作二分查找，最多需要的比较次数为（A） A.7 B.96 C.48 D.6 63.软件的三要素是（C） A.程序、数据和工具 B.程序、数据和配置

检测和转换技术试题,习题集与答案解析

《检测与转换技术》试卷一、单项选择题（每题3分，共30分） 1、1、以下哪一种情况可能产生随机误差 A 测量人员的粗心大意 B 检测装置的指示刻度不准 C 许多因素微小变化的总和 D 传感器的不稳定 2、2、下列四个选项中，关于相对误差特征正确的是 A 大小与所取单位有关 B 量纲与被测量有关 C 不能反映误差的大小和方向 D 能反映测量工作的精细程度 3、3、某量程为1000Kg的秤，相对误差是1%，则测量10Kg重物的绝对误差是 A 1Kg B 10％ C D 10Kg 4、下列传感器的应用中哪个适合高频反射式涡流传感器 A 金属材料内部缺陷的检测B金属工件表面光洁度的测定 C 金属材料厚度测量 D 金属材料内部杂质的检测 5、下列温度传感器中，测量温度范围较大的是 A 热电偶 B 铜热电阻 C 半导体热敏电阻 D 铂热电阻 6、下列哪一种传感器的输入输出特性是非线性的 A 变面积式电容传感器B变极距式电容传感器 C 变介质式电容传感器D螺管式自感传感器 7.下列温度测量中哪一种热惯性小，适合温度的快速测量 A 用热电偶测量温度 B 用温度计测量温度 C 用铜热电阻测量温度 D 用铂热电阻测量温度 8、用下哪一种检测方法的灵敏度高 A 采用差动电桥 B 采用电流源供电 C 采用有源电路 D 采用双差电桥 9、以下哪种方法不适合消除或减小系统误差 A 代替方法 B 交换方法 C 采用温度补偿方法 D 采用频率电压转换电路 10、影响检测系统稳定性的因素有 A 使用寿命 B 标定测值的变化 C 反应时间 D 分辨率二、创新思考问题（每题10分，共20分）

1. 设计一种肺活量测量装置，并简述原理。（试考虑2种以上的传感器） 2. 检测液位一般可以采用哪几种方法（试考虑2种以上方法）三、某全对称电桥接有阻值为100Ω、灵敏度为2的电阻应变片，若电桥工作电压为6伏，应变片承受2000×10－6的微应变力，试求：（15分） 1、单臂电桥的开路输出电压U0的大小 2、单臂电桥的非线性误差δf的大小 3、要进一步减小非线性误差，应采取什么措施四、对容器中一溶液的浓度共测量15次，结果为：，，，，，，，，，，，，，，% 试判断并剔除异常值。（15分）五、试用所学的传感器知识设计一家庭防盗报警装置。（画出示意图并说明工作原理）（20分）

传感器题库及答案

第一章检测技术的基本概念一、填空题： 1、传感器有、、组成 2、传感器的灵敏度是指稳态标准条件下，输出与输入的比值。 3、从输出曲线看，曲线越陡，灵敏度。 4、下面公式是计算传感器的。 5、某位移传感器的输入变化量为5mm，输出变化量为800mv，其灵敏度为。二、选择题： 1、标准表的指示值100KPa，甲乙两表的读书各为 KPa和 KPa。它们的绝对误差为。 A 和 B 和 C 和 2、下列哪种误差不属于按误差数值表示。 A绝对误差 B相对误差 C随机误差 D引用误差 3、有一台测量仪表，其标尺范围0—500 KPa，已知绝对误差最大值 P max=4 KPa，则该仪表的精度等级。 A 级 B 级 C 1级 D 级 4、选购线性仪表时，必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。应选购的仪表量程为测量值的倍。 A3倍 B10倍 C 倍 D 倍 5、电工实验中，常用平衡电桥测量电阻的阻值，是属于测量，而用水银温度计测量水温的微小变化，是属于测量。 A偏位式 B零位式 C 微差式 6、因精神不集中写错数据属于。系统误差 B随机误差 C粗大误差 7、有一台精度级，测量范围0—100 KPa，则仪表的最小分格。 A45 B40 C30 D 20 8、重要场合使用的元件或仪表，购入后进行高、低温循环老化试验，目的是为了。 A提高精度 B加速其衰老 C测试其各项性能指标 D 提高可靠性 9、传感器能感知的输入量越小，说明越高。 A线性度好 B迟滞小 C重复性好 D 分辨率高三、判断题 1、回差在数值上等于不灵敏度 ( ) 2、灵敏度越大，仪表越灵敏（） 3、同一台仪表，不同的输入输出段灵敏度不同（） 4、灵敏度其实就是放大倍数（） 5、测量值小数点后位数越多，说明数据越准确（） 6、测量数据中所有的非零数字都是有效数字（） 7、测量结果中小数点后最末位的零数字为无效数字（）四、问答题 1、什么是传感器的静态特性，有哪些指标。答：指传感器的静态输入、输出特性。有灵敏度、分辨力、线性度、迟滞、稳定性、电磁兼容性、可靠性。

office单项选择试题库

一、单项选择题： 1.在Word2010中,给每位家长发送一份《期末成绩通知单》，用（D）命令最简便。 A.复制 B.信封 C.标签 D.邮件合并 2. Excel2010中，要录入身份证号，数字分类应选择（D）格式。 A.常规B数字（值）C科学计数D文本E特殊 3.在Powerpoint2010中，从当前幻灯片开始放映幻灯片的快捷键是（ A ） +F5 C. Ctrl+F5 +F5 4．如果用户想保存一个正在编辑的文档，但希望以不同文件名存储，可用（?B）命令。? A.保存? B.另存为? C.比较? D.限制编辑?? 5.下面有关Word2010表格功能的说法不正确的是（D?）。? A.可以通过表格工具将表格转换成文本? B.表格的单元格中可以插入表格? C.表格中可以插入图片? D.不能设置表格的边框线?? 6.?Word?2010中文版应在(?D?)环境下使用。? A、DOS? B、WPS? C、UCDOS? D、Windows?

7.?Word中(?C?)视图方式使得显示效果与打印预览基本相同。? A、普通? B、大纲? C、页面? D、主控文档? 8.?将Word文档的连续两段合并成一段，可使用以下(?B )键。? A、[Ctrl]?? B、[Del]? C、[Enter]? D、[Esc]? 9.?将文档中的一部分文本移动到别处，先要进行的操作是(?C )。 A、粘贴? B、复制? C、选择? D、剪切? 10.?在WORD中，段落格式化的设置不包括( B )。? A、首行缩进? B、字体大小? C、行间距? D、居中对齐? 11.?在Word中，如果当前光标在表格中某行的最后一个单元格的外框线上，按Enter键后，(?C?)? A、光标所在列加宽? B、对表格不起作用? C、在光标所在行下增加一行? D、光标所在行加高? 12.?在Word中，字体格式化的设置不包括(?A?)。? A、行间距? B、字体的大小? C、字体和字形? D、文字颜色? 13.?Word?2010编辑状态下，利用（?D?）可快速、直接调整文档的左右边界。? A、格式栏? B、功能区? C、菜单? D、标尺??? 14.?选择纸张大小，可以在（??C?）功能区中进行设置。? A、开始? B、插入? C、页面布局? D、引用? 15.?在Word?2010编辑中，可使用（?B ）选项卡中的“页眉和页脚”

传感器试题和答案解析

1、已知一等强度梁测力系统， R x 为电阻应变片，应变片灵敏系数 K=2，未受应变时，R ＜ = 100 ?。当试件受力 F 时，应变片承受平均应变￡ = 1000卩m/m , 求： (1) 应变片电阻变化量？ R ＜和电阻相对变化量？ R x /R x 。 (2) 将电阻应变片 R ＜置于单臂测量电桥，电桥电源电压为直流 3V, 求电桥输出电压及电桥非线性误差。 (3) 若要使电桥电压灵敏度分别为单臂工作时的两倍和四倍，应采取解: (1) RX K R X R X K R X 2 1000 100 0.2() 化时，电桥输出电压为 U O (3)要使电桥电压灵敏度为单臂工作时的 2倍，则应该在等强度梁的正反面对应贴上两个相同的应变片，一个受拉应变，一个受压应变，接入电桥相邻桥臂，形成半桥差动电桥, 且取其他桥臂电阻也为 Rx 。 1 R X 此时，U o — E - 0.003(V)，r L 0 2 R X 要使电桥电压灵敏度为单臂工作时的 4倍，则应该在等强度梁的正反面对应贴上四个相同的应变片，2个受拉应变，2个受压应变，形成全桥差动电桥。 2、有一个以空气为介质的变面积型平板电容传感器(见下图) 。其中 a=16mm,b=24mm,两极板间距为4mm 。一块极板分别沿长度和宽度方向在原始位置上平移了 5mm ，求： R X R X 0.2 100 0.2% (2)将电阻应变片 Rx 置于单臂测量电桥，取其他桥臂电阻也为 Rx 。当Rx 有？ Rx 的变 R X R X U O (云r i )E 3 (100 0.2 丄) 200 0.2 2 0.0015(V) 非线性误差: r L R X /2R X 1 R X /2R X 100% 0.1% 此时，U o R X R X 0.006(V)，r L 0

传感器试题库

309题图：电容式差压传感器的结构与测量电路 309、左图是电容式差压传感器，金属膜片与两盘构成差动电容C 1、C 2，两边压力分别为F 1、F 2。图2－5右为二极管双T 型电路，电路中电容是左图中差动电容，电源、E 是占空比为50%的方波。试分析：(1)当两边压力相等F 1＝F 2时负载电阻R L 上的电压U o 值； 2)当F 1＞F 2时负载电阻R L 上的电压U o 的大小和方向(正负)。 309、解： 310、试分析圆筒型电容式传感器测量液面高度的基本原理。 310答：当初始状态时，液面高度h=0,则 1 2ln l R r C π ε= ，当液面高度为h 时，则由此可见，电容变化量ΔC 与液面高度h 成正比，只要将电容的变化量测出发出来，就可间接获得被测液面高度。 311、根据电容式传感器工作原理，可将其分为几种类型?每种类型各有什么特点?各适用于什么场合? 311、答：根据电容式传感器的工作原理，可将其分为3种：变极板间距的变极距型、变极板覆盖面积的变面积型和变介质介电常数的变介质型。变极板间距型电容式传感器的特点是电容量与极板间距成反比，适合测量位移量。变极板覆盖面积型电容传感器的特点是电容量与面积改变量成正比，适合测量线位移和角位移。变介质型电容传感器的特点是利用不同介质的介电常数各不相同，通过改变介质的介电常数实现对被测量的检测，并通过电容式传感器的电容量的变化反映出来。适合于介质的介电常数发生改变的场合。

336题图差动脉冲宽度调制线路 314题图差动变压器式加速度传感器 (a) 结构示意图（b ）测量电路方框图l 一弹性支承2一差动变压器 2 D t 1 2 x 1 312、试说明由比较器A 1、A 2、双稳态触发器及电容充、放电回路组成差动脉冲宽度调制电路工作原理。 312答：设电源接通时，双稳态触发器的A 端为高电位，B 端为低电位，因此A 点通过R 1 对C 1充电，直至M 点的电位等于参考电压U F 时，比较器A l 产生一脉冲，触发双稳态触发器翻转，则A 点呈低电位，B 点呈高电位。此时M 点电位经二级管D 1迅速放电至零。而同时B 点的高电位经R 2向C 2充电，当N 点电位等于U F 时，比较器A 2产生一脉冲。使触发器发器又翻转一次，则A 点呈高电位，B 点呈低电位，重复上述过程。如此周而复始，在双稳态触发器的两输出端各自产生一宽度受C 1 、C 2调制的方波脉冲。 313、试说明什么电容电场的边缘效应？如何消除？313答：理想条件下，平行板电容器的电场均匀分布于两极板所围成的空间，这仅是简化电容量计算的一种假定。当考虑电场的边缘效应时，情况要复杂得多，边缘效应的影响相当于传感器并联一个附加电容，引起了传感器的灵敏度下降和非线性增加。为了克服边缘效应，首先应增大初始电容量C o 。即增大极板面积，减小极板间距。此外，加装等位环是消除边缘效应的有效方法。 14、试说明图示的差动变压器式加速度传感器的工作原理。答：在被测加速度为零时，衔铁在初始位置状态，此时衔铁位于差动变压器线圈的中间位置，因而输出电压为零。当被测体有加速度时，由于弹性支承1受惯性力作用相对差动变压器2有位移，即带动衔铁相对被测体有相反方向的位移，从而使差动变压器输出电压。经检波、滤波后，其输出电压可反映被测加速度的数值。 315、电涡流式传感器有何特点？答：特点：涡流式传感器测量范围大，灵敏度高，结构简单，抗干扰能力强以及可以非接触测量等特点；示意图：被测板1的上，下各装一个传感器探头2，其间距为D 。而他们与板的上，下表面分别相距X 1和X 2，这样板厚t=D －(X 1+X 2),当两个传感器在工作时分别测得X 1和X 2，转换成电压值后相加。相加后的电压值与两传感器距离D 对应的设定电压再相减，

传感器题库与参考答案-20120430

《传感器与检测技术》课程复习题库第一章传感器的基本概念（P1-16) 1、什么叫传感器？它由哪几部分组成？它们的作用及相互关系如何？P1—2（P16习题1）答：传感器是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感受（或响应）与检测功能，并使之按照一定规律转换成与之对应的有用输出信号的元器件或装置。传感器由敏感元件、转换元件和其他辅助部件组成。敏感元件是指传感器中能直接感受（或响应）与被检出被测对象的待测信息（非电量）的部分；转换元件是指传感器中能将敏感元件所感受（或响应）出的信息直接转换成电信号的部分；信号调节电路是能把转换元件输出的电信号转换为便于显示、记录、处理和控制的有用电信号的电路；辅助电路通常包括电源，即交、直流供电系统。但并不是所有的传感器都必须包括敏感元件和转换元件，如果敏感元件直接输出的是电量，它就同时兼为转换元件。加附图1-1。 2、什么叫做传感的静态特性？（笔记）答：传感的静态特性是传感器在静态信号的作用下所表现出来的特性。主要体现在如下几个方面：（1）线性度。就是指传感器的输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离直线的程度。（2）灵敏度。是指传感器在稳态下输出增量与输入增量的比值。（3）重复性。表示传感器在输入量按同一方向作全量程多次测试时，所得其输出特性曲线不一致性的程度。（4）迟滞现象。表明传感器在正向行程和反向行程期间，输出输入特性曲线不重合的程度。（5）分辨率。是在规定测量范围内所能检测输入量的最小变化量。（6）稳定性。（7）漂移。是指在外界的干扰下，输出量发生与输入量无关的、不需要的变化。 3、什么叫传感器的动态特性？（笔记）传感器在动态信号的作用下所表现出来的特性。 4、传感器的静态特性有哪些性能指标？它们各自公式是什么？(P10-12、P16习题3）答：线性度：%100max ??±=ES Y E 灵敏度：x y S n ??= 重复性：%100max ??±=Es x Y E 迟滞现象：%100max ??=FS m Y E 分辨率：传感器的分辨率是在规定测量范围内所能检测输入量的最小变化量min x ?，有时也用该值相对满量程输入值的百分数??? ? ????%100min FS X x 表示。以及稳定性和漂移。 5、传感器数学模型的一般描述方法有哪些？（P16习题5）答：传感器数学模型可分为静态和动态数学模型。其中，传感器静态数学模型一般多用多项式来描述，而动态数学模型通常采用微分方程和传递函数等来描述。

传感器题库及答案

第一章检测技术的基本概念一、填空题： 1、传感器有 ____________ 、、 __________ 组成 2、传感器的灵敏度是指稳态标准条件下，输出 _______________ 与输入 _________ 的比值。 3、从输出曲线看，曲线越陡，灵敏度 ______________ 。 4、下面公式是计算传感器的 ____________ 。 y max y min 5、某位移传感器的输入变化量为 5mm ，输出变化量为800mv ,其灵敏度为 _________________ 。、选择题: 1、标准表的指示值 100KPa ，甲乙两表的读书各为 101.0 KPa 和99.5 KPa 。它们的绝对误差为 ______________ 。 A 1.0KPa 禾口 -0.5KPa B 1.0KPa 禾口 0.5KPa C 1.00KPa 禾口 0.5KPa 2、下列哪种误差不属于按误差数值表示 _____________________ 。 A 绝对误差 B 相对误差 C 随机误差 D 引用误差 3、有一台测量仪表，其标尺范围 0— 500 KPa ，已知绝对误差最大值 Pmax=4 KPa ，则该仪表的精度等级 __________________ 。 A 0.5 级 B 0.8 级 C 1 级 D 1.5 级 4、选购线性仪表时，必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。应选购的仪表量程为测量值的 _______________ 倍。 A3 倍 B10 倍 C 1.5 倍 D 0.75 倍 5、电工实验中，常用平衡电桥测量电阻的阻值，是属于 ___________________ 测量，而用水银温度计测量水温的微小变化，是属于 ___________________ 测量。 A 偏位式 B 零位式 C 微差式 6、因精神不集中写错数据属于。系统误差 B 随机误差 C 粗大误差 7、有一台精度2.5级，测量范围0—100 KPa ,则仪表的最小分 _______________ 格。 A45 B40 C30 D 20 8、重要场合使用的元件或仪表，购入后进行高、低温循环老化试验，目的是为了。 9、传感器能感知的输入量越小，说明 _________________ 越高。三、判断题 1、回差在数值上等于不灵敏度（） 2、灵敏度越大，仪表越灵敏（ 3、同一台仪表，不同的输入输出段灵敏度不同（） 4、灵敏度其实就是放大倍数（） 5、测量值小数点后位数越多，说明数据越准确（） A max 100% (1-9) A 提高精度 B 加速其衰老 C 测试其各项性能指标 D 提高可靠性 A 线性度好 B 迟滞小 C 重复性好 D 分辨率高

版题库监测监控技能答案

第三部分安全技术理论知识单选题一、 1．按《煤矿安全规程》规定，矿井安全监控设备必须定期进行调试、校正，每月至少（A）次。甲烷传感器、便携式甲烷检测报警仪寄采用载体催化元件的甲烷检测设备，每（A）天必须使用校准气样和空气样调校1次。每（）天必须对甲烷超限断电功能进行测试。A．1，7，7B．2，7，10C．1，10，7D．1，7，10 2．必须每天检查矿井安全监控设备及电缆是否正常。使用便携式甲烷检测报警仪或便携式光学甲烷检测仪与甲烷传感器进行对照，并将记录和检查结果报监测值班员；当两者读数误差大于允许误差时，先以读数较大者为依据，采取安全措施并必须在（D）内对2种设备调校完毕。 A．14hB．48hC．2hD．8h 3．矿井安全监控系统配制甲烷校准气样的相对误差必须小于（C）。制备所用的原料气应选用浓度不低于（C）的高纯度甲烷气体。A．10%，99.9%B．10%，90% C．5%，99.9%D．5%，90% 4．采煤工作面甲烷传感器报警浓度、断电浓度、复电浓度分别是（A）。A．≥1.0%CH，≥1.5%CH，＜1.0%CH 444B．≥1.5%CH，≥1.5%CH，＜1.0%CH 444C．≥0.5%CH，≥1.0%CH，＜0.5%CH 444D．≥1.5%CH，≥2.0%CH，＜1.5%CH 4445．采煤工作面回风巷甲烷传感器报警浓度、断电浓度、复

电浓度分别是（B）。 A．≥1.0%CH，≥1.5%CH，＜1.0%CH 444B．≥1.0%CH，≥1.0%CH，＜1.0%CH 444C．≥1.0%CH，≥1.5%CH，＜1.5%CH 444D．≥1.5%CH，≥2.0%CH，＜1.5%CH 4446．专用排瓦斯巷甲烷传感器报警浓度、断电浓度、复电浓度分别是（C）。 A．≥1.0%CH，≥1.5%CH，＜1.0%CH 444B．≥1.5%CH，≥1.5%CH，＜1.5%CH 444C．≥2.5%CH，≥2.5%CH，＜2.5%CH 444D．≥1.5%CH，≥2.0%CH，＜1.5%CH 4447．煤与瓦斯突出矿井采煤工作面进风巷，甲烷传感器报警浓度、断电浓度、。）D复电浓度分别是（． A．≥2.0%CH，≥2.5%CH，＜2.0%CH 444B．≥1.5%CH，≥1.5%CH，＜1.5%CH 444C．≥1.0%CH，≥1.5%CH，＜1.0%CH 444D．≥0.5%CH，≥0.5%CH，＜0.5%CH 4448．采用串联通风的被串采煤工作面进风巷，甲烷传感器报警浓度、断电浓度、复电浓度分别是（A）。 A．≥0.5%CH，≥0.5%CH，＜0.5%CH 444B．≥1.5%CH，≥1.5%CH，＜1.5%CH 444C．≥1.0%CH，≥1.5%CH，＜1.0%CH 444D．≥1.5%CH，≥2.0%CH，＜1.5%CH 4449．采煤机的甲烷传感器报警浓度、断电浓度、复电浓度（A）。A．≥1.0%CH，≥1.5%CH，＜1.0%CH 444B．≥1.5%CH，≥1.5%CH，＜1.5%CH 444C．≥0.5%CH，≥1.0%CH，＜0.5%CH 444D．≥1.5%CH，≥2.0%CH，＜1.5%CH 44410．煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面，甲烷传感器报警浓度、断电浓度、复电浓度分别是（A）。 A．≥1.0%CH，≥1.5%CH，＜1.0%CH 444B．≥1.5%CH，≥1.5%CH，＜1.5%CH 444C．≥0.5%CH，≥1.0%CH，＜0.5%CH 444D．≥1.5%CH，≥2.0%CH，＜

(完整版)传感器考试试题及答案

传感器原理及其应用习题第1章传感器的一般特性一、选择、填空题 1、衡量传感器静态特性的重要指标是_灵敏度______、__线性度_____、____迟滞___、___重复性_____ 等。 2、通常传感器由＿＿敏感元件＿＿、＿＿转换元件＿＿＿＿、＿转换电路＿＿＿＿三部分组成，是能把外界＿非电量＿转换成＿＿＿电量＿＿＿的器件和装置。 3、传感器的＿＿标定＿＿＿是通过实验建立传感器起输入量与输出量之间的关系，并确定不同使用条件下的误差关系。 4、测量过程中存在着测量误差，按性质可被分为粗大、系统和随机误差三类，其中随机误差可以通过对多次测量结果求平均的方法来减小它对测量结果的影响。 5、一阶传感器的时间常数τ越__________, 其响应速度越慢;二阶传感器的固有频率ω0越_________, 其工作频带越宽。 6、按所依据的基准直线的不同，传感器的线性度可分为、、、。 7、非线性电位器包括和两种。 8、通常意义上的传感器包含了敏感元件和（ C ）两个组成部分。 A. 放大电路 B. 数据采集电路 C. 转换元件 D. 滤波元件 9、若将计算机比喻成人的大脑，那么传感器则可以比喻为(B )。 A．眼睛 B. 感觉器官 C. 手 D. 皮肤 10、属于传感器静态特性指标的是（D ） A.固有频率 B.临界频率 C.阻尼比 D.重复性 11、衡量传感器静态特性的指标不包括（ C ）。 A. 线性度 B. 灵敏度 C. 频域响应 D. 重复性 12、下列对传感器动态特性的描述正确的是（） A 一阶传感器的时间常数τ越大, 其响应速度越快 B 二阶传感器的固有频率ω0越小, 其工作频带越宽 C 一阶传感器的时间常数τ越小, 其响应速度越快。 D 二阶传感器的固有频率ω0越小, 其响应速度越快。二、计算分析题 1、什么是传感器？由几部分组成？试画出传感器组成方块图。 2、传感器的静态性能指标有哪一些，试解释各性能指标的含义。作业3、传感器的动态性能指标有哪一些，试解释各性能指标的含义第2章电阻应变式传感器一、填空题 1、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；半导体或固体受到作用力后_电阻率______要发生变化，这种现象称__压阻_____效应。直线的电阻丝绕成敏感栅后长度相同但应变不同，圆弧部分使灵敏度下降了，这种现象称为____横向___效应。 2、产生应变片温度误差的主要因素有＿电阻温度系数的影响、＿试验材料和电阻丝材料的线性膨胀系数的影响＿。 3、应变片温度补偿的措施有＿＿＿电桥补偿法＿、＿应变片的自补偿法、＿、。 4. 在电桥测量中，由于电桥接法不同，输出电压的灵敏度也不同，_全桥__接法可以得到最大灵敏度输出。 5. 半导体应变片工作原理是基于压阻效应，它的灵敏系数比金属应变片的灵敏系数大十倍

一级OFFICE选择题库完整

一级OFFICE选择题库 1．CPU中有一个程序计数器（又称指令计数器），它用于存放（）。 D A）正在执行的指令的容 B）下一条要执行的指令的容 C）正在执行的指令的存地址 D）下一条要执行的指令的存地址 2．通常用MIPS为单位来衡量计算机的性能，它指的是计算机的（）。D A）传输速率B）存储容量 C）字长D）运算速度 3．将高级语言编写的程序翻译成机器语言程序，采用的两种翻译方式是（）。A A）编译和解释B）编译和汇编 C）编译和连接D）解释和汇编 4．计算机采用总线结构对存储器和外设进行协调。总线常由（）3部分组成。A A）数据总线、地址总线和控制总线 B）输入总线、输出总线和控制总线 C）外部总线、部总线和中枢总线 D）通信总线、接收总线和发送总线 5．Internet中完成从域名到IP地址或者从IP到域名转换的是（）服务。A A）DNS B）FTP C）WWW D）ADSL 6．若在一个非“0”无符号二进制整数右边加两个“0”形成一个新的数，则新数的值是原数值的（）。A A）四倍 B）二倍 C）四分之一 D）二分之一 7．国标”中的“国”字的十六进制编码为397A，其对应的汉字机码为（）。A A）B9FA B）BB3H7 C）A8B2 D）C9HA 8．已知字符B的ASCII码的二进制数是1000010，字符F对应的ASCII码的十六进制数为（）。 B A）70 B）46 C）65 D）37 9．某显示器技术参数标明“TFT，1024×768”，则“1024×768”表明该显示器（）。A A）分辨率是1024×768 B）尺寸是1024mm×768mm C）刷新率是1024×768 D）真彩度是1024×768 10．所有与Internet相连接的计算机必须遵守一个共同协议，即（）。C A）http B）IEEE 802.11 C）TCP / IP D）IPX

传感器原理及应用习题课后答案解析_第2章到第8章

《传感器原理与应用》及《传感器与测量技术》习题集与部分参考答案教材：传感器技术（第3版）贾伯年主编，及其他参考书第2章电阻式传感器 2-1 金属应变计与半导体应变计在工作机理上有何异同？试比较应变计各种灵敏系数概念的不同物理意义。答：（1）相同点：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所；不同点：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。（2）对于金属材料，灵敏系数K0=Km=(1+2μ)+C(1-2μ)。前部分为受力后金属几何尺寸变化，一般μ≈0.3，因此（1+2μ）=1.6；后部分为电阻率随应变而变的部分。金属丝材的应变电阻效应以结构尺寸变化为主。对于半导体材料，灵敏系数K0=Ks=(1+2μ)+πE 。前部分同样为尺寸变化，后部分为半导体材料的压阻效应所致，而πE>>(1+2μ)，因此K0=Ks=πE 。半导体材料的应变电阻效应主要基于压阻效应。 2-2 从丝绕式应变计的横向效应考虑，应该如何正确选择和使用应变计？在测量应力梯度较大或应力集中的静态应力和动态应力时，还需考虑什么因素？ 2-3 简述电阻应变计产生热输出（温度误差）的原因及其补偿办法。答：电阻应变计的温度效应及其热输出由两部分组成：前部分为热阻效应所造成；后部分为敏感栅与试件热膨胀失配所引起。在工作温度变化较大时，会产生温度误差。补偿办法：1、温度自补偿法（1）单丝自补偿应变计；(2) 双丝自补偿应变计 2、桥路补偿法（1）双丝半桥式；（2）补偿块法 2-4 试述应变电桥产生非线性的原因及消减非线性误差的措施。答：原因：)(211)(44 433221144332211R R R R R R R R R R R R R R R R U U ?+?+?+?+?-?+?-?=? 上式分母中含ΔRi/Ri ，是造成输出量的非线性因素。无论是输出电压还是电流，实际上都与ΔRi/Ri 呈非线性关系。措施：(1) 差动电桥补偿法：差动电桥呈现相对臂“和”，相邻臂“差”的特征，通过应变计合理布片达到补偿目的。常用的有半桥差动电路和全桥差动电路。 (2) 恒流源补偿法：误差主要由于应变电阻ΔRi 的变化引起工作臂电流的变化所致。采用恒流源，可减小误差。 2-5 如何用电阻应变计构成应变式传感器？对其各组成部分有何要求？答：一是作为敏感元件，直接用于被测试件的应变测量；另一是作为转换元件，通过弹性敏感元件构成传感器，用以对任何能转变成弹性元件应变的其他物理量作间接测量。要求：非线性误差要小（<0.05%~0.1%F.S ），力学性能参数受环境温度影响小，并与弹性元件匹配。

(完整版)传感器新习题集及答案

习题集及答案第1章概述 1.1 什么是传感器？按照国标定义，“传感器”应该如何说明含义？ 1.2 传感器由哪几部分组成？试述它们的作用及相互关系。 1.3 简述传感器主要发展趋势，并说明现代检测系统的特征。 1.4 传感器如何分类？按传感器检测的范畴可分为哪几种？ 1.5 传感器的图形符号如何表示？它们各部分代表什么含义？应注意哪些问题？ 1.6 用图形符号表示一电阻式温度传感器。 1.7 请例举出两个你用到或看到的传感器，并说明其作用。如果没有传感器，应该出现哪种状况。 1.8 空调和电冰箱中采用了哪些传感器？它们分别起到什么作用？答案 1.1答：从广义的角度来说，感知信号检出器件和信号处理部分总称为传感器。我们对传感器定义是：一种能把特定的信息（物理、化学、生物）按一定规律转换成某种可用信号输出的器件和装置。从狭义角度对传感器定义是：能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。我国国家标准（GB7665—87）对传感器（Sensor/transducer）的定义是：“能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件和装置”。定义表明传感器有这样三层含义：它是由敏感元件和转换元件构成的一种检测装置；能按一定规律将被测量转换成电信号输出；传感器的输出与输入之间存在确定的关系。按使用的场合不同传感器又称为变换器、换能器、探测器。 1.2答：组成——由敏感元件、转换元件、基本电路组成；关系，作用——传感器处于研究对象与测试系统的接口位置，即检测与控制之首。传感器是感知、获取与检测信息的窗口，一切科学研究与自动化生产过程要获取的信息都要通过传感器获取并通过它转换成容易传输与处理的电信号，其作用与地位特别重要。 1.3答：（略）答：按照我国制定的传感器分类体系表，传感器分为物理量传感器、化学量传感器以及生物量传感器三大类，含12个小类。按传感器的检测对象可分为：力学量、热学量、流体量、光学量、电量、磁学量、声学量、化学量、生物量、机器人等等。 1.5 答：图形符号（略），各部分含义如下： ①敏感元件：指传感器中直接感受被测量的部分。 ②传感器：能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。 ③信号调理器：对于输入和输出信号进行转换的装置。 ④变送器：能输出标准信号的传感器答：（略）答：（略）答：（略）第2章传感器的基本特性 2.1传感器的静态特性是什么？由哪些性能指标描述？它们一般可用哪些公式表示？表征了2.2传感器的线性度是如何确定的？确定拟合直线有哪些方法？传感器的线性度 L

文档之家

传感器习题答案

传感器试题库2016.

传感器题库及答案

计算机二级MS-Office高级应用选择题(全部题库)

检测和转换技术试题,习题集与答案解析

传感器题库及答案

office单项选择试题库

传感器试题和答案解析

传感器试题库

最新传感器试题及答案

传感器题库与参考答案-20120430

传感器题库及答案

版题库监测监控技能答案

(完整版)传感器考试试题及答案

一级OFFICE选择题库完整

传感器原理及应用习题课后答案解析_第2章到第8章

(完整版)传感器新习题集及答案