传感器期末测试题
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1.什么叫传感器的灵敏度?传感器输出变化量与输入变化量的比值。
2.什么叫传感器的分辨力? 传感器在规定的测量范围内能够检测出的被测量的最小变化量。
3.传感器的量程是如何定义的? 传感器能够测量的上限值与下限值的差称为量程。
4.传感器的准确度是如何定义的?准确度常用最大引用误差来定义
5.弹性敏感元件的作用是什么? 将力、力矩、压力、温度等物理量变换成位移、转角或应变。
6.什么叫应力? 物体受外力作用并处于平衡状态时,在单位面积上引起的内力。
7.什么叫应变?物体受外力作用时产生的相对变形。
8.应力和应变的关系是什么关系?在弹性范围内应力和应变成正比。
9.如何定义弹性敏感元件的刚度?弹性敏感元件单位变形所需的外力。
10.弹性敏感元件的灵敏度是如何定义的? 单位外力是弹性敏感元件变形量。
11.差动电桥是如何构成的? 答:相邻桥臂传感器应变方向应相反,相对桥臂传感器应变方向应相同。
12.采用差动电桥有什么好处? 答:可提高电桥的灵敏度,减小非线性、还可实现温度补偿。
13.差动式电容传感器的特点是:线性好,测量范围宽,灵敏度较高。
14.差动式电感传感器有什么特点?线性度好、示值范围宽、灵敏度高。
15.电涡流式传感器的原理是什么?电涡流效应引起线圈阻抗变化。
16.电涡流式传感器常用的转换电路是谐振电路。
17.什么是压电效应?电介质在外力作用下产生电荷的现象。
18.压电元件能构成哪些传感器? 应力、加速度等可变换成力的物理量传感器以及超声波传感器。
19.霍尔式位移传感器是如何组成的? 由霍尔元件和永久磁铁构成的梯度磁场组成。
20.光纤传感器的类型 光纤传感器可按光纤的作用分为功能型、非功能型和拾光型三大类。
23.光栅传感器的工作原理是什么? 答:光源(LED)通过标尺光栅和指示光栅组成的光栅副形成莫尔条纹,光敏三极管将莫尔条纹的移动信号转换成电信号,光栅每移过一个栅距W,莫尔条纹就移过一个间距B。通过测量莫尔条纹移过的数目,即可得出光栅的位移量。
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《检测传感技术》期末复习题参考答案
一、填空题(本题每一填空计2分,共计占总分的40%)
1. 一个完整的测试系统由激励装置、传感器、信号调理、信号处理、显示记录等五个基本环节组成。
2. 在测试系统中,激励装置的功能是激发隐含的被测信息;传感器的功能是将被测信息转换成其他信息;信号调理环节的功能是将传感器获得的信息转换成更适合于进一步传输和处理的形式;信号处理环节的功能是对来自信号调理环节的信息进行各种处理和分析;显示记录环节的功能是显示或存储测试的结果。
3. 不失真测试即测试系统的输出要真实地反映其输入的变化。为实现不失真测试,系统频率响应需要满足的条件是:幅频特性为常数;相频特性呈线性。对系统瞬态响应的要求是:瞬态误差小;调整时间短。
4. 测试工作的任务主要是要从复杂的信号中提取有用信号。
5. 测试信号的时域特征参数主要有均值、方差和均方值。
6. 信号的均值反映随机信号变化的中心趋势;信号的方差反映随机信号在均值附近的分布状况;信号的均方值反映随机信号的强度。
7. 任何周期信号均可分解为一系列频率比为有理数的简谐信号, 其频谱特性包括离散性、谐波性、收敛性。
8. 频率单一的正弦或余弦信号称为谐波信号。一般周期信号由一系列频率比为有理数的谐波信号叠加而成。
9. 周期信号的频谱特性:离散性即各次谐波分量在频率轴上取离散值;谐波性即各次谐波分量的频..
;.. 率为基频的整倍数;收敛性即各次谐波分量随频率的增加而衰减。
10. 瞬态信号是在有限时间段存在,属于能量有限信号。
11. 瞬态信号的频谱为连续谱,其幅值频谱的量纲为单位频宽上的幅值,即幅值频谱密度函数。
12. 瞬态信号的时域描述与频域描述通过傅立叶变换来建立关联。
13. 不能用确定的数学公式表达的信号是随机信号。
14. 从时域上看,系统的输出是输入与该系统脉冲响应的卷积。
1 第一章 传感器基础
l。检测系统由哪几部分组成? 说明各部分的作用.
答:一个完整的检测系统或检测装置通常是由传感器、测量电路和显示记录装置等几部分组成,分别完成信息获取、转换、显示和处理等功能。当然其中还包括电源和传输通道等不可缺少的部分。下图给出了检测系统的组成框图。
被测量传感器测量电路电源指示仪记录仪数据处理仪器
检测系统的组成框图
传感器是把被测量转换成电学量的装置,显然,传感器是检测系统与被测对象直接发生联系的部件,是检测系统最重要的环节,检测系统获取信息的质量往往是由传感器的性能确定的,因为检测系统的其它环节无法添加新的检测信息并且不易消除传感器所引入的误差。
测量电路的作用是将传感器的输出信号转换成易于测量的电压或电流信号。通常传感器输出信号是微弱的,就需要由测量电路加以放大,以满足显示记录装置的要求。根据需要测量电路还能进行阻抗匹配、微分、积分、线性化补偿等信号处理工作.
显示记录装置是检测人员和检测系统联系的主要环节,主要作用是使人们了解被测量的大小或变化的过程。
2.传感器的型号有几部分组成,各部分有何意义?
依次为主称(传感器) 被测量—转换原理—序号
主称-—传感器,代号C;
被测量—-用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记.见附录表2;
转换原理——用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。见附录表3;
序号—-用一个阿拉伯数字标记,厂家自定,用来表征产品设计特性、性能参数、产品系列等。若产品性能参数不变,仅在局部有改动或变动时,其序号可在原序号后面顺序地加注大写字母A、B、C等,(其中I、Q不用)。
例:应变式位移传感器: C WY-YB-20;光纤压力传感器:C Y—GQ—2.
3.测量稳压电源输出电压随负载变化的情况时,应当采用何种测量方法? 如何进行?
答:测定稳压电源输出电压随负载电阻变化的情况时,最好采用微差式测量.此时输出电压认可表示为U0,U0=U+△U,其中△U是负载电阻变化所引起的输出电压变化量,相对U来讲为一小量。如果采用偏差法测量,仪表必须有较大量程以满足U0的要求,因此对△U,这个小量造成的U0的变化就很难测准。测量原理如下图所示:
《传感器与检测技术》期末试卷与答案
一、 单项选择题(每题1分,共15分)
1、镍铬-镍硅热电偶灵敏度为0.04 mV/℃,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℃,则热电势大小( )mV。
A、60
B、46
C、56
D、66
2、已知在某特定条件下材料A与铂配对的热电势为13.967 mV,材料B与铂 配对的热电势是8.345 mV,则在此特定条件下,材料A与材料B配对后的热电势为( )mV。
A、5.622
B、6.622
C、7.622
D、8.622
3、利用物质的光电效应制成的传感器称为( )
A、压电传感器
B、光电传感器
C、磁电传感器
D、温度传感器
4、将力学量转换成电压、电流等电信号形式的传感器称为( )
A、力敏传感器
B、光电传感器
C、智能传感器
D、电阻传感器
5、磁敏传感器中将被测物理量转换为电势的霍尔传感器是利用( )
A、压电效应原理
B、力学效应原理
C、光电效应原理
D、霍尔效应原理
6、超声波传感器的声波频率( )
A、低于16Hz
B、低于10kHz
C、高于10kHz
D、高于20kHz
7、热电偶在温度测量中应用非常广泛,其工作原理是( )
A、热电效应
B、光电效应
C、磁电效应
D、热敏效应
8、能够测量大气湿度的传感器称为( )
A、温度传感器
B、湿度传感器
C、光电器件
D、热敏元件
9、为了检测我们生活环境周围的有害的气体的浓度,常采用( )
A、湿度传感器
B、温度传感器
C、气敏传感器 D、力敏传感器
10. 以下属于无源型传感器是( )
A、发电型
B、热电偶
C、气敏传感器
D、电阻式传感器
11. 光电传感器的基本原理是物质的( )
A、压电效应
B、光电效应
C、磁电效应
D、热电效应
12. 传感器的输出对随时间变化的输入量的响应称为传感器的( )
A、动态响应