传感器与应用试题库
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传感器的原理与应用考试题一、选择题1.以下哪项不是传感器的基本功能?– A. 检测环境参数– B. 转换物理量为电信号– C. 控制系统的执行器– D. 实时监测系统状态2.下列哪个是光学传感器的工作原理?– A. 压阻效应– B. 电磁感应– C. 超声波测距– D. 光电效应3.温度传感器常用的应用领域是?– A. 汽车制造– B. 食品加工– C. 医疗设备– D. 性能测试4.压力传感器的量程范围是指:– A. 传感器测量压力的最大值– B. 传感器测量压力的最小值– C. 传感器测量压力的稳定范围– D. 传感器输入电压的范围5.下列哪项是加速度传感器的常见输出信号?– A. 电压– B. 电流– C. 频率– D. 脉冲二、判断题1.传感器是将物理量转换为电信号的装置。
( )2.变送器是一种将高频信号转换为直流信号的装置。
( )3.渗透传感器是一种无线传感器。
( )4.压力传感器可以用于液位测量。
( )5.加速度传感器可以用于测量物体的倾斜角度。
( )三、简答题1.请简要介绍一下传感器的工作原理。
传感器的工作原理基于物理量与电信号之间的转换。
它通过测量环境中的物理量,并将其转换为相应的电信号。
传感器一般由敏感元件和信号处理电路组成。
敏感元件根据不同的物理量,采用不同的工作原理,如压阻效应、热电效应、电磁感应等。
信号处理电路将敏感元件输出的电信号进行放大、滤波、线性化等处理,最终得到精确的测量结果。
2.举例说明两种不同类型的传感器及其应用。
光学传感器:基于光电效应的原理工作,通过测量光线的变化来检测环境参数。
常见的应用包括自动灯光控制、红外线测距、光学编码器等。
温度传感器:基于热电效应或热敏电阻的原理工作,用于测量环境的温度。
在汽车制造中,温度传感器常用于发动机控制系统,监测发动机的温度变化,以避免过热或过冷。
此外,温度传感器还常用于食品加工、医疗设备等领域。
3.传感器在智能家居中的应用有哪些?传感器在智能家居中起到了重要的作用。
传感器原理及应用的练习题
题目一:传感器的基本原理
1.什么是传感器?有何作用?
2.传感器的基本构成部分有哪些?
3.请简要介绍传感器的工作原理。
题目二:常见传感器及其应用
1.温度传感器是如何工作的?它在哪些领域有应用?
2.光敏传感器有什么特点?它在哪些设备中常见?
3.声音传感器是如何工作的?举例说明其应用场景。
4.湿度传感器是如何工作的?请介绍其在农业领域中的应用。
5.移动传感器有哪些常见的工作原理?举例说明其应用。
题目三:传感器选择与应用实例
1.在测温场景下,选择温度传感器的要点有哪些?请列举应用实例。
2.在自动化生产中,选择光敏传感器的要点有哪些?请列举应用实例。
3.在物流行业中,选择车辆移动传感器的要点有哪些?请列举应用实例。
4.在环境监测领域中,选择湿度传感器的要点有哪些?请列举应用实例。
题目四:传感器的未来发展
1.请简述传感器技术未来的发展趋势。
2.你认为未来哪些领域会对传感器有更多需求?为什么?
结束语
以上是关于传感器原理及应用的练习题,通过回答这些问题,你可以更好地理
解传感器的基本原理、常见类型及其应用,在选择与应用传感器时有更明确的目标和要求。
同时,也可以对传感器技术的未来发展有一定的了解和思考。
希望这些练习题能够帮助你提高对传感器的理解和应用。
祝你学习愉快!。
传感器原理与工程应用习题一、单项选择题1、在整个测量过程中,如果影响和决定误差大小的全部因素(条件)始终保持不变,对同一被测量进行多次重复测量,这样的测量称为( C )A.组合测量 B.静态测量C.等精度测量 D.零位式测量1.1在直流电路中使用电流表和电压表测量负载功率的测量方法属于( B )。
A. 直接测量B. 间接测量C. 组合测量D. 等精度测量2、1属于传感器动态特性指标的是( B )A.重复性 B.固有频率 C.灵敏度 D.漂移2.1不属于传感器静态特性指标的是( B )A.重复性 B.固有频率 C.灵敏度 D.漂移2.2 以下那一项不属于电路参量式传感器的基本形式的是( D )。
A.电阻式B.电感式C.电容式D.电压式2.2传感器的主要功能是( A )。
A. 检测和转换B. 滤波和放大C. 调制和解调D. 传输和显示3.电阻式传感器是将被测量的变化转换成( B )变化的传感器。
A.电子B.电压C.电感D.电阻3.1电阻应变片配用的测量电路中,为了克服分布电容的影响,多采用( D )。
A.直流平衡电桥 B.直流不平衡电桥C.交流平衡电桥D.交流不平衡电桥3.2电阻应变片的初始电阻数值有多种,其中用的最多的是( B )。
A、60ΩB、120ΩC、200ΩD、350Ω3.3电阻应变片式传感器一般不能用来测量下列那些量( D )A、位移B、压力C、加速度D、电流3.4直流电桥的平衡条件为( B )A.相邻桥臂阻值乘积相等 B.相对桥臂阻值乘积相等C.相对桥臂阻值比值相等 D.相邻桥臂阻值之和相等3.5全桥差动电路的电压灵敏度是单臂工作时的( C )。
A. 不变B. 2倍C. 4倍D. 6倍3.6、影响金属导电材料应变灵敏系数K的主要因素是( B )。
A.导电材料电阻率的变化 B.导电材料几何尺寸的变化C.导电材料物理性质的变化 D.导电材料化学性质的变化3.7、产生应变片温度误差的主要原因有(A、B )。
传感器技术与应用题库传感器技术与应用知识储备练习题0-1. 传感器特性在检测系统中起到什么作用, 0-2(传感器的性能参数反映了传感器的什么关系,静态参数有哪些,各种参数代表什么意义,动态参数有那些,应如何选择,0-3(解释下列名词术语:1)敏感元件;2)传感器; 3)信号调理器;4)变送器。
0-4(根据电容传感器的工作原理说明它的分类,电容传感器能够测量哪些物理参量,0-5(通常传感器由,,,,,,,,,,,,,,,,,,,部分组成,是能把外界,,,,,,,,转换成,,,,,,,,器件和装置。
0-6(测量系统的静态特性指标主要有哪些,- 1 -传感器技术与应用学习情境1 温度的检测练习题1-1(什么是热电效应,热电势由哪几部分组成, 1-2(热电偶产生热电势的原因和条件是什么,1-3(描述热电偶的四个基本定律和它们的实用价值。
1-4(为什么热电偶需要冷端补偿,冷端补偿有哪几种方法, 1-5(用镍铬-镍硅(K型)热电偶测量温度,已知冷端温度为40?,用高精度毫伏表测得这时的热电动势为29(188mv,求被测点的温度。
1-6(用镍铬-镍硅(K型)热电偶测量炉温,已知热端温度为800?,冷端温度为50?,为了进行炉温的调节及显示,要将热电偶产生的热电动势信号送到仪表室,仪表室的温度为20?,分别求冷端用铜导线与用补偿导线连接到仪表测得的炉温,并比较结果。
1-7(简述热电阻测温原理,常用热电阻有哪些,它们的性能特点是什么,1-8(热敏电阻有哪几种类型,简述它们的特点及用途。
1-9(描述常用的三种温度传感器的异同点。
1-10(联系实际,描述一个测温系统。
指出它的测温范围、使用的器件。
并说出为什么使用该测温器件,1-11(简要描述使用的测温传感器的原理、接线和注意事项等。
- 2 -传感器技术与应用学习情境2 气体的检测练习题2-1(简述气敏电阻的组成、工作原理及特性。
2-2(为什么气敏电阻需要加热使用,2-3(如下图所示为可燃气体报警器电路图,(1)试分析其工作原理,并选用合适的元件参数。
传感器考试试题及答案 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】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。
越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ω_________, 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, 其响应速度越快越小, 其工作频带越宽B 二阶传感器的固有频率ωC 一阶传感器的时间常数τ越小, 其响应速度越快。
越小, 其响应速度越快。
D 二阶传感器的固有频率ω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。
传感器原理及应用试题库--内含答案一、填空题(每题3分)1、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,输出量和输入量之间的关系称为传Yma某感器的静态特性。
某100%L2、静态特性指标其中的线性度的定义是指S。
YFYK3、静态特性指标其中的灵敏度的定义是指某4、静态特性指标其中的精度等级的定义式是传感器的精度等级是允许的最大绝对误差相对于其测量范围的百分数,即A=ΔA/YFS*100%。
CNMK5、最小检测量和分辨力的表达式是Hma某Hma某100%或100%HH2YS6、我们把YFFS叫传感器的迟滞。
23100%KS。
7、传感器是重复性的物理含意是YF零漂=Y0100%8、传感器是零点漂移是指Y。
SF ma某100%TS。
9、传感器是温度漂移是指YF10、传感器对随时间变化的输入量的响应特性叫传感器动态性。
11、动态特性中对一阶传感器主要技术指标有时间常数12、动态特性中对二阶传感器主要技术指标有固有频率、阻尼比。
13、动态特性中对二阶传感器主要技术指标有固有频率、阻尼比。
14、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。
15、传感器确定拟合直线切线法是将过实验曲线上的初始点的切线作为按惯例直线的方法16、传感器确定拟合直线端基法是将把传感器校准数据的零点输出的平均值a0和滿量程输出的平均值b0连成直线a0b0作为传感器特性的拟合直线17、传感器确定拟合直线最小二乘法是用最小二乘法确定拟合直线的截距和斜率从而确定拟全直线方程的方法18、确定一阶传感器输入信号频率范围的方法是由一阶传感器频率传递函数ω(jω)=K/(1+jωτ),确定输出信号失真、测量结果在所要求精度的工作段,即由B/A=K/(1+(ωτ)2)1/2,从而确定ω,进而求出f=ω/(2π)。
19、确定一阶传感器输入信号频率范围的方法是由一阶传感器频率传递函数ω(jω)=K/(1+jωτ),确定输出信号失真、测量结果在所要求精度的工作段,即由B/A=K/(1+(ωτ)2)1/2,从而确定ω,进而求出f=ω/(2π)。
《传感器技术与应用》期末复习题库一、判断题1、可以感受被测量并按照一定规律将其转换成可输出信号的器件或装置称之为传感器。
()2、每一个传感器都必须由敏感元件和转换元件组成。
()3、传感器的输入量大多为非电量,如电压、电流等,而输出多为电量,如位移、重量、压力、速度或震动等。
()4、电子秤的弹性元件属于敏感元件。
()5、传感器的发展趋势最主要是追求新工艺、新功能、新材料、新理论,所以其可靠性和稳定性可以不需要考虑。
()6、我们对传感器的追求是其具有较好的精度,功能多样化,同时具有大的测量范围。
()7、传感器的选择首要考虑因素是其综合经济性。
()8、检测技术主要研究各种物理量的测量原理和测量信号分析处理方法。
()9、热电偶和压电式传感器可以将被测量转换成电参量,需通过外部辅助电源作用下才能输出电信号。
()10、电阻应变式传感器可以将被测量直接转换成电信号输出。
()二、选择题1、压力传感器、温度传感器、位移传感器是按照()对传感器进行分类。
A、物理原理B、能量关系C、被测量D、输出信号类型2、光电编码器、光电开关、感应同步器的输出信号是()信号。
A、模拟量B、数字量C、两者都可以D、不确定3、热电阻、压电式传感器的输出信号是()信号。
A、模拟量B、数字量C、两者都可以D、不确定4、电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器是按照()进行分类。
A、物理原理B、能量关系C、被测量D、输出信号类型第二章一、判断题1、传感器的基本特性体现了其输出反应输入的能力。
()2、传感器的检测能力只受到其自身特性的影响,与外部环境无关。
()3、传感器在测量静态参数的时候我们主要考虑其静态性能指标,比如灵敏度,线性度等。
()4、一般情况下,传感器分为静态传感器和动态传感器,静态传感器用于静态参数的测量。
()5、静态被测量是不随时间的变化而变化或变化缓慢的被测量。
()6、传感器的灵敏度越高其非线性误差越大。
()7、理想传感器的输出是输入变化规律的再现,即具有相同的时间函数,能够实时体现输入的变化规律。
传感器技术与应用期末考试试题1 .在有些学科领域,传感器有很多其他名称,不包括以下哪个()A.敏感元件B.检测器C.转换器D.换能器2 .传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件和产生可用信号输出的()以及相应的转换电路组成。
A转换元件…确B.处理元件C.电子元件D.输出元件3 .按传感器转换能量供给形式分类:分为能量变换型(发电型)和能量()(参量型)两种。
A.控制型B.转换型C.储存型D.消耗型4 .传感器的线性度是指传感器的输出与输入之间关系的()。
A.密切程度B.线性程度C拟合程度D.离散程度5 .电阻式传感器的基本原理是将被测量的变化转换成传感元件()的变化。
A.电感量B.电容值C.电阻值ID.电压6 .由绝缘介质分开的两个平行金属板组成的平板电容器电容值和极板间距离d的关系A.正比B.反比IC不相关D.不确定7 .以下常采用了电阻式传感器原理制成的屏幕是()A.手机B,平板电脑C.智能手表D.数控机床8 .楼道内可自动感应并在晚上点亮的灯可能采用了一下哪种传感器实现自动控制()A.热电偶B.压电陶瓷C.光敏电阻D.霍尔传感器9 .超声波传感器的优点不包括()A.应用范围广B.成本低C.穿透力强D.绕射能力强10∙常见的热电偶传感器其两端的金属材料为()A.铜.康铜B.银-铝C锡-铅D.铜-铁二、判断题(每小题2分,共20分)1•测试技术在自动控制系统中也是一个十分重要的环节。
对错2•金属应变片的灵敏系数比应变电阻材料本身的灵敏系数小。
对(正确答案)错3-热敏电阻传感器的应用范围很广,但是不能应用于医学、工业及家用电器方面用作测温使用。
对错4•电容式传感器的结构简单,分辨率高,但是工作可靠性差。
对错(正确答案)5 ・电容式传感器可进行非接触测量,并能在高温、辐射、强烈振动等恶劣条件下工作。
对(正确答案)错6 .热电动势的产生实际上由2部分组成,即接触电势和温差电势。
对(正确答案)错7 .利用热电效应,只要知道热电偶回路一端结点温度,就可以测出另一端结点的温度。
1、测量系统的静态特性指标主要有2、被测量的数值处在稳定状态下,传感器输出与输入的关系称为传感器的______特性。
3、霍尔元件灵敏度的物理意义是4、算式是计算传感器________的公式,当S在传感器的测量范围内为常量时,说明该传感器是________。
5、涡流传感器的线圈与被测物体的距离减小时,互感系数M将________。
6、热电偶所产生的热电动势是电动势和电动势组成的,其表达式为7、半导体应变片以________效应为主,它的灵敏度系数比金属应变片的______。
8、横向效应使应变式传感器的电阻丝灵敏系数变_______。
空气介质变隙式电容传感器中,提高灵敏度和减少非线性误差是矛盾的,为此实际中大都采用________式电容传感器。
9、压磁式传感器的工作原理是:某些铁磁物质在外界机械力作用下,其内部产生,从而引起,这种现象称为,相反,某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产生,这种现象称为10、压电陶瓷起初并没有压电效应,经过________处理后才具有压电效应。
11、电阻应变片式传感器按制造材料可分为材料和材料。
12、测量过程中存在着测量误差,按性质可被分为、和三类1、电阻应变片阻值为120,灵敏系数2K,沿纵向粘贴于直径为m05.0的圆形钢柱表面,钢材的弹性模量211 /102mNE,3.0,(1)求钢柱受N4108.9拉力作用时应变片电阻的变化量R 和相对变化量R R (;(2)又若应变片沿钢柱圆周方向粘贴,问受同样拉力作用时应变片电阻的相对变化量为多少?2、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=5mm,假设与被测工件的初始间隙d0=0.5mm。
已知试真空的介电常数等于8.854×10-12 F/m,求:(1)极板未移动时,电容的初始电容值。
(2)极板沿不同方向移动时,传感器的位移灵)。
敏度K(已知空气相对介电常数1ε ,真空的介电常数F/m108548ε120 .3、已知一等强度梁测力系统,Rx为电阻应变片,应变片灵敏系数K=2,未受应变时,Rx = 100Ω。
《传感器与应用》一、填空题(每空1分,共25分)1.传感器的灵敏度是指稳态标准条件下,输出变化量与输入变化量的比值。
对线性传感器来说,其灵敏度是一常数 .2.用弹性元件和电阻应变片及一些附件可以组成应变片传感器,按用途划分用应变式力传感器、应变式加速度传感器等(任填两个)。
3.采用热电阻作为测量温度的元件是将温度的测量转换为电阻的测量。
4.单线圈螺线管式电感传感器主要由线圈、铁磁性外壳和可沿线圈轴向移动的活动铁芯组成。
5.利用涡流式传感器测量位移时,为了得到较好的线性度和较好的灵敏度,应该让线圈与被测物的距离大大小于线圈半径6.空气介质变隙式电容传感器中,提高灵敏度和减少非线性误差是矛盾的,为此实际中大都采用差动式电容传感器7.振筒式传感器是以均匀薄壁圆筒作为敏感元件,将被测气体压力或密度的变化转换成频率。
8.由光电管的光谱特性看出,检测不同颜色的光需要选用光电阴极材料不同的光电管,以便利用光谱特性灵敏度较高的区段。
9.按热电偶本身结构划分,有普通热电偶、铠装热电偶、薄膜热电偶。
10.硒光电池的光谱响应区段与人类相近,因而得到应用。
11.热敏电阻正是利用半导体载流子数目随着温度变化而变化的特性制成的温度敏感元件。
12.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。
用这个原理制成的电阻称固态压敏电阻。
13.磁敏二极管工作时加正向电压。
由于它的磁灵敏很高,特别适用于测量弱磁场。
二、选择题(每小题2分,共16分,7、8两题答案不止一个)1.电阻应变片的初始电阻数值有多种,其中用的最多的是(B)。
A 60ΩB120ΩC 200ΩD 350Ω2.电涡流式传感器激磁线圈的电源是( C )。
A 直流 B 工频交流 C高频交流 D低频交流3.变间隙式电容传感器的非线性误差与极板间初始距离d0之间是(B)。
A 正比关系B 反比关系C 无关系4.单色光的波长越短,它的(A)。
A 频率越高,其光子能量越大B 频率越低,其光子能量越大C 频率越高,其光子能量越小D 频率越低,其光子能量越小5.热电偶可以测量( C )。
《传感器与应用》一、填空题(每空1分,共25分)1.传感器的灵敏度是指稳态标准条件下,输出变化量与输入变化量的比值。
对线性传感器来说,其灵敏度是一常数 .2.用弹性元件和电阻应变片及一些附件可以组成应变片传感器,按用途划分用应变式力传感器、应变式加速度传感器等(任填两个)。
3.采用热电阻作为测量温度的元件是将温度的测量转换为电阻的测量。
4.单线圈螺线管式电感传感器主要由线圈、铁磁性外壳和可沿线圈轴向移动的活动铁芯组成。
5.利用涡流式传感器测量位移时,为了得到较好的线性度和较好的灵敏度,应该让线圈与被测物的距离大大小于线圈半径6.空气介质变隙式电容传感器中,提高灵敏度和减少非线性误差是矛盾的,为此实际中大都采用差动式电容传感器7.振筒式传感器是以均匀薄壁圆筒作为敏感元件,将被测气体压力或密度的变化转换成频率。
8.由光电管的光谱特性看出,检测不同颜色的光需要选用光电阴极材料不同的光电管,以便利用光谱特性灵敏度较高的区段。
9.按热电偶本身结构划分,有普通热电偶、铠装热电偶、薄膜热电偶。
10.硒光电池的光谱响应区段与人类相近,因而得到应用。
11.热敏电阻正是利用半导体载流子数目随着温度变化而变化的特性制成的温度敏感元件。
12.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。
用这个原理制成的电阻称固态压敏电阻。
13.磁敏二极管工作时加正向电压。
由于它的磁灵敏很高,特别适用于测量弱磁场。
二、选择题(每小题2分,共16分,7、8两题答案不止一个)1.电阻应变片的初始电阻数值有多种,其中用的最多的是(B)。
A 60ΩB120ΩC 200ΩD 350Ω2.电涡流式传感器激磁线圈的电源是( C )。
A 直流 B 工频交流 C高频交流 D低频交流3.变间隙式电容传感器的非线性误差与极板间初始距离d0之间是(B)。
A 正比关系B 反比关系C 无关系4.单色光的波长越短,它的(A)。
A 频率越高,其光子能量越大B 频率越低,其光子能量越大C 频率越高,其光子能量越小D 频率越低,其光子能量越小5.热电偶可以测量( C )。
A 压力B 电压C 温度D 热电势6.光敏电阻适于作为(B)。
A 光的测量元件B 光电导开关元件C 加热元件D 发光元件7.目前我国使用的铂热电阻的测量范围是( AD )。
A -200~850℃B -50~850℃C -200~150℃D -200~650℃8.差动变压器传感器的配用测量电路主要有( AB )。
A 差动相敏检波电路B 差动整流电路C 直流电桥D 差动电桥《传感器与应用》试卷A填空选择题答案及评分标准一、填空题(每空1分,共25分)1.变化量变化量常数2.力压力(加速度)3.温度电阻4.铁磁性外壳移动的活动铁芯5.线圈与被测物线圈半径6.差动7.薄壁圆筒频率8.光电阴极材料灵敏度较高9.普通薄膜10.人类11.载流子温度12.电阻率压敏电阻13.正向弱磁场二、选择题(每小题2分,共16分)1.B2.C3.B4.A5.C6.B7.A D8.A B《传感器与应用》试卷A-综合题三、简述电涡流式传感器的工作原理(每空1分,共11分)传感器的激磁线圈通正弦交变电流时,在其周围产生交变磁场,使被测金属导体内产生电涡流。
它的存在在消弱激磁线圈内磁场的变化。
使线圈等效阻抗发生变化(对比无被测金属时变小)。
该变化完全取决于被测金属导体的电涡流效应。
而电涡流效应的大小与被测金属导体的电阻率、磁导率及几何形状有关,又与线圈的几何尺寸、线圈中激磁电流的频率有关,还与线圈与被测金属导体间的距离等参数有关。
如果保持上述中的其它参数不变,而只改变其中的一个参数,则传感器的线圈的阻抗就仅仅是这个参数的单值函数。
通过测量线圈阻抗的变化量,即可实现对该参数的测量。
四、简答题(共8分)1.图1是差动式电容加速度传感器结构示意图。
2.图1中各编号名称:①是质量块;②是固定极板。
五、简答题(共7分)图21.图2是压阻式加速度传感器结构示意图。
2.图2中各编号名称:①是四个扩散电阻;②是硅梁;③是质量块;④是基座;六.简答题(共6分)。
图3在图3所示的电桥中,R1=1000Ω,R3=1500Ω,C2=1μF时电桥平衡。
电容C4是多少?答:根据平衡条件,C4= C2 R1/ R3=1*1000/1500≈0.667μF七简答题(共15分).某CO2气体传感器在20。
C,浓度范围为0~100ppm时的输入特性表示为Rx=x+250(kΩ),用差动法回答以下问题(其中R1=10MΩ,E=2V):·利用最简单的电阻-电压变换电路,绘出X,V0的关系图。
·利用电桥进行电阻-电压变换电路,绘出20 。
C时X,V0的关系图。
另外,当30。
C时,Rx=x+500(kΩ),在同一张图上再加上X,V0的关系图,然后进行比较。
·采用两个差动法的传感器电路绘出20。
C,30。
C时X,V0的关系,然后与(2)中的图形进行比较。
答:20。
C时,0~100ppm对应得电阻变化为250~350 kΩ。
o V0在48.78~67.63mV之间变化。
o如果R2=10 MΩ,R3=250 kΩ,20。
C时,V0在0~18.85mV之间变化。
30。
C时V0在46.46mV(0ppm)~64.43mV(100ppm)之间变化。
20。
C时,V0为0~18.85mV,30。
C时V0为0~17.79mV,如果零点不随温度变化,灵敏度约降低4.9%。
但相对(2)得情况来说有很大的改善。
八简答题(12分).(1)采用超声波或光脉冲信号,由从对象反射回来的脉冲的时间进行距离检测,空气中的音速为340m/s,软钢中纵波的因素为5900 m/s,光的速度为3*108 m/s,求这三种情况下1 ms的往复时间对应得距离。
根据计算结果,比较采用光脉冲所需要系统得信号处理速度要比采用超声波脉冲时的系统·《传感器与应用》试卷A-综合题答案2009-03-07 16:37三、简述电涡流式传感器的工作原理(每空1分,共11分)交变电流磁场电涡流磁场等效阻抗小频率距离线圈的阻抗单值阻抗四、简答题(共8分)1.差动电容(4分)2.①质量块(2分)②固定极板(2分)五、简答题(共7分)1.压阻(固态压阻、扩散硅压阻)2.①4个扩散电阻②硅梁③质量块④基座六.简答题(共6分)。
答:根据平衡条件,C4= C2 R1/ R3=1*1000/1500≈0.667μF。
七.简答题(共15分).答:20。
C时,0~100ppm对应得电阻变化为250~350 kΩ。
o V0在48.78~67.63mV之间变化。
o如果R2=10 MΩ,R3=250 kΩ,20。
C时,V0在0~18.85mV之间变化。
30。
C时V0在46.46mV(0ppm)~64.43mV(100ppm)之间变化。
o20。
C时,V0为0~18.85mV,30。
C时V0为0~17.79mV,如果零点不随温度变化,灵敏度约降低4.9%。
但相对(2)得情况来说有很大的改善。
八.简答题(12分).答:(1)1 ms的时间内超声波在空气和软钢中的传播距离分别为0.17m和3.0m,而光的传播距离为1.5*105 m,故要求有105倍高的处理速度。
(2)采用光时,1μm的处理速度只能测量100m以上的距离,不能进行近距离测量。
如果要求分辨力为1m,则要求10ns的处理速度。
所以光脉冲法用于远距离分辨率要求不高的场合,而超声波用于近距离测量。
一,填空:(50分)1.热电偶所产生的热电势是由两种导体的接触电势和单一导体的温差电势组成的,其表达式为Eab(T,To)=.在热电偶温度补偿中,补偿导线法(即冷端延长线法)是在连接导线和热电偶之间,接入延长线它的作用是将热电偶的参考端移至离热源较远并且环境温度较稳定的地方,以减小冷端温度变化的影响.(7分)2.光电传感器的工作原理是基于物质的光电效应,目前所利用的光电效应大致有三大类: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,这类器件有光电管,光电倍增管等;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,这类器件有光敏电阻等;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,这类器件有光电池,光电仪表.(6分)3.电位器或电阻传感器按特性不同,可分为线性电位器和非线性电位器.线性电位器的理想空载特性曲线具有严格的线性关系.假定电位器全长为Xmax,其总电阻为Rmax,它的滑臂间的阻值可以用Rx=来计算.假定加在电位器A,B之间的电压为Vmax,则输出电压为Vx=.其电阻灵敏度RI=.电压灵敏度RU=.(7分)4.压磁式传感器的工作原理是:某些铁磁物质在外界机械力作用下,其内部产生机械应力,从而引起极化现象,这种现象称为正压电效应.相反,某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产生机械变形,这种现象称为负压电效应.(6分)5.磁电式传感器是利用导体和磁场发生相对运动而在导体两端产生感应电势的.而霍尔式传感器为霍尔元件在磁场中有电磁效应(霍尔效应)而输出电势的.霍尔式传感器可用来测量电流,磁场,位移,压力.(6分)6.测量过程中存在着测量误差.绝对误差是指测量值与被测量真实值之间的差值其表达式为;相对误差是指绝对误差与被测量真实值的比值其表达式为;引用误差是指绝对误差与测量仪表的上量限(满度)值A的百分比其表达式为.(7分)7.光栅传感器中莫尔条纹的一个重要特性是具有位移放大作用.如果两个光栅距相等,即W=0.02mm,其夹角θ=0.1°,则莫尔条纹的宽度B=11.43㎜莫尔条纹的放大倍数K= 573.2.(6分)8.测量系统的静态特性指标通常用输入量与输出量的对应关系来表征.(5分)二,寄生电容与电容传感器相关联影响传感器的灵敏度,它的变化为虚假信号影响传感器的精度.试阐述消除和减小寄生电容影响的几种方法和原理.(15分)三,在生产过程中测量金属板的厚度,非金属板材的镀层厚度时常用涡流传感器.试简要叙述说明利用涡流传感器测量金属板厚度的工作原理及实现工艺.(15分)四,下图是热电阻测量电路,试说明电路工作原理并计算:已知Rl是Pl100铂电阻,且其测量温度为T(T在0-850度之间)试计算出Rl的值.(10分) 电路中已知R1,R2,R3,Ra和E试计算电桥的输出电压VAB.(10分)一、问题解答(6×5=30分)1.什么叫传感器?传感器主要由哪几部分组成?它们的作用和相互关系如何?答:传感器——能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。
传感器通常由敏感元件和转换元件组成。
敏感元件的作用:能直接感受或响应被测量并输出与被测量成确定关系的其他量(一般为非电量)部分。