传感器考试复习题
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传感器基础知识单选题100道及答案解析1. 传感器能感知的输入量的最小变化量称为()A. 分辨率B. 灵敏度C. 精度D. 线性度答案:A解析:分辨率是指传感器能感知的输入量的最小变化量。
2. 下列不属于传感器静态特性指标的是()A. 重复性B. 固有频率C. 线性度D. 迟滞答案:B解析:固有频率属于传感器的动态特性指标。
3. 传感器的输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离拟合直线的程度称为()A. 线性度B. 灵敏度C. 重复性D. 分辨率答案:A解析:线性度描述的是实际关系曲线偏离拟合直线的程度。
4. 传感器在正、反行程中输出输入曲线不重合的现象称为()A. 线性度B. 重复性C. 迟滞D. 灵敏度误差答案:C解析:迟滞指传感器在正、反行程中输出输入曲线不重合。
5. 衡量传感器在同一工作条件下,输入量按同一方向作全量程连续多次变动时,所得特性曲线间不一致的程度的指标是()A. 线性度B. 迟滞C. 重复性D. 灵敏度答案:C解析:重复性是衡量同一工作条件下,特性曲线不一致的程度。
6. 以下哪种传感器属于物性型传感器()A. 电容式传感器B. 电感式传感器C. 压电式传感器D. 电阻应变式传感器答案:C解析:压电式传感器是利用某些物质的压电效应制成,属于物性型传感器。
7. 属于结构型传感器的是()A. 光电式传感器B. 霍尔式传感器C. 压电式传感器D. 热敏电阻答案:B解析:霍尔式传感器是基于霍尔效应,属于结构型传感器。
8. 传感器的线性范围越宽,则其量程()A. 越小B. 越大C. 不变D. 不确定答案:B解析:线性范围宽,意味着能测量的输入量的范围大,即量程越大。
9. 下列对传感器的动态特性描述正确的是()A. 输入量随时间变化缓慢时的特性B. 输入量为常量时的特性C. 输入量随时间快速变化时的特性D. 以上都不对答案:C解析:动态特性是指输入量随时间快速变化时传感器的特性。
10. 传感器的频率响应特性是指()A. 传感器对不同频率正弦输入信号的响应特性B. 传感器在单位时间内的响应特性C. 传感器在不同温度下的响应特性D. 传感器在不同压力下的响应特性答案:A解析:频率响应特性指传感器对不同频率正弦输入信号的响应特性。
传感器考试题目及答案一、选择题1. 传感器的英文缩写是什么?A. SCB. SPC. SAD. SD答案:A2. 传感器的主要功能是什么?A. 数据存储B. 数据处理C. 数据转换D. 数据传输答案:C3. 以下哪个不是传感器的分类?A. 温度传感器B. 压力传感器C. 速度传感器D. 存储器答案:D4. 传感器的灵敏度指的是什么?A. 测量范围B. 测量精度C. 响应速度D. 输出信号与输入量的比例关系答案:D5. 传感器的线性度指的是什么?A. 测量范围B. 测量精度C. 响应速度D. 输出与输入的线性关系答案:D二、填空题6. 传感器通常由____、转换元件和信号处理电路三部分组成。
答案:敏感元件7. 传感器的动态特性指的是传感器在____变化时的性能。
答案:时间8. 传感器的静态特性通常用____来描述。
答案:输入输出关系9. 传感器的稳定性是指传感器在____条件下的性能保持不变。
答案:长时间工作10. 传感器的精度等级通常用____来表示。
答案:百分比三、简答题11. 简述传感器在工业自动化中的作用。
答案:传感器在工业自动化中起到关键作用,它们能够实时监测和测量各种物理量,如温度、压力、速度等,并将这些物理量转换为电信号,供控制系统进行数据处理和决策。
传感器提高了自动化系统的灵活性和可靠性,是实现精确控制和优化生产过程的基础。
12. 什么是传感器的分辨率,它对测量结果有什么影响?答案:传感器的分辨率是指传感器能够区分的最小输入变化量。
高分辨率的传感器能够提供更精细的测量结果,从而提高测量的准确性和可靠性。
低分辨率的传感器可能无法检测到微小的变化,导致测量误差增大。
四、论述题13. 论述传感器在环境监测中的应用及其重要性。
答案:传感器在环境监测中扮演着至关重要的角色。
它们能够监测空气质量、水质、土壤污染等环境因素。
例如,气体传感器可以检测空气中的有害气体浓度,水质传感器可以监测水中的污染物含量,土壤传感器可以评估土壤的肥力和污染水平。
传感器期末复习题及答案一、填空题1、衡量传感器的静态特性的指标包含、和等(要求至少列出三种)2、____是指传感器在输入量不变的情况下,输出量随时间变化的现象。
3、系统灵敏度越__ __,就越容易受到外界干扰的影响,系统的稳定性就越_ _ 。
4、灵敏度是传感器在稳态下的比值。
5、某位移传感器,当输入量变化5mm时,输出电压变化300mv,其灵敏度为__ __。
6、某测量系统由传感器、放大器和记录仪组成,各环节的灵敏度分别为:S 1=0.2mV/℃、S2=2.0V/mV、S3=5.0mm/V,则系统总的灵敏度为。
7、电阻式传感器是指将被测对象的变化转换成电阻值变化的传感器,主要有、和三大类8、衡量传感器的静态特性的指标包含灵敏度、线性度、、重复性和稳定性等。
9、电阻应变片的配用测量电路采用差动电桥时,不仅可以消除同时还能起到的作用。
10、传感器通常由直接响应于被测量的、产生可用信号输出的转换元件、以及相应的信号调节转换电路组成。
11、根据电容器参数变化的特性,电容式传感器可分为、变面积型、变介电常数型三种。
12、光电传感器的理论基础是光电效应。
通常把光线照射到物体表面后产生的光电效应分为三类。
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;第二类是利用在光线作用下使材料内部电阻率改变的效应,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,这类元件有光电池、光敏二极管、光敏三极管。
13、电感式传感器可以分为自感式、互感式、三大类。
14、霍尔传感器的灵敏度与霍尔系数成正比而与成反比。
15、制作霍尔元件应采用的材料是,因为该类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。
16、热电阻通常采用的材料有和。
17、当载流导体或半导体处于与电流相垂直的磁场中时,在其两端将产生电位差,这一现象被称为。
18、热电偶传感器是一种能将变化转换为变化的元件。
大学传感器试题及答案一、单选题(每题2分,共20分)1. 传感器的输出信号通常是模拟信号还是数字信号?A. 模拟信号B. 数字信号C. 既不是模拟信号也不是数字信号D. 无法确定答案:A2. 温度传感器通常用于测量物体的什么物理量?A. 压力B. 温度C. 湿度D. 速度答案:B3. 下列哪种传感器不是基于光电效应工作的?A. 光电二极管B. 光电三极管C. 热电偶D. 光电倍增管答案:C4. 应变片通常用于测量物体的哪种物理变化?A. 温度变化B. 压力变化C. 形变D. 湿度变化答案:C5. 霍尔效应传感器主要用于测量哪种物理量?A. 温度B. 压力C. 磁场D. 速度答案:C6. 光纤传感器的工作原理是什么?A. 光电效应B. 霍尔效应C. 光纤干涉D. 光纤布拉格光栅答案:C7. 传感器的灵敏度是指什么?A. 传感器对输入信号的反应速度B. 传感器对输入信号的响应程度C. 传感器的稳定性D. 传感器的耐用性答案:B8. 传感器的线性度是指什么?A. 传感器输出信号与输入信号的线性关系B. 传感器的灵敏度C. 传感器的稳定性D. 传感器的耐用性答案:A9. 哪种传感器通常用于测量液体的流量?A. 温度传感器B. 压力传感器C. 流量传感器D. 湿度传感器答案:C10. 传感器的动态特性是指什么?A. 传感器在静态条件下的性能B. 传感器在动态条件下的性能C. 传感器的稳定性D. 传感器的耐用性答案:B二、多选题(每题3分,共15分)1. 下列哪些传感器属于物理量传感器?A. 温度传感器B. 压力传感器C. 湿度传感器D. 流量传感器E. 化学传感器答案:A, B, C, D2. 传感器的误差来源可能包括哪些?A. 传感器本身的不准确性B. 环境因素C. 测量方法的不恰当D. 操作人员的失误E. 传感器的老化答案:A, B, C, D, E3. 传感器的分类方式有哪些?A. 按工作原理分类B. 按输出信号类型分类C. 按测量对象分类D. 按使用环境分类E. 按制造材料分类答案:A, B, C, D4. 下列哪些因素会影响传感器的性能?A. 温度B. 湿度C. 压力D. 电磁干扰E. 机械振动答案:A, B, C, D, E5. 传感器的校准方法包括哪些?A. 标准物质校准B. 比较校准C. 零点校准D. 多点校准E. 自校准答案:A, B, C, D, E三、判断题(每题1分,共10分)1. 传感器的输出信号总是线性的。
传感器技术考试试题一、选择题(每题 3 分,共 30 分)1、以下哪种传感器常用于测量温度?()A 电容传感器B 电感传感器C 热电偶传感器D 压电传感器2、电阻应变式传感器的工作原理是基于()A 电阻应变效应B 压电效应C 热电效应D 磁电效应3、能够测量位移的传感器不包括()A 光栅传感器B 霍尔传感器C 电感式传感器D 电容式传感器4、下列哪项不是传感器的静态特性指标()A 线性度B 灵敏度C 频率响应D 重复性5、光电传感器的工作基础是()A 光电效应B 电磁感应C 压电效应D 霍尔效应6、以下哪种传感器适用于测量微小的压力变化?()A 压阻式压力传感器B 电容式压力传感器C 电感式压力传感器D 应变式压力传感器7、超声波传感器是利用()来工作的。
A 超声波的反射B 超声波的折射C 超声波的衍射D 超声波的干涉8、湿度传感器通常基于以下哪种物理量的变化来测量湿度?()A 电阻B 电容C 电感D 电压9、智能传感器与传统传感器的主要区别在于()A 精度更高B 具备信号处理能力C 体积更小D 价格更低10、以下关于传感器的说法,错误的是()A 传感器可以将非电量转换为电量B 传感器的输出信号通常是标准的电信号C 传感器的精度越高越好D 传感器的响应时间越短越好二、填空题(每题 3 分,共 30 分)1、传感器通常由_____、_____和_____三部分组成。
2、按照工作原理,传感器可分为_____、_____、_____等类型。
3、电容式传感器根据改变电容的方式不同,可分为_____、_____和_____三种。
4、热电偶产生的热电势由_____和_____两部分组成。
5、光电传感器按照接收光的方式不同,可分为_____、_____、_____和_____四类。
6、常用的压力传感器有_____、_____、_____和_____等。
7、测量位移的传感器中,_____传感器精度高,_____传感器测量范围大。
一、单项选择题1、传感器中直接感受被测量的部分是(B )A、转换元件B、敏感元件C、转换电路D、放大电路2、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. 线性度3、属于传感器动态特性指标的是(D)A、灵敏度B、线性度C、迟滞D、幅频特性4、传感器能感知的输入变化量越小,表示传感器的( D )A. 线性度越好B. 迟滞越小C. 重复性越好D. 分辨力越高5 、在传感器的静态特性中,描述传感器在正、反行程期间,其输入—输出曲线不重合现象的是(A )A、迟滞B、重复性C、线性度D、稳定性6、某位移传感器在输入量变化为5mm时,输出电压变化800mV,其灵敏度为( C )。
A、160V/mmB、160 mV/ mC、160 mV/mmD、160mV/cm7、下列测力传感器中,属于发电型测力传感器的是( B ) 见教材P90A、自感式传感器B、磁电感应式传感器C、电容式传感器D、应变式传感器8、当某晶体沿一定方向受外力作用而变形时,其相应的两个相对表面产生极性相反的电荷,去掉外力时电荷消失,这种现象称为(B)见教材P107A、压阻效应B、压电效应C、应变效应D、霍尔效应提示:压阻效应是引起电阻率变化压电效应是引起电荷变化应变效应是引起电阻变化压磁效应是引起磁导率变化霍尔效应的对象是半导体,产生霍尔效应的变化9、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10、光敏电阻适于作为(B)。
见教材P127A 、光的测量元件B 、光电导开关元件C、加热元件D、发光元件11、可以作为远红外探测的光电元件是( C )。
见教材P128A、光敏二极管B、光电倍增管C、光敏电阻D、光敏三极管12、下列光电元件中,依据“光生伏特效应”原理来工作的是( A )。
见教材P129A、硅光电池B、Sb-Cs光电倍增管C、硒化镉光敏电阻D、锗光敏三极管13、有关光敏电阻的描述,正确的是( A )见教材P127-128A、暗电阻大B、亮电阻大C、暗电流大D、亮电流小14、在下面几种传感器中,摄像机中常用的是( D )A、光纤传感器B、霍尔片C、光敏二极管D、CCD15、不依据“内光电效应”原理工作的光电式传感器是( A )见教材P125-126A、光电倍增管B、光电池C、光敏电阻D、光敏二极管16、下列类型的热敏电阻,最适合作为温度开关使用的是(C)。
传感器技术与应用考试试卷(答案见尾页)一、选择题1. 什么是传感器?它的主要功能是什么?A. 传感器是一种检测装置,能够感知和测量物理量并将其转换为电信号。
B. 传感器是一种存储设备,用于保存数据和程序。
C. 传感器是一种计算设备,用于处理和分析数据。
D. 传感器是一种通信设备,用于传输信息。
2. 以下哪个不是常见的传感器类型?A. 温度传感器B. 光电传感器C. 振动传感器D. 计算机传感器3. 传感器在嵌入式系统中的作用是什么?A. 数据采集B. 控制系统C. 通信D. 所有以上功能4. 以下哪个是模拟传感器的工作原理?A. 将物理量转换为数字信号B. 将数字信号转换为物理量C. 直接输出模拟信号D. 通过算法转换信号5. 以下哪个是数字传感器的工作原理?A. 将物理量转换为数字信号B. 将数字信号转换为物理量C. 直接输出数字信号D. 通过算法转换信号6. 以下哪个是常见的传感器应用领域?A. 汽车制造B. 航空航天C. 医疗设备D. 所有以上领域7. 在设计嵌入式系统时,选择传感器时应考虑哪些因素?A. 精度B. 价格C. 功耗D. 所有以上因素8. 以下哪种传感器通常用于测量温度?A. 光学传感器B. 热敏传感器C. 光电传感器D. 压力传感器9. 以下哪种传感器通常用于测量位置或速度?A. 光学传感器B. 磁性传感器C. 光电传感器D. 压力传感器10. 在嵌入式系统中,传感器数据通常如何处理?A. 直接输出到显示器或其他设备B. 首先进行滤波处理,然后输出C. 首先进行校准,然后输出D. 首先进行加密处理,然后输出11. 以下哪些属于常见的传感器类型?A. 温度传感器B. 压力传感器C. 光电传感器D. 速度传感器E. 加速度传感器12. 在选择合适的传感器时,需要考虑哪些因素?A. 测量范围B. 精度C. 响应时间D. 抗干扰能力E. 电源需求13. 以下哪些是传感器应用中的常见场景?A. 智能家居B. 工业自动化C. 医疗设备D. 汽车电子E. 能源管理14. 传感器在智能家居中的应用有哪些?A. 智能照明B. 室内空气质量监测C. 智能安防系统D. 智能家电控制E. 以上都是。
传感器原理考试试题一、选择题(每题 3 分,共 30 分)1、以下哪种传感器可以测量温度?()A 电容传感器B 电感传感器C 热电偶传感器D 压电传感器2、电阻应变式传感器的工作原理是基于()A 电阻应变效应B 压阻效应C 热电效应D 光电效应3、电容式传感器通常用于测量()A 位移B 压力C 温度D 湿度4、霍尔传感器是基于()工作的。
A 霍尔效应B 电磁感应C 压电效应D 热电效应5、下列哪种传感器属于无源传感器?()A 热电偶传感器B 光电传感器C 压电传感器D 电感式传感器6、能够测量加速度的传感器是()A 电容式传感器B 压电式传感器C 电感式传感器D 电阻式传感器7、光纤传感器的优点不包括()A 抗电磁干扰B 灵敏度高C 结构复杂D 耐腐蚀8、热敏电阻的电阻值随温度的升高而()A 升高B 降低C 不变D 先升高后降低9、以下不是传感器静态特性指标的是()A 线性度B 灵敏度C 频率响应D 重复性10、磁电式传感器是把被测量的物理量转换为()的一种传感器。
A 电容量变化B 电感量变化C 电动势D 电荷二、填空题(每题 3 分,共 30 分)1、传感器通常由_____、_____和_____三部分组成。
2、应变片式电阻传感器中,应变片的灵敏系数 K 恒_____电阻丝的灵敏系数 K₀。
3、电感式传感器可分为_____、_____和_____三种类型。
4、电容式传感器根据电容变化的原理不同,可分为_____、_____和_____三种类型。
5、热电偶产生热电势的条件是_____和_____。
6、压电式传感器是利用某些物质的_____效应工作的。
7、光电传感器的工作原理是基于_____效应。
8、传感器的动态特性可以用_____和_____来描述。
9、测量误差按其性质可分为_____、_____和_____三类。
10、传感器的标定是指通过_____确定传感器的_____和_____的过程。
三、简答题(每题 10 分,共 20 分)1、简述电阻应变式传感器的工作原理及优缺点。
传感器期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 传感器的静态特性不包括以下哪项?A. 线性度B. 灵敏度C. 响应时间D. 分辨率2. 传感器的动态特性主要描述的是传感器对快速变化的输入信号的响应能力,以下哪项不是动态特性的指标?A. 频率响应B. 相位延迟C. 温度系数D. 瞬态响应3. 温度传感器中,热电偶的工作原理是基于哪种效应?A. 热电效应B. 光电效应C. 霍尔效应D. 压电效应4. 在压力传感器中,应变式压力传感器的工作原理是基于哪种物理效应?A. 热电效应B. 压电效应C. 应变效应D. 磁电效应5. 光电传感器中,光电二极管的工作原理是基于哪种效应?A. 光电效应B. 热电效应C. 霍尔效应D. 压电效应6. 电容式传感器的灵敏度与哪些因素有关?A. 介电常数B. 电极面积C. 电极间距D. 所有以上因素7. 以下哪种传感器不适合用于测量非常小的位移?A. 电感式传感器B. 电容式传感器C. 光电式传感器D. 应变式传感器8. 霍尔传感器的输出电压与以下哪项无关?A. 磁场强度B. 霍尔元件的温度C. 霍尔元件的厚度D. 霍尔元件的电阻率9. 光纤传感器的工作原理是基于哪种效应?A. 光电效应B. 光纤的折射率变化C. 光纤的干涉效应D. 光纤的散射效应10. 以下哪种传感器不适合用于测量液体的流速?A. 电磁流量计B. 超声波流量计C. 涡街流量计D. 热电偶温度传感器二、填空题(每空1分,共20分)1. 传感器的静态特性包括线性度、灵敏度、________、________和稳定性。
2. 动态特性的指标包括频率响应、相位延迟、瞬态响应和________。
3. 热电偶的工作原理是基于________效应,而光电二极管的工作原理是基于________效应。
4. 应变式压力传感器的工作原理是基于________效应,而电容式传感器的灵敏度与介电常数、电极面积和________有关。
传感器考试题目及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 传感器的主要功能是什么?A. 数据存储B. 数据处理C. 数据采集D. 数据传输答案:C2. 温度传感器通常用于测量什么?A. 压力B. 湿度C. 温度D. 速度答案:C3. 下列哪个不是传感器的分类?A. 电阻式传感器B. 电容式传感器C. 电感式传感器D. 机械式传感器答案:D4. 光电传感器主要利用哪种物理效应?A. 光电效应B. 霍尔效应C. 磁阻效应D. 压电效应答案:A5. 传感器的灵敏度是指什么?A. 传感器的稳定性B. 传感器的响应速度C. 传感器的输出信号与输入量变化的比例D. 传感器的精度答案:C6. 应变式传感器通常用于测量什么?A. 力B. 光C. 温度D. 湿度答案:A7. 传感器的线性度是指什么?A. 传感器输出与输入之间的线性关系B. 传感器的稳定性C. 传感器的响应速度D. 传感器的精度答案:A8. 哪种传感器常用于测量液体的流速?A. 温度传感器B. 压力传感器C. 流量传感器D. 湿度传感器答案:C9. 传感器的动态特性是指什么?A. 传感器对静态输入的响应B. 传感器对动态输入的响应C. 传感器的稳定性D. 传感器的精度答案:B10. 传感器的分辨率是指什么?A. 传感器能检测到的最小变化量B. 传感器的响应速度C. 传感器的输出信号与输入量变化的比例D. 传感器的精度答案:A二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 传感器的静态特性包括哪些?A. 灵敏度B. 线性度C. 稳定性D. 响应速度答案:ABC2. 下列哪些因素会影响传感器的性能?A. 环境温度B. 湿度C. 电源电压D. 材料老化答案:ABCD3. 传感器的动态特性通常包括哪些?A. 响应时间B. 频率响应C. 稳定性D. 灵敏度答案:AB4. 传感器的输出信号可以是哪些形式?A. 电压B. 电流C. 频率D. 电阻答案:ABCD5. 传感器的分类依据有哪些?A. 测量对象B. 转换原理C. 应用领域D. 结构形式答案:ABCD三、简答题(每题10分,共20分)1. 简述传感器在工业自动化中的作用。
一、填空:1测量系统的静态特性指标主要有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性等。
(2分)2霍尔元件灵敏度的物理意义是表示在单位磁感应强度相单位控制电流时的霍尔电势的大小。
(2分) 3、光电传感器的理论基础是光电效应。
通常把光线照射到物体表面后产生的光电效应分为三类。
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、光电倍增管;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 光势垒 现象,这类元件有光电池、光电仪表、光敏二极管及光敏三极管。
4.热电偶所产生的热电势是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 )=T B A TT BA 0d )(N N ln)T T (ek 0σ-σ⎰+-。
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。
5.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,其内部产生机械压力,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。
(2分)6. 变气隙式自感传感器,当街铁移动靠近铁芯时,铁芯上的线圈电感量(①增加②减小③不变)(2分)7. 仪表的精度等级是用仪表的(① 相对误差 ② 绝对误差 ③ 引用误差)来表示的。
(28. 电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系,除(① 变面积型 ② 变极距型 ③ 变介电常数型)外是线性的。
(2分)9. 电位器传器的(线性),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 = (① Xmax/x Rmax ,②x/Xmax Rmax ,③ Xmax/XRmax ④X/XmaxRmax )来计算,其中电阻灵敏度Rr=(① 2p(b+h)/At , ② 2pAt/b+h, ③ 2A(b+b)/pt, ④ 2Atp(b+h))。
(4 1、变面积式自感传感器,当衔铁移动使磁路中空气缝隙的面积增大时,铁心上线圈的电感量(①增大,②减小,③不变)。
2、在平行极板电容传感器的输入被测量与输出电容值之间的关系中,(①变面积型,②变极距型,③变介电常数型)是线性的关系。
3、在变压器式传感器中,原方和副方互感M 的大小与原方线圈的匝数成(①正比,②反比,③不成比例),与副方线圈的匝数成(①正比,②反比,③不成比例),与回路中磁阻成(①正比,②反比,③不成比例)。
4、传感器是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,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转换元件以及相应的信号调节转换电路组成。
6、偏差式测量是指在测量过程中,用仪表指针的位移(即偏差)决定被测量的方法;零位测量是指在测量过程中,用指零仪表的零位指示,检测测量系统的平衡状态;在测量系统达到平衡时,用已知的基准量决定被测未知量的方法;微差式测量是综合了偏差式测量法与零位式测量法的优点而提出的方法。
2、电阻应变片式传感器按制造材料可分为① _金属___ 材料和②____半导体_____体材料。
它们在受到外力作用时电阻发生变化,其中①的电阻变化主要是由 _电阻应变效应___ 形成的,而②的电阻变化主要是由 ___ 造成的。
材料传感器的灵敏度较大。
3、在变压器式传感器中,原方和副方互感M 的大小与 绕组匝数 成正比,与 穿过线圈的磁通____成正比,与磁回路中 磁阻____ 成反比,而单个空气隙磁阻的大小可用公式 ______ 表示。
4、测量过程中存在着测量误差,按性质可被分为 _绝对误差____ 、 相对误差 _______ 、和 引用误差 _____ 三类,其中 ___绝对误差__ 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。
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=max R max X X ⋅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=max V maxX X ⋅。
其电阻灵敏度R I =At)h b (2+ρ。
电压灵敏度R U =At)h b (2I +ρ⋅。
(7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L X -=∆;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%100X⋅∆=δ;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%100Ar ⋅∆=。
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。
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 二、简答 1、什么是系统误差?产生系统误差的原因?如何发现系统误差?减少系统误差的方法?(20 答:当我们对同一物理量进行多次重复测量时,如果误差按照一定的规律性出现,则把这种误差称为系统误差。
系统误差出现的原因有:①工具误差:指由于测量仪表或仪表组成组件本身不完善所引起的误差。
②方法误差:指由于对测量方法研究不够而引起的误差。
③定义误差:是由于对被测量的定义不够明确而形成的误差。
④理论误差:是由于测量理论本身不够完善而只能进行近似的测量所引起的误差。
⑤环境误差:是由于测量仪表工作的环境(温度、气压、湿度等)不是仪表校验时的标准状态,而是随时间在变化,从而引起的误差。
⑥安装误差:是由于测量仪表的安装或放置不正确所引起的误差。
⑦个人误差:是指由于测量者本人不良习惯或操作不熟练所引起的误差。
发现系统误差的方法有:①实验对比法:这种方法是通过改变产生系统误差的条件从而进行不同条件的测量,以发现系统误差。
这种方法适用于发现不变的系统误差。
②剩余误差观察法:是根据测量数据的各个剩余误差大小和符号的变化规律,直接由误差数据或误差曲线图形来判断有无系统误差。
这种方法适用于发现有规律变化的系统误差。
③计算数据比较法:对同一量测量得到多组数据,通过计算比较数据比较,判断是否满足偶然误差条件,以发现系统误差。
减小系统误差的方法:①引入更正值法②替换法③差值法④正负误差相消法⑤选择最佳测量方案1、简述霍尔电动热产生的原理。
(6分)答:一块长为l、宽为d的半导体薄片置于磁感应强度为磁场(磁场方向垂直于薄片)中,当有电流I流过时,在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势Uh。
这种现象称为霍尔效应,也是霍尔电动热的产生原理。
1、制作霍尔元件应采用何材料,为何?为何霍尔元件都比较薄,而且长宽比一般为2 :1?答:制作霍尔元件应采用半导体材料。
如果磁场与薄片法线有α夹角,那么UH =kHIBcosα,霍尔元件越薄(即d越小),kH就越大,所以一般霍尔元件都很薄。
又因为实际测量中U H =(kHIB/d)×f(l/b)当l/b=2时,f(l/b)=0.93为最大值,这时UH也可取到最大值,所以长宽比l/b一般为2:12、简述热电偶的工作原理。
(6分)答:热电偶的测温原理基于物理的“热电效应”。
所谓热电效应,就是当不同材料的导体组成一个闭合回路时,若两个结点的温度不同,那么在回路中将会产生电动势的现象。
两点间的温差越大,产生的电动势就越大。
引入适当的测量电路测量电动势的大小,就可测得温度的大小。
2、热电偶产生的热电势由哪几种电势组成,试证明热电偶的标准电极定律。
答:①热电动势:两种不同材料的导体(或半导体)A、B串接成一个闭合回路,并使两个结点处于不同的温度下,那么回路中就会存在热电势。
因而有电流产生相应的热电势称为温差电势或塞贝克电势,通称热电势。
②接触电动势:接触电势是由两种不同导体的自由电子,其密度不同而在接触处形成的热电势。
它的大小取决于两导体的性质及接触点的温度,而与导体的形状和尺寸无关。
③温差电动势:是在同一根导体中,由于两端温度不同而产生的一种电势。
3、以石英晶体为例简述压电效应产生的原理。
(6分)答:石英晶体在沿一定的方向受到外力的作用变形时,由于内部电极化现象同时在两个表面上产生符号相反的电荷,当外力去掉后,恢复到不带电的状态;而当作用力方向改变时,电荷的极性随着改变。
晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。
这种现象称为正压电效应。
反之,如对石英晶体施加一定变电场,晶体本身将产生机械变形,外电场撤离,变形也随之消失,称为逆压电效应。
石英晶体整个晶体是中性的,受外力作用而变形时,没有体积变形压电效应,但它具有良好的厚度变形和长度变形压电效应。
4、简述电阻应变片式传感器的工作原理(6分)答:电阻应变片的工作原理是基于电阻应变效应,即在导体产生机械变形时,它的电阻值相应发生变化。
5、什么是传感器动态特性和静态特性,简述在什么频域条件下只研究静态特性就能够满足通常的需要,而在什么频域条件下一般要研究传感器的动态特性?答:传感器的动态特性是指当输入量随时间变化时传感器的输入—输出特性。
静态特性是指当输入量为常量或变化极慢时传感器输入—输出特性。
在时域条件下只研究静态特性就能够满足通常的需要,而在频域条件下一般要研究传感器的动态特性。
6、压电式传感器更适用于静态测量,此观点是否正确,分析原因。
答不正确。
其工作原理是基于压电材料的压电效应,具有使用频率宽,灵敏度高、信噪比高、结构简单、工作可靠、测量范围广等优点,因此在压力冲击和震动等动态参数测试中是主要的传感器品种,它可以把加速度、位移、压力、温度、湿度等许多非电量转换为电量。
7、如图所示,Rt 是Pt100铂电阻,分析下图所示热电阻测量温度电路的工作原理,以及三线制测量电路的温度补偿作用。
(6分)答:该热电阻测量温度电路由热敏电阻、测量电阻和显示电表组成。
图中G 为指示电表,R 1、R 2、R 3为固定电阻,Ra 为零位调节电阻。
热电阻都通过电阻分别为r 2、r 3、R g 的三个导线和电桥连接,r 2和r 3分别接在相邻的两臂,当温度变化时,只要它们的R g 分别接在指示电表和电源的回路中,其电阻变化也不会影响电桥的平衡状态,电桥在零位调整时,应使R 4=Ra+R t0为电阻在参考温度(如0︒C )时的电阻值。