传感器考试试题及答案
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高中传感器试题及答案一、选择题1. 传感器的主要功能是什么?A. 转换能量B. 检测物理量C. 放大信号D. 存储数据答案:B2. 下列哪项不是传感器的分类?A. 压力传感器B. 温度传感器C. 速度传感器D. 存储器答案:D3. 传感器的灵敏度是指:A. 传感器的稳定性B. 传感器的响应速度C. 传感器输出与输入变化的比值D. 传感器的使用寿命答案:C4. 传感器的线性度是指:A. 传感器的输出与输入成正比的程度B. 传感器的输出与输入成反比的程度C. 传感器的输出与输入无关D. 传感器的输出与输入成非线性关系答案:A5. 以下哪个传感器常用于测量温度?A. 光电传感器B. 热电偶传感器C. 压力传感器D. 湿度传感器答案:B二、填空题6. 传感器的_________是指传感器在规定条件下,对被测量的响应与真实值之间的差异。
答案:精度7. 传感器的_________是指传感器在规定时间内,对被测量的响应能力。
答案:响应时间8. 传感器的_________是指传感器在规定条件下,对被测量的重复响应能力。
答案:重复性9. 传感器的_________是指传感器在规定条件下,对被测量的测量范围。
答案:量程10. 传感器的_________是指传感器在规定条件下,对被测量的测量误差。
答案:误差三、简答题11. 简述传感器在自动化控制系统中的作用。
答案:传感器在自动化控制系统中起到关键的作用,它们能够将各种非电物理量(如温度、压力、速度等)转换成电信号,为控制系统提供必要的输入信息,从而实现对系统状态的监测和控制。
12. 请举例说明传感器在日常生活中的应用。
答案:传感器在日常生活中有广泛的应用,例如:温度传感器用于自动调节室内温度,压力传感器用于血压计测量血压,光电传感器用于自动门的开关控制等。
四、计算题13. 假设有一个压力传感器,其量程为0-100kPa,灵敏度为2mV/kPa,如果测量到的压力为50kPa,请计算传感器的输出电压。
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。
传感器试题及答案一、选择题1. 传感器的主要功能是什么?A. 放大信号B. 转换信号C. 过滤信号D. 存储信号答案:B2. 下列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. 功率传感器答案:D3. 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. 传感器输出信号的变化量与输入量的变化量之比D. 传感器的精度答案:C二、填空题1. 传感器按照工作原理可以分为_________、_________、_________等。
答案:物理传感器;化学传感器;生物传感器2. 传感器的_________是指在规定条件下,传感器输出信号随输入量变化而变化的能力。
答案:线性度3. 传感器的_________是指在相同输入量下,多次测量结果之间的一致性。
答案:重复性三、简答题1. 简述传感器在工业自动化中的应用。
答案:传感器在工业自动化中用于监测和控制生产过程中的各种参数,如温度、压力、流量、速度等,确保生产过程的稳定性和产品质量的一致性。
2. 传感器的精度和分辨率有什么区别?答案:精度是指传感器测量结果与真实值之间的差异,而分辨率是指传感器能够区分的最小输入量变化。
四、计算题1. 假设有一个线性传感器,其输出信号与输入量成线性关系,比例系数为2V/单位。
如果输入量为5单位,求传感器的输出信号。
答案:传感器的输出信号 = 2V/单位 * 5单位 = 10V2. 如果一个传感器的灵敏度为0.01V/度,输入温度变化为10度,求传感器的输出信号变化。
答案:传感器的输出信号变化 = 0.01V/度 * 10度 = 0.1V五、论述题1. 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用于检测空气质量、水质、土壤状况等环境参数。
它们能够实时监测环境变化,为环境保护提供数据支持,对于预防污染、保护生态环境具有重要意义。
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。
高中传感器试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 传感器的工作原理是基于()。
A. 物理效应B. 化学效应C. 生物效应D. 心理效应答案:A2. 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. 声音传感器答案:D3. 传感器输出信号的类型不包括()。
A. 电压B. 电流C. 温度D. 电阻答案:C4. 传感器的灵敏度是指()。
A. 传感器对输入信号的响应速度B. 传感器输出信号与输入信号的比值C. 传感器的稳定性D. 传感器的耐用性答案:B5. 传感器的线性度是指()。
A. 传感器输出信号与输入信号成正比的程度B. 传感器输出信号与输入信号成反比的程度C. 传感器输出信号与输入信号无关的程度D. 传感器输出信号与输入信号成指数关系的程度答案:A6. 在传感器的校准过程中,通常需要使用()。
A. 标准物质B. 标准设备C. 标准环境D. 标准操作答案:B7. 传感器的动态特性主要是指()。
A. 传感器对快速变化的信号的响应能力B. 传感器对缓慢变化的信号的响应能力C. 传感器对静态信号的响应能力D. 传感器对周期性信号的响应能力答案:A8. 传感器的精度是指()。
A. 传感器测量结果与真实值的接近程度B. 传感器测量结果的重复性C. 传感器测量结果的稳定性D. 传感器测量结果的可靠性答案:A9. 传感器的稳定性是指()。
A. 传感器在长时间内保持性能不变的能力B. 传感器在不同环境下保持性能不变的能力C. 传感器在不同负载下保持性能不变的能力D. 传感器在不同电源下保持性能不变的能力答案:A10. 在传感器的安装过程中,以下哪个因素不是需要考虑的?()A. 传感器的安装位置B. 传感器的安装角度C. 传感器的安装材料D. 传感器的安装颜色答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 传感器是将__________转换为电信号的装置。
答案:非电物理量2. 传感器的输出信号通常需要通过__________进行处理和转换。
传感器单元测试题及答案一、选择题1. 传感器的主要功能是什么?A. 放大信号B. 检测物理量C. 转换能量D. 控制设备答案:B2. 下列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. 功率传感器答案:D3. 传感器的精度通常用哪个指标来衡量?A. 分辨率B. 灵敏度C. 线性度D. 所有上述选项答案:D4. 传感器的稳定性是指什么?A. 传感器的输出随时间变化的特性B. 传感器的输出随温度变化的特性C. 传感器的输出随压力变化的特性D. 传感器的输出随环境变化的特性答案:A5. 以下哪种传感器不是基于电阻变化来工作的?A. 应变片B. 热电偶C. 电容式传感器D. 光电传感器答案:B二、判断题6. 传感器的灵敏度越高,其测量结果越准确。
(错误)7. 传感器的线性度越好,其输出与输入的关系越接近直线。
(正确)8. 传感器的分辨率是指传感器能够检测到的最小变化量。
(正确)9. 所有传感器都具有自校准功能。
(错误)10. 传感器的稳定性是其长期工作时输出信号稳定性的指标。
(正确)三、简答题11. 简述传感器在自动化控制系统中的作用。
答:传感器在自动化控制系统中的作用是检测各种物理量,如温度、压力、速度等,并将这些物理量转换为电信号,供控制器进行处理和决策,从而实现系统的自动控制。
12. 什么是传感器的动态特性,它对系统性能有何影响?答:传感器的动态特性是指传感器对输入信号变化的响应能力。
它影响系统对快速变化信号的响应速度和准确性,进而影响整个控制系统的性能。
四、计算题13. 假设有一个电阻式应变片,其初始电阻为120Ω,当受到拉伸时,其电阻变化为0.02%。
求应变片的最终电阻值。
答:最终电阻值 = 初始电阻值× (1 + 电阻变化百分比)= 120Ω × (1 + 0.0002)= 120.024Ω五、论述题14. 论述传感器在智能交通系统中的作用及其重要性。
传感器技术试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 传感器的主要作用是将______转换为电信号。
A. 物理量B. 化学量C. 生物量D. 信息量答案:A2. 光电传感器主要利用的物理效应是______。
A. 霍尔效应B. 光电效应C. 磁阻效应D. 压电效应答案:B3. 热电偶传感器的工作原理是利用了______。
A. 热电效应B. 光电效应C. 磁电效应D. 压电效应答案:A4. 下列哪种传感器不适合用于测量温度?A. 热电偶B. 热敏电阻C. 光电传感器D. 热敏二极管5. 光纤传感器主要利用的是______。
A. 光纤的传导特性B. 光纤的折射特性C. 光纤的反射特性D. 光纤的散射特性答案:A6. 应变片传感器的工作原理是利用了材料的______。
A. 弹性B. 塑性C. 刚性D. 脆性答案:A7. 磁电式传感器的工作原理是利用了______。
A. 电磁感应B. 磁阻效应C. 霍尔效应D. 压电效应答案:A8. 电容式传感器的工作原理是利用了______。
A. 电感变化B. 电容变化C. 电阻变化D. 电流变化答案:B9. 压电式传感器的工作原理是利用了材料的______。
B. 压电效应C. 磁阻效应D. 热电效应答案:B10. 光电传感器的输出信号通常为______。
A. 模拟信号B. 数字信号C. 频率信号D. 脉冲信号答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 传感器的灵敏度是指传感器输出信号与输入信号的______。
答案:比例2. 传感器的稳定性是指传感器在一定时间内输出信号的______。
答案:不变性3. 传感器的线性度是指传感器输出信号与输入信号的______。
答案:线性关系4. 传感器的响应时间是指传感器从输入信号变化到输出信号达到稳定值所需的______。
答案:时间5. 传感器的测量范围是指传感器能够准确测量的输入信号的______。
答案:最大和最小值6. 传感器的分辨率是指传感器能够检测到的最小信号变化量,即输出信号的最小______。
(完整版)传感器试题(答案)1、现代信息技术的三大支柱包括传感器技术、通信技术和计算机技术。
2、国家标准(GB7665-87)对传感器的定义为:一种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或装置。
3、传感器由敏感元件、传感元件、测量转换电路和辅助电源三部分组成。
4、现代科学技术使人类社会进入了信息时代,为了获取来自自然界的物质信息,需要通过传感器进行采集。
5、误差是测量结果与被测量的约定真值之间的差别。
6、对测量结果评价的三个概念包括精密度、准确度和精确度。
7、传感器的特性是对传感器的输出量与输入量之间对应关系的描述。
8、电阻应变式传感器的工作原理是将电阻应变片粘贴到各种弹性敏感元件上,使物理量的变化转换成应变片的应力、应变变化,从而变成电阻值变化。
9、热电阻温度计是利用金属导体或半导体材料的电阻率随温度而变化的特性进行温度测量的传感器。
10、电感式传感器是利用电磁感应原理,将被测非电量的变化转换成线圈的电感变化的一种传感器。
11、压电传感器是一种典型的自发电式传感器,它以某些电介质的压电效应为基础,在外力作用下,在电介质的表面产生电荷,从而实现非电量的电测转换。
12、热电偶产生的热电势一般由接触电势和温差电势组成。
13、光电式传感器是利用光敏元件将光信号转换为电流信号的装置。
14、霍尔传感器是利用霍尔效应原理制成的传感器,主要用来测量磁场的大小。
15、电容式传感器有变面积式、变间隙式和变介质式三种类型。
二、选择题:1、传感器的精确度是指传感器的输出指示值与被测量约定真值的一致程度。
(A)2、热电阻温度计基于金属或半导体材料的电阻率随温度而变化的特性来反映被测温度高低。
(D)3、炼油厂的气化炉耐压压力为6.5MPa,炉表面温度在400-450℃之间,应选用温度传感器进行测量。
(B)1. 目前常用的温度传感器包括双金属片、铂电阻、铜电阻和热电偶。
2. 工业用的热电偶常用的类型有K、J、T、E、N等,每种类型的热电偶都有其适用的温度范围和精度等特点。
传感器试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 传感器的输出信号与输入量之间的关系称为()。
A. 灵敏度B. 线性度C. 响应度D. 分辨率答案:C2. 下列哪项不是传感器的基本特性?()A. 稳定性B. 灵敏度C. 分辨率D. 可编程性答案:D3. 用于测量温度的传感器是()。
A. 压力传感器B. 温度传感器C. 湿度传感器D. 流量传感器答案:B4. 传感器的量程是指()。
A. 传感器可以测量的最大值B. 传感器可以测量的最小值C. 传感器可以测量的最大值和最小值D. 传感器可以测量的任意值答案:C5. 传感器的精度是指()。
A. 传感器的输出与实际值之间的差异B. 传感器的输出与理想值之间的差异C. 传感器的输出与理论值之间的差异D. 传感器的输出与期望值之间的差异答案:B6. 传感器的响应时间是指()。
A. 传感器从启动到稳定输出所需的时间B. 传感器从稳定输出到停止所需的时间C. 传感器从输入变化到输出变化所需的时间D. 传感器从输入变化到输出稳定所需的时间答案:D7. 传感器的灵敏度是指()。
A. 传感器输出变化与输入变化的比值B. 传感器输出变化与时间的比值C. 传感器输入变化与输出变化的比值D. 传感器输入变化与时间的比值答案:A8. 传感器的分辨率是指()。
A. 传感器能够检测到的最小变化量B. 传感器能够检测到的最大变化量C. 传感器输出的最小变化量D. 传感器输出的最大变化量答案:A9. 传感器的稳定性是指()。
A. 传感器输出的一致性B. 传感器输出的可预测性C. 传感器输出的可靠性D. 传感器输出的稳定性答案:A10. 传感器的线性度是指()。
A. 传感器输出与输入之间的线性关系B. 传感器输出与时间的线性关系C. 传感器输入与输出之间的线性关系D. 传感器输入与时间的线性关系答案:A二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 传感器的主要功能包括()。
A. 信号转换B. 信号放大C. 信号处理D. 信号传输答案:ABD2. 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. 光照答案:ABCD3. 传感器的分类方式包括()。
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6.电阻应变片的配用测量电路采用差动电桥时,不仅可以消除线性误差同时还能起到温度补偿 的作用。
7、若应变计基长L=40mm,应变波速v=5000m/s,则上升时间t k =,可测频率f=。
8、压阻式传感器测量电桥的电源可采用__________________也可采用____________________供电。
9、应变式传感器主要用于测量_____________________________________等物理量;光电式传感器主要用于测量_____________________________________等物理量;压电式传感器主要用于测量_____________________________________等物理量。
10、应变式传感器是基于______________效应工作的。
对金属应变片,其电阻的变化主要是由于Sl R ρ=中的_________变化引起的.湿敏传感器是指能将___转换为与其成一定比例关系的电量输出的装置选择:1、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2.利用相邻双臂桥检测的应变式传感器,为使其灵敏度高、非线性误差小(C )A .两个桥臂都应当用大电阻值工作应变片B .两个桥臂都应当用两个工作应变片串联C .两个桥臂应当分别用应变量变化相反的工作应变片D .两个桥臂应当分别用应变量变化相同的工作应变片3、产生应变片温度误差的主要原因有( AB )A 、电阻丝有温度系数B 、试件与电阻丝的线膨胀系数相同C 、电阻丝承受应力方向不同4.利用电桥进行温度补偿,补偿片的选择是(A )A .与应变片相邻,且同质的工作片B .与应变片相邻,且异质的工作片C .与应变片相对,且同质的工作片D .与应变片相对,且异质的工作片5.通常用应变式传感器测量(C)。
A.温度B .密度C .加速度D .电阻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7.电阻应变片的线路温度补偿方法有(??AB )。
A .差动电桥补偿法B .补偿块粘贴补偿应变片电桥补偿法C .补偿线圈补偿法D .恒流源温度补偿电路8、金属丝应变片在测量构件的应变时,电阻的相对变化主要由()来决定的。
A、贴片位置的温度变化B、电阻丝几何尺寸的变化C、电阻丝材料的电阻率变化D、外接导线的变化二、计算分析题1说明电阻应变测试技术具有的独特优点。
(1)?这类传感器结构简单,使用方便,性能稳定、可靠;(2)?易于实现测试过程自动化和多点同步测量、远距测量和遥测;(3)?灵敏度高,测量速度快,适合静态、动态测量;(4)?可以测量各种物理量。
2、一台采用等强度梁的电子秤,在梁的上下两面各贴有两片灵敏系数均为k=2的金属箔式应变片做成秤重传感器。
已知梁的L=100mm,b=11mm,h=3mm,梁的弹性模量E=2.1×104N/mm2。
将应变片接入直流四臂电路,供桥电压Usr=12V。
试求:⑴秤重传感器的灵敏度(V/kg)?;⑵当传感器的输出为68mv时,问物体的荷重为多少?[提示:等强度梁的应变计算式为ε=6FL/bh2E]3一个量程为10kN的应变式测力传感器,其弹性元件为薄壁圆筒轴向受力,外径20mm,内径18mm.在其表面粘贴八个应变片,4个沿轴向粘贴,4个沿周向粘贴,应变片的电阻值均为120欧,灵敏度为2,泊松系数0.3,材料弹性模量E=2.1x1011Pa。
要求;(1)给出弹性元件贴片位置及全桥电路;(2)计算传感器在满量程时,各应变片电阻变化;(3)当桥路的供电电压为l0V时,计算传感器的输出电压解:(1).全桥电路如下图所示(2).圆桶截面积????应变片1、2、3、4感受纵向应变;应变片5、6、7、8感受纵向应变;满量程时:(3)4、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:差动:灵敏度:可见,差动工作时,传感器及其测量的灵敏度加倍。
5、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,b0=11mm,h=3mm,E=2.1×104N/mm2,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=U0/F)。
当称重0.5kg时,电桥的输出电压U0为多大?图2-12悬臂梁式力传感器解:等强度梁受力F时的应变为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:则其电压灵敏度为=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U0=K u F=3.463×4.9=16.97(mV)第3章电感式传感器一、选择、填空题1.变间隙式自感传感器的_测量范围_和_灵敏度及线性度_是相互矛盾的,因此在实际测量中广泛采用_差动_结构的变隙电感传感器。
2.电感式传感器是利用被测量改变磁路的_磁阻_,导致_线圈电感量_变化的。
磁电式传感器是利用_电磁感应现象_产生感应电势的。
而霍尔式传感器是利用__半导体_在磁场中的霍尔效应而输出电势的。
3.电感式传感器种类很多。
虽然结构形式多种多样,可分为__变气隙式_、_变面积式_、_螺线管式_三种结构。
4.电涡流传感器根据激励电流频率的高低,可以分为_高频反射式_、_低频透射式_两种。
5、把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?反向串联?形式连接,所以又叫差动变压器式传感器。
6、变隙式差动变压器传感器的主要问题是灵敏度与测量范围的矛盾。
这点限制了它的使用,仅适用于微小位移的测量。
7、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增加(①增加,②减少)。
8、电感式传感器是以电和磁为媒介,利用电磁感应原理将被测非电量如压力、位移、流量等非电量转换成线圈_________或________的变化,再由测量电路转换为电压或电流的变化量输出的装置。
9、二、计算分析题1、说明电感式传感器有哪些特点。
2、分析比较变磁阻式自感传感器、差动变压器式互感传感器的工作原理和灵敏度。
3、试分析差动变压器相敏检测电路的工作原理。
4、分析电感传感器出现非线性的原因,并说明如何改善?5、某差动螺管式电感传感器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L0=?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?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,得差动工作灵敏度:(2)当f=1000Hz时,单线圈的感抗为X L=ωL0=2πf L0=2π×1000×0.46=2890(Ω)显然X L>线圈电阻R0,则输出电压为测量电路的电压灵敏度为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=297.1mV/mm6、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。