传感器技术与应用期末试卷答案C

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《传感器应用及技术》试卷答案C

一、选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分)

1、D

2、B

3、C

4、B

5、A

6、D

7、B

8、C

9、C 10、A

11、C 12、B 13、C 14、C 15、D

16、C 17、C 18、C 19、C 20、A

二、填空题 (本大题共10空,每空1分,共10分)

21、半导体材料,减少,极少,不好,增多,变好 光照强弱这个光学量,电阻这个电学量

22、1.5倍

23、敏感元件、传感元件、测量转换电路

三、证明题(本大题共1小题,每小题10分,共10分)

24、证明:R R R ∆+=1 R R R ∆-=4

E R R R R E R R R R E R R R R U U U db cb cd 2

242∆-∆-=+∆--+∆+=

-= 略去R ∆的二次项,即可得R R E U cd ∆⋅-=2 四、简答题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)

25、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。

④热电偶测温原理: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。

⑤热电偶三定律

a中间导体定律

b中间温度定律

c参考电极定律

⑥误差因素:参考端温度受周围环境的影响

措施:a C00恒温法b计算修正法(冷端温度修正法)c仪表机械零点调整法d热电偶补偿法e电桥补偿法f冷端延长线法

26、答:霍尔组件可测量磁场、电流、位移、压力、振动、转速等。

霍尔组件的不等位电势是霍尔组件在额定控制电流作用下,在

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无外加磁场时,两输出电极之间的空载电势,可用输出的电压表示。

温度补偿方法:

a 分流电阻法:适用于恒流源供给控制电流的情况。

b 电桥补偿法

27、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。

28、答:1、能够连续、自动地对被测量进行测量记录。

2、电子装置精度高、频率响应好,不仅适用于静态测量,选用适当的传感器和记录装置还可以进行动态测量甚至瞬态测量。

3、电信号可以远距离传输,便于实现远距离测量和集中控制。

4、电子测量装置能方便地改变量程,因此测量范围广。

5、可以方便地与计算机相连,进行数据自动运算、分析和处理。

29、答:从SMART传感器的功能和优点两方面来看

①功能

a)自补偿功能:如非线性、温度误差响应时间等的补偿

b)自诊断功能:如在接通电源时自检

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c)微处理器和基本传感器之间具有双向通信功能,构成一

死循环工作系统

d)信息存储和记忆功能

e)数字量输出和显示

②优点:

a)精度高,可通过软件来修正非线性,补偿温度等系统误

差,还可补偿随机误差,从而使精度大为提高

b)有一定的可编程自动化能力。包括指令和数据存储、自

动调零、自检等

c)功能广。智能传感器可以有多种形式输出,通过串口、

并口、面板数字控制数或CRT显示,并配打印机保存资

d)功能价格比大。在相同精度条件下,多功能智能传感器

比一功能普通的传感器性能价格比大

可见,SMART传感器代表着今后传感器发展的总趋势。

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

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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。

⑺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。

减小系统误差的方法:

①引入更正值法:若通过对测量仪表的校准,知道了仪表的

更正值,则将测量结果的指示值加上更正值,就可得到被测

量的实际值。

②替换法:是用可调的标准量具代替被测量接入测量仪表,

然后调整标准量具,使测量仪表的指针与被测量接入时相

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