传感器总结题答案解析
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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。
传感器考试及答案一、单项选择题1. 传感器的静态特性不包括以下哪一项?A. 线性度B. 灵敏度C. 稳定性D. 响应时间答案:D2. 传感器输出信号的稳定性是指:A. 传感器输出信号随时间的变化B. 传感器输出信号随温度的变化C. 传感器输出信号随电源电压的变化D. 传感器输出信号随时间不发生变化的能力答案:D3. 传感器的量程是指:A. 传感器能够测量的最小值B. 传感器能够测量的最大值C. 传感器能够测量的最小值和最大值之间的范围D. 传感器的灵敏度答案:C4. 传感器的灵敏度是指:A. 传感器输出信号与输入量之间的比例关系B. 传感器输出信号与输入量之间的线性关系C. 传感器输出信号与输入量之间的变化率D. 传感器输出信号与输入量之间的相位关系答案:C5. 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. 传感器输出信号的最大值C. 传感器输出信号的稳定性D. 传感器输出信号的线性度答案:A二、多项选择题6. 传感器的动态特性包括以下哪些方面?A. 响应时间B. 频率响应C. 相位延迟D. 线性度E. 灵敏度答案:ABC7. 以下哪些因素会影响传感器的稳定性?A. 温度B. 湿度C. 电源电压D. 材料老化E. 环境振动答案:ABDE8. 传感器的线性度可以通过以下哪些方式来提高?A. 校准B. 补偿C. 滤波D. 放大E. 非线性化处理答案:ABE9. 传感器的量程扩展可以通过以下哪些方法实现?A. 放大B. 校准C. 分段测量D. 非线性化处理E. 滤波答案:ACD10. 传感器的抗干扰能力可以通过以下哪些措施来增强?A. 屏蔽B. 接地C. 滤波D. 隔离E. 放大答案:ABCD三、判断题11. 传感器的灵敏度越高,其测量精度就越高。
(错误)12. 传感器的稳定性是指在一定时间内,传感器输出信号不发生变化的能力。
(正确)13. 传感器的量程扩展可以通过简单的放大来实现。
(错误)14. 传感器的分辨率是指传感器能够测量的最大值。
霍尔传感器基础知识单选题100道及答案解析1. 霍尔传感器是基于()效应工作的。
A. 压电B. 热电C. 霍尔D. 光电答案:C解析:霍尔传感器是基于霍尔效应工作的。
2. 霍尔效应是指在()中,当电流垂直于外磁场通过导体时,在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差。
A. 半导体B. 绝缘体C. 导体D. 超导体答案:C解析:霍尔效应是在导体中产生的现象。
3. 霍尔传感器主要用于测量()。
A. 温度B. 压力C. 磁场D. 位移答案:C解析:霍尔传感器主要用于测量磁场。
4. 霍尔传感器输出的信号是()。
A. 模拟信号B. 数字信号C. 脉冲信号D. 交流信号答案:A解析:霍尔传感器输出的通常是模拟信号。
5. 影响霍尔传感器测量精度的因素不包括()。
A. 温度B. 磁场干扰C. 电源电压D. 光照强度答案:D解析:光照强度通常不是影响霍尔传感器测量精度的因素。
6. 霍尔传感器的灵敏度与()有关。
A. 材料性质B. 几何尺寸C. 工作温度D. 以上都是答案:D解析:霍尔传感器的灵敏度与材料性质、几何尺寸和工作温度都有关系。
7. 以下哪种材料不适合制作霍尔传感器()。
A. 硅B. 锗C. 铜D. 砷化镓答案:C解析:铜不具有明显的霍尔效应,不适合制作霍尔传感器。
8. 霍尔传感器的优点不包括()。
A. 精度高B. 响应速度快C. 结构复杂D. 可靠性高答案:C解析:霍尔传感器结构相对简单,不是复杂。
9. 霍尔传感器在测量直流磁场时,()。
A. 无需考虑磁场方向B. 需要考虑磁场方向C. 只适用于匀强磁场D. 只适用于非匀强磁场答案:B解析:测量直流磁场时需要考虑磁场方向。
10. 霍尔传感器的安装位置对测量结果()。
A. 无影响B. 有影响C. 影响很小D. 不确定解析:安装位置会影响霍尔传感器与磁场的相对关系,从而对测量结果有影响。
11. 霍尔传感器的输出电压与()成正比。
A. 输入电流B. 磁场强度C. 输入电流和磁场强度的乘积D. 输入电流和磁场强度的比值答案:C解析:霍尔传感器输出电压与输入电流和磁场强度的乘积成正比。
传感器考试试题及答案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。
第1章概述1.什么是传感器?传感器定义为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和装置,通常由敏感元件和转换元件组成。
1.2传感器的共性是什么?传感器的共性就是利用物理规律或物质的物理、化学、生物特性,将非电量(如位移、速度、加速度、力等)输入转换成电量(电压、电流、电容、电阻等)输出。
1.3传感器由哪几部分组成的?由敏感元件和转换元件组成基本组成部分,另外还有信号调理电路和辅助电源电路。
1.4传感器如何进行分类?(1)按传感器的输入量分类,分为位移传感器、速度传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。
(2)按传感器的输出量进行分类,分为模拟式和数字式传感器两类。
(3)按传感器工作原理分类,可以分为电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器、磁敏式传感器、热电式传感器、光电式传感器等。
(4)按传感器的基本效应分类,可分为物理传感器、化学传感器、生物传感器。
(5)按传感器的能量关系进行分类,分为能量变换型和能量控制型传感器。
(6)按传感器所蕴含的技术特征进行分类,可分为普通型和新型传感器。
1.5传感器技术的发展趋势有哪些?(1)开展基础理论研究(2)传感器的集成化(3)传感器的智能化(4)传感器的网络化(5)传感器的微型化1.6改善传感器性能的技术途径有哪些?(1)差动技术(2)平均技术(3)补偿与修正技术(4)屏蔽、隔离与干扰抑制 (5)稳定性处理第2章传感器的基本特性2.1什么是传感器的静态特性?描述传感器静态特性的主要指标有哪些?答:传感器的静态特性是指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。
主要的性能指标主要有线性度、灵敏度、迟滞、重复性、精度、分辨率、零点漂移、温度漂移。
2.2传感器输入-输出特性的线性化有什么意义?如何实现其线性化?答:传感器的线性化有助于简化传感器的理论分析、数据处理、制作标定和测试。
常用的线性化方法是:切线或割线拟合,过零旋转拟合,端点平移来近似,多数情况下用最小二乘法来求出拟合直线。
一、简答题: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。
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。
2.什么是系统误差和随机误差?正确度和精密度的含义是什么? 它们各反映何种误差?答:系统误差是指在相同的条件下,多次重复测量同一量时,误差的大小和符号保持不变,或按照一定的规律变化的误差。
随机误差则是指在相同条件下,多次测量同一量时,其误差的大小和符号以不可预见的方式变化的误差。
正确度是指测量结果与理论真值的一致程度,它反映了系统误差的大小,精密度是指测量结果的分散程度,它反映了随机误差的大小。
3.金属电阻应变片与半导体材料的电阻应变效应有什么不同?答:金属电阻的应变效应主要是由于其几何形状的变化而产生的,半导体材料的应变效应则主要取决于材料的电阻率随应变所引起的变化产生的。
4.直流测量电桥和交流测量电桥有什么区别?答:它们的区别主要是直流电桥用直流电源,只适用于直流元件,交流电桥用交流电源,适用于所有电路元件。
5.光敏电阻有哪些重要特性,在工业应用中是如何发挥这些特性的?答:光敏电阻是采用半导体材料制作,利用内光电效应工作的光电元件。
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. 以下哪个不是传感器的基本特性?A. 灵敏度B. 稳定性C. 线性D. 存储性答案:D3. 传感器的静态特性通常不包括以下哪一项?A. 线性度B. 灵敏度C. 响应时间D. 分辨率答案:C4. 传感器的动态特性主要描述的是传感器的什么能力?A. 响应速度B. 测量范围C. 测量精度D. 稳定性答案:A5. 在温度测量中,通常使用哪种类型的传感器?A. 光电传感器B. 压力传感器C. 温度传感器D. 湿度传感器答案:C6. 传感器的校准是为了什么?A. 提高测量精度B. 增加测量范围C. 减少测量误差D. 延长传感器寿命答案:A7. 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. 传感器的最大测量范围C. 传感器的响应时间D. 传感器的稳定性答案:A8. 传感器的灵敏度是指什么?A. 传感器输出信号的变化量与输入量的变化量之比B. 传感器的稳定性C. 传感器的响应时间D. 传感器的线性度答案:A9. 传感器的稳定性是指什么?A. 传感器输出信号的变化量与输入量的变化量之比B. 传感器在长时间内保持其性能不变的能力C. 传感器的响应时间D. 传感器的线性度答案:B10. 传感器的线性度是指什么?A. 传感器输出信号的变化量与输入量的变化量之比B. 传感器的稳定性C. 传感器输出与输入之间的线性关系D. 传感器的响应时间答案:C二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 传感器的输出信号类型包括哪些?A. 电压信号B. 电流信号C. 频率信号D. 脉冲信号答案:ABCD2. 传感器的分类依据可以是哪些?A. 测量对象B. 测量原理C. 应用领域D. 结构形式答案:ABCD3. 以下哪些因素会影响传感器的性能?A. 环境温度B. 湿度C. 振动D. 电磁干扰答案:ABCD4. 传感器的动态特性包括哪些?A. 响应时间B. 稳定性C. 频率响应D. 相位延迟答案:ACD5. 传感器的静态特性包括哪些?A. 线性度B. 灵敏度C. 分辨率D. 重复性答案:ABCD三、判断题(每题1分,共10分)1. 传感器的灵敏度越高,其测量误差越小。
传感器试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 传感器的主要功能是什么?A. 转换能量B. 检测物理量C. 存储数据D. 处理信息答案:B2. 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. 传感器的输出与输入的比例D. 传感器的精度答案:C4. 传感器的线性度是指什么?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的程度D. 传感器的输出与输入成指数关系的程度答案:A5. 以下哪个参数不是传感器的性能指标?A. 灵敏度B. 线性度C. 分辨率D. 颜色答案:D6. 传感器的稳定性是指什么?A. 传感器在一定时间内输出的一致性B. 传感器的输出与输入无关C. 传感器的输出与输入成反比D. 传感器的输出与输入成正比答案:A7. 传感器的精度是指什么?A. 传感器的输出与实际值的接近程度B. 传感器的输出与理论值的接近程度C. 传感器的输出与输入的一致性D. 传感器的输出与输入的线性关系答案:A8. 传感器的分辨率是指什么?A. 传感器能够检测到的最小变化量B. 传感器的输出与输入的比例C. 传感器的输出与输入的线性关系D. 传感器的输出与实际值的接近程度答案:A9. 传感器的响应时间是指什么?A. 传感器从输入变化到输出稳定所需的时间B. 传感器从输出变化到输入稳定所需的时间C. 传感器的输出与输入的一致性D. 传感器的输出与实际值的接近程度答案:A10. 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. 传感器的输出与输入的一致性D. 传感器的输出与实际值的接近程度答案:B二、填空题(每空1分,共10分)1. 传感器是一种能够将______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______。
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()。
一、简答题: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。
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。
2.什么是系统误差和随机误差?正确度和精密度的含义是什么? 它们各反映何种误差?答:系统误差是指在相同的条件下,多次重复测量同一量时,误差的大小和符号保持不变,或按照一定的规律变化的误差。
随机误差则是指在相同条件下,多次测量同一量时,其误差的大小和符号以不可预见的方式变化的误差。
正确度是指测量结果与理论真值的一致程度,它反映了系统误差的大小,精密度是指测量结果的分散程度,它反映了随机误差的大小。
3.金属电阻应变片与半导体材料的电阻应变效应有什么不同?答:金属电阻的应变效应主要是由于其几何形状的变化而产生的,半导体材料的应变效应则主要取决于材料的电阻率随应变所引起的变化产生的。
4.直流测量电桥和交流测量电桥有什么区别?答:它们的区别主要是直流电桥用直流电源,只适用于直流元件,交流电桥用交流电源,适用于所有电路元件。
5.光敏电阻有哪些重要特性,在工业应用中是如何发挥这些特性的?答:光敏电阻是采用半导体材料制作,利用内光电效应工作的光电元件。
它的重要特性是在无光照时阻值非常大,相当于断路,有光照时阻值变得很小,相当于通路。
在工业应用中主要就是通过光的变化来各种电路的控制。
6.影响差动变压器输出线性度和灵敏度的主要因素是什么?答:影响差动变压器输出线性度和灵敏度的主要因素是:传感器几何尺寸、线圈电气参数的对称性、磁性材料的残余应力、测量电路零点残余电动势等。
7.电涡流式传感器的灵敏度主要受哪些因素影响?它的主要优点是什么?答:电涡流式传感器的灵敏度主要受导体的电导率、磁导率、几何形状,线圈的几何参数,激励电流频率以及线圈到被测导体间的距离等因素影响。
电涡流式传感结构简单、频率响应宽、灵敏度高、测量范围大、抗干忧能力强,特别是有非接触测量的优点,因此在工业生产和科学技术的各个领域中得到了广泛的应用。
8.什么是金属导体的热电效应?试说明热电偶的测温原理。
答:热电效应就是两种不同的导体或半导体A和B组成一个回路,其两端相互连接时,只要两结点处的温度不同,回路中就会产生一个电动势,该电动势的方向和大小与导体的材料及两接点的温度有关。
热电偶测温就是利用这种热电效应进行的,将热电偶的热端插入被测物,冷端接进仪表,就能测量温度。
9.简述热电偶的几个重要定律,并分别说明它们的实用价值。
答:一是匀质导体定律:如果热电偶回路中的两个热电极材料相同,无论两接点的温度如何,热电动势为零。
根据这个定律,可以检验两个热电极材料成分是否相同,也可以检查热电极材料的均匀性。
二是中间导体定律:在热电偶回路中接入第三种导体,只要第三种导体的两接点温度相同,则回路中总的热电动势不变。
它使我们可以方便地在回路中直接接入各种类型的显示仪表或调节器,也可以将热电偶的两端不焊接而直接插入液态金属中或直接焊在金属表面进行温度测量。
三是标准电极定律:如果两种导体分别与第三种导体组成的热电偶所产生的热电动势已知,则由这两种导体组成的热电偶所产生的热电动势也就已知。
只要测得各种金属与纯铂组成的热电偶的热电动势,则各种金属之间相互组合而成的热电偶的热电动势可直接计算出来。
四是中间温度定律:热电偶在两接点温度t、t0时的热电动势等于该热电偶在接点温度为t、t n和t n、t0时的相应热电动势的代数和。
中间温度定律为补偿导线的使用提供了理论依据。
10.为什么说压电式传感器只适用于动态测量而不能用于静态测量?答:因为压电式传感器是将被子测量转换成压电晶体的电荷量,可等效成一定的电容,如被测量为静态时,很难将电荷转换成一定的电压信号输出,故只能用于动态测量。
11.压电式传感器测量电路的作用是什么?其核心是解决什么问题?答:压电式传感器测量电路的作用是将压电晶体产生的电荷转换为电压信号输出,其核心是要解决微弱信号的转换与放大,得到足够强的输出信号。
12.光电效应有哪几种?与之对应的光电元件各有哪些?答:光电效应有外光电效应、内光电效应和光生伏特效应三种。
基于外光电效应的光电元件有光电管、光电倍增管等;基于内光电效应的光电元件有光敏电阻、光敏晶体管等;基于光生伏特效应的光电元件有光电池等。
13.常用的半导体光电元件有哪些?它们的电路符号如何?答:常用的半导体光电元件有光敏二极管、光敏三极管和光电池三种。
它们的电路符号如下图所示:光敏二极管 光敏三极管 光电池14.什么是光电元件的光谱特性?答:光电元件的光谱特性是指入射光照度一定时,光电元件的相对灵敏度随光波波长的变化而变化,一种光电元件只对一定波长范围的人射光敏感,这就是光电元件的光谱特性。
15.光电传感器由哪些部分组成?被测量可以影响光电传感器的哪些部分?答:光电传感器通常由光源、光学通路和光电元件三部分组成,如图所示。
图中Ф1是光源发出的光信号,Ф2是光电器件接受的光信号,被测量可以是x1或者x2,它们能够分别造成光源本身或光学通路的变化,从而影响传感器输出的电信号I。
光电传感器设计灵活,形式多样,在越来越多的领域内得到广泛的应用。
x 1x 2x 316. 什么是霍尔效应?答:在置于磁场的导体或半导体中通入电流,若电流与磁场垂直,则在与磁场和电流都垂直的方向上会出现一个电势差,这种现象就是霍尔效应,是由科学家爱德文·霍尔在1879年发现的。
产生的电势差称为霍尔电压。
17. 为什么导体材料和绝缘体材料均不宜做成霍尔元件?答:因为导体材料的μ虽然很大,但ρ很小,故不宜做成元件,而绝缘材料的ρ虽然很大,但μ很小,故也不宜做成元件。
18. 霍尔灵敏度与霍尔元件厚度之间有什么关系? 答:霍尔灵敏度与霍尔元件厚度成反比,nqdK H 1。
19. 集成霍尔传感器有什么特点?答:集成霍尔传感器的特点主要是取消了传感器和测量电路之间的界限,实现了材料、元件、电路三位一体。
集成霍尔传感器与分立相比,由于减少了焊点,因此显著地提高了可靠性。
此外,它具有体积小、重量轻、功耗低等优点。
20. 写出你认为可以用霍尔传感器来检测的物理量。
答:可以用霍尔传感器来检测的物理量有力、力矩、压力、应力、位置、位移、速度、加速度、角度、转速、磁场量等等。
21. 如何改变单极式变极距型电容传感器的非线性? 答:为了改变单极式变极距型传感器的非线性应采取的措施:○1减小极距的变化量使△dd≪1,增加线性度。
○2改用差动形式,提高了传感器的非线性度。
二、计算:1、鉴定2.5级(即满度误差为2.5%)的全量程为100V 的电压表,发现50V 刻度点的示值误差2V 为最大误差,问该电压表是否合格? 解:d d =∆dd n×100%≤d%=2100×100%≤2.5% ∵2%≤2.5% ∴合格。
2、测量某电路电流共5次,测得数据(单位为mA )分别为168.41,168.54,168.59,168.40,168.50。
试求算术平均值和标准差。
解:X̅=d 1+d 2+⋯+d dd=168.41+168.54+168.59+168.40+168.505=168.488d 1=d 1−d̅̅̅=168.41−168.488=−0.078 d 2=d 2−d̅̅̅=168.54−168.488=0.052 d 3=d 3−d̅̅̅=168.59−168.488=0.102 d 4=d 4−d̅̅̅=168.40−168.488=−0.088 d 5=d 5−d̅̅̅=168.50−168.488=0.012 σ=√d 12+d 22+⋯+d d 2d −1=√(−0.078)2+(0.052)2+(0.102)2+(−0.088)2+(0.012)25−1=0.082223、测量某物质中铁的含量为:1.52、1.46、1.61、1.54、1.55、1.49、1.68、1.46、1.83、1.50、1.56(单位略),试用3σ准则检查测量值中是否有坏值。
解:X̅=d 1+d 2+⋯+d dd=1.52+1.46+1.61+1.54+1.55+1.49+1.68+1.46+1.83+1.5+1.5611=1.56d 1=d 1−d ̅̅̅=−0.04 d 6=d 6−d ̅̅̅=−0.07 d 11=d 11−d ̅̅̅=0 d 2=d 2−d ̅̅̅=−0.1 d 7=d 7−d ̅̅̅=0.12 d 3=d 3−d ̅̅̅=0.05 d 8=d 8−d ̅̅̅=−0.1 d 4=d 4−d ̅̅̅=−0.02 d 9=d 9−d ̅̅̅=0.27 d 5=d 5−d ̅̅̅=−0.01 d 10=d 10−d̅̅̅=−0.06 σ=√d 12+d 22+⋯+d d2d −1=√(−0.04)2+(−0.1)2+(0.05)2+(−0.02)2+(−0.01)2+(−0.07)2+(0.12)2+(−0.1)2+(0.27)2+(−0.06)2+(0)211−1=0.109733σ=0.32919 ∵|d d |<3d ∴ 检查测量值中没有坏值。
4、某线性位移测量仪,当被测位移由4.5mm 变到5.0mm 时,位移测量仪的输出电压由3.5V 减至2.5V ,求该仪器的灵敏度。
解:该仪器的灵敏度为25.40.55.35.2-=--=S mV/mm5、某测温系统由以下四个环节组成,各自的灵敏度如下: 铂电阻温度传感器: 0.45Ω/℃ 电桥: 0.02V/Ω 放大器: 100(放大倍数) 笔式记录仪: 0.2cm/V 求:(1)测温系统的总灵敏度;(2)记录仪笔尖位移4cm 时,所对应的温度变化值。
解:(1)测温系统的总灵敏度为18.02.010002.045.0=⨯⨯⨯=S cm/℃(2)记录仪笔尖位移4cm 时,所对应的温度变化值为22.2218.04==t ℃ 6、有三台测温仪表,量程均为0~800℃,精度等级分别为2.5级、2.0级和1.5级,现要测量500℃的温度,要求相对误差不超过2.5%,选那台仪表合理?解:2.5级时的最大绝对误差值为20℃,测量500℃时的相对误差为4%;2.0级时的最大绝对误差值为16℃,测量500℃时的相对误差为3.2%;1.5级时的最大绝对误差值为12℃,测量500℃时的相对误差为2.4%。