《传感器》总复习习题集2012.6
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传感器复习题1.1、什么是传感器?按国标定义,“传感器”应如何说明含义?答:从广义的角度来说,感知信号检出器件和信号处理部分总称为传感器。
我们对传感器的定义:一种能把特定信息(物理、化学、生物)按一定规律转换成某种可用信号输出的器件和装置。
从狭义的角度来对传感器定义是:能把外界非电信号转换成电信号输出的器件。
我国国家标准(GB7665-87)对传感器的定义是:“能感受规定的被测量件并按照一定的规律(法则)转换成可用信号的器件或装置,通常由和转换元件组成”。
定义表明传感器有这样三层含义:它是由敏感元件和转换元件构成的一种检测装置;能按一定规律将被测量转换成电信号输出:传感器的输出与输入之间存在确定的关系。
按使用的场合不同传感器又称为变换器、换能器、探测器。
1.2、传感器有哪几部分组成?试述它们的作用及相互关系。
答:(1)组成:由敏感元件、转换元件、基本电路组成。
(2)关系及作用:传感器处于研究对象与测试系统的接口位置,即检测与控制之首。
传感器是感知、获取及检测信息的窗口,一切科学研究与自动化生产过程要获取的信息都要通过传感器获取并通过它转换成容易传输与处理的电信号。
其作用于地位特别重要1.4、传感器如何分类?按传感器检测的范畴可分为哪几种?答:按照我国制定的传感器分类体系表,传感器分为物理传感器、化学传感器、生物量传感器三大类,含12个小类。
按照传感器的检测对象可分为:力学量、热学量、流体量、光学量、电量、磁学量、声学量、化学量、生物量、机器人等等。
1.7、请列举出你用到或者看到的传感器,并说明其作用。
如果没有传感器,应该出现哪种状况?(答案非标准,自己看着写即可。
)答:(1)烟雾报警器,水位报警,温度报警,湿度报警;烟雾报警器,利用烟敏电阻来测量烟雾浓度,从而达到报警目的。
(2)声光控开关——控制电灯的亮和灭。
在没有安装其他开关的情况下,会造成电灯常亮或者常灭状态;在安装其他开关的情况下,要人去打开或关闭开关,电灯才能照明或息灭。
传感器总复习综合练习题总复习综合练习〔2022-6〕表1.1工业检测涉及的内容被测量类型被测量热工量温度、热量、比热容、热流、热分布、压力(压强)、差压、真空度、流量、流速、物位、液位、界面机械量直线位移、角位移、速度、加速度、转速、应力、应变、力矩、振动、噪声、质量(重量) 几何量长度、厚度、角度、直径、间距、形状、平行度、同轴度、粗糙度、硬度、材料缺陷物体的性质气体、液体、固体的化学成分、浓度、黏度、湿度、密度、酸碱和成分量状态量度、浊度、透明度、颜色工作机械的运动状态(启停等)、生产设备的异常状态(超温、过载、泄漏、变形、磨损、堵塞、断裂等) 电工量电压、电流、功率、电阻、阻抗、频率、脉宽、相位、波形、频谱、磁场强度、电场强度、材料的磁性能显然,在实际工业生产中,需要检测的量远不止以上所举的工程。
而且随着自动化、现代化的开展,工业生产将对检测技术提出越来越多的新要求,本教材重点向读者介绍非电量的检测。
1.1.4检测系统的根本结构检测系统规模的大小及其复杂程度与被测量的多少、被测量的性质以及被测对象的特性有非常密切的关系。
图1.11所示为涵盖各种功能模块的检测系统的结构框图,由传感器、模拟信号调理电路、数字信号分析与处理局部、显示局部以及将处理信号传送给控制器、其他检测系统或上位机系统的通信接口局部等,但并不是所有的检测任务都包括以上几个局部。
传感器是检测系统的第一个环节,设计时要充分考虑被测量和被测对象的特点,在了解被测对象和各种传感器的特性的根底上,根据被测量精度的要求、被测量变化范围、被测对象所处的环境条件、传感器的体积以及整个检测系统的性能要求等限制,合理地选择传感器。
它所获得信息的正确与否决定了检测系统的精度。
因此,传感器在检测系统中占有重要的位置。
信号调理电路是对传感器的输出电信号作进一步的加工和处理,多数是进行电信号之间的转换,包括对信号的转换、放大、滤波等。
通过信号的调理,把传感器输出的电量变成具有一定驱动和传输能力的电压、电流或频率信号等,最终获得便于传输、显示、记录以及作进一步后续处理的信号并推动后级的执行机构。
《传感器原理及应⽤》复习题《传感器原理及应⽤》复习题1.静态特性指标其中的线性度的定义是指。
2.传感器的差动测量⽅法的优点是减⼩了⾮线性误差、。
3. 对于等臂半桥电路为了减⼩或消除⾮线性误差的⽅法可以采⽤的⽅法。
4.⾼频反射式电涡流传感器实际是由和两个部分组成的系统,两者之间通过电磁感应相互作⽤,因此,在能够构成电涡流传感器的应⽤场合中必须存在材料。
5. 霍尔元件需要进⾏温度补偿的原因是因为其系数和受温度影响⼤。
使⽤霍尔传感器测量位移时,需要构造⼀个。
6.热电阻最常⽤的材料是和,⼯业上被⼴泛⽤来测量的温度,在测量温度要求不⾼且温度较低的场合,热电阻得到了⼴泛应⽤。
7.现有霍尔式、电涡流式和光电式三种传感器,设计传送带上塑料零件的计数系统时,应选其中的传感器。
需要测量某设备的外壳温度,已知其范围是300~400℃,要求实现⾼精度测量,应该在铂铑-铂热电偶、铂电阻和热敏电阻中选择。
8. ⼀个⼆进制光学码盘式传感器,为了达到1″左右的分辨⼒,需要采⽤或位码盘。
⼀个刻划直径为400 mm的20位码盘,其外圈分别间隔为稍⼤于µm。
9.⾮功能型光纤传感器中的光纤仅仅起传输光信息的作⽤,功能型光纤传感器是把光纤作为元件。
光纤的NA值⼤表明。
10. 现有霍尔式、电涡流式和光电式三种传感器,设计传送带上塑料零件的计数系统时,应选其中的传感器。
需要测量某设备的外壳温度,已知其范围是300~400℃,要求实现⾼精度测量,应该在铂铑-铂热电偶、铂电阻和热敏电阻中选择。
11.光照使半导体电阻率变化的现象称为内光电效应,基于此效应的器件除光敏电阻外还有处于⼯作状态的光敏⼆极管。
光敏器件的灵敏度可⽤特性表征,它反映光电器件的输⼊光量与输出光电流(电压)之间的关系。
选择光电传感器的光源与光敏器件时主要依据器件的特性。
12.传感器⼀般由 ____、 ____、及辅助电源四个部分组成。
13.传感器的灵敏度是指稳态标准条件下,输出与输⼊的⽐值。
1. 传感器通常由直接响应于被测量的和产生可用信号输出的以及相应的组成。
2. 传感器一般由、、三部分组成。
3. 是直接感受被测量,并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。
4.一阶系统的动态表征参数是、。
5 传感器所能测量到的最小被测量与最大被测量之间的范围称为传感器的。
6. 衡量传感器的静态特性的指标包含。
7. 静态灵敏度:传感器输出的变化量Δy与引起该变化量的输入变化量Δx之比即为其。
8. 传感器通常由直接响应于被测量的和产生可用信号及相应的组成.9. 迟滞及重复性10.传感器的功能是通过将被测的的变化转为相应的变化的过程而实现的。
11.已知某传感器的灵敏度为K0,且灵敏度变化量为△K0,则该传感器的灵敏度误差计算公式为Ks.1. 什么是传感器?请画出传感器系统的组成框图,说明各环节的作用。
答:传感器:是能够感受规定的被测量并按照一定的规定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。
传感器一般由敏感元件、转换元件和基本转换电路三部分组成。
敏感元件:它是直接感受被测量,并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。
转换元件:敏感元件的输出就是它的输入,它把输入转换成电路参量。
基本转换电路:上述电路参数接入基本转换电路,便可转换成电量输出。
2 从传感器的静态特性和动态特性考虑,详述如何选用传感器。
考虑传感器的静态特性的主要指标,选用线性度大、迟滞小、重复性好、分辨力强、稳定性高、抗干扰稳定性高的传感器。
考虑动态特性,所选的传感器应能很好的追随输入量的快速变化,即具有很短的暂态响应时间或者应具有很宽的频率响应特性。
1. 光敏传感器的物理基础是,即光敏材料的电学特性因受到光的照射而发生变化。
2 是指在光照射下,电子逸出物体表面的外发射的现象。
3. 光电导效应:内光电效应:4.温度上升,光敏电阻的暗电流(上升or下降)5. 是在光线作用下,能够使物体产生一定方向电动势的现象。
6. 是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器;入射光强,电阻减小,入射光弱,电阻增大。