傳感器習(xí)題集

1、一、單項(xiàng)選擇 l 、壓電式傳感器目前主要用于測量 ( B )A. 靜態(tài)的力或壓力B.動(dòng)態(tài)的力或壓力C.速度2、 銅電阻測溫線性好、價(jià)廉，其測溫范圍為( C )A. -5050B. 0100C. -50150D. -1001003、 應(yīng)變片絕緣電阻是指已粘貼的應(yīng)變片的( B)之間的電阻值。A、覆蓋片與被測試件B.引線與被測試件C. 基片與被測試件D. 敏感柵與被測試件4、 變間隙式電容傳感器的在工作范圍內(nèi)，電容變化量與極板間距離變化量之間的關(guān)系是( A)A. 近似正比關(guān)系 B. 反比關(guān)系 C. 無法確定 D. 二階關(guān)系5、通常用熱敏電阻測量 ( C )A.電阻B.扭矩C.溫度D:壓力6、 在光的

2、作用下，物體內(nèi)的電子逸出物體表面，向外發(fā)射的現(xiàn)象叫( D ) 。A. 聲光效應(yīng)B. 壓電效應(yīng)C.磁電效應(yīng)D.外光電效應(yīng)7、 固態(tài)壓敏電阻在某一方向上承受應(yīng)力時(shí)， 它的電阻值發(fā)生顯著變化，這是由哪些方面因素發(fā) 生顯著變化而引起的 ( A )A.電阻率B.幾何尺寸 C.晶面上電荷D.極化電荷8、Xl 、 X2Xn為測量值，指出下列哪個(gè)式子表示殘差 ( B )A、 Vi=Xi- 真值 B 、 Vi=Xi 一算術(shù)平均值 C 、 Vi=Xj 一指示值9、轉(zhuǎn)子流量計(jì)錐形管必須( B)A. 上小下大B. 上大下小 C. 上下一致10、壓電傳感器的信號(hào)處理有電荷放大器、電壓放大器，二者在應(yīng)用方面最主要區(qū)別是(

3、B )A. 阻抗變換能力B. 電纜線長度變化影響記入與否C. 輸出電壓與輸入電壓D. 以上講法都不對11、 電阻應(yīng)變片的初始電阻有多種，其中用得最多的是( B )A. 60 B. 120 C. 200 D. 24012、 差動(dòng)變壓器式傳感器的結(jié)構(gòu)形式很多，其中應(yīng)用最多的是( C )A.變間隙式B.變面積式 C.螺線管式13、霍爾效應(yīng)中，霍爾電勢與 ( A )A.霍爾常數(shù)成正比B.霍爾常數(shù)成反比C.霍爾元件的厚度成正比14、 在工程技術(shù)中，通常用電容式傳感器測量( C )A.電壓 B.磁場強(qiáng)度 C.位移 D.溫度15、轉(zhuǎn)子流量計(jì)安裝時(shí)，必須( A )安裝A.垂直B.水平C. 30傾斜D. 45傾

4、斜17、 把光電池當(dāng)作傳感器時(shí)，應(yīng)把它看作(B )。A. 電壓源 B. 電流源 C. 電阻器18、壓電式傳感器的工作原理是基于 ( D )。A.應(yīng)變效應(yīng) B.電磁效應(yīng) C.光電效應(yīng) D.壓電效應(yīng)19、 對于一個(gè)線性儀表，其線性度為(C )A. 100% B.等于零 C.不等于零的常數(shù)D.與輸入量呈線性關(guān)系20、熱電偶中產(chǎn)生熱電勢的條件是（B ）A.兩熱電極材料相同B.兩熱電極材料不同C.兩熱電極的兩端尺寸相同D.兩熱電極的兩端尺寸不同21、 轉(zhuǎn)子流量計(jì)使用時(shí)，流體流入方向?yàn)椋?C ）A.自上而下 B.水平流入 c.自下而上22、 電渦流傳感器的工作原理是基于（B ）。A.應(yīng)變效應(yīng) B.電磁效應(yīng)

5、C.光電效應(yīng) D.壓電效應(yīng)23、 用熱電阻測溫時(shí)，熱電阻在電橋中采用三線制接法的目的是（B ）A. 接線方便B. 減小引線電阻變化產(chǎn)生的測量誤差C. 減小橋路中其它電阻對熱電阻的影響D. 減小橋路中電源對熱電阻的影響24、 光敏電阻的性能好，靈敏度高，是指給定工作電壓下（A ）A.暗電阻與亮電阻差值大B.亮電阻大C.暗電阻與亮電阻差值小D.暗電阻大25、 電阻應(yīng)變片的線路溫度補(bǔ)償方法中有（A）A. 差動(dòng)電橋補(bǔ)償法B. 補(bǔ)償線圈補(bǔ)償法C. 恒流源溫度補(bǔ)償電路法D. 無法進(jìn)行溫度補(bǔ)償26、反射式電渦流傳感器激磁線圈的電源是（C ）A.直流B.工頻交流C.高頻交流D.以上都不對27、 單線圈螺線管式

6、電感傳感器廣泛應(yīng)用于測量（C）A.大量程角位移B.小量程角位移C.大量程直線位移D.小量程直線位移二、填空1、檢測儀表中常用測試方法有直接比較測量法、微差法 和零位法 。2、 霍爾傳感器的霍爾電勢 UH為KhIB 若改變J_或_B_就能得到變化的霍爾電勢。3、 光電式傳感器主要用于測量轉(zhuǎn)速、工件尺寸、位移、壓力、工件表面質(zhì)量。4、 電容式傳感器中，變間隙式一般用來測量微小 的位移。5、 傳感器靜態(tài)特性主要技術(shù)指標(biāo)有：靈敏度 、精確度、測量范圍與量程和線性度。6、 正態(tài)分布隨機(jī)誤差具有如下性質(zhì)單峰性、_有界性_和抵償性。7、 電容式傳感器的三種工作方式是變間隙式、變面積式、和 變介電常數(shù)式 。8

7、、常見的旋轉(zhuǎn)式變阻器和滑線式變阻器，可作為線 位移和 角 位移測量的電阻式感器。9、 絕對誤差是測量值減約定真值，某次殘差是某次測量值減算術(shù)平均值10、 引用誤差的定義為最大絕對誤差除以測量范圍的百分?jǐn)?shù)11、 傳感器變換的被測量的數(shù)值處在恒定或緩慢變化時(shí)，傳感器輸出與輸入的關(guān)系稱傳感器的靜特性，其主要技術(shù)指標(biāo)有：靈敏度 、 精確度 、測量范圍與量程和線性度等。12、 硅光電池的光電特性中，光照度與其短路電流呈線性關(guān)系。13、 把被測非電量的變化轉(zhuǎn)換成線圈互感變化的互感式傳感器是根據(jù)變壓器的基本原理制成的，其次級繞組都用差動(dòng)形式連接，所以又叫差動(dòng)變壓器式傳感器。14、 金屬絲電阻應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)

8、變片其工作原理主要區(qū)別在于前者利用導(dǎo)體形變引起電阻變化_、后者利用半導(dǎo)體電阻率變化引起電阻變化。15、 霍爾效應(yīng)的定義是霍爾元件置于磁場中，元件二端通以電流，其垂直方向二端有霍爾電勢輸出。16、 傳感器的基本特性通常用其靜態(tài) 特性和 動(dòng)態(tài)特性來描述。17、 壓電式傳感器具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)，但不適宜測量頻率太低的被測量，特別是不能測量靜態(tài)值 。18、 電容式傳感器可廣泛應(yīng)用于測量位移、 角度 、 振動(dòng)、 壓力、力、液位等參數(shù)。19、 光纖傳感器具有那些優(yōu)點(diǎn)靈敏度高、電絕緣性能好、抗電磁干擾、耐腐蝕、耐高溫、體 積小、質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)。20、 差動(dòng)電感式傳感器與單線圈電感式傳感器相比,線性 好

9、 靈感度提高一倍、測量精度高 O21、 光纖傳感器可廣泛應(yīng)用于測量位移、速度、加速度、壓力、溫度、液位、流量、水聲、電流、磁場、放射性射線等物理量O22、 熱電偶冷端溫度有那些補(bǔ)償方法補(bǔ)償導(dǎo)線法、計(jì)算修正法、冷端恒溫法（冰浴法）和補(bǔ)償電橋法O23. 空氣介質(zhì)變間隙式電容傳感器中，提高其靈敏度和減少非線性誤差是矛盾的，為此實(shí)際中大都采用 差動(dòng)式電容傳感器。24. 硒光電池的光譜響應(yīng)區(qū)段與人類眼睛相近，它的最大靈敏度波長與人類正常視覺也相近，因而應(yīng)用較廣。25.霍爾元件是 N型半導(dǎo)體制成的扁平長方體，扁平邊緣的兩對側(cè)面各引出一對電極。一對叫 激勵(lì)電極用于引入激勵(lì)電流；另一對叫霍爾電極，用于引出霍爾

10、電勢。26.光敏二極管的結(jié)構(gòu)與普通二級管類似。它是在27.氣敏電阻的材料不是通常的硅或鍺材料，而是28. 壓電式傳感器的工作原理是基于某些電介質(zhì)材料的傳感器。29. 自感式電感傳感器是將被測量的變化轉(zhuǎn)換為反_向電壓下工作的。 金屬氧化物壓電效應(yīng)材料。O它是典型的有源自感量L的變化。差動(dòng)變壓器是將被測量的變化轉(zhuǎn)換為互感量M 的變化。差動(dòng)變壓器主要優(yōu)點(diǎn)是輸出幅度大、 線性好。30. 傳感器的靈敏度是指穩(wěn)態(tài)標(biāo)準(zhǔn)條件下，輸出變化量 與輸入 變化量的比值。對線性傳感器來說，其靈敏度是常數(shù) 。31. 用熱電阻測溫時(shí)，它在橋路中有不同的接法。工業(yè)測量中通常采用三線制接法。32. 對于高頻反射式電渦流傳感器來

11、說，為了使其具有較高的靈敏度度，不產(chǎn)生電渦流的透射損耗，要求被測特必須達(dá)到一定的厚度。33. 電容式傳感器中，變介電常數(shù)式多用于液位或片狀材料厚度的測量。三、簡答題1、圖示為四種電容式傳感器結(jié)構(gòu)示意圖，a, b動(dòng)片上下移動(dòng)，c, d動(dòng)片旋轉(zhuǎn)移動(dòng),試分別寫出其名稱：a變間隙式b差動(dòng)變間隙式c變面積式2.簡述電渦流傳感器工作原理及其主要用途解：利用金屬置于變化的磁場或在磁場中運(yùn)動(dòng)，金屬表面會(huì)產(chǎn)生電渦流，從而檢測被測參數(shù)變化。主要用途一一可測位移、振幅、厚度、轉(zhuǎn)速、金屬探傷等3、圖示為霍爾式壓力傳感器原理，試分析其工作原理，霍爾電勢（Uh Kh IB ）與壓力P的關(guān)系。彈簧管將輸入壓力P轉(zhuǎn)變?yōu)槲灰芚

12、=KP P而霍爾元件在均勻梯度磁 場中移動(dòng)b=kx這樣霍爾電勢Uh Kh IB Kh IKbKp P即測出u h即可知pKP4. 熱電偶測溫時(shí)，為什么冷端溫度要補(bǔ)償，常用 有哪幾種冷端溫度補(bǔ)償方法。答：消除冷端溫度變化和不為零度給測量帶來 的誤差。常用補(bǔ)償辦法有補(bǔ)償導(dǎo)線（延長導(dǎo)線）、恒溫 法、計(jì)算修正法、補(bǔ)償電橋法5、 圖示為熱電偶冷端補(bǔ)償電橋，試分析其工作原 理（冷端溫度變化時(shí)，橋路怎么實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償）參考答案要點(diǎn)：當(dāng)冷端溫度變化，若增加時(shí)，則Rcu會(huì)增加，使Uba增加。這樣總的 EAB基本不變。Eab （tx to）會(huì)減小而補(bǔ)償電橋中6.熱電阻傳感器在工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用時(shí)，常用幾線制接線方式，這是什么

13、原因？答：用三線制兩根引線電阻分別接入測量電橋相鄰兩臂可避免引線電阻r受環(huán)境影響d差動(dòng)變面積式而引起輸出變化（引入測量誤差）7光電傳感器可以測量哪些物理量？（寫出五種以上）答：轉(zhuǎn)速、工件尺寸、位移、壓力、工件表面質(zhì)量、檢測溶液濃度等8. 簡述霍爾傳感器的工作原理及其四種主要用途。答：在霍爾元件的平面法線方向施加磁感應(yīng)強(qiáng)度B,經(jīng)有控制電流引線通入控制電流I，則由于洛侖茲力的作用，兩個(gè)霍爾電極上出現(xiàn)相反極性載流子的積累，從而在霍爾電勢 輸出引線之間產(chǎn)生霍爾電勢 UH，LHKJB。9. 試問光纖傳感器具有哪些優(yōu)點(diǎn)？（寫出四個(gè)以上），可廣泛應(yīng)用檢測哪些物理參數(shù)（寫出四個(gè)以上）。答：光纖傳感器具有靈敏度

14、高、電絕緣性能好、抗電磁干擾、耐腐蝕、耐高溫、體積小、 質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)。它可用于位移、速度、加速度、壓力、溫度、液位、流量、水聲、電流、 磁場、放射性射線等物理量的測量。10. 圖示為傳感器流量計(jì)示意圖，試分析其工作原理。流體由下而上通過錐形管時(shí)，若作用于浮子上升力大于浸沒在 浮子的質(zhì)量，浮子便會(huì)上升，浮子與錐形器的間隙會(huì)增大，介質(zhì)流 速會(huì)下降，作用于浮子的上升力會(huì)逐漸減少，直到上升力與浸在介 質(zhì)中浮子的質(zhì)量相同時(shí)，浮子穩(wěn)定在某一高度，讀出相應(yīng)刻度，便 可知流量值12、圖示為雙金屬電接點(diǎn)傳感器，圖（a）為正常工作，圖（b）為過電流時(shí)融點(diǎn)斷開，試分析該傳感器工作原理及如何應(yīng)用?？捎米鞅溥^電流保護(hù)

15、。電熱絲與被保護(hù)的冰箱壓縮機(jī)相連，當(dāng)壓縮機(jī)電流過大， 電熱絲對雙金屬片加熱，若大電流維持，熱量使雙金屬片由中央凸起變?yōu)橹醒氚枷轄?，觸點(diǎn)斷開， 保護(hù)壓縮機(jī)。試分析其工作原理。（在清潔空氣和有害氣體中氣敏傳感13、圖示為氣敏傳感器的原理圖, 器阻值怎么變化，輸出又怎么變化）清潔空氣中，氣敏傳感器阻值較高則Rab+ Ri與分壓輸出低電平。當(dāng)有害氣體進(jìn)入氣敏傳感器，使其阻值 迅速下降，則輸出變?yōu)楦唠娖?。輸出電低電平變?yōu)楦唠娖?就可控氣排風(fēng)扇打開，并發(fā)出聲光報(bào)警。年均電場If1ttrtS 1 "1等位環(huán)的作用是什么?四、計(jì)算題14. 如圖，是帶有等位環(huán)的平板電容器結(jié)構(gòu)原理圖，請問 答：平板電容

16、器的極板間存在邊緣效應(yīng)，邊緣效應(yīng)不僅是電 容傳感器的靈敏度降低，而且產(chǎn)生非線性，增加等位環(huán)后， 使電極板的邊緣電力線平直，保持邊緣部分兩極板間的電場 均勻，消除和減少邊緣效應(yīng)，提高傳感器的靈敏度和線性度。1.現(xiàn)對一個(gè)量程為60MPa,壓力表進(jìn)行校準(zhǔn)，測得數(shù)據(jù)如下。儀表刻度值/ MPa0102030405060標(biāo)準(zhǔn)儀表示值/ MPa0.09.820.130.340.450.260.1絕對誤差/ MPa00.2-0.1-0.3-0.4-0.2-0.1修正值/ MPa0-0.20.10.30.40.20.1試將各校準(zhǔn)點(diǎn)的絕對誤差和修正值填入上表中，并確定該壓力表的精度等級。0 460100%0 67

17、%解：最大絕對誤差為-0.4Mpa取絕對值，該壓力表精度等級為 1級.2 被測對象溫度為 200 C左右，現(xiàn)有以下幾種規(guī)格的溫度計(jì)，試從提高測量精度的角度出發(fā), 應(yīng)選哪一種溫度計(jì)，為什么？A表量程0 300 C精度等級1.5級B表量程0 400 C精度等級1.5級C表量程0 500 C精度等級1.0級解：A 表 A=300 X± 1.5%=±4.5C B=400X± 1.5%=±6°C C=500X± 1.0% =±5C3.電容測微儀的電容器極板面積A=28cm2,間隙d=1.1mm ,相對介電常數(shù)& r=1,&am

18、p; 0=8.84 X 10-12F/m求：(1)電容器電容量(2)若間隙減少0.12mm，電容量又為多少？解：(1) C00 rA /d8.84 10 12 28 10 4 /1.1 10 3= 22.5 1012f=1 8.84101228 10 4 /1.1 0.12 10 3=25.26 X0-12F0.03mm。4.電容傳感器初始極板間隙d0=1.2mm ,電容量為117.1PF外力作用使極板間隙減少求：(1)這測微儀測得電容量為多少？96PF,則極(2)若原初始電容傳感器在外力作用后，弓|起間隙變化，測得電容量為 板間隙變化了多少？變化方向又是如何？(1)Cx= Co 1ddo11

19、7.1詈 120PF(2)Co從117.1t 96間隙增加了Cx196Co(1)117.1 d(1舟)1.21.2(1 -9)0.216mm117.1即間隙增加了 0.216mm5.電容傳感器初始極板間隙d0=1.5mm ,外力作用使極板間隙減少0.03mm,并測得電容量為180PF。求：(1)初始電容量為多少？170PF,則(2)若原初始電容傳感器在外力作用后，弓|起間隙變化，測得電容量為 極板間隙變化了多少？變化方向又是如何？(1) Cx= C0CC0 1-d0CoCx-003176.47PF1.5(2) 176.47 f 170間隙增加了CX1C0C Co(1 丁)CoCx1 dod-C

20、o間隙增加了 o.o55mm176.47 17。1.5176.47o.o55mm6.電容測微儀的電容器極板面積A=32cm 2，間隙 d=1.2mm，相對介 電常數(shù)8.85 1o 12F/m求：（1）電容器電容量（2）若間隙減少o.15m m,電容量又為多少?解：（1）電容器電容量Coo rA 8.85 1o 12 1 32 1o d1.2 1o 3412-23.57 1o 1223.57PFCx0 r A8.85 10 12 132 10 4d d(1.20.15)10 3或另解：（2）間隙減少后電容量為Cx26.94 1o 1226.94PFCo23.57 整 26.94PF1.2 o.1

21、57.電容傳感器的初始間隙，do容量為12oP，則電容初始值為多少？2mm 在被測量的作用下間隙減少了5oom,此時(shí)電解：已知 do=2mm d=o.5mm Cx=120p 因?yàn)?Cx= EA /(do- d)所以 EA =Cx(do- d)=120(2-0.5)=180Co= EA /do=180/2=90pf 解2因:c C0 0現(xiàn)為電容量cxc0C00CoCo 1 一 120PF0c0 理 96PF2R2、RiRi8.在荷重傳感器縱橫方向上貼有金屬電阻絲應(yīng)變片而R3、R 4為一般電阻，當(dāng)傳感器不承載時(shí)電橋平衡,R2R3120.7解. u0Ri和R4，R2120 ,119.7E 6V，試計(jì)算在額定荷重時(shí)，此時(shí)電橋輸出電壓u。RiR1 R4 R1 R2R3R26 120 76 119 73 00872 9960120 7 120119 7 120=0.0127V