傳感器及測(cè)試技術(shù)復(fù)習(xí)資料

1、傳感器及測(cè)試技術(shù)復(fù)習(xí)資料傳感器的線性度衡量的是實(shí)際曲線與理論直線之間的偏離程度。(×超聲波傳感器是壓電效應(yīng)與逆壓電效應(yīng)的一個(gè)應(yīng)用。(霍爾元件的輸入電阻是指霍爾電極之間的電阻。(×變氣隙式自感傳感器的靈敏度是線性的,因此可用于測(cè)量大位移。(×熱敏電阻是利用熱電效應(yīng)來(lái)工作的。(×壓電效應(yīng):某些物質(zhì)沿一定方向受到外力作用時(shí),在其表面上便產(chǎn)生電荷,當(dāng)外力去掉后,表面的電荷隨之消失?；魻栃?yīng):當(dāng)電流垂直于外磁場(chǎng)通過(guò)導(dǎo)體時(shí),在導(dǎo)體的垂直于磁場(chǎng)和電流方向的兩個(gè)端面之間會(huì)出現(xiàn)電勢(shì)差。光電發(fā)射效應(yīng):當(dāng)物體在光的照射下,物體中的電子從表面逸出的現(xiàn)象。電容傳感器根據(jù)結(jié)構(gòu)形式,

2、可分為變極距式、變相對(duì)覆蓋面積式和變介電常數(shù)式。壓電式傳感器的放大電路通常有電壓放大器和電荷放大器兩種。電渦流傳感器根據(jù)激勵(lì)的頻率不同,分為高頻反射式和低頻透射式。下面有關(guān)脈沖寬度調(diào)制電路的描述中,不正確的是_ A _:A.變極距型電容傳感器經(jīng)過(guò)脈沖寬度調(diào)制電路后,輸入與輸出仍呈非線性關(guān)系B.脈沖寬度調(diào)制電路無(wú)需解調(diào),只要經(jīng)過(guò)低通濾波即可得到直流輸出C.調(diào)寬脈沖頻率的變化對(duì)輸出無(wú)影響D.脈沖寬度調(diào)制電路可以將電容的變化轉(zhuǎn)變成電壓的變化被測(cè)信號(hào)的頻率為12MHz,宜選用下列哪個(gè)光電元件進(jìn)行測(cè)量_ A _:A.APD型或PIN型光敏二極管B.PN結(jié)型光敏二極管C.光敏三極管D.以上幾種都可以下列關(guān)

3、于光電耦合器的敘述中,不正確的是_ D _:A.光電耦合器實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的光耦合和電隔離。B.光電耦合器可以實(shí)現(xiàn)脈沖轉(zhuǎn)換與直流電平轉(zhuǎn)換,作為不同邏輯電路的接口。C.光電耦合器的響應(yīng)快、壽命長(zhǎng)。D.光電耦合器可以實(shí)現(xiàn)電光電雙向信號(hào)傳輸。電阻式溫度計(jì)的工作原理是_ D _:A.熱電效應(yīng)B.熱阻效應(yīng)C.電阻應(yīng)變效應(yīng)D.溫度效應(yīng)光敏電阻的工作原理是基于_ B _:A.外光電效應(yīng)B.光電導(dǎo)效應(yīng)C.光伏效應(yīng)D.熱敏效應(yīng)下列有關(guān)莫爾條紋的描述中,不正確的是_ B _:A.莫爾條紋的移動(dòng)與光柵的移動(dòng)具有對(duì)應(yīng)關(guān)系B.莫爾條紋的間距隨著光柵刻線的夾角增大而增大C .莫爾條紋具有平均光柵誤差作用D .莫爾條紋具有位移放

4、大作用1.某一階測(cè)試系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為101.01(+=s s H ,試求當(dāng)激勵(lì)信號(hào)分別為t t x 10sin 6.0(1=和30100sin(6.0(2-=t t x 時(shí)的穩(wěn)態(tài)輸出,并比較它們的幅值變化與相位變化。因(Y A S X = 0.6Y = 所以:0.597Y =又因:(arctg Y X =-=-即:(100.010arctg Y -=-所以: 5.7Y =-綜上所述:(0.597sin(10 5.7y t t =-同理:因(Y A S X= 0.6Y = 所以:0.424Y =又因:(arctg Y X =-=-即:(1000.01(30arctg Y -=-所以:75Y =-

5、綜上所述:(0.424sin(10075y t t =-2.一電阻應(yīng)變片基本阻值為120,靈敏度K=2,沿軸向粘貼于直徑為0.04m 的圓形鋼柱表面,鋼材的彈性模量E=2×1011N/m 2,泊松比=0.3。當(dāng)鋼柱承受外拉力98×103N 時(shí),試求: 此時(shí)應(yīng)變片的電阻值變化了多少?是增大還是減小? 如果應(yīng)變片換成沿徑向粘貼,受力不變,此時(shí)應(yīng)變片的電阻變化量是多少,是增大還是減小?因:F A =,E= 所以:5211980009.7510(0.04210F A E -= 因:R S R= 所以:5212029.7510 2.3410R -= (電阻變大5510.39.7510

6、 2.92510-=-=-=-531202 2.925107.0210R -=-= (電阻變小3.一電容測(cè)微儀,其傳感器的圓形極板半徑r =5mm ,工作初始間隙=0.3mm (空氣的介電常數(shù)=8.85×10-12F/m ,問(wèn): 此電容傳感器的靈敏度K 為多少? 工作時(shí),如果間隙變化量=+1um ,測(cè)量電路的靈敏度S 1=100mV/pF ,記錄儀器的靈敏度S 2=5格/mV ,在=+1um 時(shí),記錄儀器的指示值變化多少格? 因2dc A K d =- 即:12329328.8510(5107.710(0.310K -=-=-/F m 因:dc K d =所以:96157.71011

7、07.710dc F -=-=- 因123K S S S 總=即:91267.710101005 3.8510m K -=-=-總格/所以,最終記錄儀器的指示值變化:663.8510110 3.85-=-格4.用鎳鉻鎳硅熱電偶(分度號(hào)為K 測(cè)量爐溫t ,室溫為20時(shí),從毫伏表讀出的熱電勢(shì)為28.353mV ,問(wèn)此時(shí)爐溫t 是多少? 0,20(20,(0,(E T E T E +=經(jīng)查表:798.00,20(=Emv T E 151.29798.0353.280,(=+=反查表:T 介于700與710之間,利用線性插值,或可近似認(rèn)為700.55。1.金屬電阻應(yīng)變片由于溫度變化導(dǎo)致其電阻值發(fā)生變化

8、的原因是什么?以及相應(yīng)的補(bǔ)償措施? 原因:(1電阻溫度效應(yīng);(2線膨脹系數(shù)不同產(chǎn)生的電阻變化;補(bǔ)償措施:(1橋路補(bǔ)償法:1補(bǔ)償片法,2熱敏電阻法(2自補(bǔ)償法:1選擇式自補(bǔ)償應(yīng)變片,2組合式自補(bǔ)償應(yīng)變片2.列出兩種實(shí)現(xiàn)非接觸式測(cè)量轉(zhuǎn)速的方法,要求使用不同的傳感器,請(qǐng)給出其原理示意圖并簡(jiǎn)述其工作原理。 在旋轉(zhuǎn)體上粘貼一個(gè)反光標(biāo)記,光源經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)聚成一條光束照射在被測(cè)旋轉(zhuǎn)體上,每轉(zhuǎn)一圈,反射到光電元件上光的強(qiáng)弱就發(fā)生一次變化,光電元件產(chǎn)生的光電流的大小就變化一次,經(jīng)整形放大后變成一串脈沖信號(hào)送給數(shù)字頻率計(jì),數(shù)字頻率計(jì)顯示的數(shù)值與轉(zhuǎn)速成正比。 在旋轉(zhuǎn)體上開槽,渦流傳感器安裝在旁邊,當(dāng)旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),渦流傳感器的輸出信號(hào)將周期性的發(fā)生改變,經(jīng)過(guò)放大、整形得到一個(gè)與轉(zhuǎn)速成比例的電脈沖信號(hào),再用頻率計(jì)指出脈沖數(shù)。若旋轉(zhuǎn)體上的槽數(shù)為N ,則轉(zhuǎn)速和頻率f 的關(guān)系為:60f n N= 3.列出兩種實(shí)現(xiàn)板材厚度測(cè)量的方法,要求使用不同的傳感器,請(qǐng)給出其原理示意圖并簡(jiǎn)述其工作原理。電