傳感器本試題整理附參考答案

1、傳感器本試題整理（附參考答案）1 上海開放大學(xué)傳感器與測試基礎(chǔ)復(fù)習(xí).課程教材：自動檢測技術(shù)及應(yīng)用梁森2 （第2版），機械工業(yè)出版社.網(wǎng)上課堂：視頻資料，課程ppt資料，李斌教授主講.主持教師聯(lián)系方式：25653399（周二、五）；xudanli.期末考試比例（大約）：單項選擇20分；填空20分；多項選擇12分；簡答題26分；分析設(shè)計題22分。1 .復(fù)習(xí)樣題一、填空題.傳感器的特性一般指輸入、輸出特性，有動、靜之分。靜態(tài)特性指標(biāo)的后.、等。（靈敏度、分辨力、線性度、遲滯誤差、穩(wěn)定性）.對于測量方法，從不同的角度有不同的分類，按照測量結(jié)果的顯示方式，可以分為模擬式測量和數(shù)字式測量。2 .對于測量方

2、法，從不同的角度有不同的分類，按照是否在工位上測量可以分為在線測量和離線式測量。3 .對于測量方法，從不同的角度有不同的分類,按照測量的具體手段，可以分為偏位式測量、微差式測量和零位式測量。4 .某0.1級電流表滿度值,100mA,測量60mA的絕對誤差為±0.1mA06、服從正態(tài)分布的隨機誤差具有如下性質(zhì)中性對稱性有界性7 .硅光電池的光電特性中，當(dāng)負(fù)載短路時，光電流在很大范圍內(nèi)與照度與呈線性關(guān)系。.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形式連接，所以又叫差動變壓器式傳感器。9、霍爾傳感器的霍爾電勢UH為Kh舊若改變I或B

3、就能得到變化的霍爾電勢。10、電容式傳感器中，變極距式一般用來測量，散小的位移。11.壓電式傳感器具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點，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12、差動電感式傳感器與單線圈電感式傳感器相比,線性測量精度高。好靈感度提高倍、13、熱電偶冷端溫度有如下補償方法：冷端恒溫法（冰浴法）、計算修正法、電橋補償法和儀表機械零點調(diào)整法。14.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，為此實際中大都采用差動式電容傳感器。5.從原理來分，電容式傳感器結(jié)構(gòu)類型有:變面積式、變極距式式。變介電常數(shù)16 .變極距式電容傳感器的電容變化與極板間距之間的關(guān)系是成

4、非線性關(guān)系.為了減小這種關(guān)系帶來的測量誤差，常采用動結(jié)構(gòu)來解決。17 .電渦流式傳感器分反射式和透射式兩種，透射式是采用低頻（選“高頻”或“低頻”）的激勵方式。18 .電渦流式傳感器與激勵源頻率的關(guān)系是：頻率越氤電渦流的滲透深度越淺，爭膚效應(yīng)越嚴(yán)重。19 .變氣隙自感傳感器為了消除非線性誤差，可采用差動結(jié)構(gòu)。20 .在測量次數(shù)足夠多的情況下，如某個數(shù)據(jù)的剩余誤差的絕對值明顯大于真值，可認(rèn)為該測量侑為粗大誤差,該壞值應(yīng)予剔除。21 .各類傳感器的測量放大器的作用是放大微弱電信號。此外,還要求能對干擾信號有很強的抑制能力。.電感式傳感器結(jié)構(gòu)類型有：電渦流式變壓翟、自感式變壓器和互感式變壓器.通常壓

5、電陶瓷材料的壓電常數(shù)比石英的壓電常數(shù)(選“大”或“小”.壓電式傳感器的工作原理是基于某些電介質(zhì)材料的壓電效應(yīng)O它是典型的自發(fā)電式傳感器。22 .熱電偶的熱電勢由溫差電勢和接觸電勢兩部分電勢組成.實際應(yīng)用其冷端溫度應(yīng)保持在零度，否則要進(jìn)行等端溫度補償:、單選題隨機誤差小表示測量結(jié)果的(A)一A.準(zhǔn)確度局C.精度高B.精密度高D.絕對誤差小精密度高表明測量結(jié)果的(C)A.系統(tǒng)誤差小C.隨機誤差小B.系統(tǒng)誤差大D.隨機誤差大、檢測出銜、檢測出銜差動電感傳感器中的相敏電路的作用是(D)A、放大信號鐵移動距離C、提高靈敏度鐵移動方向.(C)指傳感器在穩(wěn)定狀態(tài)下輸出變化值與輸入變化值的比A.分辨力B,分辨

6、率C,靈敏度4 D.線性度.(A)指傳感器能檢出被測信號的最小變化量。A.分辨力B.分辨率C,靈敏度D.線性度.熱敏電阻是將被測量轉(zhuǎn)換為(D)A.電壓變化B,電流變化C.電荷變化D,電阻變化5 .應(yīng)變測量中，希望靈敏度高、線性好、有溫度自補償功能，應(yīng)選擇C測量轉(zhuǎn)換電路。A,單臂電橋B,半橋C.差動全橋.濕敏電阻用交流電作為激勵電源是為了B°A.提高靈敏度B.防止產(chǎn)生極化、電解作用C.減小交流電橋平衡難度9,當(dāng)天氣變化時，有時會發(fā)現(xiàn)在地下設(shè)施(例如地下室)中工作的儀器內(nèi)部印制板漏電增大，機箱上有小水珠出現(xiàn)及電路板有結(jié)露等，影響了儀器的正常工作。該水珠的來源是CQA.從天花板上滴下來的B

7、.由于空氣的絕對濕度達(dá)到飽和點而凝結(jié)成水滴10 C.空氣的絕對濕度基本不變，但氣溫下降，室內(nèi)的空氣相對濕度接近飽和，當(dāng)接觸到溫度比大氣更低的儀器外殼時，空氣的相對濕度達(dá)到飽和狀態(tài)）而凝結(jié)成水滴.在使用測謊器時，被測試人由于說謊、緊張而手心出汗，可用D傳感器來檢測。A.應(yīng)變片B.熱敏電阻C.11 氣敏電阻D.濕敏電阻.希望線性范圍為土1mm應(yīng)選擇繞組骨架長度為B左右的螺線管式自感傳感器或差動變壓器。A.2mmB.20mmC.400mmD.1mm.反射式電渦流傳感器激磁線圈的電源是CO12 A.直流B.工頻交流C.高頻交流D.以上都不對.自感傳感器或差動變壓器采用相敏檢波電路最重要的目的是為了CO

8、A.提高靈敏度B.將輸出的交流信號轉(zhuǎn)換成直流信號C.使檢波后的直流電壓能反映檢波前交流信號的相位和幅度.希望線性范圍為土1mm應(yīng)選擇繞組骨架長度為B左右的螺線管式自感傳感器或差動變壓器。A.2mmB.20mmC.15 400mmD.1mm.在兩片間隙為1mmi勺兩塊平行極板的間隙中插入相等厚度的C,可測得最大的電容量。A.塑料薄膜B.干的紙C.16 濕的紙D.玻璃薄片.電容傳感器中兩極板間的電容量與下列哪項無關(guān)D0A.極板間相對覆蓋的面積B.極板間的距離17 C.電容極板間介質(zhì)的介電常數(shù)D.極板的厚度.收音機調(diào)臺是通過調(diào)節(jié)下列哪種電容值來改變諧振頻率的B。18 A.變極距式B.變面積式C.變介

9、電常數(shù)式.壓電式傳感器目前主要用于測量B。19 A.靜態(tài)的力或壓力B.動態(tài)的力或壓力C.速度.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.20 壓電效應(yīng).石英晶體在振蕩電路中工作時，A.從而產(chǎn)生穩(wěn)定的振蕩輸出頻率。A.壓電效應(yīng)與逆壓電效應(yīng)交替作用B.只有壓電效應(yīng)作用21 C.只有逆壓電效應(yīng)作用.人講話時，聲音從口腔沿水平方向向前方傳播，則沿傳播方向的空氣分子_D_。A.B.C.D.從口腔附近通過振動，移動到聽者的耳朵在原來的平衡位置前后振動而產(chǎn)生橫波在原來的平衡位置上下振動而產(chǎn)生橫波在原來的平衡位置前后振動而產(chǎn)生縱波.不可用于非接觸式測量的傳感器有(B)A.電容式C

10、.霍爾式B.熱電阻D.光電式.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.22 霍爾元件的厚度成正比.公式EH=KH舊cos9中的角0是指C。A.B.C.D.23 磁力線與霍爾薄片平面之間的夾角磁力線與霍爾元件內(nèi)部電流方向的夾角磁力線與霍爾薄片的垂線之間的夾角霍爾元件內(nèi)部a、b端連線與c、d端連線的夾角.，一的數(shù)值越大，熱電偶的輸出熱電動勢就越大。A.熱端直徑和冷端的溫度C.熱端和冷端的溫差極的電導(dǎo)率B.熱端D.熱電.在熱電偶測溫回路中經(jīng)常使用補償導(dǎo)線的最主要的目的是C_A.補償熱電偶冷端熱電勢的損B.起冷端溫度補償作C.將熱電偶冷端延長到遠(yuǎn)離高溫區(qū)的地_BQ兩熱電極材

11、料D.兩熱電極D.提高靈敏度.熱電偶中產(chǎn)生熱電勢的條件是A.兩熱電極材料相同B.不同C.兩熱電極的兩端尺寸相同的兩端尺寸不同.用熱電阻測溫時，熱電阻在電橋中采用三線制接法的目的是BA.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 .溫度上升，光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管的暗電流A。25 A.上升B.下降C.不變.在光的作用下，物體內(nèi)的電子逸出物體表面，向外發(fā)射的現(xiàn)象叫D。26 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).把光電池當(dāng)作傳感器時，應(yīng)把它看作B27 A.電壓源B.電流源C.電阻器.光敏電阻的性能好，靈敏

12、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33.光敏電阻（C）A、外光電效應(yīng)增效應(yīng)C、內(nèi)光電效應(yīng)的制作依據(jù)是B、光電倍D、光生伏特效應(yīng).在光線作用下，半導(dǎo)體的電導(dǎo)率增加的現(xiàn)象屬于（C）A、外光電效應(yīng)B、光電發(fā)射C、內(nèi)光電效應(yīng)D、光生伏特效應(yīng).當(dāng)變間隙式電容傳感器兩極板間的初始距離d增加時，將引起傳感器的（B）A、靈敏度增加B、靈敏度減小34 C、非線性誤差不變D、非線性誤差減小.應(yīng)變式傳感器是將被測量轉(zhuǎn)換為(A)A.應(yīng)變變化B.壓力變化C.壓強變化D.應(yīng)力變化.實際構(gòu)建測量電路時，壓電式傳感器不適用于測量(C)1 A、振動B、動態(tài)的力或

13、壓力G靜態(tài)的力或壓力D、加速度三、多項選擇題(10).服從正態(tài)分布的隨機誤差具有的性質(zhì)有(ABC)A.集中性B.有界性2 C.對稱性D.多峰性.當(dāng)變間距式電容傳感器兩極板間的初始距離d增加時，將引起傳感器的(AC)A、初始電容減小B、非線性誤差減小G非線性誤差變大D、靈敏度增大.壓電式傳感器實際應(yīng)用適用于測量(BC)3 A、靜態(tài)壓力B、振動C、動態(tài)力D靜態(tài)力.可用于非接觸式測量的傳感器有4 (BCDA.熱電偶B.壓電式C.霍爾式D.光電式.通常在使用應(yīng)變片作為傳感元件時采用差動式結(jié)構(gòu)的目的有（ABC）5 A.提高靈敏度B,減小非線性誤差C.減小溫度誤差D.減小橫向效應(yīng).超聲波與可聞聲波相比較，

14、具有ABCDA.頻率更高B.指向性好C.6 能量集中度高D.聚焦容易.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)面分別引出AC申，極。A.激勵電極B.保護(hù)電極C.霍爾電極D.差動電極8.壓電材料主要有ABD幾種類型。A.石英晶體B.壓電陶瓷C.陶土9 D.高分子壓電材料.電渦流式傳感器是利用電渦流效應(yīng)來檢測導(dǎo)電物體的各種物理參數(shù)，當(dāng)被測物放在交變磁場當(dāng)中，會產(chǎn)生趨膚效應(yīng)。表面電流穿透深度與ACD有關(guān)。A.激勵源頻率B.空氣間隙C.10 被測件電導(dǎo)率D.被測件磁導(dǎo)率.無損探傷的方法很多，可依據(jù)具體對象進(jìn)行選擇。以下檢測方式中，能進(jìn)行無損探傷的包括11 ABCDqA.電渦流法B.磁粉檢

15、測法C.超聲波檢測D.熒光染色滲透法.電子秤中所使用的應(yīng)變片應(yīng)選擇B應(yīng)變片；為提高集成度，測量氣體壓力應(yīng)選擇D:一次性、幾百個應(yīng)力試驗測點應(yīng)選擇A應(yīng)變片。12 A.金屬絲式B.金屬箔式C.電阻應(yīng)變儀D.固態(tài)壓阻式壓力傳感器.在變極距式電容傳感器中，為了提高靈敏度，應(yīng)使當(dāng)d0B,當(dāng)變極距式電容傳感器的初始極距d0較小時，它的測量范圍_D。A.大些B.小些C.變大D.變小13.將超聲波（機械振動波）轉(zhuǎn)換成電信號是利用壓電材料的C蜂鳴器中發(fā)出“嘀嘀”聲的壓電片發(fā)聲原理是利用壓電材料的D_A.應(yīng)變效應(yīng)B.電渦流效應(yīng)C.壓電效應(yīng)D.逆壓電效應(yīng)14.對港口吊車吊臂深部的缺陷定期探傷，宜采用_B探傷;對涂覆

16、防銹漆的輸油管外表面缺陷探傷，宜采用A探傷。10 A.電渦流B.超聲波C.測量電阻值D.X光.大面積鋼板探傷時，耦合劑應(yīng)選A為宜:機床床身探傷時，耦合劑應(yīng)選B為宜:給人體做B超時，耦合劑應(yīng)選C。11 A.自來水B.機油C.液體石蠟D.化學(xué)漿糊.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。一對叫激勵電極用于引入一A;另一對叫霍爾電極，用于引出D。A.激勵電流B.激勵電壓C.霍爾電流D.霍爾電勢.光敏二極管在測光電路中應(yīng)處于B一偏置狀態(tài)，而光電池通常處于C偏置狀態(tài)。12 A.正向B.反向C.零.屬于外光電效應(yīng)的器件有。(BC)13 A.光敏二極管B.光電管C.光電倍增管

17、D.光敏電阻.屬于內(nèi)光電效應(yīng)的器件有。(AD)A.光敏二極管B.光電管C.光電倍增管D.光敏電阻四、簡答題1.霍爾效應(yīng)獷爾效應(yīng)：金屬或半導(dǎo)爾薄片曲靖由以控制電波34與薄片垂直方向上雅力口磁感冠期呢為H的磁場，那幺在小宜f電灌和磁場方向的薄片的另西倒會產(chǎn)生也動勢Uh,口討的大小正出于控制電流1和題麒應(yīng)百度E,這一現(xiàn)象稱為雷爾敕成.2,壓電效應(yīng)I壓電般應(yīng)，某些晶體,當(dāng)沿膏一定方向受到外力作用時，內(nèi)部會產(chǎn)生鐵化現(xiàn)象，同時在ttwr*面上產(chǎn)生大小相尊樸號相反的電荷當(dāng)外力去抻后,兄恢復(fù)到不帶電狀后當(dāng)柞用力方向改變對，電荷的極性也隨著改變益怵受力所產(chǎn)生的電荷量與外力的大小鹿正比.這種現(xiàn)型叫壓電效應(yīng).3 .

18、渦流效應(yīng)料機效應(yīng)r當(dāng)一塊金屬導(dǎo)體放置在變化的液場中,芬體內(nèi)就會產(chǎn)斗.施電漉，這鐘電流依本小旋渦邨樣布導(dǎo)休的轉(zhuǎn)制，所以稱之為電溷斌成漏流，地料以象就錚為癌端效應(yīng)，.熱電效應(yīng)兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B組成一個回路，其兩端相互連接，只要兩結(jié)點處的溫度不同，一端溫度為T,另一端溫度為T0,則賄賂中就有電流產(chǎn)生，即回路中存在電動勢，成為熱電勢，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。4 .壓阻效應(yīng)沿著一塊半導(dǎo)體某一軸向施加一定的應(yīng)力時，除了產(chǎn)生一定的應(yīng)變外，材料的電阻率也要發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)。5 .應(yīng)變效應(yīng)導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料在外界里的作用下，會產(chǎn)生機械變形，其電阻值也將隨著發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為應(yīng)變效

19、應(yīng)。6 .什么是傳感器？畫出其組成框圖并介紹各個環(huán)節(jié)的功能。答工傳感器是一種以一定的精確度把被測量轉(zhuǎn)換成與之有確定關(guān)系的，便于精確處理的另外一種量的測量裝置或系燒.傳感器一般由敏感元件，轉(zhuǎn)換元件、轉(zhuǎn)換電路三部分組成*敏感元件直接感受被測量，弁輸出與被測量成確定關(guān)系的某一種量*轉(zhuǎn)換元件把敏感元件的輸出量轉(zhuǎn)換成電路參量（電阻、電容、電感）¥轉(zhuǎn)換電路將轉(zhuǎn)換元件輸出的電路參數(shù)轉(zhuǎn)換成電量輸出Y佶感器蛆成框圖超聲波探頭超聲波液位計的原理圖.如圖所示是超聲波液位計的原理圖，簡述其工作原理答:如圖所示是自發(fā)自收單換能器方式，換能器安裝在最高液位之上的空氣或氣體中，超聲橫能器發(fā)出的輻擊脈沖在氣體中從換

20、能器傳至液面,反射后再從液面返回同一換能器而被接收，如換能器至液面的垂直距離為L.從發(fā)到收經(jīng)過的時間為八極聲波在氣體中的傳播速咫為r,則7 .如圖所示是型壓力傳感器的結(jié)構(gòu)原理圖。彈簧管1的自由端與差動式電感傳感器的銜鐵2相連，銜鐵2位于傳感器兩差動線圈5和6的中間位置。試介紹其工作原理。BYM型壓力傳感器結(jié)構(gòu)圖I彈簧管2f鐵3、4-鐵芯5、6一線圖7調(diào)節(jié)螺釘Z1丁流匚變用器_10.畫出霍爾鉗形電流表的工1作原理圖，并簡述其工作原理班爾釗，修電流登的【:作總瑋國1一用徐元科2環(huán)形趺心3皆儂答；線圈和樹鐵枸成差動變氣隙自感式電感傳感器，當(dāng)壓力P發(fā)生變化忖，彈簧管I的自由端產(chǎn)生位移，使銜鐵£

21、;產(chǎn)生移動；使兩差動線圈5和£的電感值一個增加，一個減少.銜鐵位移的大小決定傳感器輸出信號的大小，銜鐵移動的方向抉定輸出信號的相位，傳感器輸出信號的大小和相位與兩差動線圈電感值的變化、瓶鐵的位置、壓力之間有一個確定的關(guān)系，由此可以測得壓力的大小.(1)霍爾鉗形電流表的探頭是用環(huán)形鐵芯做的集束器，霍爾器件放在空隙中間，由安培定律可知，在載流導(dǎo)體周圍會產(chǎn)生一正比于該電流的磁場O(2)霍爾元件在海場中產(chǎn)生的霍爾電型抵電冰衣中窿爾元科的靈敏度Kh.擰制電流I為定爾元件輸出的霍爾電勢與重新成正比,通過對磁場的制量可網(wǎng)接測圖電流的大小1.簡述電容式傳感器的工作原理。根據(jù)其原理,電容式傳感器可分為

22、哪幾種類型?南平行極鎮(zhèn)綱質(zhì)的電秤豁*如果不當(dāng)虛通然蚊應(yīng)其他解屆為f式中“郃題何介成的介電常數(shù)，s"超趣的遮藺血枳*3糠板同杓距離.當(dāng)被測量的變化使式中的八8或，仃一參數(shù)發(fā)生變化時，電容量C也就隨之變化.電容式傳感器有三種基本類原,即變極距或稱變間密型）.變囪視型和變介電常數(shù)型012.熱電偶為什么要進(jìn)行冷端溫度補償？冷端溫度補償方法有哪些？熱電偶傳感器的輸出電勢大小與冷端和工作端的溫差有關(guān)，一般要保持冷端溫度不變。實際應(yīng)用中，冷端溫度會隨著環(huán)境溫度變化而變化，這將給測量帶來誤差，因此需要冷端溫度補償。常用的方法有：冷端恒溫法、計算修正法、儀表機械零點調(diào)整法冷和電橋補償法五、分析設(shè)計題分

23、析：.下圖是汽車進(jìn)氣管道中使用的熱絲式氣體流速（流量）儀的電橋結(jié)構(gòu)示意圖。在通有干凈且干燥氣體，截面積為A的管道中部，安裝有一根加熱到200c左右的細(xì)粕絲R1。另一根相同長度的細(xì)鉗絲R2安裝在與管道相通、但不受氣體流速影響的小室中，請分析其工作原理。若氣體帶有水汽，結(jié)果會如何？（10分）熱線式氣體流速（流量）儀的結(jié)構(gòu)示意圖I一進(jìn)氣管2船蛀3一支架4珥管道相通的小室（連通管道未驗出）%一與用相同的始鯉皿熱也沌參考答案:1）當(dāng)氣體流速v=0時，R1的溫度與R2的溫度相等金橋處于平衡狀態(tài)。當(dāng)氣體介質(zhì)自身的溫度發(fā)生波動時，R1與R2同時感受到此波動，電橋仍處于平衡狀態(tài)，所以設(shè)置R2是為了起到溫度補償作用。2）當(dāng)氣體介質(zhì)流動時，將帶走R1的熱量，使R14度變低，電橋不平衡，毫伏表的示值與氣體流速的大小成一定的函數(shù)關(guān)系。圖中的RP1稱為調(diào)零電位器，RP2稱為限幅電位器。欲使毫伏表的讀數(shù)增大，應(yīng)將RP2向左調(diào)。3）如果被測氣體含有水汽，則測量得到的流量值將偏小，這是因為氣化帶走熱量。.如圖，生產(chǎn)布料的車間用圖示裝置來檢測和控制布料卷取過程中的松緊和張力的程度，請分析其檢測控制工作原理V變頻器功率放大器相岐依波放大器差動變焦器式張力檢測控制系統(tǒng)!一交通傳送電動機上-傳動褪3早向地4雅力現(xiàn)5一，銜鐵6一就科7卷收掘8-布料9一間服電動機參考答案：當(dāng)