傳感器與測(cè)量技術(shù)試題

1、傳感器與測(cè)量技術(shù)試題、填空：（20分）1、測(cè)量系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標(biāo)主要有線性度、遲滯、重復(fù)性、分辨力、穩(wěn)定性、溫度穩(wěn)定性、各種抗干擾穩(wěn)定性等。（2分）2、霍爾元件靈敏度的物理意義是表示在單位磁感應(yīng)強(qiáng)度相單位控制電流時(shí)的霍爾電勢(shì)的大小。（2分）3、 光電傳感器的理論基礎(chǔ)是光電效應(yīng)。通常把光線照射到物體表面后產(chǎn)生的光電效應(yīng)分為三類。第:一類是利用在光線作用下光電子逸出物體表面的外光電效應(yīng),這類元件有光電管、光電倍增管 ;第二類是 利用在光線作用下使材 料內(nèi)部電阻率改變的內(nèi)光電 效應(yīng)，這類元件有光敏電阻;第三類是利用在光線 作用下使物體內(nèi)部產(chǎn)生一定方向電動(dòng)勢(shì)的光生伏特效應(yīng)，這類元件有光電 池、光電儀表

2、。4?熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢(shì)是兩種導(dǎo)體的接觸電勢(shì)和單一導(dǎo)體的溫差v N（電勢(shì)組成的，其表達(dá)式為 Eab（T, To） = e（TT°lnNr +以5_bb ） D t在熱電偶溫度補(bǔ)償中補(bǔ)償導(dǎo)線法（即冷端延長(zhǎng)線法）是在連接導(dǎo)線和熱電偶之間,接入延長(zhǎng)線,它的作用是將熱電偶的參考端移至離熱源 較遠(yuǎn)并且環(huán)境溫 度較穩(wěn)定的地方，以減小冷端溫度變化的影響。5. 壓磁式傳感器的工作原理是：某些鐵磁物質(zhì)在外界機(jī)械力作用下，其內(nèi)部產(chǎn)生機(jī)械壓力，從而引起極化現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為正壓電 相反，某些鐵磁物質(zhì)在外界磁場(chǎng)的作用下會(huì)產(chǎn)生機(jī)械變形,這種現(xiàn)象 稱為負(fù)壓電效應(yīng)。（2分6. 變氣隙式自感傳感器，當(dāng)街鐵移動(dòng)靠近

3、鐵芯時(shí)，鐵芯上的線圈電感量（增加減小不變）（2分7. 儀表的精度等級(jí)是用儀表的（相對(duì)誤差絕對(duì)誤差引用誤差）來表示的。（2分8. 電容傳感器的輸入被測(cè)量與輸出被測(cè)量間的關(guān)系，除（變面積型 變極距型 變介電常數(shù)型）外是線性的。 （2分）9. 電位器傳器的（線性），假定電位器全長(zhǎng)為Xmax,其總電阻為 Rmax,它的滑臂間的阻值可以用 Rx =（Xmax/x Rmax,x/XmaxRmaxXmax/XRmaX/XmaxRmax來計(jì)算，其中電阻靈敏度Rr=（ 2p （b+h）/At, 2pAt/b+h, 2A （b+b） /pt, 2Atp（b+h） o （4 分）二、用鎳縮-鐮硅熱電偶測(cè)量某低溫箱溫

4、度，把熱電偶直接與電位差計(jì)相連接。在某時(shí)刻，從電位差計(jì)測(cè)得熱電勢(shì)為 -1.19mv,此時(shí)電位 差計(jì)所處的環(huán)境 溫度為15°C,試求該時(shí)刻溫箱的溫度是多少度？（ 20分銀鋸-鎳硅熱電偶分度表測(cè)量端溫度。C0123456789執(zhí)八、電動(dòng)勢(shì)(mv)-20-0.77-0.81-0.84-0.88-0.92-0.96-0.99-1.03-1.07-1.10-10-0.39-0.43-0.47-0.51-0.55-0.59-0.62-0.66-0.70-0.74-0-0.00-0.04-0.08-0.12-0.16-0.20-0.23-0.27-0.31-0.35+00.000.040.080.

5、120.160.200.240.280.320.36+ 100.400.440.480.520.560.600.640.680.720.76+200.800.840.880.920.961.001.041.081.121.16三、什么是系統(tǒng)誤差？產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因是什么？如何發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤差？減少系統(tǒng)誤差有哪幾種方法？（ 20分）答：當(dāng)我們對(duì)同一物理量進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量時(shí)，如果誤差按照一定的規(guī)律性出現(xiàn)，則把這種誤差稱為系統(tǒng)誤差。系統(tǒng)誤差出現(xiàn)的原因有：%1工具誤差：指由于測(cè)量?jī)x表或儀表組成組件本身不完善所引起的誤差。%1方法誤差：指由于對(duì)測(cè)量方法研究不夠而引起的誤差。%1定義誤差：是由于對(duì)被測(cè)量的定義

6、不夠明確而形成的誤差。%1理論誤差：是由于測(cè)量理論本身不夠完善而只能進(jìn)行近似的測(cè)量所引起的誤差。%1環(huán)境誤差：是由于測(cè)量?jī)x表工作的環(huán)境（溫度、氣壓、濕度等）不是儀表校驗(yàn)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，而是隨時(shí)間在變化，從而引起的誤差。%1安裝誤差：是由于測(cè)量?jī)x表的安裝或放置不正確所引起的誤差。%1個(gè)人誤差：是指由于測(cè)量者本人不良習(xí)慣或操作不熟練所引起的誤差。發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤差的方法有：%1實(shí)驗(yàn)對(duì)比法：這種方法是通過改變產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的條件從而進(jìn)行不同條件的測(cè)量，以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤差。這種方法適用于發(fā)現(xiàn)不變的系統(tǒng)誤差。%1剩余誤差觀箓法：是根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)的各個(gè)剩余誤差大小和符號(hào)的變化規(guī)律，直接由誤差數(shù)據(jù)或誤差曲線圖形來判斷有無系

7、統(tǒng)誤差。這種方法適用于發(fā)現(xiàn)有規(guī)律變化的系統(tǒng)誤差。%1計(jì)算數(shù)據(jù)比較法：對(duì)同一量測(cè)量得到多組數(shù)據(jù)，通過計(jì)算比較數(shù)據(jù)比較，判斷是否滿足偶然誤差條件，以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤差。減小系統(tǒng)誤差的方法：%1引入更正值法%1替換法%1差值法%1正負(fù)誤差相消法%1選擇最佳測(cè)量方案四、下面是熱電阻測(cè)量電路，試說明電路工作原理并計(jì)算（5分）1. 已知Rt是PtIOO鉗電阻，且其測(cè)量溫度為 T=50°C,試計(jì)算出Rt的值和 Ra的值（10分）2. 電路中已知Ri、R2> R3和E,試計(jì)算電橋的輸出電壓 vab0 （5分）8-2其中（Ri=10KQ, R2=5KQ, R3X0KQ, E=5 伏）答：該熱電阻測(cè)量溫度電路由熱敏電阻、測(cè)量電阻和顯示電表組成。圖中G為指示電表，Ri、R2> R3為固定電阻，Ra為零位調(diào)節(jié)電阻。熱電阻都通過電阻分別為H、巾、Rg的三個(gè)導(dǎo)線和電橋連接，H和X分別接在相鄰的兩 臂，當(dāng)溫度變化時(shí)，只要它們的 Rg分別接在指示 電表和電源的回路中，其 電阻變化也不會(huì)影響電橋的平衡狀態(tài)，電橋在零位調(diào)整時(shí)，應(yīng)使 R4二Ra+Rto為電阻在參考溫度（如 00 0時(shí)的電 阻值。三線連接法的缺點(diǎn)之一是可調(diào)電 阻的接觸電阻和電橋臂的電阻 相連，可能導(dǎo)致電橋的零點(diǎn)不穩(wěn)。Rt R °1 + At + Bt 2）作原=100