傳感器與檢測技術(shù)復(fù)習(xí)試題復(fù)習(xí)課程

1、傳感器與檢測技術(shù)復(fù)習(xí)試題4 電感式傳感器是建立在 ，利用線圈或的改變來實現(xiàn)非電量電測 的。電感式傳感器可以分為 、幾大類型。5 渦流式傳感器的信號調(diào)理電路主要有、幾 種形式。6 電荷放大器的作用是丨、丨等。其突出優(yōu)點(diǎn)是7 機(jī)器人外界檢測傳感器可以分為、I 、丨、丨；機(jī)器人觸覺傳感器包含的內(nèi)容有、。10、請列出你所知道的傳感器的各種效應(yīng)1、丨1、等。11、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的三大支柱是 、I、；信息技術(shù)基礎(chǔ)的三個方面是、。12、13、衡量傳感器靜態(tài)特性的重要指標(biāo)是器動態(tài)特性的重要指標(biāo)是。衡量傳感彈性敏感元件的基本特性包括O感元件材料的基本要求有。對彈性敏2010-2011年傳感器與檢測技術(shù)復(fù)習(xí)提綱一、

2、填空題1、傳感器一般由 和組成。傳感器又稱為、或。2、在采用正弦輸入研究二階傳感器頻域動態(tài)特性 時，常用性和性來描述傳感器的動態(tài)特性，其重要指標(biāo)是 和。3 對于絲式應(yīng)變片主要由、成。應(yīng)變片的主要參數(shù)有8 熱電偶的熱電效應(yīng)是由和.效應(yīng)引起的。熱電偶的三個基本定律是 _1定律、丨定律以及定律。9、感應(yīng)同步器鑒幅型信號處理方式是在滑尺的正余弦繞組中分別加上相同、相同，但是的信號，鑒相型信號處理方式在滑尺的正余弦繞組中分別加上相同、相同，但是的信號。14濕度的表示方法有丨、丨；氯化鋰濕敏元件的典型產(chǎn)品有21、光導(dǎo)纖維的傳光原理是利用 ，光纖傳感器根據(jù)它的工作原理可分為丨和22、濕度的表示方法有、登莫式

3、濕度傳感器主要由、等構(gòu)成。15通過對熱電偶回路的大量研究，獲得了熱電偶的 幾個基本定律，它們是定律、定律、定律。16高頻反射式渦流傳感器其電感的變化取決于23、請列出幾種用于高精度、小位移測量的傳感器、I等。24、流量測量的方法有、27、石英晶體的X軸稱為，垂直于X軸的平最強(qiáng)；丫軸稱為28、差動變壓器式傳感器理論上講，銜鐵位于中心位 置時輸出電壓為零，而實際上差動變壓器輸出電 壓不為零，我們把這個不為零的電壓稱為17電感式傳感器是建立在 上，利用線圈丨或I的改變來實現(xiàn)非電量電測的。電感式傳感器可以分為 '、丨等幾大類型。19感應(yīng)同步器鑒幅型信號處理方式的工作原理是在滑尺的正、余弦繞組上

4、供給 、!、的正弦電壓進(jìn)行勵磁。20電荷放大器的作用是丨、丨等。其突出優(yōu)點(diǎn)是 25、傳感器所能測量的最大被測量（即輸入量的數(shù) 值）稱為丨，最小的被測量則稱為，而用這兩個數(shù)值表示的測量區(qū)間, 則稱為丨。26、為了消除應(yīng)變片的溫度誤差，可采用的溫度補(bǔ)償措施包括丨、丨和三種方法。，沿丫最明顯；Z軸稱為光軸或中性軸, Z軸方向上無壓電效應(yīng)。;利用差動變壓器測量位移時，如果要求區(qū)別位移方向(或正負(fù))可采用電路。29電阻應(yīng)變片式傳感器按制造材料可分為材料和丨體材料。它們在受到外力作用時電阻發(fā)生變化，其中金屬材料的電阻變化主要 是由丨形成的，而半導(dǎo)體材料的電阻變化主要是由丨造成的。丨材料傳感器的靈敏度較大。

5、36、要使直流電橋平衡，必須使電橋相對臂電阻值的相等。37、在熱電偶中，當(dāng)引入第三個導(dǎo)體時，只要保持其兩端的溫度相同，則對總熱電動勢無影響。這一結(jié)論被稱為熱電偶的 律。38、 壓電式傳感器的等效電路有 、。允許用長電纜連接的放大器稱為39、為了測得比柵距W更小的位移量，光柵傳感器要 采用術(shù)。30測量過程中存在著測量誤差，按性質(zhì)可被分為、丨、和丨三類，其中丨可以通過對多次測量結(jié)果求的方法來減小它對測量結(jié)果的影響。3、在熱電偶溫度補(bǔ)償中，補(bǔ)償導(dǎo)線法(即冷端延長線法)是把連接導(dǎo)線與熱電偶配接。它的作用是。、選擇題1. 選擇二階裝置的阻尼比Z =0. 707,其目的是(D )。A.阻抗匹配 B增大輸出

6、量C 減小輸出量D.接近不失真條件2. 用脈沖錘激振時，為了獲得較寬的激振頻率，可( )。A.增加敲擊力B.增加錘頭硬度C.增大錘重D.減小沖擊力A.熱電偶B .亮度式C.半導(dǎo)體三極管32光柵傳感器中莫爾條紋的一個重要特性是具有位 移放大作用。如果兩個光柵距相等，即W=0.02mm其夾角0 =0.1 °，則莫爾條紋的寬度 B=I ;莫爾條紋的放大倍數(shù)K=3. 測量不能直接接觸的高溫物體溫度，可采用()溫度傳感器D.半導(dǎo)體二極管4. 電容式濕度傳感器只能測量()濕度。A.相對B.絕對C.任意C.電壓)信號的傳感D.適于測量動態(tài)33根據(jù)工作原理，電容式傳感器可分為 型,型,I型三種。為了

7、減小非線性誤差，傳感器通常做成丨結(jié)構(gòu)。34壓電式傳感器的工作原理是基于某些介質(zhì)材料的，是一種典型的有源傳感器。35壓電材料開始喪失壓電特性的溫度叫。D.水分5. 電橋測量電路的作用是把傳感器的參數(shù)變化轉(zhuǎn)為(C )的輸出。A.電阻B.電容D.電荷6. 壓電式加速度傳感器是(A.適于測量任意B.適于測量直流C.適于測量緩變7.對于電渦流傳感器的諧振測位移電路，當(dāng)無金屬導(dǎo)體靠近時，其輸出電壓（）A.取大B.最小C.隨機(jī)變化D.中間點(diǎn)8.電渦流式傳感器激磁線圈的電源是( )。A .直流B.工頻交流C .高頻交流D.低頻交流9. 變間隙式電容傳感器的非線性誤差與極板間初始距離do之間是（）。A. 正比關(guān)

8、系B.反比關(guān)系C.無關(guān)系10. 單色光的波長越短，它的（）。A .頻率越高，其光子能量越大B.頻率越低，其光子能量越大C頻率越高，其光子能量越小D.頻率越低，其光子能量越小11. 熱電偶可以測量（）。A壓力 B 電壓 C溫度 D 熱電勢12. 目前我國使用的鉑熱電阻的測量范圍是（ ）。A -200 850 CB -50850 CC -200150CD -200650 C13. 下列被測物理量適合于使用紅外傳感器進(jìn)行測量 的是（C ）A .壓力B.力矩C溫度 D .厚度14. 屬于傳感器動態(tài)特性指標(biāo)的是（D ）A .重復(fù)性B.線性度C.靈敏度D.固有頻率15. 按照工作原理分類，固體圖象式傳感器

9、屬于（A ）A. 光電式傳感器B. 電容式傳感器C .壓電式傳感器D.磁電式傳感器16. 測量范圍大的電容式位移傳感器的類型為（）A .變極板面積型B變極距型C .變介質(zhì)型D.容柵型17. 利用相鄰雙臂橋檢測的應(yīng)變式傳感器，為使其靈 敏度高、非線性誤差?。– ）A .兩個橋臂都應(yīng)當(dāng)用大電阻值工作應(yīng)變片B .兩個橋臂都應(yīng)當(dāng)用兩個工作應(yīng)變片串聯(lián)C. 兩個橋臂應(yīng)當(dāng)分別用應(yīng)變量變化相反的工作應(yīng) 變片D .兩個橋臂應(yīng)當(dāng)分別用應(yīng)變量變化相同的工作應(yīng)變片18. 影響壓電式加速度傳感器低頻響應(yīng)能力的是（D ）A .電纜的安裝與固定方式B 電纜的長度C .前置放大器的輸出阻抗D. 前置放大器的輸入阻抗19. 固

10、體半導(dǎo)體攝像元件CCD是一種（C ）A . PN結(jié)光電二極管電路B. PNP型晶體管集成電路C. MOS型晶體管開關(guān)集成電路D. NPN型晶體管集成電路20. 將電阻R和電容C串聯(lián)后再并聯(lián)到繼電器或電源 開關(guān)兩端所構(gòu)成的RC吸收電路，其作用是（D ）A .抑制共模噪聲B. 抑制差模噪聲C .克服串?dāng)_D.消除電火花干擾21. 已知函數(shù)x （t ）的傅里葉變換為X （f ），則函數(shù)y （t） =2x （3t）的傅里葉變換為（B ）f2 fA . 2X （?。〣. 3X（ T ）2C. 3X（f ） D . 2X （f ）22. 周期信號的自相關(guān)函數(shù)必為（）A. 周期偶函數(shù)B. 非周期偶函數(shù)C .周

11、期奇函數(shù)D. 非周期奇函數(shù)23. 屬于傳感器動態(tài)特性指標(biāo)的是（B ）A .遲滯B .過沖量C .穩(wěn)定性D.線性度24. 傳感器能感知的輸入變化量越小，表示傳感器的（D ）A .線性度越好B.遲滯越小C .重復(fù)性越好D.分辨力越高25. 感應(yīng)同步器的作用是測量（C ）A .電壓B.電流C .位移D.相位差26. 下列測力傳感器中，屬于發(fā)電型測力傳感器的是（B ）A .自感式傳感器B.磁電感應(yīng)式傳感器C .電容式傳感器D.應(yīng)變式傳感器27. 熱敏電阻式濕敏元件能夠直接檢測（C ）A .溫度B.溫度差C.相對濕度D.絕對濕度28. 若周期信號x t的周期為T,則其基波角頻率為（A ）2 A. TB.

12、 TC . 2T1D. T29. 已知信號xt與信號y t完全不相關(guān)，則該二信號的互相關(guān)系數(shù)滿足（D ）xyC. 0xyD . xyA . xy30. 金屬在受到外力作用時，會產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)變，其 電阻也將隨之發(fā)生變化，這種物理現(xiàn)象稱為（ ）A.霍爾效應(yīng)B .光電效應(yīng) C.應(yīng)變效應(yīng)D.壓電效應(yīng)31. 在光線作用下，能使物體產(chǎn)生一定方向的電動勢的現(xiàn)象稱（）A .光電效應(yīng)B .光生伏特效應(yīng)C .內(nèi)光電效應(yīng)D .外光電效應(yīng)32. 在擴(kuò)散硅壓力傳感器，其敏感元件周邊固定圓膜 片，當(dāng)（E）具有最大負(fù)應(yīng)力。A . r = 0 B . r = r 0 C . r = 0.635 r 0D . r = 0.81

13、2 r 033. 在霍爾元件的主要指標(biāo)中, 度。A .磁B.乘積D .電勢Kh是指（）靈敏C.電流34. 在壓電材料的主要特性參數(shù)中，（）是衡量材料壓電效應(yīng)強(qiáng)弱的參數(shù)，它直接關(guān)系到壓電輸出的 靈敏度。A .壓電常數(shù)B.介電常數(shù) C.居里點(diǎn)D .彈性常數(shù)35. 光纖按（）分，有玻璃光纖和塑料光纖。A .傳輸模式 B.纖芯和包層C.折射率 D .敏感元件對光強(qiáng)制36. 某些電介質(zhì)，當(dāng)在電介質(zhì)極化方向施加電場，它會產(chǎn)生變形，這種現(xiàn)象稱為（）A.逆壓電效應(yīng)B .正壓電效應(yīng) C .負(fù)壓電效應(yīng) D .無壓電效應(yīng)37. 半導(dǎo)體熱電阻式傳感器簡稱（）。A.熱敏晶體管B .熱電偶傳感器C. 熱電阻D.熱敏電阻3

14、8. 當(dāng)光敏元件加一定電壓時，光電流 I與光敏元件上光照度E之間的關(guān)系，稱為（）。A.溫度特性 B.光照特性C 光譜特性D. 伏安特性39. 在檢測技術(shù)中，主要采用的是壓電型換能器，發(fā)射超聲波利用壓電材料的（C ），而接收信號則用（D ）。A.多普勒效應(yīng)B .多普勒頻移C .逆壓電效應(yīng)D.正壓電效應(yīng)40. 變面積式自感傳感器，當(dāng)銜鐵移動使磁路中空氣 縫隙的面積增大時，鐵心上線圈的電感量（A ）。A.增大 B .減小 C .不變41. 紅外線是位于可見光中紅色光以外的光線，故稱紅外線。它的波長范圍大致在（）到1000 um的頻譜范圍之內(nèi)。A. 0.76nm B . 1.76nm C . 0.76

15、 卩 mD. 1.76 卩 m42. 在紅外技術(shù)中，一般將紅外輻射分為四個區(qū)域，即近紅外區(qū)、中紅外區(qū)、遠(yuǎn)紅外區(qū)和（）。這里所說的”遠(yuǎn)近”是相對紅外輻射在電磁波譜中與可見 光的距離而言。A.微波區(qū) B .微紅外區(qū) C . X射線區(qū)D.極遠(yuǎn)紅外區(qū)43. 紅外輻射在通過大氣層時，有三個波段透過率高，它們是0.22.6卩m、35ym和（ ）， 統(tǒng)稱它們?yōu)椤贝髿獯翱凇?。A. 8 14 u m B . 7 15 卩 m C . 8 18 卩 mD. 714.5 u m44. 紅外探測器的性能參數(shù)是衡量其性能好壞的依據(jù)。其中響應(yīng)波長范圍（或稱光譜響應(yīng)），是表示探 測器的（）相應(yīng)率與入射的紅外輻射波長之間的關(guān)

16、系。A.電流 B.電壓 C .功率 D .電阻45. 光子傳感器是利用某些半導(dǎo)體材料在入射光的照下，產(chǎn)生（）。使材料的電學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化。通過測量電學(xué)性質(zhì)的變化，可以知道紅外輻射的強(qiáng) 弱。光子效應(yīng)所制成的紅外探測器。A.光子效應(yīng)B .霍爾效應(yīng)C .熱電效應(yīng)D.壓電效應(yīng)46. 當(dāng)紅外輻射照射在某些半導(dǎo)體材料表面上時，半導(dǎo)體材料中有些電子和空穴可以從原來不導(dǎo)電的束縛 狀態(tài)變?yōu)槟軐?dǎo)電的自由狀態(tài)，使半導(dǎo)體的導(dǎo)電率增 加，這種現(xiàn)象叫（）。A.光電效應(yīng)B.光電導(dǎo)現(xiàn)象C .熱電效應(yīng) D .光生伏特現(xiàn)象47. 研究發(fā)現(xiàn).太陽光譜各種單色光的熱效應(yīng)從紫色 光到紅色光是逐漸增大的，而且最大的熱效應(yīng)出現(xiàn)在（）的頻率范

17、圍內(nèi)。A.紫外線區(qū)域 B . X射線區(qū)域C.紅外輻射區(qū)域 D .可見光區(qū)域48. 實驗表明，波長在（）um之間的電磁波被物體吸收時，可以顯著地轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。A . 8 14 u m B . 7 15 u m C . 2 . 6 14 D. 0.1 100049. 利用溫差電勢現(xiàn)象制成的紅外傳感器稱為（）紅外傳感器，因其時間常數(shù)較大，響應(yīng)時間較長，動態(tài)特性較差，調(diào)制頻率應(yīng)限制在10Hz以下。A.熱電偶型 B .熱釋電型 C .熱敏電阻型D.熱電動型50. （）傳感器是利用氣體吸收紅外輻射后，溫度升高，體積增大的特性，來反映紅外輻射的強(qiáng)弱。A.熱電動型 B .熱釋電型C.高萊氣動型D .氣熱型51.

18、 傳感器在正、反行程中輸出輸入曲線不重合稱為（ ）。A .非線性B .遲滯 C .重復(fù)性D.靈敏度誤差52. 應(yīng)變式傳感器是一種（）的測量裝置。A .只能測量應(yīng)變B .只能測量電阻的相對變化C 可以測量能轉(zhuǎn)化為應(yīng)變的被測量D.可以測量所有的被測量53. 差動電容傳感器采用差動脈沖調(diào)寬電路時，其輸 出電壓正比于()。G C2B. CiC2G C2C1 C2 g C2D.C1 /C1C2 / C254. 直流電橋的平衡條件可以概括為(A .對臂阻抗之積相等B比相等C .相鄰臂阻抗之積相等D)0.對臂阻抗之.相鄰臂阻抗之和相等55. 電容式傳感器在結(jié)構(gòu)上加等位環(huán)的目的是為了( )0A.補(bǔ)償溫度變化的

19、影響B(tài) .減小寄生電容C .減小邊緣效應(yīng)D .可以測量靜態(tài)信號56. 微機(jī)電系統(tǒng)的英文縮寫為()。A. PSD B . PVDF C . PZTD. MEMS57. 應(yīng)變式傳感器采用半橋差動等臂電橋轉(zhuǎn)換電路時，若電源電壓為U時，其輸出電壓U。為( )01 RA . Uo=Ub. Uo = 2 R U1 RRC. Uo = 4rU d . Uo=rU58. 熱電阻傳感器的測量引線采用3線制是為了( )0A.消除引線電阻的影響B(tài) .消除接觸電動勢的影響C .減少絕緣電阻的影響D .減少寄生電動勢的影響59. 氣敏傳感器中的加熱器是為了()。A .去除吸附在表面的氣體 B .起溫度補(bǔ)償作用 C .去

20、除傳感器中的水分 D .去除吸附在表面 的油污和塵埃60. 柵線密度為50線/mm的光柵，其柵線間距為( )0A. 50mm B. 0.05 mm C. 0.02mmD . 2mm三、判斷題1. 傳感器的傳感元件通常情況下直接感受被測量；V2. 對于所有的二階傳感器，總是希望其固有頻率越高越好；X3. 一般情況下，設(shè)計彈性敏感元件時，若提高靈敏度，則會使其線性變差、固有頻率提高；X4. 應(yīng)變片的基長越長，則應(yīng)變片的動態(tài)特性越好；X5. 變磁阻式電感傳感器屬于互感型的電感傳感器；X6. 壓電式傳感器不能測量恒定不變的信號；V7. 慣性式振幅計，在設(shè)計時盡量使其固有頻率低。V8. 傳感器的重復(fù)性誤

21、差是屬于系統(tǒng)誤差；X9. 傳感器的敏感元件通常情況下不直接感受被測 量；X10. 傳感器實現(xiàn)波形測試不失真的條件是：傳感器的 幅頻特性和相頻特性均是常數(shù)；X11. 傳感器彈性敏感元件的固有頻率越高，則傳感器的靈敏度越低，線性度越差；X12. 應(yīng)變式傳感器采用半橋連接時，若供橋電源波動 的誤差為2%則由此引起的電橋信號輸出波動的 誤差為1% 0 X13. 壓電片采用并聯(lián)連接后，更適合于測量快速變化的信號；X14. 圓柱形彈性元件受力產(chǎn)生的應(yīng)變大小與圓柱的長度無關(guān)；V15. 驅(qū)動電纜法實際上是一種等電位屏蔽法；V16. 差動變壓器采用差動整流電路后，次級電壓的相位和零點(diǎn)殘余電壓都不必考慮；V17.

22、 希望壓電傳感器的電阻率高，介電常數(shù)小；x18. 半導(dǎo)體光吸收型光纖溫度傳感器是屬于傳光型光 纖傳感器；V19. 傳感器的動態(tài)靈敏度就是傳感器靜態(tài)特性曲線的 斜率； x20. 按照能量關(guān)系分類傳感器可分為結(jié)構(gòu)型傳感器和物性型傳感器；X21. 激波管產(chǎn)生激波壓力的恒定時間越長，則可標(biāo)定 的下限頻率越低；V22. 壓阻效應(yīng)中由于幾何形狀改變引起的電阻變化很小;V23. 光導(dǎo)攝像管是一種固態(tài)圖像傳感器；x24. 熱釋電型紅外傳感器必須進(jìn)行調(diào)制。V25. 傳感器的幅頻特性為常數(shù)，則傳感器進(jìn)行信號的波形測量時就不會失真。X26. 等截面梁的不同部位所產(chǎn)生的應(yīng)變是不相等的。V27. 一般來說，螺管型差動變

23、壓器的線性范圍約為線圈骨架長度的二分之一。X28. 壓電常數(shù)d32所表示的含義是：沿著z軸方向受力，在垂直于y軸的表面產(chǎn)生電荷；x29. 渦流式電感傳感器屬于互感型的電感傳感器；X30. 金屬絲的電阻應(yīng)變效應(yīng)中，引起電阻改變的主要原因是電阻率的改變；31. 壓電常數(shù)dj中的下標(biāo)表示晶體受力的性質(zhì)；32. 壓電常數(shù)dj中的下標(biāo)xi表示晶體的極化方向，j Vi的取值范圍是16。33.x時間常數(shù)T越小越好。x34. 紅外傳感器在使用時必須進(jìn)行調(diào)制x35. 電容式傳感器采用差動結(jié)構(gòu)可以提高靈敏度、減 小非線性。V36. 渦流滲透的深度與所加的信號頻率成正比。x37. IEEE1451定義了智能化網(wǎng)絡(luò)傳

24、感器的相關(guān)內(nèi)容。V38. 為了改善一階傳感器的動態(tài)特性，可以增大其時間常數(shù)。x39. 等強(qiáng)度梁的不同部位所產(chǎn)生的應(yīng)變是不相等的。x40. 感應(yīng)同步器中，感應(yīng)正弦信號的繞組稱為余弦繞組。V41. 對于所有的二階傳感器，總是希望其固有頻率越高越好。x42. 壓電式傳感器不能測量靜態(tài)信號。V43. 金屬絲的靈敏度Ks恒小于同一材料金屬應(yīng)變片的靈敏系數(shù)K。x44. 透射式渦流傳感器所加激勵電源的頻率越高越好。x45. 熱電偶的熱接點(diǎn)尺寸越大，則其動態(tài)響應(yīng)特性越好。x46 .傳感器的非線性誤差屬于隨機(jī)誤差。x47. 熱電偶回路熱電勢的大小只與材料和端點(diǎn)溫度有 關(guān)，與熱電偶的尺寸形狀無關(guān)。 V48. 紅外

25、探測器是紅外傳感器的核心，常見兩大類：熱探測器和光子探測器V49. 把兩種相同導(dǎo)體或半導(dǎo)體兩端相接組成閉合回路，則回路產(chǎn)生熱電勢，這種現(xiàn)象 稱熱電效應(yīng)。x50. 功能型光纖傳感器，光纖不是敏感元件。x51. 將溫度變化轉(zhuǎn)為熱電勢變化的傳感器稱為熱電阻傳感器。x52. 紅外線與可見光、紫外線、X射線、微波以及無 線電波一起構(gòu)成了完整的無限連續(xù)的電磁波譜。(V)53. 紅外輻射在大氣中傳播時，由于大氣中的氣體分 子、水蒸氣等物質(zhì)的吸收和散射作用，使輻射在 傳播過程中逐漸衰減。(x54. 熱敏電阻型紅外探測器的熱敏電阻是由錳、鎳、 鉆等氧化物混合燒結(jié)而制成的，熱敏電阻一般制 成圓柱狀，當(dāng)紅外輻射照射

26、在熱敏電阻上時，其 溫度升高，內(nèi)部粒子的無規(guī)則運(yùn)動加劇，自由電子的數(shù)目隨溫度升高而增加，所以其電阻增大。（X ）55. 當(dāng)光輻射照在某些材料的表面上時，若入射光的 光子能量足夠大，就能使材料的電子逸出表面， 向外發(fā)射出電子，這種現(xiàn)象叫內(nèi)光電效應(yīng)或光電 子發(fā)射效應(yīng)。（X ）56. 輻射出射度表征輻射源單位面積所發(fā)出的輻射功率。（V57. 當(dāng)恒定的紅外輻射照射在熱釋電傳感器上時，傳 感器才有電信號輸出。（X58. 使用光電導(dǎo)傳感器時，需要制冷和加上一定的偏壓，否則會使響應(yīng)率降低，噪聲大響應(yīng)波段 窄，以致使紅外傳感器損壞。（V）59. 當(dāng)紅外輻射照射在某些半導(dǎo)體材料的 pn結(jié)上時， 在結(jié)內(nèi)電場的作用

27、下，自由電子移向 P區(qū)空穴 移向n區(qū)。如果pn結(jié)開路，則在pn結(jié)兩端便產(chǎn) 生一個附加電勢，稱為光生電動勢。（X60. 光磁電傳感器不需要致冷，響應(yīng)波段可達(dá) 7ym左右，時間常數(shù)小，響應(yīng)速度快。（V ）61.四、簡答題1、電容式傳感器有哪幾種常用的結(jié)構(gòu)形式？影響電容式傳感器精度的因素較多，請詳細(xì)分析如何消 除電容式傳感器的邊緣效應(yīng)與寄生參量的影響?答：電容式傳感器的的常用結(jié)構(gòu)形式有變間隙式、變 面積式和變介電常數(shù)式。電容式傳感器的邊緣效應(yīng)相當(dāng)于傳感器并聯(lián)了一 個附加電容，其結(jié)果使傳感器的靈敏度下降和非線性 增加。為了盡量減少邊緣效應(yīng)，首先應(yīng)增大電容器的 初始電容量，即增大極板面積或減小極板間距。

28、此 外，加裝等位環(huán)是一個有效的方法。電容式傳感器的寄生參量使傳感器電容改變。由 于傳感器本身電容量很小，再加上寄生電容又是極不 穩(wěn)定的，就會導(dǎo)致傳感器特性的不穩(wěn)定，從而對傳感 器產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。消除和減小寄生參量影響的方法歸納為以下幾種：縮短傳感器到測量線路前置級的 距離；驅(qū)動電纜法； 整體屏蔽法。2、為什么金屬電阻測溫時，其測量電路常采用三線 制接法？請畫圖并說明其測量原理。答：如圖是三線連接法的原理圖。G為檢流計，Ri， 艮，R3為固定電阻，R為零位調(diào)節(jié)電阻。熱電阻 R通 過電阻為ri，匸，Rg的三根導(dǎo)線和電橋 連接，ri， 2分別接在相鄰的兩臂內(nèi)，當(dāng)溫度變化時，只要它們 的長度和電阻的溫度

29、系數(shù) 相等，它們的電阻變化就 不會影響電橋的狀態(tài)。3、請解釋金屬絲靈敏系數(shù)Ks的物理意義？分析 橫向效應(yīng)對靈敏系數(shù)的影響？答：金屬絲靈敏系數(shù)Ks的物理意義是單位應(yīng)變所引起 的電阻相對變化。橫向效應(yīng)要點(diǎn)：1）由于彎曲部分，總的電阻變化小了； 2 ）應(yīng)變片的靈敏系數(shù)小于金屬絲靈敏系數(shù)。4、請畫出電容式傳感器的等效電路；分析如何 消除電容式傳感器的邊緣效應(yīng)與寄生參量的影響？答：1）等效電路Rp為并聯(lián)損耗電阻；RS代表損耗電阻，即代表 引線電阻、電容器支架和極板電阻的損耗。電感 L由 電容器本身的電感和外部引線電感組成。2）邊緣效應(yīng)邊緣效應(yīng)相當(dāng)于傳感器并聯(lián)了一個附加電容，其 結(jié)果使傳感器的靈敏度下降和

30、非線性增加。為了盡量減少邊緣效應(yīng)，首先應(yīng)增大電容器的初 始電容量，即增大極板面積或減小極板間距。此外， 加裝等位環(huán)是一個有效的方法。3）寄生參量使傳感器電容改變。由于傳感器本 身電容量很小，再加上寄生電容又是極不穩(wěn)定的，就 會導(dǎo)致傳感器特性的不穩(wěn)定，從而對傳感器產(chǎn)生嚴(yán)重 干擾。消除和減小寄生參量影響的方法歸納為以下幾種： 縮短傳感器到測量線路前置級的距離。 驅(qū)動電纜法 整體屏蔽法5、請詳細(xì)說明電感式傳感器產(chǎn)生零點(diǎn)殘余電壓 的原因以及減小零點(diǎn)殘余電壓的措施。答：產(chǎn)生零位誤差的原因是：（1）差動式傳感器中，兩個電感線圈的電氣參 數(shù)及導(dǎo)磁體的幾何尺寸不可能完全對稱；（2）傳感器具有鐵損，即磁芯化曲線

31、的非線 性；（3）電源電壓中含有高次諧波；（4）線圈具有寄生電容，線圈與外殼、鐵芯間 有分布電容。零位信號的危害很大，會降低測量精度，易使放 大器飽和。減小零位誤差的措施是減少電源中的諧波 成分，減小電感傳感器的激磁電流，使之工作在磁化 曲線的線性段；另外在測量電橋中可接入可調(diào)電位器，當(dāng)電橋有起始不平衡電壓時，可以調(diào)節(jié)電位器, 使電橋達(dá)到平衡條件。6、請畫圖并說明電磁流量計的構(gòu)成與工作原理。答:如圖為電磁流量計原理結(jié)構(gòu)圖。由電磁流量計由 磁場系統(tǒng)、不導(dǎo)磁測量導(dǎo)管、及管道截面上的導(dǎo)電電 極組成，磁場方向、管道軸線、電極連線三者在空間 互相垂直。導(dǎo)電液體在管道中流動時，作切割磁力線 的運(yùn)動，在兩電

32、極上產(chǎn)生感應(yīng)電勢，其大小為：E BDV式中：E感應(yīng)電動勢，V;B 磁感應(yīng)強(qiáng)度，T ；v 平均流速，m s ；D 管道內(nèi)徑，m如果流體質(zhì)點(diǎn)在整個管道截面上流速是均勻，就 可以把液體看成許多直徑為 D且連續(xù)運(yùn)動著的薄圓 盤。薄圓盤等效于長度為 D的導(dǎo)電體。根據(jù)感應(yīng)電勢的大小即可計算出流量。五、計算題1、若溫度傳感器的靈敏度為33mV/ C，時間常數(shù)為 1.5s，當(dāng)輸入的階躍溫度為20 C至41 C時，求階 躍作用0.75s后，溫度傳感器的輸出以及溫度誤差為 多少？ 答：由題可知：bi = (33mV/660mVbf = (33mV/1353mVC) (20 C)=C) (41 C)=且，b(t)

33、= bi +( bf - bi)1-dCdhdCdht/e b(0.75) = 660+(1353- 660)1 -0.75/1.5e = 932.7 mV對應(yīng)的溫度為：T = 932.7/33 = 28.3C因為實際溫度為41 C，可得溫度誤差為12.7 C。2、有一臺用于測量車輛重量的地秤，結(jié)構(gòu)如下圖所 示，一塊大型的鋼板放置在由鋼制成的圓柱體上，鋼 板與路面齊平。當(dāng)車輛駛過鋼板時，圓柱體產(chǎn)生縱向 壓縮。環(huán)境溫度變化的范圍是 -20° C至+40°C。鋼 圓柱體的熱膨脹系數(shù)是10 X10-6/°C。因為：A = 2 nh ,可得rh0 dr0 d帶入各參數(shù):2(2.5)(8.85pF/m)2.5 鳥 m10 3由于電容與h成線性關(guān)系，可得電容的變化范圍：Cmin = (3475pF/m)(10 -2m)= 34.75p