傳感器原理及應(yīng)用復(fù)習(xí)題18

一、名詞解釋線性度；靈敏度；重復(fù)性；標(biāo)定；零點(diǎn)殘余電壓；電疇；磁阻效應(yīng)；電渦流；壓電效應(yīng)；光電導(dǎo)效應(yīng)；光生伏特效應(yīng)；接觸電勢(shì)；溫差電勢(shì)二、選擇題已知某一階傳感器的傳遞函數(shù)別為[ ]。

10 ，則該傳感器的靜態(tài)靈敏度和時(shí)間常數(shù)分s5A．k=10，=5 B．k=1，=0.5C．k=5，=0.2 D．k=2，=0.2通過的波長(zhǎng)范圍大致為[]。A．0.8~1.3mC．8~12mB．3~5mD．15~20m電容式傳感器采用雙層屏蔽等電位傳輸技術(shù)的目的是為了[ ]A．減少寄生電容的影響 B．減少邊緣效應(yīng)C．補(bǔ)償溫度變化的影響 測(cè)量動(dòng)態(tài)信號(hào)個(gè)變化的因素是[]。A．幾何尺寸B．磁導(dǎo)率C．極化電荷D．電阻率為了獲得較好的動(dòng)態(tài)特性，在二階傳感器設(shè)計(jì)時(shí)，一般阻尼系數(shù)選擇[ ]A．>1 B．≈0C．=1 D．≈0.7徑r與被測(cè)物體的距離x應(yīng)該滿足[]A．r≈xB．r=(0.2~0.5)xC．r<<xD．r=(0.05~0.15)x要設(shè)計(jì)一個(gè)能測(cè)量-200~800℃范圍的溫度儀表，應(yīng)選用[ ]。A．K型熱電偶 B．鉑熱電阻C．熱敏電阻 D．LM35集成溫度傳感器電阻應(yīng)變式傳感器是應(yīng)用最廣泛的傳感器之一，它[ ]。A．只能測(cè)量應(yīng)變 B．只能測(cè)量電阻的相對(duì)變化C．可以測(cè)量所有的被測(cè)量 D．可以測(cè)量能轉(zhuǎn)化為應(yīng)變的被測(cè)差動(dòng)電容傳感器采用差動(dòng)脈沖調(diào)寬電路時(shí)，其輸出電壓正比于[ ]A．電源電壓 B．參考電壓C．觸發(fā)器輸出的高電平電壓 D．觸發(fā)器輸出的低電平電壓 按照傳感器的一般分類方法，熱電偶屬于[ ]。A．無源結(jié)構(gòu)型傳感器 源結(jié)構(gòu)型傳感C．無源物性型傳感器 有源物性型傳感器 在傳感器的組成部分中，直接感受被測(cè)量的是[ ]A．敏感元件 B．轉(zhuǎn)換元件C．放大元件 D．轉(zhuǎn)換電路 磁電感應(yīng)式傳感器的輸出電動(dòng)勢(shì)正比于[ ]A．位移 C．速度 溫度設(shè)單個(gè)壓電晶片的電荷量為Q、電壓為U、電容為C，則如圖連接的壓電晶的電荷量、電壓和電容分別為[ ]。A．Q、U、CB．Q、2U、C/2C．Q、2U、2CD．2Q、U、2C熱電阻傳感器采用三端引線的目的是為了[ ]。A．減少絕緣電阻的影響 少寄生電勢(shì)的影C．消除引線電阻的影響 消除接觸電勢(shì)的影響金屬應(yīng)變片的靈敏系數(shù)為k，被測(cè)應(yīng)變，采用單臂電橋作測(cè)量電路時(shí)，如電源電壓為U，則其輸出電壓和非線性誤差分別為[ ]。A．kU，0 B．1kU，1k4 4C．1，1k D．1，1k4 2 2 2三、填空題傳感器一般三部分組成。分率和穩(wěn)定性屬于傳感器的 特性，幅頻特性和相頻特性屬于傳感器的特性。壓電陶瓷是人工制造的多晶體材料其內(nèi)部晶粒有許多自發(fā)極化的電疇這些電疇具有一定的 方向，經(jīng)處理的壓電陶瓷才具有壓電效應(yīng)。壓電瓷的壓電系數(shù)遠(yuǎn) 于石英晶體的壓電系數(shù)，但其 性不如石英晶體。理論上講，差動(dòng)變壓器式傳感器的鐵心位于 位置時(shí)，輸出電壓應(yīng)為零而實(shí)際上輸出電壓不為零，這個(gè)電壓稱為 電壓，這主要原因是兩個(gè)次級(jí)線圈繞組的 不完全相同。 電路對(duì)該誤差有很好的抑制作用，又能正確反映位移的大小和方向。金屬應(yīng)變片工作原理是利效應(yīng)；半導(dǎo)體應(yīng)變片工作原理是利用效應(yīng)二者靈敏系數(shù)主要區(qū)別是金屬應(yīng)變片的電阻變化主要引起的半導(dǎo)體應(yīng)變片的電阻變化主要引起的。電容傳感器可分三種基本結(jié)形式。為了減小非線性誤差，傳感器通常做成 結(jié)構(gòu)。電容傳感器，變極距型多用于檢測(cè) ，變面積型主要用于檢測(cè) ，變介質(zhì)型可用于檢測(cè) 。在工作頻時(shí)，電容傳感器連接電纜的長(zhǎng)度不能任意變化常采技術(shù)克服分布電容的影響提高傳感器的穩(wěn)定性。電阻應(yīng)變片轉(zhuǎn)換測(cè)量電路采用差動(dòng)電橋時(shí)，不僅可以消同時(shí)還能起的作用。集成溫度傳感器利用晶體伏安特性與溫度的關(guān)系進(jìn)行溫度測(cè)量一般測(cè)溫范圍AD590是典型輸出型集成溫度傳感器為了增大霍爾元件的靈敏度，霍爾元件多選材料制作；霍元件產(chǎn)生誤差的主要原因的影響。光電池是基于光生伏特效應(yīng)制作的有源光電傳感器與光照度線性關(guān)系， 與光照度成非線性關(guān)系。硅光電池的開路電壓一般可達(dá) 。內(nèi)光電效應(yīng)又分效應(yīng)效應(yīng)光敏三極管基效應(yīng)制作的光電傳感器，它一般沒極引線。頻率高Hz的機(jī)械波稱為超聲波，超聲波在液體中的傳播速度 于其在空氣中的傳播速度；超聲波傳感器的檢測(cè)方式有 式式兩種，其測(cè)量流量主要是根據(jù)超聲的變化來實(shí)現(xiàn)測(cè)量的。壓電傳感器的測(cè)量電路（即前置放大器）有兩種形式： 放大器放大器，后放大器時(shí)，可不受連接電纜長(zhǎng)度的限制。超聲波傳感器的檢測(cè)方式式式兩種；超聲波傳感器的發(fā)射利效應(yīng)，超聲波的接收利效應(yīng)；超聲波傳感器距精度取決，測(cè)距范圍取決。磁電感應(yīng)式傳感器按電磁感應(yīng)原理可以分式式兩類它只適用測(cè)量，直接測(cè)量的是物體的 。若要測(cè)量位移時(shí)則應(yīng)接電路，測(cè)量加速度時(shí)應(yīng)接電路。由兩種不同性質(zhì)的導(dǎo)體A串接成閉合回路，若兩接合點(diǎn)處的溫度不同，則兩導(dǎo)體間產(chǎn)生熱電勢(shì)，并在回路中有一定大小的電流，這種現(xiàn)象。此閉合回路中兩種導(dǎo)體稱；兩個(gè)結(jié)點(diǎn)中，一個(gè)，另一個(gè)。熱電效應(yīng)是指兩種 類型的金屬導(dǎo)體兩端分別接在一起構(gòu)成閉合回路，當(dāng)兩個(gè)結(jié)點(diǎn)溫時(shí)，導(dǎo)體回路里有電流流動(dòng)，產(chǎn)生熱電勢(shì)的現(xiàn)象。熱勢(shì)由 和 兩部分組成。以0℃為基準(zhǔn)端溫度的條件下，給出測(cè)量端的溫度與該熱電勢(shì)的電壓數(shù)值對(duì)照表，稱為熱電偶 。NTC型熱敏電阻為 溫度系數(shù)的熱敏電阻，隨著溫度的升高，，同時(shí)靈敏度也有所 。L L max 在采用直線擬合線性化時(shí)，傳感器輸出輸入的實(shí)際曲線與其擬合直線之間的最大偏差通常用相對(duì)誤差 來表示稱為 即=±(ΔL /y L L max 其中ΔLmax為最大非線性誤差，yFS。傳感器的動(dòng)態(tài)特性是指輸入量隨時(shí)間變化時(shí)輸出和輸入間的關(guān)系，影響動(dòng)態(tài)性指標(biāo)的主要參數(shù)。四、簡(jiǎn)答題什么是傳感器？一般由哪幾部分組成？它們之間的作用及相互關(guān)系怎樣？圍是多少？說明金屬絲電阻應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。說明應(yīng)變片產(chǎn)生溫度誤差的原因及電橋線路補(bǔ)償方法。何為霍爾元件的不等位電勢(shì)？說明其產(chǎn)生的原因，以及減小不等位電勢(shì)的有效方法特點(diǎn)？試比較熱電偶、熱電阻、熱敏電阻三種熱電式傳感器的特點(diǎn)。比較說明光電管、光敏電阻和光電池的工作原理、性能特性和用途。什么是超聲波？簡(jiǎn)述超聲波傳感器測(cè)距的原理。哪些傳感器能進(jìn)行非接觸測(cè)量？分別有什么特點(diǎn)？五、綜合題厚度和轉(zhuǎn)速測(cè)量可以分別采用哪些傳感器（3種）？和特點(diǎn)？試分析ady(t)by(t)cx(t傳感器系統(tǒng)的頻率響應(yīng)特性。dt度補(bǔ)償原理。aLR1R2、R3、R4U=4V，RR=R1=R2=R3=R4=250，當(dāng)有F作用時(shí)，應(yīng)變片電阻變化量為△R=2.5b、c、d、e法的橋路輸出電壓。螺線管式差動(dòng)變壓器等效電路結(jié)構(gòu)如圖所示。0，輸出電壓的大小和極性如何變化？并畫出差動(dòng)變壓器的輸出特性曲線示意圖。②當(dāng)鐵芯位于中心位置時(shí)，理論上講輸出電壓為零，而實(shí)際上并不為零，我們把這個(gè)不為零的輸出電壓稱為什么？簡(jiǎn)述產(chǎn)生該輸出電壓的原因及減小此電壓的有效措施。光電傳感器控制電路如圖所示，試分析電路工作原理：GP-IS01是什么器件，內(nèi)部由哪兩種器件組成？LED有什么變化？VR是什么電阻，在電路中起什么作用？如果 二極管的最大額定電流為V1 D160mA，R應(yīng)該如何選擇？1GP-IS01VD反向連接，電路狀態(tài)如何？晶體管VTLED何變化？圖題11 圖題121A為開關(guān)型敘述電路工作原理；NM處于什么狀態(tài)？M處于什么的狀態(tài)？DC分別起什么作用？一溫度控制電路如圖所示，LM311為比較器，VT為達(dá)林頓晶體管。AD590是什么器件？以什么形式輸出