2023年春期傳感器原理與應用課程期末復習指導

0６春期《傳感器原理與應用》課程期末復習指導重慶電大遠程導學中心理工導學部2023－６-１1第一部份課程考核說明１.考核目的考核學生在傳感技術方面的知識,學生對工程檢測中常用傳感器的結構、工作原理、特性、應用及發(fā)展方向的了解,是否具有對的選用傳感器的能力。2.考核方式以重慶電大期末考試文獻為準。3．命題依據本課程的命題依據是《傳感器原理與應用》課程的教學大綱、教材、實行意見。4.考試規(guī)定本課程的考試重點涉及基本知識和應用能力兩個方面，重要考核學生對常用傳感器原理的基本理論、結構、特點及應用能力。5.考題類型及比重考題類型及分數比重大體為：填空題(４2%)；選擇(30%)；原理簡述(８%)；看圖做答（１0%);應用(１0％）。6、合用范圍、教材本課程期末復習指導合用范圍為成人教育?？茩C電專業(yè)的基礎課程?？荚嚸}的教材是中央廣播電視大學出版社出版、張正偉編著的《傳感器原理與應用》(2023年8月第11次印刷）。第二部份期末復習重點范圍傳感器和測量的基本知識重點掌握：傳感器的一般特性：靜態(tài)特性；線性度、遲滯、反復性、靈敏度；動態(tài)特性的定義和規(guī)定。一般掌握:測量的概念；測量方法;直接測量的幾種方法；儀表的精確度與分辨率。彈性敏感元件的定義;彈性敏感元件的彈性特性;剛度和靈敏度;彈性敏感元件的形式及其應用范圍。第二章電阻式傳感器及應用重點掌握:應變片的結構和材料；電阻應變片的工作原理；電阻應變片的工作特性及參數:電阻應變片的溫度誤差及補償方法；電阻應變片橋路;應變儀簡介;應用：應變式力傳感器、應變式壓力傳感器、應變式加速度傳感器等。一般掌握：熱電阻工作原理、材料及常用熱電阻;普通工業(yè)用熱電阻式傳感器的簡樸結構；應用：重要講測溫,擴散到熱電阻式流量計。電位器的結構與特點;線性線繞電位器的空載特性和負載特性;非線性線繞電位器。第三章電感式傳感器及應用重點掌握：三種電感式傳感器的原理、結構、應用。一般掌握：自感式測量線位移和角位移的靜態(tài)量和動態(tài)量,測量力和壓力的方法。差動變壓器式的配用電路、差動相敏檢波電路和相敏整流電路應用:位移測量，振動、加速度和壓力測量。電渦流式被測體的材料、形狀和大小對傳感器靈敏度的影響;配用電路簡介。第四章電容式傳感器及應用重點掌握：電容式傳感器的工作原理及結構形式一般掌握:電容式傳感器的測量電路及應用電容式傳感器的特點、測量電路簡介。第五章諧振式傳感器及應用重點掌握:振弦式結構、工作原理、激勵方式。振筒式結構、工作原理;振動頻率與壓力關系。振膜式結構、工作原理、應用。一般掌握:應用:振筒式壓力傳感器、振動管式密度傳感器.應用：振弦式壓力傳感器、振梁式壓力傳感器、振弦式扭矩傳感器.第六章光傳感器及應用重點掌握:真空光電器件：真空光電變換原理和光電陰極、真空光電管、真空光電倍增管。一般掌握:光敏元件內光電效應；光敏電阻、光敏二極管和光敏三極管及其光譜特性和應用。光柵傳感器的結構、工作原理、辨向和細分。第七章電勢型傳感器及應用時重點掌握：熱電偶工作原理；材料和常用熱電偶；結構;冷端解決及測量誤差、延伸線；應用。光電池光伏效應;硒、硅光電池。石英晶體的壓電效應、壓電陶瓷的壓電效應(壓電元件的受力狀態(tài)和變形方式)，壓電材料和配用電路簡介(電荷放大器)?；魻栃换魻栐臉嬙旌突倦娐?、特性參數；霍爾元件的溫度補償和不等位電勢補償。一般掌握：微位移的測量、磁場的測量。壓電式測力傳感器、壓電式加速度傳感器．振動的測量、扭矩的測量。第八章其它半導體傳感器及應用一般掌握：熱敏電阻特點、材料、特性、結構及應用。固態(tài)壓敏電阻：半導體壓阻效應;擴散硅壓阻器件的結構簡介、工作原理。濕敏電阻：濕敏元件及應用的介紹。磁敏元件：磁敏二極管和磁敏三極管的工作原理、特性及應用。氣敏元件：半導體氣敏電阻的工作原理、特性及應用第三部分綜合練習題一．填空題1.光電管由一個光電陰極和一個陽極封裝在真空的玻璃殼內組成，其技術性能重要取決于：。2．國家已定型批量生產了標準化熱電偶。同一型號的具有良好的,有統(tǒng)一的表，并有與之配套的記錄和顯示儀表，給生產和使用帶來方便。３．為了增大靈敏度，壓敏電阻經常擴散（安裝)在薄的上。壓力的作用先引起，隨之使壓敏電阻承受應力。４.電渦流傳感器的基本結構是由和組成。其中是主體，因而它的性能對整個測量系統(tǒng)的性能產生重要影響。5.傳感器實際輸出――輸入曲線與理論直線之間的偏差稱為傳感器的，誤差,其中的,與輸出滿度值之比稱為傳感器的線性度。通常希望線性度越越好。6．電阻應變片是將機械構件上的微小轉換成電阻變化的傳感元件,諧振傳感器中的傳感元件是將轉換成的元件。7.螺線管三節(jié)差動變壓器式傳感器工作時,其零點殘余電壓中的基波部分重要是由,產生的，因此調節(jié)活動鐵芯的位置清除它。８.磁敏二極管工作時加向電壓。由于它的磁靈敏度很高，特別適合測量。９．正溫度系數劇變型和臨界溫度型熱敏電阻不能用于溫度范圍的溫度控制,而在某一溫度范圍內的溫度控制中卻十分優(yōu)良。１０．振弦式傳感器是經被拉緊的鋼弦作為傳感元件,其,與弦的張緊力的平方根成正比。1１．減少螺線管式差動變壓器傳感器零點殘余電壓最有效的辦法是盡也許保證傳感器的、互相對稱(任填兩個)。1２.空氣介質變間隙式電容傳感器中,提高其靈敏度＆減少非線性誤差是矛盾的,為此實際中大都采用式電容傳感器。１３.把兩塊柵距相等的光柵疊在一起,讓它們的刻度之間有,這時光柵上會出現若干條明暗相間的帶狀條紋，稱。14．磁電式傳感器是運用。原理將運動速度轉換成信號輸出。1５．傳感器的靈敏度是指穩(wěn)態(tài)標準條件下，輸出與輸入的比值。對線性傳感器來說,其靈敏度是。16．鉑熱電阻的純度通常用比表達。1７.用彈性元件和電阻應變力及一些附件可以組成應變式傳感器,按用途劃分有應變式傳感器、應變式傳感器等（任填兩個）。18．霍爾元件的測量電路中：直流激勵時,為了獲得較大的霍爾電勢,可將幾塊霍爾元件的輸出電壓;交流激勵時，幾塊霍爾元件的輸出通過適本地聯接,以便增長輸出。19．由光電管的光譜特性看出，檢測不同顏色的光需要選用不同的光電管,以便運用光譜特性的區(qū)段。20．單線圈螺線管式電感傳感器對比閉磁路變隙式傳感器優(yōu)點很多,缺陷式低。它廣泛用于測量。２1．運用電渦流式傳感器測量位移時,為了獲得較好的線性度＆較高的靈敏度,應當讓的距離大大小于。22．國家已定型批量生產了標準化熱電偶,同一型號的具有良好的,有統(tǒng)一的表，并有與之配套的記錄和顯示儀表，給生產和使用帶來方便。2３.振膜式傳感器由、振膜、激勵器和拾振器組成。2４.氣敏元件接觸氣體時，由于其表面，致使其電阻率發(fā)生明顯變化。2５．磁電式傳感器由溫度誤差，通常用,分路進行補償。２6.傳感器中感受被測量，并輸出與被測量成關系的的元件,稱為敏感元件。2７.應變式傳感器中的測量電路式將應變片的轉換成的變化,以便方便地顯示被測非電量的大小。2８．螺線管式差動變壓器傳感器中,其線圈組合按繞組排列方式有一節(jié)式、二節(jié)式．．．..．五節(jié)式。通常多采用。２9.應變式傳感器是由和電阻應變片及一些附件組成的。３０.對于簡樸的拉伸和壓縮來說,當半導體電阻上的作用應力與電流方向一致時，其電阻率的與成正比。31．減少霍爾元件溫度誤差的措施有:a.,減少由輸入電阻隨溫度變化引起的誤差。b.激勵電極,減少由于靈敏度隨溫度變化引起的誤差。32．計量光柵傳感器是由主光柵、光柵和光路系統(tǒng)及光電接受元件組成。33.電渦流傳感器工作時,被測物體的率和率越小，則傳感器的靈敏度越大。34．與差動變壓器傳感器配用的測量電路中,常用的相敏檢波器有兩種：電路和電路。二、選擇題1．熱電偶可以測量（）A．壓力B．電壓C．溫度Ｄ.熱電勢２.光敏三極管工作時(）A．基極開路、集電結反偏、發(fā)誓結正偏B．基極開路、集電結正偏、發(fā)射結反偏Ｃ．基極接電信號、集電結正偏、發(fā)射結反偏3．應變力的允許工作電流參數是指()A．允許通過應變片而絕緣材料因受熱而未損壞的最大電流B．允許通過應變片而敏感柵受熱未燒壞的最大電流C.允許通過應變片而不影響其工作特性的最大電流4.在光線作用下，半導體電導率增長的現象屬于（)A.外光電效應B．內光電效應C.光電發(fā)射5．壓電陶瓷傳感器與壓電石英晶體傳感器的比較是（）A．前者比后者靈敏度高B.后者比前者靈敏度高Ｃ．前者比后者性能穩(wěn)定性好D.后者比前者性能穩(wěn)定性好６．霍爾效應中，霍爾電勢與(）A.激磁電流成正比Ｂ．激磁電流成反比C．磁感應強度成正比D．磁感應強度成反比7.我國目前使用銅熱電阻,其測量范圍是()。Ａ.-2０0—1５０℃Ｂ．0一1５C.－５0一１5０℃D．－50一6508．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?。梗饷舳O管工作時,其上()。A.加正向電壓B.加反向電壓Ｃ.不需加電壓D.加正向、反向電壓都可以10．熱敏電阻測溫的原理是根據它們的（)。Ａ．伏安特性B.熱電特性C．標稱電阻值D.測量功率11.壓電石英晶體表面上產生的電荷密度與(）A.晶體厚度成反比B.晶體面積成正比C．作用在晶片上的壓力成正比D.剩余極化強調成正比１2．目前，我國使用的鉑熱電阻的測量范圍是()A.-200～8５0°ＣB.-50～８5０°ＣC．-20０~150°CＤ．－20０～5０°C13．為了克服分布電容的影響，電阻應用片配用的測量電路多采用（）Ａ．直流平衡電橋B．直流不平衡電橋C.交流平衡電橋D.交流不平衡電橋1４．光敏電阻的性能好、靈敏度高,是指給定工作電壓下（）A.暗電阻大Ｂ．亮電阻大C.暗電阻與亮電阻差值大Ｄ．暗電阻與亮電阻差值小15．當變隙式電容傳感器的兩極板極間的初始距離d0增長時,將引起傳感器的(）A．靈敏度Ｋ0增長B.靈敏度K0減小C．非線性誤差增長D．非線性誤差減小1６.熱電偶中熱電勢涉及()A．感應電勢B．溫差電勢C．接觸電勢D．切割電勢17．差動螺線管式電感傳感器配用的測量電路有（)。直流電橋Ｂ．變壓器式交流電橋C.差動相敏檢波電路D．運算放大電路１8．電阻應變片配用的測量電路中,為了克服分布電容的影響,多采用()A.直流平衡電橋B．直流不平衡電橋C.交流平衡電橋.D.交流不平衡電橋１9.目前,我國生產的鉑熱電阻，其初始電阻值有()。30B．５0C.10０D.４0２0．振弦式傳感器中，把被測量轉換成頻率的關鍵部件是（）。A．激勵器B．拾振器C．永久磁鐵D.振弦21．光敏二極管工作時,其上()A．加正向電壓B．加反向電壓C.不需加電壓D.加正向、加反向電壓都可以22．熱敏電阻測溫的原理是根據它的()A．伏安特性B．熱電特性C.標稱電阻值D．測量功率2３．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2４．我國目前使用的銅熱電阻，器測量范圍是（）A.-２00～15０°ＣB.０～1５°CC．－5０~1５０°CD．-50～6５０°Ｃ2５．振簡式傳感器可以測量（)A.力B．壓力C.流體介質速度D.流體介質密度26．應變力的重要參數有(）A.幾何尺寸Ｂ.初始電阻值C.允許工作電流Ｄ.額定電壓27.通常用應變式傳感器測量()。溫度Ｂ.密度C.加速度D.電阻28．檢測不同顏色的光，需要選用光電管的（)。同一型號靈敏度不同Ｂ.額定電壓不同C．光譜特性不同２9.用光敏二極管或三級管測量某光源的光通量時，是根據它們的什么特性實現的（）光譜特性Ｂ．伏安特性C．頻率特性D．光電特性30.運用電