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傳感器與檢測(cè)技術(shù)題庫(kù)-試題及答案2《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》試卷班級(jí):學(xué)號(hào):姓名:成績(jī):一、選擇與填空題:(30分)1.變面積式自感傳感器,當(dāng)銜鐵移動(dòng)使磁路中空氣縫隙的面積增大時(shí),鐵心上線圈的電感量(①增大,②減小,③不變)。2.在平行極板電容傳感器的輸入被測(cè)量與輸出電容值之間的關(guān)系中,(①變面積型,②變極距型,③變介電常數(shù)型)是線性的關(guān)系。3.在變壓器式傳感器中,一次側(cè)和二次側(cè)互感M的大小與一次側(cè)線圈的匝數(shù)成(①正比,②反比,③不成比例),與二次側(cè)線圈的匝數(shù)成(①正比,②反比,③不成比例),與回路中磁阻成(①正比,②反比,③不成比例)。4.傳感器是能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置,傳感器通常由直接響應(yīng)于被測(cè)量的敏感元件和產(chǎn)生可用信號(hào)輸出的轉(zhuǎn)換元件以及相應(yīng)的信號(hào)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換電路組成。5.熱電偶所產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)是由兩種導(dǎo)體的接觸電動(dòng)勢(shì)和單一導(dǎo)體的溫差電動(dòng)勢(shì)組成。6.偏差式測(cè)量是指在測(cè)量過(guò)程中,用儀表指針的位移(即偏差)決定被測(cè)量的方法;零位測(cè)量是指在測(cè)量過(guò)程中,用指零儀表的零位指示,檢測(cè)測(cè)量系統(tǒng)的平衡狀態(tài);在測(cè)量系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí),用已知的基準(zhǔn)量決定被測(cè)未知量的方法;微差式測(cè)量是綜合了偏差式測(cè)量法與零位式測(cè)量法的優(yōu)點(diǎn)而提出的方法。二、簡(jiǎn)答題:(50分)1.簡(jiǎn)述霍爾電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的原理。(6分)答:一塊長(zhǎng)為l、寬為d的半導(dǎo)體薄片置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為磁場(chǎng)(磁場(chǎng)方向垂直于薄片)中,當(dāng)有電流I流過(guò)時(shí),在垂直于電流和磁場(chǎng)的方向上將產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)Uh。這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng),也是霍爾電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生原理。2.簡(jiǎn)述熱電偶的工作原理。(6分)答:熱電偶的測(cè)溫原理基于物理的“熱電效應(yīng)”。所謂熱電效應(yīng),就是當(dāng)不同材料的導(dǎo)體組成一個(gè)閉合回路時(shí),若兩個(gè)結(jié)點(diǎn)的溫度不同,那么在回路中將會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象。兩點(diǎn)間的溫差越大,產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)就越大。引入適當(dāng)?shù)臏y(cè)量電路測(cè)量電動(dòng)勢(shì)的大小,就可測(cè)得溫度的大小。3.以石英晶體為例簡(jiǎn)述壓電效應(yīng)產(chǎn)生的原理。(6分)答:石英晶體在沿一定的方向受到外力的作用變形時(shí),由于內(nèi)部電極化現(xiàn)象同時(shí)在兩個(gè)表面上產(chǎn)生符號(hào)相反的電荷,當(dāng)外力去掉后,恢復(fù)到不帶電的狀態(tài);而當(dāng)作用力方向改變時(shí),電荷的極性隨著改變。晶體受力所產(chǎn)生的電荷量與外力的大小成正比。這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。反之,如對(duì)石英晶體施加一定變電場(chǎng),晶體本身將產(chǎn)生機(jī)械變形,外電場(chǎng)撤離,變形也隨之消失,稱為逆壓電效應(yīng)。石英晶體整個(gè)晶體是中性的,受外力作用而變形時(shí),沒(méi)有體積變形壓電效應(yīng),但它具有良好的厚度變形和長(zhǎng)度變形壓電效應(yīng)。當(dāng)測(cè)量誤差很小時(shí),可以忽略,此時(shí)測(cè)量值可稱為相對(duì)真值。7.如圖所示,Rt是Pt100鉑電阻,分析下圖所示熱電阻測(cè)量溫度電路的工作原理,以及三線制測(cè)量電路的溫度補(bǔ)償作用。(6分)答:該熱電阻測(cè)量溫度電路由熱敏電阻、測(cè)量電阻和顯示儀表組成。圖中G為指示儀表,R1、R2、R3為固定電阻,Ra為零位調(diào)節(jié)電阻。熱電阻都通過(guò)電阻分別為r2、r3、Rg的三個(gè)導(dǎo)線和電橋連接,r2和r3分別接在相鄰的兩臂,當(dāng)溫度變化時(shí),只要它們的Rg分別接在指示儀表和電源的回路中,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=Ra+Rt0為電阻在參考溫度(如0C)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)。三、分析、計(jì)算題:(20分)1.分析(線性)電位器式傳感器由于測(cè)量線的線路中的負(fù)載電阻RL帶來(lái)的負(fù)載誤差,并計(jì)算它與位移x之間的關(guān)系。(10分)2.分析下圖所示自感傳感器
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