最新传感器与检测技术.docx

最新传感器与检测技术.docx

《最新传感器与检测技术.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《最新传感器与检测技术.docx（9页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

最新传感器与检测技术

传感器与检测技术

武汉纺织大学传感器与检测技术（第二版）自动化专业期末复习题

复习重点：

1、半桥、全桥差动电路Uo计算；应变片贴法；（P36）

2、相敏检波电路分析；（P56）

3、差动整流电路；（P70）

4、电涡流式传感器的应用；（P92）

5、光电式传感器的应用、光在光纤里传播的条件；（P109）

6、三线制和四线制的作用；（P168）

习题1：

第一章——绪论

一、选择题

1.下列属于按传感器的工作原理进行分类的是传感器是（）

A．应变式传感器B.化学型传感器

C.压电式传感器D.热电式传感器

2.随着人们对各项产品技术含量要求的不断提高，传感器也朝向智能化方面发展。

其中，典型的传感器智能化结构模式是（）

A.传感器+通信技术B.传感器+微处理器

C.传感器+多媒体技术D.传感器+计算机

3.传感器主要完成两方面的功能：

检测和（）

A.测量B.感知C.信号调节D.转换

4.传感技术的作用主要体现在：

（）

A.传感技术是产品检测和质量控制的重要手段

B.传感技术在系统安全经济运行监测中得到了广泛应用

C.传感技术及装置是自动化系统不可缺少的组成部分

D.传感技术的完善和发展推动着现代科学技术的进步

5.传感技术的研究内容主要包括：

（）

A.信息获取B.信息转换C.信息处理D.信息传输

6.传感器的下列指标全部属于静态特性的是（）

A.线性度、灵敏度、阻尼系数

B.幅频特性、相频特性、稳态误差

C.迟滞、重复性、漂移

D.精度、时间常数、重复性

7、一阶传感器输出达到稳态值的90%所需的时间是（）

A.延迟时间B.上升时间C.峰值时间D.响应时间

8、传感器的下列指标全部属于静态特性的是（）

A.迟滞、灵敏度、阻尼系数

B.幅频特性、相频特性

C.重复性、漂移

D.精度、时间常数、重复性

二，填空题

1.传感器的能感受被测量并按照________转换成可用输出信号的器件或装置，通常由直接响应于被测量的________、产生可用信号输出的________以及相应的________组成。

2.传感器技术的共性，就是利用物理定律和物质的________，将________转换成________。

3.________是人们为了被检测对象所包含的信息进行定性了解和定量掌握所采取的一系列技术措施。

4.某位移传感器，当输入量变化5mm时，输出电压变化300mV，其灵敏度为________。

5.某传感器为一阶系统，当受到阶跃信号作用时，在t=0时，输出为10mV，t——∞时，输出为100mV，在t=5S时，输出为50mV，则该传感器的时间常数为_______。

三、简答

什么是传感器的静态特性？

它有哪些指标？

如何用公式表示这些性能指标？

习题2：

第二章——电阻式传感器原理与应用

一，选择题

1.影响金属导电材料应变灵敏系数K的主要因素是（）

A.导电材料电阻率的变化B.导电材料几何尺寸的变化

C导电材料物理性质的变化D.导电材料化学性质的变化

2．电阻应变片的线路温度补偿的方法有（）

A.差动电桥补偿法B.补偿块粘贴补偿应变片电桥补偿法

C.补偿线圈补偿法D.恒流源补偿电路法

3．当应变片的主轴线方向与试件轴线方向一致，且试件轴线上受一维应力作用时，应变片灵敏系数K的定义是（）

A.应变片电阻变化率与试件主应力之比

B.应变片电阻与试件主应力方向的应变之比

C.应变片电阻率与试件主应力方向的应变之比

D.应变片电阻率与试件作用力之比

4．由（）、应变片以及一些附件（补偿元件，保护罩）组成的装置称为应变式传感器。

A.弹性元件B.调理电路C.信号采集电路D.敏感元件

5．电阻应变式传感器具有悠久的历史，是应用最广泛的传感器之一，将电阻应变片粘贴到各种弹性敏感元件上，可构成测量各种参数的电阻应变式传感器，这些参数包括（）

A.位移B.加速度C.力D.力矩

二，填空题

1．单位应变引起的________称为电阻丝的灵敏系数。

2．金属丝在外力作用下发生机械形变时它的电阻值将发生变化，这种现象称为________效应；固体收到作用力后电阻率要发生变化，这种现象称为________效应。

3．应变式传感器是利用电阻应变片将________转换为________变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴________元件构成，弹性元件用来________，________元件用来________。

4．要把微小应变引起的微小电阻变化精确地测量出来，需采用特别设计的测量电路，通常采用________或________。

5．减小或消除非线性误差的方法有________和采用差动电桥。

其中差动电桥可分为________和________两种方式。

习题3：

第三章——变阻抗式传感器原理与应用

1、选择题

1.如将变面积型电容式传感器接成差动形式，其灵敏度将（）。

A.保持不变B.增大一倍C.减小一倍D.增大两倍

2.当变间隙式变容传感器两极板间的初始距离d增加时，将引起传感器的（）。

A.灵敏度增加B.灵敏度减小C.非线性误差增加D.非线性误差不变

3.用电容式传感器测量固体或液体物位时，应该选用（）。

A.变间隙式B.变面积式

C.变介电常数式D.空气介质变间隙式

4.电容式传感器中输入量与输出量的关系为线性的有（）。

A.变面积型电容传感器B.变介质型电容传感器

C.变电荷型电容传感器D.变极距型电容传感器

5.关于差动脉冲宽度调制电路的说法正确的是（）。

A.适用于变极板距离和变介质型差动电容传感器

B.适用于变极板距离差动电容传感器且为线性特征

C.适用于变极板距离差动电容传感器且为非线性特征

D.适用于变面积型差动电容传感器且为线性特性

2、填空题

1.电容式传感器利用了将非电量的变化转换为的变化来实现对物理量的测量。

2.变极距型电容式传感器单位输入位移所引起的灵敏度与两极板初始间距成关系。

3.移动电容式传感器动极板，导致两极板有效覆盖面积A发生变化的同时，将导致电容量变化，传感器电容改变量

与动极板水平位移成关系、与动极板角位移成关系。

4.变极距型电容传感器做成差动结构后，灵敏度提高了倍，而非线性误差转化为关系而得以大大降低。

5.电容式传感器信号转换电路中，和用于单个电容量变化的测量，和用于差动电容量变化的测量。

习题4：

第四章——光电式传感器原理与应用

光电式传感器

1、光电式传感器的物理基础是光电效应，常用的外光电器件有_________等，常用的内光电器件有_________、_________等。

2、光敏电阻的光电流是指_________与_________之差。

3、光敏电阻的光谱特性反映的是光敏电阻的灵敏度与_________的关系。

压电传感器

一、选择题

1、压电式加速度传感器是（）传感器。

A．结构型B．适于测量直流信号的

C．适于测量缓变信号的D．适于测量动态信号的

2、沿石英晶体的光轴z的方向施加作用力时，（）。

A．晶体不产生压电效应B．在晶体的电轴x方向产生电荷

C．在晶体的机械轴y方向产生电荷D．在晶体的光轴z方向产生电荷

3、在电介质极化方向施加电场，电介质产生变形的现象称为（）。

A．正压电效应B．逆压电效应

C．横向压电效应D．纵向压电效应

4、天然石英晶体与压电陶瓷比，石英晶体压电常数（），压电陶瓷的稳定性（）。

A．高，差B．高，好

C．低，差D．低，好

5、沿电轴y方向施加作用力产生电荷的压电效应称为（）。

　　A．横向压电效应B．纵向压电效应

C．正压电效应D．逆压电效应

6、为提高压电传感器的输出灵敏度，将两片压电片并联在一起，此时总电荷量等于（）倍单片电荷量，总电容量等于（）倍单片电容量。

　A．1，2B．2，2

　C．1，1/2D．2，1

7、用于厚度测量的压电陶瓷器件利用了（）原理。

A．磁阻效应B压阻效应

C．正压电效应D逆压电效应

8、以下因素在选择合适的压电材料时必须考虑的有（）

A．转换性能B.电性能C.时间稳定性D.温度稳定性

二、填空题

1．压电式传感器可等效为一个和一个并联，也可等效为一个与相串联的电压源。

2．压电式传感器是一种典型的传感器（或发电型传感器），其以某些电介质的为基础，来实现非电量检测的目的。

3.压电式传感器使用放大器时，输出电压几乎不受连续电缆长度的影响。

4.压电式传感器的输出须先经过前置放大器处理，此放大电路有和两种形式。

5.某些电介质当沿一定方向对其施力而变形时内部产生极化现象，同时在它的表面产生符号相反的电荷，当外力去掉后又恢复不带电的状态，这种现象称为

效应；在介质极化方向施加电场时电介质会产生形变，这种效应又称效应。

二、简答题

1压电式传感器为何不能测量静态信号？

2压电式传感器连接前置放大器的作用是什么？

电压式与电荷式放大器有何区别？

第六章——温度检测

热电偶型传感器综合练习

1.热电动势由两部分电动势组成，一部分是两种导体的________电动势，另一部分是单一导体的______电动势。

2.热电偶产生热电势必须具备的基本条件是

（1）         、

（2）         。

3.热电偶中热电势的大小仅与的性质、有关，而与热电极尺寸、形状及温度分布无关。

4.热电偶冷端电桥补偿电路中，当冷端温度变化时，由电桥提供一个随冷端温度的附加电动势，使热电偶回路的输出冷端温度的变化而改变，达到自动补偿的目的。

5.热电偶中热电势由（）组成。

A、感应电动势B、温差电动势

C、接触电动势D、切割电动势

6工程（工业）中，热电偶冷端处理方法有（）

A、热电动势修正法B、温度修正法

C、0℃恒温法D、冷端延长法

7.实用热电偶的热电极材料中，用的较多的是（）

A、纯金属B、非金属

C、半导体D、合金

8.简述热电偶能够工作的两个条件是什么？

9.为什么热电偶多用合金热电极？

10.简述热电偶测温原理。

11.现用一只镍铬—镍硅热电偶测某换热器内温度，其冷端温度为30°C，而显示仪表机械零位为0°C，这时指示值为400°C，若认为换热器内的温度为430°C，对不对？

为什么？

正确值为多少？

E（30，0）=1.203mV

镍铬—镍硅热电偶分度表

工作端温度°C

400

410

420

430

440

热电动势mV

16.395

16.818

17.241

17.664

18.088