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铂电阻温度传感器:
0.45Ω/℃
电桥:
0.02V/Ω
放大器:
100(放大倍数)
笔式记录仪:
0.2cm/V
求:
(1)测温系统的总灵敏度;
(2)记录仪笔尖位移4cm时,所对应的温度变化值。
11、有一个电位器式位移传感器(线性),其线圈总电阻是10Ω,电刷最大行程4mm。
若最大消耗功率不允许超过40W,传感器所用激励电压为允许的最大激励电压,试确定输入位移量为1.2mm时的输出电压值。
12、名词解释:
(1)传感器的静态特性
(2)传感器的动态特性
第二章电阻式传感器
1.要使直流电桥平衡,必须使电桥相对臂电阻值的________相等。
2.电阻式传感器的主要类型有___、____、_____等三种。
3.在电桥测量中,由于电桥接法不同,输出电压的灵敏度也不同,________接法可以得到最大灵敏度输出,其灵敏度为。
4.半导体应变片的工作原理是基于________效应。
5.电阻应变片式传感器按制造材料可分为①____材料和②材料。
它们在受到外力作用时电阻发生变化,其中①的电阻变化主要是由形成的,而②的电阻变化主要是由造成的。
材料传感器的灵敏度较大。
6.应变片的核心部分是______。
7.固态压阻传感器测量电路中,要使其电桥的输出不受温度的影响,应采用____源供电。
8.当半导体材料在某一方向承受应力时,它的电阻率发生显著变化的现象称为半导体的______效应。
用这个原理制成的传感器称为________传感器。
9.电阻应变片的温度补偿中,若采用电桥补偿法测量应变时,粘贴在被测试件表面上,补偿应变片粘贴在与被测试件完全相同的上,且与被测试件处于
环境中。
10.电桥测量电路的作用是把传感器的参数变化转为()的输出。
A.电阻B.电容
C.电压D.电荷
11.差动电桥由环境温度变化引起的误差为()
A.
B.
C.
D.0
12.半导体应变片具有()等优点。
A.灵敏度高B.温度稳定性好
C.可靠性高D.接口电路复杂
13.将电阻应变片贴在()上,就可以分别做成测力、位移、加速度等参数的传感器。
A.质量块B.导体
C.弹性元件D.机器组件
14.有一电学元件,温度升高时电阻却大幅度减小,则这种元件可能是()
A.金属导体B.绝缘体
C.半导体D.超导体
15.半导体应变片的工作原理是基于半导体材料的()
A.压阻效应B.应变效应
C.霍尔效应D.光电效应
16.利用相邻双臂桥检测的应变式传感器,为使其灵敏度高、非线性误差小()
A.两个桥臂都应当用大电阻值工作应变片
B.两个桥臂都应当用两个工作应变片串联
C.两个桥臂应当分别用应变量变化相反的工作应变片
D.两个桥臂应当分别用应变量变化相同的工作应变片
17.根据图示电桥计算,若R1=R2=R3=R4=120Ω,
△R1=0.3Ω,
△R2=△R3=△R4=0时,输入电压为u0=220V,求输出电压u(t)及桥路的灵敏度。
18.一个半导体应变片的灵敏系数为180,半导体材料的弹性模量为1.8×
105Mpa,求其压阻系数πL为多少Pa-1?
19.简述应变片在弹性元件上的布置原则,及哪几种电桥接法具有温度补偿作用。
20.金属电阻应变片与半导体材料的电阻应变效应有什么不同?
第三章变磁阻式传感器
1.自感式电感传感器可以分为____、_____、______三种类型。
2.电涡流式传感器是根据_______效应制成的。
3.利用电涡流位移传感器测量转速时,被测轴齿盘的材料必须是_______。
4.采用两个二次绕组,将其同名端串接而以
输出的传感器,称为差分变压器式传感器。
5.差分螺管型电感传感器配用的测量电路有(
)。
A.直流电桥
B.变压器式交流电桥
C.相敏检波电路
D.运算放大电路
6.电涡流式传感器可无接触地测量金属板厚度,其测量厚度的原理是什么?
7.什么是零点残余电压?
零点残余电压的存在对传感器的工作性能有何影响?
8.用电涡流式传感器测量齿轮的转速时,若齿轮是由尼龙制成的,能否测出转速?
为什么?
第四章电容式传感器
1.如图所示是电容式话筒的示意图,它是利用电容制作的传感器,话筒的振动膜前面镀有薄薄的金属层,膜后距膜几十微米处有一金属板,振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极,在两极间加一电压U,人对着话筒说话时,振动膜前后振动,使电容发生变化,导致话筒所在的电路中的其它量发生变化,使声音信号被话筒转化为电信号,其中导致电容变化的原因可能是电容器两板间的()
A.距离变化B.正对面积变化
C.介质变化D.电压变化
2.演示位移传感器的工作原理如图所示,物体M在导轨上平移时,带动滑动变阻器的金属滑杆P,通过电压表显示的数据,来反映物体位移的大小x,假设电压表是理想的,则下列说法正确的是()
A.物体M运动时,电源内的电流会发生变化
B.物体M运动时,电压表的示数会发生变化
C.物体M不动时,电路中没有电流
D.物体M不动时,电压表没有示数
3、电容式传感器是将被测量的变化转换成()变化一种传感器
A.电容量
B.电感量
C.介电常数
D.距离
4、传感器是一种采集信息的重要器件,如图所示,是一种测定压力的电容式传感器,当待测压力F作用于可动膜片电极上时,可使膜片产生形变,引起电容的变化,将电容器、灵敏电流计和电源串接成闭合电路,那么()
A.若电容减小,则力F增大
B.若电容增大则力F减小
C.若电容变大,则力F增大
D.以上说法都不对
5.变极距型平板电容传感器,当d0=1mm时,若要求测量非线性误差为0.1%。
求允许极距测量最大变化量是多少?
6.保持电容式传感器特性稳定的方法(至少两种)
7.列举电容传感器常用的测量电路(不少于3种)。
第五章霍尔式传感器
1.将霍尔元件的控制电流引线经由调节电阻接至电源构成输入回路,霍尔电压输出引线接至放大电路或表头等构成输出回路,就组成了_____电路。
2.霍尔传感器的零位误差补偿一般采用______电路。
3.名词解释:
霍尔效应
第六章压电式传感器
1.在压电传感器中,两片压电元件串联时,输出电荷量(),总电容量()。
A.Q串联=Q单片C串联=C单片/2
B.Q串联=2Q单片C串联=C单片/2
C.Q串联=Q单片C串联=2C单片
D.Q串联=2Q单片C串联=C单片
2.在测量线位移的传感器中,结构简单,灵敏度高,不受油污等介质的影响,并能进行非接触测量的是()
A.电容式传感器B.电阻式传感器
C.压电式传感器D.电涡流式传感器
3.当压电式加速度计固定在试件上而承受振动时,质量块产生一可变力作用在压电晶片上,由于________效应,在压电晶片两表面上就有________产生。
4.压电式传感器不能测量频率太低的被测量,更不能用于________测量。
5.压电式传感器往往采用多片压电晶片串联或并联方式,当采用多片压电晶片并联方式时,适合于测量何种信号?
6.简述压电式传感器与电荷放大器相连时的特点。
7.一压电式压力传感器,其灵敏度k1=20pC/MPa,它与灵敏度为k2=5mV/pC的电荷放大器相连,电荷放大器的输出端接到灵敏度为k3=30mm/V的记录仪上,计算此系统的总灵敏度。
当压力Δp=25MPa时,求记录仪上笔尖位移的偏移量。
第七章热电式传感器
1.如图所示,R1为定值电阻,R2为负温度系数的热敏电阻,L为小灯泡,当温度降低时()
A.R1两端的电压增大
B.电流表的示数增大
C.小灯泡的亮度变强
D.小灯泡的亮度变弱
2.热电偶可以测量()。
A压力B电压C温度D热电势
3.热电偶热电动势由_______电动势和_______电动势两部分组成。
4.在热电偶回路中接入第三导体时,只要保持其两端的温度相同,则对总热电动势无影响。
这一结论被称为热电偶的________定律。
5.热电偶回路热电动势的大小只与_______和_______有关,而与热电偶的尺寸和形状无关。
6.列举热电偶冷端温度补偿的方法。
7.热电阻是利用电阻阻值随温度升高而_______(增大or减小)的特性来测量温度的。
8.试用公式表示中间温度定律。
9.热敏电阻有三种不同的温度系数,试说明其意义
10.图1为某一热敏电阻的I-U关系曲线图。
已知(36mA→5.3V,34mA→5.2V)
⑴为了通过测量得到图1所示I-U关系的完整曲线,在图2和图3两个电路中应选择的是图________;
简要说明理由:
____________。
(电源内阻不计,滑动变阻器为0-100Ω)。
(2)在图4电路中,电源电压恒为9V,电流表读数为70mA,定值电阻R1=250Ω。
热敏电阻两端的电压为________V;
电阻R2阻值为______Ω。
11.用镍铬-镍硅(K)热电偶测量某炉温的测量系统如图所示,已知:
冷端温度固定在0℃,t0=30℃,仪表指示温度为210℃,后来发现由于工作上的疏忽把补偿导线
,相互接错了,问:
炉温的实际温度t为多少度?
12.已知分度号为S的热电偶冷端温度为t0=30℃,现测得热电动势为11.710mV,求热端温度是多少摄氏度?
13.已知镍铬-镍硅(K)热电偶的热端温度t=800℃,冷端温度t0=25℃,求E(t,t0)是多少毫伏?
E(25,0)=1.000mV
14.将一支灵敏度为0.08mV/℃的热电偶与电压相连,电压表接线端处温度为50℃。
电压表读数为60mV,求热电偶热端温度?
第八章光电式传感器
2.封装在光电隔离耦合器内部的可能是()
A.一个发光二极管和一个发光三极管
B.一个光电二极管和一个光电晶体管
C.两个发光二极管或两个光电晶体管
D.一个发光二极管和一个光电晶体管
3.利用半导体材料不能制成()
A.标准电阻B.热敏电阻
C.光敏电阻D.晶体管
4.光敏电阻适于作为()。
A测量元件B开关元件
C加热元件D发光元件
5.下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是()
A.压力B.力矩C.温度D.厚度
6.如图所示,R1、R2、R3是固定电阻,R4是光敏电阻,当开头S闭合后在没有光照射时,a、b两点等电势,当用光照射R4时()
A.R4的阻值变小,a点电势高于b点电势
B.R4的阻值变小,a点电势低于b点电势
C.R4的阻值变大,a点电势高于b点电势
D.R4的阻值变大,a点电势低于b点电势
7.如图所示,R1、R2为定值电阻,L为小灯泡,R3为光敏电阻,当照射光强度增大时,以下表述错误的是()
A.电压表的示数增大
B.R2中电流减小
C.小灯泡的功率增大
D.电路的路端电压增大
8.当光敏电阻受到光照时,阻值______,一般希望暗电阻越____越好,亮电阻越_____越好。
9.光电器件工作的基础是_______效应,光电池的工作原理是基于___________效应。
10.红外光传感器是用来检测______________________________的敏感器件,它分为_________和_________两种类型。
11.光电二极管在电路中一般是处于_______(正向or反向)工作状态。
12.把光电池作为测量元件时,应该把它作为______源使用。
13.名词解释:
光电流
14.常用的半导体光电元件有哪些?
它们的电路符号如何?
15.什么是光电元件的光谱特性?
第九章光纤传感器
1.光纤传光的基础是_____________。
2.数值孔径是衡量光纤_________性能的一个重要参数。
3.光纤按纤芯的折射率分布分为___________和___________两种;
按其传输模式分为_________和_________两种。
4.按照光纤在传感器中的作用,通常可将光纤传感器分为________和________两种类型。
5.功能型光纤传感器分为________________和______________两种类型。
6.非功能型光纤传感器分为________________和______________两种类型。
第十章测量技术基础知识
1.测量结果包括_______和________,有时还包括__________。
2.根据测量数据中误差所呈现的规律,误差分为_______、_________、_________三种,其中______可以通过对多次测量结果求_____的方法来减小它对测量结果的影响。
3.描述测量仪表指示值不一致程度的量叫_________,它是由_______误差产生的。
4.描述仪表指示值有规律地偏离真值的程度叫_______,它是由_______误差产生的。
5.列举常用的系统误差的发现和判别方法。
6.列举常用的系统误差的校正方法。
7.精确度最终是以测量误差的______值来表示的,一般用____________表示。
8.用相同仪表与测量方法对同一被测量进行多次重复测量,称为___________测量。
9.一般模拟式仪表的分辨率规定为______,
数字式仪表的分辨率规定为__________。
10.直接测量法有_____、____、和____三种。
11.相对误差是________与测量值的比值,通常用百分数表示。
12.绕线式线性电位计式位移传感器每厘米绕制200圈,求分辨率为_____毫米/圈。
13.有三台测温仪表,量程均为0~800℃,精度等级分别为2.5级、2.0级和1.5级,现要测量500℃的温度,要求相对误差不超过2.5%,选那台仪表合理?
14.等精度测量某电阻10次,得到的测量列如下:
R1=167.95ΩR2=167.45ΩR3=167.60ΩR4=167.60ΩR5=167.87ΩR6=167.88ΩR7=168.00ΩR8=167.850ΩR9=167.82ΩR10=167.61Ω
(1)求10次测量的算术平均值
,测量的标准误差σ和算术平均值的标准误差
。
(2)若置信概率取99.7%,写出被测电阻的极限值。
15.一台精度等级为0.5级、量程范围600~1200℃的温度传感器,它最大允许绝对误差是多少?
检验时某点最大绝对误差是4℃,问此表是否合格?