传感器与测试技术形考任务14Word文件下载.docx

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6、电容式传感器不能用于力、压力、压差、振动、位移、加速度、液位的测量。

7、电感传感器的基本原理不是电磁感应原理。

8、电感式传感器可以将被测非电量转换成线圈自感系数L或互感系数M的变化，再由测量电路转换为电压或电流的变化量输出。

9、互感传感器本身是变压器，有一次绕组圈和二次绕组。

10、差动变压器结构形式较多，有变隙式、变面积式和螺线管式等，但其工作原理基本一样。

11、传感器通常由敏感器件、转换器件和基本转换电路三部分组成。

12、电容式传感器是将被测量的变化转换成电容量变化的一种传感器。

13、电阻应变片的绝缘电阻是指已粘贴的应变片的 

引线与被测试件之间的电阻值。

14．线性度 

是指传感器输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离拟合直线的程度。

15．测量误差越小，传感器的精度越高。

16．传感器的灵敏度k等于传感器输出增量与被测量增量之比。

17．传感器能检测到输入量最小变化量的能力称为分辨力，当分辨力以满量程输出的百分数表示时则称为分辨率。

18．测量转换电路首先要具有高精度，这是进行精确控制的基础。

19．电桥是将电阻、电容、电感等参数的变化转换成电压或者电流输出的一种测量电路。

20．电桥有两种类型：

直流电桥和交流电桥。

形考任务二

1、压电式传感器的特点的是灵敏度比较低。

2、磁电感应式传感器可分为变磁通式和恒磁通式两大类。

3、差动变压器属于电感式传感器。

4、压电传感器的测量电路中前置放大器的主要作用是把传感器的高输入阻抗变换成低输入阻抗。

5、磁电式传感器非线性误差产生原因的是传感器线圈电流产生的磁通对工作磁通产生影响。

6、通常电路参量式传感器分为4类：

压电式传感器、磁电式传感器、热电式传感器和霍尔式传感器。

7、压电式传感器适宜于动态测量，不适合测量动态的力、压力、加速度、振动等参数。

8、磁电式传感器工作性能稳定，输出阻抗小，灵敏度高，尺寸和重量比较小。

9、磁电式传感器通常输出功率较大，测量电路比较简单。

10、热电动势的产生实际上由2部分组成，即接触电势和温差电势。

11、两种不同类型的金属导体（或半导体），两端分别接在一起构成闭合回路，当两个结点温度不等有温差时，回路里会产生热电势，形成电流，这种现象称为热电效应。

12、利用热电效应，只要知道热电偶回路一端结点温度，就可以测出另一端结点的温度。

13、对于任何一种金属，高温端的自由电子要向低温端扩散，高温端因失去电子而带正电，低温端得到电子而带负电，形成温差电动势，又称汤姆森电动势。

14、压电式传感器的输出信号很微弱，而且内阻很高，一般不能直接显示和记录。

15、压电传感器可以等效为一个电源U和一个电容器Ca的串联电路。

16、压电传感器也看作是个电荷发生器，等效为一个电荷源与一个电容并联的等效电路。

17、由电效应转变为机械效应或者由电能转变为机械能的现象，就是压电陶瓷的逆压电效应。

18、由机械效应转变为电效应，或者由机械能转变为电能的现象，就是压电陶瓷的正压电效应。

19、超声波式的检测仪表，一般都是利用压电材料作为超声波发射探头和接收探头的，例如超声波液面计，超声波流量计，超声波测厚仪等。

20、变磁通式传感器，在结构上有开磁路和闭磁路两种，一般用来测量旋转物体的角速度，产生感应电动势的频率作为输出。

形考任务三

1、超声波在固体和液体中衰减较弱，因此穿透能力强。

2、超声波是机械波的一种，即是机械振动在弹性介质中的一种传播过程。

3、超声波换能器是超声波传感器中的一个核心部件，其中压电式换能器的应用最为广泛。

4、超声波是频率比声波频率低的机械波。

5、热释电探测器多用在非接触被动式检测应用中。

6、在工业放射性同位素自动检测仪表中广泛采用的核辐射传感器是电离室。

7、适合于使用红外传感器进行测量的被测物理量是加速度。

8、利用外光电效应制成的光电器件有真空光电管、充气光电管和光电倍增管等。

9、温度是适合于使用红外传感器进行测量的被测物理量。

10、噪声是影响CMOS传感器性能的首要问题。

11、X射线被广泛应用在各种检测仪表中，特别是需要辐射和穿透力前的情况，如金属探伤、测厚以及测量物体的密度等。

12、光电式传感器就是将电信号转化成光信号的一种器件，简称光电器件。

13、光电器件的物理基础是热电效应。

14、光电器件具有可靠性较高结构简单等特点但精度比较低。

15、射线被广泛应用在各种检测仪表中，特别是需要辐射和穿透力前的情况，如金属探伤、测厚以及测量物体的密度等。

16、红外传感器是将红外辐射量的变化转换成电量变化的器件。

17、一束光线照射到物质上时，物质的电子吸收了光子的能量而发生了相应的电效应现象叫做光电效应。

18、利用外光电效应制成的光电器件有真空光电管、充气光电管和光电倍增管等。

19、线阵CCD图像传感器是由一列MOS光敏元和一列移位寄存器并行构成的。

20利用光电效应可制成半导体光敏电阻。

21、红外辐射按照波长不同，可以分为远红外区、中红外区和近红外区。

22、光电效应是指一束光线照射到物质上时，物质的电子吸收了光子的能量而发生了相应的电效应现象。

23、在工业放射性同位素自动检测仪表中广泛采用的核辐射传感器为电离室。

24、首先对红外辐射进行调制，使恒定辐射变成交变辐射，不断地引起铁电体的温度变化，才能导致热释电产生，并输出交变信号。

25、超声波在固体和液体中衰减较弱，因此穿透能力强是超声波所具有的主要特点之一。

形考任务四

1、与一般传感器相比，智能传感器成本低但不具备编程自动化能力。

2、压阻式微传感器是在单晶半导体膜片适当部位扩散形成力敏电阻而构成的。

3、压力微传感器广泛应用于汽车电子：

如TPMS（轮胎压力监测系统）、发动机机油压力传感器、汽车刹车系统等。

4、谐振式微传感器是利用某种谐振子的振动力随被测量的变化而变化来进行测量的一种传感器。

5、Thinkpad手提电脑能够动态的监测出笔记本在使用中的振动，并根据这些振动数据，系统会智能地选择关闭硬盘还是让其继续运行，因为其内置了压力传感器。

6、微机械陀螺的工作原理是基于经典力学的牛顿第2定律，通过一定形式的装置产生并检测哥氏加速度。

7、视觉传感器是将景物的电信号转换成光信号的器件，固态图像传感器是现在视觉信息获取的一种基础器件。

8、虚拟仪器技术是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。

9、虚拟仪器技术所具有的特点是集成性强、扩展性强。

10、虚拟仪器技术所具有的特点是开发时间长。

11、目前的固体图像传感器主要有三种类型：

第一种是电视摄像机MOS（金属氧化物半导体）图像传感器，又称为SSPA（自扫描光电二极管阵列），第二种是CCD图像传感器，第三种是CID（电荷注入器件）图像传感器。

12、机器人触觉传感器主要有检测和识别功能。

13、现代机器人的“皮肤”主要有两方面的感觉：

冷热和软硬。

14、常见的人工嗅觉系统一般由气敏传感器阵列和分析处理器构成。

15、金属半导体传感器是目前使用最为广泛的嗅觉传感器。

16、电子鼻能分辨气体的种类和浓度，有时比人鼻还灵敏，而且，有的气体比如一氧化碳（俗称煤气），人的鼻子是闻不到的，而电子鼻却能感觉到。

17、实现味觉传感器的一种有效方法是使用类似于生物系统的材料作为传感器的敏感膜。

18、虚拟仪器技术的三大组成部分包括：

灵活高效的软件、模块化I/O硬件和用于集成的软硬件平台。

19、常见的智能传感器有微型传感器、模糊传感器和网络传感器三种。

20、听觉传感器是将声源通过空气振动产生的声波转换成电信号的换能设备。

形考任务五

1.答：

有2种接法。

并联接法输出电荷大，本身电容大，时间常数大，适用于测量慢变信号，以及以电荷作为输出量的的场合。

串联接法输出电压大，本身电容小，适用于以电压作输出信号，以及测量电路输入阻抗很高的场合。

2.答：

压电式传感器的等效电路，其输出可以是电压U，也可以是电荷Q，相应的前置放大器也有两种形式：

电压放大器和电荷放大器。

3.答：

图1是恒流源驱动电路，图2是恒压源驱动电路驱动。

4.答：

恒压驱动电路简单，但性能较差，随着磁感应强度增加，线性变坏，仅用于精度要求不太高的场合。

恒流驱动线性度高，精度高，受温度影响小。

5.答：

热电偶热电势的大小是热端温度和冷端的函数差，为保证输出热电势是被测温度的单值函数，必须使冷端温度保持恒定；

热电偶分度表给出的热电势是以冷端温度0℃为依据，否则会产生误差，因此在热电偶测温应用中要进行冷端处理及补偿。

.答：

传感器输出信号通常可以分为两类。

一类模拟量，如温度、压力、加速度等的量；

另一类为数字量，如用光电或者电磁传感器测量转速等的量。

滤波器的种类繁多，根据滤波器的选频作用，一般将滤波器分为四类，即低通、高通、带通和带阻滤波器；

根据构成滤波器的元件类型，可分为RC、LC或晶体谐振滤波器；

根据构成滤波器的电路性质，可分为有源滤波器和无源滤波器；

根据滤波器所处理的信号性质，分为模拟滤波器和数字滤波器。

电阻应变片的工作原理是基于应变—电阻效应制作的，即导体或半导体材料在外力的作用下产生机械变形时，其电阻值相应的发生变化，这种现象称为“应变—电阻效应”。

整根金属线材弯折成栅状制成应变片后，在应变片的灵敏轴向施以拉力，则直线段部分的电阻丝仍产生沿轴向的拉伸应变，其电阻是增加的。

但是，在各圆弧段，除了有沿轴向产生的应变外，还有在与轴向相垂直的方向产生压缩应变，使得圆弧段截面积增大，电阻值减小。

虽然敏感栅的电阻总的表现为增加，但是，由于存在各圆弧段电阻值减小的影响，使得应变片的灵敏系数要比同样长度单纯受轴向力的金属丝灵敏系数要小。

这种因弯折处应变的变化使灵敏系数减小的现象称之为应变片的横向效应。

图1是直流电桥，图2是交流电桥。

因为直流电桥桥臂是电阻，交流电桥桥臂是阻抗。