热电偶传感器习题

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第九章热电偶传感器习题及答案

第九章热电偶传感器习题及答案LELE was finally revised on the morning of December 16, 2020第九章热电偶传感器一、单项选择题1）正常人的体温为37︒C，则此时的华氏温度约为______，热力学温度约为______。

A. 32F，100KB. 99F，236K C .99F，310K D. 37F，310K2）_____的数值越大，热电偶的输出热电势就越大。

A. 热端直径B. 热端和冷端的温度C. 热端和冷端的温差D. 热电极的电导率3）测量钢水的温度，最好选择______热电偶；测量钢退火炉的温度，最好选择_____热电偶；测量汽轮机高压蒸气（200︒C左右）的温度，且希望灵敏度高一些，选择______热电偶为宜。

A. RB. BC. SD. K E .E4）测量CPU散热片的温度应选用______型的热电偶；测量锅炉烟道中的烟气温度，应选用______型的热电偶；测量100m深的岩石钻孔中的温度，应选用______型的热电偶。

A. 普通B.铠装C. 薄膜D. 热电堆5）在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要的目的是______。

A. 补偿热电偶冷端热电势的损失B. 起冷端温度补偿作用C. 将热电偶冷端延长到远离高温区的地方D. 提高灵敏度二、分析与问答1、简述热电偶与热电阻的测量原理的异同。

2、设一热电偶工作时产生的热电动势可表示为E AB(t , t0)，其中A、B、t、t0各代表什么意义t0在实际应用时常应为多少3、用热电偶测温时，为什么要进行冷端补偿冷端补偿的方法有哪几种三、计算题1、用一K型热电偶测量温度，已知冷端温度为40℃，用高精度毫伏表测得此时的热电动势为，求被测的温度大小？2、用一K型热电偶测钢水温度，形式如图示。

已知A、B分别为镍铬、镍硅材料制成，A`、B`为延长导线。

问：1）满足哪些条件时，此热电偶才能正常工作？2）A、B开路是否影响装置正常工作原因3）采用A`、B`的好处？4）若已知t01=t02=40℃，电压表示数为，则钢水温度为多少？5）此种测温方法的理论依据是什么？3、试说明下面各图中分别是测量哪些被测温度量？习题答案：一、单项选择题1）C 2）C 3）A D E 4）C A B 5）A二、分析与问答题1、二者相同点：都能测温度且只能直接测温度量不同点：热电阻传感器原理为阻值大小变化对应温度变化，而热电偶传感器为热电动势大小变化对应温度变化2、A、B——两热电极T——热端温度，即被测温度t0————冷端温度t0常应为0℃3、因工作现场常常缺乏使热电偶传感器的冷端保持在0℃的条件三、计算题1、E AB（t0，t）= E AB（t0，t n）+ E AB（t n，t）即E AB（0，t）= E AB（0，40℃）+ E AB（40℃，t）查表，得E AB（0，40℃）=所以E AB（0，t）=+=（mV）查表，得t=740℃2、1）t01=t02，t n1=t n22)不影响。

《传感器与检测技术(第2版)》课后习题8 热电式传感器(113)

第8章热电式传感器一、单项选择题1、热电偶的基本组成部分是（）。

A. 热电极B. 保护管C. 绝缘管D. 接线盒2、在实际应用中，用作热电极的材料一般应具备的条件不包括（）。

A. 物理化学性能稳定B. 温度测量范围广C. 电阻温度系数要大D. 材料的机械强度要高3、为了减小热电偶测温时的测量误差，需要进行的温度补偿方法不包括（）。

A. 补偿导线法B. 电桥补偿法C. 冷端恒温法D. 差动放大法4、用热电阻测温时，热电阻在电桥中采用三线制接法的目的是（）。

A．接线方便B. 减小引线电阻变化产生的测量误差C. 减小桥路中其它电阻对热电阻的影响D. 减小桥路中电源对热电阻的影响5、目前，我国生产的铂热电阻，其初始电阻值有（）。

A．30Ω B．50ΩC．100Ω D．40Ω6、我国生产的铜热电阻，其初始电阻R0为（）。

A．50ΩB．100ΩC．10ΩD．40Ω7、目前我国使用的铂热电阻的测量范围是（）A．－200～850℃ B．－50～850℃C．－200～150℃ D．－200～650℃8、我国目前使用的铜热电阻，其测量范围是（）。

A．－200～150℃ B．0～150℃C．－50～150℃ D．－50～650℃9、热电偶测量温度时（）A. 需加正向电压B. 需加反向电压C. 加正向、反向电压都可以D. 不需加电压10、热敏电阻测温的原理是根据它们的( )。

A．伏安特性 B．热电特性C．标称电阻值 D．测量功率11、热电偶中热电势包括（）A．感应电势 B．补偿电势C．接触电势 D．切割电势12、用热电阻传感器测温时，经常使用的配用测量电路是（）。

A．交流电桥 B．差动电桥C．直流电桥 D. 以上几种均可13、一个热电偶产生的热电势为E0，当打开其冷端串接与两热电极材料不同的第三根金属导体时，若保证已打开的冷端两点的温度与未打开时相同，则回路中热电势（）。

A．增加 B．减小C．增加或减小不能确定 D．不变14、热电偶中产生热电势的条件有（）。

传感器计算题

1、已知一热电偶的时间常数τ=10s ，如果用它来测量一台炉子的温度，炉内温度在540℃至500℃之间接近正弦曲线波动，周期为80s ，静态灵敏度K=1。

试求该热电偶输出的最大值和最小值。

以及输入与输出之间的相位差和滞后时间。

解：依题意，炉内温度变化规律可表示为x (t) =520+20sin(ωt)℃由周期T=80s ，则温度变化频率f =1/T ，其相应的圆频率ω=2πf =2π/80=π/40；温度传感器（热电偶）对炉内温度的响应y(t)为y(t)=520+Bsin(ωt+ϕ)℃热电偶为一阶传感器，其响应的幅频特性为()()786010********22.B A =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯π+=ωτ+==ω因此，热电偶输出信号波动幅值为B=20⨯A(ω)=20⨯0.786=15.7℃由此可得输出温度的最大值和最小值分别为y(t)|m ax =520+B=520+15.7=535.7℃ y(t)|m in =520﹣B=520-15.7=504.3℃输出信号的相位差ϕ为 ϕ(ω)= -arctan(ωτ)= -arctan(2π/80⨯10)= -38.2︒相应的时间滞后为∆t =()s 4.82.3836080=⨯2、用一个一阶传感器系统测量100Hz 的正弦信号时，如幅值误差限制在5%以内，则其时间常数应取多少?若用该系统测试50Hz 的正弦信号，问此时的幅值误差和相位差为多？解: 根据题意()%51112-≥-+=ωτγ（取等号计算）()0526.195.01%51112==-=+ωτ解出 ωτ =0.3287所以()s 310523.010023287.0/3287.0-⨯=⨯==πωτ=0.523ms当用该系统测试50Hz 的正弦信号时，其幅值误差为()()%32.1110523.050211111232-=-⨯⨯⨯+=-+=-πωτγ相位差为ϕ=﹣arctan(ωτ)=﹣arctan(2π×50×0.523×10-3)=﹣9.3°3、在材料为钢的实心圆柱试件上，沿轴线和圆周方向各贴一片电阻为120Ω的金属应变片R 1和R 2，把这两应变片接人差动电桥(参看习题图2—11)。

传感器习题 (2)

一、填空题（每空1分，共28分）1.依据传感器的工作原理，传感器分三个部分组成。

2.变间隙式电容传感器的非线性误差与极板间初始距离d0之间是。

3.依据光纤传感器的原理，可以分为与器。

4.内光电效应分为：和。

5.敏感光栅越窄，基长越长的应变计，其横向效应引起的误差越 (大/小)。

6.差动变压器两个次级线圈采用连接，原副线圈间靠耦合，7.输出特性曲线呈型。

8.按用途分类光纤可分为:和9.相位检测方法:(1)(2)(3)10.光在光纤中传播的基本原理可以用或的概念来描述。

11.根据转换原理，电感式传感器分为和两种，按结构自感式又可分为、和等。

12.红外热辐射传感器，从原理上又可分为热电型和量子型。

13.应变传感器设计过程中，通常需要考虑温度补偿，温度补偿的方法14.热敏电阻有三种类型，即15.半导体湿度传感器响应时间分为和。

16.根据菲涅尔定律，光线在折射率分别为n1和n2的不同介质的分界面上会产生，折射定律为112 217.电容式传感器分为和三种。

18.电容传感器将被测非电量的变化转换为变化的传感器。

19.霍尔传感器的零位误差主要由不等位电动势和寄生直流电动势引起的。

20.直流电桥按桥臂工作方式不同可分为、和。

21.相位型光纤传感器通常使用相位检测的方法，该方法主要包括：等三种方法。

22.为了减小，采用差动变隙式电容传感器，其灵敏度相比单体。

23.若两个应变量变化相同的应变片接入测量电桥的相对桥臂，则电桥的输出将24.热电偶的热电势由和组成。

25.电阻丝绕制成敏感栅后，长度不变，则其灵敏系数比电阻丝的灵敏系数。

26.空气介质变隙式电容传感器中，提高灵敏度和减少非线性误差是矛盾的，为此实际中大都采用差动式电容传感器27.热电偶工作原理是基于效应，其热电势包括电势和电势。

28.某一铂电阻温度传感器，测量温度范围为0～100℃，测量温度为50.2℃，实际温度为50.0℃，绝对误差为0.2，引用相对误差为。

传感器原理与应用习题及答案

《第一章传感器的一般特性》1试绘制转速和输出电压的关系曲线，并确定：1）该测速发电机的灵敏度。

2）该测速发电机的线性度。

2．已知一热电偶的时间常数τ=10s，若用它来测量一台炉子的温度，炉内温度在540οC和500οC 之间按近似正弦曲线波动，周期为80s，静态灵敏度k=1，试求该热电偶输出的最大值和最小值，以及输入与输出信号之间的相位差和滞后时间。

3．用一只时间常数为0.355s 的一阶传感器去测量周期分别为1s、2s和3s的正弦信号，问幅值误差为多少？4．若用一阶传感器作100Hz正弦信号的测试，如幅值误差要求限制在5%以内，则时间常数应取多少？若在该时间常数下，同一传感器作50Hz正弦信号的测试，这时的幅值误差和相角有多大？5．已知某二阶系统传感器的固有频率f0=10kHz，阻尼比ξ=0.1，若要求传感器的输出幅值误差小于3%，试确定该传感器的工作频率范围。

6．某压力传感器属于二阶系统，其固有频率为1000Hz,阻尼比为临界值的50%,当500Hz的简谐压力输入后，试求其幅值误差和相位滞后。

《第二章应变式传感器》1．假设某电阻应变计在输入应变为5000με时电阻变化为1%，试确定该应变计的灵敏系数。

又若在使用该应变计的过程中，采用的灵敏系数为 1.9，试确定由此而产生的测量误差的正负和大小。

2．如下图所示的系统中：①当F＝0和热源移开时，R l＝R2＝R3＝R4，及U0＝0；②各应变片的灵敏系数皆为+2.0，且其电阻温度系数为正值；③梁的弹性模量随温度增加而减小；④应变片的热膨胀系数比梁的大；⑤假定应变片的温度和紧接在它下面的梁的温度一样。

在时间t＝0时，在梁的自由端加上一向上的力，然后维持不变，在振荡消失之后，在一稍后的时间t1打开辐射源，然后就一直开着，试简要绘出U0和t的关系曲线的一般形状，并通过仔细推理说明你给出这种曲线形状的理由。

3．一材料为钢的实心圆柱形试件，直径d＝10 mm，材料的弹性模量E＝2 ×1011N／m2，泊松比μ＝0.285，试件上贴有一片金属电阻应变片，其主轴线与试件加工方向垂直，如图1所示，若已知应变片的轴向灵敏度k x ＝2，横向灵敏度C=4%，当试件受到压缩力F＝3×104N作用时。

温度传感器相关试题答案

温度传感器相关试题答案一、选择题1. 温度传感器的主要作用是什么？A. 测量湿度B. 测量温度C. 测量压力D. 测量流量答案：B2. 热电偶温度传感器是基于什么原理工作的？A. 热敏电阻B. 热电效应C. 热辐射D. 热传导答案：B3. 下列哪种温度传感器不属于接触式传感器？A. 热电偶B. 热敏电阻C. 红外温度传感器D. 热敏电压计答案：C4. 在高温环境下，通常使用哪种类型的温度传感器？A. K型热电偶B. J型热电偶C. T型热电偶D. E型热电偶答案：A5. 热敏电阻的阻值随温度变化的规律是怎样的？A. 正温度系数（PTC）B. 负温度系数（NTC）C. 温度不变D. 先增加后减少答案：B二、填空题1. 热电偶是由两种不同__________材料组成的温度测量装置。

答案：金属2. 热敏电阻的温度测量原理是基于半导体材料的电阻随温度变化而变化的特性，其中NTC热敏电阻的电阻随温度升高而__________。

答案：降低3. 红外温度传感器是通过检测目标物体发出的__________来进行温度测量的。

答案：红外辐射4. 热电偶的输出信号是__________，需要通过数据采集器进行信号转换和处理。

答案：热电动势5. 温度传感器在使用过程中，为了减小测量误差，通常需要进行__________。

答案：校准三、简答题1. 请简述热电偶传感器的工作原理。

答：热电偶传感器的工作原理是基于塞贝克效应，即当两种不同金属或合金材料的导线接头处于不同温度时，会产生电动势（热电动势），这种现象称为热电效应。

热电偶就是利用这一效应，通过测量热电动势的大小来确定温度。

2. 说明热敏电阻的温度测量原理及其特点。

答：热敏电阻的温度测量原理是基于半导体材料的电阻随温度变化的特性。

热敏电阻通常由半导体陶瓷材料制成，其电阻值会随温度的变化而变化。

NTC热敏电阻的电阻随温度升高而降低，而PTC热敏电阻的电阻随温度升高而增加。

CH热电式传感器(含答案) 《传感器与检测技术(第版)》习题及解答

第8章热电式传感器一、单项选择题1、热电偶的基本组成部分是（）。

A. 热电极B. 保护管C. 绝缘管D. 接线盒2、在实际应用中，用作热电极的材料一般应具备的条件不包括（）。

A. 补偿导线法B. 电桥补偿法C. 冷端恒温法D. 差动放大法4、用热电阻测温时，热电阻在电桥中采用三线制接法的目的是（）。

A．30Ω B．50ΩC．100Ω D．40Ω6、我国生产的铜热电阻，其初始电阻R0为（）。

A．增加 B．减小C．增加或减小不能确定 D．不变14、热电偶中产生热电势的条件有（）。

传感器原理和应用习题

《第一章传感器的一般特性》1．从某直流测速发电机试验中，获得如下结果：转速（r/min）0 500 1000 1500 2000 2500 3000输出电压（V）0 9.1 15.0 23.3 29.9 39.0 47.5试绘制转速和输出电压的关系曲线，并确定：1）该测速发电机的灵敏度。

2）该测速发电机的线性度。

6．某压力传感器属于二阶系统，其固有频率为1000Hz,阻尼比为临界值的50%,当500Hz的简谐压力输入后，试求其幅值误差和相位滞后。

《第二章应变式传感器》1．假设某电阻应变计在输入应变为5000με时电阻变化为1%，试确定该应变计的灵敏系数。

又若在使用该应变计的过程中，采用的灵敏系数为1.9，试确定由此而产生的测量误差的正负和大小。

传感器原理与应用习题-第7章热电式传感器

传感器原理与应用习题-第7章热电式传感器《传感器原理与应用》及《传感器与测量技术》习题集与部分参考答案教材：传感器技术（第3版）贾伯年主编，及其他参考书第7章热电式传感器7-1 热电式传感器有哪几类？它们各有什么特点？答：热电式传感器是一种将温度变化转换为电量变化的装置。

它可分为两大类：热电阻传感器和热电偶传感器。

热电阻传感器的特点：（1)高温度系数、高电阻率。

(2)化学、物理性能稳定。

(3)良好的输出特性。

(4).良好的工艺性，以便于批量生产、降低成本。

热电偶传感器的特点：（1）结构简单（2）制造方便（3）测温范围宽（4）热惯性小（5）准确度高（6）输出信号便于远传7-2 常用的热电阻有哪几种？适用范围如何？答：铂、铜为应用最广的热电阻材料。

铂容易提纯，在高温和氧化性介质中化学、物理性能稳定，制成的铂电阻输出－输入特性接近线性，测量精度高。

铜在-50～150℃范围内铜电阻化学、物理性能稳定，输出－输入特性接近线性，价格低廉。

当温度高于100℃时易被氧化，因此适用于温度较低和没有侵蚀性的介质中工作。

7-3 热敏电阻与热电阻相比较有什么优缺点？用热敏电阻进行线性温度测量时必须注意什么问题？7-4 利用热电偶测温必须具备哪两个条件？答：（1）用两种不同材料作热电极（2）热电偶两端的温度不能相同7-5 什么是中间导体定律和连接导体定律？它们在利用热电偶测温时有什么实际意义？答：中间导体定律：导体A、B组成的热电偶，当引入第三导体时，只要保持第三导体两端温度相同，则第三导体对回路总热电势无影响。

利用这个定律可以将第三导体换成毫伏表，只要保证两个接点温度一致，就可以完成热电势的测量而不影响热电偶的输出。

连接导体定律：回路的总电势等于热电偶电势E AB(T,T0)与连接导线电势E A’B’(Tn,T0)的代数和。

连接导体定律是工业上运用补偿导线进行温度测量的理论基础。

7-6 什么是中间温度定律和参考电极定律？它们各有什么实际意义？答：E AB(T,Tn,T0)=E AB(T,Tn)+E AB(Tn,T0)这是中间温度定律表达式，即回路的总热电势等于E AB(T,Tn)与E AB(Tn,T0)的代数和。

《传感器原理与应用》综合练习答案(期末考试)

《传感器原理与应用》综合练习一、填空题1．热电偶中热电势的大小仅与金属的性质、接触点温度有关，而与热电极尺寸、形状及温度分布无关。

2．按热电偶本身结构划分，有普通热电偶、铠装热电偶、微型热电偶。

3．热电偶冷端电桥补偿电路中，当冷端温度变化时，由不平衡电桥提供一个电位差随冷端温度变化的附加电势，使热电偶回路的输出不随冷端温度的变化而改变，达到自动补偿的目的。

4．硒光电池的光谱峰值与人类相近，它的入射光波长与人类正常视觉的也相近，因而应用较广。

5．硅光电池的光电特性中，光照度与其短路电流呈线性关系。

6．压电式传感器的工作原理是基于某些介质材料的压电效应。

7．压电陶瓷是人工制造的多晶体，是由无数细微的电畴组成。

电畴具有自己极化方向。

经过极化过的压电陶瓷才具有压电效应。

8．压电陶瓷的压电常数比石英晶体大得多。

但石英晶体具有很多优点，尤其是其它压电材料无法比的。

9．压电式传感器具有体积小、结构简单等优点，但不能测量频率小的被测量。

特别不能测量静态量。

10．霍尔效应是导体中的载流子在磁场中受洛伦茨力作用发生位移的结果。

11．霍尔元件是N型半导体制成扁平长方体，扁平边缘的两对侧面各引出一对电极。

一对叫激励电极用于引入激励电流；另一对叫霍尔电极，用于引出霍尔电势。

12．减小霍尔元件温度误差的措施有：（1）利用输入回路的串联电阻减小由输入电阻随温度变化；引起的误差。

（2）激励电极采用恒流源，减小由于灵敏度随温度变化引起的误差。

13．霍尔式传感器基本上包括两部分：一部分是弹性元件，将感受的非电量转换成磁物理量的变化；另一部分是霍尔元件和测量电路。

14．磁电式传感器是利用霍尔效应原理将磁参量转换成感应电动势信号输出。

15．变磁通磁电式传感器，通常将齿轮的齿（槽）作为磁路的一部分。

当齿轮转动时，引起磁路中，线圈感应电动势输出。

16．热敏电阻正是利用半导体的数目随着温度变化而变化的特性制成的热敏感元件。

17．热敏电阻与金属热电阻的差别在于，它是利用半导体的电阻随温度变化阻值变化的特点制成的一种热敏元件。

传感器原理与应用习题_第7章热电式传感器

《传感器原理与应用》及《传感器与测量技术》习题集与部分参考答案教材：传感器技术（第3版）贾伯年主编，及其他参考书第7章热电式传感器7-1 热电式传感器有哪几类？它们各有什么特点？答：热电式传感器是一种将温度变化转换为电量变化的装置。

它可分为两大类：热电阻传感器和热电偶传感器。

热电阻传感器的特点：（1)高温度系数、高电阻率。

(2)化学、物理性能稳定。

(3)良好的输出特性。

(4).良好的工艺性，以便于批量生产、降低成本。

铂容易提纯，在高温和氧化性介质中化学、物理性能稳定，制成的铂电阻输出－输入特性接近线性，测量精度高。

铜在-50～150℃范围内铜电阻化学、物理性能稳定，输出－输入特性接近线性，价格低廉。

当温度高于100℃时易被氧化，因此适用于温度较低和没有侵蚀性的介质中工作。

利用这个定律可以将第三导体换成毫伏表，只要保证两个接点温度一致，就可以完成热电势的测量而不影响热电偶的输出。

连接导体定律：回路的总电势等于热电偶电势EAB(T,T0)与连接导线电势EA’B’(Tn,T0)的代数和。

连接导体定律是工业上运用补偿导线进行温度测量的理论基础。

7-6 什么是中间温度定律和参考电极定律？它们各有什么实际意义？答：EAB(T,Tn,T0)=EAB(T,Tn)+EAB(Tn,T0)这是中间温度定律表达式，即回路的总热电势等于EAB(T,Tn)与EAB(Tn,T0)的代数和。

传感器原理与应用习题-第7章热电式传感器

《传感器原理与应用》及《传感器与测量技术》习题集与部分参考答案教材：传感器技术〔第3版〕贾伯年主编，及其他参考书第7章热电式传感器7-1 热电式传感器有哪几类？它们各有什么特点？答：热电式传感器是一种将温度变化转换为电量变化的装置。

它可分为两大类：热电阻传感器和热电偶传感器。

热电阻传感器的特点：〔1)高温度系数、高电阻率。

(2)化学、物理性能稳定。

(3)良好的输出特性。

(4).良好的工艺性，以便于批量生产、降低成本。

热电偶传感器的特点：〔1〕结构简单〔2〕制造方便〔3〕测温范围宽〔4〕热惯性小〔5〕准确度高〔6〕输出信号便于远传7-2 常用的热电阻有哪几种？适用范围如何？答：铂、铜为应用最广的热电阻材料。

铂容易提纯，在高温和氧化性介质中化学、物理性能稳定，制成的铂电阻输出－输入特性接近线性，测量精度高。

铜在-50～150℃范围内铜电阻化学、物理性能稳定，输出－输入特性接近线性，价格低廉。

当温度高于100℃时易被氧化，因此适用于温度较低和没有侵蚀性的介质中工作。

7-3 热敏电阻与热电阻相比较有什么优缺点？用热敏电阻进行线性温度测量时必须注意什么问题？7-4 利用热电偶测温必须具备哪两个条件？答：〔1〕用两种不同材料作热电极〔2〕热电偶两端的温度不能相同7-5 什么是中间导体定律和连接导体定律？它们在利用热电偶测温时有什么实际意义？答：中间导体定律：导体A、B组成的热电偶，当引入第三导体时，只要保持第三导体两端温度相同，则第三导体对回路总热电势无影响。

利用这个定律可以将第三导体换成毫伏表，只要保证两个接点温度一致，就可以完成热电势的测量而不影响热电偶的输出。

连接导体定律：回路的总电势等于热电偶电势E AB(T,T0)与连接导线电势E A’B’(Tn,T0)的代数和。

连接导体定律是工业上运用补偿导线进行温度测量的理论基础。

传感器复习题答案知识讲解

08信息传感器综合复习题一、填空题（将正确答案填入下列空白处）1现代信息技术的三大支柱是传感器技术、通信技术和计算机技术.3、热电偶传感器的工作基础是热电效应，其产生的热电势包括接触电势和温差电势两部分。

4、基本误差是指传感器或仪表在规定的标准条件下所具有的误差 ___ .5、电容式加速度传感器的主要特点是频率响应快和量程范围大,大多采用_空气或其它气体作阻尼物质.6、传感器的静态特性可以用一组性能指标来描述，如：灵敏度、迟滞、线性度、重复性和漂移等。

7、物体受光照后，其内部原子释放出的电子不逸出导体物体表面，而仍留在内部使物体的电阻率发生变化或产生光电动势的现像被称为内光电效应8、交流电桥平衡必须同时满足两个条件:一复阻抗模平衡条件和复阻抗角平衡条件。

9、霍尔元件灵敏度的物理意义是表示一个霍尔元件在单位激励电流和单位磁感应强度时产生霍尔电势的大小10、用于制作压电传感器的常用压电材料是石英晶体和压电陶瓷_ .11被测量作用到实际物体上，使其某些参数发生变化，参数承载了信息而成为信号。

12、超声波探头按其工作原理可分为压电式、磁致伸缩式、电磁式等，其中以压电式最为常用。

13、 ____________________________________________________________________ 变气隙式自感法感器，当衔铁移动靠近铁芯时，铁芯上的线圈电感量增加_____________________14、半导体应变片是用半导体材料制成的，其工作原理是基于半导体材料的压阻效应.15、光纤传感器由光源、敏感元件和三部分组成.16、在光线作用下，物体的导电性能发生变化或产生光生电动势的效应称为内光电效应. 17•气敏传感器是用来检测气体类别、浓度和成分的传感器.18、红外探测器是利用红外辐射与物质相互作用所呈现的一物理效应来探测红外辐射的.19、因为开环测量系统是由多个环节串联而成的，因此系统的相对误差等于各环节相对误差之和.20、压电式传感器采取串联接法输出电压大，本身电容小，适宜用于以皿作输出信号，并且测量电路输入阻抗很高的场合.21、根据测量数据中的误差所呈现的规律及产生的误差可将其分为系统误差、随机误差和粗大误差。

传感器·作业答案详解

第一章3.r m =2/50×100%=4% , 因为 r m =Δx m /x ≤a%*x n /x=5% 所以，合格σ=0.1046x=x ±3σ=1.56±0.3138 1.2462<x<1.8738 , 无坏值 9.拟合后：y=0.499x+1.02×100%=0.133%K=0.499第二章传感器第二章习题参考答案3. 金属电阻应变片，其灵敏度S=2.5，R =120Ω，设工作时其应变为1200μe ，问ΔR 是多少？若将此应变片与2V 直流电源组成回路，试求无应变时和有应变时回路的电流各是多少？解:无应变时 I=E/R=2/120=16.7mA有应变时: I=E/(R+ΔR)=2/(120+0.36)=16.6mA4应变片称重传感器，其弹性体为圆柱体，直径D=100mm,材料弹性模量E=205*10^9 N/M^2,用它称500KN 的物体，若用电阻丝式应变片，应变片的灵敏系数K=2,R=120欧姆，问电阻变化多少？7 拟在等截面的悬臂梁上粘贴四个完全相同的电阻应变片，并组成差动全桥电路，试问：（ 1 ）四个应变片应怎样粘贴在悬臂梁上？（ 2 ）画出相应的电桥电路图。

答：① 如题图所示等截面悬梁臂，在外力F 作用下，悬梁臂产生变形，梁的上表面受到拉应变，而梁的下表面受压应变。

当选用四个完全相同的电阻应变片组成差动全桥电路，则应变片如题图（b ）所示粘贴。

图（a ）图（b ）② 电阻应变片所构成的差动全桥电路接线如图﹙ｃ﹚所示，R 1、R 4所受应变方向相同,R 2、R 3所受应变方向相同，但与R 1、R 4所受应变方向相反。

图（c ）8. 图示为一直流应变电桥。

图中E=4V ，R 1=R 2 =R 3=R 4=120Ω，试求：（1）R 1为金属应变片，其余为外接电阻。

当R 1的增量为∆ R 1 =1. 2 Ω时，电桥输出电压U 0=?（2）R 1，R 2都是应变片，且批号相同，感应应变的极性和大小都相同，其余为外接电阻，电桥输出电压U 0 = ?（3）题（2）中，如果R2与R1感受应变的极性相反，且∆R1=∆R2=1. 2 Ω，电桥输出电压U 0 = ?答： ① 如题 2.1 图所示图2.11014 1.20.01V 44120R E U R ∆=-⋅=-⨯=- ② 由于R 1， R 2均为应变片，且批号相同，所受应变大小和方向均相同，则 R 1=R 2=R , ∆R 1=∆R 2=∆R 。

传感器期末复习题(17级)

一、选择题1、在家用电器中，一般用作超温报警的感温元件是________。

A、热敏电阻B、铂电阻C、铜电阻D、热电偶2、热电偶测量温度时______。

A、需加正向电压B、需加反向电压C、加正向、反向电压都可以D、不需加电压3、在高精度测量要求场合，热电阻测量电路应设计成（）A．两线制 B．三线制 C．四线制 D、五线制4、在实际的热电偶测温应用中，引用测量仪表而不影响测量结果是利用了热电偶的哪个基本定律（）。

A. 中间导体定律B. 中间温度定律C. 标准电极定律D. 均质导体定律5、采用热电阻测温时，热电阻在电桥中采用三线制接法的目的时_______。

A、接线方便B、减小引线电阻产生的测量误差C、减小桥中其它电阻对热电阻的影响D、减小桥中电源对热电阻的影响6、热电偶的最基本组成部分是（）。

A. 热电极B. 保护管C. 绝缘管D. 接线盒7、目前，我国生产的铂热电阻，其初始电阻值有（）。

A．30ΩB．50ΩC．100ΩD．40Ω8、热电偶中热电势包括（）A．感应电势B．补偿电势C．接触电势D．切割电势9、用热电阻传感器测温时，经常使用的配用测量电路是（）。

A．交流电桥B．差动电桥C．直流电桥 D. 以上几种均可10、热电偶中产生热电势的条件有（）。

A．两热电极材料相同B．两热电极材料不同C．两热电极的几何尺寸不同D．两热电极的两端点温度相同11、通常用热电阻测量（）。

A．电阻B．扭矩C．温度D．流量12、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13、工程（工业）中，热电偶冷端处理方法不包括（）。

A．显示仪表机械零位调整法B．电桥补偿法C．0℃恒温法D．补偿导线法14、对于热电偶冷端温度不等于( )，但能保持恒定不变的情况，可采用修正法。

A.20℃B.0℃C.10℃D.5℃15、电阻应变式传感器常采用的测量电路是电桥电路，其中____工作方式的灵敏度最高。

A、单臂电桥B、双臂电桥C、差分全桥D、差分半桥16、全桥差动电路的电压灵敏度是单臂工作时的（）。

热电式传感器习题

R5。
3.参照电极定律有何实际意义？已知在某特定条件下材料A与铂配正确热电势为 13.967mv，材料B与铂配正确热电势是 8.345mv，求出在此特定条件下，材料A与材料B配对后旳热电势。
4.用K型热电偶测某设备旳温度，测得热电势为20mv，冷端（室温）为25℃，求设备旳温度？假如改用E型热电偶来测温，在相同旳条件下，E热电偶测得旳热电势为多少？
热电式传感器
练习题用此热电阻测量50℃温度时，其电阻值是多少？若测温时旳电阻值为92Ω，则被测温度是多少？
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2.将一敏捷度为0.08mv/℃旳热电偶与电位计相连接测量其热电势，电位计接线端是 30℃，若电位计读数是60mv，热电偶旳热端温度是多少？
5.热电偶温度传感器旳输入电路如下图所示，已知铂铑-铂热电偶在温度0~100℃之间变化时，其平均热电势波动为6μv/ ℃，桥路中供桥电压为4v，三个锰铜电阻（R1,R2,R3）旳阻值均为1Ω，铜电阻旳电阻温度系数为α=0.004/℃，已知当温度为0℃时，电桥平衡，为了使热电偶旳冷端温度在0~50℃范围其热电势得到完全补偿，试求可调电阻旳阻值

传感器试卷及答案4

传感器试卷及答案408信息传感器综合复习题一、填空题（将正确答案填入下列空白处）1、现代信息技术的三大支柱就是____传感器___技术、通信技术和计算机技术.3、热电偶传感器的工作基础是热电效应，其产生的热电势包括_接触___电势和_温差电势两部分。

4、基本误差就是指传感器或仪表在规定的标准条件下以具备的___误差____.5、电容式加速度传感器的主要特点就是频率响应慢和量程范围小，大多使用_空气或其它气体并作阻尼物质.6、传感器的静态特性可以用一组性能指标来描述，如：灵敏度、迟滞、线性度、重复性和漂移等。

7、物体受到光照后，其内部原子放出的电子不逸出_导体物体表面，而仍回到内部并使物体的电阻率发生变化或产生光电动势的现像被称作内光电效应8、交流电桥平衡必须同时满足两个条件:__复阻抗模平衡条件和复阻抗角平衡条件。

9、霍尔元件灵敏度的物理意义是表示一个霍尔元件在单位激励电流和单位磁感应强度时产生霍尔电势的大小.10、用作制作压电传感器的常用压电材料就是石英晶体和___压电陶瓷______.11、被测量促进作用至实际物体上，并使其某些参数发生变化，参数贯穿了信息而沦为信号。

12、超声波接收器按其工作原理可以分成压电式、杨氏模量伸缩式、电磁式等，其中以压电式最为常用。

13、变气隙式自感法感器，当衔铁移动靠近铁芯时，铁芯上的线圈电感量增加14、半导体应变片是用半导体材料制成的，其工作原理是基于半导体材料的压阻效应.15、光纤传感器由光源、敏感元件和光接收器______三部分组成.16、在光线促进作用下，物体的导电性能够发生变化或产生光生电动势的效应称作内光电效应.17．气敏传感器就是用以检测气体类别、浓度和成分的传感器.18、红外探测器是利用红外辐射与物质相互作用所呈现的_物理效应来探测红外辐射的.19、因为开环测量系统就是由多个环节串联而变成的，因此系统的相对误差等同于各环节相对误差之和.20、压电式传感器采取串联接法输出电压大，本身电容小，适宜用于以电压作输出信号，并且测量电路输入阻抗很高的场合.21、根据测量数据中的误差所呈现出的规律及产生的误差可以将其分成系统误差、随机误差和粗壮误差。

传感器习题

题1 一台精度等级为0.5级、量程为600-1200ºC 的温度传感器，求 1）最大绝对误差；2）检测时某点最大绝对误差时4ºC ，问此仪表是否合格？ 1解：由式现检测某点的最大绝对误差为4，所以此仪表不合格。

我国工业仪表等级分为0.1,0.2,0.5,1.0,1.5,2.5,5.0七个等级,并标志在仪表刻度标尺或铭牌上.仪表准确度习惯上称为精度,准确度等级习惯上称为精度等级。

仪表精度=（绝对误差的最大值/仪表量程）*100% 。

以上计算式取绝对值去掉%就是我们看到的精度等级了。

题2 检验一台量程为0-250mmH 2O 的差压变送器，当差压由0上升至100mmH 2O 时，差压变送器读数为98mmH 2O ；当差压由250mmH 2O 下降至100mmH 2O 时，差压变送器读数为103mmH 2O ，问此仪表在该点的迟滞（变差）是多少？ 2 解：该仪表的迟滞＝（103-98）/(250-0) =2%题3某玻璃水银温度计微分方程式为式中：Q 0为水银柱高度(m); Q i 为被测温度（ºC ）。

试确定该温度计的时间常数和静态灵敏度系数。

3解：由方程式知道该温度计为一阶传感器。

1)时间常数τ＝a 1/a 0=4/2=2s2)静态灵敏度系数k=b 0/a 0=2x10-3/2=10-3 m/℃ 题4 已知某一阶传感器的传递函数Τ=0.001s,求该传感器输入信号工作频率范围。

4解：一阶传感器的频率传递函数：11)(+=ωτωj j H幅频特性2)(11)(ωωj A +=由一阶响应曲线如图可知，当A(ω)>0.707时输出信号失真较小，测量结果较精确。

因此取该范围为工作段。

707.0)(11)(2=+=ωτωA在0.707处=1, =1，ω=2πf, 2πf τ=1 所以Hz f 159001.02121=⨯==ππτ所以输入信号工作范围为0-159Hz.题5已知某位移传感器，当输入量△X=10μm,其输出电压变化 △U=50mV 。

热电偶传感器习题

第5章热电偶传感器习题答案1．什么是金属导体的热电效应？试说明热电偶的测温原理。

答：热电效应就是两种不同的导体或半导体A和B组成一个回路，其两端相互连接时,只要两结点处的温度不同，回路中就会产生一个电动势，该电动势的方向和大小与导体的材料及两接点的温度有关。

热电偶测温就是利用这种热电效应进行的，将热电偶的热端插入被测物，冷端接进仪表,就能测量温度。

2．试分析金属导体产生接触电动势和温差电动势的原因。

答：当A和B两种不同材料的导体接触时，由于两者内部单位体积的自由电子数目不同（即电子密度不同),因此，电子在两个方向上扩散的速率就不一样。

现假设导体A的自由电子密度大于导体B的自由电子密度，则导体A扩散到导体B的电子数要比导体B扩散到导体A 的电子数大.所以导体A失去电子带正电荷,导体B得到电子带负电荷，于是，在A、B两导体的接触界面上便形成一个由A到B的电场.该电场的方向与扩散进行的方向相反,它将引起反方向的电子转移,阻碍扩散作用的继续进行.当扩散作用与阻碍扩散作用相等时,即自导体A扩散到导体B的自由电子数与在电场作用下自导体B到导体A的自由电子数相等时,便处于一种动态平衡状态。

在这种状态下，A与B两导体的接触处就产生了电位差，称为接触电动势。

对于导体A或B,将其两端分别置于不同的温度场t、t0中（t〉t0）。

在导体内部，热端的自由电子具有较大的动能,向冷端移动,从而使热端失去电子带正电荷,冷端得到电子带负电荷。

这样，导体两端便产生了一个由热端指向冷端的静电场。

该电场阻止电子从热端继续跑到冷端并使电子反方向移动，最后也达到了动态平衡状态。

这样，导体两端便产生了电位差，我们将该电位差称为温差电动势。

3．简述热电偶的几个重要定律,并分别说明它们的实用价值。

答：一是匀质导体定律：如果热电偶回路中的两个热电极材料相同，无论两接点的温度如何,热电动势为零。

根据这个定律，可以检验两个热电极材料成分是否相同，也可以检查热电极材料的均匀性.二是中间导体定律：在热电偶回路中接入第三种导体，只要第三种导体的两接点温度相同,则回路中总的热电动势不变。

传感器习题分解

一、判断对错1.热电偶的工作机理是导体的热电效应。

而热电势的产生必须具备两个条件，即两种导体材质不同且两个节点的温度不同。

[V]2.由于光敏电阻的光照特性是非线性的,因此不宜用作精密测量元件。

[ V ]3.光栅位移传感器具有较高的测量精度，主要原因是栅线密集而且加工精度高，所以保证了测量精度。

[X ]4.光纤的纤芯的折射率小于包层的折射率。

[X ]5.由于光电池的开路输出电压与光强成正比，因此可以用于测量光强。

[ X ]6.电感式位移传感器由于属于接触式测量，所以不适于高频动态位移的测量。

[ V ]7.某传感器给定的精度为 0.1%，这意味着在满量程内测量任意值的最大相对误差不会超过 0.1%。

[ X ]8.传感器 A 采用最小二乘法拟合算得线性度为± 0.8%，传感器 B 采用端点连线法算得线性度为± 0.6%，则可以肯定传感器 B 的线性度优于传感器 A 。

[ V ]9.接触式传感器将会产生测量力，从而带来测量误差，影响测量精度。

[ V ]10.幅频特性优良的传感器，其动态范围大，故可用于高精度动态测量。

[ X ]11.半导体应变传感器的灵敏度远远高于金属应变传感器，主要是因为半导体材料的压阻效应占主要地位。

[ V ]12.用于测量金属板材厚度的电涡流传感器，常采用两个测头和较高的激励频率，以便满足大多数板材厚度的测量需求。

[ V ]13.电荷放大器是将传感器输出的电荷进行放大的前置放大器，由于它可以使用较长的电缆并不受分布电容的影响，因而收到欢迎。

[ V ]14.压电式力传感器既可以测量静态力，也可以测量动态力。

[ X ]15.热敏电阻的电阻值将随着温度的升高而下降。

[ X ]二、选择题1.一小型光学仪器中用于控制光斑二维位置变化的传感器可采用： [ C ]a. 线阵 CCD 传感器b. 面阵 CCD 传感器c. PSD 传感器2.实现三维动态力测量的最佳方法是采用： [ C ]a. 应变片传感器b. 压阻传感器c. 压电传感器3.测量油库储油罐内油的液位高度适于采用： [ A ]a. 超声波测距传感器b. 电容液位传感器c. 光纤液位开关4.家用空调中的测温元件采用何种传感器最好？ [ B ]a. 热电阻b. 热敏电阻c. 热电偶5.电容式液位传感器属于下列那一种型式： [ C ]a. 变极距型b. 变面积型c. 变介质型6.测量微位移工作台的位移量（行程 200卩m分辨力1卩m,可选用：[C ]a. 应变传感器b. 电感传感器c. 电容传感器7.测量炮弹发时炮筒内壁的压力且不影响安全发射，可采用的传感器为： [ B]a. 压电式传感器b. 应变式传感器c. 压阻式传感器8.为一个旋转式机械分度装置增加数显系统，可采用的角度传感器为： [ B ]a. 增量式编码器b. 绝对码编码器c. 电容传感器9.对生产流水线上的塑料零件进行自动计数，可采用的传感器为： [ A ]a. 光电传感器b. 霍尔传感器c. 电容传感器10.你认为自动感应式干手机中的人手感应器应为： [ A ]a. 红外传感器b. 超声波传感器c. 图像传感器11.差动变压器一般具有几个线圈： [ C ]a. 1 个线圈b. 2 个线圈c. 3 个线圈12.在线测量高速金属回转零件的主轴径向偏摆量，可选用： [ B ]a. 差动变压器b. 电涡流传感器c. 压电式传感器13.下列那类传感器可以具有防水功能： [ B ]a. 电阻应变式传感器b. 电涡流传感器c. 电容式传感器14.为了在报纸印刷的生产流水线上监测印刷缺陷，可以采用哪一种传感器： [ B]a. 面阵 CCD 传感器b. 线阵 CCD 传感器c. 硅光电池15.数码照相机中用于自动调焦的测距传感器为： [ A ]a. 红外传感器b. 超声波传感器c. CCD 传感器四、简答题（简单叙述下列传感裾的T 作原理〉L 差动变压器式压力传感器2.电涡流式介质温度传感器1. 差动变压器式压力传感器在无压力时，膜盒处于初始状态，固连于膜盒中心的磁芯位于差动变压器线圈的中部，输出电压为零。