传感器复习题
传感器学生用复习题
学生用复习题一、选择题:1.将电阻应变片贴在( C )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2.半导体热敏电阻率随着温度上升,电阻率( B)A.上升B.迅速下降C.保持不变D.归零3.结构型传感器是依靠传感器( C)的变化实现信号变换的。
A.材料物理特性B.体积大小C.结构参数D.电阻值4.下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是(C)A.压力B.力矩C.温度D.厚度5.属于传感器动态特性指标的是(D)A.重复性B.线性度C.灵敏度D.固有频率6.按照工作原理分类,固体图象式传感器属于( A )A.光电式传感器B.电容式传感器C.压电式传感器D.磁电式传感器7.测量范围大的电容式位移传感器的类型为(D)A.变极板面积型B.变极距型C.变介质型D.容栅型8.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(C)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9.若模/数转换器输出二进制数的位数为10,最大输入信号为2.5V,则该转换器能分辨出的最小输入电压信号为( B )A.1.22mV B.2.44mV C.3.66mV D.4.88mV10、属于传感器静态特性指标的是[D]A.固有频率B.临界频率C.阻尼比D.重复性11、属于传感器静态特性指标的是[A]A.固有频率B.临界频率C.阻尼比D.重复性12、差动变压器属于[B ]A.物性式传感器B.结构式传感器C.电阻式传感器D.电感式传感器13、某自感式传感器线圈的匝数为N,磁路的磁阻为Rm,则其自感为[ B]A.N/Rm B.N2/RmC.Rm /N D.N2/R2m14、莫尔条纹的移动对被测位移量所起的作用是[B]A.调制B.放大C.细分D.降噪15、涡流式压力传感器利用涡流效应将压力的变化变换成线圈的[D]A.电阻变化B.电容变化C.涡流变化D.阻抗变化16、要使直流电桥输出电压为零的条件是[ B]A.R1R3>R2R4B. R1R3=R2R4C.R1R3<R2R4D. R1R3>=R2R417、电阻式传感器是将被测量的变化转换成[B]变化的传感器。
(必考题)初中高中物理选修二第五章《传感器》复习题(答案解析)
一、选择题1.常用的计算机键盘就是一种传感器。
如图所示,键盘上每一个键的下面都连一小金属片,与该金属片隔有一定空气间隙的是另一小的固定金属片,这两金属片组成一个小电容器。
当键被按下时,此小电容器的电容发生变化,与之相连的电子线路就能够检测出哪个键被按下,从而给出相应的信号。
这种计算机键盘使用的是()A.温度传感器B.电容式传感器C.磁传感器D.光传感器2.医生将非接触式测温仪靠近但不接触病人额度,即可测得病人体温,这类测温仪利用的传感器是()A.声音传感器B.红外线传感器C.气体传感器D.压力传感器3.下列用电器主要利用了电磁感应原理的是()A.激光打印机B.直流电动机C.电磁炉D.电熨斗4.下列关于传感器说法正确的是()A.干簧管接入电路中相当于电阻的作用B.霍尔元件能够把磁学量(如磁感应强度)转化为电学量(如电压)C.光敏电阻随光照强度增加电阻增大D.热敏电阻的阻值随温度的升高而升高5.如图所示的电路可将声音信号转化为电信号,该电路中,b是固定不动的金属板,a是、构成了一个电容器,且通能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜,a b过导线与恒定电源两极相接,若声源S做简谐运动,则()、板之间的电场强度不变A.a振动过程中,a b、板所带的电荷量不变B.a振动过程中,a bC.a振动过程中,电路中始终有方向不变的电流D.a板向右位移最大时,电容器的电容最大6.利用电容传感器可检测矿井渗水,及时发出安全警报,从而避免事故的发生。
如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测矿井中液面高低的仪器原理图,A为位置固定的导体芯,B为导体芯外面的一层绝缘物质,C为导电液体(矿井中含有杂质的水),A、B、C构成电容器。
若矿井渗水(导电液体深度增大),则电流()A.从b向a,A、B、C构成的电容器放电B.从a向b,A、B、C构成的电容器放电C.从b向a,A、B、C构成的电容器充电D.从a向b,A、B、C构成的电容器充电7.霍尔式位移传感器的测量原理如图所示,有一个沿z轴方向均匀变化的匀强磁场,磁感应强度B=B0+kz(B0、k均为常数,且k>0)。
传感器复习题
1、传感器一般由____、____、信号调理转换电路、辅助电源四个部分组成。
2、电阻应变片一般由____________、、覆盖层、引线四个部分组成,其中_________ 是核心部件。
3、热电偶产生的热电势一般由______________电势和______________电势两部分构成。
4、霍尔元件有两对电极,一对用来施加激励电压或电流,称为_______________电极,另一对用来输出引线,称为________________电极。
5、气敏电阻传感器是利用半导体对气体的__________作用而使其__________发生变化的现象来检测气体的成分和浓度。
6、霍尔片越厚其霍尔灵敏度系数越__________(大或小)7、压电元件可以等效成_________和_________并联的形式。
8、光电式传感器是利用光敏元件将信号转换为信号的装置。
9、霍尔传感器是利用效应原理制成的传感器。
10、实际应用中,为提高灵敏度,减小误差,变极距型电容传感器多采用差动式结构。
11、传感器在正(输入量增大)行程和反(输入量减小)行程期间,输出-输入特性曲线不重合的现象称为。
12、差动变压器式传感器的基本工作原理是把被测的非电量变化转换为线圈量的变化。
13、导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时,其电阻值相应发生变化的现象,称。
14、在光线作用下,物体的电导性能改变或产生光生电动势的现象,称。
15、磁电式传感器是速度传感器,若测量位移,需配用电路。
16、光纤的数值孔径NA越小,表明它的集光能力越。
17、气敏半导体传感器在实际应用时,通常都附有加热器。
两种常用的加热方式是:和。
18、按照电涡流在导体内的贯穿情况,电涡流传感器可分为高频反射式和两类。
19、直流应变全桥的灵敏度是半桥的倍,是单臂电桥的倍。
20、CCD的突出特点是以作为信号。
21、光纤工作的基础是。
22、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。
传感器期末复习题及答案
传感器期末复习题及答案一、填空题1、衡量传感器的静态特性的指标包含、和等(要求至少列出三种)2、____是指传感器在输入量不变的情况下,输出量随时间变化的现象。
3、系统灵敏度越__ __,就越容易受到外界干扰的影响,系统的稳定性就越_ _ 。
4、灵敏度是传感器在稳态下的比值。
5、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__ __。
6、某测量系统由传感器、放大器和记录仪组成,各环节的灵敏度分别为:S 1=0.2mV/℃、S2=2.0V/mV、S3=5.0mm/V,则系统总的灵敏度为。
7、电阻式传感器是指将被测对象的变化转换成电阻值变化的传感器,主要有、和三大类8、衡量传感器的静态特性的指标包含灵敏度、线性度、、重复性和稳定性等。
9、电阻应变片的配用测量电路采用差动电桥时,不仅可以消除同时还能起到的作用。
10、传感器通常由直接响应于被测量的、产生可用信号输出的转换元件、以及相应的信号调节转换电路组成。
11、根据电容器参数变化的特性,电容式传感器可分为、变面积型、变介电常数型三种。
12、光电传感器的理论基础是光电效应。
通常把光线照射到物体表面后产生的光电效应分为三类。
第一类是利用在光线作用下光电子逸出物体表面的外光电效应,这类元件有;第二类是利用在光线作用下使材料内部电阻率改变的效应,这类元件有光敏电阻;第三类是利用在光线作用下使物体内部产生一定方向电动势的,这类元件有光电池、光敏二极管、光敏三极管。
13、电感式传感器可以分为自感式、互感式、三大类。
14、霍尔传感器的灵敏度与霍尔系数成正比而与成反比。
15、制作霍尔元件应采用的材料是,因为该类材料能使截流子的迁移率与电阻率的乘积最大,而使两个端面出现电势差最大。
16、热电阻通常采用的材料有和。
17、当载流导体或半导体处于与电流相垂直的磁场中时,在其两端将产生电位差,这一现象被称为。
18、热电偶传感器是一种能将变化转换为变化的元件。
传感器总复习经典题
复习题一、填空题1.传感器由、和测量转换电路组成。
2. 绝对式位置传感器输出的信号是,增量式位置传感器输出的是。
3.热电偶测温所产生的电动势由电势和电势组成。
4. 欲测240V左右的电压,要求测量示值相对误差的绝对值不大于0.6%,若选用量程为250V的电压表,其精度应选级。
5.电容式传感器根据其原理,可分为三种类型:、、。
6.蓝光的波长比红光的短,相同光通量的蓝光能量比红光的。
7.常用压电材料有、和。
8.目前我国电工仪表精度分为7级:0.1、0.2、、1.0、1.5、、5.0级。
9.差动变压器式传感器的基本工作原理是把被测得非电量变换为线圈的量的变换。
(填“自感”或“互感”)10.当电涡流线圈靠近非磁性导体(铜)板材后,线圈的等效电感L ,调频转换电路的输出频率f 。
11.霍尔元件采用恒流源激励是为了。
12.为了测得比栅距W更小的位移量,光栅传感器要采用技术。
13.热电阻与仪表测量式放大器接线有、和三种方式。
14.电阻应变片的温度补偿方法中,若采用电桥补偿法测量应变时,粘贴在被测试件的表面,补偿片粘贴在与被测试件完全相同的上,且补偿应变片。
15.有一只十码道的绝对式角编码器,其分辨率为,所能分辨最小角度位移为。
16.光敏二极管在测光电路中应处于偏置状态,而光电池通常处于偏置状态。
17.在热电偶中,当引入第三个导体时,只要保持其两端的温度相同,则对总的热电动势无影响,这一结论被称为热电偶的定律。
18.一个完整的自动测控系统一般由、、和四部分组成。
二、选择题1.正常人的体温为37℃,则此时的华氏温度和热力学温度分别约为 C 。
A.32F,100KB.99F,236KC.99F,310KD.37F,310K2.使用压电陶瓷制作的力或压力传感器可测量 C 。
A.人的体重B.车刀的压紧力C.车刀在切削时感受到的切削力的变换量D.自来水管中水的压力3.某采购员分别在三家商店购买100kg大米、10kg苹果、1kg巧克力,发现均缺少约0.5kg,但是该采购员对卖巧克力的商店意见最大,在这个例子中,产生此心里作用的注意因素是 B 。
传感器复习题
1. 传感器通常由直接响应于被测量的和产生可用信号输出的以及相应的组成。
2. 传感器一般由、、三部分组成。
3. 是直接感受被测量,并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。
4.一阶系统的动态表征参数是、。
5 传感器所能测量到的最小被测量与最大被测量之间的范围称为传感器的。
6. 衡量传感器的静态特性的指标包含。
7. 静态灵敏度:传感器输出的变化量Δy与引起该变化量的输入变化量Δx之比即为其。
8. 传感器通常由直接响应于被测量的和产生可用信号及相应的组成.9. 迟滞及重复性10.传感器的功能是通过将被测的的变化转为相应的变化的过程而实现的。
11.已知某传感器的灵敏度为K0,且灵敏度变化量为△K0,则该传感器的灵敏度误差计算公式为Ks.1. 什么是传感器?请画出传感器系统的组成框图,说明各环节的作用。
答:传感器:是能够感受规定的被测量并按照一定的规定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。
传感器一般由敏感元件、转换元件和基本转换电路三部分组成。
敏感元件:它是直接感受被测量,并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。
转换元件:敏感元件的输出就是它的输入,它把输入转换成电路参量。
基本转换电路:上述电路参数接入基本转换电路,便可转换成电量输出。
2 从传感器的静态特性和动态特性考虑,详述如何选用传感器。
考虑传感器的静态特性的主要指标,选用线性度大、迟滞小、重复性好、分辨力强、稳定性高、抗干扰稳定性高的传感器。
考虑动态特性,所选的传感器应能很好的追随输入量的快速变化,即具有很短的暂态响应时间或者应具有很宽的频率响应特性。
1. 光敏传感器的物理基础是,即光敏材料的电学特性因受到光的照射而发生变化。
2 是指在光照射下,电子逸出物体表面的外发射的现象。
3. 光电导效应:内光电效应:4.温度上升,光敏电阻的暗电流(上升or下降)5. 是在光线作用下,能够使物体产生一定方向电动势的现象。
6. 是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器;入射光强,电阻减小,入射光弱,电阻增大。
传感器总复习题
一、单项选择题1、传感器中直接感受被测量的部分是(B )A、转换元件B、敏感元件C、转换电路D、放大电路2、属于传感器动态特性指标的是( B )A. 重复性B. 固有频率C. 灵敏度D. 线性度3、属于传感器动态特性指标的是(D)A、灵敏度B、线性度C、迟滞D、幅频特性4、传感器能感知的输入变化量越小,表示传感器的( D )A. 线性度越好B. 迟滞越小C. 重复性越好D. 分辨力越高5 、在传感器的静态特性中,描述传感器在正、反行程期间,其输入—输出曲线不重合现象的是(A )A、迟滞B、重复性C、线性度D、稳定性6、某位移传感器在输入量变化为5mm时,输出电压变化800mV,其灵敏度为( C )。
A、160V/mmB、160 mV/ mC、160 mV/mmD、160mV/cm7、下列测力传感器中,属于发电型测力传感器的是( B ) 见教材P90A、自感式传感器B、磁电感应式传感器C、电容式传感器D、应变式传感器8、当某晶体沿一定方向受外力作用而变形时,其相应的两个相对表面产生极性相反的电荷,去掉外力时电荷消失,这种现象称为(B)见教材P107A、压阻效应B、压电效应C、应变效应D、霍尔效应提示:压阻效应是引起电阻率变化压电效应是引起电荷变化应变效应是引起电阻变化压磁效应是引起磁导率变化霍尔效应的对象是半导体,产生霍尔效应的变化9、单色光的波长越短,它的(A)。
A 频率越高,其光子能量越大B 频率越低,其光子能量越大C 频率越高,其光子能量越小D 频率越低,其光子能量越小10、光敏电阻适于作为(B)。
见教材P127A 、光的测量元件B 、光电导开关元件C、加热元件D、发光元件11、可以作为远红外探测的光电元件是( C )。
见教材P128A、光敏二极管B、光电倍增管C、光敏电阻D、光敏三极管12、下列光电元件中,依据“光生伏特效应”原理来工作的是( A )。
见教材P129A、硅光电池B、Sb-Cs光电倍增管C、硒化镉光敏电阻D、锗光敏三极管13、有关光敏电阻的描述,正确的是( A )见教材P127-128A、暗电阻大B、亮电阻大C、暗电流大D、亮电流小14、在下面几种传感器中,摄像机中常用的是( D )A、光纤传感器B、霍尔片C、光敏二极管D、CCD15、不依据“内光电效应”原理工作的光电式传感器是( A )见教材P125-126A、光电倍增管B、光电池C、光敏电阻D、光敏二极管16、下列类型的热敏电阻,最适合作为温度开关使用的是(C)。
传感器复习
一.简单题1. 什么是传感器,它由哪几部分组成?2. 内部传感器与外部传感器的作用有何区别?3.什么是物性型传感器?什么是结构型传感器?试举例说明。
4.有源型传感器和无源型传感器有何木同?试举例说明。
5.按传感器输出信号的性质可将传感器分为哪几类?6.何谓传感器的静特性和动特性?分别有哪些指标?7.测量范围与量程的区别是什么?8.一般情况下,如何表示传感器的重复性和稳定性?9.什么是传感器的过载能力?10.什么是传感器的灵敏度,如何计算?11.什么是传感器的线性度,如何计算?12.何谓传感器的定度与校准?13.简要说明传感器与检测技术的发展方向?14.参量型位移传感器与发电型位移传感器的有何区别,试举例说明。
15.简要阐述电阻应变式位移传感器的工作原理。
16.简述容栅式电容位移传感器的工作原理及其优点。
17.选用位移传感器应注意哪些问题?18.简要说明差动变压器式位移传感器在零点附近测量时存在的问题。
19.什么是涡流效应?简述高频反射涡流传感器的工作原理。
20.长光栅式位移传感器的工作原理。
21.感应同步器的结构与工作原理。
22.激光式位移传感器由哪些部分构,简述其特点及应用场合。
23.简述电阻应变式测力传感器的工作原理。
24.什么是应变效应?什么是压阻效应25.什么是正压电效应和逆压电效应?利用压电效应课制成哪几种传感器?26.压电式力传感器的工作原理是什么?压电式力传感器与电压放大器配套使用应注意什么问题?27.什么是压磁效应?简述压磁式力传感器的结构及工作特点。
28.简述压磁式扭矩仪的结构及工作特点。
29.简单说明霍尔式压力传感器的工作原理。
与涡流式压力传感器相比,它有何特点。
30.感应式测速发电机的工作原理。
31.变磁通感应式转速传感器中的开磁路与闭磁路各有何优缺点?32.33.简述视觉传感器在机电一体化系统中有哪些作用?34.视觉传感器由哪几部分组成,简述其各组成部分的功能。
35.简单说明光电式摄像机的工作原理。
传感器必备复习
练习一一、选择与填空题:1、变面积式自感传感器,当衔铁移动使磁路中空气缝隙的面积增大时,铁心上线圈的电感量(①增大,②减小,③不变)。
2、在平行极板电容传感器的输入被测量与输出电容值之间的关系中,(①变面积型,②变极距型,③变介电常数型)是线性的关系。
3、变气隙式自感传感器,当街铁移动靠近铁芯时,铁芯上的线圈电感量(①增加②减小③不变)4、电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系,除(①变面积型②变极距型③变介电常数型)外是线性的。
5、传感器是能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置,传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件和产生可用信号输出的转换元件以及相应的信号调节转换电路组成。
5、热电偶所产生的热电势是由两种导体的接触电势和单一导体的温差电势组成。
7、光电传感器的理论基础是光电效应。
通常把光线照射到物体表面后产生的光电效应分为三类。
第一类是利用在光线作用下光电子逸出物体表面的外光电效应,这类元件有光电管、光电倍增管;第二类是利用在光线作用下使材料内部电阻率改变的内光电效应,这类元件有光敏电阻;第三类是利用在光线作用下使物体内部产生一定方向电动势的光生伏特效应,这类元件有光电池。
5.压电式传感器的工作原理是:某些物质在外界机械力作用下使其产生形变,继而形成电荷(场),这种现象称为正压电效应。
相反,某些物质在外界电场的作用下会产生机械变形,这种现象称为负压电效应。
二、简答题:1、简述霍尔电动势产生的原理。
答:一块长为l、宽为d的半导体薄片置于磁感应强度为磁场(磁场方向垂直于薄片)中,当有电流I流过时,在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势Uh。
这种现象称为霍尔效应,也是霍尔电动势的产生原理。
2、简述热电偶的工作原理。
答:热电偶的测温原理基于物理的“热电效应”。
所谓热电效应,就是当不同材料的导体组成一个闭合回路时,若两个结点的温度不同,那么在回路中将会产生电动势的现象。
两点间的温差越大,产生的电动势就越大。
传感器复习题
传感器复习题一、填空题1、在工程技术领域中,传感器是把非电量转换成电量的测量装置。
2、传感器一般由敏感元件、转换元件和测量电路三部分组成。
3、传感器的特性可分为静态特性和动态特性。
4、我们平时使用的电子秤和汽车衡应用到的原理是应变效应。
5、为测量埋入地下的体积较小的金属物体,需用电涡流类型的传感器。
6、汽车防撞保护系统中的安全气囊用到的是电容加速度传感器。
7、压电式传感器可以等效为一个与电容相并联的电压源。
8、采用金属探伤仪探测某金属构件中的缺陷时,应选用超声波传感器。
9、光电效应可分为内光电效应和外光电效应两种。
10、超声波的传播波形主要可分为纵波、横波和表面波。
11、热敏电阻传感器主要用于对温度的测量,热敏电阻有正温度系数和负温度系数两大类。
12、使用测谎器时,由于被测人紧张的原因,经常是大汗淋漓,此时应选用_湿敏电阻_传感器。
13、热电偶回路中产生的热电势由接触电势和温差电势两部分组成。
14、电容传感器有三种类型,即变极距型、变介质型和变面积型。
15、自感式传感器可分为变隙式型、变截面积型和螺管型三种。
16、声波按照频率可分为次声波、可闻波和超声波三种形式。
17、霍尔元件是一种四端子器件。
18、压电晶体的电荷量与外力之间是正比例关系。
19、将超声波(机械振动波)转换成电信号是利用了压电材料的压电效应特性。
20、压力传感器通常有绝对压力传感器、差压传感器和表压传感器三种类型二、选择题1、工业上为确保安全起见,须经常定期对各种所储气体的容器进行检测,其目的就是以防漏气,检测时可能用到的传感器是(气敏电阻传感器) 。
A气敏电阻传感器B热释电传感器C涡流传感器D差动变压器2、欲利用光电池为手机充电,需将数片光电池(并联)起来,以提高出输出电流。
A并联B串联C短路D开路3、洗手间红外反射式干手机极有可能用到的传感器是(红外传感器)。
A气敏电阻传感器B压电传感器C红外传感器D霍尔传感器4、下面不属于应变传感器应用的是(家用有毒气体报警器)。
传感器复习重点例题
1.玻璃水银温度计通过玻璃温泡将热量传给水银,可用一阶微分方程来表示。
现已知某玻璃水银温度计特征的微分方程是2dydt+y=x,y代表水银杆高(mm),x为输入温度(°C)求该温度计的时间常数及灵敏度。
解:可将微分方程改写为[dy(t)dt+y(E)=Snx(t)],与水银温度计的微分方程相对照τ=2,Sn=1。
答:该温度计的时间常数τ为2,灵敏度为1。
2.某传感器为一阶系统,当受跃迁函数作用时,在t=0,输出为10mV;在t=5s时输出为50mV;在t→∞时,输出为100mW,试求传感器的时间常数。
y(t)=k(1−e−)+C当t=0时,y=10mV,得c=10.当t=∞时,y=100mV,得k=90.当t=5s时,y=50mV,τ=8.5s 3.将100Ω电阻应变片贴在弹性试件上,如果试件截面积A=0.5*10m,弹性模量E=2*10N/m,若由5*10N的拉力引起应变片电阻变化为1Ω,求改电阻应变片的灵敏度系数。
ΔRR =1100=0.01,ε=σE=FEA=5×102×10×0.5×10=0.005,K=ΔR/Rε=0.010.005=24.一个量程为10kN的应变电阻式测力传感器,其弹性元件为薄壁圆筒轴向受力,外径为20mm,内径18mm,在其表面粘贴8个电阻应变片,4个沿轴向粘贴,4个沿周向粘贴,电阻应变片的电阻值均为120Ω,灵敏度为2.0,泊松比为0.3,材料弹性模量为2.1x10N/m,要求:(1)绘出弹性元件贴片位置及全桥电路;(2)当计算器在满量程时,各电阻应变片的阻值变化。
(2)当计算器满量程时,承受压力P=10kN,圆筒截面积A=π(R2−r2)=π(102−92),应变片1,2,3,4感受纵向应变:ξ1=ξ2=ξ3=ξ4=ξx,应变片5,6,7,8感受横向应变:ξ5=ξ6=ξ7=ξ8=ξy,由电阻应变片的灵敏度系数kξ得Δk=kξR,且由σ=Eξ,σ=FA得:ξ=FAEΔR x=kFAER=2×10×103A×2.1×1011×120=0.191ΩΔR y=−MΔR x=−0.3×0.191=−0.0573Ω5.已知变气隙厚度电感式传感器的铁心截面积A=1.5cm,磁路长度L=20cm,相对磁导率μ=5000,气隙初始厚度δ0=0.5cm,Δδ=±0.1mm,真空磁导率μ0=4π×10H/m,线圈匝数N=3000,求单线圈式传感器的灵敏度ΔL/Δδ。
传感器技术及应用复习题
一、单选题1.以下那个质量是直接影响传感器的性能和精度()A、应变计B、弹性敏感元件C、敏感栅D、电路电阻答案: B2.增量式位置传感器输出的信号是()A、电流信号B、二进制格雷码C、脉冲信号答案: B3.经常看到数字集成电路的VDD 端(或VCC 端)与地线之间并联一个0.01mF的独石电容器,这是为了( )。
A、滤除50Hz锯齿波B、滤除模拟电路对数字电路的干扰信号C、滤除印制板数字IC电源走线上的的脉冲尖峰电流答案: C4.发现某检测仪表机箱有麻电感,必须采取( )措施。
A、接地保护环B、将机箱接大地C、抗电磁干扰答案: B5.在电子打火机和煤气灶点火装置中,多片压电片采用()接法,可使输出电压达上万伏,从而产生电火花。
A、串联B、并联C、既串联又并联D、以上都不对答案: A6.一束频率为1MHz的超声波(纵波)在钢板中传播时,它的波长约为()A、5.9mB、340mC、5.9mmD、1.2mm答案: C7.用在压电加速度传感器中测量振动的压电材料应采用()A、PTCB、PZTC、PVDFD、SiO2答案: B8.属于传感器动态特性指标的是()A、重复性B、线性度C、灵敏度D、固有频率答案: D9.下列哪一项不是金属式应变计的主要缺点()A、非线性明显B、输出信号微弱C、抗干扰能力差D、响应时间慢答案: D10.下面的哪个温度补偿方法是不存在的()A、电桥补偿法B、辅助测温元件微型计算机补偿法C、电阻补偿法D、热敏电阻补偿法答案: C11.下列哪一项是半导体式应变计的主要优点()A、非线性明显B、灵敏度高C、准确度高D、横向效应小答案: B12.应变式传感器的温度误差产生的主要原因:()A、应变式温度传感器件的温度系数变化。
B、应变式温度传感器件的测量部分引起的。
C、应变式温度传感器件对温度应变不敏感引起的。
D、试件材料与应变丝材料的线膨胀系数不一,使应变丝产生附加变形而造成的电阻变化。
答案: D13.粉尘较多的场合不应采用传感器()A、光栅B、磁栅C、感应同步器答案: A14.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、提高灵敏度答案: A15.不能直接用于直线位移测量的传感器是()A、长光栅B、长磁栅C、标准感应同步器D、角编码器答案: D16.能制成薄膜,粘贴在一个微小探头上、用于测量人的脉搏的压电材料应采用()A、PTCB、PZTC、PVDFD、SiO2答案: C17.应变片绝缘电阻是指已粘贴的()应变片的之间的电阻值A、覆盖片与被测试件B、引线与被测试件C、基片与被测试件D、敏感栅与被测试件答案: B18.电桥测量电路的作用是把传感器的参数转换为()的输出。
传感器复习题
1.电感式传感器的常用测量电路不包括( C )。
A. 交流电桥B. 变压器式交流电桥C. 脉冲宽度调制电路D. 谐振式测量电路2.差动螺线管式电感传感器配用的测量电路有( C )。
A.直流电桥B.变压器式交流电桥C.差动相敏检波电路D.运算放大电路3.电感式传感器是建立在电磁感应基础上的,电感式传感器可以把输入的物理量转换为线圈的自感系数L 或互感系数M 的变化,并通过测量电路进一步转换为电量的变化,进而实现对非电量的测量。
4.变磁阻式传感器的敏感元件由线圈、铁心和衔铁等三部分组成。
5.当差动变压器式传感器的衔铁位于中心位置时,实际输出仍然存在一个微小的非零电压,该电压称为零点残余电压。
6.电感式传感器根据工作原理的不同可分为变磁阻式、变压器式和涡流式等种类。
7.变磁阻式传感器由线圈、铁心和衔铁3部分组成,其测量电路包括交流电桥、变压器式交流电桥和谐振式测量电路。
8.差动变压器结构形式有变隙式、变面积式和螺线管式等,但它们的工作原理基本一样,都是基于线圈互感量的变化来进行测量,实际应用最多的是螺线管式差动变压器。
五章:电容式传感器1.如将变面积型电容式传感器接成差动形式,则其灵敏度将(B )。
A. 保持不变B.增大一倍C. 减小一倍D.增大两倍2.当变隙式电容传感器的两极板极间的初始距离d0增加时,将引起传感器的( D )A.灵敏度K0增加B.灵敏度K0不变C.非线性误差增加D.非线性误差减小3.当变间隙式电容传感器两极板间的初始距离d增加时,将引起传感器的( B )。
A.灵敏度会增加B.灵敏度会减小C.非线性误差增加D.非线性误差不变4.下列不属于电容式传感器测量电路的是( D )A.调频测量电路B.运算放大器电路C.脉冲宽度调制电路D.相敏检波电路5.电容式传感器做成差动结构后,灵敏度提高了(A )倍A.1 B.2 C.3 D.0电容式传感器利用了将非电量的变化转换为电容量的变化来实现对物理量的测量。
传感器与检测技术复习题
一、单选题1.通过直接测量与被测量有确定函数关系的计算确定结果的方法为( )。
A、直接测量B、间接测量C、感官测量答案: B2.随机误差的绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的次数多,称为( )。
A、单峰型B、对称性C、有界性答案: A3.测量值与被测量真值之差,称为()。
A、测量残差B、测量标准差C、测量误差答案: C4.所指在相同的测试条件下,重复测量同一个被测量,测试系统提供相近示值的能力( )。
A、灵敏度B、线性度C、重复性答案: C5.()传感器将非电量转换为电能量。
A、电阻B、无源C、有源答案: B6.随机误差的绝对值相等的正误差与负误差出现的次数相等,称为()。
A、单峰型B、对称性C、有界性答案: B7.在一阶系统中是决定了测试装置的适用的频率范围参数( )。
A、τB、tC、ω答案: C8.( )信号的幅值和独立变量均为离散量。
A、模拟B、数字C、随机答案: B9.把被测量转换为感应电动势的常规传感器之一是:()。
A、电容传感器B、压电传感器C、变磁阻电感传感器答案: C10.滤波器的上下两截止频率之间的频率范围称为( )。
A、截止频率B、带宽C、品质因数答案: C11.能体现软件就是仪器这一概念的是。
A、传统仪器B、测试仪器C、虚拟仪器答案: C12.所指测试系统的输出与输入间实际曲线偏离所求直线的程度的描述()。
A、灵敏度B、线性度C、重复性答案: B13.通过测量仪器,将被测量参数与同一物理量的标准量直接比较的测量是()。
A、直接测量B、间接测量C、感官测量答案: A14.实现数字量到模拟量转换的装置称为 ( )。
A、A/DB、D/AC、F/V答案: B15.( )传感器是将被测的非电量转换为电参数。
A、电荷B、无源C、有源答案: A二、判断题1.只要保证两组相对桥臂阻抗大小之积相等条件,就使直流电桥及交流电桥达到平衡。
[ ]A、正确B、错误答案:错误2.提高滤波器的阶次可以改善其频率选择性。
传感器总复习题
传感器总复习题一、单项选择题1、传感器中直接感受被测量的部分是(B )A、转换元件B、敏感元件C、转换电路D、放大电路2、属于传感器动态特性指标的是( B )A. 重复性B. 固有频率C. 灵敏度D. 线性度3、属于传感器动态特性指标的是(D)A、灵敏度B、线性度C、迟滞D、幅频特性4、传感器能感知的输入变化量越小,表示传感器的( D )A. 线性度越好B. 迟滞越小C. 重复性越好D. 分辨力越高5 、在传感器的静态特性中,描述传感器在正、反行程期间,其输入—输出曲线不重合现象的是(A )A、迟滞B、重复性C、线性度D、稳定性6、某位移传感器在输入量变化为5mm时,输出电压变化800mV,其灵敏度为( C )。
A、160V/mmB、160 mV/ mC、160 mV/mmD、160mV/cm7、下列测力传感器中,属于发电型测力传感器的是( B ) 见教材P90A、自感式传感器B、磁电感应式传感器C、电容式传感器D、应变式传感器8、当某晶体沿一定方向受外力作用而变形时,其相应的两个相对表面产生极性相反的电荷,去掉外力时电荷消失,这种现象称为(B)见教材P107A、压阻效应B、压电效应C、应变效应D、霍尔效应提示:压阻效应是引起电阻率变化压电效应是引起电荷变化应变效应是引起电阻变化压磁效应是引起磁导率变化霍尔效应的对象是半导体,产生霍尔效应的变化9、单色光的波长越短,它的(A)。
A 频率越高,其光子能量越大B 频率越低,其光子能量越大C 频率越高,其光子能量越小D 频率越低,其光子能量越小10、光敏电阻适于作为(B)。
见教材P127A 、光的测量元件B 、光电导开关元件C、加热元件D、发光元件11、可以作为远红外探测的光电元件是( C )。
见教材P128A、光敏二极管B、光电倍增管C、光敏电阻D、光敏三极管12、下列光电元件中,依据“光生伏特效应”原理来工作的是( A )。
见教材P129A、硅光电池B、Sb-Cs光电倍增管C、硒化镉光敏电阻D、锗光敏三极管13、有关光敏电阻的描述,正确的是( A )见教材P127-128A、暗电阻大B、亮电阻大C、暗电流大D、亮电流小14、在下面几种传感器中,摄像机中常用的是( D )A、光纤传感器B、霍尔片C、光敏二极管D、CCD15、不依据“内光电效应”原理工作的光电式传感器是(A )见教材P125-126A、光电倍增管B、光电池C、光敏电阻D、光敏二极管16、下列类型的热敏电阻,最适合作为温度开关使用的是(C)。
传感器复习
传感器复习一、填空题1.在光的作用下,物质内的电子逸出物体表面向外发射的现象,称为外光电效应。
2.根据测量方式的不同,可分为偏差式测量零位式测量和微差式测量。
3.半导体材料受到光照时会产生电子空穴,光线愈强电阻值愈低,这种光照后电阻率发生变化的现象称为光电导效应。
4.常见的压电材料可分为压电晶体和压电陶瓷以及压电半导体。
5.电阻应变片的初始电阻R0是指应变片未粘贴时,在室温下测得的静态电阻。
6.金属或半导体薄片置于磁场中,当有电流流过时,在垂直于电流和磁场的方向将产生电动势,这种物理现象称为霍尔效应。
7.工业和计量部门常用的热电阻,我国统一设计的定型产品是铂热电阻和铜热电阻。
8.磁栅式传感器信号处理方式可分为鉴相型和鉴幅型。
9. 机械干扰是指系统受到一定程度的振动或冲击时带来的干扰,对于这种干扰应采取减振措施,一般可设置减振弹簧或减振橡胶等。
10. 由于受到电阻丝直径的限制,绕线式电位计分辨率不高。
11.当声源和工件之间有相对运动时,反射回来的超声波的频率将与声源发射超声波的频率有所不同,这种现象称为多普勒效应。
12.为了使光电器件能很好的工作,需要选择合适的光源。
常用的光源有:发光钨丝灯泡、电弧灯、石英灯、激光和发光二极管等。
13.测试系统在通常情况下受到的干扰有机械干扰、光干扰温度干扰、湿度干扰以及电磁干扰。
14.热电阻式传感器是基于导电材料的电阻值随本身温度而变化的温度电阻效应制成的传感器。
15.磁栅式传感器由磁栅、磁头和检测电路组成,其中磁栅是检测位置的基准尺。
16.超声波探伤法是利用超声波在物体中传播的物理特性来发现物体内部缺陷或伤的一种方法,一般可分为共振法,穿透法,脉冲反射法和直接接触法与液浸法。
17.金属应变片一般可分为电阻丝应变片、金属箔式应变片等类型。
18.差动变压器是互感式电感传感器,它可以将被测量的变化转换为互感系数的变化。
19.单线圈螺线管式电感传感器主要由线圈、铁磁性壳体和可沿线圈轴向移动的活动铁芯组成。
传感器复习资料(含答案)
传感器复习资料(含答案)填空题(10分)1、传感器是指在电⼦检测控制社诶输⼊部分中起检测信号作⽤的器件,它是⼀种将被测的⾮电量转换为电量的装置。
2、传感器检测的被测变量信号需经过变换单元进⾏转换和传输,其转换结果必须符合国际标准的信号制式,即(1-5VDC )或(4-20maDC)模拟信号或各种仪表需要的数字信号。
3、在实际使⽤检测仪表时,由于测量要求或测量条件的变化引起的零点变化称为零点迁移。
4、在实际⼯作中,由于热电偶⾃由端靠近设备或管道,使得测量温度会受到环境温度及设备或管道中介质温度的影响,为避免这种测量误差出现,应对热电偶配⽤不同的(补偿导线 )。
5、相对误差是指测量的绝对误差与被测量量真值的⽐值,常⽤百分数表⽰。
6、按照误差出现的根源可分为系统误差、粗⼤误差和随机误差。
7、阻半导体应变⽚在应⼒作⽤下电率发⽣变化,这种现象为(半导体的压阻)效应。
8、导电丝材的截⾯尺⼨发⽣变化后其电阻会发⽣变化,⽤这⼀原理可制成的传感器称为电阻应变式传感器,利⽤半导体材料受压会改变内部晶格这⼀磁致伸缩效应可制成的压磁式传感器也可⽤以测量⼒。
9、光电效应分为外光电效应、内光电效应和光⽣伏特效应三⼤类,分别对应的常见光敏元件有光电管、光敏电阻和光电池。
10、已知某传感器的灵敏度为K0,且灵敏度变化量为△K0,则该传感器的灵敏度误差计算公式为rs= K0*△K0。
11、热电式传感器中,能将温度变化转换为电阻变化的⼀类称为热电阻,⽽能将温度变化转换为电势的称为热点偶。
12、对于不可压缩的液体其密度不变,液柱的⾼度与液体的差压成正⽐,基于此原理制作成差压式液位传感器。
13、⽤来测量流体流量的仪表叫做瞬时流量,测量流体总量的仪表叫累计流量。
14、执⾏器是构成⾃动控制系统的重要组成部分,是⼯业⾃动化的“⼿脚”。
根据所使⽤的能源分,执⾏器可以分为⽓动、液动和电动执⾏器三类。
15、磁场检测的⽅法较多,主要有霍尔效应法、磁光效应法和磁阻效应法。
传感器复习题及答案
传感器复习题及答案一、选择题1. 传感器的主要功能是什么?A. 放大信号B. 转换信号C. 过滤噪声D. 调节电流答案:B2. 以下哪个不是传感器的分类?A. 温度传感器B. 压力传感器C. 光传感器D. 放大器答案:D3. 传感器的灵敏度是指什么?A. 传感器的稳定性B. 传感器的响应速度C. 传感器输出信号的变化率与输入量的变化率之比D. 传感器的寿命答案:C4. 传感器的线性度是指什么?A. 传感器的精度B. 传感器的稳定性C. 传感器的输出信号与输入量成正比的程度D. 传感器的耐用性答案:C5. 以下哪个不是传感器的主要特性?A. 灵敏度B. 线性度C. 稳定性D. 复杂性答案:D二、填空题6. 传感器是将__________转换为电信号的装置。
答案:非电物理量7. 传感器的静态特性包括灵敏度、__________和线性度。
答案:迟滞8. 传感器的动态特性包括响应速度、__________和稳定性。
答案:频率响应9. 传感器按照工作原理可以分为__________传感器和__________传感器。
答案:主动式;被动式10. 传感器按照输出信号类型可以分为模拟传感器和__________传感器。
答案:数字三、简答题11. 简述传感器在自动化控制系统中的作用。
答案:传感器在自动化控制系统中的作用主要包括:实时监测和测量各种物理量,如温度、压力、速度等;将这些物理量转换为电信号,供控制系统进行处理;根据控制系统的指令,对被控对象进行调节和控制,以实现系统的自动控制。
12. 描述传感器的校准过程。
答案:传感器的校准过程通常包括以下步骤:首先,确定传感器的校准条件,如环境温度、湿度等;其次,使用已知的标准设备或标准物质对传感器进行标定,以确定其输出与输入之间的关系;然后,根据标定结果对传感器进行调整,以消除系统误差;最后,记录校准数据,并定期进行校准,以确保传感器的准确性和可靠性。
四、论述题13. 论述传感器在智能交通系统中的应用及其重要性。
传感器期末复习
传感器期末复习一.单选题。
1.电桥测量电路的作用是把传感器的参数变化转换为(C)或电流的输出变化。
A.电阻8.电容C.电压D.电荷2.半导体应变片的工作原理是基于半导体材料的(B)A.应变效应B.压阻效应C.压电效应D.压磁效应3.电阻应变片传感器是利用金属的( A )将被测机械量转换成()。
A.电阻应变效应电阻变化B.压电效应电压变化C.热电效应电流变化D.热阻效应电阻变化4.压阻式传感器和应变式传感器相比,工作原理类似,以下说法正确的是(B)。
A.两者都主要依靠改变电阻率和截面积而改变阻值大小B.前者主要依靠改变电阻率改变阻值大小,后者主要依靠变形改变阻值大小C.前者主要依靠变形改变阻值大小,后者主要依靠改变电阻率改变阻值大小D.以上都对5.应变测量中,希望灵敏度高、线性好、有温度自补偿功能应选择(B)测量转换电路。
A.单臂半桥B.四臂全桥^双臂半桥6.为了提高变极距型电容传感器的灵敏度、线性度和减小外部条件变化对测量精度的影响,实际应用时常常采用(D)工作方式。
A.同步B.异步C.共模输入D.差动7.直线位移圆筒电容式传感器外圆筒的孔径为D,内圆筒(或圆柱)的直径为d,覆盖长度为L。
若外圆筒的孔径变为原来的2倍,要使其灵敏度不便,应做怎样的变化( C )。
A. L变为原来的2倍B.L变为原来的1/2C.d变为原来的2倍D.d变为原来的1/28.差动电容传感器采用脉冲调宽电路作测量电路时,其输出电压正比于( B )。
A.C 1 -CB.(C 1 -C 2 )/(C 1 +C 2 )C.C 1 +C 2 /C 1 -C 2D.AC 1 /C 1 +AC 2 /C 29.自感传感器或差动变压器采用相敏检波电路最重要的目的是为了(C)。
A.将输出的交流信号转换成直流信号B.提高灵敏度C.使检波后的直流电压能反映检波前交流信号的相位和幅度D.减小非线性误差10.下列传感器,不适合测量静态力的是(D)A.电容压力传感器B.电感压力传感器C.涡流压力传感器D.压电压力传感器11.压电元件的等效电路可以是(C)。
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传感器复习题一.选择题电阻应变片磁敏电阻霍尔元件气敏传感器湿敏传感器光电耦合器压电传感器电容传感器热敏电阻CCD电荷耦合器压阻式传感器光纤传感器磁电传感器光电二极管差动变压器热释电器件磁敏晶体管电涡流传感器光电池超声波传感器热电偶红外传感器色敏传感器正确选择以上传感器填入以下空内:1可以进行位移测量的传感器有______、______、______;2可以完成温度测量的有______、______、______;3半导体式传感器是_____、_____、_____、______;4光电传感器有______、______、______、______;5用于磁场测量的传感器______、______、;6进行振动(或加速度)测量的传感器______、______;7利用物体反射进行非电量检测的传感器______、______。
答.1.光纤传感器、差动变压器、电阻应变片;2.热电偶、热敏电阻;热释电器件;3. 磁敏电阻、霍尔元件、气敏传感器、压阻式传感器;4.光电耦合器、光电池、光纤传感器、光电二极管;5.霍尔器件、磁敏晶体管;6.磁电传感器、压电传感器;7.超声波传感器、红外传感器;二.单项选择题1.对压电式加速度传感器,希望其固有频率( )A.接近零B.尽量低些C. 尽量高些D.任意2.( )传感器可用于医疗上-50℃~150℃之间的温度测量。
A.金属辐射式B.热电偶C. 半导体三极管D.比色计3.信号传输过程中,产生干扰的原因是( )A.信号是缓变的B.信号是快变的C. 干扰的耦合通道D.信号是交流的4.差动电桥由环境温度变化引起的误差为( )A. 1211∆RRB. 1411∆RRC. 1211RRE D. 05.概率密度函数提供了随机信号( )的信息。
A.沿频率轴分布B.沿幅值域分布C.沿时域分布D.沿尺度分布6.非线性度是表示校准曲线( )的程度。
A.接近真值B.偏离拟合直线C.正反行程不重合D.重复性7.非周期信号的频谱是( )A.连续的B.离散的C.基频的整数倍D.脉冲函数8.莫尔条纹光栅传感器的输出是( )A. 数字脉冲式B.调幅式C.调频式D.正弦波9.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10.一阶系统的动态表征参数是( )A.线性度B.固有频率C.阻尼比D.时间常数11.常用于测量大位移的传感器有( )A. 感应同步器B.应变电阻式C.霍尔式D.涡流式12.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13.半导体热敏电阻率随着温度上升,电阻率( )A.上升B.迅速下降C.保持不变D.归零14.结构型传感器是依靠传感器( )的变化实现信号变换的。
A.材料物理特性B.体积大小C. 结构参数D.电阻值15.阻抗头是测量振动系统( )的拾振器。
A.振动位移B.振动加速度C.激振力D.激振力及其响应三.论述题和计算题1. 传感器特性在检测系统中起到什么作用?答:传感器处于研究对象与测试系统的接口位置,即检测与控制之首。
传感器是感知、获取与检测信息的窗口,一切科学研究与自动化生产过程要获取的信息都要通过传感器获取并通过它转换成容易传输与处理的电信号,其作用与地位特别重要。
2什么是传感器动态特性和静态特性,简述在什么频域条件下只研究静态特就能够满足通常的需要,而在什么频域条件下一般要研究传感器的动态特性?答:传感器的特性是指传感器所特有性质的总称。
而传感器的输入输出特性是其基本特性,一般把传感器作为二端网络研究时,输入输出特性是二端网络的外部特性,即输入量和输出量的对应关系。
由于输入量的状态(静态、动态)不同分静态特性和动态特性。
静态特性是指当输入量为常量或变化极慢时传感器输入-输出特性。
动态特性指当输入量随时间变化时传感器的输入-输出特性。
可以从时域和频域来研究动态特性。
3. 某测量系统由传感器、放大器和记录仪组成,各环节的灵敏度为:S1=0.2mV/℃、S2=2.0V/mV 、S3=5.0mm/V ,求系统的总的灵敏度。
解:C mm S S S S ο/20.50.22.0321=⨯⨯=⨯⨯=4.磁电式传感器与电感式传感器有哪些不同?磁电式传感器主要用于测量哪些物理参数?答:a.磁电式传感器是通过磁电作用将被测量转换为电信号的一种传感器。
电感式传感器是利用线圈自感或互感的变化来测量的一种装置。
b.磁电式传感器具有频响宽、动态范围大的特点。
而电感式传感器存在交流零位信号,不宜于高频动态信号检测;其响应速度较慢,也不宜做快速动态测量。
c. 磁电式传感器测量的物理参数有:磁场、电流、位移、压力、振动、转速。
5. 光导纤维为什么能够导光?光纤式传感器中光纤的主要优点有哪些?答:光导纤维工作的基础是光的全内反射,当射入的光线的入射角大于纤维包层间的临界角时,就会在光纤的接口上产生全内反射,并在光纤内部以后的角度反复逐次反射,直至传递到另一端面。
功能型光纤传感器优点:a.具有优良的传旋光性能,传导损耗小b.频带宽,可进行超高速测量,灵敏度和线性度好c.能在恶劣的环境下工作,能进行远距离信号的传送6.光栅传感器中莫尔条纹的一个重要特性是具有位移放大作用。
如果两个光栅距相等,即W=0.02mm ,其夹角θ=0.1°,试计算:(1)莫尔条纹的宽度B ;(2)莫尔条纹的放大倍数K 。
解:(1)mm W B 43.11==θ(2)2.573==WB k 7. 为什么压电传感器通常都用来测量动态或瞬态参量?答:如作用在压电组件上的力是静态力,则电荷会泄露,无法进行测量。
所以压电传感器通常都用来测量动态或瞬态参量。
8.叙述电荷耦合器件(CCD)的结构和存储电荷与转移电荷的工作过程。
答:CCD是一种半导体器件,在N型或P型硅衬底上生长一层很薄的SiO2,再在SiO2薄层上依次序沉积金属电极,这种规则排列的MOS电容数组再加上两端的输入及输出二极管就构成了CCD芯片,CCD可以把光信号转换成电脉冲信号。
每一个脉冲只反映一个光敏元的受光情况,脉冲幅度的高低反映该光敏元受光的强弱,输出脉冲的顺序可以反映光敏元的位置,这就起到图像传感器的作用。
9.什么是正压电效应?什么是逆压电效应?压电效应有哪些种类?压电传感器的结构和应用特点是什么?能否用压电传感器测量静态压力?答:某些电介质在沿一定的方向受到外力的作用变形时,由于内部电极化现象同时在两个表面上产生符号相反的电荷,当外力去掉后,恢复到不带电的状态;而当作用力方向改变时,电荷的极性随着改变。
晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。
这种现象称为正压电效应。
反之,如对晶体施加一定变电场,晶体本身将产生机械变形,外电场撤离,变形也随之消失,称为逆压电效应。
压电材料有:石英晶体、一系列单晶硅、多晶陶瓷、有机高分子聚合材料。
结构和应用特点:在压电式传感器中,为了提高灵敏度,往往采用多片压电芯片构成一个压电组件。
其中最常用的是两片结构;根据两片压电芯片的连接关系,可分为串联和并联连接,常用的是并联连接,可以增大输出电荷,提高灵敏度。
使用时,两片压电芯片上必须有一定的预紧力,以保证压电组件在工作中始终受到压力作用,同时可消除两片压电芯片因接触不良而引起的非线性误差,保证输出信号与输入作用力间的线性关系,因此需要测量电路具有无限大的输入阻抗。
但实际上这是不可能的,所以压电传感器不宜作静态测量,只能在其上加交变力,电荷才能不断得到补充,并给测量电路一定的电流。
故压电传感器只能作动态测量。
10简述压电陶瓷特性,作为压电元件比较他与石英晶体有哪些特点?答:石英晶体整个晶体是中性的,受外力作用而变形时,没有体积变形压电效应,但它具有良好的厚度变形和长度变形压电效应。
压电陶瓷是一种多晶铁电体。
原始的压电陶瓷材料并不具有压电性,必须在一定温度下做极化处理,才能使其呈现出压电性。
所谓极化,就是以强电场使“电畴”规则排列,而电畴在极化电场除去后基本保持不变,留下了很强的剩余极化。
当极化后的铁电体受到外力作用时,其剩余极化强度将随之发生变化,从而使一定表面分别产生正负电荷。
在极化方向上压电效应最明显。
铁电体的参数也会随时间发生变化—老化,铁电体老化将使压电效应减弱。
11. 霍尔元件能够测量哪些物理参数?霍尔元件的不等位电势的概念是什么?温度补偿的方法有哪几种?答:a.霍尔元件可测量磁场、电流、位移、压力、振动、转速等。
b.霍尔组件的不等位电势是霍尔组件在额定控制电流作用下,在无外加磁场时,两输出电极之间的空载电势,可用输出的电压表示。
c.温度补偿方法:分流电阻法:适用于恒流源供给控制电流的情况。
电桥补偿法12.叙述电荷耦合器件(CCD)的结构和存储电荷与转移电荷的工作过程。
答:CCD是一种半导体器件,在N型或P型硅衬底上生长一层很薄的SiO2,再在SiO2薄层上依次序沉积金属电极,这种规则排列的MOS电容数组再加上两端的输入及输出二极管就构成了CCD芯片,CCD可以把光信号转换成电脉冲信号。
每一个脉冲只反映一个光敏元的受光情况,脉冲幅度的高低反映该光敏元受光的强弱,输出脉冲的顺序可以反映光敏元的位置,这就起到图像传感器的作用。
13.热电阻传感器主要分为几种类型?它们应用在什么不同场合?答:热电阻传感器分为以下几种类型:①铂电阻传感器:特点是精度高、稳定性好、性能可靠。
主要作为标准电阻温度计使用,也常被用在工业测量中。
此外,还被广泛地应用于温度的基准、标准的传递,是目前测温复现性最好的一种。
②铜电阻传感器:价钱较铂金属便宜。
在测温范围比较小的情况下,有很好的稳定性。
温度系数比较大,电阻值与温度之间接近线性关系。
材料容易提纯,价格便宜。
不足之处是测量精度较铂电阻稍低、电阻率小。
14.什么叫热电动势、接触电动势和温差电动势?说明热电偶测温原理。
答:①热电动势:两种不同材料的导体(或半导体)A、B串接成一个闭合回路,并使两个结点处于不同的温度下,那么回路中就会存在热电势。
有电流产生相应的热电势称为温差电势或塞贝克电势,通称热电势。
②接触电动势:接触电势是由两种不同导体的自由电子,其密度不同而在接触处形成的热电势。
它的大小取决于两导体的性质及接触点的温度,而与导体的形状和尺寸无关。
③温差电动势:是在同一根导体中,由于两端温度不同而产生的一种电势。
④热电偶测温原理:热电偶的测温原理基于物理的"热电效应"。
所谓热电效应,就是当不同材料的导体组成一个闭合回路时,若两个结点的温度不同,那么在回路中将会产生电动势的现象。
两点间的温差越大,产生的电动势就越大。
引入适当的测量电路测量电动势的大小,就可测得温度的大小。