利用数字相敏检波器消除电容式传感器漏电产生的测量误差
传感器技术第3版课后部分习题解答
光勇 0909111621 物联网1102班《传感器技术》作业第一章习题一1-1衡量传感器静态特性的主要指标。
说明含义。
1、线性度——表征传感器输出-输入校准曲线与所选定的拟合直线之间的吻合（或偏离）程度的指标。
2、回差（滞后）—反应传感器在正（输入量增大）反（输入量减小）行程过程中输出-输入曲线的不重合程度。
3、重复性——衡量传感器在同一工作条件下，输入量按同一方向作全量程连续多次变动时，所得特性曲线间一致程度。
各条特性曲线越靠近，重复性越好。
4、灵敏度——传感器输出量增量与被测输入量增量之比。
5、分辨力——传感器在规定测量围所能检测出的被测输入量的最小变化量。
6、阀值——使传感器输出端产生可测变化量的最小被测输入量值，即零位附近的分辨力。
7、稳定性——即传感器在相当长时间仍保持其性能的能力。
8、漂移——在一定时间间隔，传感器输出量存在着与被测输入量无关的、不需要的变化。
9、静态误差（精度）——传感器在满量程任一点输出值相对理论值的可能偏离（逼近）程度。
1-2计算传感器线性度的方法，差别。
1、理论直线法：以传感器的理论特性线作为拟合直线，与实际测试值无关。
2、端点直线法：以传感器校准曲线两端点间的连线作为拟合直线。
3、“最佳直线”法：以“最佳直线”作为拟合直线，该直线能保证传感器正反行程校准曲线对它的正负偏差相等并且最小。
这种方法的拟合精度最高。
4、最小二乘法：按最小二乘原理求取拟合直线，该直线能保证传感器校准数据的残差平方和最小。
1—4 传感器有哪些组成部分？在检测过程中各起什么作用？答：传感器通常由敏感元件、传感元件及测量转换电路三部分组成。
各部分在检测过程中所起作用是：敏感元件是在传感器中直接感受被测量，并输出与被测量成一定联系的另一物理量的元件，如电阻式传感器中的弹性敏感元件可将力转换为位移。
传感元件是能将敏感元件的输出量转换为适于传输和测量的电参量的元件，如应变片可将应变转换为电阻量。
传感器习题及答案
选择题1．码盘式传感器是建立在编码器的基础上的，它能够将角度转换为数字编码，是一种数字式的传感器。
码盘按结构可以分为接触式、__a__和__c__三种。
a.光电式b.磁电式c.电磁式d.感应同步器2. 改变电感传感器的引线电缆后，___c___。
a.不必对整个仪器重新标定b. 必须对整个仪器重新调零c. 必须对整个仪器重新标定d. 不必对整个仪器重新调零3．应变片的选择包括类型的选择、材料的选用、__c__、__d__等。
a.测量范围的选择b.电源的选择c. 阻值的选择d. 尺寸的选择e.精度的选择f.结构的选择4．应变片绝缘电阻是指已粘贴的__b__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5．在光的作用下，电子吸收光子能量从键合状态过渡到自由状态，引起物体电阻率的变化，这种现象称为_d_。
a.磁电效应b.声光效应c.光生伏特效应d.光电导效应6.结构由线圈、铁芯、衔铁三部分组成的。
线圈套在铁芯上的，在铁芯与衔铁之间有一个空气隙，空气隙厚度为。
传感器的运动部分与衔铁相连。
当外部作用力作用在传感器的运动部分时，衔铁将会运动而产生位移，使空气隙发生变化。
这种结构可作为传感器用于__c___。
a. 静态测量b. 动态测量c. 静态测量和动态测量d. 既不能用于静态测量，也不能用于动态测量7.4不属于测试系统的静特性。
（1）灵敏度（2）线性度（3）回程误差（4）阻尼系数8. 电阻应变片的输入为1。
（1）力（2）应变（3）速度（4）加速度9.结构型传感器是依靠3的变化实现信号变换的。
（1）本身物理性质（2）体积大小（3）结构参数（4）电阻值10.不能用涡流式传感器进行测量的是4。
（1）位移（2）材质鉴别（3）探伤（4）非金属材料11.变极距电容传感器的输出与输入，成1关系。
（1）非线性（2）线性（3）反比（4）平方12.半导体式应变片在外力作用下引起其电阻变化的因素主要是3。
自动检测技术练习题1
一、填空1、电涡流传感器的物理效应是 电涡流效应 ，压电传感器的物理效应是 压电效应 ，电阻式应变式传感器的物理效应是 电阻应变效应 ，电磁感应式传感器的物理效应是 法拉第电磁感应定律 、光纤传感器的物理效应是 传光原理 。
2、检测系统由对被检测对象进行检测、变换、传输、分析、处理、判断和显示等不同功能的环节组成。
3、检测系统的基本特性一般是指检测系统输入量和输出量关系的特性。
它分为静态特性和动态特性。
4、描述静态特性的参数有：灵敏度、分辨力、线性度、迟滞和稳定性。
5、误差按其出现的规律可分为系统误差、粗大误差和随机误差三种。
6、利用光生伏特效应可制成 光电池 光电器件，利用外光电效应可制成光电管 和 光电倍增管 光电器件，利用内光电效应可以制成 光敏电阻 、光敏二极管 和 光敏三极管 光电器件。
7、测量误差的基本表示方法有绝对误差 、 相对误差、引用误差 、 基本误差 、附加误差 。
8、热电偶传感器的原理是 热电效应 ，产生的热电动势是由接触电动势 和温差电动势 两部分组成分。
9、在自动检测系统中常用的信号放大的方式有 测量放大器 、 隔离放大器。
10、检测系统中常见的信号转换电路有U-I 、 I-U 、U-F 、 F-U 、 A/D 、D/A 。
11、具体来说，传感器的选用应从测量对象和测量环境 、灵敏度 、频率响应特性、线性范围、 稳定性 、 精度 方面考虑。
12、常用的差动式电感传感器有变隙式、变面积式及螺线管式三种。
13、绝对误差∆与系统量程L 之间的比值为 引用误差 ， 其表达式为%100⨯∆Lx 。
14、随机误差具有 对称性 、有界性、单峰性统计特性。
15、电涡流传感器按激励频率的高低分类，有 高频反射式 和 低频透射式 两种类型。
16、感应同步器的信号鉴别方式有 鉴相法 和 鉴幅法 。
17、电容式传感器可分为_变面积式__ ___变间隙式__ _变介电常数式__三种类型18、石英晶体有X 、 Y 、Z 三个晶轴分别被称为_电轴_ 机械轴 光轴。
传感器与检测技术实验指导书
传感器与检测技术实验指导书《传感器与检测技术》实验指导书长沙学院电子与通信工程系２００9年9月1目录第一章产品说明书......................................................... 3 第二章实验指导 (5)实验 1 金属箔式应变片性能—单臂电桥 ........................................... 5 实验 2 热电偶原理及现象 ................................................ .................... 7 实验 3 移相器实验 ................................................ ................................ 9 实验4 相敏检波器实验 ................................................ ...................... 11 实验 5 差动变压器性...................... 13 实验 6 差动变压器的标定 ................................. 15 实验7 差动变压器的应用—振动测量 (16)实验8 差动螺管式电感传感器的静态位移性能 ............................. 17 实验9 差动螺管式电感传感器的动态性能 ..................................... 18 实验10 电涡流式传感器的静态标定...............................................19 实验11 电涡流式传感器的应用－振幅测量 ................................... 21 实验12 霍尔式传感器的特性—直流激励 ....................................... 22 实验13 霍尔式传感的特性—交流激励 ........................................... 23 实验14 霍尔式传感器的应用—振幅测量 ....................................... 24 实验15 磁电式传感器的性能 ................................................ ............ 25 实验16 压电传感器的动态响应实26 实验17 差动变面积式电容传感的静态及动态特性 ....................... 27 实验18 综合传感器——力平衡式传感器实验 ...............................28 实验19 双平行梁的动态特性——正弦稳态影响 (29)2第一章产品说明书一、 CSY传感器实验仪简介实验仪主要四部分组成：传感器安装台、显示与激励源、传感器符号及引线单元、处理电路单元。
微弱信号检测技术
微弱信号检测技术科学技术发展到现阶段，极端条件下的物理实验已成为深化认识自然的重要手段．这些实验中要测量的物理量往往都是一些非常弱的量，如弱光、弱磁、弱声、微小位移、徽温差、微电导及微弱振动等等。
由于这些微弱的物理量一般都是通过各种传感器进行电量转换．使检测的弱物理量变换成电学量。
但由于弱物理量本身的涨落、传感器的本底和测量仪器的噪声的影响，被测的有用的电信号往往是淹没在数千倍甚至数十万倍的噪声中的微弱信号．为了要得到这一有用的微弱电信号，就产生了微弱信号检测技术。
因此．微弱信号检测技术是一种与噪声作斗争的技术．它利用了物理学、电子学和信息论的方法．分析噪声的原因和规律．研究信号的特征及相关性．采用必要的手段和方法将淹没在噪声中有用的微弱信号检测出来．目前．微弱信号检测主要有以下几种方法：‘1、相干检测相干检测是频域信号的窄带化处理方法．是一种积分过程的相关测量．它利用信号和外加参考信号的相干特性，而这种特性是随机噪声所不具备的，典型的仪器是以相敏检波器(PSD)为核心的锁相放大器。
2、重复信号的时域平均这种方法适用于信号波形的恢复测量。
利用取样技术．在重复信号出现的期间取样．并重复n次，则测量结果的信噪比可改善n倍。
代表性的仪器有Boccar 平均器或称同步(取样)积分器，这类仪器取样效率低，不利低重复率的信号的恢复．随着微型计算机的应用发展．出现了信号多点数字平均技术，可最大限度地抑制噪声和节约时间，并能完成多种模式的平均功能．3、离散信号的统计处理在微弱光检测中，由于微弱光的量子化，光子流具有离散信号的特征．使得利用离散信息处理方法检测微弱光信号成为可能。
微弱光检测又分为单道(Single-Channel)和多道(MuIti．-Channel)两类。
前者是以具有单电子峰的光电倍增管作传感器，采用脉冲甄别和计数技术的光子计数器；后者是用光导摄象管或光电二极管列阵等多路转换器件作传感嚣．采用多道技术的光学多道分析器(OMA)。
自动检测技术及应用课后习题答案
第二版检测技术的选择题（上）2011年01月06日星期四 14:57第一部分思考题与习题答案1.单项选择题1）某压力仪表厂生产的压力表满度相对误差均控制在0.4%~0.6%，该压力表的精度等级应定为 C 级，另一家仪器厂需要购买压力表，希望压力表的满度相对误差小于0.9%，应购买 B 级的压力表。
A. 0 .2B. 0 .5C. 1 .0D. 1.52）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，产生此心理作用的主要因素是 B 。
A.绝对误差B.示值相对误差C.满度相对误差D.精度等级3）在选购线性仪表时，必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。
这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为欲测量的 C 左右为宜。
A.3倍B.10倍C.1.5倍D.0.75倍4）用万用表交流电压档(频率上限仅为5kHz)测量频率高达500kHz、10V左右的高频电压，发现示值还不到2V，该误差属于 D 。
用该表直流电压档测量5号干电池电压，发现每次示值均为1.8V，该误差属于 A 。
A.系统误差B.粗大误差C.随机误差D.动态误差5）重要场合使用的元器件或仪表，购入后需进行高、低温循环老化试验，其目的是为了 D 。
A.提高精度B.加速其衰老C.测试其各项性能指标D.提高可靠性2.各举出两个非电量电测的例子来说明1）静态测量； 2）动态测量；3）直接测量； 4）间接测量；5）接触式测量； 6）非接触式测量；7）在线测量； 8）离线测量。
3.有一温度计，它的测量范围为0～200℃，精度为0.5级，试求：1）该表可能出现的最大绝对误差为 A 。
A. 1℃B. 0.5℃C. 10℃D. 200℃2）当示值为20℃时的示值相对误差为 B ，100℃时的示值相对误差为 C 。
A. 1℃B. 5％C. 1％D. 10％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%，问：若选用量程为250V电压表，其精度应选 B 级。
传感器实验3-4
实验三移相器、相敏检波器实验一、实验目的深入了解移相器、相敏检波器的工作原理。
二、基本原理1、移相器工作原理：图3—1为移相器电路原理图与实验模板上的面板图。
图中，IC-1、R1、R2、R3、C1图3—1 移相器原理图与模板上的面板图构成一阶移相器（超前），在R2=R1的条件下，可证明其幅频特性和相频特性分别表示为：K F1(jω)=Vi/V1=-(1-jωR3C1)/(1+jωR3C1)K F1(ω)=1ΦF1(ω)=-л-2tg-1ωR3C1其中：ω=2лf,f为输入信号频率。
同理由IC-2,R4,R5,R w,C3构成另一个一阶移相器（滞后），在R5=R4条件下的特性为：KF2(jω)=Vo/V1=-(1-jωR w C3)/(1+jωR w C3)KF2(ω)=1ΦF2(ω)=-л-2tg-1ωR w C3由此可见，根据幅频特性公式，移相前后的信号幅值相等。
根据相频特性公式，相移角度的大小和信号频率f及电路中阻容元件的数值有关。
显然，当移相电位器Rw=0，上式中ΦF2=0，因此ΦF1决定了图7—1所示的二阶移相器的初始移相角：即ΦF=ΦF1=-л-2tg-12лfR3C1若调整移相电位器Rw，则相应的移相范围为：ΔΦF=ΦF1-ΦF2=-2tg-12лfR3C1+2tg-12лfΔRwC3已知R3=10kΩ，C1=6800p，△R w=10kΩ，C3=0.022μF,如果输入信号频率f一旦确定，即可算出图3—1所示二阶移相器的初始移相角和移相范围。
2、相敏检波器工作原理图3—2为相敏检波器（开关式）原理图与实验模板上的面板图。
图中，AC为交流参考电压输入端，DC为直流参考电压输入端，Vi端为检波信号输入端，Vo端为检波输出端。
1图3—2 相敏检波器原理图与模板上的面板图原理图中各元器件的作用：C5-1交流耦合电容并隔离直流；IC5-1反相过零比较器，将参考电压正弦波转换成矩形波（开关波+14V ～ -14V）；D5-1二极管箝位得到合适的开关波形V7≤0V（0 ～ -14V）；Q5-1是结型场效应管，工作在开、关状态；IC5-2工作在倒相器、跟随器状态；R5-6限流电阻起保护集成块作用。
电容式传感器原理和其应用
2.4 变介电常数式电容传感器
根据前面的分析可知，介质的介电常数也是影 响电容式传感器电容量的一个因素。通常情况下， 不同介质的介电常数各不相同。
➢ 当电容式传感器的电介质改变时，其介电常数变化， 也会引起电容量发生变化。
➢ 变介电常数式电容传感器就是通过介质的改变来实 现对被测量的检测，并通过传感器的电容量的变化 反映出来。它通常可以分为柱式和平板式两种，如 图所示。
（a）柱式
（b）平板式
变介电常数式电容传感器
➢ 变介电常数式电容传感器的两极板间若存在导电物 质，还应该在极板表面涂上绝缘层，防止极板短路， 如涂上聚四氟乙烯薄膜。
➢ 变介电常数式电容传感器除了可以测量液位和位移 之外，还可以用于测量电介质的厚度、物位，并可 以根据极板间介质的介电常数随温度、湿度、容量 的变化而变化来测量温度、湿度、容量等参数。
3.2 电容式传感器的设计改善措施
➢ 电容式传感器所具有的高灵敏度、高精度等独特的优点是与 其正确设计、选材以及精细的加工工艺分不开的。
（1）消除和减小边缘效应：边缘效应不仅使电容式传感器的 灵敏度降低，而且在测量中会产生非线性误差，应尽量减小 或消除。
➢ 适当减小电容式传感器的极板间距，可以减小边缘效应的影 响，但电容易被击穿且测量范围受到限制。
⑤ 传感器电极的支架要有一定的机械强度和稳定的性 能。应选用温度系数小、稳定性好，并具有高绝缘 性能的材料，例如石英、云母、人造宝石及各种陶 瓷等做支架。虽然这些材料较难加工，但性能远高 于塑料、有机玻璃等。
（3）减小或消除寄生电容的影响
➢ 寄生电容可能比传感器的电容大几倍甚至几十倍， 影响了传感器的灵敏度和输出特性，严重时会淹没 传感器的有用信号，使传感器无法正常工作。因此， 减小或消除寄生电容的影响是设计电容传感器的关 键。通常可采用如下方法：
《传感器与检测技术(第2版)》综合试题(4套)
综合测试题及参考答案（4套）综合试题一一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
错选、多选和未选均不得分。
1、传感器的主要功能是（）。
A. 检测和转换B. 滤波和放大C. 调制和解调D. 传输和显示2、在直流电路中使用电流表和电压表测量负载功率的测量方法属于（）。
A. 直接测量B. 间接测量C. 组合测量D. 等精度测量3、电阻应变片配用的测量电路中，为了克服分布电容的影响，多采用( )。
A．直流平衡电桥 B．直流不平衡电桥C．交流平衡电桥 D．交流不平衡电桥4、差动螺线管式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5、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6、光电管和光电倍增管的特性主要取决于（）。
A．阴极材料 B．阳极材料C．纯金属阴极材料 D．玻璃壳材料7、用光敏二极管或三级管测量某光源的光通量时，是根据它们的什么特性实现的( )。
A．光谱特性 B．伏安特性C．频率特性 D．光电特性8、超声波测量物位是根据超声波在两种介质的分界面上的什么特性而工作的（）。
A. 反射B. 折射C. 衍射D. 散射9、下列关于微波传感器的说法中错误的是（）。
A. 可用普通电子管与晶体管构成微波振荡器B. 天线具有特殊结构使发射的微波具有尖锐的方向性C. 用电流—电压特性呈非线性的电子元件做探测微波的敏感探头D. 可分为反射式和遮断式两类10、用N 型材料SnO 2制成的气敏电阻在空气中经加热处于稳定状态后，与NO 2接触后（ ）。
A ．电阻值变小B ．电阻值变大C ．电阻值不变D ．不确定二、简答题（本大题共5小题，每小题6分，共30分）1、什么是传感器动态特性和静态特性？简述在什么条件下只研究静态特就能够满足通常的需要，而在什么条件下一般要研究传感器的动态特性？实现不失真测量的条件是什么？2、分析如图6.1所示自感式传感器当动铁心左右移动时自感L 变化情况（已知空气隙的长度为x1和x2，空气隙的面积为S ，磁导率为μ，线圈匝数W 不变）。
(建筑电气工程)NCEE全国电气智能应用水平考试精编
（建筑电气工程）NCEE全国电气智能应用水平考试NCEE全国电气智能应用水平考试2008年7月份2级模拟试题（智能工控）第壹部分单选题（共40分）壹、单选题（共40分，每题1分）1、供电系统中保护接地应用在(b)。
A、中点接地的三相四线制B、中点不接地的三相三线制C、三相三线和三相四线制2、已知图1中的U S1=4V，U S2=2V。
用图2所示的理想电压源代替图1所示的电路，该等效电压源的参数U S为(B)。
A、4VB、2VC、 2V3、三相交流发电机的三个绕组接成星形时，若线电压，则相电压u A=(a)。
A、B、C、4、在基本放大电路的三种组态中， C 组态只有电流放大作用，而没有电压放大作用。
A、共射极B、共基极C、共集电极5、壹个硅二极管在正向电压U D=0.6V时，正向电流I D=10mA,若U D增大到0.66V时（即增加10%），则电流I D CA、约为11mA（也增加10%）B、约为20mA（增加1倍）C、约为100mA（增加到原来的10倍）D、仍为10mA（基本不变）6、图为数字集成芯片74LS138的管脚图和部分功能表，正确描述该芯片功能的句子是（C）。
提示：×表示输入电平为任意值。
A、S A、B、C为数码输入端B、S A=0该译码器工作正常C、输出信号低电平有效D、输出信号高电平有效7、将下列8421BCD码转换成十进制数（0011000110000110.01010111）8421BCD=（B）10A、3816.75B、3186.57C、3618.578、YN，d绕组三相变压器的零序阻抗从原边见等于（C）。
A、ZmB、ZkC、Z1+ZmD、∞9、异步电动机的最大转矩（A）。
A、和短路电抗无关B、和电源电压无关C、和电源频率无关D、和转子电阻无关10、多断口灭弧的断路器，为使每个断口上恢复电压均匀壹致，常在各个断口上且联（A）。
A、电容器B、电阻器C、电抗器D、放电间隙11、额定电压为220/110V的单相变压器，短路阻抗Zk=0.01+j0.05Ω，负载阻抗为0.6+j0.12Ω，从原边见进去总阻抗大小为（C）。
传感器 选择题
1、信号的时域描述与频域描述方法是依靠（ C ）来确立彼此的关系。
A 拉氏变换B 卷积C 傅里叶变换D Z 变换2、若周期信号x(t)的周期为T ，则其基波角频率为( A )。
A T 2πB T πC T 2πD T 13、数字信号处理中，采样频率s f 与信号中最高频率成分m ax f 的关系为( B )。
A s f =m ax fB s f >2m ax fC s f <m ax fD fa ≈0.7m ax f4、随机信号的动态分量可用它的( D )表示。
A 标准偏差B 均值C 均方值D 方差5、已知函数x(t)的傅里叶变换为X （f ），则函数y(t)=2x(3t)的傅里叶变换为（ B ）。
A 2()3f X B 2()33fX C 2()3X f D 2()X f6、下列信号属于功率信号的是（ A ）。
A 8,)62cos(4)(<<∞-+=t t t x ππB ∞<≤=-t e t x t 0,5)(3C ∞<<∞-+=t t t t x ,3cos 52sin 3)(D 50,1)(<<=t t x7、工程中常见的周期信号其谐波的幅值随谐波的频率增加而（ B ）。
A 不变B 减小C 增加D 不确定8、如果装置的输出波形不失真，则该输出波形的各正弦分量的相位滞后( )。
A 相等B 与角频率成反比C 与角频率无关D 与角频率成正比9、数字信号的特征是（ C ）。
A 时间上离散幅值上连续B 时间上和幅值上都离散C 时间上连续幅值上量化D 时间上和幅值上都连续10、描述周期信号频谱的数学工具是( A )。
A 傅立叶级数B 傅立叶变换C 拉氏变换D 欧拉公式11、单位脉冲信号的幅值频谱是( C )。
A 滤波函数B 一列离散脉冲C 振幅恒等于1D 单边指数衰减函数12、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13、下列信号中，属于非确定性信号的是（c）。
差动变压器测位移实验
实验十四差动变压器测位移实验一、实验目的：了解差动变压器测位移时的应用方法二、基本原理：差动变压器的工作原理参阅实验十一（差动变压器性能实验）。
差动变压器在应用时要想法消除零点残余电动势和死区，选用合适的测量电路，如采用相敏检波电路，既可判别衔铁移动（位移）方向又可改善输出特性，消除测量范围内的死区。
图14—1是差动变压器测位移原理框图。
图14—1差动变压器测位移原理框图三、需用器件与单元：主机箱中的±2V～±10V（步进可调）直流稳压电源、±15V直流稳压电源、音频振荡器、电压表；差动变压器、差动变压器实验模板、移相器/相敏检波器/低通滤波器实验模板；测微头、双踪示波器。
四、实验步骤：1、相敏检波器电路调试：将主机箱的音频振荡器的幅度调到最小（幅度旋钮逆时针轻轻转到底），将±2V～±10V可调电源调节到±2V档，再按图14—2示意接线，检查接线无误后合上主机箱电源开关，调节音频振荡器频率f=5kHz，峰峰值Vp-p=5V（用示波器测量。
提示：正确选择双踪示波器的“触发”方式及其它设置，触发源选择内触发CH1、水平扫描速度TIME/DIV 在0.1mS～10µS范围内选择、触发方式选择AUTO ；垂直显示方式为双踪显示DUAL、垂直输入耦合方式选择直流耦合DC、灵敏度VOLTS/DIV在1V～5V范围内选择。
当CH1、CH2输入对地短接时移动光迹线居中后再去测量波形。
）。
调节相敏检波器的电位器钮使示波器显示幅值相等、相位相反的两个波形。
到此，相敏检波器电路已调试完毕，以后不要触碰这个电位器钮。
关闭电源。
图14—2相敏检波器电路调试接线示意图1、调节测微头的微分筒，使微分筒的0刻度值与轴套上的10mm刻度值对准。
按图14—3示意图安装、接线。
将音频振荡器幅度调节到最小（幅度旋钮逆时针轻转到底）；电压表的量程切换开关切到20V档。
传感器技术 练习题与答案
图3-3直流电桥测量电路
【解】
1、电桥输出电压为：
2、电桥输出电压为：
3、当R1受拉应变，R2受压应变时，电桥输出电压为：
当R1受压应变，R2受拉应变时，电桥输出电压为：
3-6 题3-4图为等强度梁测力系统，R1为电阻应变片，应变片灵敏度系数K=2.05，未受应变时，R1=120Ω。当试件受力F时，应变片承受平均应变ε=800μm/m，试求：
固有频率ωn：二阶传感器的固有频率ωn表征其动态特性；
相位误差：在工作频带范围内，传感器的实际输出与所希望的无失真输出间的相位差值，即为相位误差；
跟随角Φ0.707:当ω=ω0.707时，对应于相频特性上的相角，即为跟随角。
2-4 某压力传感器测试数据如表2-1所示，计算非线性误差（线性度）、迟滞、重复性误差和总精度。
3、电阻应变片的温度补偿方法通常有：线路补偿和应变片自补偿。
3-3 电阻应变片的直流电桥测量电路，若按不同的桥臂工作方式可分为哪几种？各自的输出电压如何计算？
【答】
1、可分为：单臂电桥、半差动电桥和全差动电桥三种。
2、单臂电桥输出电压为：
半差动电桥输出电压为：
全差动电桥输出电压为：
3-4 拟在等截面的悬臂梁上粘贴四个完全相同的电阻应变片，并组成差动全桥测量电路，试问：
3、性能指标是：
（1）传感器的时域动态性能指标
时间常数τ：一阶传感器输出上升到稳态值的63.2%所需的时间，称为时间常数；
延迟时间td：传感器输出达到稳态值的50%所需的时间；
上升时间tr：传感器输出达到稳态值的90%所需的时间；
峰值时间tp：二阶传感器输出响应曲线达到第一个峰值所需的时间；
检测技术_盐城师范学院中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
检测技术_盐城师范学院中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.属于传感器静态特性指标的是（）。
答案:重复性2.为了克服分布电容地影响，电阻应变片配用的测量电路多采用（）。
答案:交流不平衡电桥3.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（）。
答案:阻抗变化4.对两种不同材料导体接触热电动势没有影响的是（）。
答案:汤姆逊系数5.压电式传感器属于（）。
答案:物性型传感器6.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（）。
答案:n2/rm7.常见的数显游标卡尺用（）作基准器件。
答案:容栅尺8.以下那一项不是激光的优点（）。
答案:价格便宜9.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，以下接法中可以得到最大灵敏度输出的是（）。
答案:全桥10.当变隙式电容传感器的两极板间的初始距离增加时，将引起传感器的（）。
答案:灵敏度减少11.差动变压器式传感器的结构形式很多，其中应用最多的是( )答案:螺线管式12.压电石英晶体表面上产生的电荷密度与（）。
答案:作用在晶片上的压力成正比13.光敏电阻的性能好、灵敏度高，是指给定工作电压下（）。
答案:暗电阻与亮电阻差值大14.以下不属于霍尔传感器特性的是（）。
答案:动态响应好15.产生应变片温度误差的主要原因有（）。
答案:电阻丝有温度系数16.通常用热电阻测量（）。
答案:温度17.利用热电偶测温的条件是（）。
答案:保持热电偶冷端温度恒定18.下列物理量中，压电传感器不能测量的是（）。
答案:磁场19.光电管和光电倍增管的特性主要取决于（）。
答案:阴极材料20.以下不属于激光器按增益分类的是（）答案:红宝石激光器21.制造霍尔元件的半导体材料中，目前用的较多的是锗、锑化铟、砷化铟，其原因是这些（）。
答案:半导体材料的电子迁移率比较大半导体材料的电阻率大22.电阻应变片中，电阻丝敏感栅的灵敏系数小于其电阻丝的灵敏系数的现象，是由于应变片的横向效应。
电气与电子测量技术课后习题答案
第3章常用传感器及其调理电路3-1 从使用材料、测温范围、线性度、响应时间几个方面比较，Pt100、K 型热电偶、热敏电阻有什么不同？Pt100 K 型热电偶 热敏电阻 使用材料铂 镍铬-镍硅（镍铝） 半导体材料 测温范围-200℃～+850℃ -200℃～+1300℃ -100～+300℃ 线性度线性度较好 线性度好 非线性大 响应时间 10s~180s 级别 20ms ～400ms 级别 ms 级别3-2在下列几种测温场合，应该选用哪种温度传感器？为什么？（1）电气设备的过载保护或热保护电路；（2）温度范围为100～800℃，温度变化缓慢；（3）温度范围为100～800℃，温度波动周期在每秒5～10次；解：（1）热敏电阻；测量范围满足电力设备过载时温度范围，并且热敏电阻对温度变化响应快，适合电气设备过载保护，以减少经济措施（2）Pt 热电阻；测温范围符合要求，并且对响应速度要求不高（3）用热电偶；测温范围符合要求，并且响应时间适应温度波动周期为100ms 到200ms 的情况3-3 热电偶测温为什么一定做冷端温度补偿？冷端补偿的方法有哪几种？解：热电偶输出的电动势是两结点温度差的函数。
T 为被测端温度，0T 为参考端温度，热电偶特性分度表中只给出了0T 为0℃时热电偶的静态特性，但在实际中做到这一点很困难，于是产生了热电偶冷端补偿问题。
目前常用的冷端温度补偿法包括：0℃恒温法；冷端温度实时测量计算修正法；补偿导线法；自动补偿法。
3-4 采用Pt100的测温调理电路如图3-5所示，设Pt100的静态特性为：R t =R 0(1+At )，A =0.0039/℃，三运放构成的仪表放大电路输出送0～3V 的10位ADC ，恒流源电流I 0= 1mA ，如测温电路的测温范围为0～512℃，放大电路的放大倍数应为多少？可分辨的最小温度是多少度？解：V AT R I u R 19968.05120039.010*******=⨯⨯⨯⨯==∆-024.1519968.03==∆=V V u u k R out ，放大倍数应为15倍。
电测仪表(第二版)高级技师题库
电测仪表(第二版)高级技师题库一、判断题（正确的请在括号内打“√”，错误的请在括号内打“×”每题0分，共0分）1.>DVM不稳定误差根据不同的时间间隔分为可变和固定两种。
( )答案：×2.>影响DVM测量速度的主要因素是前置放大器的响应时间。
( )答案：×3.>量子化误差产生于A/D变换中，它引起的最大值是±1个字。
( )答案：√4.>零电流l0对DC-DVM所产生的相对误差不仅与信号源内阻有关，而且与被测电压的大小有关。
( )答案：√5.>DVM的非线性误差是由反馈网络的负载效应引起的分压比的非线性，放大器使用的半导体器件引起的非线性以及量程引起的非线性造成的。
( )答案：√6.>交流采样测量装置在完成现场安装调试投入运行前，必须经有资质的检验构进行检验。
( )答案：√7.>变送器三相装置的电流、电压调节器应能分相细调、分相控制，调节任何一相电流或电压时，引起同一相别电流或电压的变化应不超过±0.5%。
( )答案：×8.>检定0.01级标准电阻时，检定装置的灵敏度为10格/10-4，测量温度的准确度为0.1℃。
( )答案：√9.>DVM内附的标准电压源的漂移会使DVM读数产生同样的相对漂移，因此它往往是DVM中最主要的一项误差，决定着DVM的漂移。
( )答案：√10.>JJG 1005-2005《电子式绝缘电阻表检定规程》中规定当同一量程分区段定级时，以高准确度等级定级，相邻区段的准确度等级只能降低一级。
( )答案：√11.>DVM具有的1EEE-488标准接口的控制信号线有：注意线、清除接口线、远控可能线、请求服务线和结束识别线。
( )答案：√12.>DVM具有的1EEE-488标准接口的信号传输同步线有：数据有效线、数据接收线和未接收完数据线。
CSY-9XX用户手册0912版
前言CSY传感器系统实验仪是本公司开发研制生产的，已有20年历史。
1984年国内17所高等院校及机构的专家代表成立鉴定委员会专门针对CSY-1型传感器系统实验仪进行了鉴定，鉴定后专家代表们一致认为：一、该实验仪集多种传感器、检测电路、信号源于一体，构思新颖，设计合理，功能较全。
像这样水平的传感器实验仪在国内还是首次出现，具有国内先进水平，并达到英国JJSL1型系统实验仪相同水平，功能上还有所扩展。
二、该实验仪突出了教学仪器特点，透明壳体的传感器、插入式单元电路，利于直观教学，便于维修使用，有益于学生独立进行实验，适合于培养开发型人才的需要。
三、该实验仪可配合“传感器原理”、“非电量电测技术”、“自动检测技术”和“机械工程测试技术基础”等课程教学，它的推广使用必将进一步提高上述课程的教学实验水平，并解决了传感器实验设备费用昂贵的问题。
CSY-1型传感器系统实验仪是中国首台传感器实验仪，填补了中国传感器课程实验教学仪的空白。
CSY-9XX型传感器系统实验仪是CSY-1型传感器系统实验仪的改进型。
该仪器获省优秀科技成果奖；1991年全国火炬高新技术优秀奖，1994年浙江大学科技成果二等奖。
CSY-9XX传感器系统实验仪主要用于各大、中专、院校及职业、师范院校开设的“自动检测技术”、“传感器原理与技术”、“自动化控制”、“非电量电测技术”等课程的实验教学。
本用户手册是在原实验指南的基础上广泛征求了全国许多师生的意见后编写的。
在编写上我们力求有较大的适应面便于学生独立操作，加强动手能力培养。
希望学生通过实验有助于深入理解课本知识。
由于编写者时间、水平所限，难免有疏漏谬误之处，热切期望用户的赐教！希望实验仪使用者认真阅读本用户手册，谨慎操作，否则容易引起器件损坏。
如果您在使用CSY实验仪中发现问题，请打我们的服务热线：0571- 谢谢您的合作！目录CSY-9XX传感器系统实验仪说明书：一、实验仪组成 (4)二、主要技术参数、性能及说明 (5)三、V9.0数据采集卡及处理软件简介 (8)CSY-9XX传感器系统实验仪使用（示范实验举例）实验一应变片单臂特性实验 (10)实验二应变片半桥特性实验 (18)实验三应变片全桥特性实验 (19)*实验四应变片单臂、半桥、全桥特性比较实验 (20)实验五应变片的温度影响实验 (21)*实验六应变片温度补偿实验 (22)实验五应变直流全桥的应用—电子秤实验 (23)实验八移相器、相敏检波器实验 (25)实验九应变片交流全桥的应用(应变仪)—振动测量实验 (29)实验十压阻式压力传感器的压力测量实验 (31)实验十一电容式传感器的位移实验 (33)实验十二差动变压器的性能实验 (36)实验十三激励频率对差动变压器特性的影响实验 (40)实验十四差动变压器零点残余电压补偿实验 (41)实验十五差动变压器测位移实验 (42)实验十六差动变压器振动测量实验 (44)实验十七电涡流传感器位移特性实验 (45)实验十八被测体材质对电涡流传感器特性影响实验 (49)实验十九电涡流传感器测振动实验 (50)实验二十压电式传感器测振动实验 (51)实验二十一热电偶的原理及现象实验 (55)实验二十二NTC热敏电阻温度特性实验 (58)实验二十三PN结温度传感器温度特性实验 (60)2用户使用手册实验二十四线性霍尔式传感器位移特性实验 (63)实验二十五磁电式传感器特性实验 (66)实验二十六光电传感器测转速实验 (67)实验二十七光纤位移传感器测位移特性实验 (69)实验二十八气敏传感器实验 (72)实验二十九湿敏传感器实验 (73)实验三十数据采集系统实验—静态采集举例 (75)实验三十一数据采集系统实验—动态采集举例 (77)注：根据实验仪的型号做相应的实验，目录中打*的实验由用户自己组织做，用户可以灵活应用开发其他实验项目。
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维普资讯 ２０ ， ０ ７正
仪 表 技 术 与 传 感 器
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２ Ｏ７ ０ｒ Ｎｏ． ８
第 ８期
利 用数 字相 敏 检 波器 消 除 电容 式传 感 器 漏 电产 生 的测 量误 差
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明： 这种转换 电 具有很 高的测量精 度和可靠性 ， 路 测量误 差小于 ±１ ， 以应用 于航 空航天等领域 内的精密仪表 中。 ％ 可
关键词 ： 赶容式传 感器 ； 数字相敏检波 器； 转换 电路 ； 单片机 中图分类号 ：Ｍ ３ ． Ｔ ９０ ９ 文献标识码 ： Ａ 文章编 号 ：０２ ８ １２ ））８ Ｏ ９ ３ １０ —１４ （ｔ７ｏ 一Ｏ６ —０ ｘ
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张述 杰 韩 华超 张芝 贤 刘 东波 ， ， ，
（． １沈阳航空工业学院电子工程 系， 宁沈阳 辽 １０３ ； ． 阳仪表科学研究院 ， １０４２ 沈 辽宁沈阳
１０２ ） １０ ７
１０４ ； １０３
３ 沈 阳 机 床 （ 团 ） 限责 任 公 司 ， 宁 沈 阳 ． 集 有 辽
摘要 ： 分析 影响 电容传 感器测量精 度各种 因素的基础上 ， 在 论述 了由单片机构成 的数 字相敏检 波器（ Ｐ Ｄ 的工作原 ＤＳ ） 理以及采 用这种 Ｄ Ｓ Ｐ Ｄ实现 的一种新型 电容 式传 感器转换 电路 。在 电路 中运 用了 Ｄ Ｓ 、 Ｐ Ｄ 高精度运 算放大器和单 片机 ， 消 除了传感 器漏 电所 引起的测量误差 ， 同时还有 效地抑 制 了传 感器 引线 电容及 其他干扰 信号 对测量精度 的影 响。实验证
Ａｐ ｆｃ ｔｏ ｆＤｉ ｉ ｌＰｈ ｓ ｔｃｏ ｏ Ｅｌ ｉａ ｉｎ ｏ ｅ ｓ ｒｎ ｒ ｒ ｐ ａ ｉｎ ｏ ｇｔ ａ ｅ Ｄｅｅ ｔ ｒｔ ｉ ｎ ｔｏ ｆＭ ａ ｕ ｉ ｇ Ｅｒ ｏ ｉ ａ ｍ
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