CH10辐射与波式传感器含答案传感器与检测技术第2版习题及解答
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
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. 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()。
传感器与检测技术(第二版)习题答案
0.1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。
0.2答:①敏感元件:指传感器中直接感受被测量的部分。
②传感器: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,通常由敏感元件和转换元件组成。
③信号调理器:对于输入和输出信号进行转换的装置。
④变送器:能输出标准信号的传感器。
1.1解: 1.2解:601051030033=⨯⨯=∆∆=-X U k Cmm S S S S ︒=⨯⨯=⨯⨯=/20.50.22.03211.3解:带入数据得:b kx y +=)(b kx y i i i +-=∆22)(i i i i i i x x n y x y x n k ∑-∑∑∑-∑=222)()(i i i i i i i x x n y x x y x b ∑-∑∑∑-∑∑=68.0=k 25.0=b1.3拟合直线灵敏度0.68,线性度±7%∴25.068.0+=x y %7535.0%100max ±=±=⨯∆±=FS L y L γ238.01=∆35.02-=∆16.03-=∆11.04-=∆126.05-=∆194.06-=∆1.4解:设温差为R,测此温度传感器受幅度为R 的阶跃响应为(动态方程不考虑初态)())1(3/t e R t y --=当()3R t y =时⇒22.132ln 3=-=t 当()2R t y =时⇒08.221ln 3=-=t1.5解:此题与炉温实验的测飞升曲线类似: 1.6解:())1(9010/T t e t y --+=由()505=y ⇒51.895ln 5=-=T ()⎩⎨⎧=--=-5.0)1(2025/T e t y T t ()68.71=y ()36.52=y1.7解:所求幅值误差为1.109,相位滞后n n j s n n n j s s j G ωωξωωωξωωωω21122222+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=++==)(()109.110005005.021********211222222=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=n n j G ωωξωωω'42331000500110005005.02122121︒-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=--tg tg n n ωωωωξϕ'4233︒1.8答:静特性是当输入量为常数或变化极慢时,传感器的输入输出特性,其主要指标有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性。
《传感与检测技术(第2版)》习题答案 模块二、三 习题及答案
模块二习题一、填空题1、热敏电阻按其特性来说可分为和。
2、不同型号NTC热敏电阻的测温范围不同一般为。
3、热敏电阻的温度特性曲线是的。
4、热敏电阻为传感器温度仪表一般需要校验一次。
5、当焊件加热到的温度后将焊丝置于焊点,焊料开始熔化并润湿焊点。
6、当焊锡完全润湿焊点后移开烙铁,注意移开烙铁的方向应该是大致的方向。
7、可直接用半导体二极管或将半导体三极管接成二极管做成。
8、温敏三极管,晶体管发射结上的正向电压随温度上升而近似线性。
9、检测温敏二极管的极性,可以通过进行判断,长脚为正极,短脚为负极。
10、两种不同材料的导体(或半导体)A与B的两端分别相接形成闭合回路,就构成了。
11、当两接点分别放置在不同的温度T和T时,则在电路中就会产生热电动势,形成回路电流,这种现象称为,或称为热电效应。
12、热电偶的三个基本定律为、和。
13、晶体管的与热力学温度T和通过发射极电流存在一定的关系。
14、集成温度传感器则是将晶体管的作为温度敏感元件。
15、电流输出式集成温度传感器的特点是 (或摄氏温度)成正比。
二、选择题1、热敏电阻按其特性来说可分为( )。
A 正温度系数热敏电阻PTC和负温度系数热敏电阻NTCB 正温度系数热敏电阻NTC和负温度系数热敏电阻PTCC 正温度系数热敏电阻ETC和负温度系数热敏电阻NTCD 正温度系数热敏电阻PTC和负温度系数热敏电阻ETC2、不同型号NTC热敏电阻的测温范围不同一般为( )。
A -50℃—+300℃B -50℃—+300℃C -50℃—+300℃D -50℃—+300℃3、热敏电阻为传感器温度仪表一般()需要校验一次。
A 每1—3年B 每2—2.5年C 每1—0.5年D 每2—3年4、当焊锡完全润湿焊点后移开烙铁,注意移开烙铁的方向应该是大致()的方向。
A 45°B 45°C 45°D 45°5、温敏三极管,晶体管发射结上的正向电压随温度上升而近似线性()。
《传感器与检测技术(第2版)》课后习题10 辐射与波式传感器(66)
第10章辐射与波式传感器一、单项选择题1、下列对红外传感器的描述错误的是()。
A. 红外辐射是一种人眼不可见的光线B. 红外线的波长范围大致在0.76~1000μm之间C. 红外线是电磁波的一种形式,但不具备反射、折射特性D. 红外传感器是利用红外辐射实现相关物理量测量的一种传感器。
2、对于工业上用的红外线气体分析仪,下面说法中正确的是()A.参比气室内装被分析气体 B.参比气室中的气体不吸收红外线C.测量气室内装N2 D. 红外探测器工作在“大气窗口”之外3、红外辐射的物理本质是()A.核辐射 B.微波辐射 C.热辐射 D.无线电波4、对于工业上用的红外线气体分析仪,下面说法中错误的是()A.参比气室内可装N2 B.红外探测器工作在“大气窗口”之内C.测量气室内装被分析气体 D.参比气室中的气体要吸收红外线5、红外线是位于可见光中红色光以外的光线,故称红外线。
它的波长范围大致在 ( )到1000μm的频谱范围之内。
A.0.76nmB.1.76nmC.0.76μmD.1.76μm6、在红外技术中,一般将红外辐射分为四个区域,即近红外区、中红外区、远红外区和()。
这里所说的“远近”是相对红外辐射在电磁波谱中与可见光的距离而言。
A.微波区B.微红外区C.X射线区D.极远红外区7、红外辐射在通过大气层时,有三个波段透过率高,它们是0.2~2.6μm、3~5μm和(),统称它们为“大气窗口”。
A.8~14μmB.7~15μmC.8~18μmD.7~14.5μm8、红外探测器的性能参数是衡量其性能好坏的依据。
其中响应波长范围(或称光谱响应),是表示探测器的()相应率与入射的红外辐射波长之间的关系。
A.电流B.电压C.功率D.电阻9、光子传感器是利用某些半导体材料在入射光的照下,产生()。
使材料的电学性质发生变化。
通过测量电学性质的变化,可以知道红外辐射的强弱。
光子效应所制成的红外探测器。
A.光子效应B.霍尔效应C.热电效应D.压电效应10、当红外辐射照射在某些半导体材料表面上时,半导体材料中有些电子和空穴可以从原来不导电的束缚状态变为能导电的自由状态,使半导体的导电率增加,这种现象叫()。
传感器与检测技术胡向东第版习题解答
传感器与检测技术(胡向东,第2版)习题解答王涛第1章概述1.1 什么是传感器?答:传感器是能够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和装置,通常由敏感元件和转换元件组成。
1.2 传感器的共性是什么?答:传感器的共性就是利用物理定律或物质的物理、化学或生物特性,将非电量(如位移、速度、加速度、力等)输入转换成电量(电压、电流、频率、电荷、电容、电阻等)输出。
1.3 传感器一般由哪几部分组成?答:传感器的基本组成分为敏感元件和转换元件两部分,分别完成检测和转换两个基本功能。
另外还需要信号调理与转换电路,辅助电源。
1.4 传感器是如何分类的?答:传感器可按输入量、输出量、工作原理、基本效应、能量变换关系以和所蕴含的技术特征等分类,其中按输入量和工作原理的分类方式应用较为普遍。
①按传感器的输入量(即被测参数)进行分类按输入量分类的传感器以被测物理量命名,如位移传感器、速度传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。
②按传感器的工作原理进行分类根据传感器的工作原理(物理定律、物理效应、半导体理论、化学原理等),可以分为电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、压电式传感器、磁敏式传感器、热电式传感器、光电式传感器等。
③按传感器的基本效应进行分类根据传感器敏感元件所蕴含的基本效应,可以将传感器分为物理传感器、化学传感器和生物传感器。
1.6 改善传感器性能的技术途径有哪些?答:①差动技术;②平均技术;③补偿与修正技术;④屏蔽、隔离与干扰抑制;⑤稳定性处理。
第2章传感器的基本特性2.1 什么是传感器的静态特性?描述传感器静态特性的主要指标有哪些?答:传感器的静态特性是它在稳态信号作用下的输入、输出关系。
静态特性所描述的传感器的输入-输出关系中不含时间变量。
衡量传感器静态特性的主要指标是线性度、灵敏度、分辨率、迟滞、重复性和漂移。
2.3 利用压力传感器所得测试数据如下表所示,计算非线性误差、迟滞和重复性误差。
42870《传感器与检测技术(第2版)》胡向东(书中课后习题解答)
又
2 2f 200 T ,所以: 0 0.523ms
取 0.523ms , 2f 2 50 100
1 1 ( ) 2 幅值误差: A( ) 1
所以有: 1.32% A() 0
1 100% 1.32%
0 t<0 x(t) { 1 t0 单位阶跃信号:
X(s) L[x(t)] x(t)e st d t
0
进行拉氏变换:
1 s
H(s)
一阶系统传递函数:
Y(s) 1 X(s) 1 s
1 1 1 1 s s s s 1
t /
Y(s) H(s) X(s)
解:①非线性误差: 取六次测量结果的平均值作为输出测量值,即
x :0.02 0.04 0.06 0.08 0.10
y :0.64 4.04 7.47 10.93 14.45
设拟合直线方程为: y a0 a1 x
0.64 4.04 L 7.47 10.93 14.45 则
0.10 14.45
ˆ :0.604 4.055 y
7.506 10.957 14.408 0.036 0.027 0.042
∴
:0.036
0.015
Lmax 0.042
∴非线性误差为: L ②迟滞误差: 第一循环: 第二循环: 第三循环: ∴
0.042 100% 0.3% 14.5 0.5
Rmax 0.08 100% 100% 0.5714% yFS 14
4
《传感器与检测技术(第 2 版)》习题参考答案(20150914 版)
《传感器与检测技术(第2版)》试题二参考答案
传感器与自动检测技术仿真试题二参考答案试卷一一、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、B2、C3、A4、D5、D6、D7、A8、D9、A 10、D二、简答题(本大题共5小题,每小题6分,共30分)1、什么是直接测量、间接测量和组合测量?答:直接测量:首先对与被测量有确切函数关系的物理量进行直接测量,然后通过已知的函数关系求出该未知量,即需要将被测量值经过某种函数关系变换才能确定被测量值的测量方法。
间接测量:测量过程复杂,测量所需时间较长,需要进行计算才能得出最终的测量结果。
组合测量:在测量中,使各个待求未知量和被测量经不同的组合形式出现,根据直接测量或间接测量所得到的被测量数据,通过解一组联立方程求出未知量的数据的测量方法,即这种测量方法必须经过求解联立方程组才能得出最后结果。
2、画出压电式元件的并联接法,试述其输出电压、输出电荷和输出电容的关系,并说明它的适用场合?答:从作用力看,压电元件是串接的,因而每片受到的作用力相同、产生的变形和电荷数量大小都与单片时相同。
并联接法如图与单片相比,外力作用下正负电极上的电荷量增加了1倍,电容量也增加了1倍,输出电压与单片时相同。
并联接法输出电荷大,本身电容大,时间常数大,适宜用在测量慢变信号并且以电荷作为输出量的场合。
3、热电偶冷端温度对热电偶的热电势有什么影响?为消除冷端温度影响可采用哪些措施?答:由热电偶的测温原理可以知道,热电偶产生的热电动势大小与两端温度有关,热电偶的输出电动势只有在冷端温度不变的条件下,才与工作温度成单值函数关系。
实际应用时,由于热电偶冷端离工作端很近,且又处于大气中,其温度受到测量对象和周围环境温度波动的影响,因而冷端温度难以保持恒定,这样会带来测量误差。
为消除冷端温度影响,常用的措施有:①补偿导线法:将热电偶配接与其具有相同热电特性的补偿导线,使自由端远离工作端,放置到恒温或温度波动较小的地方。
《传感器与检测专业技术》第二版部分计算题解答
-《传感器与检测技术》第二版部分计算题解答————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:第一章 传感器与检测技术概论作业与思考题1.某线性位移测量仪,当被测位移由4.5mm 变到5.0mm 时,位移测量仪的输出电压由3.5V 减至2.5V ,求该仪器的灵敏度。
依题意:已知X 1=4.5mm ; X 2=5.5mm ; Y 1=3.5V ; Y 2=2.5V求:S ;解:根据式(1-3) 有:15.45.55.35.21212-=--=--=∆∆=X X Y Y X Y S V/mm 答:该仪器的灵敏度为-1V/mm 。
2.某测温系统由以下四个环节组成,各自的灵敏度如下:铂电阻温度传感器:0.35Ω/℃;电桥:0.01V/Ω;放大器:100(放大倍数);笔式记录仪:0.1cm/V求:(1)测温系统的总灵敏度;(2)纪录仪笔尖位移4cm 时。
所对应的温度变化值。
依题意:已知S 1=0.35Ω/℃; S 2=0.01V/Ω; S 3=100; S 4=0.1cm/V ; ΔT=4cm求:S ;ΔT解:检测系统的方框图如下:ΔT ΔR ΔU 1 ΔU 2 ΔL(3分)(1)S=S 1×S 2×S 3×S 4=0.35×0.01×100×0.1=0.035(cm/℃) (2)因为:TL S ∆∆=所以:29.114035.04==∆=∆S L T (℃) 答:该测温系统总的灵敏度为0.035cm/℃;记录笔尖位移4cm 时,对应温度变化114.29℃。
3.有三台测温仪表,量程均为0_600℃,引用误差分别为2.5%、2.0%和1.5%,现要测量500℃的温度,要求相对误差不超过2.5%,选哪台仪表合理?依题意,已知:R=600℃; δ1=2.5%; δ2=2.0%; δ3=1.5%; L=500℃; γM =2.5% 求:γM1 γM2 γM3解:铂电电桥放大记录(1)根据公式(1-21)%100⨯∆=Rδ 这三台仪表的最大绝对误差为:0.15%5.26001=⨯=∆m ℃0.12%0.26002=⨯=∆m ℃0.9%5.16003=⨯=∆m ℃(2)根据公式(1-19)%100L 0⨯∆=γ 该三台仪表在500℃时的最大相对误差为:%75.2%10050015%10011=⨯=⨯∆=L m m γ %4.2%10050012%10012=⨯=⨯∆=L m m γ %25.2%1005009%10013=⨯=⨯∆=L m m γ 可见,使用2.0级的仪表最合理。
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(2021年整理精品文档)
(完整版)CH热电式传感器(含答案)《传感器与检测技术(第版)》习题及解答编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望((完整版)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)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为(完整版)CH热电式传感器(含答案)《传感器与检测技术(第版)》习题及解答的全部内容。
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.30 B.50C.100 D.406、我国生产的铜热电阻,其初始电阻R0为( ).A.50Ω B.100ΩC.10Ω D.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。
《传感器》第2版-余成波 传感器与自动检测技术习题参考答案
第一章习题参考解1.1 什么是传感器?传感器特性在检测系统中起什么作用?答:传感器(Transducer/sensor)的定义为:“能感受(或响应)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,通常由敏感元件和转换元件组成”。
传感器的基本特性是指传感器的输入—输出关系特性,是传感器的内部结构参数作用关系的外部特性表现。
不同的传感器有不同的内部结构参数,这些内部结构参数决定了它们具有不同的外部特性。
对于检测系统来说存在有静态特性和动态特性。
一个高精度的传感器,必须要有良好的静态特性和动态特性,从而确保检测信号(或能量)的无失真转换,使检测结果尽量反映被测量的原始特征。
1.2 画出传感器系统的组成框图,说明各环节的作用。
答:传感器一般由敏感元件、变换元件和其他辅助元件组成,组成框图如图所示。
敏感元件——感受被测量,并输出与被测量成确定关系的其他量的元件,如膜片和波纹管,可以把被测压力变成位移量。
若敏感元件能直接输出电量(如热电偶),就兼为传感元件了。
还有一些新型传感器,如压阻式和谐振式压力传感器、差动变压器式位移传感器等,其敏感元件和传感器就完全是融为一体的。
变换元件——又称传感元件,是传感器的重要组成元件。
它可以直接感受被测量(一般为非电量)而输出与被测量成确定关系的电量,如热电偶和热敏电阻。
传感元件也可以不直接感受被测量,而只感受与被测量成确定关系的其他非电量。
例如差动变压器式压力传感器,并不直接感受压力,而只是感受与被测压力成确定关系的衔铁位移量,然后输出电量。
一般情况下使用的都是这种传感元件。
信号调理与转换电路——能把传感元件输出的电信号转换为便于显示、记录和控制的有用信号的电路。
信号调理与转换电路根据传感元件类型的不同有很多种类,常用的电路有电桥、放大器、振荡器和阻抗变换器等。
1.3 什么是传感器的静态特性?它有哪些性能指标?如何用公式表征这些性能指标?答:传感器的静态特性是它在稳态信号作用下的输入—输出关系。
《传感器与检测技术(胡向东,第2版)》习题解答
《传感器与检测技术(胡向东,第2版)》习题解答传感器与检测技术习题解答王涛第1章概述什么是传感器?答:传感器是能够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和装置,通常敏感元件和转换元件组成。
传感器的共性是什么?答:传感器的共性就是利用物理定律或物质的物理、化学或生物特性,将非电量输入转换成电量输出。
传感器一般哪几部分组成?答:传感器的基本组成分为敏感元件和转换元件两部分,分别完成检测和转换两个基本功能。
另外还需要信号调理与转换电路,辅助电源。
被测量敏感元件传感元件信号调节转换电路辅助电源传感器是如何分类的?答:传感器可按输入量、输出量、工作原理、基本效应、能量变换关系以及所蕴含的技术特征等分类,其中按输入量和工作原理的分类方式应用较为普遍。
①按传感器的输入量进行分类按输入量分类的传感器以被测物理量命名,如位移传感器、速度传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。
②按传感器的工作原理进行分类根据传感器的工作原理,可以分为电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、压电式传感器、磁敏式传感器、热电式传感器、光电式传感器等。
③按传感器的基本效应进行分类根据传感器敏感元件所蕴含的基本效应,可以将传感器分为物理传感器、化学传感器和生物传感器。
改善传感器性能的技术途径有哪些?答:①差动技术;②平均技术;③补偿与修正技术;④屏蔽、隔离与干扰抑制;⑤稳定性处理。
第2章传感器的基本特性什么是传感器的静态特性?描述传感器静态特性的主要指标有哪些?答:传感器的静态特性是它在稳态信号作用下的输入、输出关系。
静态特性所描述的传感器的输入-输出关系中不含时间变量。
衡量传感器静态特性的主要指标是线性度、灵敏度、分辨率、迟滞、重复性和漂移。
利用压力传感器所得测试数据如下表所示,计算非线性误差、迟滞和重复性误差。
设压力为0MPa时输出为0mV,压力为时输出最大且为。
压力/MPa 输出值/mV 第一循环第二循环第三循环正行程反行程正行程反行程正行程反行程解:①求非线性误差,首先要求实际特性曲线与拟合直线之间的最大误差,拟合直线在输入量变化不大的条件下,可以用切线或割线拟合、过零旋转拟合、端点平移拟合等来近似地代表实际曲线的一段。
传感器与检测技术(第二版)参考答案参考答
传感器与检测技术(第二版)参考答案第1章 检测技术基本知识1.1单项选择:1.B2.D3. A4.B1.2见P1;1.3见P1-P3;1.4见P3-P4;1.5 见P5;1.6 (1)1℃(2)5﹪,1﹪ ;1.7 0.5级、0.2级、0.2级;1.8 选1.0级的表好。
0.5级表相对误差为25/70=3.57﹪, 1.0级表相对误差为1/70=1.43﹪;1.9见P10-P11;1.10见P11- P12;1.11 见P13-P14第2章 电阻式传感器及应用2.1 填空1.气体接触,电阻值变化;2.烧结型、厚膜型;3.加热器,加速气体氧化还原反应;4.吸湿性盐类潮解,发生变化2.2 单项选择1.B 2. C 3 B 4.B 5.B 6. A2.3 P17;2.4 P17;2.5P24;2.6 P24;2.7 P24-P25;2.8 P25;2.9 P26;2.10 P30-312.11 应变片阻值较小;2.12P28,注意应变片应变极性,保证其工作在差动方式;2.16 Uo=4m V ;2.17 P34;2.18 P34;2.19 (1) 桥式测温电路,结构简单。
(2)指示仪表 内阻大些好。
(3)RB:电桥平衡调零电阻。
2.20 2.21 线性范围内,希望传感器的灵敏度越高越好;传感器的延迟时间越短越好;传感器的线性范围越宽,则其量程越大,并且能保证一定的测量精度。
2.23 P44;2.33 P45第3章 电容式传感器及应用3.1 P53-P56;3.2 变面积传感器输出特性是线性的。
3.3 P58-P59;3.4 P59-P613.5 当环境相对湿度变化时,亲水性高分子介质介电常数发生改变,引起电容器电容值的变化。
属于变介电常数式。
3.6 参考变面积差动电容传感器工作原理。
参考电容式接近开关原理。
3.8 (1)变介电常数式;(2)参P62 电容油料表原理第4章 电感式传感器及应用4.1 单项选择1.B;2.A4.2 P65;4.3 P68;4.4 螺线管式电感传感器比变隙式电感传感器的自由行程大。
《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)。
《传感器与检测技术》第二版部分计算题解答
第一章 传感器与检测技术概论 作业与思考题1.某线性位移测量仪,当被测位移由4.5mm 变到5.0mm 时,位移测量仪的输出电压由3.5V 减至2.5V ,求该仪器的灵敏度。
依题意:已知X 1=4.5mm ; X 2=5.5mm ; Y 1=3.5V ; Y 2=2.5V 求:S ;解:根据式(1-3)有:15.45.55.35.21212-=--=--=∆∆=X X Y Y X Y S V/mm 答:该仪器的灵敏度为-1V/mm 。
2.某测温系统由以下四个环节组成,各自的灵敏度如下:铂电阻温度传感器:0.35Ω/℃;电桥:0.01V/Ω;放大器:100(放大倍数);笔式记录仪:0.1cm/V求:(1)测温系统的总灵敏度;(2)纪录仪笔尖位移4cm 时。
所对应的温度变化值。
依题意:已知S 1=0.35Ω/℃; S 2=0.01V/Ω; S 3=100; S 4=0.1cm/V ; ΔT=4cm 求:S ;ΔT解:检测系统的方框图如下:(3分)(1)S=S 1×S 2×S 3×S 4=0.35×0.01×100×0.1=0.035(cm/℃)(2)因为:T L S ∆∆=所以:29.114035.04==∆=∆S L T (℃)答:该测温系统总的灵敏度为0.035cm/℃;记录笔尖位移4cm 时,对应温度变化114.29℃。
3.有三台测温仪表,量程均为0_600℃,引用误差分别为2.5%、2.0%和1.5%,现要测量500℃的温度,要求相对误差不超过2.5%,选哪台仪表合理?依题意,已知:R=600℃; δ1=2.5%; δ2=2.0%; δ3=1.5%; L=500℃; γM =2.5% 求:γM1 γM2 γM3 解:(1)根据公式(1-21)%100⨯∆=Rδ 这三台仪表的最大绝对误差为:0.15%5.26001=⨯=∆m ℃ 0.12%0.26002=⨯=∆m ℃0.9%5.16003=⨯=∆m ℃(2)根据公式(1-19)%100L 0⨯∆=γ 该三台仪表在500℃时的最大相对误差为:%75.2%10050015%10011=⨯=⨯∆=L m m γ %4.2%10050012%10012=⨯=⨯∆=L m m γ %25.2%1005009%10013=⨯=⨯∆=L m m γ 可见,使用2.0级的仪表最合理。
53350-《传感器与检测技术》第二版部分计算题解答_New
53350-《传感器与检测技术》第二版部分计算题解答_New53350-《传感器与检测技术》第二版部分计算题解答第一章 传感器与检测技术概论 作业与思考题1.某线性位移测量仪,当被测位移由4.5mm 变到5.0mm 时,位移测量仪的输出电压由3.5V 减至2.5V ,求该仪器的灵敏度。
依题意:已知X 1=4.5mm ; X 2=5.5mm ; Y 1=3.5V ; Y 2=2.5V求:S ;解:根据式(1-3)有:15.45.55.35.21212-=--=--=∆∆=X X Y Y XYS V/mm答:该仪器的灵敏度为-1V/mm 。
2.某测温系统由以下四个环节组成,各自的灵敏度如下:铂电阻温度传感器:0.35Ω/℃;电桥:0.01V/Ω;放大器:100(放大倍数);笔式记录仪:0.1cm/V求:(1)测温系统的总灵敏度;(2)纪录仪笔尖位移4cm时。
所对应的温度变化值。
依题意:已知S1=0.35Ω/℃;S2=0.01V/Ω;S3=100;S4=0.1cm/V;ΔT=4cm求:S;ΔT解:检测系统的方框图如下:ΔU1ΔU2ΔL(3分)(1)S=S1×S2×S3×S4=0.35×0.01×100×0.1=0.035(cm/℃)(2)因为:TLS∆∆=所以:29.114035.04==∆=∆SLT(℃)答:该测温系统总的灵敏度为0.035cm/℃;记录笔尖位移4cm时,对应温度变化114.29℃。
3.有三台测温仪表,量程均为0_600℃,引用误差分别为2.5%、2.0%和1.5%,现要测量500℃的温度,要求相对误差不超过2.5%,选哪台仪表合理?依题意,已知:R=600℃; δ1=2.5%; δ2=2.0%; δ3=1.5%; L=500℃; γM =2.5%求:γM1 γM2 γM3 解:(1)根据公式(1-21)%100⨯∆=R δ 这三台仪表的最大绝对误差为:0.15%5.26001=⨯=∆m ℃ 0.12%0.26002=⨯=∆m ℃.9%5.16003=⨯=∆m ℃(2)根据公式(1-19)%100L⨯∆=γ 该三台仪表在500℃时的最大相对误差为:%75.2%10050015%10011=⨯=⨯∆=L m m γ%4.2%10050012%10012=⨯=⨯∆=L m m γ %25.2%1005009%10013=⨯=⨯∆=L m m γ可见,使用2.0级的仪表最合理。
传感器与检测技术胡向东第版习题解答
传感器与检测技术(胡向东,第2版)习题解答王涛第1章概述什么是传感器答:传感器是能够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和装置,通常由敏感元件和转换元件组成。
传感器的共性是什么答:传感器的共性就是利用物理定律或物质的物理、化学或生物特性,将非电量(如位移、速度、加速度、力等)输入转换成电量(电压、电流、频率、电荷、电容、电阻等)输出。
传感器一般由哪几部分组成答:传感器的基本组成分为敏感元件和转换元件两部分,分别完成检测和转换两个基本功能。
②按传感器的工作原理进行分类根据传感器的工作原理(物理定律、物理效应、半导体理论、化学原理等),可以分为电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、压电式传感器、磁敏式传感器、热电式传感器、光电式传感器等。
③按传感器的基本效应进行分类根据传感器敏感元件所蕴含的基本效应,可以将传感器分为物理传感器、化学传感器和生物传感器。
改善传感器性能的技术途径有哪些答:①差动技术;②平均技术;③补偿与修正技术;④屏蔽、隔离与干扰抑制;⑤稳定性处理。
第2章传感器的基本特性什么是传感器的静态特性描述传感器静态特性的主要指标有哪些答:传感器的静态特性是它在稳态信号作用下的输入、输出关系。
静态特性所描述的传感器的输入-输出关系中不含时间变量。
衡量传感器静态特性的主要指标是线性度、灵敏度、分辨率、迟滞、重复性和漂移。
利用压力传感器所得测试数据如下表所示,计算非线性误差、迟滞和重复性误差。
设压力解:①求非线性误差,首先要求实际特性曲线与拟合直线之间的最大误差,拟合直线在输入量变化不大的条件下,可以用切线或割线拟合、过零旋转拟合、端点平移拟合等来近似地代表实际曲线的一段(多数情况下是用最小二乘法来求出拟合直线)。
(1)端点线性度: 设拟合直线为:y=kx+b, 根据两个端点(0,0)和(,),则拟合直线斜率: ∴*+b= ∴b=0(2)最小二乘线性度: 设拟合直线方程为01y a a x =+, 误差方程01()i i i i i y y y a a x v ∧∧-=-+= 令10x a =,21x a =由已知输入输出数据,根据最小二乘法,有:直接测量值矩阵0.644.047.4710.9314.45L ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦,系数矩阵10.0210.0410.0610.0810.10A ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦,被测量估计值矩阵01a X a ∧⎡⎤=⎢⎥⎣⎦由最小二乘法:''A A X A L ∧=,有答:非线性误差公式:max 0.106100%100%0.64%16.50L FS L Y γ∆=±⨯=⨯= ② 迟滞误差公式:max100%H FSH Y γ∆=⨯, 又∵最大行程最大偏差max H ∆=,∴max 0.1100%100%0.6%16.50H FS H Y γ∆=⨯=⨯= ③ 重复性误差公式:max100%L FSR Y γ∆=±⨯, 又∵重复性最大偏差为max R ∆=,∴max 0.08100%100%0.48%16.50L FS R Y γ∆=±⨯=±⨯=± 用一阶传感器测量100Hz 的正弦信号,如果要求幅值误差限制在±5%以内,时间常数应取多少如果用该传感器测量50Hz 的正弦信号,其幅值误差和相位误差各为多少 解:一阶传感器频率响应特性:1()()1H j j ωτω=+幅频特性:()A ω=由题意有()15%A ω-≤15%-≤又22200f Tπωππ=== 所以:0<τ<取τ=,ω=2πf=2π×50=100π幅值误差:()100% 1.32%A ω∆==-所以有%≤△A(ω)<0相位误差:△φ(ω)=-arctan(ωτ)= 所以有≤△φ(ω)<0某温度传感器为时间常数τ=3s 的一阶系统,当传感器受突变温度作用后,试求传感器指示出温差的三分之一和二分之一所需的时间。
《传感器与检测技术(第2版)》试题三参考答案
传感器与自动检测技术仿真试题三参考答案试卷一一、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、C2、D3、A4、C5、C6、D7、C8、D9、A 10、D二、简答题(本大题共5小题,每小题6分,共30分)1、解释什么是传感器?传感器的基本组成包括哪两大部分?这两大部分各自起什么作用?答:传感器是能感受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。
传感器的基本组成包括敏感元件和转换元件两部分。
敏感元件是传感器中能直接感受(或响应)被测信息(非电量)的元件,起检测作用。
转换元件则是指传感器中能将敏感元件的感受(或响应)信息转换为电信号的部分,起转换作用。
2、什么叫正压电效应和逆压电效应?什么叫纵向压电效应和横向压电效应?答:正压电效益就是对某些电介质沿一定方向施以外力使其变形时,其内部将产生极化现象而使其出现电荷集聚的现象。
当在片状压电材料的两个电极面上加上交流电压,那么压电片将产生机械振动,即压电片在电极方向上产生伸缩变形,压电材料的这种现象称为电致伸缩效应,也称为逆压电效应。
沿石英晶体的x轴(电轴)方向受力产生的压电效应称为“纵向压电效应”。
沿石英晶体的y轴(机械轴)方向受力产生的压电效应称为“横向压电效应”。
3、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。
4、试述热电偶与热电阻的基本测温原理。
答:热电偶测温基本原理:热电偶测温是基于热电效应的基本原理。
根据热电效应,任何两种不同的导体或半导体组成的闭合回路,如果将它们的两个接点分别置于温度不同的热源中,则在该回路中会产生热电动势,在一定条件下,产生的热电动势与被测温度成单值函数关系。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第10章辐射与波式传感器一、单项选择题1、下列对红外传感器的描述错误的是()。
A. 红外辐射是一种人眼不可见的光线B. 红外线的波长范围大致在~1000μm之间C. 红外线是电磁波的一种形式,但不具备反射、折射特性D. 红外传感器是利用红外辐射实现相关物理量测量的一种传感器。
2、对于工业上用的红外线气体分析仪,下面说法中正确的是()A.参比气室内装被分析气体 B.参比气室中的气体不吸收红外线C.测量气室内装N2 D. 红外探测器工作在“大气窗口”之外3、红外辐射的物理本质是()A.核辐射 B.微波辐射 C.热辐射 D.无线电波4、对于工业上用的红外线气体分析仪,下面说法中错误的是()A.参比气室内可装N2 B.红外探测器工作在“大气窗口”之内C.测量气室内装被分析气体 D.参比气室中的气体要吸收红外线5、红外线是位于可见光中红色光以外的光线,故称红外线。
它的波长范围大致在 ( )到1000μm的频谱范围之内。
、在红外技术中,一般将红外辐射分为四个区域,即近红外区、中红外区、远红外区和()。
这里所说的“远近”是相对红外辐射在电磁波谱中与可见光的距离而言。
A.微波区B.微红外区射线区 D.极远红外区7、红外辐射在通过大气层时,有三个波段透过率高,它们是~μm、3~5μm和(),统称它们为“大气窗口”。
~14μm~15μm~18μm~μm8、红外探测器的性能参数是衡量其性能好坏的依据。
其中响应波长范围(或称光谱响应),是表示探测器的()相应率与入射的红外辐射波长之间的关系。
A.电流B.电压C.功率D.电阻9、光子传感器是利用某些半导体材料在入射光的照下,产生()。
使材料的电学性质发生变化。
通过测量电学性质的变化,可以知道红外辐射的强弱。
光子效应所制成的红外探测器。
A.光子效应B.霍尔效应C.热电效应D.压电效应10、当红外辐射照射在某些半导体材料表面上时,半导体材料中有些电子和空穴可以从原来不导电的束缚状态变为能导电的自由状态,使半导体的导电率增加,这种现象叫()。
A.光电效应B.光电导现象C.热电效应D.光生伏特现象11、研究发现,太阳光谱各种单色光的热效应从紫色光到红色光是逐渐增大的,而且最大的热效应出现在()的频率范围内。
A.紫外线区域射线区域 C.红外辐射区域 D.可见光区域12、实验表明,波长在()之间的电磁波被物体吸收时,可以显著地转变为热能。
~14μm~15μm~1000μm13、利用温差电势现象制成的红外传感器称为()红外传感器,因其时间常数较大,响应时间较长,动态特性较差,调制频率应限制在10Hz以下。
A.热电偶型B.热释电型C.热敏电阻型D.热电动型14、( )传感器是利用气体吸收红外辐射后,温度升高,体积增大的特性,来反映红外辐射的强弱。
A.热电动型B.热释电型C.高莱气动型D.气热型15、关于红外传感器,下述说法不正确的是()A. 红外传感器是利用红外辐射实现相关物理量测量的一种传感器B. 红外传感器的核心器件是红外探测器C. 光子探测器在吸收红外能量后,将直接产生电效应D. 为保持高灵敏度,热探测器一般需要低温冷却16、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17、下列关于微波传感器的说法中正确的是()A.不能用普通电子管与晶体管构成微波振荡器B.不能用特殊结构的天线发射微波C.用电流——电压特性呈线性的电子元件做探测微波的敏感探头D.分为反射式、遮断式和绕射式三类18、微波传感器测量物体含水量主要利用下述微波的哪一个特点()A. 微波波长很短,频率很高B. 水对微波的反射作用很强C. 微波的传输特性很好D. 水对微波的吸收作用很强19、在理想介质中,超声波的衰减来自于超声波的()。
A. 扩散B. 散射C. 吸收D. 投射20、若已知超声波传感器垂直安装在被测介质底部,超声波在被测介质中的传播速度为1480m/s,测量时间间隔为200us,则物位高度为()A.296mm B.148mmC .74mmD .条件不足,无法求出21、采用下图所示的超声波传感器安装位置测量管道中流体的流量,图中v 代表被测流体的流速,若已知超声波在静止流体中的传播速度为c ,以下说法不正确的是( )超声波传感器2A .若测得流体流速v 后,根据管道流体的截面积,可求得被测流体流量B .若1为发生器,2为接收器,则超声波在流体中传播速度为θcos v c +C .若1为接收器,2为发生器,则超声波在流体中传播速度为θsin v c -D .若采用时差法测流量,则测量精度主要取决于t ∆的测量精度二、多项选择题1、以下几种探测器属于热探测器的有:( )A.热电偶型B.热释电型C.高莱气动型D.热敏电阻型2、内光电探测器可分为以下哪几种:( )A.光电导探测器B.热释电型C.光生伏特探测器D.光磁电探测器3、红外探测器的性能参数是衡量其性能好坏的依据,主要包括( )。
A.电压响应率B.噪声等效功率C.时间常数D.调制频率4、红外测温与普通测温方法相比,有很多明显的特点,如:( )。
A.红外测温可远距离和非接触B.红外测温产品成本最低C.红外测温反应速度快D.红外测温产品结构最简单5、红外技术广泛应用于工业、军事等领域中,以下应用目前采用了红外技术的有:()A.焊接缺陷的无损检测B.疲劳裂纹探测C.军事侦察D.夜晚视觉功能6、以下属于非接触式传感器的有:( )A.微波传感器B.红外传感器C.超声波传感器D.光线传感器7. 以下属超声波测流量的方法的有:( )A.时差法B.相位差法C.频率差法D.多普勒法E.噪声法三、填空题1、红外传感器是利用实现相关物理量测量的一种传感器。
2、光子探测器型红外传感器是利用进行工作的传感器。
3、红外辐射俗称红外线,它是一种人眼看不见的光线,但实际上它与其他任何光线一样,也是一种客观存在的物质。
任何物质,只要它的温度高于,就会有红外线向周围空间辐射。
4、一般情况下,当红外辐射突然照射或消失时,红外探测器的输出信号不会马上到达最大值或下降为零,而是要经过一段时间以后,才能达到最大值或降为零,当红外探测器的输出达到最终稳态的,所需要的时间称为红外探测器的。
5、比探测率又称,也叫探测灵敏度,实质上就是当探测器的敏感元件面积为单位面积(A0=1cm2),放大器的带宽Δf=1Hz时,单位功率的辐射所获得的信号电压与噪声电压之比。
6、热释电型红外探测器是由具有极化现象的或称“铁电体”制作而成的,铁电体的极化强度(单位表面积的束缚电荷)与温度有关。
通常其表面俘获大气中的浮游电荷而保持电平衡状态。
7、介于红外线与无线电波之间的电磁波是。
8、微波是介于红外线与无线电波之间的一种,其波长范围为。
9、根据波长特征,微波可以细分为、和三个波段。
10、超声波测量物位是根据超声波在两种介质的分界面上的特性而工作的。
11、波动是指振动在弹性介质中的。
12、根据频率范围,波可分为、、及四大类。
13、超声波的频率范围为。
四、简答题1、什么是热释电效应?热释电型传感器与哪些因素有关?2、什么是红外辐射?3、什么是红外传感器?4、简述热探测器,热释电传感器。
5、简述光子传感器的原理,主要特点和分类。
6、简述红外测温的特点。
7、微波的特点是什么?8、试分析反射式和遮断式微波传感器的工作原理。
9、微波传感器定义及分类。
10、超声波在介质中传播具有哪些特性?11、简述超声波测量流量的工作原理。
12、简述超声波测量厚度的工作原理。
13、简单解释多普勒超声流速计及其优点。
14、红外探测器有哪些类型?并说明它们的工作原理。
15、什么被称为“大气窗口”,它对红外线的传播有什么影响?16、红外敏感元件大致分为哪两类?它们的主要区别是什么?17、试分析微波传感器的主要组成及其各自的功能。
18、微波传感器有何优、缺点?19、举例说明微波传感器的应用。
20、超声波传感器主要有哪几种类型?试述其工作原理。
21、超声波测物位有哪几种测量方式?各有什么特点?22、试述时差法测流量的基本原理,存在的主要问题及改进方法。
23、超声波用于探伤有哪几种方法?24、试述超声波反射法探伤的基本原理。
五、计算题1、在用脉冲回波法测量厚度时,利用何种方法测量时间间隔t 有利于自动测量?若已知超声波在被测试件中的传播速度为5480m s,测得时间间隔为25μs,试求被测试件的厚度。
第10章辐射与波式传感器四、简答题1、答:当红外光照射到已经极化了的铁电薄片上时,引起薄片温度的升高,使其极化强度(单位面积上的电荷)降低,表面的电荷减少,这相当于释放一部分电荷,这样现象称为热释电效应。
热释电型传感器输出信号的强弱取决于薄片温度变化的快慢,从而反映入射的红外辐射的强弱,所以热释电型传感器的电压响应率正比于入射光辐射率变化的速率,不取决于晶体与辐射是否达到热平衡。
知识点:红外传感器2、答:红外辐射俗称红外线,是一种人眼看不见的光线,它位于可见光中的红光以外。
红的频谱范围之内。
红外辐射实质为热辐射。
任何物体,只外线波长范围大致介于~1000m要它的温度在绝对零度以上,就以红外线的方式向周围空间辐射能量。
红外线是电磁波的一种形式,以波的形式在空间直线传播,具有电磁波的一般特性,如反射、折射、散射、干涉和吸收等。
知识点:红外传感器3、答:红外传感器,也称为红外探测器,是能将红外辐射能传换成电能的光敏器件,它是红外探测系统的关键器件,其性能的好坏,直接影响系统性能的优劣。
知识点:红外传感器4、答:热探测器又称为热传感器,它利用入射红外辐射来引起传感器的温度变化,进而使相关物理参数发生相应变化,通过测量有关物理参数的变化来确定传感器所吸收的红外辐射。
热探测器主要有4种类型,热敏电阻型、热电阻型、高莱气动型和热释电型。
热释电传感器作为热探测器的一种,应用范围最广,当红外辐射照射到已经极化的铁电体薄片表面上时,引起薄片温度升高,使其极化强度降低,表面电荷减少,这相当于释放一部分电荷,所有叫热释电型传感器。
如果将负载电阻与铁电体薄片相连,则负载电阻上便产生一个电信号输出,输出信号的大小,取决于薄片温度变化的快慢,从而反映出入射的红外辐射的强弱。
由此可见,热释电型红外传感器的电压响应率正比于入射辐射变化的速率。
知识点:红外传感器5、答:利用光子效应所制成的红外传感器,统称光子传感器。
即,光子传感器是利用某些半导体材料在入射光的照射下,产生光子效应,使材料电学性质发生变化。
通过测量电学性质的变化,可以知道红外辐射的强弱。
光子传感器的主要特点是:灵敏度高、响应速度快、具有较高的响应频率。