传感器试题与答案

《传感器与检测技术》试题1

班级_______ 姓名学号成绩

一、填空:(20分)

1、测量系统的静态特性指标主要有

。(2分)

2、霍尔元件灵敏度的物理意义就是

。(2分)

3、光电传感器的理论基础就是光电效应。通常把光线照射到物体表面后产生的光电效应分为三类。第一类就是利用在光线作用下

效应,这类元件有;第二类就是利用在光线作用下效应,这类元件有;第三类就是利用在光线作用下效应,这类元件有。

4、热电偶所产生的热电动势就是电动势与电动势组成的,其表达式为E ab(T,T0)= 。在热电偶温度补偿中补偿导线法(即冷端延长线法)就是在与之间,接入,它的作用。

5、压磁式传感器的工作原理就是:某些铁磁物质在外界机械力作用下,其内部产生机械压力,从而引起,这种现象称为。相反,某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产生,这种现象称为。(2分)

6、变气隙式自感法感器,当街铁移动靠近铁心时,铁心上的线圈电感量(①增加②减小③不变)(2分)

7、仪表的精度等级就是用仪表的(①相对误差②绝对误差③引用误差)来表示的。(2分)

8、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)外就是线性的。(2分)

9、电位器传器的(线性),假定电位器全长为X max, 其总电阻为R max,它的滑臂间的阻值可以用R x = (①X max/x R max,②x/X max R max,③X max/XR max ④X/X max R max)来计算,其中阻灵敏度R r=(① 2p(b+h)/A t, ② 2pAt/b+h, ③ 2A(b+b)/pt, ④ 2Atp(b+h))。(4分)

二、用镍铬━镍硅热电偶测量某低温箱温度,把热电偶直接与电位差计相连接。在某时刻,从电位差计测得热电动势为－1、19mV,此时电位差计所处的环境温度为15℃,试求该时刻温箱的温度就是多少摄氏度？(20分)

镍铬-镍硅热电偶分度表

三、什么就是系统误差？产生系统误差的原因就是什么？如何发现系统误差？减少系统误差有哪几种方法？(20分)

四、下面就是热电阻测量电路,试说明电路工作原理并计算(5分)

1、已知R t就是Pt100铂电阻,且其测量温度为T=50℃,试计算出R t 的值与R a的值(10分)

2、电路中已知R1、R2、R3与E,试计算电桥的输出电压U AB。(5分)其中(R1=10kΩ,R2=5kΩ,R3=10kΩ,E=5V)

五、请设计一温度传感器,写出它的等效电路与测量电路,分析其工作原理,计算公式,并说明如何提高传感器的灵敏度与抗干扰性能。(20分)

《传感器与检测技术》试题1答案

班级_______ 姓名学号成绩

一、填空:(20分)

1、 测量系统的静态特性指标主要有线性度、迟滞、重复性、分辨

力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性等。(2分)

2、 霍尔元件灵敏度的物理意义就是表示在单位磁感应强度相单位

控制电流时的霍尔电势的大小。(2分)

3、 光电传感器的理论基础就是光电效应。通常把光线照射到物体

表面后产生的光电效应分为三类。第一类就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

类就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;第三类就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、光电仪表。

4、热电偶所产生的热电动势就是两种导体的接触电动势与单一导体

的温差

电动势组成的,其表达式为E ab(T ,T o)=T B A T T B

A d N N T T e k

)(ln )(00σσ-⎰+-。在热电偶温度补偿中补偿导线法(即冷端延长线法)就是在连接导线与热电偶之间,接入延长线,它的作用就是将热电偶的参考端移至离热源较远并且环境温度较稳定

的地方,以减小冷端温度变化的影响。

5、压磁式传感器的工作原理就是:某些铁磁物质在外界机械力作用下,

其内部产生机械压力,从而引起极化现象,这种现象称为正压电效应。

相反,某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产生机械变形,这种现象称

为负压电效应。(2分)

6、 变气隙式自感传感器,当街铁移动靠近铁心时,铁心上的线圈电感

量(①增加②减小③不变)(2分)

7、仪表的精度等级就是用仪表的(①相对误差②绝对误差③引用误差)来表示的。(2分)

8、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)外就是线性的。(2分)

9、电位器传器的(线性),假定电位器全长为X max, 其总电阻为R max,它的滑臂间的阻值可以用R x = (①X max/x R max,②x/X max R max,③X max/XR max ④X/X max R max)来计算,其中电阻灵敏度R r=(①2p(b+h)/A t, ② 2pAt/b+h, ③ 2A(b+b)/pt, ④ 2At p(b+h))。(4分) 二、用镍铬-镍硅热电偶测量某低温箱温度,把热电偶直接与电位差计相连接。在某时刻,从电位差计测得热电动势为-1、19mV,此时电位差计所处的环境温度为15℃,试求该时刻温箱的温度就是多少摄氏度？(20分)

镍铬-镍硅热电偶分度表

三、什么就是系统误差？产生系统误差的原因就是什么？如何发现系统误差？减少系统误差有哪几种方法？(20分)

答:当我们对同一物理量进行多次重复测量时,如果误差按照一定的规律性出现,则把这种误差称为系统误差。

系统误差出现的原因有:

①工具误差:指由于测量仪表或仪表组成组件本身不完善所引起的

误差。

②方法误差:指由于对测量方法研究不够而引起的误差。

③定义误差:就是由于对被测量的定义不够明确而形成的误差。

④理论误差:就是由于测量理论本身不够完善而只能进行近似的测

量所引起的误差。

⑤环境误差:就是由于测量仪表工作的环境(温度、气压、湿度等)

不就是仪表校验时的标准状态,而就是随时间在变化,从而引起的误差。

⑥安装误差:就是由于测量仪表的安装或放置不正确所引起的误

差。

⑦个人误差:就是指由于测量者本人不良习惯或操作不熟练所引起

的误差。

发现系统误差的方法有: