传感器与测试基础复习资料
传感器与检测复习
1.一个完整的检测系统通常是由、_传感器____和___显示装置_____等部分组成。
2.按照获得测量值的方式可以分为偏差式测量、零位式测量和微差式测量。
3.测量仪表的显示方式有___数字______、____模拟_____和____图像_____三种。
4.电容式传感器是将被测量的变化转换成电容量变化的一种传感器,主要类型有:变面积式、变间隙式、变介质式。
5.发电式传感器有热电偶、压电式等,参量式传感器有电阻、电感、电容等。
6.根据光导纤维在传感器中的作用,可以将光导纤维传感器分为__传光型(功能式)_和__非功能型_____两种类型。
7.在光电传感器中,被测量可通过造成__光源__或__光源通路__的变化,影响传感器输出的电信号。
8.石英晶体__纵向___压电效应产生的电荷量与晶片的几何尺寸无关,而___横向__压电效应产生的电荷量与晶片的几何尺寸有关;压电陶瓷是一种__多晶____铁电体(请选填“纵向、横向、单晶、多晶”)。
9.为提高光栅式测试系统的分辨率和测得比栅距更小的位移量,经常采用细分技术技术。
10.电焊条外面包有一层药皮。
在焊接时,药皮熔化,覆盖在高温熔融焊料上面,起隔绝空气、防止氧化作用。
如果药皮涂敷不均匀会影响焊接质量。
药皮越薄,电涡流探头与金属焊条的间距就越 ___小___ ,焊条表面的电涡流就越 ___大___ ,电涡流探头线圈的等效电感量L 就越 ___小___ ,调频式转换电路输出频率 f 就越 ___大___ 。
根据f 的大小可以判断出药皮的厚度是否合格。
11.电焊条外面包有一层药皮。
在焊接时,药皮熔化,覆盖在高温熔融焊料上面,起隔绝空气、防止氧化作用。
如果药皮涂敷不均匀会影响焊接质量。
药皮越厚,电涡流探头与金属焊条的间距就越 ___大___ ,焊条表面的电涡流就越 ___小___ ,电涡流探头线圈的等效电感量L 就越 ___大___ ,调频式转换电路输出频率 f 就越 ___小___ 。
传感器与检测技术基础
转换元件 它是将敏感元件输出的非电信号直接转换为电信号,或直接将被测非电信号转换为电信号(如应变式压力传感器的电阻应变片,它作为转换元件将弹性敏感元件的输出转换为电阻)。 转换电路 它能把转换元件输出的电信号转换为便于显示、处理和传输的有用信号。
传感器的分类 传感器技术是一门知识密集型技术。
1.2 测量误差与准确度
3)恰为第n位单位数字的0.5,则第n位为偶数或零时就舍去,为奇数时则进1。 (2)参加中间运算的有效数字的处理 1)加法运算:运算结果的有效数字位数应与参与运算的各数中小数点后面的有效位数相同。 2)乘除运算:运算结果的有效数字位数,应与参与运算的各数中有效位数最小的相同。 3)乘方及开方运算:运算结果的有效数字位数比原数据多保留一位。 4)对数运算:取对数前后有效数字位数应相同。 2.测量数据的处理 常用的数据处理方法有列表法、图示法、最小二乘法线性拟合。
列表法 列表法是把被测量的数据列成表格,可以简明地表示有关物理量之间的对应关系,便于随时检查测量结果是否合理,及时发现和分析问题。
01
图示法 图示法是用图形或曲线表示物理量之间的关系,它能更直观地表示物理量之间的变化规律,如递增或递减。
02
最小二乘法线性拟合 图示法虽然能很直观方便地将测量中的各种物理量之间的关系、变化规律用图像表示出来,但是,在图像的绘制上往往会引起一些附加的误差。
1.1 传感器简述
1.1 传感器简述
1)超调量σ:传感器输出超出稳定值而出现的最大偏差,常用相对于最终稳定值的百分比来表示。 2)延滞时间td:阶跃响应达到稳态值的50%所需要的时间。 3)上升时间tr:传感器的输出由稳态值的10%变化到稳态值的90%所需的时间。 4)峰值时间tp:传感器从阶跃输入开始到输出值达到第一个峰值所需的时间。 5)响应时间ts:传感器从阶跃输入开始到输出值进入稳态值所规定的范围内所需的时间。 (2)频率响应法 频率响应法是从传感器的频率特性出发研究传感器的动态特性。
传感器复习
自动检测与传感器技术复习资料一、填空题1、自动测控系统由控制器、被控对象、执行机构、变送器四部分组成。
2、传感器是一种将能感受(或响应)规定的被测量并按一定的转化规律转换成可用输出信号的器件的装置。
传感器由和两部分组成。
传感器的静态指标主要有、、、、、、。
3、电容式传感器分为变间隙式、变面积式、变介电常数式三类。
电感式传感器的基本工作原理是:如保持其中两个参数不变,通过被测量的变化改变其中一个参数,就可把被测的变化转化为电容量的变化。
4、弹性敏感元件可分为和两大类。
弹性敏感元件的特性有、和弹性后效等。
5、电阻应变片分为和两类。
电阻应变片的测量电路有:恒压源供电的直流电桥、恒流源供电的直流电桥、电桥。
6、普通热电偶常由热电极、绝缘套管、保护套管和接线盒等部分组成。
7、光电效应分为外光电效应、内光电效应、光生伏特三种。
8、光纤传感器按光纤的使用方法分为传感型和传光型两种,常用光纤传感器有光纤加速度传感器和光纤图像传感器。
9、传感器测量被测对象表现出静态和动态两种特性。
10、光栅传感器由主光栅、指标光栅、光源及转换电路等部分组成。
11、电桥平衡的条件是: R1R3-R2R4=0 。
12、热电阻传感器主要利用电阻值随温度变化而变化的原理来测温的。
13、两种的导体组成一个闭合回路,若两个接点的不同,则回路中会产生,这种现象称为热电效应。
组成回路的不同,所产生的热电动势也不同,热电动势是由两种材料的电势和单一导体的电势组成。
14、超声波的传播方式有:横波、纵波、表面波。
15、压差式液位传感器是根据液面的高度与液压成比例的原理制成的。
16、产生电涡流的两个条件是:⑴存在交变磁场⑵导体处于交变磁场中、。
17、热敏电阻可分为:正温度系数热敏电阻PTC 、负温度系数热敏电阻NTC 、临界温度电阻器CTR 三种。
18、流体的流量可以表示为①体积流量②质量流量、两种。
19、湿度的表示方法有绝对湿度、相对湿度、和零点三种。
传感器与测试基础复习资料
<5014>《传感器与测试基础》【考试形式】书面闭卷考(需自带2B 铅笔填涂答题卡) 【考试时间】90分钟 【考试题型】1、 单项选择题(每题2、 多项选择题(每题3、 填空题(每空4、 简答题(每题5、 分析题(每题6、 设计题(每题 【考试题库】一、单选题(考1. _____________________________ 随机误差小表示测量结果的 。
____________________________________ ( B ) A.准确度高 B. 精密度高 C.精度高D.绝对误差小2. 精密度高表明测量结果的 ________ 。
A.系统误差小 B.系统误差大3. 差动电感传感器中的相敏电路的作用是A 、放大信号B 、检测出衔铁移动距离C 提高灵敏度D、检测出衔铁移动方向4. ( C )指传感器在稳定状态下输出变化值与输入变化值的比。
A.分辨力B.分辨率C.灵敏度D.线性度5. ( A )指传感器能检出被测信号的最小变化量。
2分,共28分)3分,共12分)2分,共20分) 6分,共18分) 12分,共12分) 10分,共10分)(C )C.随机误差小D.随机误差大(D )A.分辨力B.分辨率C.灵敏度D.线性度6.热敏电阻是将被测量转换为(D )A.电压变化B. 电流变化C.电荷变化D.电阻变化7.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C 测量转换电路A.单臂电桥B.半桥C.差动全桥8.湿敏电阻用交流电作为激励电源是为了 B 。
A.提高灵敏度B.防止产生极化、电解作用C. 减小交流电桥平衡难度9.当天气变化时,有时会发现在地下设施(例如地下室)中工作的仪器内部印制板漏电增大,机箱上有小水珠出现及电路板有结露等,影响了仪器的正常工作。
该水珠的来源是C 。
A.从天花板上滴下来的B.由于空气的绝对湿度达到饱和点而凝结成水滴C.空气的绝对湿度基本不变,但气温下降,室内的空气相对湿度接近饱和,当接触到温度比大气更低的仪器外壳时,空气的相对湿度达到饱和状态,而凝结成水滴10.在使用测谎器时,被测试人由于说谎、紧张而手心出汗,可用 D 传感器来检测。
传感器与检测技术复习参考
《传感器与现代检测技术》复习参考前言知识点第一章概论1、检测的定义2、传感器的定义、组成、分类传感器(狭义):能感应被测量的变化并将其转换为其他物理量变化的器件.传感器(广义):是信号检出器件和信号处理部分的总称.传感器的分类:按测量的性质划分:位移传感器,压力传感器,温度传感器等.按工作的原理划分:电阻应变式,电感式,电容式,压电式,磁电式传感器等.按测量的转换特征划分:结构型传感器和物性型传感器.按能量传递的方式划分:能量控制型传感器和能量转换型传感器.3、检测系统的静、动态性能指标静态特性可用下列多项式代数方程表示:y=a0+a1x+a2x2+a3x3+…+a n x n式中:y—输出量;x—输入量;a0—零点输出;a1—理论灵敏度;a2、a3、… 、an—非线性项系数。
1)线性度:指输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离直线的程度,又叫非线性误差.2)灵敏度:指传感器的输出量增量与引起输出量增量的输入量的比值.3)迟滞:指传感器在正向行程和反向行程期间,输出-输入曲线不重合的现象.4)重复性:指传感器在输入量按同一方向做全量程多次测试时,所得特性曲线不一致性的程度.5)分辨率:指传感器在规定测量范围内所能检测输入量的最小变化量.6)稳定性:指传感器在室温条件下,经过相当长的时间间隔,传感器的输出与起始标定时的输出之间的差异.7)漂移:指传感器在外界的干扰下,输出量发生与输入量无关的变化,包括零点漂移和灵敏度漂移等.4、传感器的动态特性1)瞬态响应法2)频率响应法第二章常用传感器1、电阻式传感器(1)基本原理:将被测物理量的变化转换成电阻值的变化,再经相应的测量电路显示或记录被测量值的变化。
(2)电阻应变片结构(3)应变效应电阻应变片满足线性关系:,S即为应变片灵敏系数,或用K表示,K=1+2μ。
半导体应变片满足: (4)测量电路A .直流电桥 (电桥形式(单臂、双臂、全桥)、输出电压表达式、电压灵敏度、应变片的位置安放)见课后习题P242 3.5 B .交流电桥(5)温度误差原因及补偿方法2、 电容式传感器(1) 结构、原理 (2) 类型:变极距型:非线性误差大,适用于微小位移量测量变极板面积型:面积变化型电容传感器的优点是输出与输入成线性关系,但与极板变化型相比,灵敏度较低,适用于较大角位移及直线位移的测量。
传感器与测试技术(复习资料)
《传感器与测试技术》复习资料总共50题共100分一、单选题(共20题,共40分)1. 不能用涡流式传感器进行测量的是()。
(2分)A.位移B.材质鉴别C.探伤D.非金属材料. ★标准答案:D2. 压电材料按一定方向置放在电场中,其几何尺寸发生变化,称为()效应。
(2分)A.压电B.压阻C.逆压电D.压磁. ★标准答案:C3. 以下误差在数据处理时应该剔除的是()。
(2分)A.粗大误差B.绝对误差C.系统误差D.随机误差. ★标准答案:A4. 不能实现非接触式测量的传感器是()。
(2分)A.压电式传感器B.电涡流式传感器C.光电式传感器D.超声波传感器. ★标准答案:A5. 半导体热敏电阻的电阻率随着温度上升,电阻率()。
(2分)A.上升B.迅速下降C.保持不变D.归零. ★标准答案:B6. 下列四种光电元件中,基于外光电效应的元件是()。
(2分)A.光敏二极管B.硅光电池C.光电管D.光导管. ★标准答案:C7. 非线性度是表示校准曲线()的程度。
(2分)A.接近真值B.偏离拟合直线C.正反行程不重合D.重复性. ★标准答案:B8. 下列传感器中,属于发电型测力传感器的是()。
(2分)A.电容式传感器B.自感式传感器C.压电式传感器D.电阻式传感器. ★标准答案:C9. 热电偶的冷端补偿法中,应用最广泛的是()。
(2分)A.冷端恒温法B.补偿导线法C.计算修正法D.电桥补偿法. ★标准答案:B10. 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。
(2分)A.质量块B.导体C.弹性元件D.机器组件. ★标准答案:C11. 湿空气的露点是指在()不变的情况下降温,使湿空气达到饱和,并出现第一滴液滴时的温度。
(2分)A.空气温度和总压力B.总压力和湿度C.湿度和水蒸气分压D.空气温度和水蒸气分压. ★标准答案:B12. 金属丝电阻应变片的基本特性中对测量结果影响最大的是()。
传感器与检测技术复习资料(重点版)
第一章byYYZ都是老师上课给的应该全都有了。
1.传感器是一种以一定精确度把被测量(主要是非电量)转换为与之有确定关系、便与应用的某种物理量(主要是电量)的测量装置。
2.传感器的组成:信号从敏感元件到转换元件转换电路。
3.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。
4.转换元件:敏感元件的输出就是它的输入,它把输入转换成为电路参数。
5.转换电路:将电路参数接入转换电路,便可转换为电量输出。
6.误差的分类:系统误差(测量设备的缺陷),随机误差(满足正态分布),粗大误差。
7.系统误差:在同一条件下,多次测量同一量值时绝对值和符号保持不变,按一定规律变化的误差称为系统误差。
材料、零部件及工艺的缺陷,标准测量值,仪器刻度的标准温度,压力会引起系统误差。
8.随机误差:绝对值和符号以不可预定的变化方式的误差。
仪表中的转动部件的间隙和摩擦,连接件的弹性形变可引起随机误差,随机误具有随机变量的一切特点。
9.粗大误差:超出规定条件下的预期的误差。
粗大误差明显歪曲测量结果,应该舍去不用。
10.精度:反映测量结果与真值接近度的值。
11.精度可分为准确度、精密度、精确度。
12.准确度:反映测量结果中系统误差的影响程度。
13.精密度:反映测量结果中随机误差的影响程度。
14.精确度:反映测量结果中系统误差和随机误差综合的影响程度,其定量特征可以用测量的不确定度(或极限误差)表示。
15.精密度高的准确度不一定高,准确度高的精密度不一定高,但精确度高,则精密度和准确度都高。
16.传感器的静态特性是指输入被测量不随时间变化,或随时间变化很缓慢时,传感器的输出与输入的关系。
17.衡量传感器静态特性的重要指标是线性度、灵敏度、迟滞、重复性、精度等18.线性度的计算例题:20.△Lmax为最大非线性绝对误差,Yfs为满量程输出。
21.传感器的线性度是指传感器的输出与输入之间的线性程度。
22.灵敏度是指传感器在稳态下的输出变化量A Y与引起次变化的输入变化量A x之比,它表征传感器对输入量变化的反映能力。
《传感器与检测技术》复习题纲
《传感器与检测技术》复习题纲《传感器与检测技术》复习题纲题型:1、选择题(占24%)2、填空题(占24%)3、简答题(占24%)4、计算题(占28%)0 绪论传感器与测量的系统组成及各模块在其中的作⽤;传感器的结构及分类⽅法;智能传感器的概念;1 检测技术基础(传感器)测量系统的静态标定和静态性能:灵敏度、线性度、迟滞以及零点漂移、灵敏度漂移的概念和计算⽅法;2 电阻应变⽚式传感器电阻应变效应;电阻应变式传感器;测量形变的基本原理;电阻应变⽚的分类及特点⽐较;电阻应变⽚特性:温度误差产⽣的原因及补偿⽅法;测量电路:应变⽚在悬臂梁上的粘贴⽅法,应变⽚接⼊直流电桥的三种接法及电桥的计算⽅法:包括灵敏度和线性度及温度补偿的计算(理解差动⼯作⽅式的⼀举三得问题);应变⽚式传感器可⽤于哪些物理量的测量;应⽤实例:例7-1;3 电感式传感器电感式传感器;⾃感式传感器的分类及特点⽐较;变间隙式电感式传感器测量位移的基本原理(基本计算);传感器特性分析:影响灵敏度和线性度的⼏何参数(参考公式)及差动电桥对灵敏度和线性度的改善作⽤;相敏检波电路的特点;变压器交流电桥分析;电感式传感器可⽤于哪些物理量的测量;差动变压器的⼯作原理和基本特性;4 电涡流式传感器电涡流效应;影响电涡流传感器灵敏度的因素;电涡流传感器可⽤于测量哪些物理量(注意⾮接触式测量的特点);电涡流传感器测量轴的转速的基本原理;5 电容式传感器电容式传感器;电容式传感器的分类及特点⽐较;传感器特性分析:影响灵敏度和线性度的⼏何参数(参考公式)及差动电桥对灵敏度和线性度的改善作⽤(变间隙式传感器);三类电容式传感器分别可⽤于哪些物理量的测量;计算变压器电桥的输出电压(变间隙式传感器);运算放⼤器⼯作电路计算;变间隙式电容式传感器测量位移的基本原理;电容式传感器测量液位的基本原理;6 光电式传感器光电效应;光电式传感器;光电式传感器的结构及其基本⼯作原理(注意与光敏元件的区别);光敏元件的种类:光敏电阻。
2202传感器与检测技术复习资料
传感器与检测技术知识点整理DX代表单项选择题GN代表概念题JD代表简答题JS代表计算题(重点看不涉及数字的题(概念性的题)。
第1章:概述一、传感器的定义。
DX,GN工程中通常把直接作用于被测量,能按一定规律将其转换成同种或别种量值输出的器件称作传感器。
二、传感器的分类。
DX,GN1.物性型传感器:依靠敏感元件材料本身物理化学性质的变化来实现信号变换的传感器。
属于物性型传感器有:光电式和压电式,如:电阻应变片,压电式加速度计,光电管等。
2.结构型传感器:依靠传感器结构参量的变化实现信号转换。
属于结构型传感器的有:电感式,电容式,光栅式。
如:电容传感器,涡流传感器,差动变压器式等。
五套3.按照工作原理分类,固体图象式传感器属于(光电式传感器)三、传感器的特性与主要性能指标。
DX,GN,JS1.静态指标:线性度,灵敏度,重复性等。
(1)线性度:指测量装置输出、输入之间保持常值比例关系的程度。
(2)灵敏度:输出的变换量与输入的变换量之比。
(3)重复性:指测量系统在输入量按同一方向做全量程连续多次测试时所得输入、输出特性曲线不重合程度。
2.动态指标:属于传感器动态性能的有:固有频率,四、传感器及检测系统基本特性的评价指标与选用原则。
DX,GN,JD1.灵敏度(1)测试系统的灵敏度越高,则其测量范围:越窄(2)对于理想的定常线性系统,灵敏度是(常数)(3)传感器灵敏度的选用原则。
①尽量选用灵敏度高的传感器②尽量选用信噪比大的传感器③当被测量是向量时要考虑交叉灵敏度的影响④过高的灵敏度会缩小其适用的测量范围2.线性度(1)非线性度是表示校准曲线( 偏离拟合直线 )的程度。
3.稳定性(1)测试装置在规定条件下保持其测量特性恒定不变的能力称( 稳定度 )4.精确度(1)精度:也称为精确度,是反映测量系统误差和随机误差的综合误差指标,即准确度和精密度的综合偏差程度。
(2)传感器精确度的选用原则。
①尽量选用精确度高的传感器,同时考虑经济性②对于定性试验,要求传感器的精密度高③对于定量试验,要求传感器的精确度高④传感器的精确度越高,价格越昂贵。
传感器与检测技术总复习(精华)
填空:1.传感器是把外界输入的非电信号转换成(电信号)的装置。
2.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。
3.传感器一般由(敏感元件)与转换元件组成。
(敏感元件)是指传感器中能直接感受被测量的部分(转换元件)是指传感器中能将敏感元件输出量转换为适于传输和测量的电信号部分。
4.半导体应变片使用半导体材料制成,其工作原理是基于半导体材料的(压阻效应)。
5.半导体应变片与金属丝式应变片相比较优点是(灵敏系数)比金属丝高50~80倍。
6.压阻效应是指半导体材料某一轴向受到外力作用时,其(电阻率ρ)发生变化的现象。
7.电阻应变片的工作原理是基于(应变效应), 即在导体产生机械变形时, 它的电阻值相应发生变化。
8.金属应变片由(敏感栅)、基片、覆盖层和引线等部分组成。
9.常用的应变片可分为两类: (金属电阻应变片)和(半导体电阻应变片)。
半导体应变片工作原理是基于半导体材料的 (压阻效应)。
金属电阻应变片的工作原理基于电阻的(应变效应)。
10.金属应变片有(丝式电阻应变片)、(箔式应变片)和薄膜式应变片三种。
11.弹性敏感元件及其基本特性:物体在外力作用下而改变原来尺寸或形状的现象称为(变形),而当外力去掉后物体又能完全恢复其原来的尺寸和形状,这种变形称为(弹性变形)。
12.直线电阻丝绕成敏感栅后,虽然长度相同,但应变不同,园弧部分使灵敏系数K↓下降,这种现象称为(横向效应)。
13.为了减小横向效应产生的测量误差, 现在一般多采用(箔式应变片)。
14.电阻应变片的温度补偿方法1) 应变片的自补偿法这种温度补偿法是利用自身具有温度补偿作用的应变片(称之为温度自补偿应变片)来补偿的,应变片的自补偿法有(单丝自补偿)和(双丝组合式自补偿)。
15.产生应变片温度误差的主要因素有下述两个方面。
1) (电阻温度系数)的影响2) 试件材料和电阻丝材料的(线膨胀系数不同)的影响16.写出三种能够测量加速度的传感器( 电阻应变片式传感器 )(电容传感器)(压电传感器)17.根据电容式传感器工作原理可以将电容传感器分成三类(变介电常数型)、变面积型和(变极距型)。
《传感器与检测技术》复习资料整理
第一章:传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件、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。
传感器分类见第8页自动检测系统由①传感器②信号调理③数据采集④信号处理⑤信号显示⑥信号输出⑦输入设备⑧稳压电源第二章:误差:测量结果不能准确地反映被测量的真值而存在一定的误差,这个偏差就是测量误差。
约定真值:根据国际计量委员会通过并发布的各种物理参量的定义,利用当前最先进的科学技术复现这些实物的单位基准,其值被公认为国际或国家基准,称其为约定真值。
相对真值:如果一级检测仪器(计量工具)的小于第一级检测仪器误差的1/3,则可认为前者是后者的相对真值。
误差:①绝对误差②相对误差③引用误差精度等级:仪表准确度习惯称为精度,准确度等级习惯上称为精度等级。
人为规定:取最大引用误差百分数作为检测仪器(系统)精度等级的标志,即最大引用误差去掉正负号和百分号后的数字表示精度等级。
精度等级的计算见第17页工作误差:检测仪器在额定工作下可能产生的最大误差范围,它是衡量检测仪器的最重要的质量指标之一。
误差性质的分类:系统误差随机误差粗大误差减少系统误差的方法:采用修正的方法减小横差系统误差采用交叉读书减小线性系统误差采用半周期法减小周期性系统误差粗大误差的解决办法(29页):拉伊达准则格拉布斯准则课后题第36页第3题第三章静态特性的主要参数:①测量范围②精度等级③灵敏度④线性度⑤迟滞⑥重复性⑦分辨力⑧死区动态特性:见46页的频率特性对线性测量系统其稳态响应(输出)是与输入(激励)同频率的正弦信号。
对同一正弦输入,不同传感器或检测系统稳态响应的频率虽相同,但幅度和相位角通常不同。
第四章结构型传感器电阻式应变传感器:利用电阻应变片静应变片转换为电阻的变化,实现电测非电量的传感器。
金属材料的应变效应:金属材料在受到外力作用时,产生机械变形,导致其阻值发生变化的现象叫金属材料的应变效应。
电桥测量电路的结构的分类:直流电桥(①单臂工作电桥②双臂工作电桥③全臂工作电桥)单臂工作电桥存在非线性误差灵敏度之比:单臂:双臂:全臂= 1:2:4课后习题第113页考电阻应变第五章常用物性型传感器压电效应:当沿着一定方向施加机械力作用而产生变形时,会引起它内部正负电荷中心相对位移产生点的极化,从而导致其两个相对表面(极化面)上出现符号相反的电荷;当外力去掉后,又恢复到不带电的状态。
传感器及检测技术复习资料
一、填空(20分=每空2分*10)1.测量就是将被测量与同种性质的标准量进行比较,从而获得被测量大小的过程。
2.根据获得测量值的方法可分为直接测量、间接测量和组合测量。
3.直接测量是在使用仪表或传感器进行测量时,测得值直接与标准量进行比较,得到被测量的数值的测量方法。
4.间接测量是指在使用仪表或传感器进行测量时,先对与被测量有确定函数关系的几个量进行直接测量,然后经过计算得到所需要结果的测量方法。
5.组合测量是指在一个测量过程中同时采用直接测量和间接测量两种方法进行测量的测量方法。
6.根据测量方式可分为偏差式测量、零位式测量与微差式测量7.根据测量条件不同可分为等精度测量与不等精度测量。
8.根据被测量变化快慢可分为静态测量与动态测量。
9.传感器就是能把被测物理量或化学量转换成为与之有确定对应关系的电量输出的装置。
10.传感器由敏感元件、传感元件和信号调理电路三个部分组成。
11.传感器一般按测定量、转换原理两种方法进行分类。
12.信号调节与转换常用的电路有电桥、放大器、振荡器和阻抗变换器等。
13.检测系统按信号在系统中传递情况可分为开环检测系统和闭环检测系统。
14.传感器的漂移是指在输入量不变的情况下,传感器输出量随着时间变化。
15.人们通常将能把被测物理量或化学量转换为与之有确定对应关系的电量输出的装置称为传感器(传感器也称变换器、换能器、转换器、变送器、发送器或探测器等),这种技术称为传感技术。
传感器输出的信号有不同形式,有电压、电流、频率、脉冲等,以满足信息的传输、处理、记录、显示和控制等要求。
16.传感器一般按测定量和转换原理两种方法来进行分类。
17.转换原理分类法把传感器分为能量控制型传感器、能量转换型传感器。
前一类需要外附电源,传感器才能工作,因而是无源的,它能用于静态和动态的测量;后一类能把非电量直接变为电量,一般不需要电源,是有源的,因而又称为发电式传感器,它主要用于动态的测量。
18.传感器的输出-输入特性是传感器最基本的特性。
汇总整理《传感器与检测技术》期末考试复习要点
第一章传感器基础L.智能物联网工程师群,免费共享100G学习资料Qq-群-号码:538435543欢迎大家加入交流经验,互相分享1检测系统由哪几部分组成? 说明各部分的作用。
答:一个完整的检测系统或检测装置通常是由传感器、测量电路和显示记录装置等几部分组成,分别完成信息获取、转换、显示和处理等功能。
当然其中还包括电源和传输通道等不可缺少的部分。
下图给出了检测系统的组成框图。
检测系统的组成框图传感器是把被测量转换成电学量的装置,显然,传感器是检测系统与被测对象直接发生联系的部件,是检测系统最重要的环节,检测系统获取信息的质量往往是由传感器的性能确定的,因为检测系统的其它环节无法添加新的检测信息并且不易消除传感器所引入的误差。
测量电路的作用是将传感器的输出信号转换成易于测量的电压或电流信号。
通常传感器输出信号是微弱的,就需要由测量电路加以放大,以满足显示记录装置的要求。
根据需要测量电路还能进行阻抗匹配、微分、积分、线性化补偿等信号处理工作。
显示记录装置是检测人员和检测系统联系的主要环节,主要作用是使人们了解被测量的大小或变化的过程。
2.传感器的型号有几部分组成,各部分有何意义?依次为主称(传感器)被测量—转换原理—序号主称——传感器,代号C;被测量——用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。
见附录表2;转换原理——用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。
见附录表3;序号——用一个阿拉伯数字标记,厂家自定,用来表征产品设计特性、性能参数、产品系列等。
若产品性能参数不变,仅在局部有改动或变动时,其序号可在原序号后面顺序地加注大写字母A、B、C等,(其中I、Q不用)。
例:应变式位移传感器: C WY-YB-20;光纤压力传感器:C Y-GQ-2。
3.测量稳压电源输出电压随负载变化的情况时,应当采用何种测量方法? 如何进行?答:测定稳压电源输出电压随负载电阻变化的情况时,最好采用微差式测量。
此时输出电压认可表示为U0,U0=U+△U,其中△U是负载电阻变化所引起的输出电压变化量,相对U来讲为一小量。
传感器与检测技术(复习纲要)整理2..
复习重点:1、半桥、全桥差动电路Uo计算:2、3、应变片贴法(弹性元件上粘贴电阻应变片构成,粘合剂形成的胶层必须准确迅速地将披测件应变传进到敏感栅上);4、相敏检波电路分析;5、差动整流电路;6、电涡流式传感器的应用;习题1:第一章——绪论一、选择题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. 随着人们对各项产品技术含量要求的不断提高,传感器也朝向智能化方面发展。
其中,典型的传感器智能化结构模式是(D )A.传感器+通信技术B.传感器+微处理器C.传感器+多媒体技术D.传感器+计算机3. 传感器主要完成两方面的功能:检测和(D )A.测量B.感知C.信号调节D.转换4. 传感技术的作用以下说法正确的是:(C )A. 传感技术是产品检测和质量控制的重要手段B. 传感技术在系统安全经济运行监测中得到了广泛应用C. 传感技术及装置是自动化系统不可缺少的组成部分D. 传感技术的完善和发展推动着现代科学技术的进步5. 传感技术的研究内容主要包括:(C)A.信息获取B.信息转换C.信息处理D.信息传输6. 传感器的下列指标全部属于静态特性的是(C )A.线性度、灵敏度、阻尼系数B.幅频特性、相频特性、稳态误差C.迟滞、重复性、漂移D.精度、时间常数、重复性7、一阶传感器输出达到稳态值的90%所需的时间是( D )A.延迟时间B.上升时间C.峰值时间D.响应时间8.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。
9.仪表的精度等级是用仪表的(①相对误差②绝对误差③引用误差)来表示的10.测量范围为-20mA到20mA模拟指针仪表,测得一个实际值是10mA= 2.5% 。
的电流,测得的结果是11mA,则满度相对误差m11.不能实现非接触式测量的传感器是 A 。
传感器与检测技术复习资料
二、填空题1、按能量角度分析,典型的传感器构成方法有三种,即自源型、带激励源型以及外源型,前两者属于能量转换型,后者是能量控制型。
2、将温度转换为电势大小的热电式传感器是热电偶传感器,而将温度变化转换为电阻大小的热电式传感器是热电阻(金属材料)或热敏电阻(半导体材料)。
3、光纤传感器由光源、光纤和光探测器三部分组成,光纤传感器一般分为两大类,即传光型光纤传感器,也称为非功能性光纤传感器,另一类是传感性光纤传感器,也称为功能型光纤传感器,前者多使用多模光纤,而后者只能用单模光纤。
4、实际使用中的传感器,其特性要受到环境变化的影响,为消除环境干扰的影响,广泛采用的线路补偿法包括相同传感器补偿型、不同传感器补偿型、差动结构补偿型。
5、电感式传感器也称为变磁阻式传感器,它是利用电磁感应原理将被测物理量转换成线圈自感系数和忽感系数的变化,再由测量电路转换为电压或电流的变化,从而实现非电量到电量的转换。
6、容栅传感器实际上是多个差动式变面积型电容传感器的并联,它具有误差平均效应,测量精度很高。
7、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。
热电偶的连接导体定律是工业上运用补偿导线法进行温度补偿的理论基础;中间温度定律为制定分度表奠定了理论基础;根据中间导体定律,可允许采用任意的焊接方式来焊接热电偶。
8、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。
9、在磁敏式传感器中,霍尔传感器和磁敏电阻传感器属于体型磁敏传感器,磁敏二极管和磁敏三极管属于结型磁敏传感器。
10、为克服电容式传感器的边缘效应,可采用减小极板厚度方法和带保护环结构。
为消灭寄生电容的影响可采用驱动电缆法、整体屏蔽法以及采用组合式与集成技术方法。
11、基于外光电效应的器件有光电管和光电倍增管;基于内光电效应的器件有光敏电阻、光电池、光敏二极管和光敏晶体管等。
12、传感器的输入输出特性指标可分为__静态_____和动态指标两大类,线性度和灵敏度是传感器的___静态________指标,而频率响应特性是传感器的动态指标。
传感器与检测技术复习提纲带答案
16.用压电式加速度计及电荷放大器测量振动加速
度,若压电式加速度计的灵敏度Kg为70pC/g(g为 重力加速度),电荷放大器灵敏度KU为 10mV/pC,当输入加速度a为3g时,求:
(1)电荷放大器的输入电荷?
(2)电荷放大器的输出电压?
解:电荷放大器的输入电荷
Q=Kga=70﹡3=210pC
9.金属电阻应变片种类?易于批量生产、广泛 应用的是哪一种?
10.计算题:电桥电路(期中考试) 11.名词解释:半导体压阻效应
12.自感式传感器有几种类型?
13.差动变压器原理。
14.限制差动变压器分辨率提高的因素是什么?
15.电容传感器类型? 16.电容传感器设计要点?
17.名词解释:外光电效应,内光电效应,光生
(2)R1、R2均为应变片,批号相同,感受应变的极性和 大小相同,其余为外接电阻,电桥输出电压为多少?
(3)R1、R2均为应变片,批号相同,感受应变的极性 相反,且 ,其余为外接电阻,电桥输出电压为多少?
(4)由题(1)~(3)能得出什么主要结论?
解:(1)
(2) U0=0(V) (3)
合?
35.温标的发展过程。 36.摄氏温标与华氏温标、热力学温标的换算。
37.热电阻式传感器工作原理。
38.金属热电阻的材料?各有何特点?
39.Pt100,Cu50表示的含义。
40.热敏电阻的分类。
41.热敏电阻的主要参数。 42.标称阻值的读法。
43.热电偶的测温原理。
44.热电动势的大小由哪两部分组成?
3)由上述分析可知,在金属板___(紧邻/远离)接近开关 的情况下,电动机能够正常旋转。
4)接近开关在控制电路中起___作用。
传感器与测试基础复习资料
<5014>《传感器与测试基础》【考试形式】书面闭卷考(需自带2B铅笔填涂答题卡)【考试时间】90分钟【考试题型】1、单项选择题(每题2分,共28分)2、多项选择题(每题3分,共12分)3、填空题(每空2分,共20分)4、简答题(每题6分,共18分)5、分析题(每题12分,共12分)6、设计题(每题10分,共10分)【考试题库】一、单选题(考14题,一共28分)1. 随机误差小表示测量结果的。
( B )A.准确度高B.精密度高C. 精度高D.绝对误差小2. 精密度高表明测量结果的。
( C )A. 系统误差小B.系统误差大C. 随机误差小D.随机误差大3.差动电感传感器中的相敏电路的作用是( D )A、放大信号B、检测出衔铁移动距离C、提高灵敏度D、检测出衔铁移动方向4.( C )指传感器在稳定状态下输出变化值与输入变化值的比。
A. 分辨力B. 分辨率C. 灵敏度D. 线性度5.( A )指传感器能检出被测信号的最小变化量。
A. 分辨力B. 分辨率C. 灵敏度D. 线性度6. 热敏电阻是将被测量转换为( D )A.电压变化B.电流变化C. 电荷变化D.电阻变化7. 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 C 测量转换电路。
A. 单臂电桥B. 半桥C.差动全桥8. 湿敏电阻用交流电作为激励电源是为了 B 。
A. 提高灵敏度B. 防止产生极化、电解作用C. 减小交流电桥平衡难度9. 当天气变化时,有时会发现在地下设施(例如地下室)中工作的仪器内部印制板漏电增大,机箱上有小水珠出现及电路板有结露等,影响了仪器的正常工作。
该水珠的来源是 C 。
A. 从天花板上滴下来的B. 由于空气的绝对湿度达到饱和点而凝结成水滴C. 空气的绝对湿度基本不变,但气温下降,室内的空气相对湿度接近饱和,当接触到温度比大气更低的仪器外壳时,空气的相对湿度达到饱和状态,而凝结成水滴10. 在使用测谎器时,被测试人由于说谎、紧张而手心出汗,可用 D 传感器来检测。
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( B )A.准确度高B.精密度高C. 精度高D.绝对误差小2. 精密度高表明测量结果的。
( C )A. 系统误差小B.系统误差大C. 随机误差小D.随机误差大3.差动电感传感器中的相敏电路的作用是( D )A、放大信号B、检测出衔铁移动距离C、提高灵敏度D、检测出衔铁移动方向4.( C )指传感器在稳定状态下输出变化值与输入变化值的比。
A. 分辨力B. 分辨率C. 灵敏度D. 线性度5.( A )指传感器能检出被测信号的最小变化量。
A. 分辨力B. 分辨率C. 灵敏度D. 线性度6. 热敏电阻是将被测量转换为( D )A.电压变化B.电流变化C. 电荷变化D.电阻变化7. 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 C 测量转换电路。
A. 单臂电桥B. 半桥C.差动全桥8. 湿敏电阻用交流电作为激励电源是为了 B 。
A. 提高灵敏度B. 防止产生极化、电解作用C. 减小交流电桥平衡难度9. 当天气变化时,有时会发现在地下设施(例如地下室)中工作的仪器内部印制板漏电增大,机箱上有小水珠出现及电路板有结露等,影响了仪器的正常工作。
该水珠的来源是 C 。
A. 从天花板上滴下来的B. 由于空气的绝对湿度达到饱和点而凝结成水滴C. 空气的绝对湿度基本不变,但气温下降,室内的空气相对湿度接近饱和,当接触到温度比大气更低的仪器外壳时,空气的相对湿度达到饱和状态,而凝结成水滴10. 在使用测谎器时,被测试人由于说谎、紧张而手心出汗,可用 D 传感器来检测。
A. 应变片B. 热敏电阻C. 气敏电阻D. 湿敏电阻11. 希望线性范围为±1mm,应选择绕组骨架长度为___B___左右的螺线管式自感传感器或差动变压器。
A. 2mmB. 20mmC. 400mmD. 1mm12. 反射式电涡流传感器激磁线圈的电源是___C___。
A. 直流B. 工频交流C. 高频交流D. 以上都不对13. 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. 提高灵敏度B. 将输出的交流信号转换成直流信号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14. 在两片间隙为1mm的两块平行极板的间隙中插入相等厚度的___C___,可测得最大的电容量。
A. 塑料薄膜B. 干的纸C. 湿的纸 D .玻璃薄片15. 电容传感器中两极板间的电容量与下列哪项无关 D 。
A.极板间相对覆盖的面积B.极板间的距离C.电容极板间介质的介电常数D.极板的厚度16. 收音机调台是通过调节下列哪种电容值来改变谐振频率的 B 。
A. 变极距式B. 变面积式C. 变介电常数式17. 压电式传感器目前主要用于测量 B 。
A.静态的力或压力B.动态的力或压力C.速度18. 压电式传感器的工作原理是基于 D 。
A. 应变效应B.电磁效应C. 光电效应D. 压电效应19. 石英晶体在振荡电路中工作时, A ,从而产生稳定的振荡输出频率。
A.压电效应与逆压电效应交替作用B.只有压电效应作用C.只有逆压电效应作用20. 人讲话时,声音从口腔沿水平方向向前方传播,则沿传播方向的空气分子__D___。
A. 从口腔附近通过振动,移动到听者的耳朵B. 在原来的平衡位置前后振动而产生横波C. 在原来的平衡位置上下振动而产生横波D. 在原来的平衡位置前后振动而产生纵波21. 不可用于非接触式测量的传感器有(B)A.电容式B. 热电阻C.霍尔式D. 光电式22. 霍尔效应中,霍尔电势与( A )A. 霍尔常数成正比B.霍尔常数成反比C.霍尔元件的厚度成正比23. 公式EH=KHIBcosθ中的角θ是指___C___。
A. 磁力线与霍尔薄片平面之间的夹角B. 磁力线与霍尔元件内部电流方向的夹角C. 磁力线与霍尔薄片的垂线之间的夹角D. 霍尔元件内部a、b端连线与c、d端连线的夹角24. __C___的数值越大,热电偶的输出热电动势就越大。
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25. 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___C___。
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26. 热电偶中产生热电势的条件是 B 。
A.两热电极材料相同B.两热电极材料不同C.两热电极的两端尺寸相同D.两热电极的两端尺寸不同27. 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 B 。
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28. 温度上升,光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管的暗电流___A___。
A.上升B.下降 C.不变29. 在光的作用下,物体内的电子逸出物体表面,向外发射的现象叫 D 。
A.声光效应B.压电效应C.磁电效应D.外光电效应30. 把光电池当作传感器时,应把它看作 B 。
A.电压源B.电流源C.电阻器31. 光敏电阻的性能好,灵敏度高,是指给定工作电压下 A 。
A.暗电阻与亮电阻差值大B.亮电阻大C.暗电阻与亮电阻差值小D.暗电阻大32. 光敏电阻的制作依据是( C )A、外光电效应B、光电倍增效应C、内光电效应D、光生伏特效应33. 在光线作用下,半导体的电导率增加的现象属于( C )A、外光电效应B、光电发射C、内光电效应D、光生伏特效应34. 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、灵敏度增加B、灵敏度减小C、非线性误差不变D、非线性误差减小35. 应变式传感器是将被测量转换为( A )A. 应变变化B.压力变化C. 压强变化D. 应力变化36. 实际构建测量电路时,压电式传感器不适用于测量( C )A、振动B、动态的力或压力C、静态的力或压力D、加速度二、多项选择题 (考4题,一共12分)1. 服从正态分布的随机误差具有的性质有( A B C )A.集中性B.有界性C.对称性D.多峰性2. 当变间距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( A C )A、初始电容减小B、非线性误差减小C、非线性误差变大D、灵敏度增大3. 压电式传感器实际应用适用于测量( B C )A、静态压力B、振动C、动态力D、静态力4.可用于非接触式测量的传感器有( B C D )A.热电偶B.压电式C.霍尔式D.光电式5.通常在使用应变片作为传感元件时采用差动式结构的目的有( A B C )A.提高灵敏度B.减小非线性误差C.减小温度误差D.减小横向效应6. 超声波与可闻声波相比较,具有 ABCD 等特点。
A.频率更高B. 指向性好C.能量集中度高D. 聚焦容易7. 霍尔元件是N型半导体制成的扁平长方体,扁平边缘的两对侧面分别引出 AC 电极。
A.激励电极B. 保护电极C.霍尔电极D. 差动电极8. 压电材料主要有 ABD 几种类型。
A.石英晶体 B. 压电陶瓷 C.陶土 D. 高分子压电材料9. 电涡流式传感器是利用电涡流效应来检测导电物体的各种物理参数,当被测物放在交变磁场当中,会产生趋肤效应。
表面电流穿透深度与ACD 有关。
A. 激励源频率B.空气间隙C. 被测件电导率D. 被测件磁导率10. 无损探伤的方法很多,可依据具体对象进行选择。
以下检测方式中,能进行无损探伤的包括 ABCD 。
A. 电涡流法B. 磁粉检测法C. 超声波检测D. 荧光染色渗透法11. 电子秤中所使用的应变片应选择 B 应变片;为提高集成度,测量气体压力应选择 D ;一次性、几百个应力试验测点应选择 A 应变片。
A. 金属丝式B. 金属箔式C. 电阻应变仪D. 固态压阻式压力传感器12. 在变极距式电容传感器中,为了提高灵敏度,应使当d0 B ,当变极距式电容传感器的初始极距d0较小时,它的测量范围 D 。
A.大些B.小些C.变大D.变小13. 将超声波(机械振动波)转换成电信号是利用压电材料的___C___;蜂鸣器中发出“嘀……嘀……”声的压电片发声原理是利用压电材料的___D___。
A. 应变效应B. 电涡流效应C.压电效应D. 逆压电效应14. 对港口吊车吊臂深部的缺陷定期探伤,宜采用__B____探伤;对涂覆防锈漆的输油管外表面缺陷探伤,宜采用___A___探伤。
A. 电涡流B. 超声波C. 测量电阻值D. X光15. 大面积钢板探伤时,耦合剂应选___A___为宜;机床床身探伤时,耦合剂应选___B___为宜;给人体做B超时,耦合剂应选___C___。
A.自来水B.机油C.液体石蜡D.化学浆糊16. 霍尔元件是N型半导体制成的扁平长方体,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 A ;另一对叫霍尔电极,用于引出 D 。
A.激励电流B.激励电压C.霍尔电流D.霍尔电势17. 光敏二极管在测光电路中应处于___B___偏置状态,而光电池通常处于___C___偏置状态。
A.正向 B.反向 C.零18. 属于外光电效应的器件有。
(B C)A.光敏二极管 B.光电管 C.光电倍增管 D. 光敏电阻19. 属于内光电效应的器件有。
(A D)A.光敏二极管 B.光电管 C.光电倍增管 D. 光敏电阻三、填空题(考10空,一共20分)1. 传感器的特性一般指输入、输出特性,有动、静之分。
静态特性指标的有 灵敏度 、 分辨力 、 线性度 、 迟滞误差 、 稳定性 等。
2. 对于测量方法,从不同的角度有不同的分类,按照测量结果的显示方式,可以分为 模拟式测量 和 数字式测量 。
3. 对于测量方法,从不同的角度有不同的分类,按照是否在工位上测量可以分为 在线测量 和 离线式测量 。
4. 对于测量方法,从不同的角度有不同的分类,按照测量的具体手段,可以分为 偏位式测量 、 微差式测量 和 零位式测量 。
5.某0.1级电流表满度值100m x mA ,测量60mA 的绝对误差为±0.1mA 。
6、服从正态分布的随机误差具有如下性质 集中性 、 对称性 、 有界性 。
7. 硅光电池的光电特性中,当 负载短路 时,光电流在很大范围内与照度呈线性关系。
8. 把被测非电量的变化转换成线圈互感变化的互感式传感器是根据 变压器 的基本原理制成的,其次级绕组都用 差动 形式连接,所以又叫差动变压器式传感器。