传感器与测试技术形考作业四
传感器原理与检测技术(专升本)阶段性作业4
传感器原理与检测技术(专升本)阶段性作业4总分: 100分考试时间:分钟判断题1. 某位移传感器的测量量程为1 mm,分辨力为0. 001 mm,这说明传感器的灵敏度很高,其灵敏度为0.1%。
_____(6分)正确错误参考答案:正确解题思路:2. 传感器A采用最小二乘法拟合算得线性度为±0.6%,传感器B采用端点直线法算得线性度为±0.8%,则可以肯定传感器A的线性度优于传感器B。
_____(6分)正确错误参考答案:错误解题思路:3. 传感器的输出对随时间变化的输入量的响应称为传感器的动态响应。
_____(6分)正确错误参考答案:正确解题思路:4. 绝对误差主要是人为因素造成的,因此应该从测量结果中剔除。
_____(6分)正确错误参考答案:错误解题思路:5. 随机误差大,测量结果分散,精密度低;反之,测量结果的重复性好,精密度高。
___ __(6分)正确错误参考答案:正确解题思路:6. 测量的结果包括数值大小和测量单位两部分,在测量结果中必须注明单位,否则测量结果就毫无意义。
_____(5分)正确错误参考答案:正确解题思路:7. 提高灵敏度,可得到较高测量精度,所以说不用考虑其他因素,灵敏度越高越好。
___ __(5分)正确错误参考答案:错误解题思路:8. 一个完整的检测系统或检测装置通常是由___(1)___ 、___(2)___ 和___(3)___ 装置等几部分组成。
(5分)(1). 参考答案: 传感器(2). 参考答案: 测量电路(3). 参考答案: 显示记录填空题9. 半导体应变片是根据___(4)___ 原理工作的。
(6分)(1). 电阻应变(1).(1). 测量结果的质量12. 在相同的条件下,多次重复测量同一量时,其误差大小和符号以不可预见的方式变化,这种误差称为___(7)___ 。
(6分)(1). 随机误差(1). 电压或电流(1).(2). 参考答案: 间接测量(3). 组合测量(1). 平均值(2). 被测量(1). 估计值(2). 参考答案: 测量单位(3). 测量不确定度(1). 传感器(2). 参考答案: 测量电路(3). 参考答案: 显示记录。
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最新国家开放大学电大《传感器与测试技术(本)》网络核心课形考网考作业及答案100%通过考试说明:2018年秋期电大把《传感器与测试技术》网络核心课纳入到“国开平台”进行考核,它共有四个形考任务,针对该门课程,本人汇总了该科所有的题,形成一个完整的标准题库,并且以后会不断更新,对考生的复习、作业和考试起着非常重要的作用,会给您节省大量的时间。
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形考作业1一、判断题(共20小题,每小题5分,共100分)题目11.测试技术在自动控制系统中也是一个十分重要的环节。
选择一项:对错题目22.金属应变片的灵敏系数比应变电阻材料本身的灵敏系数小。
选择一项:对错题目33.热敏电阻传感器的应用范围很广,但是不能应用于宇宙飞船、医学、工业及家用电器等方面用作测温使用。
选择一项:对错题目44.电容式传感器的结构简单,分辨率高,但是工作可靠性差。
选择一项:对错题目55.电容式传感器可进行非接触测量,并能在高温、辐射、强烈振动等恶劣条件下工作。
选择一项:对错题目66.电容式传感器不能用于力、压力、压差、振动、位移、加速度、液位的测量。
选择一项:对错题目77.电感传感器的基本原理不是电磁感应原理。
选择一项:对错题目88.电感式传感器可以将被测非电量转换成线圈自感系数L 或互感系数M的变化,再由测量电路转换为电压或电流的变化量输出。
选择一项:对错题目99.互感传感器本身是变压器,有一次绕组圈和二次绕组。
选择一项:对错题目1010.差动变压器结构形式较多,有变隙式、变面积式和螺线管式等,但其工作原理基本一样。
选择一项:对错题目1111.传感器通常由敏感器件、转换器件和基本转换电路三部分组成。
选择一项:对错题目1212.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。
选择一项:对错题目1313.电阻应变片的绝缘电阻是指已粘贴的应变片的引线与被测试件之间的电阻值。
电大《传感器与测试技术》考题汇总附答案
一、单项选择题(每小题4分,共40分)1.差动变压器属于(C )。
A. 电容式传感器B. 压电式传感器C. 电感式传感器2. 利用(A )制成的光电器件有真空光电管、充气光电管和光电倍增管等。
A. 外光电效应B.压电效应C. 声光效应3. 压电传感器的测量电路中前置放大器的作用有(C )A.消除电缆电容对灵敏度的影响B. 减小测量误差C. 把传感器的高输入阻抗变换成低输入阻抗4. 以下(B )是影响CMOS 传感器性能的首要问题。
A. 暗电流B. 噪声c.像素的饱和5. 超声波换能器是超声波传感器中的一个核心部件,并以(B )的应用最为广泛。
A. 电动式换能器B. 压电式换能器C. 电磁式换能器6. ( B)被广泛应用在各种检测仪表中,特别是需要辐射和穿透力强的情况,如金属探伤、测厚以及测量物体的密度等。
A.α射线B.y 射线 c. x 射线7. 首先对红外辐射进行(A ) ,使恒定辐射变成交变辐射,不断地引起铁电体的温度变化,才能导致热释电红外传感器产生,并输出交变信号。
A. 调制 B.滤波 c.补偿8. 以下(C)不属于虚拟仪器技术所具有的特点。
A. 集成性强 B. 扩展性强 c.开发时间长9. 超声波的频率高,因而(A ) ,绕射现象小,方向性好,能够形成射线而定向传播。
A. 波长短 B. 波长长 c.速度慢10. 金属应变片的灵敏系数比应变电阻材料本身的灵敏系数(B )。
A. 大 B. 小 c.相等11.应变片绝缘电阻Rm 是指已粘贴的应变片的引线与被测试件之间的电阻值,通常要求Rm 的恰当范围是(C )以上。
A. 70-100MΩB. 60-100MΩC. 50-100MΩ12. 磁头的作用是读取磁栅上记录信号,按读取信号方式的不同,磁头可分为(A )磁头和(B )磁头。
A. 静态B.动态C. 鉴幅D.鉴相13.应变片绝缘电阻是指己粘贴的应变片的( C)之间的电阻值。
A. 覆盖片与被测试件B. 基片与被测试件C 引线与被测试件D. 敏感栅与被测试件14. 如图所示的结构由线圈、铁芯、衔铁三部分组成的。
《传感器与检测技术》试题4
《传感器与检测技术》试题4一、填空题(10题)1、检测仪表中常用测试方法有直接比较测量法、微差法和零位法。
2、霍尔传感器的霍尔电势U H为KH IB 若改变I 或 B 就能得到变化的霍尔电势。
3、光电式传感器主要用于测量转速、工件尺寸、位移、压力、工件表面质量。
4、压电传感器是一种典型的自发电式传感器。
它以某些电介质的压电效应为基础,在外力作用下,在电介质的表面产生电荷,从而实现非电量的电测转换。
5、热电偶产生的热电势一般由接触电势和温差电势组成。
6、光电式传感器是利用光敏元件将光信号转换为电流信号的装置。
7、霍尔传感器是利用霍尔效应原理制成的传感器,主要用来测量磁场的大小。
8、电容式传感器有变面积式、变间隙式和变介质式三种。
9、当输入端加电流I,并在元件平面法线方向加磁感强度为B的磁场,那么在垂直于电流和磁场方向上将产生电动势,这种现象就是霍尔效应。
10、电容式传感器中,变介电常数式多用于液位或片状材料厚度的测量。
二、单选择(20题)1.传感器的动态标定是为了确定传感器的动态特性参数,下列不属于传感器的动态特性参数的是( A )。
A.灵敏度B.时间常数C.阻尼比D.固有频率2.在标定传感器时,所用的测量仪器的精度至少应与要标定的传感器的精( B) 。
A.高两个等级B.高一个等级C.有相同的等级D.低一个等级3.电阻应变式传感器的特点( D )。
1)精度高,测量范围广2)使用寿命长,性能稳定可靠3)结构简单,体积小,重量轻4)频率响应较好,既可用于静态测量又可用于动态测量5)价格低廉,品种多样,便于选择和大量使用A.2) 3)B.3) 4)C.4) 5)D.2) 3) 4) 5)4.在电阻应变片的桥式测量电路中,要提高灵敏度应采用( C )。
A.臂电桥电路B.双臂电桥(半桥) 电路C.全桥电路D.要是电桥电路都可以5.下列关于差动变压器的叙述不正确的是(B)。
A.差动变压器是把被测量的非电量转换成线圈互感量的变化。
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最新国家开放大学电大《传感器与测试技术(本)》网络核心课形考网考作业及答案100%通过考试说明:2018年秋期电大把《传感器与测试技术》网络核心课纳入到“国开平台”进行考核,它共有四个形考任务,针对该门课程,本人汇总了该科所有的题,形成一个完整的标准题库,并且以后会不断更新,对考生的复习、作业和考试起着非常重要的作用,会给您节省大量的时间。
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形考作业1一、判断题(共20小题,每小题5分,共100分)题目11.测试技术在自动控制系统中也是一个十分重要的环节。
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选择一项:对错题目33.热敏电阻传感器的应用范围很广,但是不能应用于宇宙飞船、医学、工业及家用电器等方面用作测温使用。
选择一项:对错题目44.电容式传感器的结构简单,分辨率高,但是工作可靠性差。
选择一项:对错题目55.电容式传感器可进行非接触测量,并能在高温、辐射、强烈振动等恶劣条件下工作。
选择一项:对错题目66.电容式传感器不能用于力、压力、压差、振动、位移、加速度、液位的测量。
选择一项:对错题目77.电感传感器的基本原理不是电磁感应原理。
选择一项:对错题目88.电感式传感器可以将被测非电量转换成线圈自感系数L 或互感系数M的变化,再由测量电路转换为电压或电流的变化量输出。
选择一项:对错题目99.互感传感器本身是变压器,有一次绕组圈和二次绕组。
选择一项:对错题目1010.差动变压器结构形式较多,有变隙式、变面积式和螺线管式等,但其工作原理基本一样。
选择一项:对错题目1111.传感器通常由敏感器件、转换器件和基本转换电路三部分组成。
选择一项:对错题目1212.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。
选择一项:对错题目1313.电阻应变片的绝缘电阻是指已粘贴的应变片的引线与被测试件之间的电阻值。
2021年中央电大(传感器与测试技术设计课程形考以及答案)
1、磁电式传感器测量电路中引入积分电路是为了测量加速度。
×2、阻抗变换器的作用是将传感器的高输出阻抗变为低阻抗输出。
√3、热释电型红外传感器必须进行调制。
√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减小引线电阻变化产生的测量误差。
√5、采用几个热电偶串联的方法测量多点的平均温度,当有一只热电偶烧断时,不能够很快地觉察出来。
×6、系统的不失真测试条件要求测试系统的幅频特性和相频特性均保持恒定。
×7、黑体是指对辐射到它上面的辐射能量全部吸收的物体。
√8、精确度是反映测量仪表优良程度的综合指标。
×9、瞬态信号的频谱一定是连续的。
√10、热电阻的引线电阻对测量结果有较大影响,采用四线制引线方式测量精度最高。
√1、如果对压电晶体Y轴施加力F时,电荷仍出现在与X轴垂直的平面上。
√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,将引起传感器的灵敏度K0增加,非线性误差减小。
×3、热回路的热电动势的大小不仅与热端温度有关,而且与冷端温度有关。
√4、当光电管的阳极和阴极之间所加电压一定时,光通量与光电流之间的关系称为光电管的伏安特性×5、涡流式电感传感器属于互感型的电感传感器。
×6、应变片的基长越短,则应变片可测的频率越高√7、对于所有的二阶传感器,总是希望其固有频率越高越好。
×8、如将变面积型电容式传感器接成差动形式,则其灵敏度将增大两倍。
×9、在固态压阻传感器测量电路中恒压源和恒流源供电均与电流大小、精度及温度有关。
×10、实际测量中,精密度高,准确度不一定高,因仪表本身可以存在较大的系统误差。
反之,如果准确度高,精密度也不一定高。
√11、分析周期信号的频谱的工具是傅立叶级数。
(√)12、N型半导体材料较适宜制造灵敏度较高的霍尔元件,目前用的较多的半导体材料有锗、锑化铟、砷化铟。
√13、X-Y记录仪可记录任何频率的信号。
传感器与测试技术_平时作业及讲评(电大四次平时作业)
《传感器与测试技术》平时作业(1)1.画出测试系统的组成框图,并说明各组成部分的作用。
答:测试系统地组成框图如下。
传感器将被测系统或测试过程中需要观测的信息转化为人们所熟悉的各种信号,通常将被测物理量转换成以电量为主要形式的电信号。
信号转换部分是对传感器所送来的信号进行加工,如将电阻抗变为电压或电流、对信号进行放大等。
显示和记录部分将所测信号变为一种能为人们所理解的形式,以供人们观测和分析。
2.为满足测试需要,对传感器的一般要求有哪些?答:对传感器的一般要求:1)灵敏度高,线性度好;2)输出信号信躁比高,这要求其内噪声低,同时不应引入外噪声;3)滞后、漂移小;4)特性的复显性好,具有互换性;5)动态性能好;6)对测量对象的影响小,即“负载效应”较低。
3.传感器的动态特性的评价指标有哪些?答:动态特性是指传感器对随时间变化的输入量的响应特性。
传感器的动态特性的评价指标有:1)时间常数τ2)上升时间t r3)稳定时间(或响应时间)t w4)超调量σ4.提高传感器性能的方法有哪些?答:提高传感器性能的方法1)非线性校正2)温度补偿3)零位法、微差法4)闭环技术5)平均技术6)差动技术7)采用屏蔽、隔离与抑制干扰措施5.简述应变式电阻传感器的工作原理。
答:电阻丝在外力作用下发生机械变形时,其电阻值发生变化,这一现象就是电阻丝的应变效应。
设有一段长为,截面为,电阻率为的金属丝,则它的电阻为(3-1)当它受到轴向力F而被拉伸(或压缩)时,其、、均发生变化,如图3-1所示,如取金属丝是半径为的圆形截面,那么若金属丝沿长度方向受力而伸长,通常将称为纵向应变,标为。
因为它的数值在通常的测量中甚小,故常用10-6作为单位来表示,称为微应变,标以。
例如ε=0.001就可以表示为,称为具有1000微应变。
金属丝沿其轴向拉长使其径向缩小,二者之间的关系为所以令(3-4)称为金属丝的灵敏系数,它表示金属丝发生单位轴向应变时所引起的电阻值的相对变化。
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形考作业1一、判断题(共20小题,每小题5分,共100分)题目11.测试技术在自动控制系统中也是一个十分重要的环节。
选择一项:对错题目22.金属应变片的灵敏系数比应变电阻材料本身的灵敏系数小。
选择一项:对错题目33.热敏电阻传感器的应用范围很广,但是不能应用于宇宙飞船、医学、工业及家用电器等方面用作测温使用。
选择一项:对错题目44.电容式传感器的结构简单,分辨率高,但是工作可靠性差。
选择一项:对错题目55.电容式传感器可进行非接触测量,并能在高温、辐射、强烈振动等恶劣条件下工作。
选择一项:对错题目66.电容式传感器不能用于力、压力、压差、振动、位移、加速度、液位的测量。
选择一项:对错题目77.电感传感器的基本原理不是电磁感应原理。
选择一项:对错题目88.电感式传感器可以将被测非电量转换成线圈自感系数L 或互感系数M的变化,再由测量电路转换为电压或电流的变化量输出。
选择一项:对错题目99.互感传感器本身是变压器,有一次绕组圈和二次绕组。
选择一项:对错题目1010.差动变压器结构形式较多,有变隙式、变面积式和螺线管式等,但其工作原理基本一样。
选择一项:对错题目1111.传感器通常由敏感器件、转换器件和基本转换电路三部分组成。
选择一项:对错题目1212.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。
选择一项:对错题目1313.电阻应变片的绝缘电阻是指已粘贴的应变片的引线与被测试件之间的电阻值。
最新国家开放大学电大《传感器与测试技术》期末题库及答案
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《传感器与测试技术》题库及答案一一、简答题(每题6分。
共24分)1.静特性:2.线性度:3.涡流效应:4.磁电式传感器有何优点?二、选择题(每空3分,共30分)1.将电容量转换成电量的电路称作电容式传感器的转换电路,它们的种类很多,目前较常采用的有( )、调频电路、脉冲调宽电路和运算放大器式电路等。
A.滤波电路B.差动电路C.屏蔽电路D.电桥电路2.传感器的动态特性是指传感器对随时间变化的输入量的响应特性。
动态特性好的传感器,( )。
A.其测量的绝对误差与仪表的满量程之比小B.其输出量随时间变化的曲线与被测量随时间变化的曲线一致或者相近C.其输出量中与被测输入量无关的不需要的变化小D.其动态数学模型可以用线性常系数微分方程来表示3.当声波传播至两介质的分界面,一部分能重返回原介质,称为反射波;另一部分能量透过介质面,到另一介质内继续传播,称为( )。
A.驻波B.兰姆波C.折射波D.波型转换4.为了消除应变片的温度误差,可采用的温度补偿措施包括:单丝自补偿法、( )和桥路补偿法。
A.双丝自补偿法B.温度补偿法C.电流补偿法D.电压补偿法5.超声波的频率高(可达l09Hz),因而( ),绕射现象小,方向性好,能够成为射线而定向传播。
A.速度快B.波长短C.波长长D.速度慢6.在相同的电压和相同幅值的光强度下,当入射光以不同的正弦交变频率调制时,光敏元件输出的光电流J 和灵敏度S 随调制频率厂变化的关系:)(),(21f f S f f I ==称为( )。
国家开放大学《传感器与测试技术》形考任务(1-4)试题及答案解析
国家开放大学最新《传感器与测试技术》形考任务(1-4)试题及答案解析形考任务1(红色标注选项为正确答案)一、判断题(共20小题,每小题5分,共100分)题目1满分5. 00未标记标记题目题干测试技术在自动控制系统中也是一个十分重要的环节。
选择一项:对错题目2满分5. 00未标记标记题目题干金属应变片的灵敏系数比应变电阻材料本身的灵敏系数小。
选择一项:对错题目3满分5. 00未标记标记题目题干热敏电阻传感器的应用范围很广,但是不能应用于宇宙飞船、医学、工业及家用电器等方面用作测温使用。
错题日4满分5. 00未标记标记题目题干电容式传感器的结构简单,分辨率高,但是工作可靠性差。
选择一项:对错题目5满分5. 00未标记标记题目题干电容式传感器可进行非接触测量,并能在高温、辐射、强烈振动等恶劣条件下工作。
选择一项:对错题目6满分5. 00未标记标记题目题干电容式传感器不能用于力、压力、压差、振动、位移、加速度、液位的测量。
错题目7满分5. 00未标记标记题目题干电感传感器的基本原理不是电磁感应原理。
选择一项:对错题目8满分5. 00未标记标记题目题干电感式传感器可以将被测非电量转换成线圈自感系数L或互感系数M的变化, 再由测量电路转换为电压或电流的变化量输出。
选择一项:对错题目9满分5. 00未标记标记题目题干互感传感器本身是变压器,有一次绕组圈和二次绕组。
选择一项:对错题目10满分5. 00未标记标记题目题干差动变压器结构形式较多,有变隙式、变面积式和螺线管式等,但其工作原理基本一样。
选择一项:对错题目11满分5. 00未标记标记题冃题干传感器通常由敏感器件、转换器件和基本转换电路三部分组成。
选择一项:对错题目12未标记标记题目题干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。
选择一项;对错题目13满分5. 00未标记标记题目题干电阻应变片的绝缘电阻是指己粘贴的应变片的引线与被测试件之间的电阻值。
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形考作业1一、判断题(共20小题,每小题5分,共100分)题目11.测试技术在自动控制系统中也是一个十分重要的环节。
选择一项:对错题目22.金属应变片的灵敏系数比应变电阻材料本身的灵敏系数小。
选择一项:对错题目33.热敏电阻传感器的应用范围很广,但是不能应用于宇宙飞船、医学、工业及家用电器等方面用作测温使用。
选择一项:对错题目44.电容式传感器的结构简单,分辨率高,但是工作可靠性差。
选择一项:对错题目55.电容式传感器可进行非接触测量,并能在高温、辐射、强烈振动等恶劣条件下工作。
选择一项:对错题目66.电容式传感器不能用于力、压力、压差、振动、位移、加速度、液位的测量。
选择一项:对错题目77.电感传感器的基本原理不是电磁感应原理。
选择一项:对错题目88.电感式传感器可以将被测非电量转换成线圈自感系数L 或互感系数M的变化,再由测量电路转换为电压或电流的变化量输出。
选择一项:对错题目99.互感传感器本身是变压器,有一次绕组圈和二次绕组。
选择一项:对错题目1010.差动变压器结构形式较多,有变隙式、变面积式和螺线管式等,但其工作原理基本一样。
选择一项:对错题目1111.传感器通常由敏感器件、转换器件和基本转换电路三部分组成。
选择一项:对错题目1212.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。
选择一项:对错题目1313.电阻应变片的绝缘电阻是指已粘贴的应变片的引线与被测试件之间的电阻值。
测试与传感技术作业四答案
测试与传感技术作业四答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1.对压电式加速度传感器,希望其固有频率( C )A.接近零B.尽量低些C.尽量高些D.任意2.( C )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( C )A.信号是缓变的B.信号是快变的C.干扰的耦合通D.信号是交流的4.概率密度函数提供了随机信号( B )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5.非线性度是表示校准曲线( B )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6.非周期信号的频谱是( A )A.连续的B.离散的C.基频的整数倍D.脉冲函数7莫尔条纹光栅传感器的输出是( A )A.数字脉冲式B.调幅式C.调频式D.正弦波8.半导体应变片具有( A )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9.一阶系统的动态表征参数是( D )A.线性度B.固有频率C.阻尼比D.时间常数10.常用于测量大位移的传感器有( A )A.感应同步器B.应变电阻式C.霍尔式D.涡流式二、填空题(每题3分,共30分)1.红外图像传感器由红外敏感元件和___电子扫描____电路组成。
2.在电阻应变片公式,dR=(1+2μ)ε+λEε中,λ代表__材料压阻系数_____。
R3.利用电涡流位移传感器测量转速时,被测轴齿盘的材料必须是___金属____。
4.当磁头相对于磁尺不动时,仍有感应电动势输出的是静态磁头,且输出电势的幅值由_磁头所处的位置______所决定。
5.动态标定的目的,是检验测试传感器的__动态性能_____指标。
6.确定静态标定系统的关键是选用被测非电量(或电量)的标准信号发生器和__标准测试系_。
7.传感器的频率响应特性,必须在所测信号频率范围内,保持_不失真测量_条件。
模拟试卷四参考答案
Lmax 0.18
非线性误差为:
L
Lmax 0.18 100 % 100 % 2.25% YFS 8
Sn dy 1.91 dx
灵敏度为:
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2、一个以空气为介质的平板电容式传感 器结构如右图所示,其中 a=10mm,b=16mm, 两极板间距 d=1mm。测量时,若上极板在 原始位置(Δx=0mm)上向左平移了 2mm (即Δx=2mm) ,求该传感器的电容变化量、 电容相对变化量和位移相对灵敏度 K0 (已知空气的相对介电常数εr=1F/m,真 空时的介电常数ε0=8.854×10 F/m) 解:电容变化量为:
∴ 电桥输出电压为:
Ui
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R1 R1 R3 R2 R4 R2 Uo R R R R U i R R R R U i 4 2 3 1 4 2 3 1
答:该差动整流电路是把差动变压器的两个次级输出电压分别整流,然后 再将整流后的电压的差值作为输出,具体整流原理如下:
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A 当 Ui 上正下负时,上线圈 a 正 b 负,下线圈 c 正 d 负。 上线圈: 电流从 a-1-2-4-3-b, 流过电容 C1 的电流是由 2 到 4, 电容 C1 上的电压为 U24; 下线圈: 电流从 c-5-6-8-7-d, 流过电容 C2 的电流是由 6 到 8, 电容 C2 上的电压为 U68。 B 当 Ui 上负下正时,上线圈 a 负 b 正,下线圈 c 负 d 正。 上线圈: 电流从 b-3-2-4-1-a, 流过电容 C1 的电流是由 2 到 4, 电容 C1 上的电压为 U24; 下线圈: 电流从 d-7-6-8-5-c, 流过电容 C2 的电流是由 6 到 8, 电容 C2 上的电压为 U68。 由此可知,不论两个次级线圈的输出电压极性如何,流经电容 C1 的电 流方向总是从 2 到 4,流经电容 C2 的电流方向总是从 6 到 8,故整流电路 的输出电压为: U0=U26=U24+U86=U24-U68 ① 当衔铁位于中间位置时,U24=U68,∴U0=0 ② 当衔铁位于中间位置以上时,U24>U68,∴U0>0 ③ 当衔铁位于中间位置以下时,U24<U68,∴U0<0 如此,输出电压 U0 的极性反映了衔铁的位置,实现了整流的目的。 3、 压电元件在使用时常采用串接或并接的结构形式,试述在不同接法下 输出电压、输出电荷、输出电容的关系,以及每种接法的适用场合。 答:采用串接结构形式时:在外力作用下,压电元件正负电极上的电荷量 与单片时相同,总电容量为单片时的一半,输出电压增大了一倍。这种结 构形式主要适用于以电压作为输出信号且测量电路输入阻抗很高的场合。 采用并接结构形式时:和单片相比,在外力作用下,压电元件正负电 极上的电荷量增加了一倍,输出电容为单片时的两倍,输出电压与单片时 相同。 这种结构形式主要适用于测量慢变信号且以电荷作为输出量的场合。 4、 采用热电阻测量温度时,常用的引线方式主要有哪几种?试述这几种引 线方式各自的特点及适用场合。 答:热电阻常用引线方式主要有:两线制、三线制和四线制。 两线制的特点是结构简单、费用低,但是引线电阻及其变化会带来附 加误差。主要适用于引线不长、测温精度要求较低的场合。 三线制的特点是可较好地减小引线电阻的影响。主要适用于大多数工 业测量场合。 四线制的特点是精度高,能完全消除引线电阻对测量的影响。主要适 用于实验室等高精度测量场合。
国开形成性考核高分题库之传感器与测试技术-718158
传感器与测试技术
一、判断题(共20小题,每小题5分,共100分)
测试技术在自动控制系统中也是一个十分重要的环节。
A.对
B.错
答案:对
金属应变片的灵敏系数比应变电阻材料本身的灵敏系数小。
A.对
B.错
答案:对
热敏电阻传感器的应用范围很广,但是不能应用于宇宙飞船、医学、工业及家用电器等方面用作测温使用。
A.对
B.错
答案:错
电容式传感器的结构简单,分辨率高,但是工作可靠性差。
A.对
B.错
答案:错
电容式传感器可进行非接触测量,并能在高温、辐射、强烈振动等恶劣条件下工作。
A.对
B.错
答案:对
电容式传感器不能用于力、压力、压差、振动、位移、加速度、液位的测量。
A.对
B.错
答案:错
电感传感器的基本原理不是电磁感应原理。
A.对
B.错
答案:错。
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传感器与测试技术形考作业四责任教师张晓峰1.超声波在界面上发生波型转换后会产生哪些波型?这些波型要遵循什么规律?涉及的知识点及答题分析:这个题的考核知识点是超声波的反射、折射及波型转换。
答:当声波传播至两介质的分界面,一部分能重返回原介质,称为反射波;另一部分能量透过介质面,到另一介质内继续传播,称为折射波。
波型要遵循规律:①反射定律;②折射定律;③反射率;④反射系数;⑤透过率;⑥透过系数。
2.常用的超声波探伤方法有哪些?各有什么特点?涉及的知识点及答题分析:这个题的考核知识点是超声波探伤法。
答:超声波探伤法是利用超声波在物体中传播的一些物理特性来发现物体内部的不连续性,即缺陷或伤的一种方法,是无损检验一种重要手段。
常用的超声波探伤法有共振法、穿透法、脉冲反射法等。
共振法是根据声波(频率可调的连续波)在工件中呈共振状态来测量工件厚度或判断有无缺陷的方法。
这种方法主要用于表面较光滑的工件的厚度检测,也可用于探测复合材料的粘合质量和钢板内的夹层缺陷检测。
振法的特点是〔1〕可精确的测厚,特别适宜测量薄板及薄壁管;〔2〕工件表面光洁度要求高,否则不能进行测量。
穿透法又称透射法,穿透法是将二个探头分别置于工件相对的两面,一个发射超声波,使超声波从工件的一个界面透射到另一个界面,在该界面处用另一个探头来接收。
穿透法具有以下特点:(1)探测灵敏度较低,不易发现小缺陷;(2)根据能量的变化即可判断有无缺陷,但不能定位;(3)适宜探测超声波衰减大的材料;(4)可避免盲区,适宜探测薄板;(5)指示简单,便于自动探伤;(6)对两探头的相对距离和位置要求较高。
脉冲反射法是将脉冲超声波入射至被测工作后,传播到有声阻抗差异的界面上(如缺陷与工件的界面)时,产生反射声波,波在工件的反射状况就会显示在荧光屏上,根据反射的时间及形状来判断工件内部缺陷及材料性质的方法。
脉冲反射法的特点是:(1)探测灵敏度高;(2)能准确地确定缺陷的位置和深度;(3)可用不同波型探测,应用范围广。
3.探头和工件的耦合方式有哪些?简述其工作原理及特点。
涉及的知识点及答题分析:这个题的考核知识点是探头和工件的耦合方式可分直接接触法和液浸法。
为使探头有效地向工件发射超声波和有效地接收超声波,必须使探头和工件探测面之间有良好的声耦合。
探头和工件的耦合方式可分直接接触法和液浸法二种。
(1)直接接触法直接接触法就是在探头和工件之间填一层很薄的耦合济。
由于声耦合的好坏直接影响到探伤灵敏度及探伤的准确性,应此必须使探头和工件侧面之间具有良好的声学接触。
(2)液浸法将探头和工件浸于液体中以液体作耦合剂进行探伤的方法,称为液浸法。
耦合剂可以是油,也可以是水。
液浸法适用于表面粗糙的试件,探头也不易磨损,耦合稳定,探测结果重复性好,便于实现自动化探伤。
液浸法分为全浸没式和局部浸没式。
液浸法与接触法的特点①接触法比液浸法简单、灵活,但接触法的波形不稳定(因受手工操作时压力的影响),而液浸法波形稳定;②液浸法不必将探头与工件直接接触,便于实现自动化探伤;③液浸法适宜探测表面粗糙的工件,不磨损探头晶片;④液浸法的声束方向可连续改变,易探测倾斜的缺陷;⑤液浸法可控制波束,可以用聚焦探头提高灵敏度;⑥液浸法要求用清洁的液体,否则会降低探测灵敏度。
4.影响测试系统正常工作的干扰有哪些?如何防护?涉及的知识点及答题分析:这个题的考核知识点是测试过程中的抗干扰技术。
答:影响测试系统正常工作的干扰有及防护:1)机械干扰,应采取减振措施,一般可设置减振弹簧或减振橡胶;2)光干扰,可封闭半导体元件在不透光的壳体内,对于光敏感件更应注意对光的屏蔽;3)温度干扰,高精度测试,安排在恒室温内进行;4)湿度干扰,采用环境去湿或在测试装置时采取防潮措施。
5)电磁干扰,应尽量提高信嘈比。
5.速度测量方法有哪几种?分别介绍其工作原理。
涉及的知识点及答题分析:这个题的考核知识点是速度测量。
答:详见p2591)通过对位移信号进行电气微分来测量速度。
2)通过所测的△x和△t来测量平均速度。
3)闪光测速法。
4)采用磁电式传感器测速。
5)利用多普勒效应的原理。
6.机器人视觉是如何实现的?涉及的知识点及答题分析:这个题的考核知识点是机器人视觉传感器。
答:机器视觉技术用计算机来分析一个图像,并根据分析得出结论。
现今机器视觉有两种应用。
机器视觉系统可以探测部件,在此光学器件允许处理器更精确的观察目标并对哪些部件可以通过哪些需要废弃做出有效的决定;机器视觉也可以用来创造一个部件,即运用复杂光学器件和软件相结合直接指导制造过程。
尽管机器视觉应用各异,但都包括以下几个过程;■图像采集光学系统采集图像,图像转换成模拟格式并传入计算机存储器。
■图像处理处理器运用不同的算法来提高对结论有重要影响的图像要素。
■特性提取处理器识别并量化图像的关键特性,例如印刷电路板上洞的位置或者连接器上引脚的个数。
然后这些数据传送到控制程序。
■判决和控制处理器的控制程序根据收到的数据做出结论。
例如:这些数据包括印刷电路板上的洞是否在要求规格以内或者一个自动机器如何必须移动去拾取某一部件。
7.试介绍汽车上需使用传感器的场合及其所采用的传感器。
涉及的知识点及答题分析:这个题的考核知识点是传感器与测试技术在汽车中的应用。
答:汽车传感器作为汽车电子控制系统的信息源,是汽车电子控制系统的关键部件,也是汽车电子技术领域研究的核心内容之一。
汽车传感器对温度、压力、位置、转速、加速度和振动等各种信息进行实时、准确的测量和控制。
衡量现代高级轿车控制系统水平的关键就在于其传感器的数量和水平。
当前,一辆国内普通家用轿车上大约安装了近百个传感器,而豪华轿车上的传感器数量多达200只。
近年来从半导体集成电路技术发展而来的微电子机械系统(MEMS)技术日渐成熟,利用这一技术可以制作各种能敏感和检测力学量、磁学量、热学量、化学量和生物量的微型传感器,这些传感器的体积和能耗小,可实现许多全新的功能,便于大批量和高精度生产,单件成本低,易构成大规模和多功能阵列,非常适合在汽车上应用。
微型传感器的大规模应用将不仅限于发动机燃烧控制和安全气囊,在未来5~7年内,包括发动机运行管理、废气与空气质量控制、ABS、车辆动力的控制、自适应导航、车辆行驶安全系统在内的应用,将为MEMS技术提供广阔的市场。
汽车上的主要传感器:1)发动机控制传感器发动机管理系统(简称EMS)其采用各种传感器,是整个汽车传感器的核心,种类很多,包括温度传感器、压力传感器、位置和转速传感器、流量传感器、气体浓度传感器和爆震传感器等。
这些传感器将发动机吸入空气量、冷却水温度、发动机转速与加减速等状况转换成电信号送入控制器,控制器将这些信息与储存信息比较、精确计算后输出控制信号。
EMS不仅可以精确控制燃油供给量,以取代传统的化油器,而且可以控制点火提前角和怠速空气流量等,极大地提高了发动机的性能。
通过喷油和点火的精确控制,可以降低污染物排放50%;如果采用氧传感器和三元催化转化器,在λ=1的一个狭小范围内可以降低排放达90%以上。
在怠速调节范围内,由于采用了怠速调节器,怠速转速降低约l00r/min到150r/min,使油耗下降3%~4%。
如果采用爆震控制,在满负荷范围内可提高发动机功率3%~5%,并可适应不同品质的燃油。
2)胎压监测传感器胎压监测系统是在每一个轮框内安装微型压力传感器来测量轮胎的气压,并通过无线发射器将信息传到驾驶前方的监视器上。
轮胎压力太低时,系统会自动发出警报,提醒驾驶员及时处理。
这样不但可以确保汽车在行驶中的安全,还能保护胎面,延长轮胎使用寿命并达到省油的目的。
上海世申信息技术有限责任公司推出的“灵泰”轮胎智能监测系统的特色在于每个轮胎上均装有车压传感器及无线发射系统,它们能够精确地测量轮胎的气压和温度并将这些信息通过无线信号传输到安装在车内的接收器上。
该系统让您领略轮胎智能监测的卓越品质。
本系统的微机电胎压压力传感器采用压电原理,并在传感器的控制上采用加密技术,从而也可提高汽车的安全附加值。
根据美国汽车工程师学会统计,美国每年约有26万起交通事故是由于轮胎气压偏低或漏气造成的;而每年75%的轮胎故障是由于轮胎漏气或充气不足所引起的。
由于上述的原因,美国立法规定新车必须安装轮胎压力监测系统。
3)一氧化碳传感器车内空气污染对有车族的健康构成了新的威胁,这种威胁主要来自一氧化碳。
随着有车族数量的快速增加,车内的空气质量开始受到关注。
为此,深圳戴维莱传感技术有限公司开发出Prr-2一氧化碳传感器,专门用于保证车内空气质量安全。
该传感器具有灵敏度高、抗干扰性强、功耗低(5mW)等特点,同时应用简单、使用寿命长,可以及时地监测车内空气质量。
Pr-2一氧化碳传感器分为车内空调内外循环的自动切换系统和轿车用、客车用一氧化碳报警器。
4 NOx净化的传感器目前全球对于氮氧化物(NOx)、粒子状物质(PM)等柴油车尾气的限制越来越严格。
在日本国内,继2003年的新短期尾气排放限制标准之后,预定于2005年推出新长期尾气排放限制标准。
要想应对这种限制,只改进柴油引擎的燃烧方式显然不够,因此后处理技术越来越受重视。
选择还原催化剂(SCR)法是NOx净化技术之一,可以选择性地将尾气中的NOx 吸附于催化剂,通过向催化剂喷射尿素,以还原反应将NOx分解成氮和水并排放。
三井金属矿业开发的就是尿素SCR中需要的传感器,可检测SCR所需的尿素水的剂量是否合适。
这种传感器对于还原剂使用尿素水的氮氧化物(NOx)净化装置必不可少。
5)车辆防盗倾斜传感器富士通公司在2003年于日本横滨举行的“人与车科技展2003”上展出了车辆防盗用倾斜传感器。
该传感器采用2轴加速度传感器,可及时发现盗窃时车辆被托起而导致的车辆倾斜,并发出警报。
此加速度传感器由该公司自主开发,为静电容量式。
英国保险协会2003年4月决定向安装防盗倾斜传感器的车辆提供优惠保险。
类似的促销活动今后也将在车辆被盗案剧增的日本展开,估计倾斜传感器的市场需求将日趋旺盛。
6)汽车油压传感器新型厚膜压阻式无触点汽车油压传感器,采用厚膜力敏技术(TFST)和表面微组装技术(SMT)制作,监测发动机润滑油压力,可实现机油低压力报警。
已通过台架试验、型式试验和60000次耐久性试验,可直接替代现有双金属片滑线式YG2221G油压传感器。
同现有滑线式油压传感器相比,具有精度高、无机械部件触点、可靠性高、寿命长、耐腐蚀、能同数字化仪表匹配、成本低,性能价格比高等特点。
已获专利,拥有自主知识产权。