传感器技术及应用试题及答案

1、测量系统的静态特性指标主要有
2、被测量的数值处在稳定状态下，传感器输出与输入的关系称为传感器的______特性。

3、霍尔元件灵敏度的物理意义是
4、算式是计算传感器________的公式，当S在传感器的测量范围内为常量时，
说明该传感器是________。

5、涡流传感器的线圈与被测物体的距离减小时，互感系数M将________。

6、热电偶所产生的热电动势是电动势和电动势组成的，其表达式为
7、半导体应变片以________效应为主，它的灵敏度系数比金属应变片的______。

8、横向效应使应变式传感器的电阻丝灵敏系数变_______。

空气介质变隙式电容传感器中，提高灵敏度和减少非线性误差是矛盾的，为此实际中
大都采用________式电容传感器。

9、压磁式传感器的工作原理是：某些铁磁物质在外界机械力作用下，其内部产生
，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
10、压电陶瓷起初并没有压电效应，经过________处理后才具有压电效应。

11、电阻应变片式传感器按制造材料可分为材料和材料。

12、测量过程中存在着测量误差，按性质可被分为、和三类
1、电阻应变片阻值为120，灵敏系数2K，沿纵向粘贴于直径为m05.0的圆形钢柱表面，钢材的弹性模量211 /102mNE，3.0，（1）求钢柱受N4108.9拉力作用时应变片电阻的变化量R 和相对变化量R R (；（2）又若应变片沿钢柱圆周方向粘贴，问受同样拉力作用时应变片电阻的相对变化量为多少？
2、有一台变间隙非接触式电容测微仪，其传感器的极板半径
r=5mm，假设与被测工件的初始间隙d0=0.5mm。

已知试真空的介电常数等于8.854×10-12 F/m，求：（1）极板未移动时，电容的初始电容值。

（2）极板沿不同方向移动时，传感器的位移灵
）。

敏度K（已知空气相对介电常数1ε ，真空的介电常数F/m108548ε120 .
3、已知一等强度梁测力系统，Rx为电阻应变片，应变片灵敏系数K=2，未受应变时，Rx = 100Ω。

当试件受力F时，应变片承受平均应变ε= 1000μm/m，求：
（1）应变片电阻变化量∆Rx和电阻相对变化量∆Rx/Rx 。

（2）将电阻应变片Rx置于单臂测量电桥，电桥电源电压为直流3V，求电桥输出电压及电桥非线性误差。

（3）若要使电桥电压灵敏度分别为单臂工作时的两倍和四倍，应采取哪些措施？分析在不同措施下的电桥输出电压及电桥非线性误差大小。

4、一台变间隙式平板电容传感器，其极板直径D=8mm，极板间初始间距d0=1mm，极板间介质为空气，其介电常数ε0=8.85×10-12F/m。

试求：
（1）初始电容C0；
（2）当传感器工作时，间隙减小Δd=10μm，求其电容量变化ΔC；
（3）如果测量电路的灵敏Ku=100mV/pF，则在Δd=±1μm时的输出电压U0。

石英晶体加速计及电荷放大器测量机械振动，已知加速度计灵敏度为5pC/g，电荷放大器灵敏度为50mV/pC，当机器达到最大加速度时的相应输出电压幅值为2V，试求机械的振动加速度。

{注: (库仑)，g为重力加速度}
5、已知测量齿轮齿数Z=18，采用变磁通感应式传感器测量工作轴转速, 如图所示。

若测得输出电动势的交变频率为24(Hz)，求：被测轴的转速n(r/min)为多少? 当分辨误差为±1齿时，转速测量误差是多少
6、怎样选择霍尔元件材料？其几何尺寸有何要求，为什么？画出霍尔元件的图形符号，并标出各个电极。

7、说明应变片式电阻传感器温度误差产生的原因，分析说明该类型传感器温度误差补偿方法。

8、简述热电偶的工作原理，并说明热电偶冷端的温度补偿。

9、有一台变极距非接触式电容测微仪，其极板间的极限半径r=4mm，假设与被测工件的初始间隙δ=0.3mm，试求：1) 若极板与工件的间隙变化量Δδ=2μm时，电容变化量为多少? 2) 若测量电路的灵敏度S1=100mV/pF，读数仪表的灵敏度S1＝5格/mv,则在Δδ=2μm 时,读数仪表的示值变化多少格?
10、什么叫偏差式测量。