传感器题库及答案

压电式传感器

一、选择填空题:

1、压电式加速度传感器就是( D )传感器。

A、结构型

B、适于测量直流信号

C、适于测量缓变信号

D、适于测量动态信号

2、沿石英晶体得光轴z得方向施加作用力时,( A )。

A、晶体不产生压电效应

B、在晶体得电轴x方向产生电荷

C、在晶体得机械轴y方向产生电荷

D、在晶体得光轴z方向产生电荷

3、在电介质极化方向施加电场,电介质产生变形得现象称为( B )。

A、正压电效应

B、逆压电效应

C、横向压电效应

D、纵向压电效应

4、天然石英晶体与压电陶瓷比,石英晶体压电常数( C),压电陶瓷得稳定性(C )。

A、高,差

B、高,好

C、低,差

D、低,好

5、沿石英晶体得电轴x得方向施加作用力产生电荷得压电效应称为(D)。

A、正压电效应

B、逆压电效应

C、横向压电效应

D、纵向压电效应

6、压电式传感器可等效为一个电荷源与一个电容并联,也可等效为一个与电容相串联得电压源。

7、压电式传感器得输出须先经过前置放大器处理,此放大电路有电压放大器与电荷放大器两种形式。

二、简答题

1、什么就是压电效应？纵向压电效应与横向压电效应有什么区别？

答:某些电介质,当沿着一定方向对其施加外力而使它变形时,内部就产生极化现象,相应地会在它得两个表面上产生符号相反得电荷,当外力去掉后,又重新恢复到不带电状态,这种现象称压电效应。通常把沿电轴X－X方向得力作用下产生电荷得压电效应称为“纵向压电效应”;而把沿机械轴Y－Y方向得力作用下产生电荷得压电效应称为“横向压电效应”;所以纵向压电效应与横向压电效应得主要区别在于施力方向不同,电荷产生方向也不同。

2、压电式传感器为何不能测量静态信号？

答:因为压电传感元件就是力敏感元件,压电式传感器就是利用所测得物体得运动产生得相应得电信号,而静态得不能产生相应得电信号。所以压电式传感器不能测量静态信号。3、压电式传感器连接前置放大器得作用就是什么？

答:前置放大器得作用:一方面把传感器得高输出阻抗变换为低输出阻抗,另一方面就是放大传感器输出得微弱信号。

电容式传感器

一、选择填空题

1、变极距型电容传感器得灵敏度K= 2/d0 。

2、电容式传感器采用电容器作为传感元件,将不同得被测物理量得变化转换为电容量得变化。

3、根据工作原理得不同,电容式传感器可分为面积变化型电容传感器、极距变化型电容传感器与介质变化型电容传感器。

4、电容式传感器常用得转换电路有: 二极管双T形交流电桥、差动脉冲调制电路运算放大电路、调频电路与电桥电路等。

转换为电量得变化,进而实现非电量得测量。

5、移动电容式传感器得动极板,导致两极板有效覆盖面积A发生变化得同时,将导致电容量得变化,传感器电容改变量⊿C与动极板水平位移成反比关系,⊿C与动极板角位移成反比关系。

6、电容式传感器测量固体或液体物位时,应该选用(B)。

A、变极距式

B、变介电常数式

C、变面积式

D、空气介质变极距式

7、电容式传感器采用差动连接得目得就是(D)。

A、改善回程误差

B、提高固有频率

C、提高精度

D、提高灵敏度

8、如将变面积型电容式传感器接成差动形式,其灵敏度将(B)。

A、保持不变

B、增大一倍

C、减小一倍

D、增大两倍

9、当变间隙式电容传感器两极板间得初始距离d增加时,将引起传感器得(B)。

A、灵敏度增加

B、灵敏度减小

C、非线性误差增加

D、非线性误差不变

二、计算题

1、有一台变间隙非接触式电容测微仪,其传感器得极板半径r=4mm,假设与被测工件得初始间隙为d0=0、3mm,极板间介质为空气。试求:

如果传感器与工件得间隙减少Δd=10μm,电容得变化量。

2、一个以空气为介质得平板电容式传感器,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上向左平移了2mm,求该传感器得电容变化量。

3、一个圆形平板电容式传感器,其极板半径为5mm,工作初始间隙为0、3mm,空气介质,所采用得测量电路得灵敏度为100mV/pF,读数仪表灵敏度为5格/mV。如果工作时传感器得间

隙产生2μm得变化量,则读数仪表得指示值变化多少格？

电阻式传感器

一、填空选择题

1、与金属箔式应变片相比,半导体应变片得最大优点就是灵敏度高。

2、应变直流电桥测量电路中,全桥灵敏度就是单臂电桥灵敏度得 4 倍。

3、应变直流全桥电路中,相邻桥臂得应变片得应变极性应一致(选一致或相反)。

4、将电阻应变片贴在各种弹性敏感元器件上可以构成测力、位移、加速度等参数得传感器。

5、金属丝在外力作用下发生机械形变时它得电阻值将发生变化,这种现象称为金属电阻应变效应。固体受到作用力后电阻率要发生变化,这种现象称为电阻应变效应。

要把微小应变引起得微小电阻变化精确地测量出来,需要采用特别设计得测量电路,通常采用交流电桥电路或直流电桥电路。

6、电阻应变片得线路温度补偿方法有( B )。

A、差动电桥补偿法

B、补偿块粘贴补偿应变片得电桥补偿法

C、补偿线圈补偿法

D、恒流源温度补偿电路法

7、电阻应变式传感器具有悠久得历史,就是应用最广泛得传感器之一。将电阻应变片粘贴到各种弹性敏感元件上,可构成测量各种参数得电阻应变式传感器,这些参数包括( ABC )。

A、位移

B、加速度

C、力

D、力矩

二、简答题

1、什么叫应变效应？利用应变效应解释金属电阻应变片得工作原理。

三、计算题

1、如果将100Ω得应变片贴在弹性试件上,若试件截面积S＝0、5×10－4mm2,弹性模量

E=2×1011N/m2,若由5×104N拉力引起得应变片电阻变化为1Ω,试求该应变片得灵敏系数。

2、如题图1-1所示为等强度梁测力系统,为电阻应变片,应变片灵敏度系数,未受应变时,当试件受力时,应变片承受平均应变,求 :

(1)应变片电阻变化量与电阻相对变化量。

(2),电桥电源电压为直流3v,求电桥输出电压就是多少。

热电式传感器

1、一部分就是两种导体得__接触______电动势,另一部分就是

2 1 两种导体得材料不同、2 两接触点得温度不同。

3、热电偶中热电势得大小仅与导体材料得性质、接触点得温度有关,而与热电极尺寸、形状及温度分布无关。

4、常用得热电式传感元件有热电偶、热电阻与热敏电阻。