传感器题库及答案

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第一章 检测技术的基本概念

一、填空题:

1、传感器有 、 、 组成

2、传感器的灵敏度是指稳态标准条件下,输出 与输入 的比值。

3、从输出曲线看,曲线越陡,灵敏度 。

4、下面公式是计算传感器的 。

9)-(1 %100min

max max L L ?-=y y Δγ 5、某位移传感器的输入变化量为5mm ,输出变化量为800mv ,其灵敏度为 。

二、 选择题:

1、标准表的指示值100KPa ,甲乙两表的读书各为101.0 KPa 和99.5 KPa 。它们的绝对误差

为 。

A 1.0KPa 和-0.5KPa

B 1.0KPa 和0.5KPa

C 1.00KPa 和0.5KPa

2、下列哪种误差不属于按误差数值表示 。

A 绝对误差

B 相对误差

C 随机误差

D 引用误差

3、 有一台测量仪表,其标尺范围0—500 KPa ,已知绝对误差最大值

?P max=4 KPa ,则该仪表的精度等级 。

A 0.5级

B 0.8级

C 1级

D 1.5级

4、选购线性仪表时,必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。应选购的仪表量程为测量

值的 倍。

A3倍 B10倍 C 1.5倍 D 0.75倍

5、电工实验中,常用平衡电桥测量电阻的阻值,是属于 测量,

而用水银温度计测量水温的微小变化,是属于 测量。

A 偏位式

B 零位式

C 微差式

6、因精神不集中写错数据属于 。

系统误差 B 随机误差 C 粗大误差

7、有一台精度2.5级,测量范围0—100 KPa ,则仪表的最小分 格。

A45 B40 C30 D 20

8、重要场合使用的元件或仪表,购入后进行高、低温循环老化试验,目的是为

了 。

A 提高精度

B 加速其衰老

C 测试其各项性能指标

D 提高可靠性

9、传感器能感知的输入量越小,说明 越高。

A 线性度好

B 迟滞小

C 重复性好

D 分辨率高

三、 判断题

1、回差在数值上等于不灵敏度 ( )

2、灵敏度越大,仪表越灵敏 ( )

3、同一台仪表,不同的输入输出段灵敏度不同 ( )

4、灵敏度其实就是放大倍数 ( )

5、测量值小数点后位数越多,说明数据越准确 ( )

6、测量数据中所有的非零数字都是有效数字 ( )

7、测量结果中小数点后最末位的零数字为无效数字()

四、问答题

1、什么是传感器的静态特性,有哪些指标。

答:指传感器的静态输入、输出特性。有灵敏度、分辨力、线性度、迟滞、稳定性、电磁兼容性、可靠性。

2、产生随机误差的原因是什么,如何减小随机误差对测量结果的影响。

答:是测量中独立的、微小的、偶然的因素引起的结果。既不能用实验的方法消除,也不能修正。可以通过增加测量次数,利用概率论的一些理论和统计学的方法进行数据结果处理,服从正态分布。

3、系统误差分几类,怎样减小系统误差。

答:分为恒值误差,例如刻度盘分度差错。变值误差,环境温度的影响、零点漂移等。系统误差有规律。可以通过实验的方法引入修正值的方法计算修正,也可以重新调整测量仪表的有关部件予以剔除。

4、如何判断系统中存在粗大误差。

答:粗大误差是测量人员的粗心大意及电子测量仪器收到突然强大的干扰所引起的,粗大误差明显超过正常条件下的误差。

五、分析与计算题

1、有一温度计,它的测量范围为0—2000C,精度为0.5级,求

1)该表可能出现的最大绝对误差。

2)当示值分别为200C、1000C的示值相对误差。

2、预测240V左右的电压,要求测量示值相对误差的绝对值不大于0.6%,问

1)若选用量程250V的电压表,精度选哪一级。

2)若选用量程300V、500V的电压表,精度各选哪一级。

3、已知预测拉力约为70N。有两只测力仪表,一只为0.5级,测量范围为0—500N,另一

只为1.0级,测量范围为0—500N,问选哪一只仪表好,为什么。

4、某测温环节,各环节的灵敏度如下:放大器的输出电压为0—2V

铂电阻温度传感器.0.45Ω/0C 精度为0.01%

电桥0.2V/Ω精度为0.07%

放大器100(放大倍数)精度为0.08

笔试记录仪0.2cm/V 精度为0.05%

求:分别利用绝对值合成法、方均根法计算测温系统的总灵敏度以及总的最大满度相对误差。

5、用仪器测同一电路输出电压U o大小,在同条件下测了160次,结果分别是:20个

12.01mV、15个12.03mV、60个12.00mV、20个11.99mV、11个12.05mV、10个11.95mV、

1个15.83mV、1个17.0mV、3个12.15mV、3个11.86mV、16个11.97mV。问:

1)从产生的来源看,这些结果含有的误差都属于哪些类型?

2)在整理计算时,哪些结果不予考虑?原因?

3)被测电压的大小为多少?

4)若又知此仪器的固定量程为50mV,求其精度等级S?

第二章电阻传感器

一、填空题:

1、电位移传感器是将转换成的传感器。

2、常用弹性敏感元件一般用制成。

3、电阻应变式传感器可直接测量的物理量是,电阻应变片的制作材料分为

和两种。它们收到外力电阻发生变化,第一种是由形成的,第二种是由造成的。的灵敏度较大。

4、电阻应变片配有桥式测量转换电路的作用是。

5、应变测量电桥的三种接法是、、。输出电压

分别为、、。电桥转换电路,因接法不同,灵敏度也不同,的灵敏度最大,实验证明输出电压与应变或受力成(线性/非线性)关系。

6、要使直流电桥平衡,必须使相对桥臂的电阻值的相等。

7、电阻应变效应做成的传感器可以测量、、。

8、测温热电阻分为和。

9、MQN气敏电阻可测量。TiO2气敏电阻可

测量。

10、带有调零、调满度的热电阻测量转换电路调试过程的步骤是_____。若发现毫伏表的满

度值偏大,应将RP2往_____调。

11、测温热电阻分按结构分为___ 、___ _、__ 热敏电阻按温度系数

又可分___ 、_ _。

12、湿敏电阻传感器按结构形式分为___ 、___ 、

_。

13、在下图控制电路中R t应选用________(PTC/NTC)。

二、选择题

1、将应变片贴在上,可以分别做成测量位移、力、加速度传感器。

A试件B质量块C应变电阻

2、产生应变片误差的主要原因。

A电阻有温度系数B试件与电阻丝的线膨胀系数相同C电阻丝承受应变力方向不同

3、应变片的标称电阻

A60 B100 C120 D200

4、通常用应变式传感器测量。

A温度B密度 C 加速度 D 电阻

5、电桥测量转换电路的作用是将传感器的参量变化为的输出。

A电阻B电容C电压 D 电荷

6、电子秤中所使用的应变片应选择应变片;为提高集成度,测量气体压力应选

择;一次性、几百个应力试验测点应选择应变片。

A. 金属丝式

B. 金属箔式

C. 电阻应变仪

D. 固态压阻式传感器

7、应变测量中,希望灵敏度高、线性好、有温度自补偿功能,选择

的测量转换电路。

A单臂半桥 B 双臂半桥C全桥

8、测量温度不可用传感器。

A. 热电阻

B. 热电偶

C. 电阻应变片

D.热敏电阻

、MQN型气敏电阻使用时一般随氧气浓度增加,电阻。

灵敏度。

A.减小

B. 增大

C. 不变

10、TiO2型气敏电阻使用时一般随气体浓度增加,电阻。

A.减小

B. 增大

C. 不变

11、湿敏电阻使用时一般随周围环境湿度增加,电阻。

A.减小

B. 增大

C. 不变

12、MQN型气敏电阻可测量的浓度,TiO2型气敏电阻的浓度。

A. CO2

B. N2

C. 气体打火机间的有害气体

D 锅炉烟道中剩余的氧气。

13、湿敏电阻利用交流电作为激励源是为了。

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

14、使用测谎器时,被测人员由于说谎、紧张而手心出汗,可用传感器来

测量

A应变片B热敏电阻 C 气敏电阻D湿敏电阻

15、某NTC的特性如图曲线1所示。将它与电视机的显像管的灯丝串连,求:

(1)指出各曲线代表的电阻。

(2)在室温(25℃)时的阻值为_____Ω,在150℃时的阻值为_____Ω。

(3)电视机上电的瞬间,流过显像管灯丝的电流接近于_____。当该PTC的温度上升到150℃(PTC与一个专用加热电阻封装在一个壳体内),显像管的

灯丝电流显著_____(增大/减小)。采用该电路,可以达到使显像管_____

(快/慢)启动的目的。

三、问答题

1、解释应变效应、压阻效应。

答:导体或半导体材料在外界力的作用下,会产生机械变形,其电阻值也将随着发生变化。半导体受力后,电阻会改变,成为压阻效应。

2、电阻应变传感器在单臂电桥测量转换电路在测量时由于温度变化产生误差的过程。电阻

应变式传感器进行温度补偿的方法是什么

答:因

输出电压受温度的影响。

因应变电阻R1与R2完全相同,从下式看出输出电压与温度无关

补偿的方法是采用双臂半桥或全臂全桥。

四、分析与计算题

1、有一等截面圆环受力如图所示,为测压力在环内表面贴有四个同类型的应变片,请在图

上随意画出环上四应变片的位置编号,并说明各自产生的应变类型?及对应变片阻值的影响?

答:R1与R2为压应变,R3与R4为拉应变

2、采用阻值R=120Ω灵敏度系数K=2.0的电阻金属应变片与阻值R=120Ω的固定电阻组成

电桥,供桥电压为10V 。当应变片应变ε=1000um/m 时,若要使输出电压大于10mV 则可采用何种工作方式。(设输出阻抗为无穷大)

3、有一吊车的拉力传感器如图,电阻应变片R 1、R 2、R 3、R 4的位置如图所示。

已知R 1、R 2、R 3、R 4的标称电阻均为120Ω,桥路电压3V ,物重m 引起R 1、

R 2的变化增量为1.2Ω。画出应变电桥电路,计算测得的输出电压,并说出R 3、R 4的作用。

4、有一个金属热电阻,分度号为Pt100,采用三线制电桥,R 2=R 3=R 4=100Ω,Ui=5V 求:

(1) 该电阻的材料

(2) 测温范围

(3) 0℃的电阻值

(4) 查分度表-40℃—+40℃的电阻值

R R R Ui Uo t 14?+?=R R U R R R R R R Ui Uo i

t t ?=?-?+?+?=2)(4222111

(5)计算t=40℃时电桥的开路输出电压。r1、r4 r i r7 都不计,不考虑RP1RP2的影响

第三章电感传感器

一、填空题:

1、根据参数的变换,电感式传感器按原理可分为______、______式和______。

2、对于变隙式电感传感器,电感L与气隙厚度δ成______比,δ小,灵敏度就______。

为了保证一定的线性度,变隙式电感传感器只能用于______位移的测量。

3、变截面式电感传感器理的电感量L与气隙截面积A是______(线性/非线性)关系。,灵

敏度为______。

4、单线圈电感传感器与差动式电感传感器的特性比较可以看出,差动式电感传感器的线性

较______,灵敏度较______。

5、差动电感和变压器线性范围约为线圈骨架长度的______左右。

二、选择题

1、适当提高励磁电压,能提高灵敏度。以______为宜。电源频率以______为宜。

A.220V(发热)B.1V(励磁电流太小)C.10V D.10mV

A.4kHz B.50Hz(工频)C.直流电D.100Hz(磁滞损耗)。

2、欲测量极微小的位移,应选择_______自感传感器。希望线性好、灵敏度高、量程为1mm

左右、分辨力为1μm左右,应选择______自感传感器为宜。

A. 变隙式

B. 变面积式

C. 螺线管式

3、希望线性范围为±1mm,应选择线圈骨架长度为_____左右的螺线管式自

感传感器或差动变压器。

A. 2mm

B. 20mm

C. 400mm

D. 1mm

4、螺线管式自感传感器采用差动结构是为了_____。

A. 加长线圈的长度从而增加线性范围

B. 提高灵敏度,减小温漂

C. 降低成本

D. 增加线圈对衔铁的吸引力

5、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_____。

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

6、某车间用电感测微仪的装置来测量直径范围为?10mm±1mm轴的直径误差,应选择线

性范围为_____的电感传感器为宜(当轴的直径为?10mm±0.0mm

时,预先调整电感传感器的安装高度,使衔铁正好处于电感传感器中间位

置)。

A. 10mm

B. 3mm

C. 1mm

D. 12mm

7、希望远距离传送信号,应选用具有_____输出的标准变送器。

A. 0~2V

B.1~5V

C.0~10mA

D.4~20mA

三、问答题:

1、某些传感器在工作时采用差动结构,这种结构相对于基本结构有什么优点?

答:差动形式误差小、线性范围宽、灵敏度大

2、试分析差动变压器式电感传感器的相敏整流测量电路的工作过程。带相敏整流的电桥电

路具有哪些优点?

答:优点:可以消除零点残余电压输出;线性范围大;可以判断衔铁移动的方向。

3、差动变压器式传感器的零点残余电压产生的原因是什么?怎样减小和消除它的影响?答:衔铁处于零点附近存在的微小误差电压称为零点残余电压。它一方面限制了系统的分辨力,另一方面造成非线性。消除的方法:提高框架和线圈的对称性;尽量采用正弦波作为激励源;正确选择磁路材料,适当减小线圈的励磁电流,使衔铁工作在磁化曲线的线性区;在线圈上并联阻容移向网络,补偿相位误差;采用相敏检波电路。

四、分析与计算题

1、差动变压器式压力传感器,其压力与膜盒挠度的关系、差动变压器衔铁的位移与输出电

压的关系如下图所示。求:

1)当输出电压为50mV时,压力p为多少千帕?

2)在图a、b上分别标出线性区,综合判断整个压力传感器的压力测量范围是_____(线性误差小于2.5%)。

A. 0~50

B.-60~60V

C.-55~55

D.-70~70

差动变压器式压力变送器特性曲线

2、有一台两线制压力变送器,量程范围为0~1MPa ,对应的输出电流为4~20mA 。求:1 )压力p 与输出电流I 的关系表达式(输入/ 输出方程)。当p 为0MPa 和0.5MPa

时变送器的输出电流。

2)如果希望在信号传输终端将电流信号转换为1~5V 电压,求负载电阻R L 的阻值。3)请将图中的各元器件及仪表正确地连接起来。

第四章电涡流传感器习题

一、选择题

1、电涡流接近开关可以利用电涡流原理检测出_________的靠近程度。

A. 人体

B. 水

C. 黑色金属零件

D. 塑料零件

2、电涡流探头的外壳用_________制作较为恰当。

A.不锈钢

B.塑料

C.黄铜

D.玻璃

3、当电涡流线圈靠近非磁性导体(铜)板材后,线圈的等效电感L_________,调频转换电路的输出频率f________。

A. 不变

B. 增大

C. 减小

4、欲探测埋藏在地下的金银财宝,应选择直径为________左右的电涡流探头。

A. 0.1mm

B. 5mm

C. 50mm

D. 500mm

二、填空题:

1、欲测量镀层厚度,电涡流线圈的激励源频率约为________ 。

2、用于测量小位移的螺线管式自感传感器以及差动变压器线圈的激励源频率通常约为__________。

3、欲测量油管表面和细小裂纹,应选择直径为__________左右的探头。

三、问答题

用一电涡流式测振仪测量某机器主轴的轴向窜动,已知传感器的灵敏度为2.5mV/mm。最大线性范围(优于1%)为5mm。现将传感器安装在主轴的右侧,使用高速记录仪记录下的振动波形如下图所示。

图电涡流式测振仪测量示意图

问:1、轴向振动a m sin t的振幅a m为多少?

2、主轴振动的基频f是多少?

3、为了得到较好的线性度与最大的测量范围,传感器与被测金属的安装距离l为多少毫米为佳?

第五章电容传感器习题

一、选择题

1、在两片间隙为1mm的两块平行极板的间隙中插入_________,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

2、电子卡尺的分辨率可达0.01mm,行程可达200mm,它的内部所采用的电容传感器型

式是________。

A. 变极距式

B. 变面积式

C. 变介电常数式

3、在电容传感器中,若采用调频法测量转换电路,则电路中_________。

A. 电容和电感均为变量

B. 电容是变量,电感保持不变

C. 电容保持常数,电感为变量

D. 电容和电感均保持不变

4、电容式接近开关对__________的灵敏度最高。

A. 玻璃

B. 塑料

C. 纸

D. 鸡饲料

5、自来水公司到用户家中抄自来水表数据,得到的是________。

A. 瞬时流量,单位为t/h

B. 累积流量,单位为t或m3

C. 瞬时流量,单位为k/g

D. 累积流量,单位为kg

二、填空题:

1、管道中流体的流速越快,压力就越_________ 。

2、电容传感器的测量转换电路有三种,分别是__________、__________、__________。

3、电容传感器的测量转换电路__________。

4、电容传感器的最大特点是____________测量。

三、问答题

1、下图是利用分段电容传感器测量液位的原理示意图。玻璃连通器3的外圆壁上等间隔地

套着N个不锈钢圆环,显示器采用101线LED光柱(第一线常亮,作为电源指示)。

图光柱显示编码式液位计原理示意图

1—储液罐 2—液面 3—玻璃连通器 5—不锈钢圆环 6—101段LED光柱1)、该方法采用了电容传感器中变极距、变面积、变介电常数三种原理中的哪一种?

答:变介电常数

2)、被测液体应该是导电液体还是绝缘体?

答:导电液体

3)、分别写出该液位计的分辨率(%)及分辨力(几分之一米)的计算公式,并明如何提高此类液位计的分辨率。

答:1/11

4)、设当液体上升到第个N不锈钢圆环的高度时,101线LED光柱全亮。若N=32,则当液体上升到第八个不锈钢圆环的高度时,共有多少线LED亮?

答:25

2、加速电容传感器安装在轿车上,可以做保护装置,解释工作原理?

答:2、加速度传感器安装在轿车上,可以作为碰撞传感器,当正常刹车和轻微碰擦时,传感器输出信号较小,当其测得的负加速度值超过设定值时,CPU判断发生碰撞,启动轿车前部的折叠式安全气囊迅速充气而膨胀,托住驾驶员及前排乘员的胸部和头部。

传感器试题和答案解析

1、已知一等强度梁测力系统, R x 为电阻应变片,应变片灵敏系数 K=2,未 受应变时,R < = 100 ?。当试件受力 F 时,应变片承受平均应变 £ = 1000卩m/m , 求: (1) 应变片电阻变化量 ? R <和电阻相对变化量? R x /R x 。 (2) 将电阻应变片 R <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 解: (1) RX K R X R X K R X 2 1000 100 0.2() 化时,电桥输出电压为 U O (3)要使电桥电压灵敏度为单臂工作时的 2倍,则应该在等强度梁的正反面对应贴上两 个相同的应变片,一个受拉应变,一个受压应变,接入电桥相邻桥臂,形成半桥差动电桥, 且取其他桥臂电阻也为 Rx 。 1 R X 此时,U o — E - 0.003(V),r L 0 2 R X 要使电桥电压灵敏度为单臂工作时的 4倍,则应该在等强度梁的正反面对应贴上四个相 同的应变片,2个受拉应变,2个受压应变,形成全桥差动电桥。 2、有一个以空气为介质的变面积型平板电容传感器(见下图) 。其中 a=16mm,b=24mm,两极板间距为4mm 。一块极板分别沿长度和宽度方向在原始位置 上平移了 5mm ,求: R X R X 0.2 100 0.2% (2)将电阻应变片 Rx 置于单臂测量电桥,取其他桥臂电阻也为 Rx 。当Rx 有? Rx 的变 R X R X U O (云r i )E 3 (100 0.2 丄) 200 0.2 2 0.0015(V) 非线性误差: r L R X /2R X 1 R X /2R X 100% 0.1% 此时,U o R X R X 0.006(V),r L 0

传感器习题答案

1-7 已知某温度计测量范围0~200℃,检测测试其最大误差 4max =?Y ℃,求其满度相对误差,并根据精度等级标准判断精度等级。 解:Y FS =200-0=200 由A=ΔA/Y FS *100%有 A =4/200*100%=2%。 精度特级为2.5级。 1-11:解:(1)切线法: 1 2 1 1 ,02 1 2/1)0()1(21 21 +===+===+?=-x y y x b x y x dx dy x dx dy 则当设 线性度: %1.10%10025 .0,02525.0,5.00 21 )1(21)0() 12 1 (1.max .max 21=??= =-=?=<-+=?>+-+=?-S F L S F Y y Y y x x dx y d x x x y δ则时, 端基法:

1 )26(2 62 3,5.0+-=-===x y k y x 则则 线性度: % 526.2,1067596.50, 2373.022474.05.0)26(]1)26[(13max .=?=?=?==?-=+--+=?-L S F y dx y d x Y x x y δ求导得:同理: 最小二乘法:设y=kx+b 61237 .047328.034205.021909.010488.0025.016.009.004.001.002247 .11832.11401.10954.10488.115.04.03.02.01.002xy x y x 9945 .04835.0:9945.0) (64835 .0) (6625 .2)(55.0,75167.16922.6,5.12 2 2 2 2 2 2 +==-?-?= =--?======∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑x y x x xy x y x a x x y x xy k x x xy y x 求得则 线性度:% 50.210063.60694.0) 9945.04835.0(13 =?=?=+-+=?-L y x x x y δ时,同理求得: 1-12:解:

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、沿石英晶体的光轴z的方向施加作用力时,(A )。 A、晶体不产生压电效应 B、在晶体的电轴x方向产生电荷 C、在晶体的机械轴y方向产生电荷 D、在晶体的光轴z方向产生电荷 3、在电介质极化方向施加电场,电介质产生变形的现象称为(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),压电陶瓷的稳定性(C )。 A、高,差 B、高,好 C、低,差 D、低,好 5、沿石英晶体的电轴x的方向施加作用力产生电荷的压电效应称为(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和一个电容并联,也可等效为一个与电容相串联的电压源。 7、压电式传感器的输出须先经过前置放大器处理,此放大电路有电压放大器和电荷放大器两种形式。 二、简答题 1、什么是压电效应?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,相应地会在它的两个表面上产生符号相反的电荷,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方向的力作用下产生电荷的压电效应称为“纵向压电效应”;而把沿机械轴Y-Y方向的力作用下产生电荷的压电效应称为“横向压电效应”;所以纵向压电效应与横向压电效应的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:因为压电传感元件是力敏感元件,压电式传感器是利用所测的物体的运动产生的相应的电信号,而静态的不能产生相应的电信号。所以压电式传感器不能测量静态信号。

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一、填空题(20分) 1.传感器由(敏感元件,转换元件,基本转换电路)三部分组成。 2.在选购线性仪表时,必须考虑应尽量使选购的仪表量程为欲测量的(1.5 ) 倍左右为宜。 3.灵敏度的物理意义是(达到稳定工作状态时输出变化量与引起此变化的输入变化量之比。) 4. 精确度是指(测量结果中各种误差的综合,表示测量结果与被测量的真值之间的一致程度。) 5.为了测得比栅距W更小的位移量,光栅传感器要采用(细分)技术。 6.热电阻主要是利用电阻随温度升高而(增大)这一特性来测量温度的。 7.传感器静态特性主要有(线性度,迟滞,重复性,灵敏度)性能指标来描述。 8.电容传感器有三种基本类型,即(变极距型电容传感器、变面积型电容传感器, 变介电常数型电容传感器) 型。 9.压电材料在使用中一般是两片以上在,以电荷作为输出的地方一般是把压电元件(并联)起来,而当以电压作为输出的时候则一般是把压电元件(串联)起来 10.压电式传感器的工作原理是:某些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(顺压电效应)。相反,某些物质在外界磁场的作用下会产生机械变形,这种现象称为(逆压电效应)。 11. 压力传感器有三种基本类型,即(电容式,电感式,霍尔式)型. 12.抑制干扰的基本原则有(消除干扰源,远离干扰源,防止干扰窜入). 二、选择题(30分,每题3分)1、下列( )不能用做加速度检测传感器。D.热电偶 2、将超声波(机械振动波)转换成电信号是利用压电材料的( ).C.压电效应 3、下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是(). C.温度 4、属于传感器动态特性指标的是().D.固有频率 5、对压电式加速度传感器,希望其固有频率( ).C.尽量高些 6、信号传输过程中,产生干扰的原因是( )C.干扰的耦合通道 7、在以下几种传感器当中( )属于自发电型传感器.C、热电偶 8、莫尔条纹光栅传感器的输出是( ).A.数字脉冲式 9、半导体应变片具有( )等优点.A.灵敏度高 10、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. C.弹性元件 11、半导体热敏电阻率随着温度上升,电阻率( ).B.迅速下降 12、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、将热电偶冷端延长到远离高温区的地方 13、在以下几种传感器当中( ABD 随便选一个)不属于自发电型传感器. A、电容式 B、电阻式 C、热电偶 D、电感式 14、( )的数值越大,热电偶的输出热电势就越大.D、热端和冷端的温差 15、热电阻测量转换电路采用三线制是为了( B、减小引线电阻的影响). 16、下列( )不能用做加速度检测传感器.B.压电式 三、简答题(30分) 1.传感器的定义和组成框图?画出自动控制系统原理框图并指明传感器在系统中的位置和

传感器题库及答案

第一章检测技术的基本概念 一、填空题: 1、传感器有、、组成 2、传感器的灵敏度是指稳态标准条件下,输出与输入的比值。 3、从输出曲线看,曲线越陡,灵敏度。 4、下面公式是计算传感器的。 5、某位移传感器的输入变化量为5mm,输出变化量为800mv,其灵敏度为。 二、选择题: 1、标准表的指示值100KPa,甲乙两表的读书各为 KPa和 KPa。它们的绝对误差为。 A 和 B 和 C 和 2、下列哪种误差不属于按误差数值表示。 A绝对误差 B相对误差 C随机误差 D引用误差 3、有一台测量仪表,其标尺范围0—500 KPa,已知绝对误差最大值 P max=4 KPa,则该仪表的精度等级。 A 级 B 级 C 1级 D 级 4、选购线性仪表时,必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。应选购的仪表量程为测量值的 倍。 A3倍 B10倍 C 倍 D 倍 5、电工实验中,常用平衡电桥测量电阻的阻值,是属于测量, 而用水银温度计测量水温的微小变化,是属于测量。 A偏位式 B零位式 C 微差式 6、因精神不集中写错数据属于。 系统误差 B随机误差 C粗大误差 7、有一台精度级,测量范围0—100 KPa,则仪表的最小分格。 A45 B40 C30 D 20 8、重要场合使用的元件或仪表,购入后进行高、低温循环老化试验,目的是为了。 A提高精度 B加速其衰老 C测试其各项性能指标 D 提高可靠性 9、传感器能感知的输入量越小,说明越高。 A线性度好 B迟滞小 C重复性好 D 分辨率高 三、判断题 1、回差在数值上等于不灵敏度 ( ) 2、灵敏度越大,仪表越灵敏() 3、同一台仪表,不同的输入输出段灵敏度不同() 4、灵敏度其实就是放大倍数() 5、测量值小数点后位数越多,说明数据越准确() 6、测量数据中所有的非零数字都是有效数字() 7、测量结果中小数点后最末位的零数字为无效数字() 四、问答题 1、什么是传感器的静态特性,有哪些指标。 答:指传感器的静态输入、输出特性。有灵敏度、分辨力、线性度、迟滞、稳定性、电磁兼容性、可靠性。

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、测量系统得静态特性指标主要有 。(2分) 2、霍尔元件灵敏度得物理意义就就是 。(2分) 3、光电传感器得理论基础就就是光电效应。通常把光线照射到物体表面后产生得光电效应分为三类。第一类就就是利用在光线作用下 效应,这类元件有;第二类就就是利用在光线作用下效应,这类元件有;第三类就就是利用在光线作用下效应,这类元件有。 4、热电偶所产生得热电动势就就是电动势与电动势组成得,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)就就是在与之间,接入,它得作用。 5、压磁式传感器得工作原理就就是: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得作用下会产生,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,铁心上得线圈电感量(①增加②减小③不变)(2分) 7、仪表得精度等级就就是用仪表得(①相对误差②绝对误差 ③引用误差)来表示得。(2分) 8、电容传感器得输入被测量与输出被测量间得关系,除(①变面积型②变极距型③变介电常数型)外就就是线性得。(2分) 9、电位器传器得(线性),假定电位器全长为Xmax, 其总电阻为R max,它得滑臂间得阻值可以用Rx=(①Xmax/x R max,②x/X max R max,③X max/XRmax④X/X maxRmax)来计算,其中阻灵敏度Rr=(①2p(b+h)/At, ② 2pAt/b+h, ③ 2A(b+b)/pt,④2Atp(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,此时电位差计所处得环境温度为15℃,试求该时刻温箱得温度就就是多少摄氏度?(20分) 镍铬-镍硅热电偶分度表

传感器习题10及答案

习题一 1、传感器就是把非电量转换成电量的装置。 2、传感器是由敏感元件、转换元件和测量电路组成。 3、按照其被测量,传感器可分为力、位移、速度、加速度传感器等。 4、传感器的静态特性主要由测量范围、量程、精度、灵敏度、线性度、分辨率、重复性、迟滞、漂移、稳定性等量来描述。 5、检测技术主要研究被测量的测量原理、测量方法、检测系统和数据处理等方面的内容。 6、检测系统是由被测对象、传感器、数据传输环节、数据处理环节和数据显示环节构成。 7、线性电位器式传感器又可分为直线位移式的和角位移式的,分别用来测直线位移和角位移。 8、常用的线绕式电位器通常由电阻丝、电刷及骨架构成。 9、应变效应是指导体或半导体材料在受到外界力(拉力或压力)作用时,将产生机械变形,进而导致其电阻值的变化。 10、电容式传感器有变面积式电容传感器、变极距式电容传感器、变介质式电容传感器、电容栅式传感器四种。 二、判断题: 1、电位器是一种把线位移或角位移转换成电阻或电压输出的传感元件。(√) 2、电阻应变片的温度误差补偿方法有自补偿法、线路补偿法、计算补偿。(╳) 3、自感式传感器由线圈和衔铁两部分组成。(╳) 4、电涡流式传感器是一种建立在涡流效应原理上的传感器,它主要实现接触测量。(╳) 5、变面积式电容传感器的是非线性的。(╳) 6、压电效应产生的电荷大小和极性与施加力大小和方向无关。(╳) 7、热电偶两端的热电动势是由两种导体的接触电荷和单一导体的温差电动势所组成。(╳) 8、热电动势是热电效应产生的电动势,它包括接触电动势和温差电动势。(√) 9、光电传感器能够将光量的变化转换为电量的变化,其基本原理就是光电效应。(√) 10、微波以波的形式向四周辐射,当波长远小于物体尺寸时,微波具有似光性;当波长和物体尺寸有相同数量级时,微波又有近于声学的特性。(√) 三、简答题: 1、简述传感器的发展趋势? 答:(1)发现利用新现象、新效应; (2)开发新材料; (3)采用高新技术; (4)拓展应用领域; (5)提高传感器的性能; (6)传感器的微型化与低功耗;

传感器试题答案

测验1 一、单项选择题 1、传感器的线性范围愈宽,表明传感器工作在线性区域内且传感器的(分数:2分) A. 工作量程愈大 B. 工作量程愈小 C. 精确度愈高 D. 精确度愈低 标准答案是:A。您的答案是:A 2、属于传感器静态特性指标的是(分数:2分) A. 固有频率 B. 灵敏度 C. 阻尼比 D. 临界频率 标准答案是:B。您的答案是:B 3、封装在光电隔离耦合器内部的是 (分数:2分) A. 两个发光二极管 B. 两个光敏二极管 C. 一个光敏二极管和一个光敏三极管 D. 一个发光二极管和一个光敏二极管 标准答案是:D。您的答案是:D 4、适合在爆炸等极其恶劣的条件下工作的压力传感器是(分数:2分) A. 霍尔式 B. 涡流式 C. 电感式 D. 电容式 标准答案是:B。您的答案是:B 5、当某晶体沿一定方向受外力作用而变形时,其相应的两个相对表面产生极性相反的电荷,去掉外力时电荷消失,这种现象称为 (分数:2分) A. 压阻效应 B. 应变效应 C. 霍尔效应 D. 压电效应 标准答案是:D。您的答案是:D 6、热电偶式温度传感器的工作原理是基于(分数:2分) A. 压电效应 B. 热电效应 C. 应变效应 D. 光电效应 标准答案是:B。您的答案是:B

7、矿灯瓦斯报警器的瓦斯探头属于(分数:2分) 气敏传感器A. 水份传感器B. 湿度传感器C. 温度传感器D. AA。您的答案是:标准答案是:分)(分数:28、高分子膜湿度传感器用于检测 温度A. 温度差B. C. 绝对湿度 D. 相对湿度 标准答案是:D。您的答案是:D 9、下列线位移传感器中,测量范围最大的类型是(分数:2分) A. 自感式 B. 差动变压器式 C. 电涡流式 D. 变极距电容式 标准答案是:B。您的答案是:B 10、 ADC0804是八位逐次逼近型的(分数:2分) A. 数/模转换器 B. 模/数转换器 C. 调制解调器 D. 低通滤波器 标准答案是:B。您的答案是:B 11、热电偶的热电动势包括(分数:2分) A. 接触电势和温差电势 B. 接触电势和非接触电势 C. 非接触电势和温差电势 D. 温差电势和汤姆逊电势 标准答案是:A。您的答案是:A 12、为了进行图像处理,应当先消除图像中的噪声和不必要的像素,这一过程称为(分数:2分) A. 编码 B. 压缩 C. 前处理 D. 后处理 标准答案是:C。您的答案是:C 测验2 一、单项选择题 1、热敏电阻式湿敏元件能够直接检测(分数:2分) A. 相对湿度

传感器原理及应用习题及答案

第1章 传感器的一般特性 1.1 什么叫传感器?它由哪几部分组成?并说出各部分的作用及其相互间的关系。 1.2 简述传感器的作用和地位及其传感器技术的发展方向。 1.3 传感器的静态特性指什么?衡量它的性能指标主要有哪些? 1.4 传感器的动态特性指什么?常用的分析方法有哪几种? 1.5 传感器的标定有哪几种?为什么要对传感器进行标定? 1.6 某传感器给定精度为2%F·S ,满度值为50mV ,零位值为10mV ,求可能出现的最大误差δ(以mV 计)。当传感器使用在满量程的1/2和1/8时,计算可能产生的测量百分误差。由你的计算结果能得出什么结论? 解:满量程(F?S )为50﹣10=40(mV) 可能出现的最大误差为: δ=40?2%=0.8(mV) 当使用在1/2和1/8满量程时,其测量相对误差分别为: % 4%10021408.01=??=γ % 16%10081408 .02=??=γ 结论:测量值越接近传感器(仪表)的满量程,测量误差越小。 1.7 有两个传感器测量系统,其动态特性可以分别用下面两个微分方程描述,试求这两个系统的时间常数τ和静态灵敏度K 。 1) T y dt dy 5105.1330 -?=+ 式中, y ——输出电压,V ;T ——输入温度,℃。 2) x y dt dy 6.92.44 .1=+ 式中,y ——输出电压,μV ;x ——输入压力,Pa 。 解:根据题给传感器微分方程,得 (1) τ=30/3=10(s), K=1.5 10 5/3=0.5 10 5(V/℃); (2) τ=1.4/4.2=1/3(s), K=9.6/4.2=2.29(μV/Pa)。 1.8 已知一热电偶的时间常数τ=10s ,如果用它来测量一台炉子的温度,炉内温度在540℃至500℃之间接近正弦曲线波动,周期为80s ,静态灵敏度K=1。试求该热电偶输出的最大值和最小值。以及输入与输出之间的相位差和滞后时间。 解:依题意,炉内温度变化规律可表示为 x(t) =520+20sin(ωt)℃ 由周期T=80s ,则温度变化频率f =1/T ,其相应的圆频率 ω=2πf =2π/80=π/40; 温度传感器(热电偶)对炉内温度的响应y(t)为 y(t)=520+Bsin(ωt+?)℃ 热电偶为一阶传感器,其动态响应的幅频特性为 ()()786 010******** 2 2 .B A =??? ? ???π+= ωτ+== ω 因此,热电偶输出信号波动幅值为 B=20?A(ω)=20?0.786=15.7℃ 由此可得输出温度的最大值和最小值分别为 y(t)|m ax =520+B=520+15.7=535.7℃ y(t)|m in =520﹣B=520-15.7=504.3℃ 输出信号的相位差?为 ?(ω)= -arctan(ωτ)= -arctan(2π/80?10)= -38.2? 相应的时间滞后为

传感器题库及答案

第一章 检测技术的基本概念 一、填空题: 1、 传感器有 ____________ 、 、 __________ 组成 2、 传感器的灵敏度是指稳态标准条件下,输出 _______________ 与输入 _________ 的比值。 3、 从输出曲线看,曲线越陡,灵敏度 ______________ 。 4、 下面公式是计算传感器的 ____________ 。 y max y min 5、某位移传感器的输入变化量为 5mm ,输出变化量为800mv ,其灵敏度为 _________________ 。 、 选择题: 1、 标准表的指示值 100KPa ,甲乙两表的读书各为 101.0 KPa 和99.5 KPa 。它们的绝对误差 为 ______________ 。 A 1.0KPa 禾口 -0.5KPa B 1.0KPa 禾口 0.5KPa C 1.00KPa 禾口 0.5KPa 2、 下列哪种误差不属于按误差数值表示 _____________________ 。 A 绝对误差 B 相对误差 C 随机误差 D 引用误差 3、 有一台测量仪表,其标尺范围 0— 500 KPa ,已知绝对误差最大值 Pmax=4 KPa ,则该仪表的精度等级 __________________ 。 A 0.5 级 B 0.8 级 C 1 级 D 1.5 级 4、 选购线性仪表时,必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。应选购的仪表量程为测量 值的 _______________ 倍。 A3 倍 B10 倍 C 1.5 倍 D 0.75 倍 5、 电工实验中,常用平衡电桥测量电阻的阻值,是属于 ___________________ 测量, 而用水银温度计测量水温的微小变化,是属于 ___________________ 测量。 A 偏位式 B 零位式 C 微差式 6、 因精神不集中写错数据属于 。 系统误差 B 随机误差 C 粗大误差 7、 有一台精度2.5级,测量范围0—100 KPa ,则仪表的最小分 _______________ 格。 A45 B40 C30 D 20 8、重要场合使用的元件或仪表,购入后进行高、低温循环老化试验,目的是为 了 。 9、传感器能感知的输入量越小,说明 _________________ 越高。 三、判断题 1、 回差在数值上等于不灵敏度 ( ) 2、 灵敏度越大,仪表越灵敏 ( 3、 同一台仪表,不同的输入输出段灵敏度不同 ( ) 4、 灵敏度其实就是放大倍数 ( ) 5、 测量值小数点后位数越多,说明数据越准确 ( ) A max 100% (1-9) A 提高精度 B 加速其衰老 C 测试其各项性能指标 D 提高可靠性 A 线性度好 B 迟滞小 C 重复性好 D 分辨率高

传感器--试题和答案

试题A 一、填空(本题共39分,每空分) 1、传感器由、、三部分组成。 2、在选购线性仪表时,必须考虑应尽量使选购的仪表量程为欲测量 的倍左右为宜。 3、有一温度计,它的量程范围为0∽200℃,精度等级为级。该表可能出现的最 大误差为,当测量100℃时的示值相对误差为。 4、利用热敏电阻对电动机实施过热保护,应选择型热敏电阻。 5、在压电晶片的机械轴上施加力,其电荷产生在。 6、霍尔元件采用恒流源激励是为了。 7、用水银温度计测量水温,如从测量的具体手段来看它属于测量。 8、已知某铜热电阻在0℃时的阻值为50Ω,则其分度号是,对于镍铬- 镍硅热电偶其正极是。 9、压电材料在使用中一般是两片以上,在以电荷作为输出的地方一般是把压电 元件起来,而当以电压作为输出的时候则一般是把压电元件 起来。 10、热电阻主要是利用电阻随温度升高而这一特性来测量温度的。 11、自动检测系统中常用的抗电磁干扰技术有、、 、、等。 12、金属电阻的是金属电阻应变片工作的物理基础。 13、电磁干扰的形成必须同时具备的三项因素是、、。 14、在动圈式表头中的动圈回路中串入由NTC组成的电阻补偿 网络,其目 的是为了。 二、选择题(本题共30分,每题2分) 1、在以下几种传感器当中属于自发电型传感器。 A、电容式 B、电阻式 C、热电偶 D、电感式 2、的数值越大,热电偶的输出热电势就越大。 A、热端直径 B、热电极的电导率 C、热端和冷端的温度 D、热端和冷端的温差 3、在电容传感器中,若采用调频法测量转换电路,则电路中。 A、电容和电感均为变量 B、电容是变量,电感保持不变 C、电感是变量,电容保持不变 D、电容和电感均保持不变 4、在仿型机床当中利用电感式传感器来检测工件尺寸,该加工检测装置是采用 了 测量方法。 A、微差式 B、零位式 C、偏差式 5、热电阻测量转换电路采用三线制是为了 A、提高测量灵敏度 B、减小引线电阻的影响 C、减小非线性误差 D、提高电磁兼容性 6、汽车衡所用的测力弹性敏感元件是。 A、实心轴 B、弹簧管 C、悬臂梁 D、圆环 7、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。 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 8、考核计算机的电磁兼容是否达标是指。 A、计算机能在规定的电磁干扰环境中正常工作的能力 B、该计算机不产生超出规定数值的电磁干扰 C、两者必须同时具备 10、在实验室中测量金属的熔点时,冷端温度补偿采用。 A、冰浴法 B、仪表机械零点调整法 C、计算修正法 11、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。 A、提高灵敏度 B、将输出的交流信号转换为直流信号

传感器习题及答案.

1.用测量范围为-50~150kPa 的压力传感器测量140kPa 压力时,传感器测得示值为142kPa ,求该示值的绝对误差、实际相对误差、标称相对误差和引用误差。 解:真值L=140kPa, 测量值x=142 kPa 绝对误差Δ=x-L=142-140=2 kPa 实际相对误差 标称相对误差 引用误差 2 .用电位差计测量电势信号x E (如图所示),已知: ,10,10,5,2,42121Ω=Ω=Ω===p r R R mA I mA I 电路中电阻 p r R R ,,21的定值系统误差分别为 ,005.0,01.0,01.021Ω+=?Ω+=?Ω+=?p r R R 设检流计A 、上支 路电流1I 和下支路电流2I 的误差忽略不计。求修正后的x E 的大小。 解:1122()x p E r R I R I =+- 当不考虑系统误差时,有0(105)410240x E mV =+?-?= 已知12,,p r R R 存在系统误差,按照误差合成理论,可得 2100% 1.43%140L δ?= ?==2 100% 1.41%142 x δ?'=?= =100%100%2 1% 150(50) m x γ?? =?= ?= =--测量上限-测量下限

11122 40.00540.0120.010.04x p E I r I R I R mV ?=?+?-?=?+?-?= 修正后的E x 为0400.0439.96x x x E E E mV =-?=-= 3. 某压力传感器测试数据如表所示,计算非线性误差、迟滞和重复性误差。 2). 再用最小二乘法拟合直线: 设拟合直线为:b kx y +=

传感器技术习题及答案

传感器技术绪论习题 一、单项选择题 1、下列属于按传感器的工作原理进行分类的传感器是( B )。 A. 应变式传感器 B. 化学型传感器 C. 压电式传感器 D. 热电式传感器 2、通常意义上的传感器包含了敏感元件和( C )两个组成部分。 A. 放大电路 B. 数据采集电路 C. 转换元件 D. 滤波元件 3、自动控制技术、通信技术、连同计算机技术和(C ),构成信息技术的完整信息链。 A. 汽车制造技术 B. 建筑技术 C. 传感技术 D.监测技术 4、传感器按其敏感的工作原理,可以分为物理型、化学型和( A )三大类。 A. 生物型 B. 电子型 C. 材料型 D. 薄膜型 5、随着人们对各项产品技术含量的要求的不断提高,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(B )。 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 6、近年来,仿生传感器的研究越来越热,其主要就是模仿人的(D )的传感器。 A. 视觉器官 B. 听觉器官 C. 嗅觉器官 D. 感觉器官 7、若将计算机比喻成人的大脑,那么传感器则可以比喻为(B )。 A.眼睛 B. 感觉器官 C. 手 D. 皮肤 8、传感器主要完成两个方面的功能:检测和(D )。 A. 测量 B. 感知 C. 信号调节 D. 转换 9、传感技术与信息学科紧密相连,是(C )和自动转换技术的总称。 A. 自动调节 B. 自动测量 C. 自动检测 D. 信息获取 10、以下传感器中属于按传感器的工作原理命名的是( A ) A.应变式传感器B.速度传感器 C.化学型传感器D.能量控制型传感器 二、多项选择题 1、传感器在工作过程中,必须满足一些基本的物理定律,其中包含(ABCD)。 A. 能量守恒定律 B. 电磁场感应定律 C. 欧姆定律 D. 胡克定律 2、传感技术是一个集物理、化学、材料、器件、电子、生物工程等学科于一体的交叉学科,涉及(ABC )等多方面的综合技术。 A. 传感检测原理 B. 传感器件设计 C. 传感器的开发和应用 D. 传感器的销售和售后服务 3、目前,传感器以及传感技术、自动检测技术都得到了广泛的应用,以下领域采用了传感技术的有:(ABCD )。 A. 工业领域 B. 海洋开发领域 C. 航天技术领域 D. 医疗诊断技术领域 4、传感器有多种基本构成类型,包含以下哪几个(ABC )? A. 自源型 B. 带激励型 C. 外源型 D. 自组装型 5、下列属于传感器的分类方法的是:(ABCD ) A. 按输入量分 B. 按工作原理分 C. 按输出量分 D. 按能量变换关系分 6、下列属于传感器的分类方法的是:(ABCD ) A. 按输入量分 B. 按工作原理分 C. 按构成分 D. 按输出量分 7、下列属于传感器的分类方法的是:(ABCD ) A. 按基本效应分 B. 按工作原理分 C. 按构成分 D. 按输出量分 8、传感技术的作用主要体现在:(ABCD )

传感器习题及答案

一.简述传感器的分类方法。(15分)重点☆(出现3次) 二、证明热电偶标准电极定律井说明在实际应用中的意义。(15分) 三、仪表的精度等级是如何确定的?我国电工仪表有哪些等级?被测电压的实际值为10V.现有150V.0.5级和15V.2.5级两种电压表,间选择哪-电压表误差较小?(15分)重点☆(出现3次) 四、改变介质介电常数e的电容传感器原理如图所示,试推出电容量C与位移量a的关系表达式。(15 分)

五、将一只灵敏度为0. 08mv/C的热电偶与电压表相连,电压表接线端处温度为s5C.电压表读数为60mw,求热电偶热端温度。( 10分) 六、列举出可测量温度的传感器种类并简要说明它们的特点。(15分)

七、箔式应变片实验需要哪些部件?画出双臂桥接线图并简要说明实验的主要步骤及产生误差的主要原因。(15 分 八、常用的压电材料有哪些?若石英品片的受力方向如下图所示,请标出晶片产生电荷的极 性。(10分)次重点☆(出现2次)

九、试推出改变极板间距d的电容传感器和改变极板面积S的电容传感器的电容量与位移或角度之间的关系式。(15分) 十、一热敏电阻在温度TI和T2对应的电组值为RTI和RT2,试证明该热敏电阻在温度T0时的电阻值为

十一、在应变片测最电路中为什么通常采用差动电桥?试以两臂电桥为例加以说明。(15 分)次重点☆(出现2次) 十二、热电式传感器(热电偶)实验需要哪些设备?简要说明如何测得加热端温度(简要说明实验的原理及并分析产生误差的主要原因)。(20 分)

十三、设计一种用电容式传感器测量液位高度的检测方案( 要求画出原理图,并推出输出电容与液面高度的关系式)。(15分)

传感器 课后题及答案

传感器课后题及答案 第1章传感器特性 1.什么是传感器?(传感器定义) 2.传感器由哪几个部分组成?分别起到什么作用?3. 传感器特性在检测系统中起到什么作用?4.解释下列名词术语: 1)敏感元件;2)传感器; 3)信号调理器;4)变送器。5.传感器的性能参数反映了传感器的什么关系?静态参数有哪些?各种参数代表什么意义?动态参数有那些?应如何选择? 6.某传感器精度为2%FS ,满度值50mv ,求出现的最大误差。当传感器使用在满刻度值1/2和1/8 时计算可能产生的百分误差,并说出结论。 7.一只传感器作二阶振荡系统处理,固有频率f0=800Hz,阻尼比ε=0.14,用它测量频率为400的正弦外力,幅植比ε=0.7时, , 又为多少? ,相角 各为多少? 8.某二阶传感器固有频率f0=10KHz,阻尼比ε=0.1若幅度误差小于3%,试求:决定此传感器的工作频率。 9. 某位移传感器,在输入量变化5 mm时,输出电压变化为300 mV,求其灵敏度。 10. 某测量系统由传感器、放大器和记录仪组成,各环节的灵敏度为:S1=0.2mV/℃、S2=2.0V/mV、S3=5.0mm/V,求系统的总的灵敏度。11.测得某检测装置的一组

输入输出数据如下:a)试用最小二乘法拟合直线,求其线性度和灵敏度;b)用C语言编制程序在微机上实现。 12.某温度传感器为时间常数T=3s 的一阶系统,当传感器受突变温度作用后,试求传感器指示出温差的1/3和1/2所需的时间。 13.某传感器为一阶系统,当受阶跃函数作用时,在t=0时,输出为10mV;t→∞时,输出为100mV;在t=5s时,输出为50mV,试求该传感器的时间常数。14.某一阶压力传感器的时间常数为0.5s,若阶跃压力从25MPa,试求二倍时间常数的压力和2s 后的压力。 15.某压力传感器属于二阶系统,其固有频率为1000Hz,阻尼比为临界值的50%,当500Hz的简谐压力输入后,试求其幅值误差和相位滞后。16.已知某压力传感器的测定范围为0~10000Pa,输入特性表示为:y=10(x-0.00007x2+2000)请问这种传感器能使用吗? 17.某CO2气体传感器在20。C,浓度范围为0~100ppm时的输入特性表示为Rx=x+250(kΩ),用差动法回答以下问题(其中R1=10MΩ,E=2V): ⑴利用最简单的电阻-电压变换电路,绘出X,V0的关系图。 ⑵利用电桥进行电阻-电压变换电路,绘出20 。C时X,V0的关系图。另外,当30。C时,Rx=x+500(kΩ),在同一张图上再加上X,V0的关系图,然后进行比较。 ⑶采用两个差动法的传感器电路绘出20。C,30。C时X,V0的关系,然后与(2)中的图形进行比较。 18.设阻抗Rs为1 kΩ俄信号源与100V的动力线有50m的并行走线距离,静电感应所产生的噪声电压为多少?分布电容设为10pF/m。 第3章电感式传感器 1.叙述变磁阻式传感器的工作原理。

传感器试题及答案

一、填空题(20 分) 1. 传感器由(敏感元件,转换元件,基本转换电路)三部分组成。 2. 在选购线性仪表时,必须考虑应尽量使选购的仪表量程为欲测量的() 倍左右为宜。 3. 灵敏度的物理意义是(达到稳定工作状态时输出变化量与引起此变化的输入变化量之比。) 4. 精确度是指(测量结果中各种误差的综合,表示测量结果与被测量的真值之间的一致程度。)5.为了测得比栅距W 更小的位移量,光栅传感器要采用(细分)技术。 6.热电阻主要是利用电阻随温度升高而(增大)这一特性来测量温度的。 7. 传感器静态特性主要有(线性度,迟滞,重复性,灵敏度)性能指标来描述。 8. 电容传感器有三种基本类型,即(变极距型电容传感器、变面积型电容传感器, 变介电常 数型电容传感器)型。 9. 压电材料在使用中一般是两片以上在,以电荷作为输出的地方一般是把压电元件(并联)起来,而当以电压作为输出的时候则一般是把压电元件(串联)起来 10. 压电式传感器的工作原理是:某些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(顺压电效应)。相反,某些物质在外界磁场的作用下会产生机械变形,这种现象称为(逆压电效应)。 11. 压力传感器有三种基本类型,即(电容式,电感式,霍尔式)型. 12. 抑制干扰的基本原则有(消除干扰源,远离干扰源,防止干扰窜入). 二、选择题(30 分,每题 3 分)1、下列()不能用做加速度检测传感器。 D.热电偶 2、将超声波(机械振动波)转换成电信号是利用压电材料的().C.压电效应 3、下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是()? C.温度 4、属于传感器动态特性指标的是().D.固有频率 5、对压电式加速度传感器,希望其固有频率().C.尽量高些 6、信号传输过程中,产生干扰的原因是()0干扰的耦合通道 7、在以下几种传感器当中()属于自发电型传感器.C、热电偶 &莫尔条纹光栅传感器的输出是().A.数字脉冲式 9、半导体应变片具有()等优点.A.灵敏度高 10、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. C. 弹性元件 11、半导体热敏电阻率随着温度上升,电阻率().B.迅速下降 12、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、将热电偶冷端延长到远离高温区的地方 13、在以下几种传感器当中( ABD 随便选一个 )不属于自发电型传感器 A、电容式 B、电阻式 C、热电偶 D、电感式14、()的数值越大,热电偶的输出热电势就越大.D、热端和冷端的温差 15、热电阻测量转换电路采用三线制是为了( B、减小引线电阻的影响). 16、下列()不能用做加速度检测传感器.B.压电式 三、简答题(30 分)

(完整版)传感器考试试题及答案

传感器原理及其应用习题 第1章传感器的一般特性 一、选择、填空题 1、衡量传感器静态特性的重要指标是_灵敏度______、__线性度_____、____迟滞___、___重复性_____ 等。 2、通常传感器由__敏感元件__、__转换元件____、_转换电路____三部分组成,是能把外界_非电量_转换成___电量___的器件和装置。 3、传感器的__标定___是通过实验建立传感器起输入量与输出量之间的关系,并确定不同使用条件下的误差关系。 4、测量过程中存在着测量误差,按性质可被分为粗大、系统和随机误差三类,其中随机误差可以通过对多次测量结果求平均的方法来减小它对测量结果的影响。 5、一阶传感器的时间常数τ越__________, 其响应速度越慢;二阶传感器的固有频率ω0越_________, 其工作频带越宽。 6、按所依据的基准直线的不同,传感器的线性度可分为、、、。 7、非线性电位器包括和两种。 8、通常意义上的传感器包含了敏感元件和( C )两个组成部分。 A. 放大电路 B. 数据采集电路 C. 转换元件 D. 滤波元件 9、若将计算机比喻成人的大脑,那么传感器则可以比喻为(B )。 A.眼睛 B. 感觉器官 C. 手 D. 皮肤 10、属于传感器静态特性指标的是(D ) A.固有频率 B.临界频率 C.阻尼比 D.重复性 11、衡量传感器静态特性的指标不包括( C )。 A. 线性度 B. 灵敏度 C. 频域响应 D. 重复性 12、下列对传感器动态特性的描述正确的是() A 一阶传感器的时间常数τ越大, 其响应速度越快 B 二阶传感器的固有频率ω0越小, 其工作频带越宽 C 一阶传感器的时间常数τ越小, 其响应速度越快。 D 二阶传感器的固有频率ω0越小, 其响应速度越快。 二、计算分析题 1、什么是传感器?由几部分组成?试画出传感器组成方块图。 2、传感器的静态性能指标有哪一些,试解释各性能指标的含义。 作业3、传感器的动态性能指标有哪一些,试解释各性能指标的含义 第2章电阻应变式传感器 一、填空题 1、金属丝在外力作用下发生机械形变时它的电阻值将发生变化,这种现象称__应变_____效应;半导体或固体受到作用力后_电阻率______要发生变化,这种现象称__压阻_____效应。直线的电阻丝绕成敏感栅后长度相同但应变不同,圆弧部分使灵敏度下降了,这种现象称为____横向___效应。 2、产生应变片温度误差的主要因素有_电阻温度系数的影响、_试验材料和电阻丝材料的线性膨胀系数的影响_。 3、应变片温度补偿的措施有___电桥补偿法_、_应变片的自补偿法、_、。 4. 在电桥测量中,由于电桥接法不同,输出电压的灵敏度也不同,_全桥__接法可以得到最大灵敏度输出。 5. 半导体应变片工作原理是基于压阻效应,它的灵敏系数比金属应变片的灵敏系数大十倍

传感器习题答案

1-1 何为传感器静态特性?静态特性主要技术指标有哪些? 答:当输入量为稳态量或缓慢变化的信号时,输入与输出之间的关系。 静态特性主要指标:非线性误差、灵敏度、精确度、最小检测量和分辨力、迟滞、重复性、零点漂移、温漂。 1-2何为传感器动态特性?动态特性主要技术指标有哪些? 答:当输入量为随时间变化的信号时,输入与输出的关系。 一阶时间常数(τ)、二阶上升时间(tr )、超调量(σ%)、稳定时间(tc )、峰值时间(tp )。 1-3传感器的精度等级是如何确定的? 答:A=FS Y A Δ×100%,ΔA 为最大允许误差,Y FS 满量程, 即允许的最大误差相对于测量范围的百分数,表征测量结果的可靠程度。 1-4传感器的线性度是怎样确定的?拟和刻度直线有哪几种方法? 答:线性度:在规定条件下,传感器的校准曲线与拟合直线间最大偏差与满量程输出值之间的百分比 L =±FS Y Y m ax Δ×100% 拟合刻度直线:理论拟合、过零旋转拟合、端点连线拟合、端点连线平移拟合、最小二乘拟合。

1-5 一阶传感器怎样确定输入信号频率范围? 答:由一阶传感器频率传递函数w(jw)=K/(1+j ωτ),确定输出信号失真、测量结果在所要求精度的工作段,即由B/A=K/(1+(ωτ)2)1/2,从而确定ω,进而求出f=ω/(2π). 1-6什么是传感器的差动测量方法?有何特点? 答:差动测量:两个完全相同的传感器,感受的信号极性相反,则特性方程分别为 Λ+++=22101x a x a a Y ;Λ-+-=22102x a x a a Y 在差动输出情况下,ΔY=21Y Y -=2(Λ+++55331x a x a x a ) 由于消除了x 偶次项而非线性误差大大减小,灵敏度提高一倍,零点偏移也消除了。 1-7 已知某温度计测量范围0~200℃,检测测试其最大误差4max =?Y ℃,求其满度相对误差,并根据精度等级标准判断精度等级。 解:Y FS =200-0=200 由A=ΔA/Y FS *100%有 A =4/200*100%=2%。 精度特级为2.5级。 1-8检定一台1.5级刻度0~100Pa 压力传感器,现发现50Pa 处误差

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