历年传感器与检测技术考试试题及部分答案

历年传感器与检测技术考试试题及部分答案
历年传感器与检测技术考试试题及部分答案

全国2001年10月自学考试传感器与检测技术试卷

课程代码:02202

第一部分选择题(共24分)

一、单项选择题(本大题共12小题,每小题2分,共24分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是

符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。错选、多选和未选均无分。

1.下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是()

A.压力B.力矩C.温度D.厚度

2.属于传感器动态特性指标的是()

A.重复性B.线性度C.灵敏度D.固有频率

3.按照工作原理分类,固体图象式传感器属于()

A.光电式传感器B.电容式传感器

C.压电式传感器D.磁电式传感器

4.测量范围大的电容式位移传感器的类型为()

A.变极板面积型B.变极距型

C.变介质型D.容栅型

5.利用相邻双臂桥检测的应变式传感器,为使其灵敏度高、非线性误差小()A.两个桥臂都应当用大电阻值工作应变片

B.两个桥臂都应当用两个工作应变片串联

C.两个桥臂应当分别用应变量变化相反的工作应变片

D.两个桥臂应当分别用应变量变化相同的工作应变片

6.影响压电式加速度传感器低频响应能力的是()

A.电缆的安装与固定方式B.电缆的长度

C.前置放大器的输出阻抗D.前置放大器的输入阻抗

7.固体半导体摄像元件CCD是一种()

A.PN结光电二极管电路B.PNP型晶体管集成电路

C.MOS型晶体管开关集成电路D.NPN型晶体管集成电路

8.将电阻R和电容C串联后再并联到继电器或电源开关两端所构成的RC吸收电路,其作用是

()A.抑制共模噪声B.抑制差模噪声

C.克服串扰D.消除电火花干扰

9.在采用限定最大偏差法进行数字滤波时,若限定偏差△Y≤0.01,本次采样值为0.315,上次采样值为0.301,则本次采样值Y n应选为()

A.0.301 B.0.303 C.0.308 D.0.315

10.若模/数转换器输出二进制数的位数为10,最大输入信号为2.5V,则该转换器能分辨出的最小输入电压信号为()

A.1.22mV B.2.44mV C.3.66mV D.4.88mV

11.周期信号的自相关函数必为()

A.周期偶函数B.非周期偶函数

C.周期奇函数D.非周期奇函数

12.已知函数x(t)的傅里叶变换为X(f),则函数y(t)=2x(3t)的傅里叶变换为()

A.2X(f

3) B.2

3

X(f

3

) C.2

3

X(f) D.2X(f) 第二部分非选择题(共76分)

二、填空题(本大题共12小题,每小题1分,共12分)不写解答过程,将正确的答案写在每小题

的空格内。错填或不填均无分。

13.对传感器进行动态的主要目的是检测传感器的动态性能指标。

14.传感器的过载能力是指传感器在不致引起规定性能指标永久改变的条件下,允许超过的能力。

15.传感检测系统目前正迅速地由模拟式、数字式,向方向发展。

16.已知某传感器的灵敏度为K0,且灵敏度变化量为△K0,则该传感器的灵敏度误差计算公式为r s= 。

17.为了测得比栅距W 更小的位移量,光栅传感器要采用 技术。

18.在用带孔圆盘所做的光电扭矩测量仪中,利用孔的透光面积表示扭矩大小,透光面积减小,则

表明扭矩 。

19.电容式压力传感器是变 型的。

20.一个半导体应变片的灵敏系数为180,半导体材料的弹性模量为1.8×105Mpa,其中压阻系数πL

为 Pa -1。

21.图像处理过程中直接检测图像灰度变化点的处理方法称为 。 22.热敏电阻常数B 大于零的是 温度系数的热敏电阻。 23.若测量系统无接地点时,屏蔽导体应连接到信号源的 。

24.交流电桥各桥臂的复阻抗分别为Z 1,Z 2,Z 3,Z 4,各阻抗的相位角分别为

????1234、、、,若电桥平衡条件为Z 1/Z 4=Z 2/Z 3,那么相位平衡条件应为 。

三、问答题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)

25.简述压电式传感器分别与电压放大器和电荷放大器相连时各自的特点。 26.回答与直线式感应同步器有关的下列问题: (1)它由哪两个绕组组成?

(2)鉴相式测量电路的作用是什么? 27.简述压磁式扭矩仪的工作原理。

28.说明薄膜热电偶式温度传感器的主要特点。

29.简述激光视觉传感器将条形码的信息传输的信号处理装置的工作过程。 30.采用逐次逼近法的模/数转换器主要由哪几部分组成? 四、计算题(本大题共3小题,每小题8分,共24分)

31.已知变磁通式转速传感器输出电动势的频率f=72Hz ,测量齿盘的齿数Z=36,求: (1)被测轴的转速是每分钟多少转?

(2)在上述情况下,如果计数装置的读数误差为±1个数字,其最大转速误差是多少?

32.一热敏电阻在0℃和100℃时,电阻值分别为200k Ω和10k Ω。试计算该热敏电阻在20℃时的电阻值。

33.求正弦信号x (t )=x 0sin ωt 的自相关函数。

五、应用题(本大题共2小题,每小题8分,共16分)

34.图示为电阻网络D/A 转换电路。

(1)写出电流i 与电压V REF 的关系式。 (2)若V REF =10V

输入信号D 3D 2D 1D 0=1000, 试计算输出电压V 0=?

35.已知某信号的傅里叶级数展开式为 x (t )=

n =∞

1

4A n πsin n π

2

cos n ω0t 试求该信号的直流分量、第一至第五次谐波分量的幅

值,并绘出其幅值谱图。

全国2001年10月自考传感器与检测技术试卷答案

课程代码:02202

一、单项选择题(本大题共12小题,每小题2分,共24分)

1.C

2.D

3.A

4.D

5.C

6.D

7.C

8.D

9.A 10.B 11.A 12.B

二、填空题(本大题共12小题,每小题1分,共12分)

13.标定(或校准或测试) 14.测量范围

15.智能化 16.(△K 0/K 0)×100% 17.细分 18.增大

19.极距(或间隙) 20.1×10-9

21.微分法

22.负

23.对地低阻抗端(或接地端) 24. ????1324+=+ 三、问答题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)

25.传感器与电压放大器连接的电路,其输出电压与压电元件的输出电压成正比,但容易受电缆

电容的影响。

传感器与电荷放大器连接的电路,其输出电压与压电元件的输出电荷成正比,电缆电容的影

响小。 26.(1)由固定绕组和滑动绕组组成。

(2)检测感应电动势的相位,从而根据相位确定位移量的大小和方向。

27.压磁式扭矩仪的轴是强导磁材料。根据磁弹效应,当轴受扭矩作用时,轴的磁导率发生变

化,从而引起线圈感抗变化,通过测量电路即可确定被测扭矩大小。 28.主要特点是:热容量小(或热惯性小),时间常数小,反应速度快。 29.(1)多面棱镜高速旋转,将激光器发出的激光束反射到条形码上作一维扫描。

(2)条形码反射的光束经光电转换及放大元件接收并放大后再传输给信号处理装置。 30.由电压比较器、数/模转换器、顺序脉冲发生器、数码寄存器和逐次逼近寄存器组成。 四、计算题(本大题共3小题,每小题8分,共24分)

31.(1)n f Z ==?=606072

36

120(/转分) (2)频率计的计数装置读数误差为±1个数字,对应的角位移为±1Z 转=±1

36

转故其最大

转速误差为±1

36

(转/分)

32.热敏电阻的一般表达式为:

R R B T T R R e B T T T T =-=-00

011

11

0exp[()]()或 式中:R T 为温度T=t+273.15(K)时的热敏电阻的电阻值;R 0为温度T 0=t 0+273.15(K)

时的热敏电阻的电阻值;

设t 0=20℃,T 0=t 0+273.15=293.15(K)。则上式中的R 0即为所求的值。 根据题中所给条件,有

20011

00273150=-=+R B T T exp[()].T (1)

1011

00

27315100=-=+R B T T exp[()].T (2)

(1)、(2)两式两边取对数有

?=+-?ln()ln()(..

..)200293152731527315293150R B

l n ()l n ()(..

..

)10

293153731537315293150=+-?R B ?--=-?-?ln()ln()ln()ln()(

..

..)(....

)20010293152731527315

293152931537315373152931500R R B B ?

--=-

??ln()ln()ln()ln().

.

200102037315802731500R R ?

----=

-??--?ln()ln()ln()ln()[ln()ln()].

.(.)

20010200203731580273152037315000R R R ?

--=-ln()ln()

ln()ln()

.200102000254580R

?-=-ln()ln().[ln()ln()]200025458200100R

?=-?=ln()ln()[ln()]ln()ln(

)..R R 00254580025458

20020200

20

R k 0200

20293=

=.(Ω)

因此该热敏电阻在20℃的电阻值

为: 33.R

x T x t x t dt T

()lim ()()ττ=→∞+?T 10 =?+?10

0000T x t x t dt T

sin sin[()]ωωτ 其中ωπ=20

T 令ωθt = dt d =1

ω

θ

R x d x x x ()sin sin()cos τπθθωτθωτ=+=?020

20222

五、应用题(本大题共2小题,每小题8分,共16分)

34.(1)V V D D D D REF

4

332211002

2222=

-??+?+?++() ∴=-=??+?+?++i V R V R

D D D D REF

043322110022222() (2)当D 3D 2D 1D 0=1000时,

V V 043

102

25=-

?=- 35.直流分量A 0=0

一次谐波分量 A 1=

4A π

二次谐波分量 A 2=0

三次谐波分量 A 3=43A

π

四次谐波分量 A 4=0

五次谐波分量 A 5=45A

π

其幅值谱如右图所示。

全国2002年10月自学考试传感器与检测技术试题

课程代码:02202

一、单项选择题(本大题共12小题,每小题2分,共24分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1.属于传感器动态特性指标的是( ) A.迟滞 B.过冲量

C.稳定性

D.线性度

2.传感器能感知的输入变化量越小, 表示传感器的( ) A.线性度越好 B.迟滞越小 C.重复性越好 D.分辨力越高

3.我国省、部一级计量站使用的一等标准测力机所允许的测量误差为( ) A.±0.1% B.±0.01% C.±0.001% D.±0.0001%

4.感应同步器的作用是测量( ) A.电压 B.电流 C.位移 D.相位差

5.下列测力传感器中,属于发电型测力传感器的是( ) A.自感式传感器 B.磁电感应式传感器 C.电容式传感器 D.应变式传感器

6.极对数为4的永磁式交流测速发电机,当其轴与转速为600(转/分)的被测轴相连接时,则其输出交变电动势的频率为( ) A.40Hz B.300Hz C.600Hz D.2400Hz

7.视觉传感器的扫描部的主作用是( ) A.聚成光学图像信号

B.将光学图像信号转换成电信号

C.将二维图像信号转换为时间序列一维信号

D.抽出有效信号

8.热敏电阻式湿敏元件能够直接检测( ) A.温度 B.温度差 C.相对湿度 D.绝对湿度

9.在采样保持环节中,采样开关被断开的时间称为( ) A.采样时间 B.保持时间 C.采样周期 D.缓冲时间 10.封装在光电隔离耦合器内部的是( )

A.一个发光二极管和一个发光三极管

B.一个光敏二极管和一个光敏三极管

C.两个发光二极管或两个光敏三极管

D.一个发光二极管和一个光敏三极管 11.若周期信号x(t)的周期为T ,则其基波角频率为( )

A.

T 2π B.T

π C.T

D.T 1

12.已知信号x(t)与信号y(t)完全不相关,则该二信号的互相关系数满足( )

A.ρxy (η)>1

B.ρxy (η)=1

C.0<ρxy (η)<1

D.ρxy (η)=0

二、填空题(本大题共12小题,每小题1分,共12分) 13.运算?-?=

δmin

max max

L y y L 100%是计算传感器________的公式。

14.传感器的________能力是指传感器在不致引起规定性能指标永久改变的条件下,允许超过测量

范围的能力。

15.当环境湿度改变时,必须对电容式传感器重新进行静态________。 16.要使直流电桥平衡,必须使电桥相对臂电阻值的________相等。

17.电容式扭矩测量仪是将轴受扭矩作用后的两端面相对________的变化量变换成电容器两极板之间的相对有效面积的变化量,从而引起电容量的变化来测量扭短的。

18.脉冲式测速发电机输出电压的________和被测轴转速之间保持严格的比例关系。 19.红外图像传感器通常由红外敏感元件和电子________电路组成。

20.在热电偶中,当引入第三个导体时,只要保持其两端的温度相同,则对总热电动势无影响。这

一结论被称为热电偶的________定律。

21.数据处理中使用的温度补偿方法有公式法和________。

22.两个电路之间存在的寄生电容使用一个电路的________变化影响到另一个电路。 23.周期信号频谱的特点是离散性、谐波性和________。

24.当信号的方差变为原来的4倍时,该信号的标准差将变为原来的________倍。 三、问答题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)

25.压电式传感器往往采用多片压电晶片串联或并联方式,当采用多片压电晶片并联方式时,适合

于测量何种信号?

26.就某一确定的差动变压器式位移传感器而言,当激励电压的幅值恒定时,其输出电压的幅值和

相位分别取决于被测位移的哪些信息?

27.简述半导体P-N 结温度传感器的工作机理。

28.热电型红外光导摄像管与可见光光导摄像管在电路中所采用的前置放大器有何差别?为什么? 29.有源滤波器与无源滤波器相比有哪些优点?

30.分别说明信号x(t)的均值μx 、方差ζ2x 、均方值Ψ2x 的含义并写出三者间的联系式。 四、计算题(本大题共3小题,每小题8分,共24分)

31.已知:输入应变仪的应变为286με,应变仪的灵敏度为31μA/με,记录仪的灵敏度为

5mm/mA,求记录仪输出的偏移量。(注:με代表一个应变单位)

32.某位移传感器在校准时测得的数据如下表,若该传感器的线性表达式为x=a 0+a 1n ,试用最小二乘

法(∑-+=

σN

2i i 10

)x n a a

()计算a 0和a 1。

t 00s E 为工作电压,U 0为输出电压,α=0.02/℃.当给定温度为0℃,R t 的电阻值为10k Ω,若测温范围为

0℃~400℃,输出电压U 0的范围是1V~5V ,试计算工作电压E 和常值电阻R s 各取多少?(s

t t

0R R ER U +=

)

五、应用题(本大题共2小题,每小题8分,共16分) 34.用微型计算机、模/数转换(A/D)板、滤波器、电荷放

大器、压电式力传感器和打印机组成一个测力系统,试画出该测力系统的方框图。 35.图1所示矩形函数x(t)的频谱为X(ω)=A ηsinc(

2

ωτ

),求图2所示信号y(t)的频谱,并画出其幅值谱图。(sincx=x

x

sin )

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浙江省2002年1月高等教育自学考试传感器与检测技术试卷

课程代码:02202

一、填空题(每空1分,共15分)

1.如果仅仅检测是否与对象物体接触,可使用_______作为传感器。

2.红外图像传感器由红外敏感元件和_______电路组成。

3.在电阻应变片公式,dR

R

=(1+2μ)ε+λEε中,λ代表_______。

4.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_______。

5.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_______所决定。

6.动态标定的目的,是检验测试传感器的_______指标。

7.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_______。

8.传感器的频率响应特性,必须在所测信号频率范围内,保持_______条件。

9.热电偶电动势由_______电动势和接触电动势两部分组成。

10.SnO2型半导体气敏器件非常适宜检测浓度较_______的微量气体。

11.有源滤波器由集成运放和_______组成。

12.采用_______电源供电的电桥称为交流电桥。

13.多路模拟开关由_______和多路双向模拟开关组成。

14.为了提高检测系统的分辨率,需要对磁栅、容栅等大位移测量传感器输出信号进行_______。

15.若随机信号x(t)、y(t)的均值都为零,当η→∞时,它们的互相关函数R xy(η)=_______。

二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在题干

的括号内。每小题1分,共15分)

1.对压电式加速度传感器,希望其固有频率( )

A.接近零

B.尽量低些

C.尽量高些

D.任意

2.( )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( )

A.信号是缓变的

B.信号是快变的

C.干扰的耦合通道

D.信号是交流的

4.差动电桥由环境温度变化引起的误差为( )

A. 1

2

1

1

?R

R

B.

1

4

1

1

?R

R

C. 1

2

1

1

?R

R

E D.0

5.概率密度函数提供了随机信号( )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

6.非线性度是表示校准曲线( )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

7.非周期信号的频谱是( )

A.连续的

B.离散的

C.基频的整数倍

D.脉冲函数

8.莫尔条纹光栅传感器的输出是( )

A.数字脉冲式

B.调幅式

C.调频式

D.正弦波

9.半导体应变片具有( )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 10.一阶系统的动态表征参数是( ) A.线性度 B.固有频率 C.阻尼比 D.时间常数 11.常用于测量大位移的传感器有( ) A.感应同步器 B.应变电阻式 C.霍尔式 D.涡流式

12.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。 A.质量块 B.导体 C.弹性元件 D.机器组件 13.半导体热敏电阻率随着温度上升,电阻率( ) A.上升 B.迅速下降 C.保持不变 D.归零 14.结构型传感器是依靠传感器( )的变化实现信号变换的。 A.材料物理特性 B.体积大小 C.结构参数 D.电阻值 15.阻抗头是测量振动系统( )的拾振器。 A.振动位移 B.振动加速度 C.激振力 D.激振力及其响应 三、问答题(每小题5分,共30分)

1.在静态测量中,根据测量系统输入量与对应输出值所绘制的定度曲线可以确定那些静态特性?

2.设载波的中心频率为f 0试根据图a 、图b 所示调制信号定性画出相应调频波波形。

3.回答下列函数哪些是周期函数、哪些是非周期函数:

x 1(t)=sin3ωt ,x 2(t)=e -t ,x 3(t)=e sin ω

t ,x 4(t)=δ(t), x 5(t)=sin 12t ?? ??

?

4.简述两类扭矩的测量原理及举例说明相应的扭矩传感器。

5.简述应变片在弹性元件上的布置原则,及哪几种电桥接法具有温度补偿作用。

6.涡流式传感器测量位移与其它位移传感器比较,其主要优点是什么?涡流传感器能否测量大位移量?为什么?

四、计算题(每小题8分,共24分)

1.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?

2.由RC 组成无源低通滤波器,已知R=500(Ω),C=10(μF),试求: (1)截止频率f 0,并画出该滤波器的幅频示意图。

(2)设输入信号x(t)=0.2cos 1256

4.t -??

??

?π,判断其是否在该滤波器的通频带内。 3.试绘出x(t)=2cos(2πf 0t)+3的时域图和频域图。

五、应用题(每小题8分,共16分)

1.试用双螺管线圈差动型电感传感器做成一个测力传感器。 (1)用简图说明该传感器的结构,并简要说明其作用原理; (2)用图说明两个线圈在电桥电路中的接法。

2.如图所示,轴工件用前后顶尖支承纵向磨削外园表面,在加工过程中,径向力P y 和切向力P z 大小基本不变,但着力点位置沿轴向移动,现在前后顶尖上粘贴电阻应变片测量工件所受的P z 。 (1)在图中标明应变片的位置及P z 的测量电桥。 (2)着力点移动对测量结果有无影响?为什么?

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浙江省2002年1月自考传感器与检测技术试题答案

课程代码:02202

一、填空题(每空1分,共15分)

1. ON-OFF 型微动开关

2.电子扫描

3.材料压阻系数

4.金属

5.磁头所处的位置

6.动态性能

7.标准测试系统

8.不失真测量

9.温度差 10.低

11.RC 网络

12.交流

13.地址译码器 14.细分 15. 0

二、单项选择题(每小题1分,共15分)

1.C

2.C

3.C

4.D

5.B

6.B

7.A

8.A

9.A 10.D 11.A 12.C 13.B 14.C 15.D 三、问答题(每小题5分,共30分)

1.在静态测量中,根据绘制的定度曲线,可以确定测量系统的三个静态特性:灵敏度,非线性度,回程误差。

2.调频波波形频率f 与中心频率f 0和调制波幅值的关系f=f 0±Δf,Δf 为频率偏移,与X(t)幅值成正比。

3.x 1(t) x 3(t) x 5(t)周期函数,x 2(t) x 4(t)非周期函数

4.1)轴类零件受扭矩作用时,在其表面产生切应变,可通过测量该应变检测扭矩,如电阻应变式扭矩传感器。

2)弹性转轴受扭后,两端面的相对转角只与所承受的扭矩有关,且呈比例关系,可通过测量扭转角测量扭矩,如电容式或光电式扭矩传感器。 5.布置原则有:

(1)贴在应变最敏感部位,使其灵敏度最佳; (2)在复合载荷下测量,能消除相互干扰; (3)考虑温度补偿作用;

单臂电桥无温度补偿作用,差动和全桥方式具有温度补偿作用。 6.优点:

能实现非接触测量,结构简单,不怕油等介质污染。

涡流传感器不能测量大位移量,只有当测量范围较小时,才能保证一定的线性度。 四、计算题(每小题8分,共24分)

1.(1)测量时,齿轮随工作轴一起转动,每转过一个齿,传感器磁路磁阻变化一次,磁通也变化

一次,因此,线圈感应电动势的变化频率f 等于齿轮的齿数Z 与转速n 的乘积。 f=nZ/60

n=

60f Z

=6024

18?=80(r/min)

(2)读数误差为±1齿,所以应为1

18

转,即: n=80±1

18

(r/min) 2.(1)f 0=

121

25001010318ππRC HZ =???=.() 幅频示意图:

(2)周期信号x(t)的角频率ω=125.6

f1=ω

ππ

2

1256

2

200 ==<

.

()

HZ f

信号x(t)的频率在该滤波器的通频带内。

3.由于1?δ(f) 3?3δ(f)

又2cos(2πf0t)?δ(f-f0)+δ(f+f0)

根据傅里叶变换的线性叠加原理:

2cos(2πf0t)+3?δ(f-f0)+3δ(f)+δ(f+f0)

时域图见图a,频域图见图b

五、应用题(每小题8分,共16分)

1.(1)传感器的结构如图a所示,它由传力块、弹性圆桶、双螺管线圈、衔铁、传感器座等几部

分组成。

原理:被测力F通过传力块作用在弹性圆桶上,弹性圆桶的变形带动衔铁移动,使双螺管线圈的电感量发生变化,从而实现力的测量。

(2)电桥的接法如图b所示:

2.(1)应变片(R1、R2、R3、R4)粘贴位置如图a所示;测量电桥如图b所示。

(2)根据以上位置布片和电桥接法,着力点位置的变化不会影响P z的大小,因为在顶尖上的分

力P z1、P z2,P z=P z1+P z2,由P z1、P z2引起的电阻R1、R3的变化值之和保持不变,故P z的测量不受着力点的移动而改变。

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浙江省2003年1月自考传感器与检测技术试题

课程代码:02202

一、填空题(每空1分,共15分)

1. 如果所测试的信号随时间周期变化或变化很快,这种测试称为________测试。

2. 确定静态标定系统的关键是选用被测非电量(或电量)的_______和标准测试系统。

3. 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________。

4. 半导体应变片以压阻效应为主,它的灵敏度系数为金属应变片的________倍。

5. 测量准静态力信号时,要求电荷放大器的输入阻抗________1012(Ω)。

6. 周期信号展开为傅立叶级数后,其中A0表示直流分量的幅值,A n表示________分量的幅值。

7. 当η→∞时,信号x(t)的自相关函数R x(η)呈周期性变化,说明该信号为________。

8. LCD是液晶显示器,是一种________功耗器件。

9. A/D卡的转换速率表示________。

10. 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,________接法可以得到最大灵

敏度输出。

11. 一阶有源低通滤波器的主要优点是带负载能力强,主要缺点是________。为克服该缺点,可采

用二阶或二阶以上有源低通滤波器。

12. 绝对湿度给出了水分在空间的具体含量,而相对湿度给出了大气的________程度,它比绝对湿

度使用更广泛。

13. 氧化型气体吸附到N型半导体气敏元件上,将使截流子数目减少,从而使材料的电阻率

________。

14. 半导体温度传感器以P-N结的温度特性为理论基础。二极管感温元件利用P-N结在恒定电流

下,其________与温度之间的近似线性关系实现。

15. 图像处理的主要目的是________。

二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案,并将其号码填在题后的括号内。

每小题1分,共15分)

1. 为了抑制干扰,常采用的电路有( )

A. A/D转换器

B. D/A转换器

C. 变压器耦合

D. 调谐电路

2. 选择二阶装置的阻尼比ζ=0.707,其目的是( )。

A. 阻抗匹配

B. 增大输出量

C. 减小输出量

D. 接近不失真条件

3. 自相关函数一定是( )函数。

A. 偶

B. 奇

C. 周期

D. 随机

4. 用脉冲锤激振时,为了获得较宽的激振频率,可( )

A. 增加敲击力

B. 增加锤头硬度

C. 增大锤重

D. 减小冲击力

5. 记录磁带慢录快放,放演信号的频宽将( )

A. 扩展,幅值减小

B. 变窄,幅值减小

C. 幅值增大

D. 变窄,幅值增大

6. 无源RC低通滤波器从( )两端引出输出电压。

A. 电阻R

B. 电容C

C. 运算放大器

D. 电感L

7. 人工视觉系统图像处理中,对像素信息进行编码的作用是( )

A. 滤去噪声

B. 传输和存储信息

C. 图像增强

D. 图像分割

8. 载波频率为f 0,调制信号的最高频率为f m ,两者的关系为( ) A. f 0=f m B. f 0>f m C. f 0>>f m D. f 0<

A. 热电偶

B. 亮度式

C. 半导体三极管

D. 半导体二极管 10. 电容式湿度传感器只能测量( )湿度。

A. 相对

B. 绝对

C. 任意

D. 水分

11. 由于热电光导摄像管的信号比可见光弱一个数量级,必须采用( )的前置放大器。 A. 信噪比高 B. 信噪比低 C. 稳定性低 D. 灵敏度很小 12. 电桥测量电路的作用是把传感器的参数变化转为( )的输出。 A. 电阻 B. 电容 C. 电压 D. 电荷 13. 通常采用的压力敏感元件有( )

A. 柱形弹性元件

B. 环形弹性元件

C. 梁形弹性元件

D. 波登管 14. 压电式加速度传感器是( )信号的传感器。

A. 适于测量任意

B. 适于测量直流

C. 适于测量缓变

D. 适于测量动态

15. 对于电涡流传感器的谐振测位移电路,当无金属导体靠近时,其输出电压( ) A. 最大 B. 最小 C. 随机变化 D. 中间点 三、问答题(每小题5分,共30分)

1. 试画出低通、高通、带通、带阻的幅频特性,并标出半功率点。

2. 一般计算机测量系统的基本组成包括哪些主要环节,每个环节的作用是什么?

3. 压电式加速度传感器和压电式力传感器在结构上有何不同,为什么?

4. 试述如何利用自相关函数判断随机噪声中是否包含有正弦波周期信号?

5. 如何消除热敏电阻阻温特性的非线性?热敏电阻的测温范围一般是多少?

6. 差动型变磁阻式电感传感器在使用时常把两个线圈接在电桥的两个相邻桥臂中,试问:电桥需

接入何种激励电压?该电桥的输出电压是何波形? 四、计算题(每小题8分,共24分) 1. 磁栅式位移传感器采用空间相位差为

2

π

的两个静态磁头来测量位移,其输出电动势为E=Usin ??

?

??λπ+

ωS 2t ,磁尺剩磁信号的波长为1mm 。求: (1)若E=7sin(100t+0.48π)伏,此时所测得的位移量S ; (2)在一个测量周期内,此传感器所能测量得的最大位移量。

2. 一电涡流测振仪测量某主轴的轴向振动。已知:传感器的灵敏度为15(mV/μm),最大线性范围

为6(μm)。现将传感器安装在主轴右侧。如图a 所示。用记录仪记录振动波形,如图b 所示,问:传感器与被测金属的安装距离L 为多少微米时,可得到较好的测量效果?轴向振动的振幅

A 为多少?

3. 压电式加速度传感器与电荷放大器联

接,电荷放大器又与函数记录仪联接。已知:传感器的电荷灵敏度k q =100(pC/g),反馈电容C f =0.01(μF),被测加速度a=0.5g 。求:

(1)电荷放大器的输出电压是多少?电荷放大器的灵敏度是多少? (2)若函数记录仪的灵敏度k g =2mm/mV ,求测量系统总灵敏度k 0. 五、应用题(每小题8分,共16分)

1. 试选择一种传感器,设计测量车床主轴转速的原理方案,并作简要说明。

2. 一汽车司机座的振动较大,试设计测试方案寻找振源。 (1)给出可能的振源;

(2)列出测试方案框图,并作简要说明; (3)给出判断方法及判断原则。

传感器与检测技术题库

《传感器与检测技术》题库 一、名词解释 二、单项选择题 3.某采购员分别在三家商店购买100 kg大米.10 kg苹果.1 kg巧克力,发现均缺少约0.5 kg,但该采购员对卖巧克力的商店意见最大,在这个例子中,产生此心理作用的主要因素是 B 。 A.绝对误差 B.示值相对误差 C.满度相对误差 D.精度等级 4.在选购线性仪表时,必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为欲测量的 C 左右为宜。 A.3 倍 B.1.0 倍 C.1.5 倍 D.0.75 倍 5.用万用表交流电压档(频率上限仅为 5 kHz)测量频率高达500 kHz.10 V左右的高频电压,发现示值还不到 2 V,该误差属于B 。 A.系统误差 B.粗大误差 C.随机误差 D.动态误差 6.用万用表交流电压档(频率上限仅为5 kHz)测量5号干电池电压,发现每次示值均为1.8 V,该误差属于 A 。 A.系统误差 B.粗大误差 C.随机误差 D.动态误差 7.重要场合使用的元器件或仪表,购入后需进行高、低温循环老化试验,其目的是为了 D 。

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 8.有一温度计,它的测量范围为0~200 ℃,精度为0. 5级,试求 该表可能出现的最大绝对误差为 A 。 A.1℃ B.0.5℃ C.10℃ D.200℃ 9.有一温度计,它的测量范围为0~200 ℃,精度为0.5 级,当示值 为20 ℃时的示值相对误差为 B A.1℃ B.5% C.1% D.10% 10.有一温度计,它的测量范围为0~200 ℃,精度为0.5 级,当示 值为100 ℃时的示值相对误差为 C 。 A. 1℃ B.5% C. 1% D.10% 11.欲测240 V左右的电压,要求测量示值相对误差的绝对值不大于 0.6%,若选用量程为 250 V电压表,其精度应选 B 级。 A. 0.25 B.0.5 C. 0.2 D.1.0 12.欲测240 V左右的电压,要求测量示值相对误差的绝对值不大于 0.6%,若选用量程为 300 V,其精度应选 C 级。 A.0.25 B. 0.5 C. 0.2 D.1.0 13.欲测240 V左右的电压,要求测量示值相对误差的绝对值不大于

传感器与检测技术课后答案

第一章课后习题答案 1.什么是传感器?它由哪几个部分组成?分别起到什么作用? 解:传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置,能完成检测任务;传感器由敏感元件,转换元件,转换电路组成。敏感元件是直接感受被测量,并输出与被测量成确定关系的物理量;转换元件把敏感元件的输出作为它的输入,转换成电路参量;上述电路参数接入基本转换电路,便可转换成电量输出。2.传感器技术的发展动向表现在哪几个方面? 解:(1)开发新的敏感、传感材料:在发现力、热、光、磁、气体等物理量都会使半导体硅材料的性能改变,从而制成力敏、热敏、光敏、磁敏和气敏等敏感元件后,寻找发现具有新原理、新效应的敏感元件和传感元件。 (2)开发研制新型传感器及组成新型测试系统 ①MEMS技术要求研制微型传感器。如用于微型侦察机的CCD传感器、用于管道爬壁机器人的力敏、视觉传感器。 ②研制仿生传感器 ③研制海洋探测用传感器 ④研制成分分析用传感器 ⑤研制微弱信号检测传感器 (3)研究新一代的智能化传感器及测试系统:如电子血压计,智能水、电、煤气、热量表。它们的特点是传感器与微型计算机有机结合,构成智能传感器。系统功能最大程度地用软件实现。 (4)传感器发展集成化:固体功能材料的进一步开发和集成技术的不断发展,为传感器集成化开辟了广阔的前景。 (5)多功能与多参数传感器的研究:如同时检测压力、温度和液位的传感器已逐步走向市场。 3.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? 解:在生产过程和科学实验中,要对各种各样的参数进行检测和控制,就要求传感器能感受被测非电量的变化并将其不失真地变换成相应的电量,这取决于传感器的基本特性,即输出—输入特性。衡量静态特性的重要指标是线性度、灵敏度,迟滞和重复性等。 1)传感器的线性度是指传感器的输出与输入之间数量关系的线性程度; 2)传感器的灵敏度S是指传感器的输出量增量Δy与引起输出量增量Δy的输入量增量Δx 的比值; 3)传感器的迟滞是指传感器在正(输入量增大)反(输入量减小)行程期间其输出-输入特性曲线不重合的现象;

《传感器与检测技术》实验实施方案1

自考“机电一体化”专业衔接考试《传感器与检测技术》课程 实验环节实施方案 一、实验要求 根据《传感器与检测技术》课程教学要求,实验环节应要求完成3个实验项目。考虑到自考课程教学实际情况,结合我院实验室的条件,经任课教师、实验指导教师、教研室主任和我院学术委员会认真讨论,确定开设3个实验项目。实验项目、内容及要求详见我院编制的《传感器》课程实验大纲。 二、实验环境 目前,我院根据编制的《传感器》课程实验大纲,实验环境基本能满足开设的实验项目。实验环境主要设备为: 1、486微机配置 2、ZY13Sens12BB型传感器技术实验仪 三、实验报告要求与成绩评定 学生每完成一个实验项目,要求独立认真的填写实验报告。实验指导教师将根据学生完成实验的态度和表现,结合填写的实验报告评定实验成绩。成绩的评定按百分制评分。 四、实验考试 学生在完成所有实验项目后,再进行一次综合性考试。教师可以根据学生完成的实验项目,综合出3套考试题,由学生任选一套独立完成。教师给出学生实验考试成绩作为最终实验成绩上报。 五、附件

附件1 《传感器与检测技术》课程实验大纲 附件2 实验报告册样式 以上对《传感器与检测技术》课程实验的实施方案,妥否,请贵校批示。 重庆信息工程专修学院 2009年4月14日

附件1 《传感器与检测技术》课程实验教学大纲 实验课程负责人:段莉开课学期:本学期 实验类别:专业课程实验类型:应用性实验 实验要求:必修适用专业:机电一体化 课程总学时:15 学时课程总学分: 1分 《传感器与检测技术》课程实验项目及学时分配

实验一 金属箔式应变片性能—单臂电桥 一、 实验目的 1、观察了解箔式应变片的结构及粘贴方式。 2、测试应变梁变形的应变输出。 3、比较各桥路间的输出关系。 二、 实验内容 了解金属箔式应变片,单臂电桥的工作原理和工作情况。(用测微头实现) 三、 实验仪器 直流稳压电源、电桥、差动放大器、双平行梁测微头、一片应变片、电压表、主、副电源。 四、 实验原理 电阻丝在外力作用下发生机械变形时,其电阻值发生变化,这就是电阻应变效应,描述电阻应变效应的关系式为: R Ku R ?=式中 R R ?为电阻丝电阻相对变化,K 为应变灵敏系数, l u l ?=为电阻丝长度相对变化,金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件,通过它转换 被测部位受力状态变化、电桥的作用完成电阻到电压的比例变化,电桥的输出电压反映了相应的受力状态。对单臂电桥输出电压 14 O EKu U = 。 五、 实验注意事项 1、直流稳压电源打到±2V 档,电压表打到2V 档,差动放大增益最大。 2、电桥上端虚线所示的四个电阻实际上并不存在,仅作为一标记,让学生组桥容易。 3、做此实验时应将低频振荡器的幅度旋至最小,以减小其对直流电桥的影响。 六、 实验步骤 1、了解所需单元、部件在实验仪上的所在位置,观察梁上的应变片,应变片为棕色衬底箔式结构小方薄片。上下二片梁的外表面各贴二片受力应变片和一片补偿应变片,测微头在双平行梁前面的支座上,可以上、下、前、后、左、右调节。 2、将差动放大器调零:用连线将差动放大器的正(+)、负(-)、地短接。将差动放大器的输出端与电压表的输入插口Vi 相连;开启主、副电源;调节差动放大器的增益到最大位置,然后调整差动放大器的调零旋钮使电压表显示为零,关闭主、副电源,拆去实验连线。 3、根据图1接线。R1、R2、R3为电桥单元的固定电阻。R X =R4为应变片;将稳压电源的切换开关置±4V 档,电压表置20V 档。调节测微头脱离双平行梁,开启主、副电源,调节电桥平衡网络中的W1,使电压表显示为零,然后将电压表置2V 档,再调电桥W1(慢慢地调),使电压表显示为零。

《传感器与检测技术》全套教案

!知识目标:掌握接近开关的基本工作原理,了解各种接近开关的环境特性及使用方法,掌握应用接近开 T丨关进行工业 技术检测的方法 教学■ 口h I能力目标:对不同接近开关进行敏感性检测,使用霍尔接近开关完成转动次数的测量。 目标! i素质目标: ■ ■ ■ W ■?Fr??T??* 教学 重点 .■该学…t 难点i接近开关的基本工作原理 I ---一一 ^—--十一- ——一一-一-一一--- —一-- . - — - - _-一- --- 教学]理实一体千 輕丨实物讲解手段!小组讨论、协作 接近开关的应用 教学! 学时丨10 教学内容与教学过程设计 1理论学习〗 项目一开关量检测 任务一认识接近开关 一、霍尔效应型接近开关 1.霍尔效应 霍尔效应的产生是由于运动电荷在磁场作用下受到洛仑兹力作用的结果。把N型半导体薄片放在磁场中,通以固定方向的电流i图1-2霍尔效应 么半导体中的载流子(电子)将沿着与电流方向相反的方向运动。 如图1-2所示,i || (从a点至b点),那\ I讲解霍尔效应基i本原 理,及霍尔电 I动势。 2.霍尔元件 霍尔元件的结构简单,由霍尔片、四根引线和壳体组成,如图1-3 所示。 图1-3 霍尔元件

—H ■ ——= H H H —H ■ ■ H H H H — H I 3.霍尔原件的性能参数 1)额定激励电流 2)灵敏度KH 3)输入电阻和输出电阻 4)不等位电动势和不等位电阻 5)寄生直流电动势 6)霍尔电动势温度系数 4.霍尔开关 霍尔开关是在霍尔效应原理的基础上,利用集成封装和组装工艺制作而成,可把磁输入信号转换成实际应用中的电信号,同时具备工业场合实际应用易操作和可靠性的要求。 图1-6霍尔开关 5.霍尔传感器的应用 1)霍尔式位移传感器 霍尔元件具有结构简单、体积小、动态特性好和寿命长的优点,有功功率及电能 参数的测量,也在位移测量中得到广泛应用。 1-7 霍尔式位移传感器的工作原理图 2)霍尔式转速传感器 图1-8所示的是几种不同结构的霍尔式转速传感器。 图1-8 几种霍尔式转速传感器的结构 3)霍尔计数装置 图1-9所示的是对钢球进行计数的工作示意图和电路图。当钢球通过霍尔开关传感器 时,传感器可输出峰值20 mV的脉冲电压,该电压经运算放大器(卩A741)放大后,驱动半导 蒞H尤 {牛 吐n惑坳强屢曲同的传黑 器 霜晦疋件 \ -Av 骷]罰腋的怖楞传想 器 雷耳朮件 At 畑铀构柑同的拉牌传感盟 1 了解霍尔传感器 I i的应用。 它不仅用于磁感应强度、 U) 2

传感器与检测技术题库

一、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(A) A.工作量程愈大C.精确度愈高 B.工作量程愈小D.精确度愈低 2.属于传感器动态特性指标的是(B) A.固有频率C.阻尼比 B.灵敏度D.临界频率 3.封装在光电隔离耦合器内部的是(D) A两个光敏二极管 C一个光敏二极管和一个光敏三极管B两个发光二极管 D一个发光二极管和一个光电三极管 4.适合在爆炸等极其恶劣的条件下工作的压力传感器是(B) A.霍尔式C.电感式 B.涡流式D.电容式 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(D) A压阻效应B应变效应C霍尔效应D压电效应 6.热电偶式温度传感器的工作原理是基于(B) A.压电效应C.应变效应 B.热电效应D.光电效应 7.矿灯瓦斯报警器的瓦斯探头属于(A) A.气敏传感器C.湿度传感器 B.水份传感器D.温度传感器 8.高分子膜湿度传感器用于检测(D) A.温度C.绝对湿度 B.温度差D.相对湿度 9.下列线位移传感器中,测量范围最大的类型是(B) A自感式B差动变压器式C电涡流式D变极距电容式10. ADC0804是八位逐次逼近型的(B) A.数/模转换器C.调制解调器 B.模/数转换器D.低通滤波器 11.热电偶的热电动势包括(A) 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 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(C) A 编码 B 压缩 C 前处理 D 后处理 13热敏电阻式湿敏元件能够直接检测(B) A相对湿度B绝对湿度C温度D温度差 14衡量在同一工作条件下,对同一被测量进行多次连续测量所得结果之间的不一致程度的指标是(A) A.重复性C.线性度 B.稳定性D.灵敏度 15热电偶传感器通常利用电桥不平衡原理进行补偿,其作用是(C) A扩大量程B提高灵敏度C确保测量精度D提高测量速度 16.便于集成化的有源带通滤波器由运算放大器和(A) A RC网络组成 B LC网络组成 C RL网络组成 D RLC网络组成 17.在下列传感器中,将被测物理量的变换量直接转换为电荷变化量的是(A)A压电传感器B电容传感器C电阻传感器D电感传感器 18.灵敏度高,适合测量微压,频响好,抗干扰能力较强的压力传感器是(A) A.电容式C.电感式 B.霍尔式D.涡流式 19.适合于使用红外传感器进行测量的被测物理量是(D) A厚度B加速度C转速 D 温度 20.欲检测金属表面裂纹采用的传感器是(B) A压磁式B电涡流式C气敏式D光纤式 21.相邻信号在导线上产生的噪声干扰称为(B) A电火花干扰B串扰C共模噪声干扰D差模噪声干扰

传感器及检测技术教案

传感器及检测技术

项目一 传感器误差与特性分析 任务1 检测结果的数据整理 1.1.1 测量与测量方法 1.检测 2.测量方法 (1)电测法和非电测法 (2)直接测量和间接测量 (3)静态测量和动态测量 (4)接触性测量和非接触性测量 (5)模拟式测量和数字式测量 1.1.2 测量误差及其表示方法 测量误差:测量值与其真值之间的差值 例:某温度计的量程范围为0-500oC ,校验时该表的最大绝对误差为6oC ,试确定其精度等级? 查表1.1,精度等级应定为1.5级 任务1: 现有0.5级的0~300oC 和1.0级0~100oC 的两个温度计,欲测量80oC 的温度,试问选用哪一个温度计好?为什么?在选用仪器时应考虑哪些方面? 实施: 0.5级的0~300oC 的温度计测量时可能出现的最大绝对误差为: 用其测量80oC 可能出现的最大示值相对误差为: ?? ? ? ? ???? ?引用误差示值(标称)相对误差实际相对误差相对误差绝对误差x γγ%.21%100500 6 %100=?= ??= m m m A x γ5 .1)0300(%5.0111=-?==?m m m A x γ

1.0级的0~100oC 的温度计测量时可能出现的最大绝对误差为: 用其测量80oC 可能出现的最大示值相对误差为: 结论:选用1.0级的0~100oC 的温度计较好。选用仪器时,不能单纯追求精度,而是要兼顾精度和量程 1.1.3 测量误差的分类及来源 1.系统误差 2.随机误差 3.粗大误差(疏忽误差、过失误差) 4.缓变误差 任务2 传感器特性分析与传感器选用 1.2.1 传感器的组成及其分类 1.2.2 传感器的静态特性与指标 传感器的静态特性指标 1.精密度、准确度和精确度 2.稳定性 1 )0100(%.01222=-?==?m m m A x γ%25.1%10080 1 %10022=?= ??= x x m x γ?? ?动态特性 静态特性

传感器与检测技术实验报告

“传感器与检测技术”实验报告 学号: 913110200229 姓名:杨薛磊 序号: 83

实验一电阻应变式传感器实验 (一)应变片单臂电桥性能实验 一、实验目的:了解电阻应变片的工作原理与应用并掌握应变片测量电路。 二、基本原理:电阻应变式传感器是在弹性元件上通过特定工艺粘贴电阻应变片来组成。一种利用电阻材料的应变效应将工程结构件的内部变形转换为电阻变化的传感器。此类传感器主要是通过一定的机械装置将被测量转化成弹性元件的变形,然后由电阻应变片将弹性元件的变形转换成电阻的变化,再通过测量电路将电阻的变化转换成电压或电流变化信号输出。它可用于能转化成变形的各种非电物理量的检测,如力、压力、加速度、力矩、重量等,在机械加工、计量、建筑测量等行业应用十分广泛。 三、需用器件与单元:主机箱中的±2V~±10V(步进可调)直流稳压电源、±15V直流 1位数显万用表(自备)。 稳压电源、电压表;应变式传感器实验模板、托盘、砝码; 4 2 四、实验步骤: 应变传感器实验模板说明:应变传感器实验模板由应变式双孔悬臂梁载荷传感器(称重传感器)、加热器+5V电源输入口、多芯插头、应变片测量电路、差动放大器组成。实验模板中的R1(传感器的左下)、R2(传感器的右下)、R3(传感器的右上)、R4(传感器的左上)为称重传感器上的应变片输出口;没有文字标记的5个电阻符号是空的无实体,其中4个电阻符号组成电桥模型是为电路初学者组成电桥接线方便而设;R5、R6、R7是350Ω固定电阻,是为应变片组成单臂电桥、双臂电桥(半桥)而设的其它桥臂电阻。加热器+5V是传感器上的加热器的电源输入口,做应变片温度影响实验时用。多芯插头是振动源的振动梁上的应变片输入口,做应变片测量振动实验时用。

《传感器与检测技术》试题及答案

《传感器与检测技术》试题 一、填空:(20分) 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分) 2.霍尔元件灵敏度的物理意义是表示在单位磁感应强度相单位控制电流时的霍尔电势大小。 3、光电传感器的理论基础是光电效应。通常把光线照射到物体表面后产生的光电效应分为 三类。第一类是利用在光线作用下光电子逸出物体表面的外光电效应,这类元件有光电管、 光电倍增管;第二类是利用在光线作用下使材料部电阻率改变的光电 效应,这类元件有光 敏电阻;第三类是利用在光线作用下使物体部产生一定方向电动势的光生伏特效应,这类元 件有光电池、光电仪表。 4.热电偶所产生的热电势是两种导体的接触电势和单一导体的温差电势组成的,其表达式为 Eab (T ,To )=T B A T T B A 0d )(N N ln )T T (e k 0σ-σ?+-。在热电偶温度补偿中补偿导线法(即冷端延长线法)是在连接导线和热电偶之间,接入延长线,它的作用是将热电偶的参考端移 至离热源较远并且环境温度较稳定的地方,以减小冷端温度变化的影响。 5.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,其部产生机械压力,从 而引起极化现象,这种现象称为正压电效应。相反,某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产 生机械变形,这种现象称为负压电效应。(2分) 6. 变气隙式自感传感器,当街铁移动靠近铁芯时,铁芯上的线圈电感量(①增加②减小③ 不变)(2分) 7. 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(2分) 8. 电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系,除(① 变面积型 ② 变极距型 ③ 变 介电常数型)外是线性的。(2分) 9. 电位器传器的(线性),假定电位器全长为Xmax, 其总电阻为Rmax ,它的滑臂间的阻值 可以用Rx = (① Xmax/x Rmax,②x/Xmax Rmax ,③ Xmax/XRmax ④X/XmaxRmax )来计算, 其中电阻灵敏度Rr=(① 2p(b+h)/At , ② 2pAt/b+h, ③ 2A(b+b)/pt, ④ 2Atp(b+h)) 1、变面积式自感传感器,当衔铁移动使磁路中空气缝隙的面积增大时,铁心上线圈 的电感量(①增大,②减小,③不变)。 2、在平行极板电容传感器的输入被测量与输出电容值之间的关系中,(①变面积型, ②变极距型,③变介电常数型)是线性的关系。 3、在变压器式传感器中,原方和副方互感M 的大小与原方线圈的匝数成(①正比, ②反比,③不成比例),与副方线圈的匝数成(①正比,②反比,③不成比例),与回路中磁 阻成(①正比,②反比,③不成比例)。 4、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。 5、热电偶所产生的热电热是由两种导体的接触电热和单一导体的温差电热组成。 2、电阻应变片式传感器按制造材料可分为① _金属_ 材料和②____半导体__体材 料。它们在受到外力作用时电阻发生变化,其中①的电阻变化主要是由 _电阻应变效应 形 成的,而②的电阻变化主要是由 温度效应造成的。 半导体 材料传感器的灵敏度较大。 3、在变压器式传感器中,原方和副方互感M 的大小与 绕组匝数 成正比,与 穿过 线圈的磁通_成正比,与磁回路中 磁阻成反比,而单个空气隙磁阻的大小可用公式 __ 表示。 1.热电偶所产生的热电势是由两种导体的接触电势和单一导体的温差电势组成的,其表达式 为E ab (T,T o )=T B A T T B A 0d )(N N ln )T T (e k 0σ-σ?+-。在热电偶温度补偿中,补偿导线法(即冷端延长线法)是在连接导线 和热电偶之间,接入延长线它的作用是将热电偶的参 考端移至离热源较远并且环境温度较稳定的地方,以减小冷端温度变化的影响。(7分) 3.电位器或电阻传感器按特性不同,可分为线性电位器和非线性电位器。线性电位器的

传感器及检测技术

习题一概论p16 1.测试系统一般是怎样构成的? ①传感器将被测物理量转换成以电量为主要形式的电信号; ②信号变换部分是对传感器所送出的信号进行加工; ③显示与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。 2.什么是测量误差?测量误差有几种表示方法? 测量误差:人们在进行各种实际测量时,尽管被测量在理论上存在真值,但由于客观实验条件的限制,被测量的真值实际上是测不到的,因而测量结果只能是真值的近似值,这就不可避免地存在着测量误差。 测量误差有:绝对误差、相对误差、引用误差。 3.测量误差按出现规律可分为几种?它们与准确度与精密度有什么关系? ①按出现规律可分为:系统误差、随机误差、粗大误差 ②准确度表示测量结果中系统误差的大小。系统误差越小,准确度越高,即真一民实际 值符合的程度越高。 精密度表示测量结果中随机误差大小的程度。随机误差越小,测量值越集中,表示精密度越高。 精确度是测量结果系统误差与随机误差的综合。表示测量结果与真值的一致程度。精确度用来反映系统误差和随机误差的综合影响。精确度越高,表示正确度和精密度越高,意味着系统误差和随机误差都小。 4.产生系统误差的常见原因有哪些?常用的减小系统误差的方法有哪些? ①产生系统误差的主要原因: ●仪器的制造、安装或使用方法不正确; ●环境因素影响(温度、湿度、电源等); ●测量原理中使用近似计算公式;

●测量人员不良读数习惯 ②减小系统误差的方法: ●发现判断:实验对比、残余误差观察、准则检测 ●减少消除:修正、特殊测量法(替代、差值、误差补偿、对称观察) 5.传感器有哪些几部分组成? 敏感元件、转换元件、转换电路 6.按传感器的工作机理、能量转换方式、输入量及测量原理四种方法,传感器分别是如何分 类的? ①按工作机理分: ●电参数式传感器(如电阻式、电感式和电容式); ●压电式传感器; ●光电式传感器; ●热电式传感器。 ②按能量转换方式分: ●能量控制型传感器(如电阻、电感、电容式) ●能量转换型传感器(如基于压电效应、热电效应传感器) ③按输入量分: 力传感器、位移传感器、温度传感器 ④按测量原理分: ●电路参量式传感器(包括电阻式、电感式、电容式) ●电动势式传感器(包括磁电感应式、霍尔式、压电式) ●光电式传感器(包括一般光电式、光栅式、激光式、光电码盘式、光导纤维式) ●半导体式传感器 习题二温度检测p35 7.温度检测主要有哪几种方法及它们是怎样分类的? 温度检测方法分为:接触测量法,非接触测量法。 接触式包括:热膨胀式(如水银、双金属、液体或气体压力); 热电偶; 热电阻(铂电阻、铜电阻、半导体热敏电阻)。

传感器与检测技术实验的报告.doc

精品资料 “传感器与检测技术”实验报告 序号实验名称 1 电阻应变式传感器实验 2 电感式传感器实验 学号: 3 电容传感器实验913110200229 姓名:杨薛磊 序号:83

实验一电阻应变式传感器实验 (一)应变片单臂电桥性能实验 一、实验目的:了解电阻应变片的工作原理与应用并掌握应变片测量电路。 二、基本原理:电阻应变式传感器是在弹性元件上通过特定工艺粘贴电阻应变片来组成。 一种利用电阻材料的应变效应将工程结构件的内部变形转换为电阻变化的传感器。此类传感 器主要是通过一定的机械装置将被测量转化成弹性元件的变形,然后由电阻应变片将弹性元 件的变形转换成电阻的变化,再通过测量电路将电阻的变化转换成电压或电流变化信号输出。 它可用于能转化成变形的各种非电物理量的检测,如力、压力、加速度、力矩、重量等,在 机械加工、计量、建筑测量等行业应用十分广泛。 三、需用器件与单元:主机箱中的± 2V ~± 10V (步进可调)直流稳压电源、±15V 直 流稳压电源、电压表;应变式传感器实验模板、托盘、砝码; 4 12位数显万用表(自备)。 四、实验步骤: 应变传感器实验模板说明:应变传感器实验模板由应变式双孔悬臂梁载荷传感器(称重传感器)、加热器 +5V 电源输入口、多芯插头、应变片测量电路、差动放大器组成。实验模 板中的 R1( 传感器的左下 )、R2( 传感器的右下 )、R3( 传感器的右上 )、R4( 传感器的左上)为称重传感器上的应变片输出口;没有文字标记的 5 个电阻符号是空的无实体,其中 4 个电阻 符号组成电桥模型是为电路初学者组成电桥接线方便而设;R5、R 6、R7是 350 Ω固定电阻, 是为应变片组成单臂电桥、双臂电桥(半桥)而设的其它桥臂电阻。加热器+5V是传感器 上的加热器的电源输入口,做应变片温度影响实验时用。多芯插头是振动源的振动梁上的应 变片输入口,做应变片测量振动实验时用。 1、将托盘安装到传感器上,如图 1 —4 所示。

传感器与检测技术期末考试试题与答案

第一章传感器基础 l.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。如果采用偏差法测量,仪表必须有较大量程以满足U0的要求,因此对△U,这个小量造成的U0的变化就很难测准。测量原理如下图所示: 图中使用了高灵敏度电压表——毫伏表和电位差计,R r和E分别表示稳压电源的内阻和电动势,凡表示稳压电源的负载,E1、R1和R w表示电位差计的参数。在测量前调整R1使电位差计工作电流I1为标准值。然后,使稳压电源负载电阻R1为额定值。调整RP的活动触点,使毫伏表指示为零,这相当于事先用零位式测量出额定输出电压U。正式测量开始后,只需增加或减小负载电阻R L的值,负载变动所引起的稳压电源输出电压U0的微小波动值ΔU,即可由毫伏表指示出来。根据U0=U+ΔU,稳压电源输出电压在各种负载下的值都可以准确地测量出来。微差式测量法的优点是反应速度快,测量精度高,特别适合于在线控制参数的测量。

传感器与检测技术总结材料

《传感器与检测技术》总结 :王婷婷 学号:14032329 班级:14-11

传感器与检测技术 这学期通过学习《传感器与检测技术》,懂得了很多,以下是我对这本书的总结。 第一章 概 述 传感器的作用是:传感器是各种信息的感知、采集、转换、传输和处理的功能器件,具有不可替代的重要作用。 传感器的定义:能够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。 传感器的组成:被测量量---敏感元件---转换元件----基本转换电路----电量输出 传感器的分类:按被测量对象分类(部系统状态的部信息传感器{位置、速度、力、力矩、温度、导演变化}、外部环境状态的外部信息传感器{接触式[触觉、滑动觉、压觉]、非接触式[视觉、超声测距、激光测距);按工作机理分类(结构型{电容式、电感式}、物性型{霍尔式、压电式});按是否有能量转换分类(能量控制型[有源型]、能量转换型[无源型]);按输出信号的性质分类(开关型[二值型]{接触型[微动、行程、接触开关]、非接触式[光电、接近开关]}、模拟型{电阻型[电位器、电阻应变片],电压、电流型[热电偶、光电电池],电感、电容型[电感、电容式位置传感器]}、数字型{计数型[脉冲或方波信号+计数器]、代码型 [回转编码器、磁尺]})。 传感器的特性主要是指输出与输入之间的关系。当输入量为常量,或变化极慢时,称为静态特性;输出量对于随时间变化的输入量的响应特性,这一关系称为动态特性,这一特性取决于传感器本身及输入信号的形式。可以分为接触式环节(以刚性接触形式传递信息)、模拟环节(多数是非刚性传递信息)、数字环节。动态测量输入信号的形式通常采用正弦周期(在频域)信号和阶跃信号(在时域)。 传感器的静态特性:线性度(以一定的拟合直线作基准与校准曲线比较% 100max ??=Y L L δ)、迟滞、重复性、灵敏度(K0=△Y/△X=输出变化量/输入变化量 =k1k2···kn )和灵敏度误差(rs=△K0/K0×100%、稳定性、静态测量不确定性、其他性能参数:温度稳定性、抗干扰稳定性。 传感器的动态特性:传递函数、频率特性(幅频特性、相频特性)、过渡函数。 0阶系统:静态灵敏度;一阶系统:静态灵敏度,时间常数;二阶系统:静态灵敏度,时间常数,阻尼比。 传感器的标定:通过各种试验建立传感器的输入量与输出量之间的关系,确定传感器在不同使用条件下的误差关系。国家标准测力机允许误差±0.001%,省、部一级计量站允许误差±0.01%,市、企业计量站允许误差±0.1%,三等标准测力机、传感器允许误差±(0.3~0.5)%,工程测试、试验装置、测试用力传感器允许误差±1%。分为静态标定和动态标定。 第二章 位 移 检 测 传 感 器 测量位移常用的传感器有电阻式、电容式、涡流式、压电式、感应同步器式、磁栅式、光电式。参量位移传感器是将被测物理量转化为电参数,即电阻、电容或电感等。发电型位移传感器是将被测物理量转换为电源性参量,如电动势、电荷等。属于能量转换型传感器,这类传感器有磁电型、压电型等。 电位计的电阻元件通常有线绕电阻、薄膜电阻、导塑料(即有机实心电位计)等。电位计结构简单,输出信号大,性能稳定,并容易实现任意函数关系。其缺点是要求输入能量大,电刷与电阻元件之间有干摩擦,容易磨损,产生噪声干扰。 线性电位计的空载特性:x K x l R R R x == ,KR----电位计的电阻灵敏度(Ω/m )。电

传感器与自动检测技术实验指导书.

传感器与自动检测技术验 指导书 张毅李学勤编著 重庆邮电学院自动化学院 2004年9月

目录 C S Y-2000型传感器系统实验仪介绍 (1) 实验一金属箔式应变片测力实验(单臂单桥) (3) 实验二金属箔式应变片测力实验(交流全桥) (6) 实验三差动式电容传感器实验 (9) 实验四热敏电阻测温实验 (12) 实验五差动变压器性能测试 (14) 实验六霍尔传感器的特性研究 (17) 实验七光纤位移传感器实验 (21)

CSY-2000型传感器系统实验仪介绍 本仪器是专为《传感器与自动检测技术》课程的实验而设计的,系统包括差动变压器、电涡流位移传感器、霍尔式传感器、热电偶、电容式传感器、热敏电阻、光纤传感器、压阻式压力传感器、压电加速度计、压变式传感器、PN结温度传感器、磁电式传感器等传感器件,以及低频振荡器、音频震荡器、差动放大器、相敏检波器、移相器、低通滤波器、涡流变换器等信号和变换器件,可根据需要自行组织大量的相关实验。 为了更好地使用本仪器,必须对实验中使用涉及到的传感器、处理电路、激励源有一定了解,并对仪器本身结构、功能有明确认识,做到心中有数。 在仪器使用过程中有以下注意事项: 1、必须在确保接线正确无误后才能开启电源。 2、迭插式插头使用中应注意避免拉扯,防止插头折断。 3、对从各电源、振荡器引出的线应特别注意,防止它们通过机壳造成短路,并 禁止将这些引出线到处乱插,否则很可能引起一起损坏。 4、使用激振器时注意低频振荡器的激励信号不要开得太大,尤其是在梁的自振 频率附近,以免梁振幅过大或发生共振,引起损坏。 5、尽管各电路单元都有保护措施,但也应避免长时间的短路。 6、仪器使用完毕后,应将双平行梁用附件支撑好,并将实验台上不用的附件撤 去。 7、本仪器如作为稳压电源使用时,±15V和0~±10V两组电源的输出电流之和 不能超过1.5A,否则内部保护电路将起作用,电源将不再稳定。 8、音频振荡器接小于100Ω的低阻负载时,应从LV插口输出,不能从另外两个 电压输出插口输出。

传感器与检测技术课程教学大纲

《传感器与检测技术》课程教学大纲 一、课程的性质、课程设置的目的及开课对象 本课程是机械设计制造及其自动化专业(机械电子工程方向)学生的重要专业课程。本课程设置的目的是通过对传感器的一般特性与分析方法,传感器的工作原理、特性及应用,检测系统的基本概念的学习,通过本课程的学习,使学生掌握检测系统的设计和分析方法,能够根据工程需要选用合适的传感器,并能够对检测系统的性能进行分析、对测得的数据进行处理。 开课对象:机械设计制造及其自动化专业(机械电子工程方向)本科生。 二、先修课程:高等数学、工程数学、电子技术、数字电子技术等。 三、教学方法与考核方式 1.教学方法:理论教学与实验教学相结合。 2.考核方式:闭卷考试。 四、学时分配 总学时48学时。其中:理论38学时,实验10学时 五、课程教学内容与学时 (一)传感器与检测技术概念 传感器的组成、分类及发展动向,技术的定义及应用。 重点:传感器与检测技术的目的和意义。 教学方法:课堂教学和现场认识教学相结合。 (二)传感器的特性 1.传感器的静态特性 2.传感器的动态特性及其响; 重点:传感器的静态特性与动态特性的性质。 难点:工艺计算与平面布置;微机联网控制系统。 广度:本章主要讲述传感器特性的基础知识。 深度:主要讲述传感器的特性,不涉及复杂的内容。 教学方法、手段:课堂教学、多媒体教学,强化实际操作。 (三)电阻式传感器 1.电位器式传感器的主要特性及其应用 2.应变片的工作原理 3.应变片式电阻传感器的主要特性及应用 重点:理解电位器式传感器、应变片式传感器的工作原理,掌握它们的性能特点,了解其常用结构形式及应用。 难点:线性与非线性电位器的测量原理,应变片式传感器的测量原理、温度误差及其补偿。

传感器与检测技术考题及答案

传感器与检测技术考试试题 一、填空:(20分) 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分) 2.霍尔元件灵敏度的物理意义是表示在单位磁感应强度相单位控制电流时的霍尔电势大小。 4.热电偶所产生的热电势是两种导体的接触电势和单一导体的温差电势组成的,其表达式为Eab (T ,To )=T B A T T B A 0d )(N N ln )T T (e k 0σ-σ?+-。在热电偶温度补偿中补偿导线法(即冷端延长线法)是在连接导线和热电偶之间,接入延长线,它的作用是将热电偶的参考端移至离热源较远并且环境温度较稳定的地方,以减小冷端温度变化的影响。 5.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,其内部产生机械压力,从而引起极化现象,这种现象称为正压电效应。相反,某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产生机械变形,这种现象称为负压电效应。(2分) 6. 变气隙式自感传感器,当街铁移动靠近铁芯时,铁芯上的线圈电感量(①增加②减小③不变)(2分) 7. 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(2分) 8. 电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系,除(① 变面积型 ② 变极距型 ③ 变介电常数型)外是线性的。(2分) 1、变面积式自感传感器,当衔铁移动使磁路中空气缝隙的面积 增大时,铁心上线圈的电感量(①增大,②减小,③不变)。 2、在平行极板电容传感器的输入被测量与输出电容值之间的关 系中,(①变面积型,②变极距型,③变介电常数型)是线性的关系。 3、在变压器式传感器中,原方和副方互感M 的大小与原方线圈 的匝数成(①正比,②反比,③不成比例),与副方线圈的匝数成(①正比,②反比,③不成比例),与回路中磁阻成(①正比,②反比,③不成比例)。 4、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

传感器与检测技术试题

中国自考人(https://www.360docs.net/doc/c15460448.html,)——700门自考课程永久免费、完整在线学习快快加入我们吧! 中国自考人(https://www.360docs.net/doc/c15460448.html,)——700门自考课程永久免费、完整在线学习快快加入我们吧! 浙江省2003年1月自考传感器与检测技术试题 课程代码:02202 一、填空题(每空1分,共15分) 1. 如果所测试的信号随时间周期变化或变化很快,这种测试称为________测试。 2. 确定静态标定系统的关键是选用被测非电量(或电量)的_______和标准测试系统。 3. 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________。 4. 半导体应变片以压阻效应为主,它的灵敏度系数为金属应变片的________倍。 5. 测量准静态力信号时,要求电荷放大器的输入阻抗________1012(Ω)。 6. 周期信号展开为傅立叶级数后,其中A0表示直流分量的幅值,A n表示________分量的幅值。 7. 当τ→∞时,信号x(t)的自相关函数R x(τ)呈周期性变化,说明该信号为________。 8. LCD是液晶显示器,是一种________功耗器件。 9. A/D卡的转换速率表示________。 10. 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,________接法可以得到最大灵敏度输出。 11. 一阶有源低通滤波器的主要优点是带负载能力强,主要缺点是________。为克服该缺点,可采用二阶或二阶以 上有源低通滤波器。 12. 绝对湿度给出了水分在空间的具体含量,而相对湿度给出了大气的________程度,它比绝对湿度使用更广泛。 13. 氧化型气体吸附到N型半导体气敏元件上,将使截流子数目减少,从而使材料的电阻率________。 14. 半导体温度传感器以P-N结的温度特性为理论基础。二极管感温元件利用P-N结在恒定电流下,其________与 温度之间的近似线性关系实现。 15. 图像处理的主要目的是________。 二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案,并将其号码填在题后的括号内。每小题1分,共 15分) 1. 为了抑制干扰,常采用的电路有( ) A. A/D转换器 B. D/A转换器 C. 变压器耦合 D. 调谐电路 2. 选择二阶装置的阻尼比ζ=0.707,其目的是( )。 A. 阻抗匹配 B. 增大输出量 C. 减小输出量 D. 接近不失真条件 3. 自相关函数一定是( )函数。 A. 偶 B. 奇 C. 周期 D. 随机 4. 用脉冲锤激振时,为了获得较宽的激振频率,可( ) A. 增加敲击力 B. 增加锤头硬度 C. 增大锤重 D. 减小冲击力 5. 记录磁带慢录快放,放演信号的频宽将( ) A. 扩展,幅值减小 B. 变窄,幅值减小

传感器与检测技术实验指南.

实验一压阻式压力传感器的压力测量实验第一部分:压阻式压力传感器 一、实验目的:了解扩散硅压阻式压力传感器测量压力的原理和方法。 二、基本原理:扩散硅压阻式压力传感器在单晶硅的基片上扩散出P型或N型电阻条,接成电桥。在压力作用下根据半导体的压阻效应,基片产生应力,电阻条的电阻率产生很大变化,引起电阻的变化,我们把这一变化引入测量电路,则其输出电压的变化反映了所受到的压力变化。 三、需用器件与单元:压力源(已在主控箱)、压力表、压阻式压力传感器、压力传感器实验模板、流量计、三通连接导管、数显单元、直流稳压源±4V、±15V。 四、实验步骤: 1、这里选用的差压传感器两只气咀中,一只为高压咀,另一只为低压咀。本实验模板连接见图1-1,压力传感器有4端:3端接+2V电源,1端接地线,2端为U0+,4端为U0-。1、 2、 3、4端顺序排列见图1-1。端接线颜色通过观察传感器引脚号码判别。 2、实验模板上R w2用于调节零位,R w2可调放大倍数,按图1-1接线,模板的放大器输出V02引到主控箱数显表的V i插座。将显示选择开关拨到合适档位,反复调节R w2(R w1旋到满度的1/3)使数显表显示为零。 3、先松开流量计下端进气口调气阀的旋钮,开通流量计。 图1-1 压力传感器压力实验接线图 4、合上主控箱上的气源开关K3,启动压缩泵,此时可看到流量计中的滚珠

浮起悬于玻璃管中。 5、逐步关小流量计旋钮,使标准压力表指示某一刻度。 6、仔细地逐步由小到大调节流量计旋钮,使在4~14KP之间每上升1KP 分别读取压力表读数,记下相应的数显表值列于表(1-1) 表(1-1)压力传感器输出电压与输入压力值 思考题 1、计算本系统的灵敏度和非线性误差。 2、如果本实验装置要成为一个压力计,则必须对电路进行标定,方法如下:输入4KPa气压,调节R w2(低限调节)使数显表显示0.400V,当输入12KPa气压,调节R w1(高限调节),使数显表显示1.200V这个过程反复调节直到足够的精度即可。 3、利用本系统如何进行真空度测量? 第二部分: 扩散硅压阻式压力传感器差压测量 一、实验目的:了解利用压阻式压力传感器进行差压测量的方法。 二、基本原理:压阻式压力传感器的硅膜片受到两个压力P1和P2作用时由于它们对膜片产生的应力正好相反,因此作用在压力膜片上是ΔP=P1-P2,从而可以进行差压测量。 三、需用器件与单元:实验八所用器件和单元、压力气囊。 四、实验步骤: 请同学们自拟一个差压测量的方法,并记录实验数据。

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