传感器题库与参考答案-20120430
传感器考试题目及答案

传感器考试题目及答案一、选择题1. 传感器的英文缩写是什么?A. SCB. SPC. SAD. SD答案:A2. 传感器的主要功能是什么?A. 数据存储B. 数据处理C. 数据转换D. 数据传输答案:C3. 以下哪个不是传感器的分类?A. 温度传感器B. 压力传感器C. 速度传感器D. 存储器答案:D4. 传感器的灵敏度指的是什么?A. 测量范围B. 测量精度C. 响应速度D. 输出信号与输入量的比例关系答案:D5. 传感器的线性度指的是什么?A. 测量范围B. 测量精度C. 响应速度D. 输出与输入的线性关系答案:D二、填空题6. 传感器通常由____、转换元件和信号处理电路三部分组成。
答案:敏感元件7. 传感器的动态特性指的是传感器在____变化时的性能。
答案:时间8. 传感器的静态特性通常用____来描述。
答案:输入输出关系9. 传感器的稳定性是指传感器在____条件下的性能保持不变。
答案:长时间工作10. 传感器的精度等级通常用____来表示。
答案:百分比三、简答题11. 简述传感器在工业自动化中的作用。
答案:传感器在工业自动化中起到关键作用,它们能够实时监测和测量各种物理量,如温度、压力、速度等,并将这些物理量转换为电信号,供控制系统进行数据处理和决策。
传感器提高了自动化系统的灵活性和可靠性,是实现精确控制和优化生产过程的基础。
12. 什么是传感器的分辨率,它对测量结果有什么影响?答案:传感器的分辨率是指传感器能够区分的最小输入变化量。
高分辨率的传感器能够提供更精细的测量结果,从而提高测量的准确性和可靠性。
低分辨率的传感器可能无法检测到微小的变化,导致测量误差增大。
四、论述题13. 论述传感器在环境监测中的应用及其重要性。
答案:传感器在环境监测中扮演着至关重要的角色。
它们能够监测空气质量、水质、土壤污染等环境因素。
例如,气体传感器可以检测空气中的有害气体浓度,水质传感器可以监测水中的污染物含量,土壤传感器可以评估土壤的肥力和污染水平。
传感器试题及答案

传感器试题及答案一、选择题1. 传感器的主要功能是什么?A. 放大信号B. 转换信号C. 过滤信号D. 存储信号答案:B2. 下列哪个不是传感器的分类?A. 温度传感器B. 压力传感器C. 速度传感器D. 功率传感器答案:D3. 传感器的灵敏度是指什么?A. 传感器的稳定性B. 传感器的响应速度C. 传感器输出信号的变化量与输入量的变化量之比D. 传感器的精度答案:C二、填空题1. 传感器按照工作原理可以分为_________、_________、_________等。
答案:物理传感器;化学传感器;生物传感器2. 传感器的_________是指在规定条件下,传感器输出信号随输入量变化而变化的能力。
答案:线性度3. 传感器的_________是指在相同输入量下,多次测量结果之间的一致性。
答案:重复性三、简答题1. 简述传感器在工业自动化中的应用。
答案:传感器在工业自动化中用于监测和控制生产过程中的各种参数,如温度、压力、流量、速度等,确保生产过程的稳定性和产品质量的一致性。
2. 传感器的精度和分辨率有什么区别?答案:精度是指传感器测量结果与真实值之间的差异,而分辨率是指传感器能够区分的最小输入量变化。
四、计算题1. 假设有一个线性传感器,其输出信号与输入量成线性关系,比例系数为2V/单位。
如果输入量为5单位,求传感器的输出信号。
答案:传感器的输出信号 = 2V/单位 * 5单位 = 10V2. 如果一个传感器的灵敏度为0.01V/度,输入温度变化为10度,求传感器的输出信号变化。
答案:传感器的输出信号变化 = 0.01V/度 * 10度 = 0.1V五、论述题1. 论述传感器在环境监测中的应用及其重要性。
答案:传感器在环境监测中用于检测空气质量、水质、土壤状况等环境参数。
它们能够实时监测环境变化,为环境保护提供数据支持,对于预防污染、保护生态环境具有重要意义。
传感器的试题及答案

一、填空(30分,每空1.5分)1、有一温度计,它的量程范围为0∽200℃,精度等级为0.5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。
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、传感器由、、三部分组成。
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、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。
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。
二、选择题(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、压电式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、热端和冷端的温度C、热端和冷端的温差D、热电极的电导率3、将超声波(机械振动波)转换成电信号是利用压电材料的。
A、应变效应B、电涡流效应C、压电效应D、逆压电效应4、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5、在两片间隙为1mm的两块平行极板的间隙中插入,可测得最大的容量。
A、塑料薄膜B、干的纸C、湿的纸D、玻璃薄片6、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、减小非线性误差C、提高电磁兼容性D、减小引线电阻的影响7、当石英晶体受压时,电荷产生在。
A、Z面上B、X面上C、Y面上D、X、Y、Z面上8、汽车衡所用的测力弹性敏感元件是。
A、悬臂梁B、弹簧管C、实心轴D、圆环9、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10、减小霍尔元件的输出不等位电势的办法是。
A、减小激励电流B、减小磁感应强度C、使用电桥调零电位器11、测得某检测仪表的输入信号中,有用信号为20毫伏,干扰电压也为20毫伏, 则此时的信噪比为。
传感器技术原理试题库(包含答案)

54、采用应变片进行测量时要进行温度补偿的原因是(1)金属的电阻本身具有热效应,从而使其产生附加的热应变;(2)基底材料、应变片、粘接剂、盖板等都存在随温度增加而长度应变的线膨胀效应,若它们各自的线膨胀系数不同,就会引起附加的由线膨胀引起的应变。
71、单位应变引起的电阻的相对变化称为电阻丝的灵敏系数。
72、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。
73、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。
74、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。
75、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。
97、电容式传感器的优点主要有测量范围大、灵敏度高、动态响应时间短、机械损失小、
结构简单、适应性强。
98、电容式传感器的优点主要有测量范围大、灵敏度高、动态响应时间短、机械损失小、
结构简单、适应性强。
99、电容式传感器主要缺点有寄生电容影响较大、当电容式传感器用于变间隙原理进行测量时具有非线性输出特性。
19、确定一阶传感器输入信号频率范围的方法是由一阶传感器频率传递函数ω(jω)=K/(1+jωτ),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)。
20、确定一阶传感器输入信号频率范围的方法是由一阶传感器频率传递函数ω(jω)=K/(1+jωτ),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)。
传感器考试试题及答案完整版

传感器考试试题及答案 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】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。
越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ω_________, 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, 其响应速度越快越小, 其工作频带越宽B 二阶传感器的固有频率ωC 一阶传感器的时间常数τ越小, 其响应速度越快。
越小, 其响应速度越快。
D 二阶传感器的固有频率ω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。
传感器期末考试题及答案

传感器期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 传感器的静态特性不包括以下哪项?A. 线性度B. 灵敏度C. 响应时间D. 分辨率2. 传感器的动态特性主要描述的是传感器对快速变化的输入信号的响应能力,以下哪项不是动态特性的指标?A. 频率响应B. 相位延迟C. 温度系数D. 瞬态响应3. 温度传感器中,热电偶的工作原理是基于哪种效应?A. 热电效应B. 光电效应C. 霍尔效应D. 压电效应4. 在压力传感器中,应变式压力传感器的工作原理是基于哪种物理效应?A. 热电效应B. 压电效应C. 应变效应D. 磁电效应5. 光电传感器中,光电二极管的工作原理是基于哪种效应?A. 光电效应B. 热电效应C. 霍尔效应D. 压电效应6. 电容式传感器的灵敏度与哪些因素有关?A. 介电常数B. 电极面积C. 电极间距D. 所有以上因素7. 以下哪种传感器不适合用于测量非常小的位移?A. 电感式传感器B. 电容式传感器C. 光电式传感器D. 应变式传感器8. 霍尔传感器的输出电压与以下哪项无关?A. 磁场强度B. 霍尔元件的温度C. 霍尔元件的厚度D. 霍尔元件的电阻率9. 光纤传感器的工作原理是基于哪种效应?A. 光电效应B. 光纤的折射率变化C. 光纤的干涉效应D. 光纤的散射效应10. 以下哪种传感器不适合用于测量液体的流速?A. 电磁流量计B. 超声波流量计C. 涡街流量计D. 热电偶温度传感器二、填空题(每空1分,共20分)1. 传感器的静态特性包括线性度、灵敏度、________、________和稳定性。
2. 动态特性的指标包括频率响应、相位延迟、瞬态响应和________。
3. 热电偶的工作原理是基于________效应,而光电二极管的工作原理是基于________效应。
4. 应变式压力传感器的工作原理是基于________效应,而电容式传感器的灵敏度与介电常数、电极面积和________有关。
传感器考题(含答案)

习题一一、填空: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;(7)传感器的集成化与多功能化;(8)传感器的智能化与数字化;(9)传感器的网络化。
传感器题库与参考答案-20120430

传感器题库与参考答案-20120430《传感器与检测技术》课程复习题库第一章传感器的基本概念(P1-16)1、什么叫传感器?它由哪几部分组成?它们的作用及相互关系如何?P1—2(P16习题1)答:传感器是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感受(或响应)与检测功能,并使之按照一定规律转换成与之对应的有用输出信号的元器件或装置。
传感器由敏感元件、转换元件和其他辅助部件组成。
敏感元件是指传感器中能直接感受(或响应)与被检出被测对象的待测信息(非电量)的部分;转换元件是指传感器中能将敏感元件所感受(或响应)出的信息直接转换成电信号的部分;信号调节电路是能把转换元件输出的电信号转换为便于显示、记录、处理和控制的有用电信号的电路;辅助电路通常包括电源,即交、直流供电系统。
但并不是所有的传感器都必须包括敏感元件和转换元件,如果敏感元件直接输出的是电量,它就同时兼为转换元件。
加附图1-1。
2、什么叫做传感的静态特性?(笔记)答:传感的静态特性是传感器在静态信号的作用下所表现出来的特性。
主要体现在如下几个方面:(1)线性度。
就是指传感器的输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离直线的程度。
(2)灵敏度。
是指传感器在稳态下输出增量与输入增量的比值。
(3)重复性。
表示传感器在输入量按同一方向作全量程多次测试时,所得其输出特性曲线不一致性的程度。
(4)迟滞现象。
表明传感器在正向行程和反向行程期间,输出输入特性曲线不重合的程度。
(5)分辨率。
是在规定测量范围内所能检测输入量的最小变化量。
(6)稳定性。
(7)漂移。
是指在外界的干扰下,输出量发生与输入量无关的、不需要的变化。
3、什么叫传感器的动态特性?(笔记)传感器在动态信号的作用下所表现出来的特性。
4、传感器的静态特性有哪些性能指标?它们各自公式是什么?(P10-12、P16习题3)答:线性度:%100max ??±=ES Y E 灵敏度:x y S n ??= 重复性:%100max ??±=Es x Y E 迟滞现象:%100max ??=FS m Y E 分辨率:传感器的分辨率是在规定测量范围内所能检测输入量的最小变化量min x ?,有时也用该值相对满量程输入值的百分数%100min FS X x 表示。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
《传感器与检测技术》课程复习题库第一章 传感器的基本概念 (P1-16)1、什么叫传感器?它由哪几部分组成?它们的作用及相互关系如何?P1—2(P16习题1)答:传感器是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感受(或响应)与检测功能,并使之按照一定规律转换成与之对应的有用输出信号的元器件或装置。
传感器由敏感元件、转换元件和其他辅助部件组成。
敏感元件是指传感器中能直接感受(或响应)与被检出被测对象的待测信息(非电量)的部分;转换元件是指传感器中能将敏感元件所感受(或响应)出的信息直接转换成电信号的部分;信号调节电路是能把转换元件输出的电信号转换为便于显示、记录、处理和控制的有用电信号的电路;辅助电路通常包括电源,即交、直流供电系统。
但并不是所有的传感器都必须包括敏感元件和转换元件,如果敏感元件直接输出的是电量,它就同时兼为转换元件。
加附图1-1。
2、什么叫做传感的静态特性?(笔记)答:传感的静态特性是传感器在静态信号的作用下所表现出来的特性。
主要体现在如下几个方面:(1)线性度。
就是指传感器的输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离直线的程度。
(2)灵敏度。
是指传感器在稳态下输出增量与输入增量的比值。
(3)重复性。
表示传感器在输入量按同一方向作全量程多次测试时,所得其输出特性曲线不一致性的程度。
(4)迟滞现象。
表明传感器在正向行程和反向行程期间,输出输入特性曲线不重合的程度。
(5)分辨率。
是在规定测量范围内所能检测输入量的最小变化量。
(6)稳定性。
(7)漂移。
是指在外界的干扰下,输出量发生与输入量无关的、不需要的变化。
3、什么叫传感器的动态特性?(笔记)传感器在动态信号的作用下所表现出来的特性。
4、传感器的静态特性有哪些性能指标?它们各自公式是什么?(P10-12、P16习题3) 答:线性度:%100max ⨯∆±=ES Y E 灵敏度:x y S n ∆∆= 重复性:%100max ⨯∆±=Es x Y E 迟滞现象:%100max ⨯∆=FS m Y E 分辨率:传感器的分辨率是在规定测量范围内所能检测输入量的最小变化量min x ∆,有时也用该值相对满量程输入值的百分数⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯∆%100min FS X x 表示。
以及稳定性和漂移。
5、传感器数学模型的一般描述方法有哪些?(P16习题5)答:传感器数学模型可分为静态和动态数学模型。
其中,传感器静态数学模型一般多用多项式来描述,而动态数学模型通常采用微分方程和传递函数等来描述。
第二章 电阻式传感器 (P17-37)1、何为线绕式电位器的阶梯特性?(P18-19)答:电刷在变阻器的线圈上移动时,电位器的阻值随电刷从一圈移动到另一圈是不连续变化的,故输出电压Uo 也不连续变化,而是阶梯式地变化。
每一次电压解压将产生一次小阶跃,小阶跃电压△U 即为线绕式电位器实际输出特性,工程上将其理想化为阶梯状特性曲线,这就是线绕式电位器的阶梯特性。
2、何谓线绕式电位器的电压分辨率及行程分辨率?(P19)答:线绕电位器的电压分辨率是指在电刷行程内电位计输出电压阶梯的最大值与最大输出电压之比的百分数。
从电位器的电刷行程来说,又有行程分辨率,即是电位计输出行程阶梯的最大值与最大值输出行程之比的百分数。
3、叙述P21 图2-7 光电式电位器的工作原理。
(P21)答:如图2-7,光电电位器的结构原理是在基体(氧化铝)上沉淀一层硫化镉(CdS )或硒化镉(CdSe )光电导层,然后在基体上沉淀一条金属导电条作导电电极,并在光电导层1之下沉积一条薄膜电阻3,并使电阻带和导电电极5之间形成以间隙,当电刷的窄光束4照射在此间隙上时,就相当于把电阻带和导电电极接通,在外电源E 的作用下,负载电阻L R 上便有电压输出;而在无光束照射时,因其暗电阻极大,可视为电阻带与导电电极之间的断路,这样输出的电压随着光束位置的移动而变化。
4、什么叫应变效应?(P21)答:导体或半导体材料在受到外界力(拉力或压力)作用时,产生形变,机械变形导致其阻值变化,这种因形变而使其阻值发生变化的现象称为“应变效应”。
5.什么叫做金属丝绕式应变片的灵敏度系数?P22其物理意义是什么?P23金属丝绕式应变片的灵敏度系数是指:单位应变所能引起的电阻相对变化即Ks 。
物理意义是:单位应变x ε所引起的电阻相对变化。
6. 什么叫做压阻效应?P24 其应变片的灵敏系数是什么?P24 压阻效应:半导体材料在受到外力作用时,其电阻率发生显著变化的现象。
应变片的灵敏系数E Rπε=Δ=xs R K7. 金属电阻应变片测量外力的原理是什么?(授课PPT )金属电阻应变片测量外力的原理是基于金属导体的应变效应,即金属导体在外界力(拉力或压力)作用时,产生机械变形,机械变形导致其阻值变化。
外力正比于应力,应力正比于应变,应变正比于电阻的变化,电阻的变化正比于测量电路的输出电压。
因而,可通过测量电路的输出电压指示外力的大小。
8. 应变片测量电桥的非线性误差的计算方法P27(P37习题3)解:01.012111|11|=+∆+∆-=R R R R R R r112==R R n 9211=∆R R 67.5110*430092116==∆=-εR R Ks 非线性误差的计算9. 在应变片的测量电路中,单臂、半桥、全桥3种电路的输出电压及灵敏度有何关系?P26至P281.电桥电压灵敏度正比于电桥供电电压,供桥电压愈高,电桥电压灵敏度愈高。
2.供桥电压确定之后,当R1=R2,R3=R4时,电桥的电压灵敏度最高。
3.当电源电压E 和电阻相对变化一定时,电桥的输出电压及其灵敏度也是定值,且与桥臂阻值大小无关。
单臂、半桥、全桥3种电路的输出电压的倍数关系?单臂、半桥、全桥3种电路的灵敏度的倍数关系?10. P37 1.线绕电位器的负载特性在什么情况下才呈现线性特性?为什么?答:当电位器的负载R L ≠0时,负载特性的一般形式为Y=X R /(1+X R /K L -X R 2/K L )当K L =R L /R →∞,即R L →∞时,Y →r,U O 与X 才满足线性关系,即线绕电位器式传感器的负载特性为线性。
第三章 电容式传感器P38至571. 电容式传感器可分为哪三大类型呢?P38至41答:电容式传感器可分为:1.变极距型电容式传感器 2.变极板面积型电容式传感器 3.变介质型电容式传感器。
2. 差动变极距电容式传感器有哪些优点?P43至44差动变极距电容式传感器的非线性误差r 比单一电容传感器的非线性误差r1大大地降低,灵敏度也比单一的电容传感器提高一倍,同时还能减小静电引力给测量带来的影响,能有效地改善由于温度等环境影响带来的误差。
3.画出电容式传感器的等效电路图,并说明等效电路中各元件的作用。
P44等效电路中各元件的作用:Rp 为并联损耗电阻,它代表板极间泄漏电阻和介质损耗;Rs 代表串联损耗,即引线电阻,电容支架和极板的电阻;电感L 由电容器本身的电感和外部引线电感组成。
传感器的有效电容Ce与传感器的固有电感L和角频率W有关。
(图画不了)4.叙述电容式传感器的运输放大器式电路的作用与特点。
P47由于运算放大器的放大倍数K非常大,而且输入阻抗Z很高,运算放大器的这一特点可以作为电容传感器的比较理想的测量电路。
运算放大器的输出电压与动极板机械位移成线性关系,运算放大器电路解决了单个变极板距离式电容传感器的非线性问题。
由于实际使用的运算放大器的放大倍数和输入阻抗总是一个有限值,所以,该测量电路仍然存在一定的非线性误差;当放大倍数,输入阻抗足够大时,这种误差是相当小的,可以使测量误差在要求范围之内,因此这种电路仍不失其特点。
5.分析脉冲宽度调制电路的工作过程及特点,并画出A、B、C、D点的电压及、的波形图。
P48至50答:1)工作过程:设传感器为差动电容C1和C2,T=0-……T=0+……50%......50%......当双稳态触发器处于某一状态,如Q=1,非Q=0,A点的高电位通过R1对C1充电,直至C点充电电位高于参比电位Ur时,比较器A1输出正跳变信号,此时,因非Q=0,B点为低(零)电位,电容器C2上已充电流,通过R2而放电,比较器A2的“-”端电位高于“+”端,比较器输出负跳变,激励触发器翻转,使非Q=1,Q=0,于是,B点为高电位,对C2充电:A点为低电位,C1放电,当比较器A1的“+”端电位低于A1“-”端参比电压Ur时同,产生触发脉冲使触发器翻转,如此交替激励,触发器两端输出极性相反、宽度取决于C1和C2的脉冲。
2)特点:1、不像调幅线路那样,需对元件提出线性要求:2、效率高,信号只要经过低通滤波器就有较大的直流输出;3、不需要解调器:4、由于低通滤波器的作用,对输出矩形波纯度要求不高;5、电路结构基本上下对称6:周期性工作。
6. 计算P41图3-7变介质电容式传感器的总电容,并说明该传感器的工作原理P41 ?????????第四章电感式传感器1、叙述变磁阻式传感器的结构与工作原理?答:它由线圈、铁芯和衔铁三部分组成铁芯和衔铁都由导磁材料如硅钢片或坡莫合金制成。
在铁芯和活动衔铁之间有气隙,气隙厚度为﹠。
传感器的运动部分与衔铁相连。
当衔铁移动时,气隙厚度﹠发生变化,从而使磁路中磁阻变化,导致电感线圈的电感值变化,这样可以判别被测位移的大小。
2、差动自感传感器有何优缺点?答:优点:差动式电感传感器的非线性在+-﹠工作范围内要比单感传感器小很多其灵敏度比单个线圈的传感器提高一倍。
缺点:也具有一定的非线性误差3、叙述互感式传感器的结构和工作原理答:它由初级线圈P 、两个次级线圈S 1/、S 2和插入线圈中央的圆柱形铁芯B 组成,结构形式又有三段式和两段式等之分。
次级线圈S 1/、S 2反极性串联。
当初级线圈P 加上某一频率的正弦交流电压U 1后,次级线圈产生感应电压为U 1和U 2,它们的大小与铁芯在线圈内的位置有关。
U 1和U 2反极性连接便得到输出电压U 0。
当铁芯位于线圈中心位置时,则U 1=U 2,U 0=0当铁芯向上移动时,则U 1>U 2,︱U 0︱>0,M 1大,M 2小当铁芯向下移动时,则U 1<U 2,︱U 0︱>0,M 1小,M 2大。
当铁芯偏移中心位置时,则输出电压U 0随铁芯偏移中心位置程度,使U 1或U 2逐渐增大,当相位相差180。
4、何谓差动变压器的零点残余电压?零点电压产生的原因是什么?答:实际上,铁芯位于中心位置,输出电压并不为零,而是U 0,U 0被称为零点残余电压。
产生的原因有很多,不外乎是变压器的制作工艺和导磁体安装等问题,U 0一般在几十毫安以下。
5、如何从输出量辨别差动变压器中铁芯的移动方向?答:实际测量中,常常采用差动整流电路和相敏检波电路。