第5章热电式传感器习题
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 。
9)-(1 %100minmax 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-0.5KPaB 1.2、以下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 。
A4、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。
A5、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 208、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。
《传感与检测技术》习题及解答

第1章 传感与检测技术基础第2章 电阻式传感器 第3章 电感式传感器1、电感式传感器有哪些种类?它们的工作原理分别是什么?2、说明3、变气隙长度自感式传感器的输出特性与哪些因素有关?怎样改善其非线性?怎样提高其灵敏度?答:根据变气隙自感式传感器的计算式:00022l S W L μ=,线圈自感的大小,即线圈自感的输出与线圈的匝数、等效截面积S 0和空气中的磁导率有关,还与磁路上空气隙的长度l 0有关;传感器的非线性误差:%100])([200⨯+∆+∆= l ll l r 。
由此可见,要改善非线性,必须使l l∆要小,一般控制在0.1~0.2。
(因要求传感器的灵敏度不能太小,即初始间隙l 0应尽量小,故l ∆不能过大。
)传感器的灵敏度:20022l S W dl dL l L K l ⨯-=≈∆∆≈μ,由此式可以看出,为提高灵敏度可增加线圈匝数W ,增大等效截面积S 0,但这样都会增加传感器的尺寸;同时也可以减小初始间隙l 0,效果最明显。
4、试推导 5、气隙型 6、简述 7、试分析 8、试推导 9、试分析 10、如何通过11、互感式12、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:在差动式自感传感器和差动变压器中,衔铁位于零点位置时,理论上电桥输出或差动变压器的两个次级线圈反向串接后电压输出为零。
但实际输出并不为零,这个电压就是零点残余电压。
残差产生原因:①由于差动式自感传感器的两个线圈结构上不对称,如几何尺寸不对称、电气参数不对称。
②存在寄生参数;③供电电源中有高次谐波,而电桥只能对基波较好地预平衡。
④供电电源很好,但磁路本身存在非线性。
⑤工频干扰。
差动变压器的零点残余电压可用以下几种方法减少或消除:①设计时,尽量使上、下磁路对称;并提高线圈的品质因素Q=ωL/R;②制造时,上、下磁性材料性能一致,线圈松紧、每层匝数一致等③采用试探法。
在桥臂上串/并电位器,或并联电容等进行调整,调试使零残最小后,再接入阻止相同的固定电阻和电容。
传感器练习题答案汇总

第一章1、何为传感器及传感技术?人们通常将能把被测物理量或化学量转换为与之有对应关系的电量输出的装置称为传感器,这种技术被称为传感技术。
2、传感器通常由哪几部分组成?通常传感器可以分为哪几类?若按转换原理分类,可以分成几类?传感器通常由敏感元件、传感元件和其他辅助元件组成,有时也把信号调节和转换电路、辅助电源作为传感器的组成部分。
传感器一般按测定量和转换原理两种方法进行分类。
按转换原理分类可以分为能量转换型传感器和能量控制型传感器。
3、传感器的特性参数主要有哪些?选用传感器应注意什么问题?传感器的特性参数:1静态参数:精密度,表示测量结果中随机误差大小的程度。
正确度,表示测量结果中系统误差大小程度。
准确度,表示测量结果与被测量的真值之间的一致程度。
稳定度、鉴别度、分辨力、死区、回程误差、线性误差、零位误差等。
动态参数:时间常数t:在恒定激励理,传感器响应从零到达稳态值63%的时间。
上升时间Tr在恒定激励下,传感器响应上下波动稳定在稳态值的10%-90%所经历的时间。
稳定时间Ts:在恒定激励下,传感器响应上下波动稳定在稳态规定百分比以内所经历的最小时间。
过冲量:在恒定激励下,传感器响应超过稳态值的最大值。
频率响应:在不同频率的响应下,传感器响应幅值的变化情况。
注意事项:1、与测量条件有关的事项。
2、与性能有关的事项。
3、与使用条件有关的事项。
4、与购买和维修有关的事项。
传感器的发展趋势:高精度、小型化、集成化、数字化、智能化。
第二章1、光电效应有哪几种?与之对应的光电器件和有哪些?光电传感器的工作原理基于光电效应。
光电效应总共有三类:外光电效应(光电原件有:光电管、光电倍增管等、内光电效应(光敏电阻)、光生伏特效应(光电池、光敏二极管和光敏三极管)2、什么是光生伏特效应?光生伏特效应:在光线的作用下能使物体产生一定方向电动势的现象。
3、试比较光敏电阻、光电池、光敏二极管和光敏三极管的性能差异,并简述在不同的场和下应选用哪种器件最为合适。
传感器原理与应用习题及答案

《第一章传感器的一般特性》1转速(r/min)0 500 1000 1500 2000 2500 3000输出电压(V)0 9.1 15.0 23.3 29.9 39.0 47.51)该测速发电机的灵敏度。
2)该测速发电机的线性度。
2.已知一热电偶的时间常数τ=10s,若用它来测量一台炉子的温度,炉内温度在540οC和500οC 之间按近似正弦曲线波动,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,以及输入与输出信号之间的相位差和滞后时间。
3.用一只时间常数为0.355s 的一阶传感器去测量周期分别为1s、2s和3s的正弦信号,问幅值误差为多少?4.若用一阶传感器作100Hz正弦信号的测试,如幅值误差要求限制在5%以内,则时间常数应取多少?若在该时间常数下,同一传感器作50Hz正弦信号的测试,这时的幅值误差和相角有多大?5.已知某二阶系统传感器的固有频率f0=10kHz,阻尼比ξ=0.1,若要求传感器的输出幅值误差小于3%,试确定该传感器的工作频率范围。
6.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。
《第二章应变式传感器》1.假设某电阻应变计在输入应变为5000με时电阻变化为1%,试确定该应变计的灵敏系数。
又若在使用该应变计的过程中,采用的灵敏系数为 1.9,试确定由此而产生的测量误差的正负和大小。
2.如下图所示的系统中:①当F=0和热源移开时,R l=R2=R3=R4,及U0=0;②各应变片的灵敏系数皆为+2.0,且其电阻温度系数为正值;③梁的弹性模量随温度增加而减小;④应变片的热膨胀系数比梁的大;⑤假定应变片的温度和紧接在它下面的梁的温度一样。
在时间t=0时,在梁的自由端加上一向上的力,然后维持不变,在振荡消失之后,在一稍后的时间t1打开辐射源,然后就一直开着,试简要绘出U0和t的关系曲线的一般形状,并通过仔细推理说明你给出这种曲线形状的理由。
传感器习题解答

思考与作业绪论.列出几项你身边传感测试技术的应用例子。
解:光电鼠标,电子台称,超声波测距,超声波探伤等。
第1章传感器的基本概念1. 什么叫做传感器的定义?最广义地来说,传感器是一种能把物理量、化学量以及生物量转变成便于利用的电信号的器件。
2.画出传感器系统的组成框图,说明各环节的作用。
答:1).敏感元件:直接感受被测量,并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。
2).转换元件:以敏感元件的输出为输入,把输入转换成电路参数。
3).转换电路:上述电路参数接入转换电路,便可转换成电量输出。
3.传感器有哪几种分类?按被测量分类——物理量传感器——化学量传感器——生物量传感器按测量原理分类阻容力敏光电声波按输出型式分类数字传感器模拟传感器按电源型式分类无源传感器有源传感器4. 传感器的静态特性是什么?静态特性表示传感器在被测量各个值处于稳定状态时的输入输出关系。
也即当输入量为常量,或变化极慢时,这一关系就称为静态特性。
5. 传感器的动态特性是什么?动态特性是指传感器对随时间变化的输入量的响应特性,反映输出值真实再现变化着的输入量的能力。
6. 为什么要把传感器的特性分为静态特性和动态特性?传感器所测量的非电量一般有两种形式:一种是稳定的,即不随时间变化或变化极其缓慢,称为静态信号;另一种是随时间变化而变化,称为动态信号。
由于输入量的状态不同,传感器所呈现出来的输入—输出特性也不同,因此存在所谓的静态特性和动态特性。
第2章电阻式传感器1. 如何用电阻应变计构成应变式传感器?电阻应变计把机械应变信号转换成ΔR/R后,由于应变量及其应变电阻变化一般都很微小,既难以直接精确测量,又不便直接处理。
因此,必须采用转换电路或仪器,把应变计的ΔR/R变化转换成电压或电流变化(通常采用电桥电路实现这种转换。
根据电源的不同,电桥分直流电桥和交流电桥)。
2. 金属电阻应变片测量外力的原理是什么?金属电阻应变片的工作原理是基于金属导体的应变效应,即金属导体在外力作用下发生机械变形时,其电阻值随着它所受机械变形(伸长或缩短)的变化而发生变化的现象。
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 )。
热电式传感器习题

3.参照电极定律有何实际意义?已知在某特 定条件下材料A与铂配正确热电势为 13.967mv,材料B与铂配正确热电势是 8.345mv,求出在此特定条件下,材料A与 材料B配对后旳热电势。
4.用K型热电偶测某设备旳温度,测得热电势 为20mv,冷端(室温)为25℃,求设备旳 温度?假如改用E型热电偶来测温,在相同 旳条件下,E热电偶测得旳热电势为多少?
热电式传感器
练习题用此热电阻测量50℃温 度时,其电阻值是多少?若测温时旳电阻 值为92Ω,则被测温度是多少?
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2.将一敏捷度为0.08mv/℃旳热电偶与电位计 相连接测量其热电势,电位计接线端是 30℃,若电位计读数是60mv,热电偶旳热 端温度是多少?
5.热电偶温度传感器旳输入电路如下图所示,已知铂 铑-铂热电偶在温度0~100℃之间变化时,其平均热 电势波动为6μv/ ℃,桥路中供桥电压为4v,三个 锰铜电阻(R1,R2,R3)旳阻值均为1Ω,铜电阻旳 电阻温度系数为α=0.004/℃,已知当温度为0℃时, 电桥平衡,为了使热电偶旳冷端温度在0~50℃范 围其热电势得到完全补偿,试求可调电阻旳阻值
传感器习题热电式

一、填空题`1、热敏电阻器是利用某种半导体材料的随温度变化而变化的性质制成的。
2、热敏电阻按其温度特性分为三类:,和。
8、热电偶所产生的热电势是电势和电势组成的。
在热电偶温度补偿中补偿导线法(即冷端延长线法)是在和之间,接入,它的作用是。
二、选择题1、()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2、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3、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4、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5、对热电耦传感器,形成热电势的必要条件是:( )A.两种导体材料不同;节点所处的温度不同B.两种导体材料相同;节点所处的温度不同;C.两种导体材料不同;节点所处的温度相同D.两种导体材料相同;节点所处的温度相同6、( )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7、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.归零三、简答题1、热电偶传感器工作原理2、热电偶参考电极定律有何实际意义?以知在某特定条件下材料A与铂配对的热电动势为13.967mv, 材料B与铂配对的热电动势为8.345mv,求出在此特定条件下材料A与B配对后的热电动势?3、何为热电偶的热电效应?问如图所示的热电偶热电动势的组成,并写出回路总电势的表达式。
4、什么叫做热电动势、接触电动势和温差电动势?说明势电偶测温原理及其工作定律的应用。
分析热电偶测温的误差因素,并说明减小误差的方法5、简述半导体P-N结温度传感器的工作机理。
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第五章会计凭证练习题 页脚内容1
第5章热电式传感器习题
1、 热电偶结构由哪几部分组成?
2、 用热电偶测温时为什么要进行冷端温度补偿?其冷端温度补偿的方法有哪几种?
3、 热电阻温度计有哪些主要优点?
4、 已知铜热电阻一CulOO 的百度电阻比 W(100)=1.42,当用此热电阻测量 50C 温 度 时,其电阻值为多少?若测温时的电阻值为 92Q,则被测温度是多少? 解:由 W (100) =R IOO /R O =1.42,则其灵敏度为 R 100 R O 1 .42R O R O 0.42R 。
K 100 0 100 100 则温度为50 C 时,其电阻值为 R 50 = R O +K X 50=100+0.42 X 50=121( 当
R t =92 时,由 R t = R D +Kt ,得 t=( R t - R O )/K=(92 - 100)/0.42= - 19(C ) 5、 将一灵敏度为0.08mV/ C 的热电偶与电位计相连接测量其热电势,电位计接线端是 30C,若电位计上读数是 60mV ,热电偶的热端温度是多少 ? 丄 60mV “ t ------ 30 C 780 C 解: 0.08mV / C 6、 参考电极定律有何实际意义 ?已知在某特定条件下材料 A 与铂配对的热电势为 13.967mV ,材料B 与铂配对的热电势是 8.345mV ,求出在此特定条件下,材料 A 与材料B 配对后的热电势。
解:由标准电极定律 E (T,T O )=E A 铂(T,T O )- E B 铂(T,T O ) =13.967- 8.345=5.622(mV) 7、 镍铬一镍硅热电偶灵敏度为 0.04mV/ C ,把它放在温度为1200C 处,若以指示仪表 作为冷端,此处温度为 50 C ,试求热电势大小。
解: E(1200,50)= (1200 50) X 0.04=46(mV) 8、 热电偶温度传感器的输入电路如习题图 7-20所示,已知铂铑 一铂热电偶在温度 0~100C 之间变化时,其平均热电势波动为 6卩V C ,桥路中供桥电压为 4V ,三个锰铜电阻(R I 、 R 2、R 3)的阻值均为1 R 铜电阻的电阻温度系数为 a =0.004/C ,已知当温度为 0 C 时电桥平 衡,为了使热电偶的冷端温度在 0~50 C 范围其热电势得到完全
补偿,试求可调电阻的阻值只 100 °42
0.42 /O C 100 R 5O 解:热电偶冷端补偿电势 E(t,O)=kt ,
式中,k 为热电偶灵敏度(k=6 V/C ), 而补偿电桥输出电压(见习题图 Ui R U R t 0 4 冷端补偿时有 7-20) 4 4 6 0.004 根据电桥电路,其等效电路为 R 1、R cu 和R 2、R 3分别串联后再并联,然后与电源、 R 串联,桥臂电阻串并联后为 1Q 由此可得
1XU =1 E/(R+1) 1=4000/6 - 1=665.7(Q ) 02=50 C,而实际温度 01=100 C ,设电阻温度 kt t U i 4k 6000 V =6mV 所以 R=E/ U i - 9、在某一瞬间,电阻温度计上指示温度 计的动态关系为 d 2
dt 其中,k=0.2/s O 试确定温度计达到稳定读数 (0.995 9i)所需时间。
k( 1 2)
第五章会计凭证练习题
页脚内容2解:92从500上升到
k dt
9=0.995 X 100=9905
d 2
kdt
1 2
99.5 d
50
1 2
0.5 d 1 :
50
1 2
R373 =R273 e2900(1/373 1/273) =28.98(k )
0。
5kt t 50 0.2 23 s
10 阻值。
则
某热敏电阻, 其B值为2900K ,
解:T0 =0 0 =273K, R0 =500k
;
In
0.5
若冰点电阻为500K Q,求热敏电阻在
T=100C =373K
1000时的
0.995
t
kdt
t
dt。