测试技术复习资料传感器第四章考试重点
(完整版)传感器期末复习重点知识点总结必过

第一章传感器概述人的体力和脑力劳动通过感觉器官接收外界信号,将这些信号传送给大脑,大脑把这些信号分析处理传递给肌体。
如果用机器完成这一过程,计算机相当人的大脑,执行机构相当人的肌体,传感器相当于人的五官和皮肤。
1.1.1传感器的定义广义:传感器是一种能把特定的信息(物理、化学、生物)按一定规律转换成某种可用信号的输出器件和装置。
狭义:能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。
国家标准对传感器定义是: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和装置以上定义表明传感器有以下含义:1、它是由敏感元件和转换元件构成的检测装置;2、能按一定规律将被测量转换成电信号输出;3、传感器的输出与输入之间存在确定的关系;按使用的场合不同又称为: 变换器、换能器、探测器1.1.2传感器的组成传感器由敏感元件、转换元件、基本电路三部分组成:图示:被测量---敏感原件-----转换原件----基本电路-------电量输出电容式压力传感器-------------------压电式加速度传感器----------------------电位器式压力传感器1.1.3传感器的分类1)按传感器检测的范畴分类:生物量传感器、化学量传感器、物理量传感器、2)按输入量分类:速度、位移、角速度、力、力矩、压力、流速、液面、温度、湿度3)按传感器的输出信号分类:模拟传感器数字传感器4)按传感器的结构分类:结构型传感器、物性型传感器、复合型传感器5)按传感器的功能分类:智能传感器、多功能传感器、单功能传感器6)按传感器的转换原理分类:机—电传感器、光—电传感器、热—电电传感器、磁—电传感器电化学传感器。
7)按传感器的能源分类:有源传感器、无源传感器国标制定的传感器分类体系表将传感器分为:物理量、化学量、生物类传感器三大门类;1.2 传感器的地位与作用在基础学科研究中,传感器更有突出的地位。
宏观上的茫茫宇宙、微观上的粒子世界、长时间的天体演化、短的瞬间反应。
传感检测技术知识点总结(仅供参考)

《传感与检测技术》考试总结20121030第一章:概论(P1)1.1 静态特性(P6):在稳态信号作用下,传感器输出量与输入量的关系,主要指标(线性度,精度,灵敏度,重复性)。
1.1.1线性度(P6):研究传感器线性特性时,有三种特殊情况(图):①理想特性曲线②仅有偶次非线性项时,特性曲线没有对称性,可取的线性范围较小,传感器设计应该避免出现这种曲线③仅有奇次项时,以原点为对称点,可获得较大的线性范围,差动传感器就具有这样的特性拟合直线(P8):“线性化”是指用割线或切线近似地代替实际曲线的一段,是能反映校准曲线的变化趋势且使误差的绝对值最小的直线,大多采用端点连线法得到拟合直线线性度公式(P8)lδ指非线性误差,即线性度;F Sy∙指满量程输出量,max∇指最大非线性绝对误差,1.1.2灵敏度(P8):指传感器在稳态下输出增量对输入量之比值,对于线性传感器系统, 灵敏度就是拟合直线的斜率,是个常数,公式对于非线性传感器系统,灵敏度不是常数,公式:1.1.3重复性(P9):是指传感器在输入量按同一方向做全量程连续多次测试时所得输入输入曲线不重合程度,是反映精密度的一个指标,产生原因与迟滞性基本相同,重合性越好,误差越小 )3100%F S y σ⨯z δ——重复性误差;σ——标准误差1.1.4 精 度(精确度)(P10S %”所得m δ的值就是仪表的精密等级,如0.05级,1.2 动态特性(P10):反映传感器对于(随时间变化的输入量)的响应特性,为了记录波形参数,传感器要有较好的动态响应特性。
1.2.1数学模型(P10):通常以线性时不变系统来描述传感器的动态特性,就是用常系数微分方程建立传感器输出量y 与输入量x 之间的数学关系,公式:线性时不变系统有两个十分重要性质:叠加性和频率保持性,频率保持性指线性系统稳态响应时输出信号的频率与输入信号的频率保持相同1.2.2时域特性(P11)1.2.2.1一阶传感器单位阶跃响应(P11):1.2.2.2时域特性指标(P13):①时间常数τ——一阶传感器输出量上升到稳态值的0.632倍所需要的时间,τ越小,稳态响应时间越短②上升时间tr ——传感器输出量由稳态值的③延迟时间ts ——传感器输出量达到稳态值的50%所需时间④超调量σ——传感器输出的最大值与稳态值的偏差,公式:()()()y tp yyσ-∞∞=;y(tp)——输出的最大值; y(∞)——输出的稳态值1.2.3频域特性1.2.3.1一阶传感器的正弦响应(P14)1.2.3.2频域特性指标(P15):①通频带:传感器输出量保持在一定值(幅频特性曲线上相对于幅值衰减3dB)内所对应的频率范围;②工作频率:传感器输出幅值误差在±5%(或±10%)所对应的频率范围③相对误差:在工作频带范围内输出量的相位偏差,应小于5°(或10°)1.3测量误差分析基础1.3.1.1系统误差(P18)是指服从于某一确定规律(定值或规律性变化值)的测量误差,产生原因有以下4方面,是可预知的:①测试环境没有达到标准②测试仪表不够完善③测试电路的搭建或系统的安装不正确④测试人员的不良操作或视觉偏差1.3.1.2系统误差消除方法(P19①引入修正值:当系统误差为恒值时,修正值是一个定值;当系统误差为变差时,修正值是一个数表或者曲线或者修正计算式。
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上海开大《传感器与测试基础》复习资料(参考答案)(注意:考试时,答题使用答题纸)一、填空题(20分)1.传感器的特性一般指输入、输出特性,有动、静之分。
静态特性指标的有灵敏度、线性度、分辨力、迟滞误差、稳定性等。
P18—P202.对于测量方法,从不同的角度有不同的分类,按照测量结果的显示方式,可以分为模拟式测量和数字式测量。
P73.对于测量方法,从不同的角度有不同的分类,按照是否在工位上测量可以分为在线测量和离线式测量。
P74.对于测量方法,从不同的角度有不同的分类,按照测量的具体手段,可以分为偏位式测量、微差式测量和零位式测量。
P75.某0. 1级电流表满度值x m =100mA ,测量60仇4的绝对误差为±0. 1mA。
6、服从正态分布的随机误差具有如下性质集中性、对称性、有界性。
P137.硅光电池的光电特性中,当负载短路时,光电流在很大范围内与照度呈线性关系。
P2308、把被测非电量的变化转换成线圈互感变化的互感式传感器是根据室压蚩的基本原理制成的,其次级绕绢.都用差动形式连接,所以又叫差动变压器式传感器。
P679、霍尔传感器的霍尔电势U H为KNB 若改变I或—就能得到变化的霍尔电势。
P18310、电容式传感器中,变极距式一般用来测量微小的位移。
11、压电式传感器具有体积小、结构简单等优点,但不适宜测量频率太低的被测量,特别是不能测量一静态值。
12、差动电感式传感器与单线圈电感式传感器相比,线性好灵感度提高二_____ 倍、测量精度高。
13.热电偶冷端温度有如下补偿方法:冷端恒温法(冰浴法)、计算修正法、电桥补偿法、仪表机械零点调整法。
P21014.空气介质变间隙式电容传感器中,提高其灵敏度和减少非线性误差是矛盾的,为此实际中大都采用差动式电容传感器。
15.从原理来分,电容式传感器结构类型有:变面积式、变极距式、变介电常数式。
16.变极距式电容传感器的电容变化与极板间距之间的关系是成关系,为了减小这种关系带来的测量误差,常采用差动结构来解决。
传感器与测试技术(填空题考点归纳)分解

传感器与测试技术第1章绪论1.传感器由敏感元件、转换元件和转换电路(信号调理电路)组成。
2.传感器的静态特性有非线性度、灵敏度、迟滞(回程误差)和重复性等。
第二章信号分析与处理1.按信号能量是否有限,可分为能量信号和功率信号。
2.能量信号的平均功率为零。
3.功率信号的平均功率有限。
4.周期信号中,比较傅里叶级数的两种展开式可知:(1)复指数函数形式的频谱为双边谱,三角函数形式的频谱为单边谱;(2)|Cn|=An/2;(3)双边幅频谱为偶函数,双边相频谱为奇函数。
5.非周期信号中,可知:(1)非周期信号的幅频谱|X(f)|是连续谱,周期信号的幅频谱|Cn|是离散谱;(2)二者量纲不同,前者是频谱密度函数,后者是信号幅值。
6.关于奇偶虚实性的三个结论:(1)傅里叶变换不改变奇偶性;(2)偶函数变换不改变虚实性;(3)奇函数变换改变虚实性。
7.香农定理:为了避免频率混叠,以便采样后仍能准确地恢复原信号,要求fs >2m f 。
其中fs 为采样频率,m f 为最高频率。
第三章 测量误差与数据处理1.引用误差——表征仪器仪表测量精度。
2.误差的分类:系统误差、随机误差和粗大误差。
3.算术平均值是反映随机误差的分布中心,而标准差则反映随机误差的分布范围。
4.测量结果的最可信赖值应在残差平方和为最小的条件下求出,这就是最小二乘法原理。
5.P58页的表3-1.(1)k=1时,置信概率为0.6826. (2)k=2时,置信概率为0.9544. (3)k=3时,置信概率为0.9973.第四章 测试系统的特性分析1.测试系统的静态特性(1)非线性度:标定曲线偏离其拟合直线的程度。
其中最常用的方法是最小二乘直线。
(2)灵敏度:测试系统在静态测量时被测量的单位变化量引起的输出变化量。
线性测试系统的灵敏度S 为常数,静态特性曲线的斜率越大,其灵敏度越高。
装置的灵敏度越高,就越容易受外界干扰的影响,即装置的稳定性越差。
2020最新电大《传感器与检测技术》期末复习考试必考重点【直接打印】

【最新】电大《传感器与检测技术》期末复习考试小抄1.传感器的定义;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是感知各种化学和物理的非电量并按照一定规律将其转换为可用电信号输出的装置或器件。
感应器组成— 敏感元件 传感元件 信号调节与转换电路 传感器一般按测定量和转换原理两种方法来进行分类2.变送器:当传感器的输出为标准信号DC 4-20mA 时, 则称作变送器。
3线性度(非线性误差):输出-输入校准曲线与某一选定拟合直线不吻合的程度 。
4迟滞:迟滞表示传感器在正 、反 行程期间,输出-输入曲线不重合的程度。
5重复性:重复性表示传感器在同一工作条件下,被测输入量按同一方向作全程连续多次重复测量时,所得输出值(或校准曲线)的一致程度。
6精度:精度是反映系统误差和随机误差的综合误差指标。
一般用重复性、线性度、迟滞三项的方和根或简单代数和表示。
7灵敏度:灵敏度是传感器输出量增量与输入量增量之比。
8阈值:一个传感器的输入从零开始缓慢地增加时,只有在达到某一最小值后才测得出输出变化,这个最小值就称为传感器的阈值。
9分辨率(力):是指当一个传感器的输入从非零的任意值缓慢地增加时,只有在超过某一输入增量后输出才显示有变化, 这个输入增量称为传感器的分辨力。
有时用该值相对满量程输入值之百分比表示,则称为分辨率。
10时漂:时间漂移通常是指传感器零位随时间变化而变化的现象。
11零点温漂:通常是指传感器零位随温度变化而变化的现象 12灵敏度温漂:是指传感器灵敏度随温度变化而变化的现象。
传感器产生漂移的原因有两个方面:一是传感器自身结构参数;二是周围环境(如温度、湿度等)。
最常见的漂移是温度漂移,即周围环境温度变化而引起输出量的变化,温度漂移主要表现为温度零点漂移和温度灵敏度漂移。
13最小二乘法原理的核心思想是:校准数据与拟合直线上相应值之间的残差平方和最小。
可简述为“估计应满足残差(剩余)平方和为最小”14通常在阶跃函数作用下测定传感器动态性能的时域指标。
(完整word版)《传感器与检测技术》期末考试复习要点

一.填空题1.传感器是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,通常由灵敏元件和转换元件组成。
其中灵敏元件是指能够感受被测量的部分,转换元件是指将灵敏元件的输出转换为适于传输和测量的电信号部分。
2.传感器的分类:a.按输入量分类:位移传感器,速度传感器,温度传感器,压力传感器等b.按工作原理分类:应变式,电容式,电感式,压电式,热电式等c.按物理现象分类:结构型传感器,特性型传感器d.按能量关系分类:能量转换型,能量控制型e.按输出信号分类:模拟式传感器,数字式传感器3. 传感器技术的主要发展趋势:一是开展基础研究,发现新现象,开发传感器新材料和新工艺;二是实现传感器的集成化和智能化。
4. 检测技术属于信息科学的范畴,与计算机技术、自动控制技术和通信技术构成完整的信息技术。
5. 传感器的静态特性的主要指标是:线性度,迟滞,重复性,分辨力,稳定性,温度稳定性和各种抗干扰稳定性等。
6. 电阻式传感器的种类繁多,应用广泛,其基本原理是将被测物理量的变化转换成电阻值的变化,再经相应的测量电路而最后显示值的变化。
7. 电感式传感器是利用线圈自感或互感的变化来实现测量的一种装置,可以用来测量位移、振动、压力流量、重量、力矩应变等物理量。
8. 自感式传感器中,调幅电路用得较多,调频、调相电路用得较少。
9. 当金属导体置于变化的磁场中,导体内就会产生感应电流,称之为电涡流或涡流。
这种现象称为涡流效应。
10. 感应同步器是应用电磁感应原理来测量直线位移或转角位移的一种器件。
测量直线位移的称为直线感应同步器,测量转角位移的称为圆感应同步器。
11. 利用电容器的原理,将非电量转化为电容量,进而实现非电量到电量的转化的器件称为电容式传感器。
12. 在应用中电容式传感器可以有三种基本类型:变极距型,变面积型和变介电常数型。
而它们的电极形状又有平板型,圆柱形和球平面型三种。
13. 电容式传感器把被测量转化成电路参数C。
传感器与检测技术第四版 第四章

要求各个码道刻划精确,彼此对准,给码盘制作造成很大困难 有—个码道提前或延后改变,就可能造成输出的粗大误差
消除粗大误差方法: (1) 双读数头法,循环码代替二进制码
六位循环码码盘
特点:
(1) n位循环码码盘具有2n种不同编码;
(2) 循环码码盘具有轴对称性, 其最高位相反,其余各位相同
二进制码转换为循环码的电路
循环码转变为二进制码的电路
循环码是无权码,直接译码有困难, 一般先转换为二进制码再译码
单盘与多盘编码器:
单盘编码器: 全部码道在一个圆盘上,结构简单,使用方便
多盘编码器: 几个码盘通过机械传动装置连成一起,可大大提高分辨率
4.2.4 光电码盘的应用
光学码盘测角仪
脉冲当量变换
(3) 循环码为无权码 (4) 循环码码盘转到相邻区域时,编码中只有一位发生变化,
不会产生粗误差
4.2.3 二进制码与循环码的转换
十进制数 0 1 2 3 4 5 6 7
二进制码 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111
循环码 0000 0001 0011 0010 0110 0111 0101 0100
阻挡层光电效应(光生伏特效应): 在光线作用下使物体产生一定方向的电动势的现象。 如光电池、光敏晶体管
4.1.1 光电管
4.1.2 光电倍增管
特点:放大光电流。 结构:光电阴极+若干倍增极+阳极 工作原理: 二次电子发射系数 σ =二次发射电子数/入射电子数 若倍增极有n,则倍增率为σn
4.1.3 光敏电阻
4.1.6 光电式传感器的应用
1. 模拟式光电传感器的应用 原理: 光电器件的光电流随光通量而变化,是光通量的函数。 光通量随被测非电量而变化,这样光电流就是被测非电量的函数 光电比色高温计
杭电测试技术第四章习题参考答案

解:(1)若假设电阻应变与钢质弹性元件不粘贴,温度变化20℃之后长度 变化为:
应变片:Ls Ls0 Ls0 s 20 3.2 104 Ls0
Ls (1 3.2 104 )Ls0
弹性元件:Lg Lg0 Lg0 g 20 2.4 104 Lg0
解:(1)
R k 2.05 800106 1.64 103
R R 1.64 103 120 0.1968
(2)
u0
E 4
R R
3 1.64 103 4
1.23mv
u' E( R1 R1 R3 ) 1.229mv
0
R1 R1 R2 R3 R4
非线性误差 L
u0
u' 0
u0
100%
解:参见教材P58
1
第4章 应变式传感器
习题参考答案
4-3 一应变片的电阻R=120Ω,K=2.05,用做最大应变为ε=800μm/m的传
感元件。当弹性体受力变形至最大应变时,
(1)求ΔR和ΔR/R; (2)若将应变片接入电桥单臂,其余桥臂电阻均为120Ω的固定电阻, 供桥电压U=3V,求传感元件最大应变时单臂电桥的输出电压U。和非 线性误差。
Lg (1 2.4 104 )Lg0
5
第4章 应变式传感器
习题参考答案
粘贴在一起后,L s0
Lg0
L0
则附加应变为:
L L0
Ls g L0
8105
附加电阻变化为:R KR0 0.0192
(2)应变片粘贴后的电阻温度系数为:
0 K (s g ) 2.8 105
单位温度变化引起的虚应变为:
0.082%
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测试技术传感器第四章题型小结一、选择题1. 电涡流式传感器是利用什么材料的电涡流效应工作的。
( A )PVFA. 金属导电B. 半导体C. 非金属D.22. 为消除压电传感器电缆分布电容变化对输出灵敏度的影响,可采用(B )。
A. 电压放大器B. 电荷放大器C. 前置放大器D. 电容放大器3. 磁电式绝对振动速度传感器的数学模型是一个(B )。
A. 一阶环节B. 二阶环节C. 比例环节D. 高阶环节4. 磁电式绝对振动速度传感器的测振频率应(A )其固有频率。
A. 远高于B. 远低于C. 等于D. 不一定5. 随着电缆电容的增加,压电式加速度计的输出电荷灵敏度将(C )。
A. 相应减小B. 比例增加C. 保持不变D. 不确定6. 压电式加速度计,其压电片并联时可提高(B )。
A. 电压灵敏度B. 电荷灵敏度C. 电压和电荷灵敏度D. 保持不变7. 调频式电涡流传感器的解调电路是(C )。
A. 整流电路B. 相敏检波电路C. 鉴频器D. 包络检波电路8. 压电式加速度传感器的工作频率应该(C )其固有频率。
A. 远高于B. 等于C. 远低于D. 没有要求9. 下列传感器中哪个是基于压阻效应的?( B )A. 金属应变片B. 半导体应变片C. 压敏电阻D. 磁敏电阻10. 压电式振动传感器输出电压信号与输入振动的(B )成正比。
A. 位移B. 速度C. 加速度D. 频率11. 石英晶体沿机械轴受到正应力时,则会在垂直于(B )的表面上产生电荷量。
A. 机械轴B. 电轴C. 光轴D. 晶体表面12. 石英晶体的压电系数比压电陶瓷的(C )。
A. 大得多B. 相接近C. 小得多D. 不确定13. 光敏晶体管的工作原理是基于( B )效应。
A. 外光电B. 内光电C. 光生电动势D. 光热效应14. 一般来说,物性型的传感器,其工作频率范围(A )。
A. 较宽B. 较窄C. 较高D. 不确定15. 金属丝应变片在测量构件的应变时,电阻的相对变化主要由(B )来决定的。
A. 贴片位置的温度变化B. 电阻丝几何尺寸的变化C. 电阻丝材料的电阻率变化D. 电阻丝材料长度的变化16. 电容式传感器中,灵敏度最高的是(C )。
A. 面积变化型B. 介质变化型C. 极距变化型D. 不确定17. 极距变化型电容传感器适宜于测量微小位移量是因为(B )A. 电容量微小影响灵敏度B. 灵敏度与极距的平方成反比,间距变化大则产生非线性误差C. 非接触测量D. 两电容极板之间距离变化小18. 高频反射式涡流传感器是基于(A )和集肤效应来实现信号的感受和变化的。
A. 涡电流B. 纵向C. 横向D. 压电19. 压电材料按一定方向放置在交变电场中,其几何尺寸将随之发生变化,这称为(D )效应。
A. 压电B. 压阻C. 压磁D. 逆压电20. 下列传感器中,能量转换型传感器是(A )A. 光电式B. 应变片C. 电容式D. 电感式21.测试工作的任务主要是从复杂的信号中提取(C )A. 干扰噪声信号B. 正弦信号C. 有用信息D. 频域信号22.压电式传感器是属于(B )型传感器A. 参量型B. 发电型C. 电感型D. 电容型23.莫尔条纹光栅传感器是(B )的A. 数字脉冲式B. 直接数字编码式C. 调幅式D. 调频式24.磁电式绝对振动速度传感器的动态数学模型是(C )A. 一阶环节B. 二阶环节C. 比例环节D. 积分环节25.电涡流传感器是利用被测(A )的电涡流效应A. 金属导电材料B. 非金属材料C. PVF2D. 陶瓷材料26.当电阻应变片式传感器拉伸时,该传感器电阻(A )A. 变大B. 变小C. 不变D. 不定27.极距变化型电容传感器的灵敏度与(D )A. 极距成正比B. 极距成反比C. 极距的平方成正比D. 极距的平方成反比28.压电式加速度传感器的工作频率应(C )其固有频率A. 远高于B. 等于C. 远低于D. 不确定29.调频式电涡流传感器的解调电路是(C )A. 电荷放大器B. 相敏检波器C. 鉴频器D. 鉴相器30.高频反射式电涡流传感器,其等效阻抗分为等效电阻R和等效电感L两部分,M为互感系数。
当线圈与金属板之间距离δ减少时,上述等效参数变化为(B )A. R减小,L不变,M增大B. R增大,L减小,M增大C. R减小,L增大,M减小D. R增大,L增大,M增大31.为消除压电传感器联接电缆分布电容变化对输出灵敏度的影响,可采用(B )A. 电压放大器B. 电荷放大器C. 相敏检波器D. 鉴相器32.在测量位移的传感器中,符合非接触式测量且不受油污等介质影响的是(D )传感器A. 电容式B. 压电式C. 电阻式D. 电涡流式33. 半导体热敏电阻随温度上升,其阻值(B )A. 上升B. 下降C. 保持不变D. 变为034. 为使电缆的长短不影响压电式传感器的灵敏度,应选用(B )放大器A. 电压B. 电荷C. 微分D. 积分35.涡流式位移传感器的输出与被测对象的材料(C )A. 无关B. 不确定C. 有关D. 只限于测铜37.自感型传感器的两线圈接于电桥的相邻桥臂时,其输出灵敏度(B )A. 提高很多倍B. 提高一倍C. 降低一倍D. 降低很多倍38.变间隙式电容传感器测量位移量时,传感器的灵敏度随( A )而增大A. 间隙的减小B. 间隙的增大C. 电流的增大D. 电压的增大40.压电式振动传感器输出电压信号与输入振动的( C )成正比A. 位移B. 速度C. 加速度D. 时间41. 压电式传感器是高阻抗传感器,要求前置放大器的输入阻抗( A )A. 很大B. 很低C. 不变D. 随意42. 半导体应变片的灵敏度和电阻应变片的灵敏度相比( A )A. 半导体应变片的灵敏度高B. 二者相等C. 电阻应变片的灵敏试验高D. 不能确定43. 若石英晶体沿机轴受到正应力,则会在垂直于( C )的面上产生电荷A. 机轴B. 电轴C. 光轴D. 都不44. 压电式传感器是个高内阻传感器,因此要求前置放大器的输入阻抗( B )A. 很低B. 很高C. 较低D. 较高45. 极距变化型电容式传感器,其灵敏度与极距( D )A. 成正比B. 平方成正比C. 成反比D. 平方成反比46. 随电缆电容的增加,压电式加速度计的输出电荷灵敏度( A )A 相应减小B 比例增加C 保持不变D 不确定47. 压电式加速度计,其压电片并联可提高( B )A. 电压灵敏度B. 电荷灵敏度C. 电压和电荷灵敏度D. 电流灵敏度48.( B )的基本工作原理是基于压阻效应A. 金属应变片B. 半导体应变片C. 压敏电阻D. 压电陶瓷49.可变磁阻式电感传感器,当线圈匝数N 及铁芯截面积A0确定后,原始气隙δ0越小,则电感L ( B )A. 越小B. 满足不失真条件C. 阻抗匹配D. 越大50.压电晶体式传感器其测量电路常采用( B )A.电压放大器B.电荷放大器C. 电流放大器D. 功率放大器二、填空题1. 涡流式传感器的变换原理是利用金属导体在交流磁场中的 。
感应电动势2. 磁电式传感器是把被测物理量转换为的一种传感器。
涡电流效应3. 将压电晶体置于外电场中,其几何尺寸也会发生变化,这种效应称之为。
逆压电效应4. 利用电阻随温度变化的特点制成的传感器叫。
热电阻传感器5. 可用于实现非接触式测量的传感器有和等。
涡流式;电容式6. 电阻应变片的灵敏度表达式为/12/dR R S E dl lυλ==++,对于金属应变片来说:S=,而对于半导体应变片来说S=。
12;S S E υλ=+=7. 当测量较小应变值时应选用效应工作的应变片,而测量大应变值时应选用效应工作的应变片。
压阻效应;应变效应8. 电容器的电容量0A C εεδ=,极距变化型的电容传感器其灵敏度表达式为。
20δεεδA d dC S -== 9. 差动变压器式传感器的两个次级线圈在连接时应。
反相串接10. 光电元件中常用的有、和。
光敏电阻;光敏晶体管;光电池11. 压电传感器在使用放大器时,其输出电压几乎不手电缆长度变化的影响。
电荷12. 超声波探头是利用压电片的效应工作的。
逆压电13. 压电传感器中的压电片并联时可提高灵敏度,后接放大器。
而串联时可提高灵敏度,应后接放大器。
电荷;电压;电压;电压14. 电阻应变片的电阻相对变化率是与成正比的。
应变值ε15. 电容式传感器有、和 3种类型,其中型的灵敏度最高。
面积变化型;极距变化型;介质变化型;极距变化型16. 霍尔元件是利用半导体元件的特性工作的。
霍尔效应17. 按光纤的作用不同,光纤传感器可分为和两种类型。
功能型;传光型三、名词解释1. 一块金属板置于一只线圈附近,相互间距为δ,当线圈中有一高频交变电流i 通过时,便产生磁通φ。
此交变磁通通过邻近金属板,金属板表层上产生感应电流即涡电流,涡电流产生的磁场会影响原线圈的磁通,使线圈的阻抗发送变化,这种现象称为涡流效应。
2. 某些物质在受到外力作用时,不仅几何尺寸发生变化,而且内部极化,表面上有电荷出现,出现电场,当外力去除后,有重新恢复到原来状态,这种现象成为压电效应。
3. 金属材料在发生机械变形时,其阻值发生变化的现象成为电阻应变效应。
4. 将霍尔元件置于磁场中,当相对的两端通上电流时,在另相对的两端将出现电位差,称为霍尔电势,此现象称为霍尔效应。
5. 当激光照射到运动物体时,被物体反射或散射的光频率即多普勒频率发生变化,且多普勒频率与物体运动速度成比例,这种现象称为多普勒效应。
6. 某些半导体元件,当在相对的两端通上电流时,将引起沿电流方向电阻的变化,此现象称为磁阻效应。
7. 传感器是直接作用于被测量,并能按一定规律将被测量转换成同种或别种量值输出的器件。
8. 半导体材料受到光照时,电阻值减小的现象称为内光电效应。
9. 压阻效应是指单晶半导体材料在沿某一轴向受到外力作用时,其电阻率发生变化的现象。
10. 在光照作用下,物体内的电子从物体表面逸出的现象称为外光电效应。
11. 在光的照射下使物体产生一定方向电动势的现象称为光生伏打效应。
四、计算题3. 一电容测微仪,其传感器的圆形极板半径r =4mm ,工作初始00.03mm δ=,如果间隙变化量1m δμ∆=±时,电容变化量是多少(真空中介电常数为ε0=-8.85×10-12F/m )。
解:电容传感器的灵敏度021S A εεδ=-1232328.8510 3.14(410)(0.0310)----⨯⨯⨯⨯=⨯ F/m 9109.4-⨯-=F/m∴6910109.4--⨯⨯±=∆⋅=∆δS C F/m 3109.4-⨯=pF4. 一电容测微仪,其传感器的圆形极板的半径r=4mm ,工作初始间隙00.3d mm =,空气介质,试求:(已知空气介电常数128.8510/F m ε-=⨯)(1)通过测量得到的电容变化量为3310C pF -∆=±⨯,则传感器与工件之间由初始间隙变化的距离?=∆δ(2)如果测量电路的放大倍数pF mV K /1001=,读数仪表的灵敏度25S =格/mV ,则此时仪表指示值变化多少格?解:(1),极距变化型电容传感器灵敏度为: 20δεεδA C S -=∆∆=则C A∆⋅-=∆εεδδ02 21212323004.011085.8)10103()103.0(⨯⨯⨯⨯⨯⨯±⨯⨯-=----π )(61.0m μ±=(2)设读数仪表指示值变化格数为m ,则3121005(310) 1.5m S S C -=⋅⋅∆=⨯⨯±⨯=±(格)4. 有一电阻应变片其灵敏度S=2,R =120Ω,设工作时其应变为1000με,问ΔR =?设将此应变片接成如图所示的电路,试求:1)无应变时电流表示值; 2)有应变时电流表示值;3)电流表指示值相对变化量。