传感器复习

一、名称解释传感器；电涡流效应；内光电效应；应变效应；霍尔效应；PTC热敏电阻；灵敏度；压电效应；传感器标定；露点；光电效应；热释电效应；莫尔条纹；线性度；光电伏特效应二、填空题1、衡量传感器静态特性的重要指标包括：, , 迟滞性,重复性.2、应变测量中，希望灵敏度高，线性度好，有温度自补偿功能，应选择测量转换电路。

3、根据工作原理的不同，电感式传感器分为：，，电涡流式传感器。

4、电容式传感器包括三种类型：变极距型电容传感器；；。

5、压电材料分为三大类，其分别是：, ,新型压电材料6、按工作原理的不同，磁电式传感器分为和两大类。

7、光敏二极管的灵敏度于光敏三极管的灵敏度。

8、将超声波转换为电信号是利用压电材料的,蜂鸣器中发出“嘀……嘀……”声的压电片发声原理是利用压电材料的。

9、频率高于Hz的机械振动波称为超声波。

10、按编码器的结构形式，常用的编码式传感器分为，，电磁式编码器，三种。

传感器由, , 三大部分组成.应变测量中，单臂，半桥，全桥测量电路，其精度由高到低排量为，，。

电涡流式传感器，按结构可分为，，，四类。

变极距型电容传感器只有在时才有近似的线性输出。

压电材料的居里点是指。

当霍尔元件自身温度升高时所流过的电流称为额定激励电流。

列举三种常用的光电元器件, , .6位二进制编码盘的最小分辨角为。

1、为了消除差动变压器式传感器的零点残余电压，常采用和两种电路。

2、电容式传感器有、、变介质型电容传感器三种基本类型，其中除传感器外，其他两种形式的电容式传感器的输入量与输出量之间均为线性的。

在实际应用中，为了灵敏度、减小非线性误差，以及克服某些外界条变化的影响，常采用差动式传感器。

（提高、降低）3、压电传感器调节电路有和电荷放大器两种。

4、磁电式传感器是速度传感器，若要获取被测位移或加速度信号，则需要配用或电路。

5、霍尔传感器可以有、、计数检测等应用6、热电势有和两部分组成。

7、热电偶基本定律有中间导体定律、连接导体定律、中间温度定律、标准电极定律等四个组成。

导体A、B组成的热电偶，当引入第三个导体毫伏表，主要保证两个接点温度一致，就可以完成热（点是）电势的测量而不影响热电偶的输出，这是利用了定出工作端的被测温度值。

8、NTC热敏电阻随温度上升电阻呈指数关系。

（增加、减小）9、光纤传感器由光源、敏感元件、、信号处理系统和等组成。

10、接近开关输出状态分为和两种类型。

1、电阻应变式传感器由与构成。

2、电容式传感器有、变面积型电容传感器、三种基本类型，其中除传感器外，其他两种形式的电容式传感器的输入量与输出量之间均为线性的。

在实际应用中，为了提高灵敏度、非线性误差，以及克服某些外界条变化的影响，常采用差动式传感器。

（增加、减小）3、压电传感器调节电路有电压放大器和两种。

4、压电传感器可以测量、、等机械量。

5、热电势有和两部分组成。

6、热电偶基本定律有、连接导体定律、、标准电极定律等四个组成。

只要知道两种导体分别与标准电极组成热电偶时的热电动势，就可以依据定律计算出任意两种导体组成热电偶时的热电动势。

7、NTC热敏电阻随温度上升电阻呈指数关系。

（增加、减小）8、最常见的金属热电阻是和。

9、接近开关的安装方式分为和两种类型三、选择题1、应变测量中，希望灵敏度高，线性度好，有温度自补偿功能，应选择测量转换电路。

A.单臂半桥；B. 双臂半桥；C. 四臂全桥。

2、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、几百个应力测试点应该选择应变片。

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。

3、光电二极管属于，光电池属于。

A.外光电效应；B.内光电效应；C.光生伏特效应。

4、湿敏电阻用交流电作为激励电源是为了。

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。

5、温度上升，光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管的暗电流。

A.上升；B. 下降；C.不变。

6、希望线性范围为±1mm，选择线圈骨架长度为左右螺线管式自感传感器或差动式变压器。

A，2mm; B，20mm C，400mm D，1mm.7、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。

8、使用压电陶瓷制作的力或压力传感器可测量。

A、人的体重；B、车刀的压紧力；C、车刀在切削时感受到的切削力的变化量；D、自来水管中的水的压力。

9、在使用测谎器时，被测人由于说谎、紧张而手心出汗，可用传感器来检测。

A、应变片；B、热敏电阻；C、气敏电阻；D、湿敏电阻。

10、将超声波转换为电信号是利用压电材料的；蜂鸣器中发出“嘀……嘀……”声的压电片发声原理是利用压电材料的。

A.应变效应；B.电涡流效应；C.压电效应；D.逆压电效应。

1、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、几百个应力测试点应该选择应变片。

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。

2、应变测量中，希望灵敏度高，线性度好，有温度自补偿功能，应选择测量转换电路。

A.单臂半桥；B. 双臂半桥；C. 四臂全桥。

3、湿敏电阻用交流电作为激励电源是为了。

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。

4、当天气变化时，有时会发现在地下设施（如地下室）中工作的仪期内不印制板漏电增大，机箱上有小水珠出现，磁粉式记录磁带结露等，影响了仪器的正常工作。

该水珠的来源是。

A.从天花板上掉下来的；B.由于空气中的绝对湿度达到饱和点而凝结成水滴；C.空气的绝对湿度基本不变，但气温下降，室内的空气相对湿度接近饱和，当接触到温度比大气更低的仪器外壳时，空气的相对湿度达到饱和状态，而凝结成水滴。

5、若测量极微小的位移，应选择自感传感器。

希望线性度好、灵敏度高、量程为1mm左右、分辨率为1μm左右，应选择自感传感器位移。

A.变隙式；B.变切面式；C.螺线管式。

6、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，减少温漂；C.降低成本；7、希望远距离传送信号，应该选用具有输出的标准变送器。

A.0--2V；B.1--5V；C.0--10mAD.4--20mA.8、将超声波转换为电信号是利用压电材料的；蜂鸣器中发出“嘀……嘀……”声的压电片发声原理是利用压电材料的。

A.应变效应；B.电涡流效应；C.压电效应；D.逆压电效应。

9、电感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。

10、光敏二极管在测光电路中应处于偏置状态，而光电池通常处于偏置状态。

A.正向；B.反向；C.零。

三、简答题1、简述电阻应变式传感器的概念及工作原理。

2、简述电感式传感器的概念、工作原理、分类及应用。

3、列举你所知道的接近开关的种类和应用场合。

4、简述电容式传感的工作原理及类型；5、简述压电式传感器的工作原理、种类及应用选型。

四、计算题1、表1为镍铬--镍硅热电偶（K型）分度表。

用镍铬--镍硅热电偶测量炉温时，冷端温度为40度，测得热电势为41.12mV,求炉的实际温度。

2、试计算一个6位二进制编码盘的最小分辨角。

如果编码盘的当前输出为001101，要求转动90度角度，则编码盘的最终输出为多少？3、两根高分子压电电缆相距L=2m，平行埋设于柏油公路的路面下约50mm，如图2所示。

它可以用来测量车速及汽车的载重量，并根据存储在计算机内部的档案数据，判定汽车的车型。

现有一辆肇事车辆以较快的车速冲过测速传感器，两根PVDF压电电缆的输出信号如图b所示，求：（1）、估算车速为多少km/h。

（2）、估算汽车前后轮间距d(可据此判定车型)；轮距与哪些因素有关？（3）、说明载重量m以及车速v与A、B压电电缆输出信号波形的幅度或时间间隔之间的关系五、设计题1．图2是金属零件自动装箱检测控制系统示意图，金属零件陆续从落料管中落到正下方的零件盒中。

当零件盒中的数量达到设定值N时停止落料。

传送机构动作，将下一个空盒传送到落料管正下方……（1）、请你将电涡流探头（考虑到下落物体位置的随机性，不能采用电感接近开关）画在适当的位置上，以便有效的检测下落零件的个数。

（2）、在电涡流传感器的右侧画出整个测控系统的原理框图。

2．在转速闭环控制系统中，需要测量电机的转速。

请利用你学过传感器知识，选择至少3种传感器用于测量电机的转速。

如果控制系统为带高速计数器模块（检测高电平，低电平个数）的某品牌PLC，请选择一种成本低的传感器用于测量电机转速，并设计电路图。

3、酒后驾车易出事故，但判定驾驶员是否喝酒过量带有较大的主观因素。

请你利用学过的知识，设计一台便携式交通警使用的酒后驾车测试仪。

总体思路：让被怀疑酒后驾车的驾驶员对准探头（内部装有各种传感器）呼三口气，用一排发光二极管指示呼气量的大小。

当呼气量达到允许值后，呼气确认指示灯LED亮，酒精蒸汽含量数码管指示出三次呼气的酒精蒸汽含量的平均百分比。

如果呼气量不够，则提示重新呼气，当酒精含量超标时，led闪亮，蜂鸣器发出“嘀。

嘀。

”声。

根据以上设计思路，按以下要求操作。

1、画出你构思的便携式酒后驾车测试仪的外形图，包括一根带电缆的探头以及主机盒。

在主机盒的面板上必须画出电源开关、呼气指示LED若干个、呼气次数指示LED3个、酒精蒸汽含量数字显示器、报警指示LED、报警蜂鸣器发声孔等；2、画出测量酒精蒸汽含量的传感器简图。

3、画出测试仪的电原理框图；4、简要说明几个环节之间的信号流程。

设计一个超声波探伤实用装置：画出其原理框图；（3分）简要说明探伤的工作工程；（4分）例举超声波传感器的相关应用；（3分）六、应用题1、某光电开关电路如图1a所示。

施密特型反相器CD40106的输出特性如图1b所示。

请分析填空：（共10分，每空0.5分）1）、当无光照时，VD1 （导通/截止），IФ为，Ui为，所以Uo为电平，约为V，设V1的Ube=0.7V,则Ib约为mA，设V1的β=100,继电器K线圈直流电阻为100欧，则Ics为mA。

若K的额定工作电流为45mA，则K必定处于（吸合/释放）状态。

2）、若光照增强，从图1b可以看出，当Ui (大/小)于V时，施密特反相器翻转，Uo跳变为电平，K 。

3）、若希望在光照度很小的情况下K动作，RL应（变大/变小），此时应将RP往（上/下）调。

RP称为调电位器。

4）、图中的R2起作用，V1起（电压/功率）放大作用，VD2起作用，保护在K突然失电时不致被继电器线圈的反向感应电动势所击穿，因此，VD2又称为二极管。

2、电焊条外面包有一层药皮。

在焊接时，药皮熔化，覆盖在高温熔融焊料上面，起隔绝空气、防止氧化作用。

如果药皮涂敷不均匀会影响焊接质量。