检测技术与传感器期末复习题与答案

《检测技术》复习题

一、填空

1、传感器由敏感元件、传感元件、测量转换电路三部分组成。

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1.5倍左右为宜。

3、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±1℃，当测量100℃ 时的示值相对误差为1%。

4、利用热敏电阻对电动机实施过热保护，应选择型 NTC突变热敏电阻。

5、霍尔元件采用恒流源激励是为了减小温漂。

6、已知某铜热电阻在0℃时的阻值为50Ω，则其分度号是CU50，对于镍铬-镍硅热电偶其正极是镍铬。

7、热电阻主要是利用电阻随温度升高而增大，这一特性来测量温度的。

8、自动检测系统中常用的抗电磁干扰技术有光屏蔽、浮置、接地、滤波、光电隔离等。

9、金属电阻的应变效应是金属电阻应变片工作的物理基础。

10、电磁干扰的形成必须同时具备的三项因素是干扰源、敏感接收器、干扰途径。

11、在动圈式表头中的动圈回路中串入由NTC组成的电阻补偿网络，其目的是为了温度补偿。12、计算机可以在采集到数据以后进行数据的处理、分析、存储和打印，以得到我们需要的结果。

12、计算机可以在采集到数据以后进行数据的处理、分析、存储和打印，以得到我们需要的结果。

13、在拉伸试验中，拉力传感器将拉力信号变成电信号；位移传感器将变形信号换为电信号，两个电信号经A/D转换后变为数字量，再经接口电路进入计算机，计算机再将接收到的数字量通过D/A换算成等效的物理量，绘制出应力-应变曲。

14、补偿导线是一对与热电偶配用的导线，在工作范围内与被补偿的热电偶具有相同的电势-温度关系列化。

15、差动传感器是位移测量中应用最广的一种传感器，它是利用线圈的互感作用将位移转换成感应电动势的变化。传感器本身就是一个变压器，传感器有一个初级线圈和两个次级线圈，由于两只次级线圈按电势反相串接，以差动方式输出，因此称为差动变压器式传感器。

16、霍尔传感器由于结构简单、尺寸小、无触点、动态特性好、寿命长等特点，

而得到了广泛应用。如磁感应强度、电流、电功率等参数的检测，都可选用霍尔

器件。

17、霍尔传感器特别适合于大电流、微小气隙中的磁感应强度、高梯度磁场参数

的测量；利用霍尔器件的开关特性可以对转速进行测量。

18、数据采集卡名目繁多、类型丰富，功能强大，很多数据采集卡不仅具有模拟

量的输入/输出功能，同时也具有开关量的输入/输出功能和其它很多特殊功能。19、RS-232C是一般PC机上默认的串行通信接口，但由于RS-232C的传输距离

只有15米，所规定的是点对点通信接口，故并不适合于工业现场使用。但RS-232C

接口很容易转换成RS-48总线接口，同时RS-485总线采用的是差分电压传输，可

以传输1200米的距离，RS-485总线利用设备地址方式实现一台PC机对多台RS-485设备的通信而方便的构成网络，因而在工业数据检测与控制中得到了广泛

的应用。

20、为了克服随机干扰引入的随机误差，可以采用一些数字滤波的方法来提高检

测数据的精度和可靠性。数字滤波的方法有：限幅滤波、中位值滤波、算术平均

值滤波和移动平均值滤波。

21、在工业控制系统中常常采用PID控制，比例控制能迅速反应误差，但比例控

制不能消除稳态误差。比例系数的加大，会引起系统的不稳定；积分控制的作用是，只要系统存在误差，积分控制作用就不断地积累，只要有足够的时间，积分

控制将能完全消除误差，微分控制可以减小超调量，克服振荡，使系统的稳定性

提高。

22、误差产生的原因和类型很多，根据造成误差的不同原因，有不同的分类方法，

按照性质可分为系统误差、随机误差、粗大误差三种。（粗大误差：在一定

的测量条件下，超出规定条件下预期的误差称为粗大误差，一般地，给定一个显

著性的水平，按一定条件分布确定一个临界值，凡是超出临界值范围的值，就是

粗大误差，它又叫做粗误差或寄生误差。）

23、微差法是零位法和偏差法的组合。先将被测量与一个已知标准量、进行比较，不足部分再用偏差法测出。

24、应变片丝式敏感栅的材料是金属电阻丝。为确保应变片的性能，对此类材料

的主要要求是：应变灵敏系数K0大，且为常数；电阻率ρ大；电阻温度系数α小。

25、变间隙式电感传感器的测量范围与灵敏度及线性度相矛盾，因此该类型

电感式传感器适用于测量微小位移的场合。

=50.00欧姆的26、目前我国生产两种初始电阻值分别为R0=100.00欧姆与R

铜热电阻，它们对应的分度号分别为Cu100与Cu50。

27、电容式传感器做成差动式结构后，非线性误差大大降低了，而灵敏度比

单极距电容传感器提高了一倍。与此同时，差动式电容传感器还能减小静电引力给测量带来的影响，并有效的改善由于环境影响所造成的误差。

28、被测体的电阻率ρ越大，相对导磁率μ越小，传感器线圈的激磁频率越

小，则电涡流的轴向贯穿深度越大。

29、当把两中材料的金属组成回路，并且在两端温度不同时，回路中将产生

一定的电动势并产生电流的现象，这种现象称为热电效应。热电动势是由接触电动势和温差电动势组成。

30、由A、B导体组成的热电偶，当引入第三导体C时，只要中间导体的两端

温度相同，则C导体的接入对回路总热电动势无影响，这就是中间导体定律。

31、差动放大电路对共模信号的抑制能力很强，温度变化对差动放大电路来

说相当于一对共模信号。所以差动放大电路对其零点漂移的抑制就是对共模信号抑制的一种特例。

二、简答题

1、传感器

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、便于精确处理和应用的另一种量的测量装置或系统。

2、静特性

指传感器在输入量的各个值处于稳定状态时的输出与输入关系，即当输入量是常量或变化极慢时，输出与输入的关系。

3、简述电容式传感器的工作原理。

两平行极板组成的电容器，如果不考虑边缘效应，其电容量为

式中:

——极板间介质的，

——极板的遮盖面积；

——极板间的距离。

当被测量的变化使式中的介电常数或任一参数发生变化时，电容量C 也就随之变化。