《传感器与检测技术》试卷习题及答案

《传感器与检测技术》试卷习题及答案
一.选择题(每题2分，共计12分)
1．对于一个线性仪表，其线性度为（ D ）。

A．100% B．与输入量呈现线性关系 C．不等于零的常数 D．等于零
2.转子流量计安装时，必须（ A ）安装
A、垂直
B、水平
C、30°倾斜
3. 当把光电池作传感器时，应当把它看作（ B ）
A、电压源
B、电流源
C、电阻器
4、差压式流量计利用节流装置产生压降，管道中流量与压差的关系为（ C ）
A、压差平方根成正比
B、压差成正比
C、压差成反比
5．固态压敏电阻在某一方向上承受应力时，它的电阻值发生显著变化，这是由哪些方面因素发生显著变化而引起的（ B ）。

A．电阻率 B．几何尺寸 C．晶面上电荷 D．极化电荷
6．电阻应变片的初始电阻有多种，其中用得最多的是（ B ）。

A．60Ω B．120Ω C．200Ω D．240Ω
二.填空(每题3分，共计15分)
1．检测仪表中常用测试方法有偏差法、零位法和微差法。

2．电容式传感器的三种工作方式是变间隙、变面积和变介电常数。

3.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。

4．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变压器的基本原理制成的，其次级绕组都用差动形式连接，所以又叫差动变压器式传感器。

5．电容式传感器中，变间隙式一般用来测量微小的位移。

三、简答题（每题8分，共计32分）
1．现对一个量程为60MPa，压力表进行校准，测得数据如下。

试将各校准点的绝对误差和修正值填入上表中，并确定该压力表的精度等级。

解: 最大绝对误差为0.4Mpa
该压力表精度等级为1级
2．图示为霍尔式压力传感器原理，试分析其工作原理，霍尔电势（）与压力P的关系。

答：当弹簧管接受压力P时，弹簧管变形，将压力转换为位移量x（且），使霍尔片偏离磁场中心而受到磁场力的作用，此时，而，即：霍尔电势与被测压力成正比。

3. 简述电涡流传感器工作原理及其主要用途
解: 利用金属置于变化的磁场或在磁场中运动，金属表面会产生电涡流，从而检测被测参数变化.主要用途——可测位移、松幅、厚度、转速、金属探伤等。

4．图示为传感器流量计示意图，试分析其工作原理
答：流量计外形为锥形管，当流体自下而上流动时，浮子受到上升力的作用浮于流体中，流体流速加快时，浮子受到的上升力加大，浮子向上移动，此时浮子与管壁间的距离（面积）加大，流体流速变慢，浮子所受的浮力减小从而达到新的平衡点。

浮子的高度即
p
x k P
=
B
B k x
=
H H H B p
U k IB k k k P kP
===
显示了流体的速度。

四.计算题(共36分)
（8分） 1．被测对象温度为200℃左右，现有以下几种规格的温度计，试从提高测量精度的角度出发，应选哪一种温度计，为什么？
A表量程0～300℃精度等级1.5级
B表量程0～400℃精度等级1.5级
C表量程0～500℃精度等级1.0级
解：A表△A=300×±1.5%=±4.5℃
△B=400×±1.5%=±6℃
△C=500×±1.0% =±5℃
=1，（8分）2．电容测微仪的电容器极板面积A=28cm2，间隙d=1.1mm，相对介电常数ε
r
ε
=8.84×10-12F/m
求：（1）电容器电容量
（2）若间隙减少0.12mm，电容量又为多少？
（10分）3．一支铜—康铜热电偶（T）测温，其冷端温度为30ºC，动力圈显示仪表（机械零位在0ºC）指示为300ºC，则认为热端温度为330ºC，对不对？若正确，说出理由。

若错误，则计算其正确值。

解：不对。

（10分）4．下图为等截面梁和电阻应变片构成的测力传感器，若选用特性相同的四片电阻应变片，R1～R4，它们不受力时阻值为120Ω，灵敏度K=2，在Q 点作用力F
（1）在测量电路图2中，标出应变片及其符号（应变片受拉用+，受压用-） （2）当作用力F=2Kg 时，应变片ε=5.2×10-5，若作用力F=8Kg 时，ε为多少？电阻应变片△R1、△R2、△R3、△R4为何值。

（3）若每个电阻应变片阻值变化为0.4Ω，则输出电压为多少（R L =∞）
(,30)(300,0)14.860(30,0) 1.196(,0)(,30)(30,0)
14.860 1.196
16.056E T E mV E mV
E T E T E mV C
︒=︒︒=︒︒=︒=︒+︒︒=+=︒
查表:t=320。