..實用文檔...傳感器與檢測技術(shù)考試試題填空201，測量系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標(biāo)主要有線性度、遲滯、重復(fù)性、分辨力、穩(wěn)定性、溫度穩(wěn)定性、各種抗干擾穩(wěn)定性等22.霍爾元件靈敏度的物理意義是表示在單位磁感應(yīng)強度相單位控制電流時的霍爾電勢大小。熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢是兩種導(dǎo)體的接觸電勢和單一導(dǎo)體的溫差k(T

)ln AT

。Ne 0 NNB

A B T在熱電偶溫度補償中補償導(dǎo)線法〔即冷端延長線法〕是在連接導(dǎo)線和較遠并且環(huán)境溫度較穩(wěn)定的地方，以減小冷端溫度變化的影響。壓磁式傳感器的工作原理是：某些鐵磁物質(zhì)在外界機械力作用下，2感量〔2誤差2型21、變面積式自感傳感器，當(dāng)銜鐵移動使磁路中空氣縫隙的面積增大時，鐵心上線圈的電感量〔①增大，②減小，③不變〕。2、在平行極板電容傳感器的輸入被測量與輸出電容值之間的關(guān)3M①正比4、傳感器是能感受規(guī)定的被測量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置，傳感器通常由直接響應(yīng)于被測量的敏感元件5、熱電偶所產(chǎn)生的熱電熱是由兩種導(dǎo)體的接觸電熱和單一導(dǎo)體的溫差電熱組成。2、電阻應(yīng)變片式傳感器按制造材料可分為① _金屬_材料和② 半導(dǎo)體材料它們在受到外力作用時電阻發(fā)生變化其中①的電阻變化主要是由_電阻應(yīng)變效應(yīng)形成的，而②的電阻變化主要是由溫度效應(yīng)造成的。半導(dǎo)體材料傳感器的靈敏度較大。的?；魻柺絺鞲衅骺捎脕頊y量電流，磁場，位移，壓力65簡答題二、用鎳鉻-鎳硅熱電偶測量某低溫箱溫度，把熱電偶直接與電位差計相連接。在某時刻，從電位差計測得熱電勢為-1.19mv分〕鎳鉻-鎳硅熱電偶分度表測量端0123456789溫度℃熱電動勢(mv)-20-10-0+0+10+206溫度的大小。以石英晶體為例簡述壓電效應(yīng)產(chǎn)生的原理6答：石英晶體在沿一定的方向受到外力的作用變形時，由于內(nèi)部電極化現(xiàn)象同時在兩個外表上產(chǎn)生符號相反的電荷，當(dāng)外力去掉后，形壓電效應(yīng)，但它具有良好的厚度變形和長度變形壓電效應(yīng)。6機械變形時，它的電阻值相應(yīng)發(fā)生變化。1、什么是傳感器動態(tài)特性和靜態(tài)特性，簡述在什么頻域條件下只研10性是指當(dāng)輸入量為常量或變化極慢時傳感器輸入-輸出特性。動態(tài)特性指當(dāng)輸入量隨時間變化時傳感器的輸入-輸出特性?？梢詮臅r域和頻域來研究動態(tài)特性2、簡述霍爾電動勢產(chǎn)生的原理5BI電流和磁場的方向上將產(chǎn)生電場，相應(yīng)的電勢稱為霍爾電勢UH。3、分析應(yīng)變片式傳感器在使用單臂電橋測量電路時由于溫度變化而產(chǎn)生測量誤差的過程。〔10分〕答：在外界溫度變化的條件下，由于敏感柵溫度系數(shù)t

及柵絲與試件膨脹系數(shù)〔與〕之差異性而產(chǎn)生虛假應(yīng)變輸出有時會產(chǎn)生與真實g s應(yīng)變同數(shù)量級的誤差。1515〕5、什么是傳感器靜態(tài)特性?！?分〕答：傳感器的靜態(tài)特性是指當(dāng)輸入量為常量或變化極慢時傳感器輸入—輸出特性。10答：①熱電動勢：兩種不同材料的導(dǎo)體〔或半導(dǎo)體〕A、B串接成一通稱熱電勢。②接觸電動勢：接觸電勢是由兩種不同導(dǎo)體的自由電子，其密觸點的溫度，而與導(dǎo)體的形狀和尺寸無關(guān)。③溫差電動勢：是在同一根導(dǎo)體中，由于兩端溫度不同而產(chǎn)生的一種電勢。④熱電偶測溫原理：熱電偶的測溫原理基于物理的“熱電效應(yīng)〞。大小，就可測得溫度的大小。⑤熱電偶三定律a中間導(dǎo)體定律b中間溫度定律任何兩種均勻材料組成的熱電偶，熱端為T，冷端為T0

時的熱電勢等于該熱電偶熱端為T冷端為Tn

時的熱電勢與同一熱電偶熱端為T，冷端為T時熱電勢的代數(shù)和。n 0應(yīng)用：對熱電偶冷端不為00C熱電偶的長度不夠時，可根據(jù)中間溫度定律選用適當(dāng)?shù)难a償線路。c參考電極定律如果AB〔參考電極〕組成的熱電偶在結(jié)點溫度為〔T，T0

〕時分別為EAC

,T0

EBC

,T0那么愛相同溫度下，又A、B兩熱電極配對后的熱電勢為E ,TAB

EAC

,T0

EBC

,T0對組成熱電偶的熱電勢便可由上式求得，而不需逐個進行測定。⑥誤差因素：參考端溫度受周圍環(huán)境的影響00C恒溫法bc點調(diào)整法d熱電偶補償法e電橋補償法f冷端延長線法是什么？溫度補償?shù)姆椒ㄓ心膸追N？請詳細推導(dǎo)分流法10霍爾組件的不等位電勢是霍爾組件在額定控制電流作用下，在無外加磁場時，兩輸出電極之間的空載電勢，可用輸出的電壓表示。溫度補償方法：a分流電阻法：適用于恒流源供給控制電流的情況。b電橋補償法一、簡答題〔306/題〕1、從傳感器的靜態(tài)特性和動態(tài)特性考慮，詳述如何選用傳感器。2、直流電橋和交流電橋有何區(qū)別？直流電橋的平衡條件是什么？應(yīng)變片式電阻傳感器、自感式、互感式、渦流式、電容式、熱電阻式傳感器分別可采用哪種電橋作為測量電路？答：根據(jù)電源不同分為直流和交流電橋。直流電橋優(yōu)點：高穩(wěn)定度直流電源容易獲得，電橋平衡電路簡單，傳感器至測量儀表的連接導(dǎo)線分布參數(shù)影響小。但是后續(xù)要采用直流放大器，容易產(chǎn)生零點漂移，線路也較復(fù)雜。交流電橋在這些方面都有改進。直/R=R/R，RR=RR1 2 3 4 14 233、以自感式傳感器為例說明差動式傳感器可以提高靈敏度的原理。L0

W2S0 02l0LL

W2S0 0 )

W2S0 2l

W2S 0 2l

l l 0 l 10 l 0 0 0 0差動式靈敏度:

2L

l l2 S

l01

l l

...0 0

0 與單極式傳感器靈敏度

L l l2 比較Sl0

1l

l

...00

0 靈敏度提高一倍，非線性大大減少。4、傳感器的定義和組成框圖？畫出自動控制系統(tǒng)原理框圖并指明傳感器在系統(tǒng)中的位置和作用。答：傳感器是能感受規(guī)定的被測量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。傳感器處于研究對象與測試系統(tǒng)的接口位置，即檢測與控制之首。傳感器是感知、獲取與檢測信息的窗口，一切科學(xué)研究與自動化生產(chǎn)過程要獲取的信息都要通過傳感器獲取并通過它轉(zhuǎn)換成容易傳輸與處理的電信號，其作用與地位特別重要。被測量敏感元件被測量敏感元件傳感元件信號調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換電路輔助電源傳感器的作用：感受被測量并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號傳送給控制對象。給定+

擾動傳感器 對象﹣反響裝置5、試列出你所學(xué)過的不同工作原理傳感器哪些可用于非接觸式測量，哪些用于接觸式測量，測量何種物理量？〔各≥3種〕答：非接觸式測量：熱電式傳感器：測量溫度光纖傳感器：測量光信號接觸式測量：電位器式壓力傳感器：測量壓力應(yīng)變片式電阻傳感器：測量電阻值應(yīng)變式扭矩傳感器：測量扭矩6、傳感器〔或測試儀表〕在第一次使用前和長時間使用后需要進行標(biāo)定工作，請問標(biāo)定的意義？答：傳感器的標(biāo)定分為靜態(tài)標(biāo)定和動態(tài)標(biāo)定兩種。靜態(tài)標(biāo)定的目的是確定傳感器靜態(tài)特性指標(biāo)，如線性度、靈敏度、滯后和重復(fù)性等。動態(tài)標(biāo)定的目的是確定傳感器的動態(tài)特性參數(shù)，如頻率響應(yīng)、時間常數(shù)、固有頻率和阻尼比等。7、什么是金屬應(yīng)變片的靈敏系數(shù)？請解釋它與金屬絲靈敏系數(shù)的區(qū)別。答：應(yīng)變片一般做成絲柵狀，測量應(yīng)變時，將應(yīng)變片貼在試件外表第二，絲沿長度方向承受應(yīng)變時，應(yīng)變片彎角局部也承受應(yīng)變，其截/328/題〕1靈敏度高、信噪比高、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、測量范圍廣等優(yōu)點，因2、為什么要對應(yīng)變片式電阻傳感器進行溫度補償，分析說明該類型傳感器溫度誤差補償方法。答：①在外界溫度變化的條件下，由于敏感柵溫度系數(shù)t

及柵絲與試件膨脹系數(shù)〔與g s

〕之差異性而產(chǎn)生虛假應(yīng)變輸出有時會產(chǎn)生與真實應(yīng)變同數(shù)量級的誤差。②方法：自補償法線路補償法3、Pt100Cu50橋之三線、四線連接法的主要作用。100Ω(50Ω).化所造成的測量誤差。4、用鎳鉻-鎳硅熱電偶測量爐溫，其儀表示值為600℃，而冷端溫度t0

何計算？答：對。查表知鎳鉻-鎳硅熱電偶K=1，T=T

+KTz

=600+1×65=665n52：U=kI