传感器与检测技术复习客观题

传感器与检测技术复习客观题
传感器与检测技术复习客观题

一、判断题

1.传感器的传感元件通常情况下直接感受被测量;√

2.对于所有的二阶传感器,总是希望其固有频率越高越好;×

3.一般情况下,设计弹性敏感元件时,若提高灵敏度,则会使其线性变差、固有频率提高;

×

4.应变片的基长越长,则应变片的动态特性越好;×

5.变磁阻式电感传感器属于互感型的电感传感器;×

6.压电式传感器不能测量恒定不变的信号;√

7.惯性式振幅计,在设计时尽量使其固有频率低。√

8.传感器的重复性误差是属于系统误差;×

9.传感器的敏感元件通常情况下不直接感受被测量;×

10.传感器实现波形测试不失真的条件是:传感器的幅频特性和相频特性均是常数;×

11.传感器弹性敏感元件的固有频率越高,则传感器的灵敏度越低,线性度越差;×

12.应变式传感器采用半桥连接时,若供桥电源波动的误差为2%,则由此引起的电桥信号

输出波动的误差为1% 。×

13.压电片采用并联连接后,更适合于测量快速变化的信号;×

14.圆柱形弹性元件受力产生的应变大小与圆柱的长度无关;√

15.驱动电缆法实际上是一种等电位屏蔽法;√

16.差动变压器采用差动整流电路后,次级电压的相位和零点残余电压都不必考虑;√

17.希望压电传感器的电阻率高,介电常数小;×

18.半导体光吸收型光纤温度传感器是属于传光型光纤传感器;√

19.传感器的动态灵敏度就是传感器静态特性曲线的斜率;×

20.按照能量关系分类传感器可分为结构型传感器和物性型传感器;×

21.激波管产生激波压力的恒定时间越长,则可标定的下限频率越低;√

22.压阻效应中由于几何形状改变引起的电阻变化很小;√

23.光导摄像管是一种固态图像传感器;×

24.热释电型红外传感器必须进行调制。√

25.传感器的幅频特性为常数,则传感器进行信号的波形测量时就不会失真。×

26.等截面梁的不同部位所产生的应变是不相等的。√

27.一般来说,螺管型差动变压器的线性范围约为线圈骨架长度的二分之一。×

28.压电常数d32所表示的含义是:沿着z轴方向受力,在垂直于y轴的表面产生电荷;×

29.涡流式电感传感器属于互感型的电感传感器;×

30.金属丝的电阻应变效应中,引起电阻改变的主要原因是电阻率的改变;×

31.压电常数d ij中的下标i表示晶体的极化方向,j表示晶体受力的性质;√

32.压电常数d ij中的下标i的取值范围是1~6。×

33.时间常数τ越小越好。×

34.红外传感器在使用时必须进行调制。×

35.电容式传感器采用差动结构可以提高灵敏度、减小非线性。√

36.涡流渗透的深度与所加的信号频率成正比。×

37.IEEE1451定义了智能化网络传感器的相关内容。√

38.为了改善一阶传感器的动态特性,可以增大其时间常数。×

39.等强度梁的不同部位所产生的应变是不相等的。×

40.感应同步器中,感应正弦信号的绕组称为余弦绕组。√

41.对于所有的二阶传感器,总是希望其固有频率越高越好。×

42.压电式传感器不能测量静态信号。√

43.金属丝的灵敏度Ks恒小于同一材料金属应变片的灵敏系数K。×

44.透射式涡流传感器所加激励电源的频率越高越好。×

45.热电偶的热接点尺寸越大,则其动态响应特性越好。×

46.传感器的非线性误差属于随机误差。×

47.热电偶回路热电势的大小只与材料和端点温度有关,与热电偶的尺寸形状无关。√

48.红外探测器是红外传感器的核心,常见两大类:热探测器和光子探测器√

49.把两种相同导体或半导体两端相接组成闭合回路,则回路产生热电势,这种现象称热电

效应。×

50.功能型光纤传感器,光纤不是敏感元件。×

51.将温度变化转为热电势变化的传感器称为热电阻传感器。×

52.红外线与可见光、紫外线、X射线、微波以及无线电波一起构成了完整的无限连续的电

磁波谱。(√)

53.红外辐射在大气中传播时,由于大气中的气体分子、水蒸气等物质的吸收和散射作用,

使辐射在传播过程中逐渐衰减。(×)

54.热敏电阻型红外探测器的热敏电阻是由锰、镍、钴等氧化物混合烧结而制成的,热敏电

阻一般制成圆柱状,当红外辐射照射在热敏电阻上时,其温度升高,内部粒子的无规则运动加剧,自由电子的数目随温度升高而增加,所以其电阻增大。(×)

55.当光辐射照在某些材料的表面上时,若入射光的光子能量足够大,就能使材料的电子逸

出表面,向外发射出电子,这种现象叫内光电效应或光电子发射效应。(×)

56.辐射出射度表征辐射源单位面积所发出的辐射功率。(√)

57.当恒定的红外辐射照射在热释电传感器上时,传感器才有电信号输出。(×)

58.使用光电导传感器时,需要制冷和加上一定的偏压,否则会使响应率降低,噪声大.响

应波段窄,以致使红外传感器损坏。(√)

59.当红外辐射照射在某些半导体材料的pn结上时,在结内电场的作用下,自由电子移向

P区.空穴移向n区。如果pn结开路,则在pn结两端便产生一个附加电势,称为光生电动势。(×)

60.光磁电传感器不需要致冷,响应波段可达7μm左右,时间常数小,响应速度快。(√)

二、选择题

1.通常意义上说的传感器包括了敏感元件在内的两个组成部分,另外一个是:

A:放大电路 B:数据采集电路C:转换电路 D:滤波电路答:C:转换电路

2.传感技术,同计算机技术和_____ ,被列为现代信息技术的三大支柱。

A:汽车制造技术B:建筑技术C:通信技术 D:测量技术答案C:通信技术

3.传感器按其敏感的工作原理,可以分为物理型、化学型和_____三大类。

A:生物型 B:电子型C:材料型 D:薄膜型答案A:生物型

4.随着人们对各项产品技术含量的要求的不断提高,传感器也朝向智能化方面发展,其中,典型的传感器智能化结构模式是:

A:传感器+通信技术 B:传感器+微处理器C:传感器+计算机 D:传感器+多媒体技术答案B:传感器+微处理器

5.近年来,仿生传感器的研究越来越热,其主要就是模仿人的_____的传感器。

A:视觉器官B:听觉器官C:嗅觉器官D:感觉器官答案D:感觉器官

6.若将计算机比喻成人的大脑,那么传感器则可以比喻为 .

A:眼睛 B:感觉器官C:手 D:皮肤答:B: 感觉器官

7.精度,传感器的精度表征了给出值与_____ 相符合的程度。

A:估计值 B:被测值C:相对值 D:理论值答:B: 被测值

8.示值稳定性是指在_____ 条件下仪器的示值保持不变的能力。

A:恒定输出 B:随机输出C:随机输入 D:恒定输入答:D: 恒定输入

9.传感器的静态特性,是指当传感器输入、输出不随____变化时,其输出-输入的特性。A: 时间 B: 被测量C: 环境 D: 地理位置答:A: 时间

10.非线性度是测量装置的输出和输入是否保持_____ 关系的一种度量。

A: 相等 B: 相似C: 理想比例 D: 近似比例答:C: 理想比例

11.回程误差表明的是在_____ 期间输出-输入特性曲线不重合的程度。

A: 多次测量 B: 同次测量C: 正反行程 D: 不同测量答:C: 正反行程

12.金属丝的电阻随着它所受的机械变形(拉伸或压缩)的大小而发生相应的变化的现象称为

金属的_______ 。

A: 电阻形变效应 B: 电阻应变效应C: 压电效应 D: 压阻效应

答:B: 电阻应变效应

13.箔式应变片的箔材厚度多在______之间。

A:0.001—0.01mm B:0.01—0.1mm C:0.01—0.1μm

D:0.0001—0.001μm 答:A:0.001—0.01mm

14. _____是采用真空蒸发或真空沉积等方法,将电阻材料在基底上制成一层各种形式敏感栅而形成应变片。这种应变片灵敏系数高,易实现工业化生产,是一种很有前途的新型应变片。

A:箔式应变片 B:半导体应变片C:沉积膜应变片 D:薄膜应变片

答:D:薄膜应变片

15.目前,薄膜应变片在实际使用中的主要问题是较难控制其电阻对_____的变化关系。

A:电流和时间 B:电压和时间C:温度和时间 D:温度和电流答:C:温度和时间

16.绝缘电阻,即敏感栅与基底间的电阻值,一般应大于_____。

A:10×e+10 Ω B:10×e+12 Ω C:10×e+9 Ω D:10×e+11 Ω

答:A:10×e+10 Ω

17.应变片的应变极限是指在温度一定时,指示应变值和真实应变的相对差值不超过一定数值时的最大真实应变数值,一般差值规定为_____,当指示应变值大于真实应变的该比例值时,真实应变值称为应变片的极限应变。

A:15% B :20%C:8% D:10%答:D:10%

18.蠕变是指已粘贴好的应变片,在温度一定并承受一定的机械应变时,指示应变值随____的变化。

A:位移 B:压强C:时间 D:外力作用答:C:时间

19.由_____和应变片.以及一些附件( 补偿元件、保护罩等) 组成的装置称为应变式传感器。A:弹性元件 B:调理电路C:信号采集电路 D:敏感元件答:A:弹性元件

20.红外线是位于可见光中红色光以外的光线,故称红外线。它的波长范围大致在____到1000μm的频谱范围之内。

A:0.76nm B:1.76nm C:0.76μm D:1.76μm答:C:0.76μm

21.在红外技术中,一般将红外辐射分为四个区域,即近红外区、中红外区、远红外区和____。这里所说的“远近”是相对红外辐射在电磁波谱中与可见光的距离而言。

A:微波区 B:微红外区C:X 射线区 D:极远红外区答:D:极远红外区

22.红外辐射在通过大气层时,有三个波段透过率高,它们是0.2~2.6μm、3~5μm 和____, 统称它们为“大气窗口”。

A:8~14μm B:7~15μmC:8~18μm D:7~14.5μm答:A:8~14μm

23.红外探测器的性能参数是衡量其性能好坏的依据。其中响应波长范围(或称光谱响应),是表示探测器的____相应率与入射的红外辐射波长之间的关系。

A:电流 B:电压C:功率 D:电阻答:B:电压

24.光子传感器是利用某些半导体材料在入射光的照下,产生___ 。使材料的电学性质发生变化。通过测量电学性质的变化,可以知道红外辐射的强弱。光子效应所制成的红外探测器。A:光子效应 B:霍尔效应C:热电效应 D:压电效应答:A:光子效应

25.当红外辐射照射在某些半导体材料表面上时,半导体材料中有些电子和空穴可以从原来不导电的束缚状态变为能导电的自由状态,使半导体的导电率增加,这种现象叫___ 。

A:光电效应 B:光电导现象C:热电效应 D:光生伏特现象答:B:光电导现象

26.研究发现.太阳光谱各种单色光的热效应从紫色光到红色光是逐渐增大的,而且最大的热效应出现在___ 的频率范围内。

A:紫外线区域 B:X 射线区域C:红外辐射区域D:可见光区域

答:C:红外辐射区域

27.实验表明,波长在____μm 之间的电磁波被物体吸收时,可以显著地转变为热能。

A:8~14μm B:7~15μm C:2.6~14 D:1 ~1000 答:D:1 ~1000

28.利用温差电势现象制成的红外传感器称为____红外传感器,因其时间常数较大,响应时间较长,动态特性较差,调制频率应限制在10Hz以下。

A:热电偶型 B:热释电型C:热敏电阻型 D:热电动型答:A:热电偶型

29._____传感器是利用气体吸收红外辐射后,温度升高,体积增大的特性,来反映红外辐射的强弱。

A:热电动型 B:热释电型C:高莱气动型 D:气热型答:C:高莱气动型

30.温度传感器是一种将温度变化转换为____变化的装置。

A:电流 B:电阻C:电压 D:电量答:D:电量

31.自19世纪发现热电效应以来,热电偶被越来越广泛地用来测量______ 范围内的温度,根据需要还可以用来测量更高或更低的温度。

A:100 一1300℃ B:100 一1200℃ C:100 一1100℃ D:100一1000℃

答:A:100 一1300℃

32.下面对热电极极性阐明正确的是()。

A:测量端失去电子的热电极为负极,得到电子的热电极为正极。

B:输出端失去电子的热电极为正极,得到电子的热电极为负极。

C:测量端失去电子的热电极为正极,得到电子的热电极为负极。

D:输出端失去电子的热电极为负极,得到电子的热电极为正极。

答:C:测量端失去电子的热电极为正极,得到电子的热电极为负极。

33.对于热电偶冷端温度不等于_____ 但能保持恒定不变的情况,可采用修正法。

A:20℃ B:0℃C:10℃ D:5℃答:B:0 ℃

34.采用热电偶测温与其它感温元件一样,是通过热电偶与被测介质之间的______ 。

A:热量交换 B:温度交换C:电流传递 D:电压传递答:A:热量交换

35.随着科学技术的发展,热电阻的应用范围已扩展到的_____超低温领域。同时在1000-1200℃温度范围内也有足够好的特性。

A:1—10K B:1 —15K C:1—5K D:1—20K 答:C:1—5K

36.气体传感器是指能将被测气体的___转换为与其成一定关系的电量输出的装置或器件。A:成分 B:体积C:浓度 D:压强答:A:成分

37.半导体气体传感器,是利用半导体气敏元件同气体接触,造成_____发生变化,借此检测特定气体的成分及其浓度。

A:半导体电阻 B:半导体上电流C:半导体上电压D:半导体性质

答:D:半导体性质

38.气敏传感器按设计规定的电压值使加热丝通电加热之后,敏感元件电阻值首先是急剧地下降,一般约经2一10分钟过渡过程后达到稳定的电阻值输出状态,称这一状态为()。A:静态 B:初始稳定状态C:最终稳定状态 D:工作状态答:B:初始稳定状态

39.一般说来,如果半导体表面吸附有气体,则半导体和吸附的气体之间会有电子的施受发生,造成电子迁移,从而形成______ 。

A:电流 B:电势差C:表面电荷层 D:深层电荷答:C:表面电荷层

40.多孔质烧结体敏感元件与厚膜敏感元件都是_____。

A:多晶体结构 B:单晶体结构C:非晶体结构 D:金属氧化物结构

答:A:多晶体结构

41. MOS场效应晶体管传感器是一种二氧化硅层做得比普通的MOS场效应晶体管薄____.而

且金属栅采用钯薄膜____的钯一MOS场效应晶体管。

A:0.01μm 和0.01μm B:0.01μm 和0.001 μm

C:0.001 μm 和0.001 μm D:0.001 μm 和0.01μm

答:A:0.01μm 和0.01μm

42.热导率变化式气敏传感器因为不用催化剂,所以不存在催化剂影响而使特性变坏的问题,它除用于测量可燃性气体外.也可用于_____的测量。

A:有机气体及其浓度 B:有机气体及其成分

C:惰性气体及其浓度 D:无机气体及其浓度答:D:无机气体及其浓度

43.绝对湿度表示单位体积空气里所含水汽的_____。

A:质量 B:体积C:程度 D:浓度答:A:质量

44.相对湿度是气体的绝对湿度与同一_____下水蒸汽达到饱和时的气体的绝对湿度之比。A:体积 B:温度C:环境 D:质量答:B:温度

45.湿度传感器是指能将湿度转换为与其成一定比例关系的_____输出的器件式装置。

A:电流 B:电压C:电量 D:电阻答:C:电量

46.响应时间反映湿敏元件在相对____变化时输出特征量随相对湿度变化的快慢程度。A:时间 B:温度C:空间 D:湿度答:D:湿度

47.酶是生物体产生的具有催化作用的__,它与生命活动息息相关。

A:细胞组织 B:维生素C:蛋白质 D:基因组织答:C:蛋白质

48.自养微生物以_____作为主要碳源,无机氮化物作为氮源,通过细菌的光合作用或化能合成作用获得能量。

A:CO B:CO2 C:CH4 D:碳水化合物答:B:CO2

49. _____是能够剌激动物机体产生免疫反应的物质。

A:抗体 B:免疫体C:免疫细胞 D:抗原答:D:抗原

50.微生物的呼吸可用氧电极或______电极来测定结构。

A:二氧化碳 B:二氧化氮C:二氧化硫 D:一氧化碳答:A:二氧化碳

51.在标定传感器时,所用的测量仪器的精度( )

A:至少要比被标定的传感器的精度属同一等级

B:至少要比被标定的传感器的精度高一个等级

C:在实际操作时,可以比被标定的传感器的精度稍低

D:至少要比被标定的传感器的精度高两个等级

答:B:至少要比被标定的传感器的精度高一个等级

52.利用法拉第效应引起的光偏振面旋转可以测量()

A:应变 B:温度C:电流 D:振动答:C:电流

53.无论被测量是对光波的何种参量进行调制,最后一般转换为()进行探测

A:光波振幅B:光波相位C:光强 D:光波偏振答:C:光强

54.被动式光电系统的光发射机由()构成

A:激光器 B:被测物体的热辐射发射 C:发光二极管 D:光源和调制器

答:B:被测物体的热辐射发射

55.光电导效应发生在——。

A:金属材料 B:半导体材料C:有机聚合物 D:光学玻璃答:B:半导体材料

56.在光电倍增管中,产生光电效应的是——。

A:阴极 B:阳极C:二次发射级 D:玻璃窗答:A:阴极

57.光电二极管产生光电流的大小主要取决于——。

A:反向偏压大小 B:负载电阻C:光照强度 D:温度答:C:光照强度

58.发光二极管的工作条件是——。

A:加正向偏压 B:发热C:加反向偏压 D:光照答:A:加正向偏压

三、填空题

1、单位应变引起的称为电阻丝的灵敏度系数。

答案:电阻值变化量

2、产生电阻应变片温度误差的主要因素有的影响和的影响。

答案:电阻温度系数;试件材料和电阻丝材料的线膨胀系数

3、直流电桥平衡条件是。答案:相邻两臂电阻的比值相等

4、直流电桥的电压灵敏度与电桥的供电电压的关系是关系。答案:正比

5、电阻应变片的温度补偿中,若采用电桥补偿法测量应变时,粘贴在被测试件表面上,补偿应变片粘贴在与被测试件完全相同的上,且补偿应变片。答案:工作应变片;补偿块;不承受应变

6、半导体应变片工作原理是基于效应,它的灵敏系数比金属应变片的灵敏系数。答案:压阻;大

7、电阻应变片的配用测量电路采用差动电桥时,不仅可以消除同时还能起

到的作用。答案:非线性误差;提高灵敏度

8、电阻应变式传感器的核心元件是,其工作原理是基于。

答案:电阻应变片;电阻-应变效应

9、应变式传感器中的测量电路是式将应变片的转换成的变化,以便方便地显示被测非电量的大小。答案:电阻变化量;电量

10、电阻应变片的配用测量电路采用差动电桥时,不仅可以消除,同时还能起到的作用。答案:非线性误差;温度补偿

11、螺线管式差动变压器传感器在活动衔铁位于位置时,输出电压应该为

零。实际不为零,称它为答案:中间;零点残余电压

12、当差动变压器式传感器的衔铁位于中心位置时,实际输出仍然存在一个微小的非零电压,该电压称为。答案:零点残余电压

13、电感式传感器可以把输入的物理量转换为线圈的或的变化,并通过测量电路将或的变化转换为或的变化,从而将非电量转换成电信号的输出,实现对非电量的测量。

答案:自感系数L;互感系数M;自感系数L;互感系数M;电压;电流

14、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的基本原理制成的,其次级绕组都用形式连接,所以又叫差动变压器式传感器。

答案:变压器;顺向串接

15、在变压器式传感器中,原方和副方互感M 的大小与成正比,与成正比,与磁回路中成反比

答案:绕组匝数;穿过线圈的磁通;磁阻

16、电感式传感器根据工作原理的不同可分为、和等种类。

答案:变磁阻式(自感式);变压器式;涡流式(互感式)

17、电感式传感器是建立在基础上的,电感式传感器可以把输入的物理量转换为或的变化,并通过测量电路进一步转换为电量的变化,进而实现对非电量的测量。答案:电磁感应;线圈的自感系数;互感系数

18、对变隙式差动变压器,当衔铁上移时,变压器的输出电压与输入电压的关系是。答案:反相

19、产生电涡流效应后,由于电涡流的影响,线圈的等效机械品质因数。

答案:下降

20、变磁阻式传感器的敏感元件由线圈、和等三部分组成。

答案:铁芯;衔铁

21、变间距电容传感器的灵敏度与成反比,所以适合于微小位移的测量。变面积式电容传感器的灵敏度与成正比,所以不适合微小位移的测量。

答案:电容极板初始距离;位移量

22、电容式传感器根据其工作原理的不同可分为电容式传感器、电容

式传感器和电容式传感器。

答案:变极距型;变面积型;变介质型

23、电容式传感器信号转换电路中,和用于单个电容量变化的测量,

和用于差动电容量变化的测量。

答案:频电路;运算放大电路;二极管双T型交流电桥;脉冲宽度调制电路

24、电容式传感器可分为、和的变介质型3种。

答案:变极板间距离的变极距型;变极板覆盖面积的变面积型;变介质介电常数

25、移动电容式传感器动极板,导致两极板有效覆盖面积A发生变化时,将导致电容量变化,传感器电容改变量与动极板水平位移成关系、与动极板角位移成关系。答案:线性;线性

26、电容式传感器将非电量变化转换为的变化来实现对物理量的测量,广泛应用与、、角度、等机械量的精密测量。

答案:电容量;位移;振动;加速度

27、电容式传感器利用了将的变化转化为的变化来实现对物理量的测量。

答案:非电量;电容量

28、变极距型电容式传感器单位输入位移所引起的灵敏度与两极板初始间距成关系。答案:反比

29、电容式传感器利用了将非电量的变化转换为的变化来实现对物理量的测量。答案:电容量

30、变极距型电容传感器做成差动结构后,灵敏度提高了倍,而非线性误

差转化为关系而得以大大降低。答案:1;平方

31、某些电介质当沿一定方向对其施力而变形时内部产生极化现象,同时在它的表面产生符号相反的电荷,当外力去掉后又恢复不带电的状态,这种现象称为效应;在介质极化方向施加电场时电介质会产生形变,这种效应又称效应。

答案: 正压电效应;逆压电效应

32、压电式传感器可等效为一个和一个并联,也可等效为一个与

相串联的电压源。答案:电荷源 Q;电容器C;电容

33、压电式传感器使用放大器时,输出电压几乎不受联接电缆长度变化的影响。答案:电荷

34、压电式传感器是以某些介质的作为工作基础的。答案:压电效应

35、压电式传感器是一种典型的传感器(或发电型传感器),其以某些电介质的为基础,来实现非电量电测的目的。答案:有源;压电效应

36、将电能转变为机械能的压电效应称为。答案:逆压电效应

37、压电式传感器具有体积小、结构简单等优点,但不能测量的被测量。

特别是不能测量。答案: 随时间变化缓慢;静态量

38、压电陶瓷是人工制造的多晶体,是由无数细微的电畴组成。电畴具有自己

方向,经过的压电陶瓷才具有压电效应。

答案: 自发的极化;极化处理

39、压电式传感器的输出须先经过前置放大器处理,此放大电路有和

两种形式。答案: 电荷放大器;电压放大器

40、压电式传感器在使用电压前置放大器时,连接电缆长度会影响系统而使用电荷放大器时,其输出电压与传感器的成正比。

答案: 输出电压;压电系数

41、磁电式传感器有温度误差,通常用分路进行补偿。答案:热磁

42、霍尔元件的零位误差主要包括和

答案:不等位电势;寄生直流电动势

43、磁电感应式传感器是以原理为基础的。答案:电磁感应

44、磁电式传感器是利用原理将运动速度转换成信号输出。

答案:电磁感应;电

45、磁电式传感器是利用而在产生感应电势的原理进行工作的。

答案:导体和磁场发生相对运动;导体两端

46、霍尔效应的产生是由于运动电荷受作用的结果

答案:磁场中洛伦兹力

47、霍尔效应是导体中的载流子在磁场中受作用发生的结果。

答案:洛伦兹力;运动

48、霍尔元件的灵敏度与和有关。答案:元件的厚度;载流子的浓度

49、磁电式传感器是半导体传感器,是基于的一类传感器。答案:电磁感应

50、霍尔传感器的灵敏度与霍尔系数成正比而与成反比。

答案:霍尔片厚度

51、热电偶是将温度变化转换为的测温元件;热电阻和热敏电阻是将

温度变化转换为变化的测温元件。答案:热电动势;电阻值

52、热电阻引线方式有3种,其中适用于工业测量,一般精度要求场合;

适用于引线补偿,精度要求较低场合;适用于实验室测量,精度要求高的

场合。答案:三线制;两线制;四线制

53、不同的金属两端分别连在一起构成闭合回路,如果两端温度不同,电路中会产生电动势,这种现象称效应;若两金属类型相同两端温度不同,加热一端时电路中电动势 E = 。答案: 热电;0

54、当热交换达到平衡状态时,热电偶的测量端也就达到一个稳定的温度。但由于热量的散失,热电偶测量端的温度低于被测介质的温度,这时热电偶的显示误差称为。答案:传热误差

55、热电组丝通常采用双线并绕法的目的是为了。

56、答案:防止电阻体出现电感

56、在各种热电式传感器中,以将温度转换为或的方法最为普遍,例如热电偶是将温度变化转换为的测温元件,热电阻和热敏电阻是将温度转

换为变化的测温元件。答案:电势;电阻;热电动势;电阻值

57、工业和计量部门常用的热电阻,我国统一设计的定型产品是热电阻和热电阻。答案:铂;铜

58、采用热电阻作为测量元件是将的测量转换为的测量。

答案:温度;电阻值

59、热敏电阻的阻值与之间的关系称热敏电阻的热电特性,它是热敏电阻测温的基础。答案:温度

60、热电动势来源于两个方面,一部分由两种导体的构成,另一部分是单一导体的。答案:接触电动势;温差电动势

61、光电池与光敏二极管、光敏三极管都是PN界,主要区别在于后

者的PN结。答案:处于反向偏置

62、光纤传感器技术是本世纪70年代末发展起来的一门崭新的技术,是传

感器技术的新成就,光纤传感器技术是随着和的发展而形成的。

答案: 光导纤维;光通信技术

63、光电传感器的理论基础是光电效应。通常把光线照射到物体表面后产生的光电效应分为三类。第一类是利用在光线作用下光电子逸出物体表面的效应, 这类元件有;第二类是利用在光线作用下使材料内部电阻率改变的效应,这类元件有;第三类是利用在光线作用下使物体内部产生一定方向电

动势的光生伏特效应,这类元件有光电池、光电仪表。

答案:外光电;光电管、光电倍增管;内光电;光敏电阻

64、CCD的突出特点是以作为信号。答案:电荷

65、一般来说,固体激光器可以分为四个主要部分:工作物质、、

谐振,冷却系统以及。答案: 泵浦系统;滤光系统

66、热释电型红外探测器是由具有极化现象的或称“铁电体”制作的,铁电体的极化强度(单位表面积的束缚电荷)与温度有关。通常其表面俘获大气中的浮游电荷而保持电平衡状态。答案:热晶体

67、光敏电阻与之差称为光电流。答案:亮电流;暗电流

68、光电式传感器由及两大部分组成。答案:光路;电路

69、按照工作原理的不同,可将光电式传感器分为、红外热释传感器、固体图像传感器和。答案:光电效应传感器;光纤传感器

70、按照测量光路组成来看,光电式传感器可以分为、、辐射式和开

关式光电传感器。答案:透射式;反射式

传感器与检测技术(知识点总结)

传感器与检测技术(知识点总结) 一、传感器的组成2:传感器一般由敏感元件,转换元件及基本转换电路三部分组成。①敏感元件是直接感受被测物理量,并以确定关系输出另一物理量的元件(如弹性敏感元件将力,力矩转换为位移或应变输出)。②转换元件是将敏感元件输出的非电量转换成电路参数(电阻,电感,电容)及电流或电压等电信号。③基本转换电路是将该电信号转换成便于传输,处理的电量。 二、传感器的分类 1、按被测量对象分类(1)内部信息传感器主要检测系统内部的位置,速度,力,力矩,温度以及异常变化。(2)外部信息传感器主要检测系统的外部环境状态,它有相对应的接触式(触觉传感器、滑动觉传感器、压觉传感器)和非接触式(视觉传感器、超声测距、激光测距)。 2、传感器按工作机理(1)物性型传感器是利用某种性质随被测参数的变化而变化的原理制成的(主要有:光电式传感器、压电式传感器)。(2)结构型传感器是利用物理学中场的定律和运动定律等构成的(主要有①电感式传感器;②电容式传感器; ③光栅式传感器)。 3、按被测物理量分类如位移传感器用于测量位移,温度传感器用于测量温度。

4、按工作原理分类主要是有利于传感器的设计和应用。 5、按传感器能量源分类(1)无源型:不需外加电源。而是将被测量的相关能量转换成电量输出(主要有:压电式、磁电感应式、热电式、光电式)又称能量转化型;(2)有原型:需要外加电源才能输出电量,又称能量控制型(主要有:电阻式、电容式、电感式、霍尔式)。 6、按输出信号的性质分类(1)开关型(二值型):是“1”和“0”或开(ON)和关(OFF);(2)模拟型:输出是与输入物理量变换相对应的连续变化的电量,其输入/输出可线性,也可非线性;(3)数字型:①计数型:又称脉冲数字型,它可以是任何一种脉冲发生器所发出的脉冲数与输入量成正比;②代码型(又称编码型):输出的信号是数字代码,各码道的状态随输入量变化。其代码“1”为高电平,“0”为低电平。 三、传感器的特性及主要性能指标 1、传感器的特性主要是指输出与输入之间的关系,有静态特性和动态特性。 2、传感器的静态特性是当传感器的输入量为常量或随时间作缓慢变化时,传感器的输出与输入之间的关系,叫静态特性,简称静特性。表征传感器静态特性的指标有线性度,敏感度,重复性等。 3、传感器的动态特性是指传感器的输出量对于随时间变化的输入量的响应特性称为动态特性,简称动特性。传感器的动态特

传感器与检测技术题库

《传感器与检测技术》题库 一、名词解释 二、单项选择题 3.某采购员分别在三家商店购买100 kg大米.10 kg苹果.1 kg巧克力,发现均缺少约0.5 kg,但该采购员对卖巧克力的商店意见最大,在这个例子中,产生此心理作用的主要因素是 B 。 A.绝对误差 B.示值相对误差 C.满度相对误差 D.精度等级 4.在选购线性仪表时,必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为欲测量的 C 左右为宜。 A.3 倍 B.1.0 倍 C.1.5 倍 D.0.75 倍 5.用万用表交流电压档(频率上限仅为 5 kHz)测量频率高达500 kHz.10 V左右的高频电压,发现示值还不到 2 V,该误差属于B 。 A.系统误差 B.粗大误差 C.随机误差 D.动态误差 6.用万用表交流电压档(频率上限仅为5 kHz)测量5号干电池电压,发现每次示值均为1.8 V,该误差属于 A 。 A.系统误差 B.粗大误差 C.随机误差 D.动态误差 7.重要场合使用的元器件或仪表,购入后需进行高、低温循环老化试验,其目的是为了 D 。

A.提高精度 B.加速其衰老 C.测试其各项性能指标 D. 提高可靠性 8.有一温度计,它的测量范围为0~200 ℃,精度为0. 5级,试求 该表可能出现的最大绝对误差为 A 。 A.1℃ B.0.5℃ C.10℃ D.200℃ 9.有一温度计,它的测量范围为0~200 ℃,精度为0.5 级,当示值 为20 ℃时的示值相对误差为 B A.1℃ B.5% C.1% D.10% 10.有一温度计,它的测量范围为0~200 ℃,精度为0.5 级,当示 值为100 ℃时的示值相对误差为 C 。 A. 1℃ B.5% C. 1% D.10% 11.欲测240 V左右的电压,要求测量示值相对误差的绝对值不大于 0.6%,若选用量程为 250 V电压表,其精度应选 B 级。 A. 0.25 B.0.5 C. 0.2 D.1.0 12.欲测240 V左右的电压,要求测量示值相对误差的绝对值不大于 0.6%,若选用量程为 300 V,其精度应选 C 级。 A.0.25 B. 0.5 C. 0.2 D.1.0 13.欲测240 V左右的电压,要求测量示值相对误差的绝对值不大于

《传感器与检测技术》实验实施方案1

自考“机电一体化”专业衔接考试《传感器与检测技术》课程 实验环节实施方案 一、实验要求 根据《传感器与检测技术》课程教学要求,实验环节应要求完成3个实验项目。考虑到自考课程教学实际情况,结合我院实验室的条件,经任课教师、实验指导教师、教研室主任和我院学术委员会认真讨论,确定开设3个实验项目。实验项目、内容及要求详见我院编制的《传感器》课程实验大纲。 二、实验环境 目前,我院根据编制的《传感器》课程实验大纲,实验环境基本能满足开设的实验项目。实验环境主要设备为: 1、486微机配置 2、ZY13Sens12BB型传感器技术实验仪 三、实验报告要求与成绩评定 学生每完成一个实验项目,要求独立认真的填写实验报告。实验指导教师将根据学生完成实验的态度和表现,结合填写的实验报告评定实验成绩。成绩的评定按百分制评分。 四、实验考试 学生在完成所有实验项目后,再进行一次综合性考试。教师可以根据学生完成的实验项目,综合出3套考试题,由学生任选一套独立完成。教师给出学生实验考试成绩作为最终实验成绩上报。 五、附件

附件1 《传感器与检测技术》课程实验大纲 附件2 实验报告册样式 以上对《传感器与检测技术》课程实验的实施方案,妥否,请贵校批示。 重庆信息工程专修学院 2009年4月14日

附件1 《传感器与检测技术》课程实验教学大纲 实验课程负责人:段莉开课学期:本学期 实验类别:专业课程实验类型:应用性实验 实验要求:必修适用专业:机电一体化 课程总学时:15 学时课程总学分: 1分 《传感器与检测技术》课程实验项目及学时分配

实验一 金属箔式应变片性能—单臂电桥 一、 实验目的 1、观察了解箔式应变片的结构及粘贴方式。 2、测试应变梁变形的应变输出。 3、比较各桥路间的输出关系。 二、 实验内容 了解金属箔式应变片,单臂电桥的工作原理和工作情况。(用测微头实现) 三、 实验仪器 直流稳压电源、电桥、差动放大器、双平行梁测微头、一片应变片、电压表、主、副电源。 四、 实验原理 电阻丝在外力作用下发生机械变形时,其电阻值发生变化,这就是电阻应变效应,描述电阻应变效应的关系式为: R Ku R ?=式中 R R ?为电阻丝电阻相对变化,K 为应变灵敏系数, l u l ?=为电阻丝长度相对变化,金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件,通过它转换 被测部位受力状态变化、电桥的作用完成电阻到电压的比例变化,电桥的输出电压反映了相应的受力状态。对单臂电桥输出电压 14 O EKu U = 。 五、 实验注意事项 1、直流稳压电源打到±2V 档,电压表打到2V 档,差动放大增益最大。 2、电桥上端虚线所示的四个电阻实际上并不存在,仅作为一标记,让学生组桥容易。 3、做此实验时应将低频振荡器的幅度旋至最小,以减小其对直流电桥的影响。 六、 实验步骤 1、了解所需单元、部件在实验仪上的所在位置,观察梁上的应变片,应变片为棕色衬底箔式结构小方薄片。上下二片梁的外表面各贴二片受力应变片和一片补偿应变片,测微头在双平行梁前面的支座上,可以上、下、前、后、左、右调节。 2、将差动放大器调零:用连线将差动放大器的正(+)、负(-)、地短接。将差动放大器的输出端与电压表的输入插口Vi 相连;开启主、副电源;调节差动放大器的增益到最大位置,然后调整差动放大器的调零旋钮使电压表显示为零,关闭主、副电源,拆去实验连线。 3、根据图1接线。R1、R2、R3为电桥单元的固定电阻。R X =R4为应变片;将稳压电源的切换开关置±4V 档,电压表置20V 档。调节测微头脱离双平行梁,开启主、副电源,调节电桥平衡网络中的W1,使电压表显示为零,然后将电压表置2V 档,再调电桥W1(慢慢地调),使电压表显示为零。

传感器与检测技术复习资料

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第一章 by YYZ 都是老师上课给的应该全都有了。 1.传感器是一种以一定精确度把被测量(主要是非电量)转换为与之有确定 关系、便与应用的某种物理量(主要是电量)的测量装置。 2.传感器的组成:信号从敏感元件到转换元件转换电路。 3.敏感元件:它是直接感受被测量,并输出与被测量成确定关系的某一物理 量的元件。 4.转换元件:敏感元件的输出就是它的输入,它把输入转换成为电路参数。 5.转换电路:将电路参数接入转换电路,便可转换为电量输出。 6.误差的分类:系统误差(测量设备的缺陷),随机误差(满足正态分 布),粗大误差。 7.系统误差:在同一条件下,多次测量同一量值时绝对值和符号保持不变, 按一定规律变化的误差称为系统误差。材料、零部件及工艺的缺陷,标准测量值,仪器刻度的标准,温度,压力会引起系统误差。 8.随机误差:绝对值和符号以不可预定的变化方式的误差。仪表中的转动部 件的间隙和摩擦,连接件的弹性形变可引起随机误差,随机误具有随机变量的一切特点。 9.粗大误差:超出规定条件下的预期的误差。粗大误差明显歪曲测量结果, 应该舍去不用。 10.精度:反映测量结果与真值接近度的值。 11.精度可分为准确度、精密度、精确度。 12.准确度:反映测量结果中系统误差的影响程度。 13.精密度:反映测量结果中随机误差的影响程度。 14.精确度:反映测量结果中系统误差和随机误差综合的影响程度,其定量特 征可以用测量的不确定度(或极限误差)表示。 15.精密度高的准确度不一定高,准确度高的精密度不一定高,但精确度高, 则精密度和准确度都高。

传感器与检测技术题库

一、选择题 1.传感器的线性范围愈宽,表明传感器工作在线性区域内且传感器的(A) A.工作量程愈大C.精确度愈高 B.工作量程愈小D.精确度愈低 2.属于传感器动态特性指标的是(B) A.固有频率C.阻尼比 B.灵敏度D.临界频率 3.封装在光电隔离耦合器内部的是(D) A两个光敏二极管 C一个光敏二极管和一个光敏三极管B两个发光二极管 D一个发光二极管和一个光电三极管 4.适合在爆炸等极其恶劣的条件下工作的压力传感器是(B) A.霍尔式C.电感式 B.涡流式D.电容式 5.当某晶体沿一定方向受外力作用而变形时,其相应的两个相对表面产生极性相反的电荷,去掉外力时电荷消失,这种现象称为(D) A压阻效应B应变效应C霍尔效应D压电效应 6.热电偶式温度传感器的工作原理是基于(B) A.压电效应C.应变效应 B.热电效应D.光电效应 7.矿灯瓦斯报警器的瓦斯探头属于(A) A.气敏传感器C.湿度传感器 B.水份传感器D.温度传感器 8.高分子膜湿度传感器用于检测(D) A.温度C.绝对湿度 B.温度差D.相对湿度 9.下列线位移传感器中,测量范围最大的类型是(B) A自感式B差动变压器式C电涡流式D变极距电容式10. ADC0804是八位逐次逼近型的(B) A.数/模转换器C.调制解调器 B.模/数转换器D.低通滤波器 11.热电偶的热电动势包括(A) A接触电势和温差电势B接触电势和非接触电势

C非接触电势和温差电势D温差电势和汤姆逊电势 12. 为了进行图像处理,应当先消除图像中的噪声和不必要的像素,这一过程称为(C) A 编码 B 压缩 C 前处理 D 后处理 13热敏电阻式湿敏元件能够直接检测(B) A相对湿度B绝对湿度C温度D温度差 14衡量在同一工作条件下,对同一被测量进行多次连续测量所得结果之间的不一致程度的指标是(A) A.重复性C.线性度 B.稳定性D.灵敏度 15热电偶传感器通常利用电桥不平衡原理进行补偿,其作用是(C) A扩大量程B提高灵敏度C确保测量精度D提高测量速度 16.便于集成化的有源带通滤波器由运算放大器和(A) A RC网络组成 B LC网络组成 C RL网络组成 D RLC网络组成 17.在下列传感器中,将被测物理量的变换量直接转换为电荷变化量的是(A)A压电传感器B电容传感器C电阻传感器D电感传感器 18.灵敏度高,适合测量微压,频响好,抗干扰能力较强的压力传感器是(A) A.电容式C.电感式 B.霍尔式D.涡流式 19.适合于使用红外传感器进行测量的被测物理量是(D) A厚度B加速度C转速 D 温度 20.欲检测金属表面裂纹采用的传感器是(B) A压磁式B电涡流式C气敏式D光纤式 21.相邻信号在导线上产生的噪声干扰称为(B) A电火花干扰B串扰C共模噪声干扰D差模噪声干扰

传感器与检测技术实验报告

“传感器与检测技术”实验报告 学号: 913110200229 姓名:杨薛磊 序号: 83

实验一电阻应变式传感器实验 (一)应变片单臂电桥性能实验 一、实验目的:了解电阻应变片的工作原理与应用并掌握应变片测量电路。 二、基本原理:电阻应变式传感器是在弹性元件上通过特定工艺粘贴电阻应变片来组成。一种利用电阻材料的应变效应将工程结构件的内部变形转换为电阻变化的传感器。此类传感器主要是通过一定的机械装置将被测量转化成弹性元件的变形,然后由电阻应变片将弹性元件的变形转换成电阻的变化,再通过测量电路将电阻的变化转换成电压或电流变化信号输出。它可用于能转化成变形的各种非电物理量的检测,如力、压力、加速度、力矩、重量等,在机械加工、计量、建筑测量等行业应用十分广泛。 三、需用器件与单元:主机箱中的±2V~±10V(步进可调)直流稳压电源、±15V直流 1位数显万用表(自备)。 稳压电源、电压表;应变式传感器实验模板、托盘、砝码; 4 2 四、实验步骤: 应变传感器实验模板说明:应变传感器实验模板由应变式双孔悬臂梁载荷传感器(称重传感器)、加热器+5V电源输入口、多芯插头、应变片测量电路、差动放大器组成。实验模板中的R1(传感器的左下)、R2(传感器的右下)、R3(传感器的右上)、R4(传感器的左上)为称重传感器上的应变片输出口;没有文字标记的5个电阻符号是空的无实体,其中4个电阻符号组成电桥模型是为电路初学者组成电桥接线方便而设;R5、R6、R7是350Ω固定电阻,是为应变片组成单臂电桥、双臂电桥(半桥)而设的其它桥臂电阻。加热器+5V是传感器上的加热器的电源输入口,做应变片温度影响实验时用。多芯插头是振动源的振动梁上的应变片输入口,做应变片测量振动实验时用。

传感器与检测技术复习总结Word版

l.检测系统由哪几部分组成? 说明各部分的作用。 答:一个完整的检测系统或检测装置通常是由传感器、测量电路和显示记录装置等几部分组成,分别完成信息获取、转换、显示和处理等功能。当然其中还包括电源和传输通道等不可缺少的部分。传感器与检测技术是研究自动检测系统中的信息提取,信息转换和信息处理的理论和技术为主要内容的一门应用技术学科。 2 .什么是传感器?它由哪几个部分组成?分别起到什么作用? 解: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、便于应用的某种物理量的测量装置,能完成检测任务;传感器由敏感元件,转换元件,转换电路组成。敏感元件是直接感受被测量,并输出与被测量成确定关系的物理量;转换元件把敏感元件的输出作为它的输入,转换成电路参量;上述电路参数接入基本转换电路,便可转换成电量输出。 3 .简述正、逆压电效应。 解:某些电介质在沿一定的方向受到外力的作用变形时,由于内部极化现象同时在两个 表面上产生符号相反的电荷,当外力去掉后,恢复到不带电的状态;而当作用力方向改变时,电荷的极性随着改变。晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。这种现象称为正压电效应。反之,如对晶体施加一定变电场,晶体本身将产生机械变形,外电场撤离,变形也随之消失,称为逆压电效应。 4.简述电压放大器和电荷放大器的优缺点。 解:电压放大器的应用具有一定的应用限制,压电式传感器在与电压放大器配合使用时,连接电缆不能太长。优点:微型电压放大电路可以和传感器做成一体,这样这一问题就可以得到克服,使它具有广泛的应用前景。缺点:电缆长,电缆电容 C c 就大,电缆电容增大必然使传感器的电压灵敏度降低。 电荷放大器的优点:输出电压 U o 与电缆电容 C c 无关,且与 Q 成正比,这是电荷放大器的最大特点。但电荷放大器的缺点:价格比电压放大器高,电路较复杂,调整也较困难。要注意的是,在实际应用中,电压放大器和电荷放大器都应加过载放大保护电路,否则在传感器过载时,会产生过高的输出电压。 6.为什么说压电式传感器只适用于动态测量而不能用于静态测量? 答:因为压电式传感器是将被测量转换成压电晶体的电荷量,可等效成一定的电容,如被测量为静态时,很难将电荷转换成一定的电压信号输出,故只能用于动态测量。 7.压电式传感器测量电路的作用是什么?其核心是解决什么问题? 答:压电式传感器测量电路的作用是将压电晶体产生的电荷转换为电压信号输出,其核心是要解决微弱信号的转换与放大,得到足够强的输出信号。8.说明霍尔效应的原理? 解:置于磁场中的静止载流导体,当它的电流方向与磁场方向不一致时,载流导体上垂直于电流和磁场方向上的两个面之间产生电动势,这种现象称霍尔效应。 9 .磁电式传感器与电感式传感器有何不同? 解:磁电式传感器是通过磁电作用将被测量(如振动、位移、转速等)转换成电信号的一种传感器。磁电感应式传感器也称为电动式传感器或感应式传感器。磁电感应式传感器是利用导体和磁场发生相对运动产生电动式的,它不需要辅助电源就能把被测对象的机械量转换成易于测量的电信号,是有源传感器。电感式传感器是利用电磁感应原理将被测非电量如位移、压力、流量、、重量、振动等转换成线圈自感量 L 或互感量 M 的变化,再由测量电路转换为电压或电流的变化量输出的装置,是无源传感器。 10 .霍尔元件在一定电流的控制下,其霍尔电势与哪些因素有关? 解:根据下面这个公式U=KIBf(L/B)可以得到霍尔电势还与磁感应强度 B, K H 为霍尔片的灵敏度 , 霍尔元件的长L 和宽度 b 有关。11.什么是热电势、接触电势和温差电势? 解:两种不同的金属 A 和 B 构成的闭合回路,如果将它们的两个接点中的一个进行加热,使其温度为 T ,而另一点置于室温 T 0 中,则在回路中会产生的电势就叫做热电势。由于两种不同导体的自由电子密度不同而在接触处形成的电动势叫做接触电势。温差电势是同一导体的两端因其温度不同而产生的一种热电势。 12 .说明热电偶测温的原理及热电偶的基本定律。 解:热电偶是一种将温度变化转换为电量变化的装置,它利用传感元件的电参数随温度变化的特征来达到测量的目的。通常将被测温度转换为敏感元件的电阻、磁导或电势等的变化,通过适当的测量电路,就可由电压电流这些电参数的变化来表达所测温度的变化

传感器与检测技术期末考试重点

填空20/选择20/大题35/分析15/计算10 第零章 1.传感器的定义:传感器是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,通常有敏感元件和转换元件组成 2.传感器的组成:传感器有敏感元件和转换元件组成。但是由于传感器输出信号一般都很微弱,需要有信号调节与转换电路将其放大或变换为容易传输、处理、记录和显示的形式 3.传感器按能量关系分类:能量转换型传感器(热电偶、压电式、光电池、磁电),传感器直接将被测量的能量转换为输出量的能量;能量控制型传感器,由外部给传感器能量,而由被测量来控制输出的能量 第一章 4.非线性误差:在采用直线拟合线性化时,输入输出的校正曲线与其拟合直线之间的最大偏差,通常用相对误差γL来表示,γL=±ΔLmax/y FS×100%(ΔLmax 非线性最大偏差,y FS满量程输出) 5.静态灵敏度:传感器输出的变化量Δy与引起该变化量Δx之比,k=Δy/Δx 6.温度稳定性(温度漂移):指传感器在外界温度变化情况下输出量发生的变化 第二章 7.线性电位器的理想空载特性应具有严格的线性关系 8.电阻应变片的工作原理(P31设计题):基于电阻应变效应,即在导体产生接卸变形时,他的电阻值响应发生变化 9.测转速的传感器:电容式、霍尔式、光电式、电涡流式和磁电感应 10.电阻丝的灵敏系数:k0=ΔR/R=(1+2μ)-Δρ/(ρε) 11.电阻丝拉伸比例极限内,电阻的相对变化与应变成正比,即k0=1.7-3.6,ΔR/R≈k0ε,ε=Δl/l 12.金属丝式电阻应变片组成:敏感栅、基层和盖成、黏结剂、引线。其中敏感

栅是应变片最重要的部分,一般采用栅丝直径为0.015-0.05mm 13.横向效应(丝式存在横向效应铂式不存在):沿应变片轴的应变εx比然引起应变片电阻的相对变化,而沿垂直于应变片轴向的横向应变εy,也会引起其电阻的相对变化 14.温度误差及其补偿:由于敏感栅温度系数α及栅丝与试件膨胀系数(βg及βs)之差异性而产生虚假应变输出有时会产生与真实应变同数量级的误差 15.直流电桥平衡条件:R1/R2=R3/R4,R1R4=R2R3,即为电桥相邻两臂电阻的比值相等,或相对两臂电阻的乘积相等 16.直流电桥电压灵敏度:全桥U0=UΔR/R;单桥U0=UΔR/(4R);半桥U0=U ΔR/(2R);差分电桥(半桥)优点:输出电压U0与ΔR1/R1成严格的线性关系,没有非线性误差,而且电桥灵敏度比单臂时提高一倍,还具有温度补偿作用17.应变片册立传感器:荷重、拉压力传感器的弹性元件可以做成柱式、筒式、环式及梁式。半/全桥分布(图P43) 第三章 18.电感式传感器: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、应变等多种物理量 19.电感式传感器的核心部分是可变自感或可变互感,在被测量转换成线圈自感或互感的变化时,一般要利用磁场作为媒介利用铁磁体的某些现象。这类传感器的主要特征是具有线圈 20.L=W2u0S0/(2l)0(电感值与线圈匝数平方成正比/与空气隙有效截面积S0成正比/与空气隙长度l0成反比。 21.变极距型(非极距型)传感器非线性原因:气隙厚度发生变化。改善:1)使初始间隙尽量大;2)测范围Δl尽量小;3)尽量使用差动式 22.与截面型自感式传感器相比,气隙型的灵敏度高。但其非线性严重,自由行程小,制造装配困难。近年来使用逐渐减少 23.差分自感式传感器其灵敏度与单极式相比较提高了一倍,非线性大大减小 24.P50变压器电桥推导

《传感器与检测技术》试题及答案

《传感器与检测技术》试题 一、填空:(20分) 1,测量系统的静态特性指标主要有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性等。(2分) 2.霍尔元件灵敏度的物理意义是表示在单位磁感应强度相单位控制电流时的霍尔电势大小。 3、光电传感器的理论基础是光电效应。通常把光线照射到物体表面后产生的光电效应分为 三类。第一类是利用在光线作用下光电子逸出物体表面的外光电效应,这类元件有光电管、 光电倍增管;第二类是利用在光线作用下使材料部电阻率改变的光电 效应,这类元件有光 敏电阻;第三类是利用在光线作用下使物体部产生一定方向电动势的光生伏特效应,这类元 件有光电池、光电仪表。 4.热电偶所产生的热电势是两种导体的接触电势和单一导体的温差电势组成的,其表达式为 Eab (T ,To )=T B A T T B A 0d )(N N ln )T T (e k 0σ-σ?+-。在热电偶温度补偿中补偿导线法(即冷端延长线法)是在连接导线和热电偶之间,接入延长线,它的作用是将热电偶的参考端移 至离热源较远并且环境温度较稳定的地方,以减小冷端温度变化的影响。 5.压磁式传感器的工作原理是:某些铁磁物质在外界机械力作用下,其部产生机械压力,从 而引起极化现象,这种现象称为正压电效应。相反,某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产 生机械变形,这种现象称为负压电效应。(2分) 6. 变气隙式自感传感器,当街铁移动靠近铁芯时,铁芯上的线圈电感量(①增加②减小③ 不变)(2分) 7. 仪表的精度等级是用仪表的(① 相对误差 ② 绝对误差 ③ 引用误差)来表示的(2分) 8. 电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系,除(① 变面积型 ② 变极距型 ③ 变 介电常数型)外是线性的。(2分) 9. 电位器传器的(线性),假定电位器全长为Xmax, 其总电阻为Rmax ,它的滑臂间的阻值 可以用Rx = (① Xmax/x Rmax,②x/Xmax Rmax ,③ Xmax/XRmax ④X/XmaxRmax )来计算, 其中电阻灵敏度Rr=(① 2p(b+h)/At , ② 2pAt/b+h, ③ 2A(b+b)/pt, ④ 2Atp(b+h)) 1、变面积式自感传感器,当衔铁移动使磁路中空气缝隙的面积增大时,铁心上线圈 的电感量(①增大,②减小,③不变)。 2、在平行极板电容传感器的输入被测量与输出电容值之间的关系中,(①变面积型, ②变极距型,③变介电常数型)是线性的关系。 3、在变压器式传感器中,原方和副方互感M 的大小与原方线圈的匝数成(①正比, ②反比,③不成比例),与副方线圈的匝数成(①正比,②反比,③不成比例),与回路中磁 阻成(①正比,②反比,③不成比例)。 4、传感器是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, 传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件 和产生可用信号输出的转换元件以及相应的信 号调节转换电路组成。 5、热电偶所产生的热电热是由两种导体的接触电热和单一导体的温差电热组成。 2、电阻应变片式传感器按制造材料可分为① _金属_ 材料和②____半导体__体材 料。它们在受到外力作用时电阻发生变化,其中①的电阻变化主要是由 _电阻应变效应 形 成的,而②的电阻变化主要是由 温度效应造成的。 半导体 材料传感器的灵敏度较大。 3、在变压器式传感器中,原方和副方互感M 的大小与 绕组匝数 成正比,与 穿过 线圈的磁通_成正比,与磁回路中 磁阻成反比,而单个空气隙磁阻的大小可用公式 __ 表示。 1.热电偶所产生的热电势是由两种导体的接触电势和单一导体的温差电势组成的,其表达式 为E ab (T,T o )=T B A T T B A 0d )(N N ln )T T (e k 0σ-σ?+-。在热电偶温度补偿中,补偿导线法(即冷端延长线法)是在连接导线 和热电偶之间,接入延长线它的作用是将热电偶的参 考端移至离热源较远并且环境温度较稳定的地方,以减小冷端温度变化的影响。(7分) 3.电位器或电阻传感器按特性不同,可分为线性电位器和非线性电位器。线性电位器的

传感器与检测技术实验的报告.doc

精品资料 “传感器与检测技术”实验报告 序号实验名称 1 电阻应变式传感器实验 2 电感式传感器实验 学号: 3 电容传感器实验913110200229 姓名:杨薛磊 序号:83

实验一电阻应变式传感器实验 (一)应变片单臂电桥性能实验 一、实验目的:了解电阻应变片的工作原理与应用并掌握应变片测量电路。 二、基本原理:电阻应变式传感器是在弹性元件上通过特定工艺粘贴电阻应变片来组成。 一种利用电阻材料的应变效应将工程结构件的内部变形转换为电阻变化的传感器。此类传感 器主要是通过一定的机械装置将被测量转化成弹性元件的变形,然后由电阻应变片将弹性元 件的变形转换成电阻的变化,再通过测量电路将电阻的变化转换成电压或电流变化信号输出。 它可用于能转化成变形的各种非电物理量的检测,如力、压力、加速度、力矩、重量等,在 机械加工、计量、建筑测量等行业应用十分广泛。 三、需用器件与单元:主机箱中的± 2V ~± 10V (步进可调)直流稳压电源、±15V 直 流稳压电源、电压表;应变式传感器实验模板、托盘、砝码; 4 12位数显万用表(自备)。 四、实验步骤: 应变传感器实验模板说明:应变传感器实验模板由应变式双孔悬臂梁载荷传感器(称重传感器)、加热器 +5V 电源输入口、多芯插头、应变片测量电路、差动放大器组成。实验模 板中的 R1( 传感器的左下 )、R2( 传感器的右下 )、R3( 传感器的右上 )、R4( 传感器的左上)为称重传感器上的应变片输出口;没有文字标记的 5 个电阻符号是空的无实体,其中 4 个电阻 符号组成电桥模型是为电路初学者组成电桥接线方便而设;R5、R 6、R7是 350 Ω固定电阻, 是为应变片组成单臂电桥、双臂电桥(半桥)而设的其它桥臂电阻。加热器+5V是传感器 上的加热器的电源输入口,做应变片温度影响实验时用。多芯插头是振动源的振动梁上的应 变片输入口,做应变片测量振动实验时用。 1、将托盘安装到传感器上,如图 1 —4 所示。

传感器与检测技术(重点知识点总结)

传感器与检测技术知识总结 1:传感器是能感受规定的被检测量并按照一定规律转换成可输出信号的器件或装置。 一、传感器的组成 2:传感器一般由敏感元件,转换元件及基本转换电路三部分组成。①敏感元件是直接感受被测物理量,并以确定关系输出另一物理量的元件(如弹性敏感元件将力,力矩转换为位移或应变输出)。②转换元件是将敏感元件输出的非电量转换成电路参数(电阻,电感,电容)及电流或电压等电信号。 ③基本转换电路是将该电信号转换成便于传输,处理的电量。 二、传感器的分类 1、按被测量对象分类 (1)内部信息传感器主要检测系统内部的位置,速度,力,力矩,温度以及异常变化。(2)外部信息传感器主要检测系统的外部环境状态,它有相对应的接触式(触觉传感器、滑动觉传感器、压觉传感器)和非接触式(视觉传感器、超声测距、激光测距)。 2、传感器按工作机理 (1)物性型传感器是利用某种性质随被测参数的变化而变化的原理制成的(主要有:光电式传感器、压电式传感器)。 (2)结构型传感器是利用物理学中场的定律和运动定律等构成的(主要有①电感式传感器;②电容式传感器;③光栅式传感器)。 3、按被测物理量分类 如位移传感器用于测量位移,温度传感器用于测量温度。 4、按工作原理分类主要是有利于传感器的设计和应用。 5、按传感器能量源分类 (1)无源型:不需外加电源。而是将被测量的相关能量转换成电量输出(主要有:压电式、磁电感应式、热电式、光电式)又称能量转化型; (2)有原型:需要外加电源才能输出电量,又称能量控制型(主要有:电阻式、电容式、电感式、霍尔式)。 6、按输出信号的性质分类 (1)开关型(二值型):是“1”和“0”或开(ON)和关(OFF); (2)模拟型:输出是与输入物理量变换相对应的连续变化的电量,其输入/输出可线性,也可非线性; (3)数字型:①计数型:又称脉冲数字型,它可以是任何一种脉冲发生器所发出的脉冲数与输入量成正比;②代码型(又称编码型):输出的信号是数字代码,各码道的状态随输入量变化。其代码“1”为高电平,“0”为低电平。 三、传感器的特性及主要性能指标 1、传感器的特性主要是指输出与输入之间的关系,有静态特性和动态特性。 2、传感器的静态特性是当传感器的输入量为常量或随时间作缓慢变化时,传感器的输出与输入之间的关系,叫静态特性,简称静特性。 表征传感器静态特性的指标有线性度,敏感度,重复性等。 3、传感器的动态特性是指传感器的输出量对于随时间变化的输入量的响应特性称为动态特性,简称动特性。传感器的动态特性取决于传感器的本身及输入信号的形式。传感器按其传递,转换信息的形式可分为①接触式环节;②模拟环节; ③数字环节。评定其动态特性:正弦周期信号、阶跃信号。 4、传感器的主要性能要求是:1)高精度、低成本。2)高灵敏度。3)工作可靠。4)稳定性好,应长期工作稳定,抗腐蚀性好;5)抗干扰能力强;6)动态性能良好。7)结构简单、小巧,使用维护方便等; 四、传感检测技术的地位和作用 1、地位:传感检测技术是一种随着现代科学技术的发展而迅猛发展的技术,是机电一体化系统不可缺少的关键技术之一。 2、作用:能够进行信息获取、信息转换、信息传递及信息处理等功能。应用:计算机集成制造系统(CIMS)、柔性制造系统(FMS)、加工中心(MC)、计算机辅助制造系统(CAM)。 五、基本特性的评价 1、测量范围:是指传感器在允许误差限内,其被测量值的范围; 量程:则是指传感器在测量范围内上限值和下限值之差。2、过载能力:一般情况下,在不引起传感器的规定性能指标永久改变条件下,传感器允许超过其测量范围的能力。过载能力通常用允许超过测量上限或下限的被测量值与量程的百分比表示。 3、灵敏度:是指传感器输出量Y与引起此变化的输入量的变化X之比。 4、灵敏度表示传感器或传感检测系统对被测物理量变化的反应能力。灵敏度越高越好,因为灵敏度越高,传感器所能感知的变化量越小,即被测量稍有微小变化,传感器就有较大输出。K值越大,对外界反应越强。 5、反映非线性误差的程度是线性度。线性度是以一定的拟合直线作基准与校准曲线作比较,用其不一致的最大偏差△Lmax与理论量程输出值Y(=ymax—ymin)的百分比进行计算。 6、稳定性在相同条件,相当长时间内,其输入/输出特性不发生变化的能力,影响传感器稳定性的因素是时间和环境。 7、温度影响其零漂,零漂是指还没输入时,输出值随时间变化而变化。长期使用会产生蠕变现象。 8、重复性:是衡量在同一工作条件下,对同一被测量进行多次连续测量所得结果之间的不一致程度的指标;(分散范围

传感器与检测技术总复习精华

传感器与检测技术总复 习精华 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

填空: 1.传感器是把外界输入的非电信号转换成(电信号)的装置。 2.传感器是能感受规定的(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。 3.传感器一般由(敏感元件)与转换元件组成。 (敏感元件)是指传感器中能直接感受被测量的部分 (转换元件)是指传感器中能将敏感元件输出量转换为适于传输和测量的电信号部分。 4.半导体应变片使用半导体材料制成,其工作原理是基于半导体材料的(压阻效应)。 5.半导体应变片与金属丝式应变片相比较优点是(灵敏系数)比金属丝高50~80倍。 6.压阻效应是指半导体材料某一轴向受到外力作用时,其(电阻率ρ)发生变化的现象。 7.电阻应变片的工作原理是基于(应变效应),即在导体产生机械变形时,它的电阻值相应发生变化。 8.金属应变片由(敏感栅)、基片、覆盖层和引线等部分组成。 9.常用的应变片可分为两类:(金属电阻应变片)和(半导体电阻应变片)。 半导体应变片工作原理是基于半导体材料的(压阻效应)。金属电阻应变片的工作原理基于电阻的(应变效应)。 10.金属应变片有(丝式电阻应变片)、(箔式应变片)和薄膜式应变片三种。 11.弹性敏感元件及其基本特性:物体在外力作用下而改变原来尺寸或形状的现象称为(变形),而当外力去掉后物体又能完全恢复其原来的尺寸和形状,这种变形称为(弹性变形)。 12.直线电阻丝绕成敏感栅后,虽然长度相同,但应变不同,园弧部分使灵敏系数K↓下降,这种现象称为(横向效应)。 13.为了减小横向效应产生的测量误差,现在一般多采用(箔式应变片)。 14.电阻应变片的温度补偿方法 1)应变片的自补偿法 这种温度补偿法是利用自身具有温度补偿作用的应变片(称之为温度自补偿应变片)来补偿的,应变片的自补偿法有(单丝自补偿)和(双丝组合式自补偿)。 15.产生应变片温度误差的主要因素有下述两个方面。 1)(电阻温度系数)的影响 2)试件材料和电阻丝材料的(线膨胀系数不同)的影响 16.写出三种能够测量加速度的传感器(电阻应变片式传感器)(电容传感器)(压电传感器)

传感器与检测技术期末考试试题与答案

第一章传感器基础 l.检测系统由哪几部分组成? 说明各部分的作用。 答:一个完整的检测系统或检测装置通常是由传感器、测量电路和显示记录装置等几部分组成,分别完成信息获取、转换、显示和处理等功能。当然其中还包括电源和传输通道等不可缺少的部分。下图给出了检测系统的组成框图。 检测系统的组成框图 传感器是把被测量转换成电学量的装置,显然,传感器是检测系统与被测对象直接发生联系的部件,是检测系统最重要的环节,检测系统获取信息的质量往往是由传感器的性能确定的,因为检测系统的其它环节无法添加新的检测信息并且不易消除传感器所引入的误差。 测量电路的作用是将传感器的输出信号转换成易于测量的电压或电流信号。通常传感器输出信号是微弱的,就需要由测量电路加以放大,以满足显示记录装置的要求。根据需要测量电路还能进行阻抗匹配、微分、积分、线性化补偿等信号处理工作。 显示记录装置是检测人员和检测系统联系的主要环节,主要作用是使人们了解被测量的大小或变化的过程。 2.传感器的型号有几部分组成,各部分有何意义? 依次为主称(传感器)被测量—转换原理—序号 主称——传感器,代号C; 被测量——用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。见附录表2; 转换原理——用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。见附录表3; 序号——用一个阿拉伯数字标记,厂家自定,用来表征产品设计特性、性能参数、产品系列等。若产品性能参数不变,仅在局部有改动或变动时,其序号可在原序号后面顺序地加注大写字母A、B、C等,(其中I、Q不用)。 例:应变式位移传感器:C WY-YB-20;光纤压力传感器:C Y-GQ-2。 3.测量稳压电源输出电压随负载变化的情况时,应当采用何种测量方法? 如何进行? 答:测定稳压电源输出电压随负载电阻变化的情况时,最好采用微差式测量。此时输出电压认可表示为U0,U0=U+△U,其中△U是负载电阻变化所引起的输出电压变化量,相对U来讲为一小量。如果采用偏差法测量,仪表必须有较大量程以满足U0的要求,因此对△U,这个小量造成的U0的变化就很难测准。测量原理如下图所示: 图中使用了高灵敏度电压表——毫伏表和电位差计,R r和E分别表示稳压电源的内阻和电动势,凡表示稳压电源的负载,E1、R1和R w表示电位差计的参数。在测量前调整R1使电位差计工作电流I1为标准值。然后,使稳压电源负载电阻R1为额定值。调整RP的活动触点,使毫伏表指示为零,这相当于事先用零位式测量出额定输出电压U。正式测量开始后,只需增加或减小负载电阻R L的值,负载变动所引起的稳压电源输出电压U0的微小波动值ΔU,即可由毫伏表指示出来。根据U0=U+ΔU,稳压电源输出电压在各种负载下的值都可以准确地测量出来。微差式测量法的优点是反应速度快,测量精度高,特别适合于在线控制参数的测量。

传感器与自动检测技术实验指导书.

传感器与自动检测技术验 指导书 张毅李学勤编著 重庆邮电学院自动化学院 2004年9月

目录 C S Y-2000型传感器系统实验仪介绍 (1) 实验一金属箔式应变片测力实验(单臂单桥) (3) 实验二金属箔式应变片测力实验(交流全桥) (6) 实验三差动式电容传感器实验 (9) 实验四热敏电阻测温实验 (12) 实验五差动变压器性能测试 (14) 实验六霍尔传感器的特性研究 (17) 实验七光纤位移传感器实验 (21)

CSY-2000型传感器系统实验仪介绍 本仪器是专为《传感器与自动检测技术》课程的实验而设计的,系统包括差动变压器、电涡流位移传感器、霍尔式传感器、热电偶、电容式传感器、热敏电阻、光纤传感器、压阻式压力传感器、压电加速度计、压变式传感器、PN结温度传感器、磁电式传感器等传感器件,以及低频振荡器、音频震荡器、差动放大器、相敏检波器、移相器、低通滤波器、涡流变换器等信号和变换器件,可根据需要自行组织大量的相关实验。 为了更好地使用本仪器,必须对实验中使用涉及到的传感器、处理电路、激励源有一定了解,并对仪器本身结构、功能有明确认识,做到心中有数。 在仪器使用过程中有以下注意事项: 1、必须在确保接线正确无误后才能开启电源。 2、迭插式插头使用中应注意避免拉扯,防止插头折断。 3、对从各电源、振荡器引出的线应特别注意,防止它们通过机壳造成短路,并 禁止将这些引出线到处乱插,否则很可能引起一起损坏。 4、使用激振器时注意低频振荡器的激励信号不要开得太大,尤其是在梁的自振 频率附近,以免梁振幅过大或发生共振,引起损坏。 5、尽管各电路单元都有保护措施,但也应避免长时间的短路。 6、仪器使用完毕后,应将双平行梁用附件支撑好,并将实验台上不用的附件撤 去。 7、本仪器如作为稳压电源使用时,±15V和0~±10V两组电源的输出电流之和 不能超过1.5A,否则内部保护电路将起作用,电源将不再稳定。 8、音频振荡器接小于100Ω的低阻负载时,应从LV插口输出,不能从另外两个 电压输出插口输出。

传感器心得体会

传感器心得体会

传感器心得体会 【篇一:传感器实验总结】 《传感器及检测技术》教学实践工作总结 本学期,担任《传感器及检测技术》课程的理论和实践教学内容。本课程的实践教学主要是教学实验,在全体同学的大力配合下,比较圆满的完成了实践教学任务,达到了实验的预期目的。现将此课程的实践教学工作总结如下: 1、实验计划的制定 为更好的完成实践教学环节,使学生能够真正的在实践环节学到更多的东西,在学期初我就认真研究教材内容和教学大纲要求,针对教学内容和学生特点制定了详细的实验安排,并与实验室老师进行了认真的沟通,充分做好教学实践前的各项准备工作。 2、注重理论和实践的结合 每讲授一段内容,就组织同学们做一次实验,让学生把课堂上获得的理论知识及时的得到验证和应用,从而加深对所学内容的理解。同时鼓励同学们利用课余时间多到实验室做一些创造性的实验,提高他们的知识迁移能力和思维能力。 3、实验过程的安排 (1)每次实验前,提前下达实验任务,让学生做好实验前的各种准备工作。由班长做好分组工作,每组指定一名组长,实行组长负责制,负责本组的组织和协调工作,。 (2)进实验室时,讲清实验室纪律,不得随意摆弄实验用品,要严格遵守实验章程,在老师的指导下进行各种实验。

(3)实验过程中,认真抓好学生的纪律,不得无故迟到、早退,杜绝做与实验无关的事情。实验过程中教师要不断巡 视及时发现学生们遇到的各种问题,并给与指导或启发。尽量多鼓励、少批评,培养学生的自信心,提高学生学习的积极性。 (4)实验完毕,及时清查实验物品,并督促学生摆放好实验物品,做到物归原位。另外,每组展示实验成果,并派代表做出总结,谈谈实验中遇到的各种问题,并说明做出了怎样的处理,有哪些收获。小组成员之间先进行互评,然后由教师作出补充,并适当给与鼓励。同时督促同学课下认真完成实验报告。 4、反思改进 在每次实验完毕后,我都把实验中发现的问题进行归纳整理,进行反思,同时向有经验的教师请教,争取在下次实践课中加以改进。 总之,这一个学期的实践教学,总的来说基本上能够按照要求保质保量的完成教学任务,但从中我也发现了一些问题,在今后的教学工作中,我会努力的改进不足的地方,争取把以后的实践教学工作做得更好。 【篇二:实验心得体会】 实验心得体会 在做测试技术的实验前,我以为不会难做,就像以前做物理实验一样, 做完实验,然后两下子就将实验报告做完.直到做完测试实验时,我才知道其实并不容易做,但学到的知识与难度成正比,使我受益匪浅. 在做实验前,一定要将课本上的知识吃透,因为这是做实验的基础,否则,在老师讲解时就会听不懂,这将使你在做实验时的难度加大,浪费做实验的宝贵时间.比如做应变片的实验,你要清楚电桥的各种接法,如果你不清楚,在做实验时才去摸索,这将使你极大地浪费时间,使你事倍功半.做实验时,一定要亲力亲为,务必要将每个步骤,每个细节弄清楚,弄

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