2013年10月传感器与检测技术试卷

2013年10月传感器与检测技术试卷
2013年10月传感器与检测技术试卷

2013年10月全国高等教育自学考试传感器

与检测技术试卷

(课程代码2202)

应试人

一、单项选择题(本大题共12小题,每小题2分,共24分)在每小题列出的四个选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。

1. 按照工作原理分类,固体图像传感器属于 [ A]

A 光电式传感器

B 压电式传感器

C 磁电式传感器

D 电容式传感器2,下列压力传感器,

无外加电源也能工作的是

[ C]

A.压阻式传感器

B ,电感式传感器

C 压电式传感器 D.应变式传感器

3.要测量很微小的压力,选用压力传感器时应首先考虑 [ B]

A 精度

B 灵敏度

C 稳定性

D 线性度

4.在测量位移时,感应同步器利用了

[ A]

A 电磁感应原理

B 电容式变换原理

C 电涡流变换原理

D 电阻式变换原理

5 当电桥的供电电源和被测应变量一定时,利用半桥测量法使电桥输出增大的方法是

[ D]

A 两个桥臂都接入大电阻值应变片

B 两个桥臂都接入两个串联的应变片

C 两个桥臂接入感受相同应变量的应变片 D

两个桥臂接入感受相反应变量的应变片

传感器与检测技术试卷第1页(共8页)

6 在尘埃,油污较严重,温度变化大,并伴有振动等干扰的恶劣环境下测量时,首先要考

虑传感器的 [ C]

A 精度

B ,灵敏度

C.稳定性

D.响应特性

7 下列热电偶中,响应速度最快的是

[ B]

A 。普通热电偶

B ,薄膜热电偶

C 凯装热电偶

D 并联热电偶

8 若模/数转换器输出二进制数的位数为8,最大输入信号为2,5V,则该转换器能分辨出的最小输入电压信号为

[ B]

A 4.88mV

B 9.77mV

C .19.54mV

D .29.31mV

9.静电屏蔽的作用在于消除静电荷对测量仪器产生的

[ C]

A 。放电干扰

B ,漏电流干扰

C 静电场干扰

D 高次谐波干扰

10 在采用限定最大偏差法进行数字滤波时,如限定偏差ΔY ≤0.015,本次采样值为

0.415,上次采样值为0.401,则应选本次采样值Yn 为 [ C]

A 0.386

B 0.401

C 0.415

D .0.430

11. 信号x(t)的概率密度函数p(x)描述了x(t)的

[ D]

A 方差

B 直流分量

C .平均功率

D .对指定幅值的取值机会

12. 已知一矩形脉冲信号的脉宽为τ,其幅值为A,若以幅频谱中第二个零点为该信号的截止频率,则该信号的截止频率为

[ D]

A 1/(2πτ)

B

1/(2τ)

C

1/τ

D 2/τ

传感器与检测技术试卷第2页(共8页)

二、填空题(本大题共12小题,每小题1分,共12分) 不写解答过程,将正确的答案写在每小题的空格内。错填或不填均无分。

三、问答题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)

13 按传感器输出信号的性质,电阻式、电容式、电感式传感器属于 模拟

型传感器。

14.传感器的动态响应取决于传感器本身的特性和

输入

信号的形式。.

15.某传感器的满量程输出值为X ,输入输出特性的校准曲线与拟合直线不一致的最大偏差的绝对值为ΔLmax,则该传感器线性度计算公式为_ ΔLmax/X*100%

效应。16,当传感器感受的被测物理量有微小变化时,该传感器输出的变

化量较大,则说明该传感器的

灵敏度

较高。

17. 为了提高自感式传感器特性的线性度和灵敏度,实用中大都采用 差动

式。

18. 一般情况下,压电式加速度传感器的几何尺寸越大,固有频率

越低。

19.在电阻应变测量中,为了减小温度的影响,常把工作应变片和温度补偿应变片设置在电桥的相邻

桥臂上。

25.直流测速发电机的性能应满足哪些要求??答:1。输出电压与转速成线性关系;

2.单位转速产生的输出电压要大,即要有足够的灵敏度; 3.转动惯量要小,具有好的动态响应特性

4.自身消耗的功率要小,即负载效应要小评分参考:任答对一项给一分,答对两项给2分,答对三项给4分。

26 简述感应同步器测量位移的特点。答:1.可测大位移(测量范围大);

2。精度较高;3。工作可靠

4.抗干扰能力强;

5。维护简单 6。寿命长; 7。对环境要求较低

评分参考:任答对一项给1分,答对两项给2分,答对3项给4分

27.简述霍尔式压力传感器的工作原理。答;

20. 半导体应变片在应力作用下,其 电阻率(或电阻) 为压阻效应.

_发生变化,这种现象称

(1)波登管在压力P 作用下,其末端产生位移,带动霍尔元件在均匀梯度的磁场中运动

; (2分)

(2)但霍尔元件输入恒定电流时,产生与被测压力成正比的霍尔电势,实现压力——电 21 固体半导体摄像机所使用的摄像元件为 电荷耦合器件(或CCD ) 。

22.用于测量浇铸,轧钢,热处理等温度范围700℃~3200℃的传感器,要兼有较宽的量程和较高的精度,一般采用

亮度_式温度传感器。

压(电势)的转换。(2分)

28.简述直流电阻型水分传感器的工作原理,并画出传感器系统的原理框图。

(1) 高分子物质的电阻值与其含水率呈单调下降的关系,通过测定电阻值来间接测定含水 23.传感检测系统中,中间转换电路的作用是将于处理或测量的电信号。

敏感

元件的输出信号转换成易

量;(3分)

(2)测量原理图为:(1分)

24.若光栅位移传感器的栅距不变,光栅副之间的夹角θ越小,则莫尔条纹越宽

传感器与检测技术试卷第3页(共8页)

传感器与检测技术试卷第4页(共8页)

Ω

20mV/度,即对应的输出电压传感器与检测技术试卷第5页(共8页)

2

T

T

?

C

? A

t ?

? x (t ) = ? (1分)

?0

< t ?

2

? T /2 x (t )=a 0+∑(a n cos n 0t +b n sin n 0t )

n =1

(1分)

33 解:式中:

= 2 a = 1

T x (t )dt = 1 2

Adt =A (1分)

x(t)=a0

?

?

T T

T T - 2 T

2 2

2A - 2

n a n = T ? x (t ) cos n 0tdt = T -T

2

sin C ( 0

2 ) (n = 1,2,3..() 1分)

b n = 0

(1分)

? c = a =A

? 0 0

(2)根据傅里叶变换,可得:Y( )= ?

T n = 1,2,3,....(3分)

? ?

? n

== a n =2A T sin C (n 0

2

五、应用题(本大题共2小题,每小题8分,共16分)

34 对悬臂梁的结构参数进行测试时,需对悬臂梁的某点施加激振力,使其产生振动,测量振动的位移、速度、加速度等,从而得出结构的力学动态特性。

(1)选用两种传感器分别测量位移和加速度,要求其中一个为非接触式的,另一个为接

触式的。

(2)当考虑传感器的附加质量时,试说明这两种传感器的测量结果是否相同?为什么?

解:(1)测量位移:选用电涡流式位移传感器(或其他形式的非接触式位移传感器) (3分)测量加速度:选用接触式的压电式加速度传感器(或其他形式的接触式加速度传感器) (3分) (2)测量结果不同。由于压电式加速度传感器与悬臂梁接触,压电式加速度传感器附加在悬臂梁上的质量m 会改变悬臂梁原来固有的力学动态特性。而非接触的电涡流式传感器不存在这个负载效应。

传感器与检测技术试卷第7页(共8页)

2

T

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

传感器与检测技术试卷及答案

1. 属于传感器动态特性指标的是(D ) A 重复性 B 线性度 C 灵敏度 D 固有频率 2 误差分类,下列不属于的是(B ) A 系统误差 B 绝对误差 C 随机误差 D 粗大误差 3、非线性度是表示校准(B )的程度。 A 、接近真值 B 、偏离拟合直线 C 、正反行程不重合 D 、重复性 4、传感器的组成成分中,直接感受被侧物理量的是(B ) A 、转换元件 B 、敏感元件 C 、转换电路 D 、放大电路 5、传感器的灵敏度高,表示该传感器(C ) A 工作频率宽 B 线性范围宽 C 单位输入量引起的输出量大 D 允许输入量大 6 下列不属于按传感器的工作原理进行分类的传感器是(B ) A 应变式传感器 B 化学型传感器 C 压电式传感器 D 热电式传感器 7 传感器主要完成两个方面的功能:检测和(D ) A 测量 B 感知 C 信号调节 D 转换 8 回程误差表明的是在(C )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 9、仪表的精度等级是用仪表的(C )来表示的。 A 相对误差 B 绝对误差 C 引用误差 D 粗大误差 二、判断 1.在同一测量条件下,多次测量被测量时,绝对值和符号保持不变,或在改变条件时,按 一定规律变化的误差称为系统误差。(√) 2 系统误差可消除,那么随机误差也可消除。 (×) 3 对于具体的测量,精密度高的准确度不一定高,准确度高的精密度不一定高,所以精确度 高的准确度不一定高 (×) 4 平均值就是真值。(×) 5 在n 次等精度测量中,算术平均值的标准差为单次测量的1/n 。(×) 6.线性度就是非线性误差.(×) 7.传感器由被测量,敏感元件,转换元件,信号调理转换电路,输出电源组成.(√) 8.传感器的被测量一定就是非电量(×) 9.测量不确定度是随机误差与系统误差的综合。(√) 10传感器(或测试仪表)在第一次使用前和长时间使用后需要进行标定工作,是为了确定 传感器静态特性指标和动态特性参数(√) 二、简答题:(50分) 1、什么是传感器动态特性和静态特性,简述在什么频域条件下只研究静态特性就能够满足 通常的需要,而在什么频域条件下一般要研究传感器的动态特性? 答:传感器的动态特性是指当输入量随时间变化时传感器的输入—输出特性。静态特性是指 当输入量为常量或变化极慢时传感器输入—输出特性。在时域条件下只研究静态特性就能够 满足通常的需要,而在频域条件下一般要研究传感器的动态特性。 2、绘图并说明在使用传感器进行测量时,相对真值、测量值、测量误差、传感器输入、输 出特性的概念以及它们之间的关系。 答:框图如下: 测量值是通过直接或间接通过仪表测量出来的数值。 测量误差是指测量结果的测量值与被测量的真实值之间的差值。 当测量误差很小时,可以忽略,此时测量值可称为相对真值。 输入 输出 相对真值 测量误差 测量值

传感器与检测技术试卷及答案精选文档

传感器与检测技术试卷及答案精选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-

1.属于传感器动态特性指标的是(D ) A 重复性 B 线性度 C 灵敏度 D 固有频率 2 误差分类,下列不属于的是(B ) A 系统误差 B 绝对误差 C 随机误差 D粗大误差 3、非线性度是表示校准(B )的程度。 A、接近真值 B、偏离拟合直线 C、正反行程不重合 D、重复性 4、传感器的组成成分中,直接感受被侧物理量的是(B ) A、转换元件 B、敏感元件 C、转换电路 D、放大电路 5、传感器的灵敏度高,表示该传感器(C) A 工作频率宽 B 线性范围宽 C 单位输入量引起的输出量大 D 允许输入量大 6 下列不属于按传感器的工作原理进行分类的传感器是(B) A 应变式传感器 B 化学型传感器 C 压电式传感器 D热电式传感器 7 传感器主要完成两个方面的功能:检测和(D) A 测量 B感知 C 信号调节 D 转换 8 回程误差表明的是在(C)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 9、仪表的精度等级是用仪表的(C)来表示的。 A 相对误差 B 绝对误差 C 引用误差 D粗大误差 二、判断 1.在同一测量条件下,多次测量被测量时,绝对值和符号保持不变,或在改变条件时,按一定规律变化的误差称为系统误差。(√) 2 系统误差可消除,那么随机误差也可消除。(×) 3 对于具体的测量,精密度高的准确度不一定高,准确度高的精密度不一定高,所以精确度高的准确度不一定高(×) 4 平均值就是真值。(×)

传感器与检测技术复习资料

传感器与检测技术复习资料(总6页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除

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

传感器期中测试试题及答案

福建工程学院软件学院“2011”级2012—2013学年第一学期 《传感器技术》期中试卷____卷 考核形式:闭卷 任课教师:王婷婷 出卷教师:王婷婷 试卷适用年级专业:物联网1101 层次:专科 草稿纸:不需 年级:___专业:_____________班级:____姓名:________学号:________________座号:____ 2、考试结束后,考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。 一、选择题(每小题2分,共20 1、下列图中,哪一个是不正确的( A ) A B C D 2、石英晶体在沿电轴X 方向的力作用下会( D )。 A 、不产生压电效应 B 、产生逆向压电效应 C 、产生横向压电效应 D 、产生纵向压电效应 3、光敏二极管在光照射时产生的电流称为( C ) A .暗电流 B .截止电流 C .光电流 D .放大电流 4、能否发生光电效应,取决于( C ) A.光通量大小 B. 电子逸出速度

C.光子能量是否大于电子逸出功 D.光子具有初始动能 5、利用外光电效应原理制成的光电元件是( B ) A .光敏电阻 B .光电管 C .光电池 D .光敏晶体管 6、SnO 2和ZnO 半导体材料常用于( A ) A .气敏传感器 B .电感式传感器 C .光电传感器 D .电阻式传感器 7、半导体热敏电阻率随着温度上升,电阻率( B ) A.上升 B.迅速下降 C.保持不变 D.归零 8、下图为N 型半导体吸附气体时器件阻止变化图,其中图中A 、B 处应为( C )型气体。 A.还原型、氧化型 B.还原型、还原型 C .氧化型、还原型 D.氧化型、氧化型 9、当超声波在一种介质中传播到界面或遇到另一种介质,其方向不垂直于界面时,将产生声波的反射、折射及 现象。( D ) A.表面波 B.兰姆波 C.驻波 D.波型转换 10、将超声波(机械振动波)转换成电信号是利用压电材料的( C ) A 、应变效应 B.电涡流效应 C.压电效应 D.逆压电效应 二、填空题(每空2分,共30分) 1、传感器由 敏感元件 、 转换元件 、 辅助元件 三部分组成。其中核心组成部分是转换元件。 2、压电效应是指某些晶体在外力作用下产生变形后,会在一定的表面产生符号相反的电荷,外力去掉后,电荷 消失 ,力的方向改变时,电荷的符号 改变 (改变/不变)。 3、压磁效应定义:由于 应力 作用使磁铁材料发生 磁化强度变化 的现象。

《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

(完整版)传感器试卷

1、简答题 1.传感器有几部分组成,各部分的功能是什么? 答:传感器由以下三部分组成: 传感器组成框图 (1)敏感元件:是传感器中能直接感受被测量的部分,即直接感受被测量,并输出与被测量成确定关系的某一物理量。 (2)转换元件:是传感器中将敏感元件输出量转换为适于传输和测量的电信号部分。 (3)转换电路:将电路参数转换成便于测量的电压、电流、频率等电量信号。 2.为什么说变间隙型电容传感器特性是非线性的?采取什么措施可改善其非线性特征? 答: 下图为变间隙式电容传感器的原理图。图中1为固定极板,2为与被测对象相连的活动极板。当活动极板因被测参数的改变而引起移动时,两极板间的距离d 发生变化,从而改变了两极板之间的电容量C 。 设极板面积为A ,其静态电容量为 ,当活动极板移动x 后,其电容量为 2 011x d x C x d A C -+ =-=ε (1) 当x< t0)中时,回路中就会产生一个热电动势,这种现象称为热电效应。 4.什么是霍尔效应? 答:金属或半导体薄片置于磁感应强度为B 的磁场中,磁场方向垂直于薄片,当有电流 I 流过薄片时,在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势 EH ,这种现象称为霍尔效应。 5.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子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。 6.光电传感器由哪些部分组成?被测量可以影响光电传感器的哪些部分? 答:光电传感器通常由光源、光学通路和光电元件三部分组成,如图所示。图中Ф1是光源发出的光信号,Ф2是光电器件接受的光信号,被测量可以是x1或者x2,它们能够分别造成光源本身或光学通路的变化,从而影响传感器输出的电信号I 。光电传感器设计灵活,形式多样,在越来越多的领域内得到广泛的应用。 7.什么是正向压电效应? 当沿着一定方向对某些物质施加拉力或压力时,物质会发生变形,内部便会产生极化现象,因此,在其上下表面会产生符号相反的等量电荷,外力消失后,物质又重新回到不带电状 1 2 d I 1 x 2 x 3 Φ1 Φ2 光源 光学通路 光电元件

传感器与检测技术试题

中国自考人(https://www.360docs.net/doc/4b4205315.html,)——700门自考课程永久免费、完整在线学习快快加入我们吧! 中国自考人(https://www.360docs.net/doc/4b4205315.html,)——700门自考课程永久免费、完整在线学习快快加入我们吧! 浙江省2003年1月自考传感器与检测技术试题 课程代码:02202 一、填空题(每空1分,共15分) 1. 如果所测试的信号随时间周期变化或变化很快,这种测试称为________测试。 2. 确定静态标定系统的关键是选用被测非电量(或电量)的_______和标准测试系统。 3. 涡流传感器的线圈与被测物体的距离减小时,互感系数M将________。 4. 半导体应变片以压阻效应为主,它的灵敏度系数为金属应变片的________倍。 5. 测量准静态力信号时,要求电荷放大器的输入阻抗________1012(Ω)。 6. 周期信号展开为傅立叶级数后,其中A0表示直流分量的幅值,A n表示________分量的幅值。 7. 当τ→∞时,信号x(t)的自相关函数R x(τ)呈周期性变化,说明该信号为________。 8. LCD是液晶显示器,是一种________功耗器件。 9. A/D卡的转换速率表示________。 10. 在电桥测量中,由于电桥接法不同,输出电压的灵敏度也不同,________接法可以得到最大灵敏度输出。 11. 一阶有源低通滤波器的主要优点是带负载能力强,主要缺点是________。为克服该缺点,可采用二阶或二阶以 上有源低通滤波器。 12. 绝对湿度给出了水分在空间的具体含量,而相对湿度给出了大气的________程度,它比绝对湿度使用更广泛。 13. 氧化型气体吸附到N型半导体气敏元件上,将使截流子数目减少,从而使材料的电阻率________。 14. 半导体温度传感器以P-N结的温度特性为理论基础。二极管感温元件利用P-N结在恒定电流下,其________与 温度之间的近似线性关系实现。 15. 图像处理的主要目的是________。 二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案,并将其号码填在题后的括号内。每小题1分,共 15分) 1. 为了抑制干扰,常采用的电路有( ) A. A/D转换器 B. D/A转换器 C. 变压器耦合 D. 调谐电路 2. 选择二阶装置的阻尼比ζ=0.707,其目的是( )。 A. 阻抗匹配 B. 增大输出量 C. 减小输出量 D. 接近不失真条件 3. 自相关函数一定是( )函数。 A. 偶 B. 奇 C. 周期 D. 随机 4. 用脉冲锤激振时,为了获得较宽的激振频率,可( ) A. 增加敲击力 B. 增加锤头硬度 C. 增大锤重 D. 减小冲击力 5. 记录磁带慢录快放,放演信号的频宽将( ) A. 扩展,幅值减小 B. 变窄,幅值减小

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。

传感器期末试卷A-答案

. 上海中华职业技术学院20 10 ~20 11学年第 二 学期 2009 级 电气自动化 专业 编号___ 传感器原理及应用 课程 期末 考试试卷 [A 卷]答案 考试形式说明:笔试开卷,允许带教材及笔记 考试时间:90分钟 一、 填空题:(每空1分,共计20分) 1、热电偶用于感温的一端称为 热 (热,冷)端,自由端是指 冷 端。 2、光敏电阻受光照时的电阻变 小(大,小),其响应较 慢 (快,慢)。 3、金属热电阻的电阻值随着温度的升高而 增大 ,一般表征为 正 (正、负)温度特性。 4、电容式传感器主要分为三类,分别为: 变介电常数型 、 变面积型

和 变间距型 。 5、检测方法按照被测量是否随时间变化分类分为: 静态测量 和 动态测量 。 6、超声波的发生基于 逆压电 效应,超声波的接收基于 正压电 效应。 7、一般传感器由三部分组成,分别为 敏感元件 、 转换元件 、 基本转换电路 。 8、目前国际上常用的温标有 摄氏温标 、 华氏温标 、 热力学温标、 国际实用温标 。 二、选择题(每题2分,共计30分) 1、 湿敏电阻的输出电阻值随着湿度的增加而 B 。 A 、增大 B 、减少 C 、不变 D 、不定 2、测得某检测仪表的输入信号中,有用信号为20毫伏,干扰电压也为20毫伏, 则此时的信噪比为 C 。 A 、20dB B 、1 dB C 、0 dB 3、下列传感器不能用来测位移的是 C 。 A 、电阻式传感器 B 、电容式传感器 C 、压电式传感器 D 、电感式传感器

4、如图所示,R1为固定电阻,R2为负温度系数的热敏电阻,L为小灯泡,当温度降低时: C A、R1两端的电压增大 B、电流表的示数增大 C、小灯泡的亮度变强 D、小灯泡的亮度变弱 5、用摇控器调换电视机频道的过程,实际上就是传感器把光信号转换成电信号的过程.下列属于这类传感器的是 A A、红外报警装置 B、走廊照明灯的声控开关 C、自动洗衣机中的压力传感装置 D、电饭煲中控制加热和保温的温控器 6、传感器的输出量通常为 B A 非电量信号 B 电量信号 C 位移信号 D 光信号 7、人造卫星的光电池板利用了A 。 A光电效应B光化学效应C光热效应D感光效应 8、下列物理量中可以用气敏传感器来测量的是 D A 位移量 B 湿度 C 速度 D 烟雾浓度

传感器与测试技术复习题与答案

传感器与测试技术习题及答案 1.什么是传感器?它由哪几个部分组成?分别起到什么作用? 2.传感器技术的发展动向表现在哪几个方面? 3.传感器的性能参数反映了传感器的什么关系?静态参数有哪些?各种参数代表什么意义?动态参数有那些?应如何选择? 4.某位移传感器,在输入量变化5 mm 时,输出电压变化为300 mV ,求其灵敏度。 5. 某测量系统由传感器、放大器和记录仪组成,各环节的灵敏度为: S1=0.2mV/℃、S2=2.0V/mV 、S3=5.0mm/V ,求系统的总的灵敏度。 6.什么是应变效应?什么是压阻效应?什么是横向效应? 7、试说明金属应变片与半导体应变片的相同和不同之处。 8、 应变片产生温度误差的原因及减小或补偿温度误差的方法是什么? 9、钢材上粘贴的应变片的电阻变化率为0.1%,钢材的应力为10kg/mm 2。试求 10、如图所示为等强度梁测力系统,1R 为电阻应变片,应变片灵敏度系数 05.2=k ,未受应变时Ω=1201R ,当试件受力F 时,应变片承受平均应变4108-?=ε,求 (1)应变片电阻变化量1R ?和电阻相对变化量11/R R ?。 (2)将电阻应变片置于单臂测量电桥,电桥电源电压为直流3V ,求电桥 输出电压是多少。 (a ) (b ) 图等强度梁测力系统

11、单臂电桥存在非线性误差,试说明解决方法。 12、某传感器为一阶系统,当受阶跃函数作用时,在t=0时,输出为10mV;t →∞时,输出为100mV;在t=5s 时,输出为50mV,试求该传感器的时间常数。 13. 交流电桥的平衡条件是什么? 14.涡流的形成围和渗透深度与哪些因素有关?被测体对涡流传感器的灵敏度有何影 响? 15.涡流式传感器的主要优点是什么? 16.电涡流传感器除了能测量位移外,还能测量哪些非电量? 17.某电容传感器(平行极板电容器)的圆形极板半径)(4mm r =,工作初始极板间距离)(3.00mm =δ,介质为空气。问: (1)如果极板间距离变化量)(1m μδ±=?,电容的变化量C ?是多少? (2)如果测量电路的灵敏度)(1001pF mV k =,读数仪表的灵敏度52=k (格/mV )在)(1m μδ±=?时,读数仪表的变化量为多少? 18.寄生电容与电容传感器相关联影响传感器的灵敏度,它的变化为虚假信号影响传感器的精度。试阐述消除和减小寄生电容影响的几种方法和原理。 19.简述电容式传感器的优缺点。 20.电容式传感器测量电路的作用是什么? 21.简述正、逆压电效应。 22.压电材料的主要特性参数有哪些? 23.简述电压放大器和电荷放大器的优缺点。 24.能否用压电传感器测量静态压力?为什么? 25.说明霍尔效应的原理? 26.磁电式传感器与电感式传感器有何不同? 27.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? 28.说明热电偶测温的原理及热电偶的基本定律。 29.将一只灵敏度为0.08mv/℃ 的热电偶与毫伏表相连,已知接线端温度为50℃,毫伏表的输出为60 mv, 求热电偶热端的温度为多少? 30.试比较热电阻与热敏电阻的异同。

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

相关文档
最新文档