《传感器原理与应用》综合练习答案(期末考试) 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/13 12:30:52星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

《传感器原理与应用》综合练习

一、填空题

1.热电偶中热电势的大小仅与 金属 的性质、 接触点温度 有关,而与热电极尺寸、形状及温度分布无关。 2.按热电偶本身结构划分,有 普通 热电偶、铠装热电偶、 微型 热电偶。 3.热电偶冷端电桥补偿电路中,当冷端温度变化时,由 不平衡 电桥提供一个 电

位差 随冷端温度 变化 的附加电势,使热电偶回路的输出 不随 冷端温度的变化而改变,达到自动补偿的目的。

4.硒光电池的 光谱峰值 与人类相近,它的 入射光 波长与人类正常视觉的也相近,因而应用较广。

5.硅光电池的光电特性中,光照度与其 短路电流 呈线性关系。 6.压电式传感器的工作原理是基于某些 介质 材料的压电效应。 7.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 极化 方向。经过 极化 过的压电陶瓷才具有压电效应。

8.压电陶瓷的 压电常数 比石英晶体大得多。但石英晶体具有很多优点,尤其 是其它压电材料无法比的。

9.压电式传感器具有体积小、结构简单等优点,但不能测量 频率小 的被测量。特别不能测量 静态量 。 10.霍尔效应是导体中的载流子在磁场中受 洛伦茨力 作用发生 位移 的结果。

11.霍尔元件是N型半导体制成扁平长方体,扁平边缘的两对侧面各引出一对电极。一对叫 激励 电极用于引入 激励电流 ;另一对叫 霍尔 电极,用于引出 霍尔电势 。

12.减小霍尔元件温度误差的措施有:(1) 利用输入回路的串联电阻 减小由输入电阻随温度变化;引起的误差。(2)激励电极 采用恒流源 ,减小由于灵敏度随温度变化引起的误差。

13.霍尔式传感器基本上包括两部分:一部分是弹性元件,将感受的非电量转换成 磁物理量的变化 ;另一部分是霍尔元件和 测量电路 。 14.磁电式传感器是利用 霍尔效应 原理将 磁参量 转换成感应电动势信号输出。

15.变磁通磁电式传感器,通常将齿轮的齿(槽)作为 磁路的一部分。当齿轮转动时,引起磁路中 ,线圈感应电动势输出。

16.热敏电阻正是利用半导体的 数目随着温度变化而变化的特性制成的 热 敏感元件。

17.热敏电阻与金属热电阻的差别在于,它是利用半导体的电阻随温度变化 阻值变化 的特点制成的一种热敏元件。

18.热敏电阻的阻值与温度之间的关系称为热敏电阻的 。它是热敏电阻测温的基础。 19.热敏电阻的基本类型有: 负温度系数 缓变型、 正温度系数 剧变型、 临界温度 型。 20.正温度系数剧变型和临界温度型热敏电阻不能用于 温度范围的温度控制,而在某一 温度范围内的温度控制中却是十分优良的。 21.正温度系数剧变型和临界温度型热敏电阻属于 型,适用于温度监测和温度控制。

22.金属电阻受应力后,电阻的变化主要是由 形状 的变化引起的;而半导体电阻受应力后,电阻的变化主要是由 发生变化引起的。

23.对于简单的拉伸和压缩来说,当半导体电阻上的作用应力与电流方向一致时,其电阻率的 与 成正比。

24.当半导体材料在某一方向承受应力时,它的 电阻率 发生显著变化的现象称为半导体压阻效应。用这个原理制成的电阻称固态 半导体应变片 。

25.固体受到压力后,其电阻率发生一定变化,所有固体材料都有这个特点,其中以 金属 材料最为显著。

26.为了增大灵敏度,压敏电阻常常扩散(安装)在薄的 基片 上。压力的作用先引起 电阻相对变化 ,随之使压敏电阻承受应力。

27.扩散压阻器件是在硅膜片适当位置上扩散出 相等的压敏电阻,然后将它们接成 而成。

28.扩散硅压阻器件中,有一种圆形 与其支撑的 合为一体,称为圆形硅杯膜片结构。

29.湿敏电阻主要由 基体 、电极和绝缘基片组成。

30.碳湿敏电阻是在绝缘基片上制备两个电极,然后在电极之间喷涂一层含有 的有机胶状纤维素而成。

31.湿敏电阻的工作原理是 利用湿敏材料 在吸收了环境中的水分后,引起两电极间 的变化而工作的。

32.磁敏二极管工作时加 正向偏置 电压。由于它的磁灵敏度很高,特别适用于测量 裂纹 。 33.由磁敏二极管的工作原理知道,用 外加正偏压 控制其集电极电流的变化方向(增加或减小);用

磁场变化 控制其集电极电流的变化量。

34.磁敏二极管和三极管具有比霍尔元件高数百甚至数千的 磁场灵敏度 ,因而适用于 弱磁场 的测量。

35.气敏元件接触气体时,由于其表面 的氧化和还原反应 ,致使其电阻率发生明显变化。

36.气敏电阻的材料不是通常的硅或锗材料,而是 氧化锡 。

37.气敏元件工作时,需要 工作温度 比环境温度高得多,为此气敏元件结构上有 加热器 。 38.电阻应变片的工作原理就是依据应变效应,建立导体 电阻值 与变形之间的量值关系而工作的。

39.当应变片主轴线与试件轴线方向一致且受一维应力时,应变片灵敏系数K是应变片的 电阻相对变化 与试件主应力的 半导体应变片应变值 之比

40.螺线管式差动变压器传感器中, 电压 是评定差动变压器性能的主要指标之一,它的存在会造成传感器在零位附近 降低和测量误差增大。 41.差动螺线管式电感传感器主要由两个 差动连接 的螺线管和初始状态处于对称位置的

螺丝管 组成。因而两个螺线管的初始电感相等。 42.电涡流传感器的配用电路有 调频式 电路、 调幅式 电路(任写两个)。

43.电涡流式传感器工作时,要求线圈距被测物无关的金属物体至少有一个线圈 的距离,否则会使 降低和非线性误差加大。 44.采用热电阻作为测量温度的元件是将 温度 的测量转换为 电阻 的测量。

45.电位器的种类繁多,按工作特性可分为 性和 性两种。

46.差动变压器传感器不仅可以直接用于 测量,还可以用于测量与 有关的任何机械量。 47.测量仪表的精确度是 精密度 和 准确度 两者的总和。精确度简称 精度 。 48.螺线管式差动变压器传感器主要由线圈组合、 铁芯 和 衔铁 组成。

49.传感器变换的被测量的数值处在 下,传感器 的关系称为传感器的静特性,其主要技术指标有: 线性度 、灵敏度、迟滞和重复性等。

50.当应变片主轴线与试件轴线方向一致且受一维应力时,应变片灵敏系数K是应变片的 与试件主应力的 之比

51.闭磁路变隙式单线圈电感传感器的 与灵敏度及线性度是相矛盾的。

52.电涡流式传感器工作时,要求线圈距被测物无关的金属物体至少有一个线圈 的距离,否则会使 降低和非线性误差加大。

53.电容式传感器中,变介电常数式多用于 液面高度 的测量。 54.电位器的种类繁多,按工作特性可分为 性和 性两种。

55.差动螺线管式电感传感器主要由两个 的螺线管和初始状态处于对称位置的 组成。因而两个螺线管的初始电感相等。 56.电涡流传感器的主体是 。因而它的性能对整个测量系统的性能产生重要影响。 57.电容式传感器中,变面积式常用于较大的 位移 的测量。 58.光敏三极管可以看成普通三极管的集电结用 光敏二极管 替代的结果。通常基极不引出,只有两个电极。 59.光电管由一个光电阴极和一个阳极封装在真空的玻璃壳内组成,其技术性能主要取决于 。

60.振弦式传感器是经被拉紧的钢弦作为传感元件,其 周期 与弦的张紧力的平方根成正比。

61.振筒式传感器用薄壁圆筒将被测气体 或密度的变化转换成频率的变化。 62.所谓光栅,从它的功能上看,就是刻线间距很小的 。

63.振弦式传感器的原理结构中,振弦的一端用夹紧块固定在 上,另一端用夹紧块固定在 弹性感压膜片 上。

64.对某种物体产生 有一个 的限制,称为红限。 65.光敏二极管的结构与普通二极管相似,其管芯是一个具有 光敏特征 的PN结。它是在 反向 电压下工作的。

66.振筒式传感器中,激励器与拾振器通过 ,加上放大器和反馈网络组成一个振荡系统,所以振筒是由 材料制成的。

67.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 非线性误差 ,同时还能起到 提高电压灵敏度 的作用。

68.螺线管式差动变压器传感器中,按线圈绕组排列方式的不同,分为一节式、 。通常采用 。

69.电涡流传感器的整个测量系统由 线圈和导体 两部分组成。利用两者的 耦合来完成测量任务。

70.测量是借助专用的技术和设备,通过 实验 和 计算 ,取得被测对象的某个量的大小和符号。

71.常用的非线性电位器结构以 式和 式居多。

72.传感器一般由 敏感元件 和 转换元件 两个基本部分组成。