传感器原理及应用试题库(已做)

内容发布更新时间 : 2024/11/8 1:48:39星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

一:填空题(每空1分)

1. 依据传感器的工作原理,传感器分 敏感元件 , 转换元件 ,

测量电路 三个部分组成。

2. 金属丝应变传感器设计过程中为了减少横向效应,可采用 直线栅式应变计

和 箔式应变计 结构。

3. 根据热敏电阻的三种类型,其中 临界温度系数型 最适合开关型温度传感器。 4. 灵敏度是描述传感器的输出量对输入量敏感程度的特性参数。其定义为:传

感器 输出量的变化值 与相应的 被测量的变化值 之比,用公式表示 k(x)=Δy/Δx 。

5. 线性度是指传感器的 输出量 与 输入量 之间是否保持理想线性特性的一

种度量。按照所依据的基准之线的不同,线性度分为 理论线性度 、 端基线性度 、 独立线性度 、 最小二乘法线性度 等。最常用的是 最小二乘法线性度。

6. 根据敏感元件材料的不同,将应变计分为 金属式 和 半导体 式两大类。 7. 应变传感器设计过程中,通常需要考虑温度补偿,温度补偿的方法电桥补偿

法、计算机补偿法、应变计补偿法、热敏电阻补偿法。 8. 应变式传感器一般是由 电阻应变片 和 测量电路 两部分组成。

9. 传感器的静态特性有 灵敏度 、线性度、灵敏度界限、迟滞差 和稳定性。 10. 国家标准GB 7665--87对传感器下的定义是:能够感受规定的被测量并按照

一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。

11. 传感器按输出量是模拟量还是数字量,可分为模拟量传感器和数字量传感器 12. 传感器静态特性的灵敏度用公式表示为:k(x)=输出量的变化值/输入量的变化

值=△y/△x

13. 应变计的粘贴对粘贴剂的要求主要有:有一定的粘贴强度;能准确传递应变;

蠕变小;机械滞后小;耐疲劳性好;具有足够的稳定性能;对弹性元件和应变计不产生化学腐蚀作用;有适当的储存期;应有较大的温度适用范围。 14. 根据传感器感知外界信息所依据的基本校园,可以将传感器分成三大类: 物理传感器 ,化学传感器 ,生物传感器。

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15. 应变式测力与称重传感器根据弹性体的的结构形式的不同可分为 柱式传感

器 、 轮辐式传感器 、 悬梁式传感器 和 环式传感器 16. 长为l、截面积为A、电阻率为ρ的金属或半导体丝,其电阻为:R??17. 应变测力传感器由弹性体、应变计和外壳组成。

18. 电阻应变计,也称应变计或应变力,是一种能将机械构件上的应变的变化转

换成电阻变化的传感元件。

19. 一个高阶系统的传感器总可以看成是由若干个零阶系统、一阶和二阶系统组

合而成的。

20. 敏感光栅越窄,基长越长的应变计,其横向效应引起的误差越 小 (大/小)。 21. 应变式传感器的基本结构通常可以分为两部分,弹性敏感元件和应变计。 22. 应变计自补偿方法包括:选择式自补偿应变计和双金属敏感栅自补偿应变计。 23. 依据传感器的输出信号形式,传感器可分为 模拟式传感器 , 数字式

传感器 。

24. 传感器线性度公式et??输出平均值 。

25. 两个各有G1(s)和G2(s)传递函数的系统串联后,如果其阻抗匹配合适,相互

之间不影响彼此的工作状态,那么其传递函数为 G(s)= G1(s)? G2(s) 。 26. 实验表明,金属线材的应变计实际灵敏度k恒(>、<或=)理论灵敏度系

数k0 , 其原因除了粘合剂、基片传递变形失真外,主要原因是存在 横向效应 。

27. 输入逐渐增加到某一值,与输入逐渐减小到同一入值时的输出值不相等,叫

做 迟滞 现象。 迟滞差 表示这种不相等的程度。其值以 满量程 的输出YFS的百分数表示。

28. 由于环境改变而带来的温度误差,称为应变计的 温度误差 ,又称 热输

29. 悬臂梁作为弹性敏感原件,根据其界面形状不同,一般可分为 等截面梁 和

等强度梁 。

?max?100% ,其中,YFS表示的是 传感器满量程YFSl。 A 2

30. 线性度和灵敏度是传感器的 静态 指标,而频率响应特性是传感器的 动

态 指标。

31. 金属电阻的应变效应是金属电阻应变片工作的物理基础。半导体电阻应变片

是基于压阻效应。

32. 测量加速度的传感器种类很多,目前使用最广泛、最普遍的是 压电加速度

传感器

33. 热敏电阻有三种类型,即 正温度系数型、 负温度系数型、 临界温度系数

34. 传感器按工作原理分为: 应变式 , 电容式 , 电感式 等。 35. 传感器灵敏度定义为:k(x)??y ?x36. 光电二极管是利用PN结单向导电性的结构光电器件

37. 当某些晶体沿一定方向伸长或者压缩是,在其表面上会产生电荷,这种效应

称为压电效应__。

38. 半导体应变片工作原理是基于 压阻

片的灵敏系数 大十倍

效应,它的灵敏系数比金属应变

39. 变磁阻式传器是利用被测量调制磁路的磁阻,导致线圈电感量改变,实现对

被测量测量的。

40. 半导体传感器大致可分为接触型和非接触型,前者是让温度传感器直接与待

测对象接触,后者是使温度传感器与待测对象离开一定距离,检测从待测对象放射出的红外线,从而达到测温的目的。

41. 热敏电阻主要有哪三种类型: 正温度系数型(PTC)、临界温度系数型

(CTR)、负温度系数型(NTC)。

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单项选择题(每题2分)

1、下列哪一项是金属式应变计的主要缺点( A ) A:非线性明显 B:灵敏度低 C:准确度低 D:响应时间慢

2、螺管型差动变压器的衔铁和铁芯用同种材料制成,通常选( A )

A:电阻率大,导磁率高,饱和磁感应大的材料 B:电阻率大,导磁率高,饱和磁感应小的材料 C:电阻率大,导磁率底,饱和磁感应大的材料 D:电阻率小,导磁率高,饱和磁感应大的材料

3、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

4、应变式传感器的温度误差产生的主要原因:( E ) A:应变式温度传感器件的温度系数变化。 B:应变式温度传感器件的测量部分引起的。 D:应变式温度传感器件对温度应变不敏感引起的。

E:试件材料与应变丝材料的线膨胀系数不一, 使应变丝产生附加变形而造成的电阻变化。

5、下面的哪个温度补偿方法是不存在的( C ) A:电桥补偿法

B:辅助测温元件微型计算机补偿法 C:电阻补偿法 D:热敏电阻补偿法

6、下列哪一项是半导体式应变计的主要优点( B ) A:非线性明显

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B:灵敏度高 C:准确度高 D:横向效应小

7、电桥测量电路的作用是把传感器的参数转换为(B)的输出 A:电阻 B:电压 C:电容 D:电荷2

8、传感器能感知的输入变化量越小,表示传感器的(D) A:线性度越好。 B:迟滞越小。 C:重复性越好。 D:分辨力越高。

9、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 10、

按照依据的基准线不同,下面那种线性度是最常用的(D)

A:理论线性度 B:端基线性度 C:独立线性度 D:最小二乘法线性度 11、

输入逐渐增加到某一值,与输入逐渐减小刀同一输入值时的输出值不相

等是属于传感器静态特性的哪一种( D ) A:灵敏度 B:线性度 C:灵敏度界限 D:迟滞性 12、

以下属于应变计温度误差产生的原因是:( D )

A:应变式温度传感器件的温度系数变化。

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