传感器原理及应用期末考试试卷(含答案)
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传感器原理及其应用期末考试试卷一、简答题(30分,6分/题)1. 传感器的定义和组成框图.画出自动控制系统原理框图并指明传感器在系统中的位置和作用。
答: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。
传感器处于研究对象与测试系统的接口位置,即检测与控制之首。
传感器是感知、获取与检测信息的窗口,一切科学研究与自动化生产过程要获取的信息都要通过传感器获取并通过它转换成容易传输与处理的电信号,其作用与地位特别重要。
2. 从传感器的静态特性和动态特性考虑,详述如何选用传感器。
答:考虑传感器的静态特性的主要指标,选用线性度大、迟滞小、重复性好、分辨力强、稳定性高、抗干扰稳定性高的传感器。
考虑动态特性,所选的传感器应能很好的追随输入量的快速变化,即具有很短的暂态响应时间或者应具有很宽的频率响应特性。
3. 直流电桥和交流电桥有何区别?直流电桥的平衡条件是什么?应变片式电阻传感器、自感式、互感式、涡流式、电容式、热电阻式传感器分别可采用哪种电桥作为测量电路?答:根据电源不同分为直流和交流电桥。
直流电桥优点:高稳定度直流电源容易获得,电桥平衡电路简单,传感器至测量仪表的连接导线分布参数影响小。
但是后续要采用直流放大器,容易产生零点漂移,线路也较复杂。
交流电桥在这些方面都有改进。
直流电桥平衡条件:R1/R2=R3/R4,R1R4=R2R3。
4. 光电效应可分为哪三种类型,简单说明其原理并分别列出以之为基础的光电传感器。
答:当用光照射物体时,物体受到一连串具有能量的光子的轰击,于是物体材料中的电子吸收光子能量而发生相应的电效应(如电阻率变化、发射电子或产生电动势等)。
这种现象称为光电效应。
光电传感器的工作原理是基于物质的光电效应,目前所利用的光电效应大致有三大类:第一类是利用在光线作用下材料中电子溢出表面的现象,即外光电效应,光电管以及光电倍增管传感器属于这一类;第二类是利用在光线作用下材料电阻率发生改变的现象,即内光电效应。
传感器期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 传感器的静态特性不包括以下哪项?A. 线性度B. 灵敏度C. 响应时间D. 分辨率2. 传感器的动态特性主要描述的是传感器对快速变化的输入信号的响应能力,以下哪项不是动态特性的指标?A. 频率响应B. 相位延迟C. 温度系数D. 瞬态响应3. 温度传感器中,热电偶的工作原理是基于哪种效应?A. 热电效应B. 光电效应C. 霍尔效应D. 压电效应4. 在压力传感器中,应变式压力传感器的工作原理是基于哪种物理效应?A. 热电效应B. 压电效应C. 应变效应D. 磁电效应5. 光电传感器中,光电二极管的工作原理是基于哪种效应?A. 光电效应B. 热电效应C. 霍尔效应D. 压电效应6. 电容式传感器的灵敏度与哪些因素有关?A. 介电常数B. 电极面积C. 电极间距D. 所有以上因素7. 以下哪种传感器不适合用于测量非常小的位移?A. 电感式传感器B. 电容式传感器C. 光电式传感器D. 应变式传感器8. 霍尔传感器的输出电压与以下哪项无关?A. 磁场强度B. 霍尔元件的温度C. 霍尔元件的厚度D. 霍尔元件的电阻率9. 光纤传感器的工作原理是基于哪种效应?A. 光电效应B. 光纤的折射率变化C. 光纤的干涉效应D. 光纤的散射效应10. 以下哪种传感器不适合用于测量液体的流速?A. 电磁流量计B. 超声波流量计C. 涡街流量计D. 热电偶温度传感器二、填空题(每空1分,共20分)1. 传感器的静态特性包括线性度、灵敏度、________、________和稳定性。
2. 动态特性的指标包括频率响应、相位延迟、瞬态响应和________。
3. 热电偶的工作原理是基于________效应,而光电二极管的工作原理是基于________效应。
4. 应变式压力传感器的工作原理是基于________效应,而电容式传感器的灵敏度与介电常数、电极面积和________有关。
×××××学校2018~2019学年度第一学期期末试卷17级电子专业传感器及应用学科一、填空题(2⨯18=36分):1. 热电阻主要是利用()随()变化而变化这一特性来测量温度的。
2.传感器由(),()和()组成。
3.热电阻有()和()。
4.电感式传感器可分为(),()和()三大类。
5.将两种不同材料的()构成一闭合回路,若两个接点处( )不同,则回路中会产生电动势,从而形成电流,这个物理现象称为热电势效应。
6. 参量传感器的基本原理是把()被测量的变化转换为()的变化,然后通过对电参量的测量达到对费()检测的目的。
7.传感器的过载能力是指传感器在不致引起规定性能指标永久改变的条件下,允许超过()的能力。
8.传感检测系统目前正迅速地由模拟式、数字式,向()方向发展。
9.热敏电阻常数B 大于零的是()温度系数的热敏电阻。
10.若测量系统无接地点时,屏蔽导体应连接到信号源的()。
二、选择题:(2⨯15=30分)1、用万用表直流档测量5号干电池电压,发现每次示值均为1.8V,该误差属于()。
A绝对误差,B粗大误差,C随机误差,D动态误差2、()的数值越大,热电偶的输出热电势就越大。
A、热端直径B、热端和冷端的温度C、热端和冷端的温差D、热电极的电导率3、将超声波(机械振动波)转换成电信号是利用压电材料的()。
A、应变效应B、电涡流效应C、压电效应D、逆压电效应4、在电容传感器中,若采用调频法测量转换电路,则电路中()。
A、电容和电感均为变量B、电容是变量,电感保持不变C、电感是变量,电容保持不变D、电容和电感均保持不变5、在两片间隙为1mm的两块平行极板的间隙中插入(),可测得最大的容量。
A、塑料薄膜B、干的纸C、湿的纸D、玻璃薄片6、通常用热电阻测量()A、电阻B、扭矩C、温度D、压力7. 光敏二极管在测试电路中应处于()偏置状态。
A、正向B、反向 C 、零8.温度上升,光敏电阻,光敏二极管,光敏三极管的暗电流()A 、上升 B、下降 C、不变9.下列不属于数字传感器的是()A、光栅式传感器,B、磁栅式传感器C、光电编码器D、光电式传感器10.在数字传感器中,为了能够辨别位移方向,必须要输出两组相位差()A、1/2πB、1/3πC、 1/4π的两个信号。
传感器原理及应用期末试题一.判断题.(本题共10分,对则打“√”,不对则打“×”)1.A/D 转换就是把模拟信号转换成连续的数字信号。
( )2.固有频率f n =400Hz 的振动子的工作频率范围为f > 400Hz 。
( )3.信号在时域上波形有所变化,必然引起频谱的相应变化。
( )4.一台仪器的重复性很好,但测得的结果并不准确,这是由于存在随机误差的缘故。
( )5.一般来说测量系统的固有频率越高,则其灵敏度就越低。
( )6.交流电桥的输出信号经放大后,直接记录就能获得其输入信号的模拟信号了。
( )7.测量小应变时,应选用灵敏度高的金属丝应变片,测量大应变时,应选用灵敏度低的半导体应变片。
( )8.传递函数表征了系统的传递特性,并反映了物理结构,因此凡传递函数相同的系统,其物理结构必然相同。
( ) 9.dt e t x ftj ⎰+∞∞--π2)(称为信号x(t)的频率响应函数。
( )10.作为温度补偿的应变片应和工作应变片作相邻桥臂且分别贴在与被测试件相同的置于同一温度 场的材料上。
( )二.选择题(共24分,每空1.5分,每题只有一个正确答案)1.压电式加速度计测量系统的工作频率下限取决于( )a.加速度计力学系统的频率特性;b.压电晶体的电路特性;c.测量电路的时间常数。
2.用惯性式加速度计进行测量,为保证相位关系不变,应选择适当的阻尼比β,一般取β=( )或β=( );而对惯性式位移传感器应有β=( )a.β=0 ;b.β=0.7 ;c.β=1 ;d.β=0.863.要测量x(t)=5aSin40πt+aSin2000πt 的振动位移信号,为了尽量减少失真,应采用( ) 的惯性加速度计。
a. f n =15Hz 、β=0.707;b. f n =1000Hz 、β=0.707 ;c. f n =50kHz 、β=0.044.压电式加速度传感器的阻尼率一般为( )a.β>1 ;b.0.707<β<1 ;c.β=0.707 ;d.β<<0.7075.描述非周期信号的数学工具是( )。
传感器原理及应用期末考试试卷(含答案)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1传感器原理及应用一、单项选择题(每题2分.共40分)1、热电偶的最基本组成部分是( )。
A、热电极B、保护管C、绝缘管D、接线盒2、为了减小热电偶测温时的测量误差,需要进行的温度补偿方法不包括( )。
A、补偿导线法B、电桥补偿法C、冷端恒温法D、差动放大法3、热电偶测量温度时( )。
A、需加正向电压B、需加反向电压C、加正向、反向电压都可以D、不需加电压4、在实际的热电偶测温应用中,引用测量仪表而不影响测量结果是利用了热电偶的哪个基本定律( )。
A、中间导体定律B、中间温度定律C、标准电极定律D、均质导体定律5、要形成测温热电偶的下列哪个条件可以不要()。
A、必须使用两种不同的金属材料;B、热电偶的两端温度必须不同;C、热电偶的冷端温度一定要是零;D、热电偶的冷端温度没有固定要求。
6、下列关于测温传感器的选择中合适的是()。
A、要想快速测温,应该选用利用PN结形成的集成温度传感器;B、要想快速测温,应该选用热电偶温度传感器;C、要想快速测温,应该选用热电阻式温度传感器;D、没有固定要求。
7、用热电阻测温时,热电阻在电桥中采用三线制接法的目的是( )。
A、接线方便B、减小引线电阻变化产生的测量误差C、减小桥路中其他电阻对热电阻的影响D、减小桥路中电源对热电阻的影响8、在分析热电偶直接插入热水中测温过程中,我们得出一阶传感器的实例,其中用到了()。
A、动量守恒;B、能量守恒;C、机械能守恒;D、电荷量守恒;9、下列光电器件中,基于光电导效应工作的是( )。
A、光电管B、光敏电阻C、光电倍增管D、光电池10、构成CCD的基本单元是( )。
A、 P型硅B、PN结C、光敏二极管D、MOS电容器11、下列关于光敏二极管和光敏晶体管的对比不正确的是( )。
A、光敏二极管的光电流很小,光敏晶体管的光电流则较大B、光敏二极管与光敏晶体管的暗电流相差不大C、工作频率较高时,应选用光敏二极管;工作频率较低时,应选用光敏晶体管D、光敏二极管的线性特性较差,而光敏晶体管有很好的线性特性12、制作霍尔元件最合适的材料是()。
传感器期末考试试题及答案传感器期末考试试题及答案一、填空题1.传感器的定义为:能够感知和______的器件称为传感器。
2.传感器的特性有:线性度、灵敏度、迟滞、重复性、漂移和稳定性。
3.传感器的材料和制造工艺对其特性有着重要影响,其中最重要的是______和______。
二、单项选择题1.下列哪个不是传感器的分类方法?() A. 按测量对象性质分类 B. 按测量原理分类 C. 按用途分类 D. 按感头结构分类2.下列哪类传感器可测量压力?() A. 磁性传感器 B. 温度传感器 C. 触点传感器 D. 光电传感器三、判断题1、传感器的迟滞误差是由测量过程中电源的变化引起的。
()2、传感器的漂移是指输出信号随时间变化的不可重复的误差。
()四、简答题1、请简述传感器的定义及其主要作用。
2、请说明传感器的特性和分类,并解释其含义。
3、请阐述传感器的材料和制造工艺对其特性的影响。
五、综合题1、请设计一个用于测量液体温度的传感器,要求该传感器能够在常压下工作,精度为±0.1℃,并能够抵抗化学腐蚀。
请说明选材和制造工艺的方案。
2、请分析在测量压力时,机械式传感器与电子式传感器相比有何优缺点?六、论述题1、论述题:请从应用角度出发,谈谈你对传感器的认识。
传感器题库及答案传感器题库及答案:掌握传感器考试的核心知识随着科技的不断进步,传感器在各个领域的应用越来越广泛。
为了帮助大家更好地掌握传感器相关的知识,本文将介绍一个重要的学习资源——传感器题库及答案。
通过了解和掌握这个题库,大家将能够巩固传感器的理论知识,提升实际应用能力。
一、传感器题库的概念和作用传感器题库是一种收集了大量与传感器相关的试题和答案的资源库。
它包含了各种类型的传感器题目,从基础理论到实际应用,旨在帮助学习者系统地掌握传感器的知识。
此外,通过解答题库中的问题,学习者可以检验自己的理解程度,找出并弥补知识盲点。
二、传感器题库的构成传感器题库通常由以下三个部分构成:1、基础理论题:这类题目主要涉及传感器的原理、特点、分类以及性能指标等基础知识,如“简述传感器的定义及基本组成”等。
传感器技术及应用期末试卷及答案传感器技术及应用期末试卷及答案(一)一、选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分)1、在两片间隙为1mm的两块平行极板的间隙中插入(),可测得最大的容量。
A、塑料薄膜B、干的纸C、湿的纸D、玻璃薄片2、( )又可分为累进性的、周期性的和按复杂规律变化的几种类型。
A系统误差B变值系统误差C恒值系统误差D随机误差3、改变电感传感器的引线电缆后,( )A不必对整个仪器重新标定B必须对整个仪器重新调零C必须对整个仪器重新标定D不必对整个仪器重新调零4、在电容传感器中,若采用调频法测量转换电路,则电路中( )。
A、电容和电感均为变量B、电容是变量,电感保持不变C、电感是变量,电容保持不变D、电容和电感均保持不变5、以下不属于我国电工仪表中常用的模拟仪表精度等级的是( )A 0.1B 0.2C 5D 26、热电阻测量转换电路采用三线制是为了( )。
A、提高测量灵敏度B、减小非线性误差C、提高电磁兼容性D、减小引线电阻的影响7、当石英晶体受压时,电荷产生在( )。
A、Z面上B、X面上C、Y面上D、X、Y、Z面上8、汽车衡所用的测力弹性敏感元件是( )。
A、悬臂梁B、弹簧管C、实心轴D、圆环9、在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要的目的是( )。
A、抵偿热电偶冷端热电势的损失B、起冷端温度抵偿作用C、将热电偶冷端延长到远离高温区的地方D、提高灵敏度10、测量误差中包括的误差有( )(1)体系误差(2)随机误差(3)粗大误差(4)动态误差A (1)(2)B (1)(3)C (2)(4)D (3)(4)11、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( )。
A、20dBB、1 dBC、0 dBD、50dB12、发现某检测仪表机箱有麻电感,必须采取( )步伐。
A、接地保护环B、将机箱接大地C、抗电磁滋扰D、抗红外辐射13、将超声波(机械振动波)转换成电信号是利用压电材料的( )。
传感器技术及应用期末试卷及答案传感器技术及应用期末试卷及答案(一) 一、选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分)1、在两片间隙为1mm的两块平行极板的间隙中插入( ),可测得最大的容量。
A、塑料薄膜B、干的纸C、湿的纸D、玻璃薄片2、( )又可分为累进性的、周期性的和按复杂规律变化的几种类型。
A 系统误差B 变值系统误差C 恒值系统误差D 随机误差3、改变电感传感器的引线电缆后,( )A不必对整个仪器重新标定B 必须对整个仪器重新调零C 必须对整个仪器重新标定D不必对整个仪器重新调零4、在电容传感器中,若采用调频法测量转换电路,则电路中( )。
A、电容和电感均为变量B、电容是变量,电感保持不变C、电感是变量,电容保持不变D、电容和电感均保持不变5、以下不属于我国电工仪表中常用的模拟仪表精度等级的是( )A 0.1B 0.2C 5D 26、热电阻测量转换电路采用三线制是为了( ) 。
A、提高测量灵敏度B、减小非线性误差C、提高电磁兼容性D、减小引线电阻的影响7、当石英晶体受压时,电荷产生在( ) 。
A、Z面上B、X面上C、Y面上D、X、Y、Z面上8、汽车衡所用的测力弹性敏感元件是( )。
A、悬臂梁B、弹簧管C、实心轴D、圆环9、在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要的目的是( )。
A、补偿热电偶冷端热电势的损失B、起冷端温度补偿作用C、将热电偶冷端延长到远离高温区的地方D、提高灵敏度10、测量误差中包括的误差有( )(1)系统误差 (2)随机误差 (3)粗大误差 (4)动态误差A (1)(2)B (1)(3)C (2)(4)D (3)(4)11、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( )。
A、20dBB、1 dBC、0 dBD、50dB12、发现某检测仪表机箱有麻电感,必须采取( )措施。
A、接地保护环B、将机箱接大地C、抗电磁干扰D、抗红外辐射13、将超声波(机械振动波)转换成电信号是利用压电材料的( )。
传感器原理及应用期末考试试题库含答案一: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.半导体应变计应用较普遍的有体型、薄膜型、扩散型、外延型等。
3.光电式传感器是将光信号转换为电信号的光敏元件,根据光电效应可以分为外光电效应,内光电效应,热释电效应三种。
4.光电流与暗电流之差称为光电流。
5.光电管的工作点应选在光电流与阳极电压无关的饱和区域内。
6.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。
7.反射式光纤位移传感器在位移-输出曲线的前坡区呈线性关系,在后坡区与距离的平方成反比关系。
8.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。
9.画出达林顿光电三极管内部接线方式:+U CE R L10.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 。
11.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。
12.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。
13.利用热效应的光电传感器包含光---热、热---电两个阶段的信息变换过程。
14.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。
15. 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。
16. 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。
17. 在光照射下,电子逸出物体表面向外发射的现象称为外光电效应,入射光强改变物质导电率的物理现象称为内光电效应。
18. 光电管是一个装有光电阴极和阳极的真空玻璃管。
19. 光电管的频率响应是指一定频率的调制光照射时光电输出的电流随频率变化的关系,与其物理结构、工作状态、负载以及入射光波长等因素有关。
《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。
传感器原理及工程应用考试试题及答案(总3页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--一、 选择题1、下列关于压电传感器的说法正确的是CC 可以等效为一个与电容串联的电压源 2、 半导体应变片与金属丝型比较CC 应变时非线性比较严重3、 变磁阻式传感器中下面哪项会导致电感的减小CC 增大气隙的厚度4、两压电片不同极性端黏结在一起 AA 总电容量为单片的一半,输出电压增大了1倍 5、质点振动方向与波的传播方向一致的波是BB 纵波6、下列描述错误的是BB 微波的频率比红外线高7、为了减小非线性误差,实际测量中广泛采用BB 差动变隙式8、电磁式的动圈仪表属于CC 二阶系统9、以下关于线圈—导体系统产生的电涡流密度正确的是BB 电涡流密度是沿线圈半径r 的函数10、输入量与输出电容量为非线性关系的是BB 变极距式电容传感器 11、磁电感应式传感器BB 不需要外接辅助电源,是一个有源传感器 12、下面描述正确的是AA 光敏二极管基于内光电效应 13、光敏电阻DD 阻值只与入射光量有关,与电压电流无关14、关于超声波从一种介质入射到另一种介质时,不正确的是DD 当超声波垂直入社界面时就会出现透射 15、关于变极距型电容式传感器正确的是DD 采用差动式结构可以提高灵敏度及减小非线性误差 16、半导体气敏传感器由于加热方式不同,可分为直热式和旁热式 17、磁电传感器AA 是速度传感器,直接测的的值只能速度 18、半导体气敏传感器 DD 需加热,加热的目地是提高器件的灵敏度和响应速度 二、填空题⑴一个测量系统是传感器、变送器 和其他变换装置的有机组合 ⑵传感器的分类方法:一是按被测参数分类,另一种是按传感器的工作原理分类⑶电阻应变片的补偿方法有线路补偿和应变片自补偿。
⑷压电片的两种不同接法,并联接法适宜用于以电荷作输出信号,串联接法适宜用于以电压作输出信号⑸光电耦合器件是由发光元件和光电接收元件合并使用的电器件。
传感器期末习题汇总《传感器原理及应用》的试题及答案一、填空(30分,每空1分)1. 有一温度计,它的量程范围为0∽200℃,精度等级为0.5级。
该表可能出现的最大误差为±1℃,当测量100℃ 时的示值相对误差为±1% 。
2. 在选购线性仪表时,必须考虑应尽量使选购的仪表量程为欲测量的 1.5倍倍左右为宜。
3. 传感器由、、三部分组成。
4. 利用热敏电阻对电动机实施过热保护,应选择突变型热敏电阻。
5. 霍尔元件采用恒流源激励是为了减小温漂。
6. 传感器的灵敏度是指稳态标准条件下,输出变化量与输入变化量的比值。
对线性传感器来说,其灵敏度是常数。
7. 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变压器的基本原理制成的,其次级绕组都用同名端反向形式连接,所以又叫差动变压器式传感器。
8. 闭磁路变隙式电感传感器工作时,衔铁与被测物体连接。
当被测物体移动时,引起磁路中气隙尺寸发生相对变化,从而导致圈磁阻的变化。
9. 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。
10. 传感器静态性是指传感器在被测量的各个值处于稳定状态时,输出量和输入量之间的关系称为传感器的静态特性。
11. 静态特性指标其中的线性度的定义是指。
12. 静态特性指标其中的精度等级的定义式是即A =ΔA/Y FS *100%。
13. 传感器确定拟合直线有切线法、端基法和最小二乘法3种方法。
14. 传感器的差动测量方法的优点是减小了非线性误差、提高了测量灵敏度。
15. 金属丝应变片和半导体应变片比较其相同点是它们都是在外界力作用下产生机械变形,从而导致材料的电阻发生变化。
金属丝应变片和半导体应变片比较其不同点是金属材料的应变效应以机械形变为主,材料的电阻率相对变化为辅;而半导体材料则正好相反,其应变效应以机械形变导致的电阻率的相对变化为主,而机械形变为辅。
16. 金属箔应变片的灵敏度系数与金属丝应变片灵敏度系数不同点是金属应变片的灵敏度系数与金属丝应变片灵敏度系数不同,金属丝应变片由于由金属丝弯折而成,具有横向效应,使其灵敏度小于金属箔式应变片的灵敏度。
《传感器及应用技术》期末考试试题(C套) 答案一、填空题(每空1分,共30分):1、现代信息技术的三大支柱是指:传感器技术、通信技术、计算机技术2、国家标准(GB7665-87)对传感器(Transducer/Sensor)的定义:能够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、传感器由敏感元件、传感元件、测量转换电路和辅助电源三部分组成。
4、现代科学技术使人类社会进入了信息时代, 来自自然界的物质信息都需要通过传感器进行采集才能获取。
5、测量结果与被测量的约定真值之间的差别就称为误差。
6、对测量结果评价的三个概念(1)精密度、(2)准确度、(3)精确度7、对传感器的输出量与输入量之间对应关系的描述--称为传感器的特性.8、电阻应变式传感器的工作原理是将电阻应变片粘贴到各种弹性敏感元件上,使物理量的变化变成应变片的应力、应变变化,从而变成电阻值变化。
9、热电阻温度计是利用金属导体或半导体材料的电阻率随温度而变化的特性进行温度测量。
10、电感式传感器是利用电磁感应原理, 将被测非电量的变化转换成线圈的电感变化的一种传感器。
11、压电传感器是一种典型的自发电式传感器。
它以某些电介质的压电效应为基础,在外力作用下,在电介质的表面产生电荷 ,从而实现非电量的电测转换。
12、热电偶产生的热电势一般由⑴接触电势和⑵温差电势组成。
13光电式传感器是利用光敏元件将光信号转换为电流信号的装置。
14、霍尔传感器是利用霍尔效应原理制成的传感器,主要用来测量磁场的大小。
15、电容式传感器有变面积式、变间隙式和变介质式三种.16、当输入端加电流I,并在元件平面法线方向加磁感强度为B的磁场,那么在垂直于电流和磁场方向上将产生电动势,这种现象就是霍尔效应。
二、选择题(每1分,共30分):1、传感器的精确度是指( A )A传感器的输出指示值与被测量约定真值的一致程度B传感器输出量y和输入量x之比C传感器能够测量的下限值(y min)到上限值(y max)之间的范围D输出量与输入量之间对应关系2、不是基于物质的热胀冷缩现象来反映被测温度高低的是( D )。
传感器的原理及应用考试题一、选择题1.以下哪项不属于传感器的常见原理?– A. 光电原理– B. 压电原理– C. 磁电感应原理– D. 力电感应原理2.下列哪种传感器可用于测量温度?– A. 光电传感器– B. 电力传感器– C. 温度传感器– D. 压力传感器3.压力传感器常用的工作原理有哪些?– A. 电容原理– B. 电感原理– C. 感应原理– D. 压阻原理– E. 压电原理4.下列哪种传感器可用于测量物体的距离?– A. 光电传感器– B. 加速度传感器– C. 声波传感器– D. 温度传感器5.温度传感器的常见工作原理是什么?– A. 热电效应– B. 压电效应– C. 磁电感应– D. 光电效应二、填空题1.光电传感器的工作原理是利用光-电转换效应,将光信号转换为_________信号。
2._________传感器是一种常用的压力传感器,其基本原理是利用压力改变电阻的值。
3._________传感器常用于测量汽车的加速度,可用于检测车辆的行驶状态。
4._________传感器常用于测量空气湿度,可用于气象观测、农业、工业等领域。
5._________传感器可用于测量物体周围的磁场,常用于磁力计、罗盘等设备中。
三、简答题1.什么是传感器?传感器的作用是什么?2.请简要介绍一种传感器的工作原理及其应用领域。
3.传感器的分类有哪些?请分别举例说明。
4.传感器在工业自动化中的应用有哪些?请举例说明。
5.传感器在智能家居中的应用有哪些?请举例说明。
四、计算题1.有一个温度传感器的电压输出范围为0-5V,对应温度范围为0-100°C。
请计算该传感器输出电压为3.5V时对应的温度值。
2.一台机器人需要使用一个光电传感器来检测物体的位置,光电传感器的电源电压为5V,输出电压在物体在传感器前方时为4V,在物体在传感器后方时为2V。
请计算物体位置离传感器的距离。
3.一个压力传感器的灵敏度为0.2V/kPa,量程为0-10 kPa。
《传感器原理与应用》综合练习答案(期末考试)work Information Technology Company.2020YEAR《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。
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、填空题(每题3分)、传感器静态性是指 传感器在被测量的各个值处于稳定状态时 ,输出量和输入量之间的关系称为器的静态特性。
静态特性指标其中的线性度的定义是指 。
、静态特性指标其中的精度等级的定义式是 传感器的精度等级是允许的最大绝对误差相对于其测围的百分数 ,即A =ΔA/Y FS *100%。
最小检测量和分辨力的表达式是. 我们把 叫传感器的迟滞.传感器是重复性的物理含意是 。
传感器是零点漂移是指 。
传感器是温度漂移是指 。
、 传感器对随时间变化的输入量的响应特性 叫传感器动态性。
、动态特性中对一阶传感器主要技术指标有 时间常数 .、动态特性中对二阶传感器主要技术指标有 固有频率 、阻尼比。
、动态特性中对二阶传感器主要技术指标有固有频率、 阻尼比。
、传感器确定拟合直线有 切线法、端基法和最小二乘法 3种方法。
、传感器确定拟合直线切线法是将 过实验曲线上的初始点的切线作为按惯例直线的 。
、传感器确定拟合直线端基法是将 把传感器校准数据的零点输出的平均值a 0和滿量程输出的平b 0连成直线a 0b 0作为传感器特性的拟合直线 。
、传感器确定拟合直线最小二乘法是 用最小二乘法确定拟合直线的截距和斜率从而确定拟全直线的方法 。
、确定一阶传感器输入信号频率范围的方法是由一阶传感器频率传递函数 ω(jω)=K/(1+jωτ定输出信号失真、测量结果在所要求精度的工作段,即由B/A=K/(1+(ωτ)2)1/2,从而确定ω,进出f=ω/(2π)。
传感器原理及应用
一、单项选择题(每题2分.共40分)
1、热电偶的最基本组成部分是( )。
A、热电极
B、保护管
C、绝缘管
D、接线盒
2、为了减小热电偶测温时的测量误差,需要进行的温度补偿方法不包括( )。
A、补偿导线法
B、电桥补偿法
C、冷端恒温法
D、差动放大法
3、热电偶测量温度时( )。
A、需加正向电压
B、需加反向电压
C、加正向、反向电压都可以
D、不需加电压
4、在实际的热电偶测温应用中,引用测量仪表而不影响测量结果是利用了热电偶的哪
个基本定律( )。
A、中间导体定律
B、中间温度定律
C、标准电极定律
D、均质导体定律
5、要形成测温热电偶的下列哪个条件可以不要()。
A、必须使用两种不同的金属材料;
B、热电偶的两端温度必须不同;
C、热电偶的冷端温度一定要是零;
D、热电偶的冷端温度没有固定要求。
6、下列关于测温传感器的选择中合适的是()。
A、要想快速测温,应该选用利用PN结形成的集成温度传感器;
B、要想快速测温,应该选用热电偶温度传感器;
C、要想快速测温,应该选用热电阻式温度传感器;
D、没有固定要求。
7、用热电阻测温时,热电阻在电桥中采用三线制接法的目的是( )。
A、接线方便
B、减小引线电阻变化产生的测量误差
C、减小桥路中其他电阻对热电阻的影响
D、减小桥路中电源对热电阻的影响
8、在分析热电偶直接插入热水中测温过程中,我们得出一阶传感器的实例,其中用到了()。
A、动量守恒;
B、能量守恒;
C、机械能守恒;
D、电荷量守恒;
9、下列光电器件中,基于光电导效应工作的是( )。
A、光电管
B、光敏电阻
C、光电倍增管
D、光电池
10、构成CCD的基本单元是( )。
A、 P型硅
B、PN结
C、光敏二极管
D、MOS电容器
11、下列关于光敏二极管和光敏晶体管的对比不正确的是( )。
A、光敏二极管的光电流很小,光敏晶体管的光电流则较大
B、光敏二极管与光敏晶体管的暗电流相差不大
C、工作频率较高时,应选用光敏二极管;工作频率较低时,应选用光敏晶体管
D、光敏二极管的线性特性较差,而光敏晶体管有很好的线性特性
12、制作霍尔元件最合适的材料是()。
A、铜;
B、石英晶体;
C、镍;
D、半导体
13、空霍尔片不等位电势是产生的原因是()。
A、由于高频交流的作用;
B、霍尔传感器没有放在中间位置;
C、霍尔电极不能焊接在同一等位面上;
D、导线焊接不牢固;
14、在使用霍尔片时,减小霍尔片不等位电势通常最行之有效采用的方法是()。
A、机械修磨;
B、化学腐蚀;
C、补偿网络进行补偿;
D、无法解决。
15、关于光电池的最合适的说法是()。
A、光电池是基于外光电效应原理工作的;
B、光电池是基于光在PN结上产生光生电子对工作的;
C、光电池是基于内光电效应原理工作的;
D、光电池是基于光电管原理工作的。
16、在做霍尔传感器位移实验时,为了减小测量误差,应该使霍尔片与磁场强度()。
A、垂直;
B、平行;
C、可以成任意角度;D没有要求。
17、当光电管的阳极和阴极之间所加电压一定时,光通量与光电流之间的关系称为光电管的( )。
A、伏安特性
B、光照特性
C、光谱特性
D、频率特性
18、在测量某物理量(如位移)时,我们可以采用的传感器是()。
A、只能用该物理量对应名称的传感器;
B、可以采用多种的传感器,但这些传感器必须直接敏感于该物理量;
C、可以采用多种的传感器,但这些传感器不必直接敏感于该物理量;
D、任何一种传感器都可以。
19、光纤传感器一般由三部分组成,除光纤之外,还必须有光源和( )两个重要部件
A、反射镜
B、透镜
C、光栅
D、光探测器
19、为了测量金属内部裂纹,我们可以采用()传感器。
A 、涡流式;
B 、压电式;
C 、光电式;
D 、压阻式。
20、光纤传感器的工作原理是基于( )。
A 、入射光的频谱与光电流的关系;
B 、光的折射定律;
C 、光的衍射;
D 、光的强度与光电流的关系。
二、多项选择题(本题有一个以上答案。
多选或错选均不得分。
每题4分。
共20分)
1、热电偶近年来被广泛采用,以下属于热电偶具有的优点有( )。
A 、结构简单
B 、精度高
C 、热惯性小
D 、可测局部温度、便于远距离传送与集中检测
2、半导体热敏电阻包括: ( )
A 、正温度系数热敏电阻
B 、负温度系数热敏电阻
C 、临界温度系数热敏电阻
D 、非温度系数热敏电阻
3、减小不等位电势可以采用的方法是( )。
A 、机械修磨;
B 、化学腐蚀;
C 、补偿网络进行补偿;
D 、无法解决。
4、光纤传感器用的光纤主要有两种:( )
A 、单模光纤
B 、多模光纤
C 、单晶光纤
D 、多晶光纤
5、测量绝缘材料薄膜的厚度,我们可以使用( )传感器。
A 、涡流式;
B 、压电式;
C 、光纤式;
D 、电容式。
三、计算题(每题20分.共40分)
1、 已知某霍尔元件尺寸长L=100mm ,宽b=3.5mm ,厚d=1mm 。
沿L 方向通以电流I=1.0mV ,在垂直于b d ⨯两方向上加均匀磁场B=0.3T ,输出霍尔电势 6.55H
U mV =。
求该霍尔元件的灵敏度系数H K 和载流子浓度n 是多少?
2、某热电偶的热电势()600,0 5.257E mV =,若冷端温度为00C 时,测某炉温输出热电势5.267E mV =。
试求该加热炉实际温度t 是多少?
传感器原理及应用参考答案:
一、单项选择题(每题2分.共40分)
A D D A C
B
C
D B D D D C C C A B C D A B
二、多项选择题(本题有一个以上答案。
多选或错选均不得分。
每题4分。
共20分)
1、ABCD
2、ABC
3、ABC
4、 AB
5、AD
三、计算题(每题20分.共40分)
1、解:根据霍尔元件输出电势表达式H H U K I B =⋅⋅,得
6.5521.8/10.3H H U K mV mA T I B =
==⋅⋅⨯ 而灵敏度系数1
H K ned =,式中电荷电量191.60210e -=⨯C ,故载流子浓度
20319311 2.8610/21.8 1.6021010
H n m K e d --=
==⨯⋅⋅⨯⨯⨯
2、解:E =αt =5.267*600/5.257=601.14(°C )
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