《傳感器與檢測技術(shù)》題庫33575

1、傳感器與檢測技術(shù)?題庫一、填空：1. 測量系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標主要有線性度、遲滯、重復性、分辨力、穩(wěn)定性、溫度穩(wěn)定性、各種抗干擾穩(wěn)定性等。2. 霍爾元件靈敏度的物理意義是表示在單位磁感應強度相單位控制電流時的霍爾電勢大小。3. 熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢是兩種導體的接觸電勢和單一導體的溫差電勢組成的，其表達式為 Eab T, To =k T T ° l n也；。ab dT。在熱電偶eNB溫度補償中補償導線法即冷端延長線法是在連接導線和熱電偶之間，接入延長線，它的作用是將熱電偶的參考端移至離熱源較遠并且環(huán)境溫度較穩(wěn)定的地 方，以減小冷端溫度 變化的影響。4. 壓磁式傳感器的工作原理是：某些鐵磁

2、物質(zhì)在外界機械力作用下，其內(nèi)部產(chǎn)生機械壓力，從而引起極化現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為正壓電效應。相反，某些鐵磁物質(zhì)在外界磁場的作用下會產(chǎn)生機械變形，這種現(xiàn)象稱為負壓電效應。2分5. 變氣隙式自感傳感器，當街鐵移動靠近鐵芯時，鐵芯上的線圈電感量增加減小不變6. 儀表的精度等級是用儀表的相對誤差 絕對誤差 引用誤差 來表示的7電容傳感器的輸入被測量與輸出被測量間的關(guān)系，除 變面積型 變極距型 變介電常數(shù)型外是線性的。8、 變面積式自感傳感器，當銜鐵移動使磁路中空氣縫隙的面積增大時，鐵心上線圈 的電感量增大，減小，不變。9、 在平行極板電容傳感器的輸入被測量與輸出電容值之間的關(guān)系中，變 面積型，變極距型，變介

3、電常數(shù)型是線性的關(guān)系。10、在變壓器式傳感器中，原方和副方互感 M的大小與原方線圈的匝數(shù)成 正 比，反比，不成比例，與副方線圈的匝數(shù)成正比，反比，不成比例，與回路中磁阻成正比，反比，不成比例。11、傳感器是能感受規(guī)定的被測量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置，傳感器通常由直接響應于被測量的敏感元件和產(chǎn)生可用信號輸出的轉(zhuǎn)換元件以及相應的信號調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換電路組成。12、熱電偶所產(chǎn)生的熱電熱是由兩種導體的接觸電熱和單一導體的溫差電熱組成。13、 電阻應變片式傳感器按制造材料可分為_金屬_材料和一半導 體一體材料。它們在受到外力作用時電阻發(fā)生變化， 其中的電阻變化主要是由 _電阻應變效應 形成的

4、，而的電阻變化主要是由溫度效應造成的。半導體 材 料傳感器的靈敏度較大。 產(chǎn)生感應電勢的。而霍爾式傳感器為霍爾元件在磁場中有電磁效應(霍爾效應 )而輸出電 勢的。霍爾式傳感器可用來測量電流，磁場，位移，壓力。15. 測量系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標通常用輸入量與輸出量的對應關(guān)系來表征16. 傳感器的靜態(tài)特性指標有：靈敏度、分辨力、線性度、遲滯誤差、穩(wěn)定性、電磁兼容性、可靠性等。17. 測量方法根據(jù)測量方式可以分為：偏拉式測量、零位式測量；微差式測量。18. 熱敏電阻中能夠反映靈敏度程度的參數(shù)為： B 值。19. 熱電偶的常見結(jié)構(gòu)形式有：裝配式、鎧裝式、薄膜式。20. 常用變送器的輸出信號是兩線制。21.

5、鎳鉻 -鎳硅熱電偶的分度號為 K , 鉑銠 13-鉑熱電偶的分度號是B 。22. 與 K 型熱電偶配套的補償導線的正、負極的顏色是紅-藍。23. 用絕對壓力傳感器測量某容器的壓力，讀數(shù)為 90kPa, 假設(shè)當?shù)卮髿鈮簽?100kPa, 那么相對真空度為 10kPa, 屬于微負壓。24. 硅微電容壓力傳感器的核心是硅微加工感壓膜片。25. 一般情況下，管道中心處的流速最大。26. 溫度越高，超聲波在氣體中傳播的聲速就越快，造成測量誤差。27. 超聲波流量計中，時間差式的溫漂較大。28. 與差壓式液位計比擬，伺服式液位計的測量速度較慢。29. 某簡諧振動的位移 x=xmcos (31+ ? )=1

6、cos(2 n ft+O) ，測得 xm=1m f=50Hz ， 振動速度 v=vmcos (31+ ? +n /2)= - wxmsin( 31+ ? )。那么振動速度的單 峰值 |vm|=314m/s 。30. 傳感器及其檢測系統(tǒng)的可靠性通常指 ： 故障平均間隔時間、平均修復時 間、失效率。31. 測量誤差的表現(xiàn)形式：粗大誤差、系統(tǒng)誤差、隨機誤差、動態(tài)誤差。32. 鉑銠13-鉑熱電偶的分度號是 R,鉑銠30-鉑銠6熱電偶的分度號是 B。33. 發(fā)現(xiàn)壓力變送器的輸出信號跳動較大，但有規(guī)律，可能是壓力波動。34. 本安型儀表是依靠電路本身來實現(xiàn)本質(zhì)平安防爆性能的。35. 安裝在危險區(qū)的“一次儀

7、表的電纜應連接到平安柵本安側(cè)的接線端 子上。36. 物體在溫度低于 500C 時，主要的輻射是紅外光。37. 硅微電容浮動膜盒壓力傳感器內(nèi)部的保護膜片是不銹鋼制作的。在單向過壓 3 倍左右時，保護膜片產(chǎn)生位移，不使硅測量膜片損壞。38. 當被測流體的密度變化時，孔板式流量計的質(zhì)量流量與密度的平方根成反比。39. 被測容器中的液體密度增加，壓力式液位計的測量結(jié)果就增大。40.為了判斷燃煤鍋爐爐膛火焰的跳動，火焰探測器電路設(shè)置了帶通濾波器41.光敏二極管在測光電路中應處于反向偏置狀態(tài)，而光電池通常處于正向偏置狀態(tài)。41. 欲精密測量光的照度，光電池應配接I-U轉(zhuǎn)換器。42. 對于速度不均勻、時走時

8、停的機床，磁柵傳感器中應采用 二、選擇1重要場合使用的元器件或儀表， 目的是為了D靜態(tài)磁頭。購入后需進行咼、低溫循環(huán)老化試驗，其.加速其衰老A .提高準確度試其各項性能指標D2. 假設(shè)將表壓傳感器的取壓口向大氣敞開，讀數(shù)等于B。A. 0 絕對壓力B . 0 表壓C . 1個大氣壓 D . -100kPa3. 考核檢測儀表的電磁兼容是否達標，是指D_ o儀表能在規(guī)定的電A.磁干擾環(huán)境中正常工作的能力儀表不產(chǎn)生超出規(guī)定數(shù)值的電磁干擾儀表不產(chǎn)生較大的 EMI.提早發(fā)現(xiàn)故障，提高可靠性B.C.D.A、B必須同時具備螺線管式自感式傳感器米用差動結(jié)構(gòu)是為了一 B.4.A.C.5.加長線圈的長度從而減小線性

9、范圍降低本錢D可以在高溫、高壓等惡劣環(huán)境中工作，B.提高靈敏度，減小溫漂.增加線圈對銜鐵的吸引力 測量結(jié)果不受溫度影響，但需要進行射線防護的是A.投入式液位計.電接點式液位計C.6.A.雷達式液位計與差壓式液位計比擬， 較快B曬太7.A.C.陽取暖、 電效應 效應光光熱.核輻射式液位計伺服式液位計的測量速度一B,.較慢C . 一樣D.無法比擬 人造衛(wèi)星的光電池板分 別利用了光的 光電效應D8.A.9.A.C.渦流式接近開關(guān)可以檢測出 人體B光敏二極管、水外光電 效應光生伏特效電池分別屬于 內(nèi)光電效應B .電流效應10.蜂鳴器中發(fā)出“嘀嘀料的 Dc效應。光熱效應 B.光化學效應光電效應.感光 效

10、應光電效應_C 勺靠 近程度.金屬零件C效應。內(nèi)光電效應 內(nèi)光電效應光生伏特效應 內(nèi)光電效應 聲的壓電晶片發(fā)聲原理是利用 壓電材D.塑料零件.電渦流效應 C .壓電效應 D.逆壓電效應 動作距離。A.應變效應B11.接近開關(guān)的動作距離 A復位距離：額定工作距離A.大于 小于B ?小于 小于 C ?等于 小于D ?都可以12. 絕對式數(shù)字式位置傳感器輸出的信號是 _D 增量式位置傳感器輸出的信號是 。A.二進制格雷碼 連續(xù)的模擬電流信號 B.連續(xù)的模擬電壓信號 脈沖信號C.脈沖信號 連續(xù)的模擬電流信號 D.二進制格雷碼脈沖信號13.某數(shù)字式壓力表的量程為 0999.9Pa ,當被測量小于 D _

11、 Pa時，儀表的輸出不變。A. 9 B . 1.0 C . 0.9 D . 0.113. 氣溫升高時，假設(shè)不進行溫度補償，荷重傳感器內(nèi)部的彈性元件的強度略 微變?nèi)酰?其應變將略有B, 使得靈敏度變大，所以必須進行靈敏度的溫度補償。A.下降B .上升C .不變D .抖動15. 在熱電偶測溫回路中經(jīng)常使用補償導線的最主要的目的是C_。A .補償熱電偶冷端熱電動勢的損失B . 起冷端溫度補償作用C .將熱電偶冷端延長到遠離高溫區(qū)的地方D .提高靈敏度16. 1 千帕等于 A 。A. 1.019716 X 10-2工程大氣壓 B . 9.87標準大氣壓C. 100 巴D. 760mn 汞柱17. 施加

12、最大稱量 Max 到電子秤的秤臺上，靜置 30min 后，最終讀數(shù)與初次讀數(shù)之差超過了允許誤差，這種誤差稱為A .零點漂移 B .蠕變 C . 遲滯 D C _ 。. 靈敏度漂移18. 鉑銠 30- 鉑銠 6熱電偶的分度號是.B CB_ 。AA. R B . B C . S D19. 體積流量A.乘以流體的密度C.乘以流體的流速得到質(zhì)量流量。. 除以流體的密度 . 除 以流體的流速 f 約為B_D_Hz.1/2 nD C . 2n 20. 振動角頻率 3=1rad/s ，A. 1B三、判斷1 遲滯現(xiàn)象反響了傳感器機械結(jié)構(gòu)和制造工藝上的缺陷。2 金屬絲和半導體材料發(fā)生形變產(chǎn)生的效應原理相同。 3

13、電容傳感器的標定和測量必須在同樣條件下進行， 等條件在測 即線路中導線實際長度 試時和標定時應該一致。4電感傳感器的鐵心一般工作在飽和狀態(tài)下，其磁導率遠大于空氣的磁導率。X5欲測量細長管道深處的溫度，應選擇鎧裝型熱電阻。6 光敏二極管在電路中通常工作在反向偏壓狀態(tài)。() 般可分為7. 在自動檢測系統(tǒng)中，各組成局部常以信息流的過程劃分，信息提取、信息轉(zhuǎn)換、信息處理和信息輸出四局部。8. 靈敏度是指傳感器在穩(wěn)態(tài)下的輸出變化量 量x之比，即k丄，因此傳感器的靈敏度是一常數(shù)。9. 用時間常數(shù) 梟征一階傳感器的動態(tài)特性，y和引起此變化的輸入變化x越小，頻帶越寬。10.光敏電阻的暗電阻越小，亮電阻越大，那

14、么性能越好。 四、名詞解釋每題3分，共12分(X )比來表示即為引用誤差 丫 m1 ?滿度相對誤差：將儀表的絕對誤差 2.百分比來表示示值相對誤差Yx，也稱為標稱相對誤差3.除以一個引用值或特定值，用百分示值相對誤差：用絕對誤差與被測量A的100%100%A熱電效應：兩種不同的金屬互相接觸時，由于不同金屬內(nèi)自由電子的密 度不同，在兩金屬 A和B的接觸點處會發(fā)生自由電子的相互擴散，并產(chǎn)生電動勢， 成為熱電動勢，這種擴散現(xiàn)象成為熱電效應，eAB T 耳 1 n 皿。e n b4?中間導體定律：假設(shè)在熱電偶回路中插入“中間導體A、B熱電極之外的其他導體，只要中間導體兩端溫度相同，那么對熱電偶回路的總

15、熱電動勢無影響。5.壓電效應：某些電介質(zhì)在沿一定方向上受到外力的作用而變形時，內(nèi)部會 產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時在其外表上產(chǎn)生電荷，當外力去掉后，又重新回到不帶電的狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為壓電效應。Q=d Fx6.渦流效應：根據(jù)法拉第電磁感應定律，金屬導體置于變化的磁場中時，導體外表以及近外表就會產(chǎn)生感應電流。電流在金屬體內(nèi)自行閉合，這種由電磁感應原理產(chǎn)生的旋渦狀感應電渦流以下簡稱渦流的現(xiàn)象稱為渦流效應。7 ?應變效應：導體或半導體材料在外界力的作用下，會產(chǎn)生機械變形，其電阻值也將隨著發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為應變效應。8.光電效應：用光照射某一物體，可以看作物體受到一連串能量為hf的光子的轟擊，組成這物體的材

16、料吸收光子能量而發(fā)生相應電效應的物理現(xiàn)象稱為光電效應。五、問答題1.用鎳鉻-鎳硅熱電偶測量某低溫箱溫度，把熱電偶直接與電位差計相連接在某時刻，從電位差計測得熱電勢為-1.19m v,此時電位差計所處的環(huán)境溫度為 15C，試求該時刻溫箱的溫度 是多少度？ 20分鎳鉻-鎳硅熱電偶分度表測量端0123456789溫度C熱電動勢mv-20-0.77-0.81-0.84-0.88-0.92-0.96-0.99-1.03-1.07-1.10-10-0.39-0.43-0.47-0.51-0.55-0.59-0.62-0.66-0.70-0.74-0-0.00-0.04-0.08-0.12-0.16-0.2

17、0-0.23-0.27-0.31-0.35+00.000.040.080.120.160.200.240.280.320.36+ 100.400.440.480.520.560.600.640.680.720.76+200.800.840.880.920.961.001.041.081.121.162簡述熱電偶的工作原理。6分答：熱電偶的測溫原理基于物理的“熱電效應。所謂熱電效應，就是當不同材料的導體組成一個閉合回路時， 假設(shè)兩個結(jié)點的溫度不同，那么在回路中將會產(chǎn)生電動勢的現(xiàn)象。兩點間的溫差越大，產(chǎn)生的電動勢就越大。引入適當?shù)臏y量電路測量電動勢的大小，就可測得溫度的大小。3以石英晶體為例簡述壓

18、電效應產(chǎn)生的原理。6分答：石英晶體在沿一定的方向受到外力的作用變形時，由于內(nèi)部電極化現(xiàn)象同時在兩個外表上產(chǎn)生符號相反的電荷，當外力去掉后，恢復到不帶電的狀態(tài)；而當作用力方向改變時，電荷的極性隨著改變。晶體受力所產(chǎn)生的電荷量與外力的大小成正比。這種現(xiàn)象稱為正壓電效應。反之，如對石英晶體施加一定變電場，晶體本身將產(chǎn)生機械變形， 外電場撤離，變形也隨之消失，稱為逆壓電效應。石英晶體整個晶體是中性的，受外力作用而變形時，沒有體積變形壓電效應，但它具有良好的厚度變形和長度變形壓電效應。4簡述電阻應變片式傳感器的工作原理6分答：電阻應變片的工作原理是基于電阻應變效應，即在導體產(chǎn)生機械變形時，它的電阻值相應

19、發(fā)生變化。5、什么是傳感器動態(tài)特性和靜態(tài)特性，簡述在什么頻域條件下只研究靜態(tài)特就能夠滿足通常的需要，而在什么頻域條件下一般要研究傳感器的動態(tài)特性？10 分答：傳感器的特性是指傳感器所特有性質(zhì)的總稱。而傳感器的輸入輸出特性 是其根本特性，一般把傳感器作為二端網(wǎng)絡(luò)研究時，輸入輸出特性是二端網(wǎng)絡(luò)的 外部特性，即輸入量和輸出量的對應關(guān)系。由于輸入量的狀態(tài)靜態(tài)、動態(tài)不同分靜態(tài)特性和動態(tài)特性。靜態(tài)特性是指當輸入量為常量或變化極慢時傳感器輸入-輸出特性。動態(tài)特性指當輸入量隨時間變化時傳感器的輸入-輸出特性?？梢?從時域和頻域來研究動態(tài)特性&簡述霍爾電動勢產(chǎn)生的原理。5分答：一塊半導體薄片置于磁感應強

20、度為B的磁場磁場方向垂直于薄片中，當有電流I 流過時，電子受到洛侖茲力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。結(jié)果在半導體的后端面 上電子有所積累。而前端面缺少電子，因此后端面帶負電，前端面帶正電，在前 后端面形成電場，該電場產(chǎn)生的力阻 止電子繼續(xù)偏轉(zhuǎn)當兩力相平衡時， 電子積累 也平衡，這時在垂直于電流和磁場的方向上將產(chǎn)生電場， 相應的電勢稱為霍爾電 勢 U+7、分析應變片式傳感器在使用單臂電橋測量電路時由于溫度變化而產(chǎn)生測量誤差的過程。10 分答：在外界溫度變化的條件下，由于敏感柵溫度系數(shù)t及柵絲與試件膨脹系數(shù)g與S 之差異性而產(chǎn)生虛假應變輸出有時會產(chǎn)生與真實應變同數(shù)量級的誤差。8、寄生電容與電容傳感器相關(guān)聯(lián)影響傳

21、感器的靈敏度，它的變化為虛假信號影響傳感器的精度。試闡述消除和減小寄生電容影響的幾種方法和原理。 15分9、 在生產(chǎn)過程中測量金屬板的厚度，非金屬板材的鍍層厚度時常用渦流傳感器。試簡要 表達說明利用渦流傳感器測量金屬板厚度的工作原理及實現(xiàn)工藝。 15 10、什么是傳感器靜態(tài)特性。 4 分答：傳感器的靜態(tài)特性是指當輸入量為常量或變化極慢時傳感器輸入一輸出特性。11、什么叫做熱電動勢、接觸電動勢和溫差電動勢？說明勢電偶測溫原理及其工作定律的應用。分析熱電偶測溫的誤差因素，并說明減小誤差的方法10分答：熱電動勢：兩種不同材料的導體或半導體A、B串接成一個閉合 回路，并使兩個結(jié)點處于不同的溫度下， 那

22、么回路中就會存在熱電勢。因而有電 流產(chǎn)生相應的熱電勢稱為溫 差電勢或塞貝克電勢，通稱熱電勢。 接觸電動而與勢：接觸電勢是由兩種不同導體的自由電子，其密度不同 而在接觸處形成的熱電勢。它的大小 取決于兩導體的性質(zhì)及接觸點的溫度， 導體的形狀和尺寸無關(guān)。 溫差電動勢：是在同一根導體中，由于兩端溫度不同而產(chǎn)生的一種電勢。 熱電偶測溫原理：熱電偶的測溫原理基于物理的“熱電效應。所謂熱電效應，就是當不同材料的導體組成一個閉合回路時，假設(shè)兩個結(jié)點的溫度不同，那么在回路中將會產(chǎn)生電動勢的現(xiàn)象。兩點間的溫差越大，產(chǎn)生的電動勢就越大。引入適當?shù)臏y量電路測量電動勢的大小，就可測得溫度的大小。 熱電偶三定律a 中間

23、導體定律熱電偶測溫時，假設(shè)在回路中插入中間導體，只要中間導體兩端的溫度相同，那么對熱電偶回路總的熱電勢不產(chǎn)生影響。 在用熱電偶測溫時，連接導線及顯示一 起等均可看成中間導體。b 中間溫度定律任何兩種均勻材料組成的熱電偶，熱端為T, 冷端為 To 時的熱電勢等于該熱 電偶熱端為 T冷端為Tn時的熱電勢與同一熱電偶熱端為Tn，冷端為T。時熱電勢 的代數(shù)和。應用：對熱電偶冷端不為 °oc 時，可用中間溫度定律加以修正。 熱電偶的長度不夠時，可 根據(jù)中間溫度定律選用適當?shù)难a償線路。 c 參考電極定律如果A、B兩種導體熱電極分別與第三種導體 C 參考電極組成的熱 電偶在結(jié)點 溫度為T，T

24、76;時分別為Eac T,，Ebc，那么愛相同溫度 下，又A B兩熱電極配對后的 熱電勢為EAB T,T°EAc T,T°EBc T,T°實用價值：可大大簡化熱電偶的選配工作。 在實際工作中，只要獲得有關(guān)熱 電極與標準 鉑電極配對的熱電勢，那么由這兩種熱電極配對組成熱電偶的熱電勢 便可由上式求得，而不需 逐個進行測定。 誤差因素：參考端溫度受周圍環(huán)境的影響措施：a °C恒溫法b計算修正法冷端溫度修正法c儀表機械零點調(diào)整 法d熱電偶補償法e電橋補償法f冷端延長線法12 、霍爾元件能夠測量哪些物理參數(shù)？霍爾元件的不等位電勢的概念是什么？溫度補償?shù)姆椒ㄓ心膸追N

25、？請詳細推導分流法。 1°分答：霍爾組件可測量磁場、電流、位移、壓力、振動、轉(zhuǎn)速等。 霍爾組件的不等位電勢是霍爾組件在額定控制電流作用下，在無外加磁場時，兩輸出電極之間的空載電勢，可用輸出的電壓表示。溫度補償方法：a 分流電阻法：適用于恒流源供應控制電流的情況。b 電橋補償法13. 從傳感器的靜態(tài)特性和動態(tài)特性考慮，詳述如何選用傳感器。 答：考慮傳感器的靜態(tài)特性的主要指標， 選用線性度大、遲滯小、重復性好、 分辨力強、穩(wěn)定性高、抗干擾穩(wěn)定性高的傳感器?？紤]動態(tài)特性，所選的傳感器 應能很好的追隨輸入量的 快速變化，即具有很短的暫態(tài)響應時間或者應具有很寬 的頻率響應特性。14. 直流電橋

26、和交流電橋有何區(qū)別？直流電橋的平衡條件是什么？應變片式電阻傳感器、自感式、互感式、渦流式、電容式、熱電阻式傳感器分別可米用哪 種電橋作為測量電路？答：根據(jù)電源不同分為直流和交流電橋。 直流電橋優(yōu)點：高穩(wěn)定度直流電源 容易獲得， 電橋平衡電路簡單，傳感器至測量儀表的連接導線分布參數(shù)影響小。但是后續(xù)要采用直流放大器，容易產(chǎn)生零點漂移，線路也較復雜。交流電橋在這2W oSo解：Lo21 o15. 以自感式傳感器為例說明差動式傳感器可以提高靈敏度的原理。L L Low2 oSo w2 oSoW2 oSolo2八121o21。2 差動式靈敏度：s 企12比擬1o 1o 1o與單極式傳感器靈敏度S1 -1

27、o 1o 1o靈敏度提高一倍，非線性大大減少。16. 傳感器的定義和組成框圖？指出傳感器在控制系統(tǒng)中的位置和作用答：傳感器是能感受規(guī)定的被測量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。傳感器處于研究對象與測試系統(tǒng)的接口位置，即檢測與控制之首。傳感器是 感知、獲取與檢測信息的窗口， 一切科學研究與自動化生產(chǎn)過程要獲取的信息都要通過傳感器獲取并通過它轉(zhuǎn)換成容易傳輸與處理的電信號，其作用與地位特別重要。17. 試列出你所學過的不同工作原理傳感器哪些可用于非接觸式測量，哪些用于接觸式測量，測量何種物理量？(各?3種)答.非接觸式測量:a) 熱電式傳感器：測量溫度b)

28、光纖傳感器：測量光信號c) 核輻射傳感器：測量核輻射粒子 接觸式測量：a) 電位器式壓力傳感器：測量壓力b) 應變片式電阻傳感器：測量電阻值c) 應變式扭矩傳感器：測量扭矩18. 傳感器(或測試儀表)在第一次使用前和長時間使用后需要進行標定工作， 請問標定的意義？答：傳感器的標定分為靜態(tài)標定和動態(tài)標定兩種。 靜態(tài)標定的目的是確定傳 感器靜態(tài)特性指標，如線性度、靈敏度、滯后和重復性等。動態(tài)標定的目的是確 定傳感器的 動態(tài)特性參數(shù)，如頻率響應、時間常數(shù)、固有頻率和阻尼比等。19. 壓電式傳感器的前置放大器的作用是什么？電壓式與電荷式前置放大器各有何特點？ 答：作用是將輸出電壓放大，并與輸入電壓或輸

29、入電流成正比。 電壓放大器將壓電式傳感器的高輸出阻抗經(jīng)放大器變換為低阻抗輸出， 并將 微弱的電壓信號進行適當放大， 但其所接配的壓電式傳感器的電壓靈敏度將隨電 纜分布電容 及傳感器自身電容的變化而變化， 而且電纜的的更換得引起重新標定 的麻煩。電荷放大器是一種具有深度電容負反響的高增益運算放大器， 其雖然允許使 用很長的電纜，并且電容 Ce 變化不影響靈敏度，但它比電壓放大器價格高，電 路較復雜， 調(diào)整也比擬困難。20. 什么是金屬應變片的靈敏系數(shù)？請解釋它與金屬絲靈敏系數(shù)的區(qū)別。 答：應變片一般做成絲柵狀，測量應變時，將應變片貼在試件外表上，試 件的變形很 容易傳到應變片上。金屬應變片的靈敏

30、系數(shù)與金屬絲靈敏系數(shù)是不同 的。第一，零件的變形 是通過剪力傳到金屬絲上的。 第二，絲沿長度方向承受應 變時，應變片彎角局部也承受應變， 其截面積變大，那么應變片直線局部電阻增加 時，彎角局部的電阻值減少，也使變化的靈敏度 下降。因此，應變片的靈敏系數(shù) 比金屬絲靈敏系數(shù)低。 21. 壓電式傳感器更適用于靜態(tài)測量， 此觀點是否正確， 分析原因。答不正確。其工作原理是基于壓電材料的壓電效應， 具有使用頻率寬，靈敏 度高、信噪比高、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、測量范圍廣等優(yōu)點，因此在壓力沖擊和 震動等動態(tài) 參數(shù)測試中是主要的傳感器品種，它可以把加速度、位移、壓力、溫 度、濕度等許多非電量 轉(zhuǎn)換為電量。22.

31、 為什么要對應變片式電阻傳感器進行溫度補償，分析說明該類型傳感器溫 度誤差補償 方法。答：在外界溫度變化的條件下，由于敏感柵溫度系數(shù)t及柵絲與試件膨脹系數(shù)g與S 之差異性而產(chǎn)生虛假應變輸出有時會產(chǎn)生與真實應變同數(shù)量級的誤差。方法：自補償法 線路補償法23. Pt100 和 Cu50 各代表什么傳感器？分析熱電阻傳感器測量電橋之三線、四 線連接法的主要作用。分別代表鉑電阻熱電式傳感器 100Q，銅電阻熱電式傳感器 50 Q.熱電 阻傳感 器測量電橋之三線、四線連接法的主要作用是消除在熱電阻安裝的地方與 儀表相距遠時，環(huán) 境溫度變化時其連接導線電阻也變化所造成的測量誤差。24. 用鎳鉻-鎳硅熱電偶

32、測量爐溫，其儀表示值為600C，而冷端溫度to為65C,那么實際溫度為665C,對不對？為什么？應如何計算？答：對。查表知鎳鉻-鎳硅熱電偶K=1 , T=T+KT=600+1 X65=66525. 制作霍爾元件應采用什么材料，為什么？為何霍爾元件都比擬薄，而且長寬比一般為2 : 1 ?答：制作霍爾元件應采用半導體材料。如果磁場與薄片法線有 夾角，那么UH=kH|Bcos ,霍爾元件越薄即d越小，kH就越大，所以一 般霍爾元件都很薄。又因為實際測量中U= kHB/dx f |/b當l/b=2時，f l/b=0.93 為最大值，這時Uh也可取到最大值，所以長寬比l/b 般為2: 126. 系統(tǒng)的系

33、統(tǒng)響應帶寬與傳感器的響應帶寬無關(guān)，請問這種說法正確嗎？ 試述理由。答：不正確。傳感器的響應帶寬會限制系統(tǒng)的系統(tǒng)響應帶寬。27. 應變電橋的三種工作方式及其工作條件。單臂半橋：四個橋臂中，只有一個橋臂的電阻可變，為應變片，R、R3、R為固定電阻，橋路的輸出電壓為：Uo -Ui Ri Ui14 R-,K 1。2 分4雙臂半橋：R、R2為應變片，R3、R為固定電阻。應變片R、R電橋平衡的條件：R/R=R/R或R?R3=R?R，按照工作方式可以分為單臂半 橋、雙臂半橋、四臂全橋三種工作方式。感受到的應變1、2相反，產(chǎn)生的電阻增量正負號相反，可以使輸出電壓U。成倍地增大：Uo牛g 牛K 12上分四臂全橋

34、：全橋的四個橋臂都為應變片，如果設(shè)法使試件受力后，應變片R1產(chǎn)生的電阻增量或感受到的應變14正負號相間，就可以使輸出電壓Uo成倍地增大。U。 5 上衛(wèi)國2分。4 R1R2RsR,28. 國際規(guī)定的溫標有哪些，介紹他們之間的相互關(guān)系。溫標是溫度數(shù)值化的標尺，規(guī)定了溫度的讀數(shù)的起點即零點以及溫度的單位，各類溫度計的刻度均由溫標確定。 國際上規(guī)定的溫標有：攝氏溫標、華氏溫標、熱力學溫標等。攝氏溫標規(guī)定，標準大氣壓下冰融點為0度，水沸點為100度，兩者中間分100格，每格為攝氏1度，符號為c2分。華氏溫標規(guī)定：標準大氣壓下冰融點為 32度，水沸點為212度，兩者中間 分180格，每格為華氏1度，符號為

35、T。與攝氏溫標的關(guān)系為：tF 32 -tc 25 分 。熱力學溫標是建立在熱力學第二定律根底上的最科學的溫標，是由開爾文 Kelvin 根據(jù)熱力學定律提來的，因此又稱開氏溫標。與攝氏溫標的關(guān)系為： t/ C =T/K 273.15 2 分。各種溫標均有局限性，華氏溫標和攝氏溫標只能標定OC? 100C的溫度，而開氏溫標的起點只是理論上存在，無法到達。29. 熱電偶冷端溫度補償方法。答：熱電偶冷端溫度補償?shù)姆椒ㄖ饕校?一是冷端恒溫法。這種方法將熱電偶的冷端放在恒溫場合，有OC 恒溫器和其他恒溫器兩種； 1.5 分二是補償導線法。將熱電偶的冷端延伸到溫度恒定的場所 如儀表室 ，其實 質(zhì)是相 當于

36、將熱電極延長。根據(jù)中間溫度定律，只要熱電偶和補償導線的二個接 點溫度一致，是不 會影響熱電動勢輸出的； 1.5 分三是計算修正法。修正公式為：EAB t, tO EABt,tJ EAB t1，tO ; 1.5 分四是電橋補償法。利用不平衡電橋產(chǎn)生的電動勢補償熱電偶因冷端波動引起 的熱電動勢的變化，自動補償?shù)臈l件應為：e I1RCM t 1.5 分30. 絕對壓力傳感器與大氣壓力傳感器的區(qū)別。 1 絕對壓力傳感器 取壓口接到被測壓力處，負取壓口接到內(nèi)部的基準真空腔相當于零壓力參考點，所測得的壓力數(shù)值是相對于基準真空腔而言的，是以真空零壓力為起點 的壓力，稱為絕對壓 力，用 p 絕或 pabs 表示。大氣壓就越小。2 大氣壓傳感器 大氣壓是指以地球上某個位置的單位面積為起點，向上延伸到大氣上界的垂直空氣