西南大學(xué)0928《傳感器與測試技術(shù)》參考資料

1、西南大學(xué) 網(wǎng)絡(luò)與繼續(xù)教育學(xué)院 歡迎您！ %E6%9D%8E%E7%A7%91%E7%A7%91同學(xué) 學(xué)號(hào)： 窗體頂端單項(xiàng)選擇題 1、9. 電位器傳器的（線性），假定電位器全長為Xmax, 其總電阻為Rmax，它的滑臂間的阻值可以用Rx = （ Xmax/x Rmax,x/Xmax Rmax, Xmax/XRmax X/XmaxRmax）來計(jì)算，其中電阻靈敏度Rr=（A 2p(b+h)/At, B 2pAt/b+h, C 2A(b+b)/pt, D 2Atp(b+h)）。（4分）2A(b+b)/pt 2Atp(b+h) 2p(b+h)/At 2pAt/b+h 2、6. 變氣隙式自感傳感器，當(dāng)街鐵

2、移動(dòng)靠近鐵心時(shí)，鐵心上的線圈電感量（A增加，C不變，D不能確定）（2分）A. C不變 B. D不能確定 B減小 A增 3、8. 電容傳感器的輸入被測量與輸出被測量間的關(guān)系，除（ A變面積型 B變極距型 C變介電常數(shù)型）外是線性的。（2分） 4、6. 變氣隙式自感傳感器，當(dāng)街鐵移動(dòng)靠近鐵心時(shí)，鐵心上的線圈電感量（增加減小不變）（2分）C. 不變 增加 減小 5、7. 儀表的精度等級(jí)是用儀表的（ 相對(duì)誤差 絕對(duì)誤差 引用誤差）來表示的。（2分）絕對(duì)誤差 引用誤差 相對(duì)誤差 6、7. 儀表的精度等級(jí)是用儀表的（A 相對(duì)誤差 B 絕對(duì)誤差 C 引用誤差）來表示的。（2分）相對(duì)誤差 絕對(duì)誤差 引用誤差

3、7、超聲波傳感器的波型有:()縱波 高頻波 低頻波 8、屬于傳感器動(dòng)態(tài)特性指標(biāo)的是（ ）重復(fù)性 線性度 靈敏度 固有頻率 9、下列被測物理量適合于使用紅外傳感器進(jìn)行測量的是（）壓力 力矩 溫度 厚度 10、將電阻R和電容C串聯(lián)后再并聯(lián)到繼電器或電源開關(guān)兩端所構(gòu)成的RC吸收電路，其作用是()抑制共模噪聲 抑制差模噪聲 克服串?dāng)_ 消除電火花干擾 11、利用相鄰雙臂橋檢測的應(yīng)變式傳感器，為使其靈敏度高、非線性誤差?。ǎ﹥蓚€(gè)橋臂都應(yīng)當(dāng)用大電阻值工作應(yīng)變片 兩個(gè)橋臂都應(yīng)當(dāng)用兩個(gè)工作應(yīng)變片串聯(lián) 兩個(gè)橋臂應(yīng)當(dāng)分別用應(yīng)變量變化相反的工作應(yīng)變片 兩個(gè)橋臂應(yīng)當(dāng)分別用應(yīng)變量變化相同的工作應(yīng)變片 12、測量范圍大的電

4、容式位移傳感器的類型為（)變極板面積型 變極距型 變介質(zhì)型 容柵型 13、按照工作原理分類，固體圖象式傳感器屬于（ ）光電式傳感器 電容式傳感器 壓電式傳感器 磁電式傳感器 14、在變壓器式傳感器中，一次側(cè)和二次側(cè)互感M的大小與一次側(cè)線圈的匝數(shù)成（)正比 反比 不成比例 15、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，（）是線性的關(guān)系。變面積型 變極距型 變介電常數(shù)型 16、變面積式自感傳感器，當(dāng)銜鐵移動(dòng)使磁路中空氣縫隙的面積增大時(shí)，鐵心上線圈的電感量(）。增大 減小 不變 17、在變壓器式傳感器中，一次側(cè)和二次側(cè)互感M的大小與回路中磁阻（）。正比 反比 不成比例 18、變面積式

5、自感傳感器，當(dāng)銜鐵移動(dòng)使磁路中空氣縫隙的面積增大時(shí)，鐵心上線圈的電感量（）。增大 減小 不變 19、變氣隙式自感傳感感器，當(dāng)街鐵移動(dòng)靠近鐵心時(shí)，鐵心上的線圈電感量()增加 減少 不變 20、8. 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。（2分）系，除（ 變面積型 變極距型 變面積型 變介電常數(shù)型 21、9. 電位器傳器的（線性），假定電位器全長為Xmax, 其總電阻為Rmax，滑動(dòng)距離為：x,則它的滑動(dòng)距離間的阻值可以用Rx 表示，且Rx= （ A、XmaxRmax/x ；B、xRmax/Xmax ；C、XmaxRmax/X ；D、XRm

6、ax/Xmax）來計(jì)算 判斷題 22、傳感器的動(dòng)態(tài)特性是指當(dāng)輸入量隨時(shí)間變化時(shí)傳感器的輸入輸出特性。靜態(tài)特性是指當(dāng)輸入量為常量或快速變化時(shí)傳感器輸入輸出特性。A.B.23、在變壓器式傳感器中，一次側(cè)和二次側(cè)互感M的大小與 繞組匝數(shù)不 成正比A.B.主觀題24、6. 變氣隙式自感傳感器，當(dāng)街鐵移動(dòng)靠近鐵心時(shí)，鐵心上的線圈電感量（增加減小不變）（2分）7. 儀表的精度等級(jí)是用儀表的（ 相對(duì)誤差 絕對(duì)誤差 引用誤差）來表示的。（2分）8. 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。（2分）9. 電位器傳器的（線性），假定電位器全長為Xmax, 其

7、總電阻為Rmax，它的滑臂間的阻值可以用Rx = （ Xmax/x Rmax,x/Xmax Rmax, Xmax/XRmax X/XmaxRmax）來計(jì)算，其中電阻靈敏度Rr=（ 2p(b+h)/At, 2pAt/b+h, 2A(b+b)/pt, 2Atp(b+h)）。（4分）參考答案：6. 變氣隙式自感傳感器，當(dāng)街鐵移動(dòng)靠近鐵心時(shí)，鐵心上的線圈電感量（增加減小不變）（2分）7. 儀表的精度等級(jí)是用儀表的（ 相對(duì)誤差 絕對(duì)誤差 引用誤差）來表示的。（2分）8. 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。（2分）9. 電位器傳器的（線性），假

8、定電位器全長為Xmax, 其總電阻為Rmax，它的滑臂間的阻值可以用Rx = （ Xmax/x Rmax,x/Xmax Rmax, Xmax/XRmax X/XmaxRmax）來計(jì)算，其中電阻靈敏度Rr=（ 2p(b+h)/At, 2pAt/b+h, 2A(b+b)/pt, 2Atp(b+h)）。（4分）25、1. 測量系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標(biāo)主要有 。（4分）2. 霍爾元件靈敏度的物理意義是 。（4分）3. 光電傳感器的理論基礎(chǔ)是光電效應(yīng)。通常把光線照射到物體表面后產(chǎn)生的光電效應(yīng)分為三類。第一類是利用在光線作用下 （4分），這類元件有 （2分）；第三類是利用在光線作用下 （4分），這類元件有 （2

9、分）。4.熱電偶所產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢是 （2分）電動(dòng)勢和 （2分）電動(dòng)勢組成的，其表達(dá)式為Eab（T，To）= （2分）。在熱電偶溫度補(bǔ)償中補(bǔ)償導(dǎo)線法（即冷端延長線法）是在連接導(dǎo)線和熱電偶之間，接入 （2分），它的作用是 （4分）。5.壓磁式傳感器的工作原理是：某些鐵磁物質(zhì)在外界機(jī)械力作用下，其內(nèi)部產(chǎn)生機(jī)械壓力，從而引 （2分），這種現(xiàn)象稱為 （2分）。相反，某些鐵磁物質(zhì)在外界磁場的作用下會(huì)產(chǎn) （2分），這種現(xiàn)象稱為 （2分）。參考答案：1. 測量系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標(biāo)主要有線性度、遲滯、重復(fù)性、分辨力、穩(wěn)定性、溫度穩(wěn)定性、各種抗干擾穩(wěn)定性等。（4分）2. 霍爾元件靈敏度的物理意義是表示在單位磁感應(yīng)強(qiáng)

10、度相單位控制電流時(shí)的霍爾電勢的大小。（4分）3. 光電傳感器的理論基礎(chǔ)是光電效應(yīng)。通常把光線照射到物體表面后產(chǎn)生的光電效應(yīng)分為三類。第一類是利用在光線作用下光電子逸出物體表面的外光電效應(yīng),這類元件有光電管、光電倍增管；第二類是利用在光線作用下使材料內(nèi)部電阻率改變的內(nèi)光電效應(yīng)（4分），這類元件有光敏電阻（2分）；第三類是利用在光線作用下使物體內(nèi)部產(chǎn)生一定方向電動(dòng)勢的光生伏特效應(yīng)（4分），這類元件有光電池、光電儀表（2分）。4.熱電偶所產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢是兩種導(dǎo)體的接觸（2分）電動(dòng)勢和單一導(dǎo)體的溫差（2分）電動(dòng)勢組成的，其表達(dá)式為Eab（T，To）=（2分）。在熱電偶溫度補(bǔ)償中補(bǔ)償導(dǎo)線法（即冷端延長線

11、法）是在連接導(dǎo)線和熱電偶之間，接入延長線（2分），它的作用是將熱電偶的參考端移至離熱源較遠(yuǎn)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分）。5.壓磁式傳感器的工作原理是：某些鐵磁物質(zhì)在外界機(jī)械力作用下，其內(nèi)部產(chǎn)生機(jī)械壓力，從而引起極化現(xiàn)象（2分），這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)（2分）。相反，某些鐵磁物質(zhì)在外界磁場的作用下會(huì)產(chǎn)生機(jī)械變形（2分），這種現(xiàn)象稱為負(fù)壓電效應(yīng)（2分）。26、1. 測量系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標(biāo)主要有 。（4分）2. 霍爾元件靈敏度的物理意義是 。（4分）3. 光電傳感器的理論基礎(chǔ)是光電效應(yīng)。通常把光線照射到物體表面后產(chǎn)生的光電效應(yīng)分為三類。第一類是利用在光線作用下 （4分）

12、，這類元件有 （2分）；第三類是利用在光線作用下 （4分），這類元件有 （2分）。4.熱電偶所產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢是 （2分）電動(dòng)勢和 （2分）電動(dòng)勢組成的，其表達(dá)式為Eab（T，To）= （2分）。在熱電偶溫度補(bǔ)償中補(bǔ)償導(dǎo)線法（即冷端延長線法）是在連接導(dǎo)線和熱電偶之間，接入 （2分），它的作用是 （4分）。5.壓磁式傳感器的工作原理是：某些鐵磁物質(zhì)在外界機(jī)械力作用下，其內(nèi)部產(chǎn)生機(jī)械壓力，從而引 （2分），這種現(xiàn)象稱為 （2分）。相反，某些鐵磁物質(zhì)在外界磁場的作用下會(huì)產(chǎn) （2分），這種現(xiàn)象稱為 （2分）。參考答案：1. 測量系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標(biāo)主要有線性度、遲滯、重復(fù)性、分辨力、穩(wěn)定性、溫度穩(wěn)定性、各

13、種抗干擾穩(wěn)定性等。（4分）2. 霍爾元件靈敏度的物理意義是表示在單位磁感應(yīng)強(qiáng)度相單位控制電流時(shí)的霍爾電勢的大小。（4分）3. 光電傳感器的理論基礎(chǔ)是光電效應(yīng)。通常把光線照射到物體表面后產(chǎn)生的光電效應(yīng)分為三類。第一類是利用在光線作用下光電子逸出物體表面的外光電效應(yīng),這類元件有光電管、光電倍增管；第二類是利用在光線作用下使材料內(nèi)部電阻率改變的內(nèi)光電效應(yīng)（4分），這類元件有光敏電阻（2分）；第三類是利用在光線作用下使物體內(nèi)部產(chǎn)生一定方向電動(dòng)勢的光生伏特效應(yīng)（4分），這類元件有光電池、光電儀表（2分）。4.熱電偶所產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢是兩種導(dǎo)體的接觸（2分）電動(dòng)勢和單一導(dǎo)體的溫差（2分）電動(dòng)勢組成的，其表達(dá)

14、式為Eab（T，To）=（2分）。在熱電偶溫度補(bǔ)償中補(bǔ)償導(dǎo)線法（即冷端延長線法）是在連接導(dǎo)線和熱電偶之間，接入延長線（2分），它的作用是將熱電偶的參考端移至離熱源較遠(yuǎn)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分）。5.壓磁式傳感器的工作原理是：某些鐵磁物質(zhì)在外界機(jī)械力作用下，其內(nèi)部產(chǎn)生機(jī)械壓力，從而引起極化現(xiàn)象（2分），這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)（2分）。相反，某些鐵磁物質(zhì)在外界磁場的作用下會(huì)產(chǎn)生機(jī)械變形（2分），這種現(xiàn)象稱為負(fù)壓電效應(yīng)（2分）。27、4. 傳感器是 _（4分），傳感器通常由直接響應(yīng)于被測量的 _ （2分）和產(chǎn)生可用信號(hào)輸出的_ 以及相應(yīng)的 _（2分）組成。5. 熱電偶

15、所產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢是由 _（2分）電動(dòng)勢和_（2分）電動(dòng)勢組成。6. 偏差式測量是指在 _（5分）的方法；零位測量是指 _（5分）的方法；微差式測量是 _（5分）的方法。參考答案：4. 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(hào)的器件或裝置（4分），傳感器通常由直接響應(yīng)于被測量的敏感元件 和產(chǎn)生可用信號(hào)輸出的轉(zhuǎn)換元件（2分）以及相應(yīng)的信號(hào)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換電路（2分）組成。5. 熱電偶所產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢是由兩種導(dǎo)體的接觸（2分）電動(dòng)勢和單一導(dǎo)體的溫差（2分）電動(dòng)勢組成。6. 偏差式測量是指在測量過程中，用儀表指針的位移（即偏差）決定被測量（5分）的方法；零位測量是指在測量過程中，用指零儀表的

16、零位指示，檢測測量系統(tǒng)的平衡狀態(tài)；在測量系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)，用已知的基準(zhǔn)量決定被測未知量（5分）的方法；微差式測量是綜合了偏差式測量法與零位式測量法的優(yōu)點(diǎn)而提出（5分）的方法。28、二、什么是系統(tǒng)誤差（8分）？產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因是什么（10分）？如何發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤差（10分）？減少系統(tǒng)誤差有哪幾種方法（10分）？（38分）參考答案：答：什么是系統(tǒng)誤差：當(dāng)我們對(duì)同一物理量進(jìn)行多次重復(fù)測量時(shí)，如果誤差按照一定的規(guī)律性出現(xiàn)，則把這種誤差稱為系統(tǒng)誤差。（8分）系統(tǒng)誤差出現(xiàn)的原因有：工具誤差：指由于測量儀表或儀表組成組件本身不完善所引起的誤差。方法誤差：指由于對(duì)測量方法研究不夠而引起的誤差。定義誤差：是由于對(duì)被

17、測量的定義不夠明確而形成的誤差。理論誤差：是由于測量理論本身不夠完善而只能進(jìn)行近似的測量所引起的誤差。環(huán)境誤差：是由于測量儀表工作的環(huán)境（溫度、氣壓、濕度等）不是儀表校驗(yàn)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，而是隨時(shí)間在變化，從而引起的誤差。安裝誤差：是由于測量儀表的安裝或放置不正確所引起的誤差。個(gè)人誤差：是指由于測量者本人不良習(xí)慣或操作不熟練所引起的誤差。（10分）發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤差的方法有： 實(shí)驗(yàn)對(duì)比法：這種方法是通過改變產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的條件從而進(jìn)行不同條件的測量，以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤差。這種方法適用于發(fā)現(xiàn)不變的系統(tǒng)誤差。 剩余誤差觀察法：是根據(jù)測量數(shù)據(jù)的各個(gè)剩余誤差大小和符號(hào)的變化規(guī)律，直接由誤差數(shù)據(jù)或誤差曲線圖形來判斷有無系

18、統(tǒng)誤差。這種方法適用于發(fā)現(xiàn)有規(guī)律變化的系統(tǒng)誤差。 計(jì)算數(shù)據(jù)比較法：對(duì)同一量測量得到多組數(shù)據(jù)，通過計(jì)算比較數(shù)據(jù)比較，判斷是否滿足偶然誤差條件，以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤差。（10分）減小系統(tǒng)誤差的方法：引入更正值法替換法差值法正負(fù)誤差相消法選擇最佳測量方案（10分）29、二、簡答題：（50分）1. 簡述霍爾電動(dòng)勢產(chǎn)生的原理。（6分）2. 簡述熱電偶的工作原理。（6分）3. 以石英晶體為例簡術(shù)壓電效應(yīng)產(chǎn)生的原理。（6分）4. 簡述電阻應(yīng)變片式傳感器的工作原理（6分）5. 什么是傳感器動(dòng)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)特性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(dòng)態(tài)特性。（10分

19、）6. 繪圖并說明在使用傳感器進(jìn)行測量時(shí)，相對(duì)真值、測量值、測量誤差、傳感器輸入、輸出特性的概念以及它們之間的關(guān)系。（10分）7. 如圖所示，Rt是Pt100鉑電阻，分析下圖所示熱電阻測量溫度電路的工作原理，以及三線制測量電路的溫度補(bǔ)償作用。（6分）參考答案：二、簡答題：（50分）1. 簡述霍爾電動(dòng)勢產(chǎn)生的原理。（6分）答：一塊長為l、寬為d的半導(dǎo)體薄片置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為磁場（磁場方向垂直于薄片）中，當(dāng)有電流I流過時(shí)，在垂直于電流和磁場的方向上將產(chǎn)生電動(dòng)勢Uh。這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，也是霍爾電動(dòng)勢的產(chǎn)生原理。2. 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(yīng)”。所謂熱電

20、效應(yīng)，就是當(dāng)不同材料的導(dǎo)體組成一個(gè)閉合回路時(shí)，若兩個(gè)結(jié)點(diǎn)的溫度不同，那么在回路中將會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢的現(xiàn)象。兩點(diǎn)間的溫差越大，產(chǎn)生的電動(dòng)勢就越大。引入適當(dāng)?shù)臏y量電路測量電動(dòng)勢的大小，就可測得溫度的大小。3. 以石英晶體為例簡述壓電效應(yīng)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(shí)，由于內(nèi)部電極化現(xiàn)象同時(shí)在兩個(gè)表面上產(chǎn)生符號(hào)相反的電荷，當(dāng)外力去掉后，恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)；而當(dāng)作用力方向改變時(shí)，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(yīng)。反之，如對(duì)石英晶體施加一定變電場，晶體本身將產(chǎn)生機(jī)械變形，外電場撤離，變形也隨之消失，稱為逆壓電效應(yīng)。石英晶

21、體整個(gè)晶體是中性的，受外力作用而變形時(shí)，沒有體積變形壓電效應(yīng)，但它具有良好的厚度變形和長度變形壓電效應(yīng)。4. 簡述電阻應(yīng)變片式傳感器的工作原理（6分）答：電阻應(yīng)變片的工作原理是基于電阻應(yīng)變效應(yīng)，即在導(dǎo)體產(chǎn)生機(jī)械變形時(shí)，它的電阻值相應(yīng)發(fā)生變化。5. 什么是傳感器動(dòng)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)特性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(dòng)態(tài)特性。（10分）答：傳感器的動(dòng)態(tài)特性是指當(dāng)輸入量隨時(shí)間變化時(shí)傳感器的輸入輸出特性。靜態(tài)特性是指當(dāng)輸入量為常量或變化極慢時(shí)傳感器輸入輸出特性。在時(shí)域條件下只研究靜態(tài)特性就能夠滿足通常的需要，而在頻域條件下一般要研究傳感器的動(dòng)態(tài)

22、特性。6. 繪圖并說明在使用傳感器進(jìn)行測量時(shí)，相對(duì)真值、測量值、測量誤差、傳感器輸入、輸出特性的概念以及它們之間的關(guān)系。（10分）答：框圖如下： 測量值是通過直接或間接通過儀表測量出來的數(shù)值。 測量誤差是指測量結(jié)果的測量值與被測量的真實(shí)值之間的差值。 當(dāng)測量誤差很小時(shí)，可以忽略，此時(shí)測量值可稱為相對(duì)真值。30、（0928）檢測與傳感技術(shù)大作業(yè)A.doc（0928）檢測與傳感技術(shù)大作業(yè)參考答案：（0928）檢測與傳感技術(shù)大作業(yè)A評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)與參考答案.doc（0928）檢測與傳感技術(shù)大作業(yè)A評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)與參考答案.doc 31、（0928）檢測與傳感技術(shù)大作業(yè)B.doc（0928）檢測與傳感技術(shù)大作業(yè)參

23、考答案：（0928）檢測與傳感技術(shù)大作業(yè)B評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)與參考答案.doc（0928）檢測與傳感技術(shù)大作業(yè)B評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)與參考答案.doc 32、（0928）檢測與傳感技術(shù)大作業(yè)B.doc（0928）檢測與傳感技術(shù)大作業(yè)參考答案：（0928）檢測與傳感技術(shù)大作業(yè)B評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)與參考答案.doc（0928）檢測與傳感技術(shù)大作業(yè)B評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)與參考答案.doc 33、光纖傳感器的工作原理。參考答案：光導(dǎo)纖維工作的基礎(chǔ)是光的全內(nèi)反射，當(dāng)射入的光線的入射角大于纖維包層間的臨界角時(shí)，就會(huì)在光纖的接口上產(chǎn)生全內(nèi)反射，并在光纖內(nèi)部以后的角度反復(fù)逐次反射，直至傳遞到另一端面。光纖傳感器利用光導(dǎo)纖維，按其工作原理來分有功能型（或

24、稱物性型、傳感型）與非功能型（或稱結(jié)構(gòu)型、傳光型）兩大類。功能型光纖傳感器其光纖不僅作為光傳播的的波導(dǎo)，而且具有測量的功能。非功能型光纖傳感器其光纖只是作為傳光的媒介，還需加上其他敏感元件才能組成傳感器。34、電阻應(yīng)變片參考答案：電阻應(yīng)變計(jì),簡稱應(yīng)變片或應(yīng)變計(jì)，是由敏感柵等構(gòu)成，用于測量應(yīng)變的元件。電阻應(yīng)變片是由的應(yīng)變電阻絲與絕緣材料經(jīng)過特殊工藝復(fù)合而成的，它能將機(jī)械構(gòu)件上應(yīng)變的變化轉(zhuǎn)換為電阻變化。35、簡述霍爾電動(dòng)勢產(chǎn)生的原理。參考答案：答：一塊半導(dǎo)體薄片置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(磁場方向垂直于薄片)中，當(dāng)有電流I流過時(shí)，電子受到洛倫茲力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。結(jié)果在半導(dǎo)體的后端面上電子有所積累。而

25、前端面缺少電子，因此后端面帶負(fù)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(dāng)兩力相平衡時(shí)，電子積累也平衡，這時(shí)在垂直于電流和磁場的方向上將產(chǎn)生電場，相應(yīng)的電勢稱為霍爾電動(dòng)勢UH。36、電感傳感器參考答案：是將被測量轉(zhuǎn)換為線圈的自感或互感的變化來測量的裝置 37、什么是傳感器動(dòng)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(dòng)態(tài)特性？參考答案：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基本特性，一般把傳感器作為二端網(wǎng)絡(luò)研究時(shí)，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(duì)應(yīng)關(guān)系

26、。由于輸入量的狀態(tài)（靜態(tài)、動(dòng)態(tài)）不同分靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性。靜態(tài)特性是指當(dāng)輸入量為常量或變化極慢時(shí)傳感器輸入輸出特性。動(dòng)態(tài)特性指當(dāng)輸入量隨時(shí)間變化時(shí)傳感器的輸入輸出特性?？梢詮臅r(shí)域和頻域來研究動(dòng)態(tài)特性。38、壓電式傳感器參考答案：將被測量變化轉(zhuǎn)換成由于材料受機(jī)械力產(chǎn)生的靜電電荷或電壓變化的傳感器。以壓電效應(yīng)為基礎(chǔ)，壓電效應(yīng)可逆，“雙向傳感器”正壓電效應(yīng)：某些物質(zhì)在沿一定方向受到壓力或拉力作用而發(fā)生改變時(shí)，其表面上會(huì)產(chǎn)生電荷；若將外力去掉時(shí)，它們又重新回到不帶電的狀態(tài)，這種現(xiàn)象就稱為正壓電效應(yīng)。( 加力 變形 產(chǎn)生電荷)逆壓電效應(yīng)：在壓電材料的兩個(gè)電極面上，如果加以交流電壓，那么壓電片能產(chǎn)生機(jī)械振

27、動(dòng)，即壓電片在電極方向上有伸縮的現(xiàn)象，壓電材料的這種現(xiàn)象稱為“電致伸縮效應(yīng)”，也叫做“逆壓電效應(yīng)”。(施加電場 電介質(zhì)產(chǎn)生變形 應(yīng)力 )39、直流電橋和交流電橋有何區(qū)別？直流電橋的平衡條件是什么？應(yīng)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采用哪種電橋作為測量電路？參考答案：根據(jù)電源不同分為直流和交流電橋。直流電橋優(yōu)點(diǎn)：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(dǎo)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(diǎn)漂移，線路也較復(fù)雜。交流電橋在這些方面都有改進(jìn)。直流電橋平衡條件：R1/R2=R3/R4，R1R4=R2R3。交流電橋平衡條件

28、：Z1Z3=Z2Z4。通常情況下交流電橋優(yōu)于直流電橋，因此應(yīng)變片式電阻傳感器、自感式、互感式、渦流式、電容式、熱電阻式傳感器動(dòng)態(tài)測量時(shí)多用交流電橋。40、傳感器的定義和組成框圖.畫出自動(dòng)控制系統(tǒng)原理框圖并指明傳感器在系統(tǒng)中的位置和作用。參考答案：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(hào)的器件或裝置傳感器。通常由直接響應(yīng)于被測量的敏感元件和產(chǎn)生可用信號(hào)輸出的轉(zhuǎn)換元件以及相應(yīng)的 信號(hào)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換電路組成。傳感器處于研究對(duì)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(xué)研究與自動(dòng)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

29、電信號(hào)，其作用與地位特別重要。41、什么是傳感器的可靠性？可靠性設(shè)計(jì)程序和原則是什么？參考答案：傳感器的可靠性是指傳感器在規(guī)定條件、規(guī)定時(shí)間，完成規(guī)定功能的能力?？煽啃栽O(shè)計(jì)程序：建立系統(tǒng)可靠性模型可靠性分配可靠性分析可靠性預(yù)測可靠性設(shè)計(jì)評(píng)審試制品的可靠性試驗(yàn)最終的改進(jìn)設(shè)計(jì)可靠性設(shè)計(jì)原則：盡量簡單、組件少、結(jié)構(gòu)簡單工藝簡單使用簡單維修簡單技術(shù)上成熟選用合乎標(biāo)準(zhǔn)的原材料和組件采用保守的設(shè)計(jì)方案42、什么是傳感器靜態(tài)特性？參考答案：傳感器的靜態(tài)特性是指當(dāng)輸入量為常量或變化極慢時(shí)傳感器輸入輸出特性。43、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(shí)常用渦流傳感器。試簡要敘述說明利用渦流傳感器測

30、量金屬板厚度的工作原理及實(shí)現(xiàn)工藝。參考答案：（Pa125-126）主要包括（）測量基準(zhǔn)面和被測物體平面之間的距離、（）用差動(dòng)方法消除誤差、（）非接觸式測量、（）動(dòng)態(tài)測量等。 44、寄生電容與電容傳感器相關(guān)聯(lián)影響傳感器的靈敏度，它的變化為虛假信號(hào)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。參考答案：（Pa93）主要包括(1)增加原始電容值、（2）注意傳感器的接地和屏蔽、（）減少傳感器與前置放大器之間的電纜、（）采用“驅(qū)動(dòng)電纜”技術(shù)等。 45、碼盤式傳感器參考答案：碼盤式傳感器又稱為角數(shù)字編碼器，是一種旋轉(zhuǎn)式位置傳感器。碼盤式傳感器是建立在編碼器的基礎(chǔ)之上，它不需要基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，更

31、不需要計(jì)數(shù)系統(tǒng)，在任意位置都可給出與位置相對(duì)應(yīng)的固定數(shù)字碼輸出，是測量軸角位置和位移的方法之一。46、簡述熱電偶的工作原理。參考答案：答：熱電偶的測溫原理基于物理的“熱電效應(yīng)”。所謂熱電效應(yīng)，就是當(dāng)不同材料的導(dǎo)體組成一個(gè)閉合回路時(shí)，若兩個(gè)結(jié)點(diǎn)的溫度不同，那么在回路中將會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢的現(xiàn)象。兩點(diǎn)間的溫差越大，產(chǎn)生的電動(dòng)勢就越大。引入適當(dāng)?shù)臏y量電路測量電動(dòng)勢的大小，就可測得溫度的大小。47、電容式傳感器參考答案：把被測的機(jī)械量，如位移、壓力等轉(zhuǎn)換為電容量變化的傳感器。它的敏感部分就是具有可變參數(shù)的電容器 48、什么是系統(tǒng)誤差？系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因是什么？如何減小系統(tǒng)誤差？參考答案：49、簡述電阻應(yīng)變片

32、式傳感器的工作原理參考答案：答：電阻應(yīng)變片的工作原理是基于電阻應(yīng)變效應(yīng)，即在導(dǎo)體產(chǎn)生機(jī)械變形時(shí)，它的電阻值相應(yīng)發(fā)生變化。50、超聲波探傷參考答案：超聲波探傷是利用超聲能透入金屬材料的深處，并由一截面進(jìn)入另一截面時(shí)，在界面邊緣發(fā)生反射的特點(diǎn)來檢查零件HYPERLINK :/baike.baidu /view/1122313.htm t _blank缺陷的一種方法，當(dāng)超聲波束自零件表面由探頭通至金屬內(nèi)部，遇到缺陷與零件底面時(shí)就分別發(fā)生反射波來，在熒光屏上形成脈沖波形，根據(jù)這些HYPERLINK :/baike.baidu /view/107414.htm t _blank脈沖波形來判斷缺陷位置和大

33、小。51、簡述霍爾電動(dòng)勢產(chǎn)生的原理參考答案：答：一塊長為l、寬為d的半導(dǎo)體薄片置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為磁場（磁場方向垂直于薄片）中，當(dāng)有電流I流過時(shí)，在垂直于電流和磁場的方向上將產(chǎn)生電動(dòng)勢Uh。這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，也是霍爾電動(dòng)勢的產(chǎn)生原理。2.簡述熱電偶的工作原理。52、莫爾條紋參考答案：莫爾條紋是兩條線或兩個(gè)物體之間以恒定的角度和頻率發(fā)生干涉的視覺結(jié)果，當(dāng)人眼無法分辨這兩條線或兩個(gè)物體時(shí)，只能看到干涉的花紋，這種光學(xué)現(xiàn)象就是莫爾條紋。 53、從傳感器的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性考慮，詳述如何選用傳感器。參考答案：考慮傳感器的靜態(tài)特性的主要指標(biāo)，選用線性度大、遲滯小、重復(fù)性好、分辨力強(qiáng)、穩(wěn)定性高、抗干擾穩(wěn)定

34、性高的傳感器?？紤]動(dòng)態(tài)特性，所選的傳感器應(yīng)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(yīng)時(shí)間或者應(yīng)具有很寬的頻率響應(yīng)特性。54、超聲波的波型種類及各種波型的物理意義參考答案：縱波波型：當(dāng)介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與超聲波的傳播方向一致時(shí)，此超聲波為縱波波型。任何固體介質(zhì)當(dāng)其體積發(fā)生交替變化時(shí)均能產(chǎn)生縱波。橫波波型：當(dāng)介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與超聲波垂直時(shí)，此種超聲波為橫波波型。由于固體介質(zhì)除了能承受體積變形外，還能夠承受切變變形。當(dāng)其中剪切力交替作用于固體介質(zhì)時(shí)均能產(chǎn)生橫波。橫波只能在固體介質(zhì)中傳播。表面波波型：是沿著固體表面?zhèn)鞑サ木哂锌v波和橫波的雙重性質(zhì)的波。表面波可以看成是由平行于表面的縱波和垂直于橫波的橫波合成，振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的軌跡為一橢圓，在距表面1/4波長深處振幅最強(qiáng)，隨著