內(nèi)蒙古大學《傳感器與檢測技術》習題集8及答案

1、傳感器與檢測技術習題8一、簡答題（30分，6分/題）1、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？2、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。3、簡述霍爾電動勢產(chǎn)生的原理。4、光電池的工作原理，指出它應工作在電流源還是電壓源狀態(tài)。5、按照傳感型（功能型）和傳輸型光纖傳感器的特點應該選用哪種光纖（單模/多模），為什么？二、計算題（20分，10分/題）1、設6次測量某物體的長度，其測量的結果分別為：9.8 10.0 10.1 9.9 10.3 15厘米，若忽略粗大誤差和系統(tǒng)誤差，試求在99.73%的置信概率下，對被測物體長度的最小估計區(qū)間。2

2、、測得某檢測裝置的一組輸入輸出數(shù)據(jù)如下：x0.92.53.34.55.76.8y1.11.62.63.24.05.0試用最小二乘法擬合直線，求其線性度和靈敏度。三、分析/證明題（32分，8分/題）1、系統(tǒng)的系統(tǒng)響應帶寬與傳感器的響應帶寬無關，請問這種說法正確嗎？試述理由。2、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。3、用鎳鉻-鎳硅熱電偶測量爐溫，其儀表示值為600，而冷端溫度t0為65，則實際溫度為665，對不對？為什么？應如何計算？4、智能傳感器只是將被測信號數(shù)字化，意義不大，你同意此觀點否？分析說明你的理由。四、設計題（18分）根據(jù)你所掌

3、握傳感器知識，設計一套測濕傳感器（包括敏感元件的選擇、測量電路的設計、采用的溫度補償及抗干擾措施）。 傳感器與檢測技術習題8答案一、簡答題（30分，6分/題）1、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：確定傳感器靜態(tài)特性指標和動態(tài)特性參數(shù)2、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。解：差動式靈敏度:與單極式傳感器靈敏度比較靈敏度提高一倍，非線性大大減少。3、簡述霍爾電動勢產(chǎn)生的原理。答：一塊半導體薄片置于磁感應強度為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)。結果在半導體的后端面上電子有所積累

4、。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UH。4、光電池的工作原理，指出它應工作在電流源還是電壓源狀態(tài)。答：光電池是基于光生伏特效應制成的，是自發(fā)電式；是有源器件。它有較大面積的P一N結，當光照射在P一N結上時則在結的兩端出現(xiàn)電動勢。它應工作在電壓源狀態(tài)。5、按照傳感型（功能型）和傳輸型光纖傳感器的特點應該選用哪種光纖（單模/多模），為什么？答：功能型(或稱物性型、傳感型)光纖不僅作為光傳播的波導而且具有測量的功能。它可以利用外界物理因素

5、改變光纖中光的強度、相位、偏振態(tài)或波長，從而對外界因素進行測量和數(shù)據(jù)傳輸。可分為振幅調(diào)制型、相位調(diào)制型及偏振態(tài)調(diào)制型。多模單模皆可非功能型(或稱結構型、傳光型) 其光纖只是作為傳光的媒介，還需加上其它敏感元件才能組成傳感器。多模。二、計算題（20分，10分/題）1、設6次測量某物體的長度，其測量的結果分別為：9.8 10.0 10.1 9.9 10.3 15厘米，若忽略粗大誤差和系統(tǒng)誤差，試求在99.73%的置信概率下，對被測物體長度的最小估計區(qū)間。解： 分別為-0.2 0 0.1 -0.1 0.22、測得某檢測裝置的一組輸入輸出數(shù)據(jù)如下：x0.92.53.34.55.76.8y1.11.62

6、.63.24.05.0試用最小二乘法擬合直線，求其線性度和靈敏度。解: 代入數(shù)據(jù)求得 擬合直線靈敏度,線性度7%三、分析/證明題（32分，8分/題）1、系統(tǒng)的系統(tǒng)響應帶寬與傳感器的響應帶寬無關，請問這種說法正確嗎？試述理由。答：不完全正確。2、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。答：分別代表鉑電阻熱電式傳感器（100），銅電阻熱電式傳感器(50). 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。3、用鎳鉻-鎳硅熱電偶測量爐溫，其儀表示值為600，

7、而冷端溫度t0為65，則實際溫度為665，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=Tz+KTn=600+165=6654、智能傳感器只是將被測信號數(shù)字化，意義不大，你同意此觀點否？分析說明你的理由。答：不同意，從SMART傳感器的功能和優(yōu)點兩方面來看 = 1 * GB3 功能自補償功能：如非線性、溫度誤差響應時間等的補償自診斷功能：如在接通電源時自檢微處理器和基本傳感器之間具有雙向通信功能，構成一死循環(huán)工作系統(tǒng)信息存儲和記憶功能數(shù)字量輸出和顯示 = 2 * GB3 優(yōu)點：精度高，可通過軟件來修正非線性，補償溫度等系統(tǒng)誤差，還可補償隨機誤差，從而使精度大為提高有一定的可編程自動化能力。包括指令和數(shù)據(jù)存儲、自動調(diào)零、自檢等功能廣。智能傳感器