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-1-三、填空题1、传感技术与信息学科紧密相关，是自动检测和自动转换技术的总称。2、传感技术是以研究自动检测系统中的信息获取、信息转换和信息处理的理论和技术为主要内容的一门技术性学科。3、传感器要完成的两个方面的功能是检测和转换。4、传感器按构成原理，可分为物性型和结构型两大类。5、传感器一般由敏感元件、转换元件和基本转换电路等三部分组成。6、传感器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。7、按输入量分类，传感器包括位移传感器、速度传感器、温度传感器压力传感器、等。8、传感器的输出量有模拟量和数字量两种。9、根据传感技术涵盖的基本效应，传感器可分为物理型、化学型和生物型。10、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、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。11、传感器是能感受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。是实现传感功能的基本器件。12、传感器技术的共性，就是利用物理定律和物质的物理、化学或生物，将非电量输入转换成电量输出。13、由传感器的定义可知，传感器要完成两个方面的功能：检测和转换。因此传感器通常由敏感元件和转换元件组成。14、传感技术是人们为了对被测对象所包含的信息进行定性了解和定量掌握所采取的一系列技术措施。15、根据传感器的构成，可以将传感器分为物性型和结构型。四、简答题1、什么是传感器？传感器的共性是什么？2、解释什么是传感器？传感器的基本组成包括哪两大部分？这两大部分各自起什么作用？3、请简述传感器技术的分类方法。4、请谈谈你对传感技术的发展趋势的一些看法。5、试述传感器的定义、共性及组成。三、填空题1、灵敏度是传感器在稳态下输出量变化对输入量变化的比值。2、系统灵敏度越高，就越容易受到外界干扰的影响，系统的稳定性就越差。3、漂移是指传感器在输入量不变的情况下，输出量随时间变化的现象。4、传感器的灵敏度是指在稳态信号下输出量变化对输入量变化的比值。6、衡量传感器的静态特性的指标包含线性度、灵敏度、迟滞、重复性和漂移。7、一个高精度的传感器必须有良好的静态特性和__动态特性__，才能完成信号无失真的转换。9、阶跃响应特性是指在输入为阶越函数时，传感器的输出随时间的变化特性。常用响应曲线的上升时间、响应时间、超调量作为评定指标。11、某位移传感器，当输入量变化5mm时，输出电压变化300mv，其灵敏度为60mv/mm。四、简答题1、什么是传感器的静态特性？它有哪些性能指标？如何用公式表征这些性能指标？2、什么是传感器的动态特性？其分析方法有哪几种？3、什么是传感器的静特性？主要指标有哪些？有何实际意义？4、什么是传感器的基本特性?传感器的基本特性主要包括哪两大类？解释其定义并分别列出描述这两大特性的主要指标。(要求每种特性至少列出2种常用指标)五、计算题1、试求下列一组数据的端点线性度：-2-2、试计算某压力传感器的迟滞误差和重复性误差（一组测试数据如下表示）。二、填空题1、单位应变引起的电阻值变化量称为电阻丝的灵敏度系数。2、产生电阻应变片温度误差的主要因素有电阻温度系数的影响和试件材料和电阻丝材料的线膨胀系数的影响。3、直流电桥平衡条件是相邻两臂电阻的比值相等。4、直流电桥的电压灵敏度与电桥的供电电压的关系是正比关系。5、电阻应变片的温度补偿中，若采用电桥补偿法测量应变时，工作应变片粘贴在被测试件表面上，补偿应变片粘贴在与被测试件完全相同的补偿块上，且补偿应变片不承受应变。6、半导体应变片工作原理是基于压阻效应，它的灵敏系数比金属应变片的灵敏系数大。7、电阻应变片的配用测量电路采用差动电桥时，不仅可以消除非线性误差同时还能起到提高灵敏度的作用。8、电阻应变式传感器的核心元件是电阻应变片，其工作原理是基于应变效应。9、应变式传感器中的测量电路是式将应变片的电阻变化量转换成电量的变化，以便方便地显示被测非电量的大小。10、电阻应变片的配用测量电路采用差动电桥时，不仅可以消除非线性误差，同时还能起到温度补偿的作用。11、应变式传感器是由弹性元件和电阻应变片及一些附件组成的。12、金属丝在外力作用下发生机械形变时它的电阻值将发生变化，这种现象称应变效应；固体受到作用力后电阻率要发生变化，这种现象称压阻效应。13、应变片可以把应变的变化转换为电阻的变化，为显示与记录应变的大小，还要把电阻的变化再转换为电压或电流的变化，完成上述作用的电路称为电阻应变式传感器的___信号调节电路_，一般采用测量电桥。14、电阻应变片的温度误差是由环境温度的改变给测量带来的附加误差，其产生的原因有电阻温度系数的影响和试件材料和电阻丝材料的线膨胀系数的影响。15、要把微小应变引起的微小电阻变化精确的测量出来，需采用特别设计的测量电路，通常采用直流电桥或交流电桥。16、减小或消除非线性误差的方法有提高桥臂比和采用差动电桥。其中差动电桥可分为半桥差动和全桥差动两种方式。三、简答题1、什么叫应变效应？利用应变效应解释金属电阻应变片的工作原理。2、试简要说明电阻应变式传感器的温度误差产生的原因。3、什么是直流电桥？若按桥臂工作方式不同，可分为哪几种？各自的输出电压如何计算？4、简述电阻应变计产生热输出(温度误差)的原因及其补偿方法。5、试述应变电桥产生非线性的原因及消减非线性误差的措施。-3-6、金属应变片与半导体应变片在工作原理上有何不同？7、简要说明电阻应变式传感器的工作原理。8、请简要一下解释压阻效应。四、计算题1、在半导体应变片电桥电路中，其一桥臂为半导体应变片，其余均为固定电阻，该桥路受到ε=4300μ应变作用。若该电桥测量应变时的非线性误差为1%，n=R2/R1=1，则该应变片的灵敏系数为多少？2、图中，设负载电阻为无穷大（开路），图中E=4V，R1=R2=R3=R4=100Ω。（1）R1为金属应变片，其余为外接电阻，当R1的增量为△R1=1.0Ω时，试求电桥的输出电压Uo。（2）R1，R2都是应变片，且批号相同，感应应变的极性和大小都相同，其余为外接电阻，试求电桥的输出电压Uo。（3）R1，R2都是应变片，且批号相同，感应应变的大小为△R1=△R2=1.0Ω，但极性相反，其余为外接电阻，试求电桥的输出电压Uo。3、图中，设电阻应变片R1的灵敏度系数K=2.05，未受到应变时，R1=120Ω。当试件受力F时，应变片承受平均应变ε=800μm/m。试求：（1）应变片的电阻变化量△R1和电阻相对变化量△R1/R1。（2）将电阻应变片R1置于单臂测量电桥，电桥电源电压为直流3V，求电桥输出的电压及其非线性误差。（3）如果要减小非新性误差，应采取何种措施？并分析其电桥输出电压及非线性误差大小。4、一应变片的电阻R=120Ω，k=2.05，用作应变片为800μm/m的传感元件。①.求ΔR/R和ΔR；②.若电源电压U=3V，惠斯登电桥初始平衡，求输出电压U0。11、一个直流应变电桥如图5-38。已知：R1=R2=R3=R4=R=120Ω，E=4V，电阻应变片灵敏度S=2。求：（1）当R1为工作应变片，其余为外接电阻，R1受力后变化R1/R=1/100时，输出电压为多少？（2）当R2也改为工作应变片，若R2的电阻变化为1/100时，问R1和R2是否能感受同样极性的应变，为什么？5、一个直流应变电桥如图（a）所示，已知R1=R2=R3=R4=R=100Ω,E=4V，电阻应变片灵敏度S=2。求：1）当R1为工作应变片，其余为外接电阻，R1受力后变化ΔR1/R=1/100时，输出电压为多少？2）当R2也改为工作应变片，若R2的电阻变化为1/100时，问R1和R2能否感受同样极性的应变，为什么？3）若要测量图（b）所示悬臂梁的受力F,四个臂全部为应变片，请在梁上标出R1、R2、R3、R4应变片粘贴的位置。R1R2R4R3ACBEDIoRLUo+--4-6、已知一等强度梁测力系统，Rx为电阻应变片，应变片灵敏系数K=2，未受应变时，Rx=100Ω。当试件受力F时，应变片承受平均应变ε=1000μm/m，求：（1）应变片电阻变化量∆Rx和电阻相对变化量∆Rx/Rx。（2）将电阻应变片Rx置于单臂测量电桥，电桥电源电压为直流3V，求电桥输出电压及电桥非线性误差。（3）若要使电桥电压灵敏度分别为单臂工作时的两倍和四倍，应采取哪些措施？分析在不同措施下的电桥输出电压及电桥非线性误差大小。三、填空题1、电感式传感器是建立在电磁感应基础上的，电感式传感器可以把输入的物理量转换为线圈的自感系数或线圈的自感系数的变化，并通过测量电路进一步转换为电量的变化，进而实现对非电量的测量。2、对变隙式差动变压器，当衔铁上移时，变压器的输出电压与输入电压的关系是反相。3、对螺线管式差动变压器，当活动衔铁位于中间位置以上时，输出电压与输入电压的关系是同频同相。4、产生电涡流效应后，由于电涡流的影响，线圈的等效机械品质因数下降。5、把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，其次级绕组都用顺向串接形式连接，所以又叫差动变压器式传感器。6、变隙式差动变压器传感器的主要问题是灵敏度与衔铁位移量的矛盾。这点限制了它的使用，仅适用于微小位移的测量。三、填空题7、螺线管式差动变压器传感器在活动衔铁位于中间位置时，输出电压应该为零。实际不为零，称它为零点残余电压。8、与差动变压器传感器配用的测量电路中，常用的有两种：差动整流电路和相敏检波电路电路。9、变磁阻式传感器的敏感元件由线圈、铁芯和衔铁等三部分组成。10、当差动变压器式传感器的衔铁位于中心位置时，实际输出仍然存在一个微小的非零电压，该电压称为零点残余电压。11、电感式传感器可以把输入的物理量转换为线圈的自感系数或互感系数的变化，并通过测量电路将自感系数或互感系数的变化转换为或电流的变化，从而将非电量转换成电信号的输出，实现对非电量的测量。12、电涡流传感器的测量电路主要有调频式和调幅式。电涡流传感器可用于位移测量、振幅测量、转速测量和无损探伤。13、变气隙式自感传感器，当街铁移动靠近铁芯时，铁芯上的线圈电感量增加（①增加，②减少）。四、简答题1、说明差动变隙式电感传感器的主要组成和工作原理。2、变隙式电感传感器的输出特性与哪些因素有关？怎样改善其非线性？怎样提高其灵敏度？3、差动变压器式传感器有几种结构形式？各有什么特点？4、差动变压器式传感器的零点残余电压产生的原因是什么？怎样减小和消除它的影响？5、何谓电涡流效应？怎样利电用涡流效应进行位移测量？6、说明变磁阻式电感传感器的主要组成和工作原理。7、为什么螺线管式电感传感器比变隙式电感传感器有更大的测位移范围？8、试比较自感式传感器与差动变压器式传感器的异同。9、简述电感式传感器的基本工作原理和主要类型。三、填空题8、电容式传感器利用了将非电量的变化转化为电量的变化来实现对物理量的测量。R1R2R3R4EU0F-5-9、电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系，除②（①变面积型，②变极距型，③变介电常数型）外是线性的。10、电容式传感器将非电量变化转换为电容量的变化来实现对物理量的测量，广泛应用与位移、振动、角度、加速度等机械量的精密测量。11、移动电容式传感器动极板，导致两极板有效覆盖面积A发生变化时，将导致电容量变化，传感器电容改变量与动极板水平位移成线性关系、与动极板角位移成线性关系。12、忽略边缘效应，变面积型电容式传感器输入量与输出量的关系为线性（线性、非线性），变介质型电容式传感器输入量与输出量的关系为线性（线性、非线性），变极距型电容式传感器输入量与输出量的关系为非线性（线性、非线性）。13、变极距型电容传感器做成差动结构后，灵敏度提高了1倍，而非线性误差转化为平方关系而得以大大降低。四、简答题1、根据电容式传感器工作原理，可将其分为几种类型？每种类型各有什么特点？各适用于什么场合？2、如何改善单极式变极距电容传感器的非线性？3、电容式传感器有哪几种类型？差动结构的电容传感器有什么优点？4、简述电容