传感器考试题 (1) 2

1(1班)一、填空题1、传感器由（敏感元件）、（传感元件）、（测量转换电路）三部分组成。2、在测试工作中，具体用哪一种信号来承载信息，取决于（被测对象）、（测试条件）、（测试目的）等多种因素。3、非周期信号可以分为（瞬变信号）和（准周期信号）两类。4、热电阻主要是利用电阻随温度升高而（增大）这一特性来测量温度的。5、压电材料在使用中一般是两片以上，在以电荷作为输出的地方一般是把压电元件（并联）起来，而当以电压作为输出的时候则一般是把压电元件（串联）起来。6、霍尔元件采用恒流源激励是为了（减小温漂）。7、金属电阻的（应变效应）是金属电阻应变片工作的物理基础。8、根据电桥工作时的工作臂数量，电桥有（半桥单臂)、（半桥双臂）、（全桥）三种接法。9、应变片灵敏系数受两个因素的影响，分别是材料的（几何尺寸）、（电阻率）。10、差动变压器式传感器是利用线圈之间的（互感）而制成的。11、电感式传感器的测量电路有（交流电桥式）、（变压器式交流电桥）以及谐振式等。12、输入量与输出电容量为非线性关系的是（变极距式）电容传感器。13、磁电式传感器有（磁电感应）传感器、（霍尔式）传感器。磁电感应传感器有两种结构形式：（变磁通式）和（恒磁通式）。14、光电耦合器件是由（发光元件）和（光电接收元件）合并使用的光电器件。15、在应变片的测量电路中，为了减小和克服非线性误差，常采用（差动电桥）。二、选择题1、在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中（B）。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2、在仿型机床当中利用电感式传感器来检测工件尺寸，该加工检测装置是采用了（B）测量方法。A、微差式B、零位式C、偏差式3、热电阻测量转换电路采用三线制是为了（B）。A、提高测量灵敏度B、减小引线电阻的影响C、减小非线性误差D、提高电磁兼容性4、在实验室中测量金属的熔点时,冷端温度补偿采用（C）。A、冰浴法B、仪表机械零点调整法C、计算修正法5、自感传感器或差动变压器采用相敏检波电路最重要的目的是为了（D）。A、提高灵敏度B、将输出的交流信号转换为直流信号C、使检波后的直流电压能反映检波前交流信号的幅度和相位6、要测量微小的气体压力之差，最好选用（A）变换压力的敏感元件。A、悬臂梁B、平膜片C、弹簧管D、膜盒7、以下四种传感器中，属于四端元件的是（D）。A、霍尔元件B、压电晶体C、应变片D、热敏电阻8、下列（C）不能用做加速度检测传感器。A、电容式B、压电式C、电感式D、热电偶9、将超声波（机械振动波）转换成电信号是利用压电材料的（C）。A、应变效应B、电涡流效应C、压电效应D、逆压电效应10、减小霍尔元件的输出不等位电势的办法是（C)。A、减小激励电流B、减小磁感应强度C、使用电桥调零电位器11、改变电感传感器的引线电缆后，(C)。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零12、变磁阻式传感器的结构由（D）三部分组成。A、敏感元件、测量电路、显示器B、线圈、铁芯、测量电路C、铁芯、衔铁、变压器D、线圈、铁芯、衔铁13、变间隙式电感传感器的（C）相矛盾，因此变隙式电感式传感器适用于测量微小位移的场合。2A、测量范围与刚度B、灵敏度与线性度，要得到好的线性度则灵敏度越低C、测量范围与灵敏度及线性度D、刚度与灵敏度14、为了减小非线性误差，实际测量中广泛采用（B）电感传感器。A、变气隙截面积式B差动变隙式C密集线圈式D电桥式15、关于变极距型电容式传感器，正确的是（D）。A、变极距式电容传感器存在非线性误差，初始极距越大，误差越大B、要提高其灵敏度，非线性误差必增大C、缩小初始极距既能提高灵敏度又能减小非线性误差D、采用差动式结构可以提高灵敏度及减小非线性误差三、简答题1、根据你所学的传感器相关知识，请分别列出下列物理量可以使用什么传感器来测量？答：1、电阻应变片，电容等2、热电偶，热电阻等3、电感，电容等4、压电，霍尔等2、传感器有哪些组成部分？在检测过程中各起什么作用？答：传感器通常由敏感元件、传感元件及测量转换电路三部分组成。各部分在检测过程中所起作用是：敏感元件是在传感器中直接感受被测量，并输出与被测量成一定联系的另一物理量的元件，如电阻式传感器中的弹性敏感元件可将力转换为位移。传感元件是能将敏感元件的输出量转换为适于传输和测量的电参量的元件，如应变片可将应变转换为电阻量。测量转换电路可将传感元件输出的电参量转换成易于处理的电量信号。四、计算题如图为一直流应变电桥。图中E＝4V，R1＝R2＝R3=R4=120Ω，试求：(1)R1为金属应变片，其余为外接电阻。当Rl的增量为ΔR1=1.2Ω时．电桥输出电压U0=?(2)Rl，R2都是应变片，且批号相同，感受应变的极性和大小都相同，其余为外接电阻，电桥输出电压U0＝?(3)题(2)中，如果R2与R1感受应变的极性相反，且|ΔR1|=|ΔR2|=1.2Ω，电桥输出电压U0＝?解：（2班）1.下列传感器可实现非接触测量的是(C)传感器。A.压电式加速度B.电动式速度C.电磁式速度D.电阻应变式2.描述周期信号频谱的数学工具是(A)A.傅立叶级数B.傅立叶变换C.拉氏变换D.三角函数3.表示测量装置的静态输入与输出之间关系的实验曲线称为(B)A.理论直线B.标定曲线C.理论标定曲线D.幅频曲线VRRERRRRRRRRREURRVERRRRRRRRREURRVERRRRRRRRRREUOOO02.0.2＝)(同，则极性相反，变化大小相、、由题已知30)2121()(同，则极性相同，变化大小相、、由题已知201.0..41)(、由题意得：1114332211112143322111121114332111134.要使装置的输出波形形状不失真，须使该输出波形的各正弦分量的相位滞后(D)A.相等B.与角频率成反比C.与角频率无关D.与角频率成正比5.欲进行旋转齿轮的转速测量，宜选用(B)传感器。A.压电式B.磁电式C.电阻式D.热电式6.半导体应变片具有(A)等优点。A.灵敏度高B.温度稳定性好C.可靠性高D.接口电路复杂7.将电阻应变片贴在(C)上，就可以分别做成测力、位移、加速度等参数的传感器。A.质量块B.导体C.弹性元件D.机器组件8.涡流式电感传感器的测量电路一般用（B）A.电容反馈式放大电路B.阻抗分压式调幅电路或调频电路C.电阻电容式积分电路D.电桥式脉宽调制电路9.一般而言，测量装置的灵敏度越高，则（CE）A.动态特性越好B.动态特性越差C.测量范围越窄D.测量范围越宽E.稳定性越差10.使用数字频率计测量信号时，在(A)情况下测周法比测频法合理。A.被测信号频率很低B.被测信号频率很高C.被测信号频率变化较大D.被测信号频率恒定11．属于传感器动态特性指标的是（D）A．重复性B．线性度C．灵敏度D．固有频率12．利用相邻双臂桥检测的应变式传感器，为使其灵敏度高、非线性误差小（C）A．两个桥臂都应当用大电阻值工作应变片B．两个桥臂都应当用两个工作应变片串联C．两个桥臂应当分别用应变量变化相反的工作应变片D．两个桥臂应当分别用应变量变化相同的工作应变片三、填空题(每空1分，共30分)1.若位移信号x(t)=Acos(ωt+ψ),则其速度信号的振幅为__ω_A，加速度信号的振幅为__ω2_A。2.利用数字频率计测量振动频率时，一般对低频信号测周期，高频信号测频率__。3.信号的频谱函数可表示为__幅值___频谱和___相位___频谱。4.用共振法确定系统的固有频率时，由于测量的振动参数不同，存在着.位移共振频率，__速度_共振频率，___加速度共振频率。5.高频情况下，多采用___压电式____测力传感器来测量激振力，而且在实验前需对测力系统进行____标定____。6.直流电桥中全桥接法的灵敏度最高。7.交流电桥的平衡条件是相对桥臂阻抗幅值的____乘积____相等，且相对桥臂阻抗的相角____之和____相等。8.利用电涡流位移传感器测量转速时，被测轴齿盘的材料必须是_金属_。9.确定静态标定系统的关键是选用被测非电量(或电量)的标准信号发生器和___标准测试系统____。10.传感器的频率响应特性，必须在所测信号频率范围内，保持不失真测量条件。11.周期信号的频谱特点：离散型、谐波性、衰减性。12.直流电桥的平衡条件：=问答题什么是测试装置的静态特性?常用哪几个特性参数来描述?答：测试装置的静态特性就是指在静态测量情况下描述实际测试装置与理想定常线性系统的接近程度。常用的特性参数有灵敏度、线性度和回程误差等实现不失真测试的条件是什么?分别叙述一、二阶装置满足什么条件才能基本上保证不失真测试。测试装置实现不失真测试的条件是A(ω)=A0=常数φ(ω)=-t0ω为能满足上述条件，对于一阶装置，时间常数τ原则上越小越好，对于二阶装置一般选取ξ=0.6～0.8，ω=0～0.58ωn4.选用传感器时应考虑到哪些原则?(1)灵敏度(2)响应特性(3)线性范围(4)可靠性(5)精确度(6)测量方式及其它5、什么是霍尔效应?答：当电流垂直于外磁场方向通过导体时，在垂直于磁场和电流方向的导体的两个端面之间出现电势差的现象称为霍尔效应，该电势差称为霍尔电势差（霍尔电压）。6简述涡流式传感器的工作原理，它有哪些特点?4答：把一个线圈放到一块金属导体板附近，相距为δ，当线圈通以高频交流电流i时，便产生磁通Φ，此交变磁通通过邻近的金属板，金属板上便产生闭合的感应电流i1，即涡电流，涡电流也会产生交变磁场Φ1，根据楞次定律，涡电流产生的交变磁场Φ1与线圈的磁场Φ变化方向相反，Φ1总是抵抗Φ的变化，由于涡电流磁场的作用，使原线圈的等效阻抗Z发生变化，变化程度与δ有关。二、填空（3班）1应变式传感器广泛应用于_应变_、_荷重_、_压力_和_加速度_等机械量的测量2功能上讲，传感器应由_转换电路___、__转换元件___和_敏感元件__部分组成.3霍尔传感器的理论基础是霍尔效应，霍尔电压UH与控制电流I成正比，霍尔电压UH与磁感强度B成正比。4热电阻传感器可分为__金属热电阻式__和___半导体热电阻式__两大类，前者简称__热电阻__，后者简称_热敏电阻_。5传感器动态标定使用的标准激励信号分为两类：__正弦__和__阶跃__。6半导体材料的应变电阻效应主要基于__压阻_效应。7无外磁场时，霍尔元件在额定控制电流下，两霍尔电极之间的开路电势称为__不等位电势____。8压电陶瓷除了具有压电性，还具有__热释电效应__，因此它可制作热电传感器件而用于红外探测器中。9、编码器按结构形式有__直线式__编码器和_旋转式_编码器。10热电偶的___连接导体___定律是工业上运用补偿导线法进行温度补偿的理论基础；__中间温度__定律为制定分度表奠定了理论基础；__参考电极__定律简化了热电偶的选配工作。11感器的误差特性主要包括迟滞、重复性、零漂、线性度、和温漂三、简答1.差动式电感传感器有什么特点？答：差懂事电感传感器有线性度好、示值范围宽、灵敏度高。2、什么是霍尔效应?答：当电流垂直于外磁场方向通过导体时，在垂直于磁场和电流方向的导体的两个端面之间出现电势差的现象称为霍尔效应，该电势差称为霍尔电势差（霍尔电压）。3简述涡流式传感器的工作原理，它有哪些特点?答：把一个线圈放到一块金属导体板附近，相距为δ，当线圈通以高频交流电流i时，便产生磁通Φ，此交变磁通通过邻近的金属板，金属板上便产生闭合的感应电流i1，即涡电流，涡电流也会产生交变磁场Φ1，根据楞次定律，涡电流产生的交变磁场Φ1与线圈的磁场Φ变化方向相反，Φ1总是抵抗Φ的变化，由于涡电流磁场的作用，使原线圈的等效阻抗Z发生变化，变化程度与δ有关。4什么是传感器动态特性和静态特性，简述在什么频域条件下只研究静态特就能够满足通常的需要，而在什么频域条件下一般要研究传感器的动态特性？答：