《传感器与检测技术》题库分析

《传感器与检测技术》题库一、填空：1，测量系统的静态特性指标主要有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性等。2.霍尔元件灵敏度的物理意义是表示在单位磁感应强度相单位控制电流时的霍尔电势大小。3.热电偶所产生的热电势是两种导体的接触电势和单一导体的温差电势组成的，其表达式为Eab（T，To）=TBATTBA0d)(NNln)TT(ek0。在热电偶温度补偿中补偿导线法（即冷端延长线法）是在连接导线和热电偶之间，接入延长线，它的作用是将热电偶的参考端移至离热源较远并且环境温度较稳定的地方，以减小冷端温度变化的影响。4.压磁式传感器的工作原理是：某些铁磁物质在外界机械力作用下，其内部产生机械压力，从而引起极化现象，这种现象称为正压电效应。相反，某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产生机械变形，这种现象称为负压电效应。（2分）5.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（①增加②减小③不变）6.仪表的精度等级是用仪表的（①相对误差②绝对误差③引用误差）来表示的7电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系，除（①变面积型②变极距型③变介电常数型）外是线性的。8、变面积式自感传感器，当衔铁移动使磁路中空气缝隙的面积增大时，铁心上线圈的电感量（①增大，②减小，③不变）。9、在平行极板电容传感器的输入被测量与输出电容值之间的关系中，（①变面积型，②变极距型，③变介电常数型）是线性的关系。10、在变压器式传感器中，原方和副方互感M的大小与原方线圈的匝数成（①正比，②反比，③不成比例），与副方线圈的匝数成（①正比，②反比，③不成比例），与回路中磁阻成（①正比，②反比，③不成比例）。11、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和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。12、热电偶所产生的热电热是由两种导体的接触电热和单一导体的温差电热组成。13、电阻应变片式传感器按制造材料可分为①_金属_材料和②____半导体__体材料。它们在受到外力作用时电阻发生变化，其中①的电阻变化主要是由_电阻应变效应形成的，而②的电阻变化主要是由温度效应造成的。半导体材料传感器的灵敏度较大。14.磁电式传感器是利用导体和磁场发生相对运动而在导体两端产生感应电势的。而霍尔式传感器为霍尔元件在磁场中有电磁效应（霍尔效应）而输出电势的。霍尔式传感器可用来测量电流，磁场，位移，压力。15.测量系统的静态特性指标通常用输入量与输出量的对应关系来表征16.传感器的静态特性指标有：灵敏度、分辨力、线性度、迟滞误差、稳定性、电磁兼容性、可靠性等。17.测量方法根据测量方式可以分为：偏拉式测量、零位式测量；微差式测量。18.热敏电阻中能够反映灵敏度程度的参数为：B值。19.热电偶的常见结构形式有：装配式、铠装式、薄膜式。20.常用变送器的输出信号是两线制。21.镍铬-镍硅热电偶的分度号为K，铂铑13-铂热电偶的分度号是B。22.与K型热电偶配套的补偿导线的正、负极的颜色是红-蓝。23.用绝对压力传感器测量某容器的压力，读数为90kPa，若当地大气压为100kPa，则相对真空度为10kPa，属于微负压。24.硅微电容压力传感器的核心是硅微加工感压膜片。25.一般情况下，管道中心处的流速最大。26.温度越高，超声波在气体中传播的声速就越快，造成测量误差。27.超声波流量计中，时间差式的温漂较大。28.与差压式液位计比较，伺服式液位计的测量速度较慢。29.某简谐振动的位移x=xmcos(ωt+φ)=1cos(2πft+0)，测得xm=1m，f=50Hz，振动速度v=vmcos(ωt+φ+π/2)=-ωxmsin(ωt+φ)。则振动速度的单峰值|vm|=314m/s。30.传感器及其检测系统的可靠性通常指:故障平均间隔时间、平均修复时间、失效率。31.测量误差的表现形式：粗大误差、系统误差、随机误差、动态误差。32.铂铑13-铂热电偶的分度号是R，铂铑30-铂铑6热电偶的分度号是B。33.发现压力变送器的输出信号跳动较大，但有规律，可能是压力波动。34.本安型仪表是依靠电路本身来实现本质安全防爆性能的。35.安装在危险区的“一次仪表”的电缆应连接到安全栅本安侧的接线端子上。36.物体在温度低于500℃时，主要的辐射是红外光。37.硅微电容浮动膜盒压力传感器内部的保护膜片是不锈钢制作的。在单向过压3倍左右时，保护膜片产生位移，不使硅测量膜片损坏。38.当被测流体的密度变化时，孔板式流量计的质量流量与密度的平方根成反比。39.被测容器中的液体密度增加，压力式液位计的测量结果就增大。40.为了判断燃煤锅炉炉膛火焰的跳动，火焰探测器电路设置了带通滤波器41.光敏二极管在测光电路中应处于反向偏置状态，而光电池通常处于正向偏置状态。41.欲精密测量光的照度，光电池应配接I-U转换器。42.对于速度不均匀、时走时停的机床，磁栅传感器中应采用静态磁头。二、选择1重要场合使用的元器件或仪表，购入后需进行高、低温循环老化试验，其目的是为了____D__。A．提高准确度B．加速其衰老C．测试其各项性能指标D．提早发现故障，提高可靠性2.若将表压传感器的取压口向大气敞开，读数等于__B____。A．0(绝对压力)B．0(表压)C．1个大气压D．-100kPa3.考核检测仪表的电磁兼容是否达标，是指___D_____。A．仪表能在规定的电磁干扰环境中正常工作的能力B．仪表不产生超出规定数值的电磁干扰C．仪表不产生较大的EMID．A、B必须同时具备4..螺线管式自感式传感器采用差动结构是为了___B___。A．加长线圈的长度从而减小线性范围B．提高灵敏度，减小温漂C．降低成本D．增加线圈对衔铁的吸引力5.可以在高温、高压等恶劣环境中工作，测量结果不受温度影响，但需要进行射线防护的是___D___。A．投入式液位计B．电接点式液位计C．雷达式液位计D．核辐射式液位计6.与差压式液位计比较，伺服式液位计的测量速度___B___。A．较快B．较慢C．一样D．无法比较7.晒太阳取暖、人造卫星的光电池板分别利用了光的___c___效应。A．光电效应光热效应B．光化学效应光电效应C．光热效应光电效应D．感光效应光电效应8.涡流式接近开关可以检测出___C___的靠近程度。A．人体B．水C．金属零件D．塑料零件9.光敏二极管、光电池分别属于____C___效应。A．外光电效应内光电效应B．内光电效应光生伏特效应C．光生伏特效应内光电效应D．光生电流效应内光电效应10.蜂鸣器中发出“嘀……嘀……”声的压电晶片发声原理是利用压电材料的____D__。A．应变效应B．电涡流效应C．压电效应D．逆压电效应11.接近开关的动作距离__A___复位距离；额定工作距离______动作距离。A．大于小于B．小于小于C．等于小于D．都可以12.绝对式数字式位置传感器输出的信号是__D_____，增量式位置传感器输出的信号是________。A.二进制格雷码连续的模拟电流信号B.连续的模拟电压信号脉冲信号C.脉冲信号连续的模拟电流信号D.二进制格雷码脉冲信号13.某数字式压力表的量程为0~999.9Pa，当被测量小于___D___Pa时，仪表的输出不变。A．9B．1.0C．0.9D．0.113.气温升高时，若不进行温度补偿，荷重传感器内部的弹性元件的强度略微变弱，其应变将略有____B____，使得灵敏度变大，所以必须进行灵敏度的温度补偿。A．下降B．上升C．不变D．抖动15.在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要的目的是___C___。A．补偿热电偶冷端热电动势的损失B．起冷端温度补偿作用C．将热电偶冷端延长到远离高温区的地方D．提高灵敏度16.1千帕等于___A___。A．1.019716×10-2工程大气压B．9.87标准大气压C．100巴D．760mm汞柱17.施加最大称量Max到电子秤的秤台上，静置30min后，最终读数与初次读数之差超过了允许误差，这种误差称为____C____。A．零点漂移B．蠕变C．迟滞D．灵敏度漂移18.铂铑30-铂铑6热电偶的分度号是___B___。A．RB．BC．SD．K19.体积流量___A___，得到质量流量。A．乘以流体的密度B．除以流体的密度C．乘以流体的流速D．除以流体的流速20.振动角频率ω=1rad/s，f约为___D___Hz。A．1B．πC．2πD．1/2π三、判断1迟滞现象反应了传感器机械结构和制造工艺上的缺陷。（）2金属丝和半导体材料发生形变产生的效应原理相同。（×）3电容传感器的标定和测量必须在同样条件下进行，即线路中导线实际长度等条件在测试时和标定时应该一致。（）4电感传感器的铁心一般工作在饱和状态下，其磁导率远大于空气的磁导率。（×）5）欲测量细长管道深处的温度，应选择铠装型热电阻。（）6光敏二极管在电路中通常工作在反向偏压状态。（）7.在自动检测系统中，各组成部分常以信息流的过程划分，一般可分为：信息提取、信息转换、信息处理和信息输出四部分。（）8.灵敏度是指传感器在稳态下的输出变化量y和引起此变化的输入变化量x之比，即ykx，因此传感器的灵敏度是一常数。（×）9.用时间常数表征一阶传感器的动态特性，越小，频带越宽。（）10.光敏电阻的暗电阻越小，亮电阻越大，则性能越好。（×）四、名词解释（每题3分，共12分）1．满度相对误差：将仪表的绝对误差Δ除以一个引用值或特定值，用百分比来表示即为引用误差γm：mmaxmin100%ΔAA2.示值相对误差：用绝对误差Δ与被测量Ax的百分比来表示示值相对误差γx，也称为标称相对误差。100%xxΔA3.热电效应：两种不同的金属互相接触时，由于不同金属内自由电子的密度不同，在两金属A和B的接触点处会发生自由电子的相互扩散，并产生电动势，成为热电动势，这种扩散现象成为热电效应，AABBlnnkTeTen。4．中间导体定律：若在热电偶回路中插入“中间导体”(A、B热电极之外的其他导体),只要中间导体两端温度相同,则对热电偶回路的总热电动势无影响。5.压电效应:某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，内部会产生极化现象，同时在其表面上产生电荷，当外力去掉后，又重新回到不带电的状态，这种现象称为压电效应。Q=dFx6.涡流效应:根据法拉第电磁感应定律，金属导体置于变化的磁场中时，导体表面以及近表面就会产生感应电流。电流在金属体内自行闭合，这种由电磁感应原理产生的旋涡状感应电涡流（以下简称涡流）的现象称为涡流效应。7．应变效应：导体或半导体材料在外界力的作用下，会产生机械变形，其电阻值也将随着发生变化，这种现象称为应变效应。8.光电效应：用光照射某一物体，可以看作物体受到一连串能量为hf的光子的轰击，组成这物体的材料吸收光子能量而发生相应电效应的物理现象称为光电效应。五、问答题1.用镍铬-镍硅热电偶测量某低温箱温度，把热电偶直接与电位差计相连接。在某时刻，从电位差计测得热电势为-1.19mv，此时电位差计所处的环境温度为15℃，试求该时刻温箱的温度是多少度？（20分）镍铬-镍硅热电偶分度表测量端温度℃0123456789热电动势(mv)-20-0.77-0.81-0.84-0.88-0.92-0.96-0.99-1.03-1.07-1.10-10-0.39-0.43-0.47-0.51-0.55-0.59-0.62-0.66-0.70-0.74-0-0.00-0.04-0.08-0.12-0.16-0.20-0.23-0.27-0.31-0.35+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简述热电偶的工作原理。（6分）答：热电偶的测温原理基