传感器应用技术A卷(有答案)

淮南职业技术学院2012～2013学年度第一学期期末考试《传感器应用技术》试卷（A卷）姓名班级10级机电一体化1、2、3、4成绩一、填空题（每空1分共30分）1.依据传感器的工作原理，传感器分敏感元件，转换元件，测量电路三个部分组成。2.半导体应变计应用较普遍的有体型、薄膜型、扩散型、外延型等。3.根据热敏电阻的三种类型，其中临界温度系数型最适合开关型温度传感器。4.根据敏感元件材料的不同，将应变计分为金属式和半导体式两大类。5.应变式传感器一般是由电阻应变片和测量电路两部分组成。6.光电倍增管是利用二次电子释放效应，将光电流在管内部进行放大。它由光电阴极、若干倍增极和阳极三部分组成。7.光强调制型光纤传感器利用（1）光纤微弯效应（2）被测信号改变光纤对光波的吸收特性（3）被测信号改变光纤的折射率（4）两相位光纤间通过有倏逝波的耦合（5）发送光纤与接收光纤之间相对横向或纵向位移以改变接收光强五种方式来实现光强调制。8.根据传感器感知外界信息所依据的基本效应，可将传感器分为三大类，分别是：物理传感器、化学传感器、生物传感器。9.一个高阶系统的传感器总可以看成是由若干个零阶系统、一阶和二阶系统组合而成的。10.应变计的粘贴对粘贴剂的要求主要有：有一定的粘贴强度；能准确传递应变；蠕变小；机械滞后小；耐疲劳性好具有足够的稳定性能；对弹性元件和应变计不产生化学腐蚀作用；有适当的储存期；应有较大的温度适用范题号一二三四五合计得分围。二、选择题（每题分共分）1.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（A）A.增加B.减小C.不变D.先增大后减小2.仪表的精度等级是用仪表的（C）来表示的A.相对误差B.绝对误差C.引用误差D.操作误差3.电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系，除（B）外是线性的。A.变面积型B.变极距型C.变介电常数型D.变结构形式4.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（A）。A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小5.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，（A）是线性的关系。A.变面积型B.变极距型C.变介电常数型D.变结构形式6.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（），与副方线圈的匝数成（），与回路中磁阻成（A）。A.反比正比不成比例B.正比正比不成比例C.反比正比反比D.反比不成比例不成比例7.电位器传器的（线性），假定电位器全长为Xmax,其总电阻为Rmax，它的滑臂间的阻值可以用Rx=（）来计算，其中电阻灵敏度Rr=（D）A.Xmax/xRmaxXmax/xRmaxB.x/XmaxRmax2pAt/b+hC.X/XmaxRmax2Atp(b+hD.x/XmaxRmax2p(b+h)/At8.下面哪些方法是温度补偿方法（A）A.辅助测温元件微型计算机补偿法B.热感电阻补偿法C电量补偿法.9.利用热效应的光电传感器包含（A）两个阶段的信息变换过程。A.光---热热---电B.光---热电---热C.热---光热---电D.热---光电---热10.变极距型电容传感器做成差动结构后，灵敏度提高原来的（C）倍。A.1倍B.3倍C.2倍D.4倍三、简答题（每题分共分）1、什么是传感器？传感器由哪三个部分组成？答：传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的便于应用的某种物理量的测量装置。传感器的组成：敏感元件——直接感受被测量(非电量)能产生有确定关系的输出量传感元件——又称为变换器，一般情况它不直接感受被测量，而是将敏感元件的输出量转换为电量输出的元件。变换电路——能把传感元件输出的电量转换为便于处理、传输、记录、显示和控制的有用电信号的电路。2、什么是零漂和蠕变？答：（1）恒定温度下，粘贴在试件上的应变计，在不承受载荷的条件下，电阻随时间变化的特性称为应变计的零漂。零漂的主要原因是，敏感栅通过工作电流后的温度效应,应变计的内应力逐渐变化，粘接剂固化不充分等。（2）粘贴在试件上的应变计，保持温度恒定，在某一恒定机械应变长期作用下，指示应变随时间变化的特性，称为应变计的蠕变。粘合剂的选用和使用不当，应变计在制造过程中产生的内应力等，是造成应变计产生蠕变的主要原因。3、什么是压电效应？压电传感器有哪些？答：当某些晶体沿一定方向伸长或压缩时，在其表面上会产生电荷，这种效应成为压电效应。压电传感器有压电加速度传感器、压电谐振式传感器、声表面波传感器。4、电阻应变计产生温度误差的原因是？答：（1）敏感栅金属丝电阻本身随温度发生变化。（2）试件材料与应变丝材料的线膨胀系数不一，使应变丝产生附加变形而造成的电阻变化。5、什么是光电效应？答：半导体材料的电学特性受到光的照射而发生变化。光电效应分为外光电效应和内光电效应，内光电效应又分为光电导效应和光生伏特效应。四、什么叫做热电动势、接触电动势和温差电动势？说明势电偶测温原理及其工作定律的应用。分析热电偶测温的误差因素，并说明减小误差的方法（分）答：①热电动势：两种不同材料的导体（或半导体）A、B串接成一个闭合回路，并使两个结点处于不同的温度下，那么回路中就会存在热电势。因而有电流产生相应的热电势称为温差电势或塞贝克电势，通称热电势。②接触电动势：接触电势是由两种不同导体的自由电子，其密度不同而在接触处形成的热电势。它的大小取决于两导体的性质及接触点的温度，而与导体的形状和尺寸无关。③温差电动势：是在同一根导体中，由于两端温度不同而产生的一种电势。④热电偶测温原理：热电偶的测温原理基于物理的“热电效应”。所谓热电效应，就是当不同材料的导体组成一个闭合回路时，若两个结点的温度不同，那么在回路中将会产生电动势的现象。两点间的温差越大，产生的电动势就越大。引入适当的测量电路测量电动势的大小，就可测得温度的大小。⑤热电偶三定律a中间导体定律热电偶测温时，若在回路中插入中间导体，只要中间导体两端的温度相同，则对热电偶回路总的热电势不产生影响。在用热电偶测温时，连接导线及显示一起等均可看成中间导体。b中间温度定律任何两种均匀材料组成的热电偶，热端为T，冷端为0T时的热电势等于该热电偶热端为T冷端为nT时的热电势与同一热电偶热端为nT，冷端为0T时热电势的代数和。应用：对热电偶冷端不为C00时，可用中间温度定律加以修正。热电偶的长度不够时，可根据中间温度定律选用适当的补偿线路。c参考电极定律如果A、B两种导体（热电极）分别与第三种导体C（参考电极）组成的热电偶在结点温度为（T，0T）时分别为0,TTEAC，0,TTEBC，那么爱相同温度下，又A、B两热电极配对后的热电势为000,,,TTETTETTEBCACAB实用价值：可大大简化热电偶的选配工作。在实际工作中，只要获得有关热电极与标准铂电极配对的热电势，那么由这两种热电极配对组成热电偶的热电势便可由上式求得，而不需逐个进行测定。⑥误差因素：参考端温度受周围环境的影响措施：aC00恒温法b计算修正法（冷端温度修正法）c仪表机械零点调整法d热电偶补偿法e电桥补偿法f冷端延长线法