传感器与检测技术试题及答案.docx

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1、传感叁与检技术试B、桃型（20分）1,潮系统存醇态特性指标主要有线性度、迟滞、更复性、分讲力、粒定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性等。（2分）2、农尔元件灵敏度得物理意义就就是表示在单位磁感应强度相单位控制1.流时得翟尔电劳大小。2、光电传感器将理论基础就就是光电效应。通常把光或照射到物体表面后产生得光电效应分为三类。第一类就就是利用在先爱作用下光电子选出物体表面得外光电效应.这类元件有光史管、光电倍增管;第二类就就是利用在光线作用r使材料内部电阻率改变得内光电我应,这美元件有光钺电阻;第三类就就是利用在光战作用下使物体内部产生一定方向电动势科先生伏特效应,这类元件有光电池、光电仪表,4.热电

2、偶所产生得热一势就就是两种导体得接触电势和单一导体得温差U势组成乐其表达式为Iab（T,T）=-（T-Tj1.n.+11jv-1,）d0在热电偶CNB温度补偿中补偿导致法（即冷端延长线法）就就是在连接导线和热电偶之间,接入延长我,她得作用就就是将热电偶得参考第移至高热源较远并且环境温度较犯定赞也玄丛诚4虫遇运度变化存炎脸.5、压磁式传感器得工作原理就就是:某些铁磁物质在外界机械力作Jf1.下,其内部产生机械压力,从而引起极化现家,这种现象称为正压电效应。相反,某些铁磁物质在外界磁场存作用下会产生枇潮变形,这种现彖称为负压电效应。（2分）6、变气隙式自感传感器,当街跳移动靠近帙芯时,铁芯上得线围

3、电感（加减小不变）（2分）7、仪表得新度等级就就是用仪表符（相对误是绝对误差引用误是）来表示得（2分）8、也容传感器得射人被测量与榆出被测量间得关系.除（变面积型变极距型变介电常数型）外就就是线性得，（2分）9、电位器传器得（线性）,假定电位器全长为Xmax,其息电阻为RmaX,她得滑忖间行阻值可以用Rx=（XmaXZxRmaxjZxXmaxRmaX,XmaxZXRinaxX/XmaxRjnax）来计算,其中电阻灵敏度Rr=（I）2p（b+h）/A,2pAt/b+h,2A（b+b）pt,2tp（b+h）I、变面积式自感传感器,当衔扶移动使磁路中空气嫌隙吞面枳增大时,扶心上段图得也感量（增大,减

4、小,不变）。2、在平行极板,容传感器得输人被测量与检出,容值之间将关系中.（变面显,变极距型,变介电畲数型）就就是我性得关系，3、在变压器式传感器中,原方和副方互感M得大小与原方或国得匝效成（正比,反比,不成比例）,与副方级图得匝教成（3正比,反比,不成比例，与回路中磁阻成（正比,反比,不成比例。4、传感器就就是能感受规定存被测量并按照一定规律转换成可用输出信号得器件或装置,传感器通常由直接响应于被测量得敏感元件和产生可用信号检出科转换元件以及相应褥信号训节转换电路组成。5、热电偶所产生褥热电热就就是由两种导体得接触电热和单一导体得滥名电热蛆成。2、电阻应变片犬传感器按制造材料可分为金/一材料

5、和半导他一体材料。她们在受到外力作用叶电限发生变化,其中得电阻变化主要就就是由一,阳应变效应形成得,而得电阻变化主要就就悬由温度效应造成得。半导体材料传感器得灵敏度较大。3、在变压器式传感器中,原方和副方互感M得大小与烧如匝软成正比.与穿过线图将磁通一成正比,与磁包路中磁E良成反比,而单个空气原磁阻得大小可用公式表示。1、热电偶所产生得热一就就是由两种导体得按触电势和单一导体得温差电势如成得,其表达式为1.（TG=K（T-T.）E察+R（、-0必。在热电eN:偶温度补隹中,补傍导或法（即冷巡延长或法）就就是在连接导战和热电偶之间,接入延长戏地得作用就就是将热电偶得参考移至离热源较远并且环境温度

6、较稳定得地方,以减小冷端温度变化将影响O（7分）3、电位或电阻传感器按朴性不同,可分为同性电位粉和非线性电位器。线性电位器将理想空就挣性曲线具有严格存线拄关系。假定电位名全长为XmaX,其总也限为RmaX.她得清格间得阻位可以用Rx=-X-Rmax来计舁。假定加X1.naX在电位WA、B之间得也任为VmaX,则给出电压为VX=JVmaxo其电阻Xmax灵敏度R尸型譬叱电压灵敏度R1=I对。（7分）AtAt5、磁电式传感器就就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得。而美尔式传感器为我尔元件在磁场中有电磁效应（培尔效应）而检出电势得。农尔式传感器可用来测量电流,磁场,位移,压力。伯

7、分）8、测量系统将价态林性指标通常用榆入量与榆出量得对应关系来表征（5分）1、受面积式自感传感器,当街铁移劫使球路中空飞筵球得面积增大时,铁心上线图得电感堂（增大减小不变）。2、平行极板电容传感粉将输入被测量与输出电容值之何得关系中,（变面积型变极距型变介电畲数型）就就是纥比得关系，3、在变质器式传感器中,原方和副方互感M得大小与原方或图得匝数成（X）正比反比不成比例简答题二、用快格一集硅热业偶测量关低温箱温度,把热电偶贪接与电位差计相连按。在某时刻,从电位是计测得热电势力、19mV,此时电位是计所处将环境温度为15C,试求该时刻温箱得温度就就是多少度？（20分）媒格一集硅热电偶分度太测量端温

8、012345678度C羯,1.-势(mv)-20-0,77-Ox81-0、84一0、88-0、920、96-0、99-1、03-KO7-1,10-10一0、39-Q.43-0、47-Ox51-Ox55-0、59-062-0,660、70一0、74-0-0、OO-Ox04-0,080、12-0、16-0、20-0、230、27一0、31-0、35+00、000、040、080、120、1,60、200、240、20、320、36+100、400、440、480、520、560,600、64O4680.720、76+200、800X840、880、920、961、001、041、081、121、1

9、62简述热也偶得工作原理,（6分）答:热电偶得测温原理基于物理得“热电效应”。所谓热电效应,就就就是当不同材料得导体扭成一个闭合回路时,若两个结点将温度不同,那么在回路中将会产生电动势得现窠。两点间得温居越大,产生存电动势就越大。引入适当得测量电路测量也动势得大小,就可测得温度得大小。3以石英晶体为例简述压电放应产生得原理。（6分）答:石英晶体在沿一定得方向受创外力得作用变形时,由于内部电极化现象同时在两个及面上产生符号相反科电荷,当外力去掉后,饮发到不带电得状态;而当作用力方向改变时,电荷得极性成卷改变。搪体受力所产生得电荷量与外力得大小成正比。这种现象称为正压电我应。反之,如对石英跖体地加

10、一定变电场.晶体本身将产生相城变形.外电场撤离,变形也逋之消失楙为逆压电效应。石英Ift体整个Ift体就就是中性得及外力作用而变形时,没有体积变彩压电效应,但她具有良好得厚度变形和长度变形氏电效应。4简述电阻应变片式传感器科工作原理（6分）答:电阻应变片得工作原理就就是基于电阻应变效应,即在导体产生机械变形叱她得电阻值相应发生变化。1、什么就就是传感器动态特性和价态特性,简述在什么频域条件下只研究龄态特就能移满足通常得富要,而在什么领域条件下一般要研究传感器得动态特tt?（10分）答:传感痣得特性就就是指传心名所将有性质符总称。而传感器得输人输出特性就就是其基本特性,一般把传感器作为二端网络研

11、究时,输入输出特性就就是二埔网络得外部料性,即输入量和检出量将对应关系。由于输人量得状态（吩态、动态）不同分薛态特性和动态特性,3态特性就就是指当输入量为常2或变化极慢时传感器将人-检出特性。动态特性指当给人量随时间变化时传感器得将人一榆出特性，可以从时域和领域来研究动态特性2、简述宗尔屯劫劳产生得原理。（5分）答:一块半导体薄片近于磁感应强度为B得磁场（磁场方向垂直于薄片）中,当有电流I流过时,电子殳到洛仑攻力作用而发生偏转，站果在半导体港后满面上电子有所积累。而前端面续少乱子,因此后端面带负也前端面带正电,在前后端面形成电场,该电场产生褂力阻止电子维埃偏转当两力相平衡时,电子积累也平衡,这

12、时在垂直于电流和磁场得方向上将产生也场.相应得电势称为宗尔业势1.：H3、分析应变片式传感器在使用单密电桥测量旬路时由于温度变化而产生测量误居得过程，（10分）答:在外界温度变化得条件下,由于敏感视温度系数火及树丝与试件膨胀系数（凡与4）之差异性而产生虚假应交檎出有时会产生与真实应变同数量技得误差。二、寺生电容与电容传感2相关联影响传感器得灵敏度,她将变化为虚假信号影响传感器得精度。试阐述消除和减小寄生电容影响得几种方法和原理，（15分）三、在生产过程中测量金属板得厚度,非金属板材得彼层厚度时常用涡流传感器C试简要依述说明利用涡流传感器测站金属板厚度符工作原理及实现工艺。（15）1光纤传感器得

13、工作原理。（4分）答:先导纤维工作得基础就就是先得全内反射,当射入科光线将入貂角大于纤维包层间得临界角时,就会在光纤得按口上产生全内反射,并在光纤内部以后得角度反发逐次反射,直至传递到另一笫面。光纤传感器利用光导纤维,按其工作原理来分有功能型（或称物性型、传感型）与非功能型（或称结构型、传光型）两大类。功能型光纤传毒器其光纤不仅作为光传播得郤波导,而且具有测量得功能。非功能型光纤传感器具光纤只就就是作为传光得媒介,还需加上其她敏感元件才能姐成传感器。5、什么就就是传感器静态特性。（4分）答:传感痣得济态特性就就提指当输入至为常量或变化极慢时传感器输入一捺出特性,三、什么叫做热电动势、接触电动势

14、和温差电动势？说明势电偶测温原理及其工作定律得应用。分析热电偶测温符误差因素,并说明减小误差存方法（10分）答:热电动势:两种不同材料得导体（或半导体）A、B串接成一个闭合回路,并使两个转点处于不同得温度下,那么回路中就会存在热电势。因而有电流产生相应得热电势称为温差也势或塞贝克也势,通称热电势。般触也动朔接触电势就就是由两种不同导体得自由电子,其密度不同而在接触处形成得热电势。她得大小取决于两导体得性质及接触点将温度,而与导体科形状和尺寸无关。温差电动势:就就是在同一根导体中,由于两端温度不同而产生将一种电%热电偶测温原理:热电偶得测温原理层于物理得“热也效应”。所谓热电放应,就就就是当不同

15、材料得导体组成一个闭合回路时,若两个结点得温度不同,那么在回路中将会产生电动势得现象。两点间得温是越大,产生得电动势就越大.引入适当得测电路测量电动势得大小,就可测得温度将大小。热电偶三定律a中阿导体定律热电偶测温时,若在回路中插入中问导体,只要中问导体两用得温度相同,则对热电4卦回路总得热业势不产生影响。在用热电偶测温时,连接导段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蛆成符热电偶.热端为T,冷跳为7；时得热电势等于该热如偶热就为T冷端为7；时用热电势与同一嬉电偶热端为兀,冷端为7；时热电势褂代效和G应用:对热电偶冷端不为”c时,可用中间温度定律加以修正。热电偶将长度不够时,可根据中间温度定律选用适当将补偿或路，C参考电极定律如果