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《传感器原理及应⽤》复习题

《传感器原理及应⽤》复习题

1.静态特性指标其中的线性度的定义是指。

2．传感器的差动测量⽅法的优点是减⼩了⾮线性误差、。3.对于等臂半桥电路为了减⼩或消除⾮线性误差的⽅法可以采⽤

的⽅法。

4.⾼频反射式电涡流传感器实际是由和两个部分组成的系统，两者之间通过电磁感应相互作⽤，因此，在能够构成电涡流传感器的应⽤场合中必须存在材料。

5.霍尔元件需要进⾏温度补偿的原因是因为其系数和

受温度影响⼤。使⽤霍尔传感器测量位移时，需要构造⼀个。

6.热电阻最常⽤的材料是和，⼯业上被⼴泛⽤来测量的温度，在测量温度要求不⾼且温度较低的场合，热电阻得到了⼴泛应⽤。

7.现有霍尔式、电涡流式和光电式三种传感器，设计传送带上塑料零件的计数系统时，应选其中的传感器。需要测量某设备的外壳温度，已知其范围300~400是℃，要求实现⾼精度测量，应该在铂铑-铂

热电偶、铂电阻和热敏电阻中选择。

8.⼀个⼆进制光学码盘式传感器，为了达到1″左右的分辨⼒，需要采⽤

或位码盘。⼀个刻划直径为400mm的20位码盘，其外圈分别间隔为稍⼤于µm。

9.⾮功能型光纤传感器中的光纤仅仅起传输光信息的作⽤，功能型光纤传感器是把光纤作为元件。光纤的NA值⼤表明。

10.现有霍尔式、电涡流式和光电式三种传感器，设计传送带上塑料零件的计数系统时，应选其中的传感器。需要测量某设备的外壳温度，已知其范围是300~400℃，要求实现⾼精度测量，应该在铂铑-

铂热电偶、铂电阻和热敏电阻中选择。

11.光照使半导体电阻率变化的现象称为内光电效应，基于此效应的器件除光敏电阻外还有处于⼯作状态的光敏⼆极管。光敏器件的灵敏度可⽤特性表征，它反映光电器件的输⼊光量与输出光电流(电压)

之间的关系。选择光电传感器的光源与光敏器件时主要依据器件的

特性。

12.传感器⼀般由____、____、及辅助电源四个部分组成。

13．传感器的灵敏度是指稳态标准条件下，输出与输⼊的⽐值。对线性传感器来说，其灵敏度是⼀。

14.已知某铜热电阻在0℃时的阻值为50Ω，则其分度号是，对于镍铬-镍硅热电偶其正极是。

15.差动变压器式传感器常见的有和两种结构类型，其中最常⽤的是差动变压器。

16.为提⾼压电器件的灵敏度，常采⽤两个或多个压电⽚组合，其中串联连接⽅式适⽤于输出、测量信号的场合；并联⽅式适⽤于输出、测量信号的场合。

17.电涡流传感器从测量原理来分，可以分为式和式两⼤类。

1．电容式传感器的应⽤电路中常采⽤“驱动电缆”技术。图1为“驱动电缆”

技术原理⽰意图。

（1）试简述采⽤“驱动电缆”技术的原因；

（2）试结合“驱动电缆”技术原理图简述“驱动电缆”技术⼯作原理。

图1“驱动电缆”技术原理⽰意图

2．为什么压电式传感器不能⽤于静态测量，只能⽤于动态测量中？⽽且是频率越⾼越好？

3.图2是应⽤光栅式传感器进⾏数控机床位置控制的原理⽰意图，简述其控制过程，并说明光栅式传感器主要由哪⼏部分组成？其测量系统的精度主要由⼀部分的精度决定？

图2数控机床位置控制框图

3．有三台测温仪表，量程均为0~800℃，精度等级分别为2.5级、2.0级和1.5级，现要测量500℃的温度，要求相对误差不超过2.5％，选那台仪表合理?

5.变间隙电容传感器的测量电路为运算放⼤器电路，如图3所⽰。C0=200pF，传感器的起始电容量Cx0=20pF,定动极板距离d0=1.5mm,运算放⼤器为理想放⼤器(即K→∞,Zi→∞),Rf极⼤,输⼊电压

u1=5sinωtV。求当电容传感动极板上输⼊⼀位移量△x=0.15mm使d0减⼩时,电路输出电压u0为多少?

i

Ｃ

6.下表为某热电偶的分度表，测量电路如图所⽰，数字电压表的读数为4.10mV，热电偶与电压表⽤补偿导线连接，请问被测温度Tx是多少，给出计算依据。（8

7.试说明图4所⽰的的微压⼒变送器的⼯作原理。

图4微压⼒变送器

(a)结构图(b)测量电路⽅框图

1⼀接头2⼀膜盒3⼀底座4⼀线路板5⼀差动变压器6⼀衔铁7⼀罩壳

8.图5是⽤光敏⼆极管控制的交流电压供电的明通及暗通直流电磁控制原理图，说明为什么要采⽤晶体管放⼤电路并简述此电路的⼯作原理。

9．在炼钢⼚中，有时直接将廉价热电极（易耗品，例如镍铬、镍硅热偶丝，时间稍长即熔化）插⼊钢⽔中测量钢⽔温度，如图6所⽰。试说明测量钢⽔温度的基本原理？为什么不必将⼯作端焊在⼀起？

要满⾜哪些条件才不影响测量精度？采⽤上述⽅法是利⽤了热电偶的什么定律？如果被测物不是钢⽔，⽽是熔化的塑料⾏吗？为什么？

图6⽤浸⼊式热电偶测量熔融⾦属⽰意图

图5

10.设计⼀