传感器与测试技术作业

传感器与测试技术作业

一、填空题

1传感器通常由直接响应于被测量的 _______ 和产生可用信号输出的_______________ 以及相应的 _____ 组成。

2、电阻应变片式传感器按制造材料可分为① ____ 材料和② _________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 ____ 形成的，而②的电阻变化主要是由 ___ 造成的。 材料传感器的灵敏度较大。

3、在变压器式传感器中，主线圈和次线圈互感M的大小与 成正比，与 ____成正比，与磁回路中 ____ 成反比，而单个空气隙磁阻的大小可用公式 ______ 表示。

4、光电传感器的工作原理是基于物质的光电效应，目前所利用的光电效应

大致有三大类：第一类是利用在光线作用下 ___________现象，即 效应， ____ 传感器属于这一类；第二类是利用在光线作用下 ______ 现象， 传感器属于这一类。第三类是利用在光线作用下 现象，即 ______ 效应， ______ 传感器属于这一类。

5.磁电式传感器是利用 产生感应电势的。而霍尔式传感器为 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 ， ， ， 。

6、热电偶所产生的热电势是由 _______________ 电势和 ___________ 电势组成。

7.热电阻传感器是利用转换元件 随温度变化的特征，对温度和与温度有关的参量进行检测的装置。其中将温度变化转化为

称热电偶传感器。变磁阻式传感器是一种 转换装置，是利用线圈 改变来实现非电量电测。

二、选择

1.金属或半导体在受到外力作用时，会产生相应的应变，其电阻也将随之发生变化，这种物理现象称为（ ）

A 霍尔效应 B 光电效应 C 应变效应 D 压电效应 2.在光线作用下，能使物体产生一定方向的电动势的现象称（ ） Ａ 光电效应 B 光生伏特效应 C 内光电效应 D 外光电效应 3.压电式传感器目前多用于测量（ ）。

Ａ 静态的力 Ｂ动态的力 Ｃ 速度 Ｄ 动态的力和加速度 4.在霍尔元件的主要指标中，KH是指（ ）灵敏度。 Ａ 磁 Ｂ 乘积 Ｃ 电流 Ｄ 电势

5.在压电材料的主要特性参数中，（ ）是衡量材料压电效应强弱的参数，它直接关系到压电输出的灵敏度。

Ａ 压电常数 Ｂ 介电常数 Ｃ 居里点 Ｄ 弹性常数 6.某些电介质，当在电介质极化方向施加电场，它会产生变形，这种现象称为（ ）

A 逆压电效应 B 正压电效应 C 负压电效应 D 无压电效应 7.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）。

三、判断

（ ）1 在压电传感器中，为了提高灵敏度，应选用多片压电片构成一个压电组件。

（ ）2 为使电缆长短不影响压电传感器的灵敏度，应选用电压放大器做后续处理比较合适。

（ ）3 红外探测器是红外传感器的核心，常见两大类：热控制器和光子探测器

（ ）4 传感器的灵敏度越高，意味着传感器所能感知的被测量越小。 （ ）5 金属导体或半导体受到外力作用时，会产生相应的应变，其电阻也将随之发生变化，这种现象称应变效应。

（ ）6 传感器的静态特性中，输出量的变化量与引起此变化的输入量的变化量之比称为线性度。

（ ）7 功能型光纤传感器，光纤不是敏感元件。

（ ）8 将温度变化转为热电势变化的传感器称为热电阻传感器。

四 综合题

1、在箔式应变片实验中，简述差动放大器调零的作用。

2、光纤传感器的工作原理

3说明热电偶测温原理及其工作定律的应用。

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T0时的热电势等于该热电偶热端为T冷端为Tn时的热电势与同一热电偶热端为Tn，冷端为T0时热电势的代数和。 应用：对热电偶冷端不为0°C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，T0）时分别为EAC(T,T0)，EBC(T,T0)，那么在相同温度下，又A、B两热电极配对后的热电势为 EAB(T,T0)= EAC(T,T0)﹣EBC(T,T0) 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。

4、在箔式应变片组成的全桥实验中，测得如下一组数字，（每个砝码４０克） 法码X (个) 电压 ( V )

请作出V－Ｘ曲线，求出灵敏度Ｓ 。

若某一物品称重时，测得电压值为0.36V, 由V－Ｘ曲线可估算该物品重量是多少？

5.用电涡流传感器实时监测轧制铝板的厚度的装置，试画出测试装置图，简要说明其工作原理 6.试比较自感式传感器与差动式传感器的异同。

0.11 0.20 0.28 0.41 0.51 0.62 0.75 0.80 0.89 0.98 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10