传感器试题库2011(4)

件、PN集成温度传感器、半导体光纤温度传感器的优缺点。

答：(1)半导体热敏电阻

特点：灵敏度高，小型，使用方便

缺点：互换性和稳定性还不够理想，非线性严重，不可在高温下使用 (2)PN结型热敏器件

优点：体积小，反应快，线性较好，价格低廉，

用途：电子仪器和家用电器的过热保护，简单的温度显示和控制 局限：只能用来测量150摄氏度以下的温度 (3)集成温度传感器

反温度传感器与后续的放大器等用集成化技术制作在同一基片上而成的，集传感与放为一体的功能器件。

优点：线性关系，精度高，使用方便。 (4)半导体光纤温度传感器

优点：抗干扰性好，细，轻，能量损失小。

39、 光电管的频率响应是什么？

答：光电管的频率响应是指，一定频率的调制光照射时，光电管输出的光电流（或负载上的电压）随频率的变化关系。 40、

简述压电谐振传感器工作原理。

压电谐振式感器是利用压电晶体谐振器的共振频率随被测物理量变化进行测量的 41、

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。 42、

什么是晶体压电效应？请举例说明。

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，这种效应称为压电效应。一些晶体当不受外力作用时，晶体的正负电荷中心相重合，单位体积中的电距等于零，晶体对外不呈现极性，而在外力作用下晶体形变时，正负电荷的中心发生分离，这是单位体积的电锯不再等于零，晶体表现

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出极性。另外一些晶体由于具有中心对称的结构，无论外力如何作用，晶体正负电荷的中心总是重合在一起，因此这些晶体不会出现压电效应。 43、

简述光敏电阻的结构原理？

答：光敏电阻的工作原理是基于光电导效应：在无光照时，光敏电阻具有很高的而阻值；在有光照时，当光子的能量大于材料禁带宽度，价带中的电子吸收光子能量后跃迁到导带，激发出可以导电的电子-空穴对，使电阻降低。 44、

简要分析存在灵敏度界限的原因，并举例说明。（5分）

答：一是输入的变化量通过传感器内部被吸收，反应不到输出端上去，即内部损耗了。二是传感器输出存在噪声，如果传感器的输出值比噪声电平小，就无法把有用信号和噪声分开。如果不加最起码的输入值是得不到有用的输出值的。

45、

传递函数有哪些功用？（5分）

答：（1）传递函数的功用之一：在方块图中用作表示系统的图示符号。 （2）另一方面,当组成系统的各个元件或环节的传递函数已知时,可以用传递函数来确定该系统的总特性,可用单个环节的传递函数的乘积表示系统的传递函数。

（3）对于复杂系统的求解, 我们可以将其化成简单系统的组合, 其解则为简单系统解的组合。

计算题（10分）

用石英晶体加速度计及电荷放大器测量机器的振动，已知：加速度计的灵敏度为

5pC/g，电荷放大灵敏度为50mV/pC，当机器达到最大加速度值时相应的输出电压幅值为2V，试求机器的振动加速度。（g为重力加速度）

解：由题意知，振动测量系统（压电式加速度计加上电荷放大器）的总灵敏度 K=K1*K2=5pC/g*50mV/pC=250mV/g=U/a

式中U为输出电压，a为振动系数的加速度。 当输出电压为2V时，振动加速度为 a=U/K=2*10^3/250=8(g)

频率响应特性可由频率响应函数表示。设输出信号x（t）=sinωt L{x（t）}=ω/s2+ω2求稳态响应。

Y（s）=kω/[τ(s+1/τ) (s2+ω2)]

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求变换 其中Φ=-arctanωπ

稳定响应y（t）=ksin（ωt+φ）/（1+ω2τ2）

1. 1，如图所示，设R1为电桥工作臂，受应

变时，其电阻变化为△R1，R2，R3，R4均为固定桥臂。在起始时，电桥处于平衡状态，此时Usc=0.当有△R1时，求电桥输出电压？

R4?R1?R3R1答：因为Usc?U，

?R1R2R4(1??)(1?)R1R1R3R2R2R4?R1?设n= ，起始电桥处于平衡状态，所以，略去分母中的项，

R1R1R3R1n?R1?得Usc?U 2R1(1?n)

根据上图所示，已知此电路为直流电桥，R1=1，R2=2，R3=3，求R4？ 根据R1R4=R2R3，得 R4=R2R3/R1=6

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一、填空题（每题3分）

1、传感器静态性是指 传感器在被测量的各个值处于稳定状态时 ，输出量和输入量之间的关系称为传感器的静态特性。 ?Ymax??*100%2、静态特性指标其中的线性度的定义是指 ? L Y F? 。 S ?YK?3、静态特性指标其中的灵敏度的定义是指 ?X 。

4、静态特性指标其中的精度等级的定义式是 传感器的精度等级是允许的最大绝对误差相对于其测量范围的百分数 ，即A＝ΔA/YFS＊100％。

CN M?K 。 5、最小检测量和分辨力的表达式是

?Hmax?Hmax ???100%或???100%?H?HY F?S 叫传感器的迟滞。6、我们把 Y F ?S 2

2??3? ?100%?K??7、传感器是重复性的物理含意是 Y F?S 。

?

零漂＝Y0?100%8、传感器是零点漂移是指 Y 。

F?S

　?max?100%?T9、传感器是温度漂移是指 Y F ?S 。

10、 传感器对随时间变化的输入量的响应特性 叫传感器动态性。 11、动态特性中对一阶传感器主要技术指标有 时间常数 。 …… 此处隐藏：633字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……