传感器与检测技术复习资料(4)

理。

13、在静态测量中，根据测量系统输入量与对应输出值所绘制的定度曲线可以确定那些静态

特性?

在静态测量中，根据绘制的定度曲线，可以确定测量系统的三个静态特性：灵敏度，非线性度，回程误差。

纹，称为莫尔条纹。莫尔条纹的宽度W可表示为：W=B/θ，

14、简述应变片在弹性元件上的布置原则，及哪几种电桥接法具有温度补偿作用。

布置原则有：

(1)贴在应变最敏感部位，使其灵敏度最佳；

(2)在复合载荷下测量，能消除相互干扰；

(3)考虑温度补偿作用；

单臂电桥无温度补偿作用，差动和全桥方式具有温度补偿作用。

15、简述两类扭矩的测量原理及举例说明相应的扭矩传感器

1)轴类零件受扭矩作用时，在其表面产生切应变，可通过测量该应变检测扭矩，如电阻应变

式扭矩传感器。

2)弹性转轴受扭后，两端面的相对转角只与所承受的扭矩有关，且呈比例关系，可通过测量扭转角测量扭矩，如电容式或光电式扭矩传感器。

16、涡流式传感器测量位移与其它位移传感器比较，其主要优点是什么?涡流传感器能否测量大位移量?为什么?

优点：能实现非接触测量，结构简单，不怕油等介质污染。

涡流传感器不能测量大位移量，只有当测量范围较小时，才能保证一定的线性度。

16、压力传感器测量砝码数据如下，试解释这是一种什么误差，产生这种误差的原因是什么。 N(g)012345

正行程(mv)0 1.5 2 2.5 3 3.5

反行程(mv)0 0.5 1 2 2.5 3.5

解：迟滞误差；静态误差；传感器本身材料的缺陷造成。

17、什么是传感器动态特性和静态特性，简述在什么频域条件下只研究静态特就能够满足通常的需要，而在什么频域条件下一般要研究传感器的动态特性？

答：传感器的特性是指传感器所特有性质的总称。而传感器的输入输出特性是其基本特性，一般把传感器作为二端网络研究时，输入输出特性是二端网络的外部特性，即输入量和输出量的对应关系。由于输入量的状态（静态、动态）不同分静态特性和动态特性。静态特性是指当输入量为常量或变化极慢时传感器输入-输出特性。动态特性指当输入量随时间变化时传感器的输入-输出特性。可以从时域和频域来研究动态特性

18、简述霍尔电势产生的原理。

答：一块半导体薄片置于磁感应强度为B的磁场(磁场方向垂直于薄片)中，当有电流I流过时，电子受到洛仑兹力作用而发生偏转。结果在半导体的后端面上电子有所积累。而前端面缺少电子，因此后端面带负电，前端面带正电，在前后端面形成电场，该电场产生的力阻止电子继续偏转当两力相平衡时，电子积累也平衡，这时在垂直于电流和磁场的方向上将产生电场，相应的电势称为霍尔电势UH。

19、分析应变片式传感器在使用单臂电桥测量电路时由于温度变化而产生测量误差的过程。 答：在外界温度变化的条件下，由于敏感栅温度系数及栅丝与试件膨胀系数（

之差异性而产生虚假应变输出有时会产生与真实应变同数量级的误差。 ）

19、测量仪表静态特性非线性的校正方法有哪些？

答案：

一种是开环节式非线性校正法，另一种是非线性反馈校正法。

20、在自动检测系统中，利用多种传感器把各种被测量转换成电信号时，大多数传感器的输出信号和被测量之间的关系并非是线性关系。要解决这个问题，在模拟量自动检测系统中可采用什么方法？

答案：

①缩小测量范围，取近似值。

②采用非均匀的指示刻度。

③增加非线性校正环节。

25、简述热电偶测温原理？

答案：热电偶回路中的热电势与两热电极材料和两接触点温度有关。当热电极材料选定后，热电势仅与热电偶冷、热端温度有关。若保持冷端温度一定，则热电势就与热端温度呈单值函数关系。它的大小反映了被测温度值。

26、试述霍尔元件的简单结构。

答案：霍尔元件是N型半导体制成的扁平长方形的磁敏元件。扁平的两对侧面各引出一对电极。其中一对激励电极用于引入激励电流，另一对霍尔电极用于引出霍尔电势。

27、由光电效应方程式得出的两个基本概念是什么？

答案：（1）入射光频谱不变时，被照射物体单位时间内发出的光电子数与入射光强度成正比。

（2）对某种物体产生光电效应有最低频率单色光的限制称红限。高于物体红限的入射光，不论多弱，被照射物体也能产生光电发射。低于物体红限的入射光，不论多强，被照射物体也不能产生光电发射。

28、半导体内光电效应与光强和光频率的关系是什么？

答案：每种半导体材料产生内光电效应有一个临界光波长的限制，只有小于临界光波长的光

才能使该半导体产生内光电效应。随着照射光强度的增加，内光电效应增强。

30、试述电容式传感器的特点和关键问题。

答案：电容式传感器具有高阻抗、小功率、动态范围较大、动态响应较快、几乎没有零漂、结构简单和适应性强等特点。

电容式传感器的关键问题是分布电容的电容量与传感器电容量相比不仅不能忽视，而且影响还极其严重，其后果是造成传输效率降低、灵敏度下降、测量误差增加及稳定性变差。

31、解释下列磁敏传感器：

①、磁敏电阻与磁敏晶体管有哪些不同？

②、磁敏晶体管与普通晶体管的不同之处是什么？

③、磁敏电阻与霍尔元件属同一类磁电转换元件，在本质上有什么不同？

答案：①磁敏晶体管有放大作用；

②普通晶体管无磁灵敏度；

③磁敏电阻不能区别磁极性。

32、在用光开关检测物体的系统中，指出输出电压的大小。

答案：光进入受光器输出电压为0V，光不进入，输出6V。

35、已知某压力传感器的测定范围为0～10000Pa，输入特性表示为y=10(x-0.00007x2+2000)请问这种传感器能使用吗？

答案：dy/dx=1-0.00014x。微分值在x<7143Pa时为正，x>7143Pa时为负，故不能使用。

38、传感器的静态特性的技术指标及其定义是什么？

答案

传感器静态特性技术指标有线性度、灵敏度、迟滞和重复性。

线性度：指实际输出 — 输入特性曲线和理论曲线两者之间的偏差与输出满度值之比。 灵敏度：指传感器在稳定标准条件下，输出变化量与与之相对应的输入变化量的比值。 迟滞： 输入量增大行程期间和输入量减小行程期间，输出—输入特性曲线不重合的程度。 重复性：输入量在同一方向〈增加或减少〉做全量程内连续重复测量，所得输出—输入特性曲线不一致的程度。

39、什么叫热电阻效应？金属热电阻效应的特点和形成的原因。

答案：物质的电阻率随温度变化而变化的物理现象叫热电阻效应。

金属热电阻效应的特点是其电阻 - 温度特性曲线为正斜率。即金属材料的电阻率随温度的升高而增加。产生上述特点的原因是由于金属材料的载流子为自由电子，当温度在一定范围内升高时，虽然自由电子的总数基本保持不变，但是，每个自由电子的动能将增加，造成自由电子作定向运动的阻力增加，这就是形成金属热电阻效应的原因。

39、试述电容式传感器的工作原理与分类。

答案

以平板电容传感器为例，说明电容式传感器的工作原理与分类。平板电容器的电容 …… 此处隐藏：2604字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……