传感器整理

1、某压力仪表厂生产的压力表满度相对误差均控制在0.4%~0.6%，该压力表的精度等级应定为C级，另一家仪器商家需要购买压力表，希望压力表的满度相对误差小于0.9%，应购买B级的压力表。A、0.2B、0.5C、1.0D、1.52、某采购员分别在三家商店购买100kg大米、10kg苹果、1kg巧克力，发现均缺少约0.5kg，但该采购员对卖巧克力的商店意见最大，产生此心理作用的主要因素是B。A、绝对误差B、示值相对误差C、满度相对误差D、精度等级3、在选购线性仪表时，必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为欲测量的C左右为宜。A、3倍B、10倍C、1.5倍D、0.75倍4、用万用表交流电压档(频率上限仅为5kHz)测量频率高达500kHz、10V左右的高频电压，发现示值还不到2V，该误差属于D。用该表直流电压档测量5号干电池电压，发现每次示值均为1.8V，该误差属于A。A、系统误差B、粗大误差C、随机误差D、动态误差5、重要场合使用的元器件或仪表，购入后需进行高、低温循环老化试验，其目的是为了D。A、提高精度B、加速其衰老C、测试其各项性能指标D、提高可靠性6、有一温度计，它的测量范围为0～200℃，精度为0.5级，试求：1）该表可能出现的最大绝对误差为A。A、1℃B、0.5℃C、10℃D、200℃2）当示值为20℃时的示值相对误差为B，100℃时的示值相对误差为C。1、下列因素属于产生应变片温度误差的原因有（A）A、电阻丝有温度系数B、试件与电阻丝的线膨胀系数相同C、电阻丝承受应力方向不同2、半导体电阻在某一方向上承受应力时，它的电阻值发生显著变化，最主要是由以下哪个方面因素发生显著变化引起的（A）。A、电阻率B、几何尺寸C、晶面上电荷D、极化电荷3、下列属于传感器动态特性指标的是(B)。A、迟滞性B、过冲量或超调量C、稳定性D、线性度4、传感器能感知的输入变化量越小，表示传感器的(D)A、线性度越好B、迟滞越小C、重复性越好D、分辨力越高1、自感传感器采用差动结构是为了（B）。A、加长线圈的长度从而增加线性范围B、提高灵敏度，减小温漂C、降低成本D、增加线圈对衔铁的吸引力1、为减少变极距型电容传感器灵敏度的非线性误差,应选用(C)类型的传感器为最好。A、大间距B、高介电常数C、差动式D、小间距2、当变隙式电容传感器的两极扳间的初始距离d0增加时，将引起传感器的（B）A、灵敏度增加B灵敏度减少C非线性误差增加D非线性误差减少1、光敏电阻的性能好、灵敏度高，是指给定工作电压下（C）A、暗电阻大B、暗电阻与亮电阻的差值小C、亮电阻大D、暗电阻与亮电阻的差值大2、光敏电阻受到光照射时,其阻值随光通量的增大而(A)。A、变大B、不变C变为零D、变小3、下列B属于四端的元件。A、应变片B、压电晶片C、霍尔元件D、热敏电阻5、下列传感器中，不属于有源器件的是(C)A、压电式传感器B、自感式电感传感器C、霍尔传感器D、热电偶传感器6、光敏元件中(C)是直接输出电压的。A、光敏电阻B、光电池C、光敏晶体管D、光导纤维7、下列不属于光电器件的是(C)。A、电荷耦合器B、光敏电阻C、压电晶体D、光敏晶体管8、欲测240V左右的电压，要求测量示值相对误差的绝对值不大于0.6%，问：若选用量程为250V电压表，其精度应选0.5级。若选用量程为300V，其精度应选0.2级，若选用量程为500V的电压表，其精度应选0.2级5、电阻应变片的温度补偿方法，通常可采用应变片自补偿法和电路补偿法。6、电阻应变片的配用测量电路采用差动电桥时，不仅可以消除非线性误差共模干扰，同时还能起到提高灵敏度的作用。2、压电材料石英晶体具有各向异性，在沿电轴方向、机械轴方向力的作用下正压电效应，而沿光轴方向时则逆压电效应2、差动变压器式传感器主要由两个完全相同的螺线管和初始状态处于对称位置的铁芯组成，两初级绕组同名端顺向串联，次级绕组同名端反向串联；当活动衔铁位于初始平衡位置时，输出电压应该为零，实际不为零，称该电压为零点残余电压。利用差动变压器测量位移时，如果要求区别位移方向（或正负）可采用相敏检波电路。3、减少差动变压器传感器零点残余误差最有效的方法是尽可能保证传感器几何尺寸、电气参数的相互对称。5、差动变压器传感器测量电路常采用的有相敏检波电路和差动整流电路。3、电容式传感器的测量电路可采用交流桥式电路、调频电路、脉冲宽度调制电路等。4.精确微小位移的测量采用变极距结构的电容传感器，角度的测量采用（变面）结构10、光电池的照度特性曲线可知：输出开路电压与照度存在饱和现象，呈非线性；光电流与照度成正比。因此用它作测量元件时，应将其作电流源使用，做开关元件时，应将其作为电压使用。11、在光线作用下电子逸出物体表面向外发射电子的现象称外光电效应；相应的器件如光电管；半导体材料吸收光能后在PN结上产生电动势的效应称光生伏特效应。相应的器件如光电池。在光线作用下能使物体电阻率改变的现象称光电导效应，相应的器件如光敏电阻。12、光导纤维是一种利用光的全内反射原理而传输光的器件。13、若设计一红外传感器，有灵敏度如图1的三种材料可选择，最好选用硫化铅材料。14、光敏二极管一般处于开关工作状态，由其光谱特性上图2可知，若光源在可见光范围，应选用硅材料的较好1.热敏电阻式传感器主要是用来测温度物理量的，湿敏传感器主要是来测空气湿度的2热电偶产生的热电动势主要来源是有两个不同材料的导体或半导体组成的闭合回路，其表达式为Et=Eab（t）-Eab（to），他的大小与材料和温度有关3.测量温度的传感器主要分为热电偶式、电阻式、数字式三大类4.自感式传感器常见的形式有变隙式。差动式。变截面式。螺线管式，其中可以测量角度的是变截面式，用于精密微小位移测量的是变隙式。8.电容式传感器可以分为变介电常数型、变极距（变间隙）型和变面积型等几类，可以来测量液位的是变介电常数型5.热电偶产生热电势必须具备的基本条件是1要有接触电位差2要有温度差。简答题、15.画出光电管和光敏二极管的基本测量电路20004001200λ(nm)硅锗20406080100(%)/S1100008800660044002200003300006600009900001122000011550000λλ（（μμmm））硫硫化化镉镉硫硫化化铊铊硫硫化化铅铅相相对对灵灵敏敏度度//%%11、随机误差在测量中不可避免，试说明其分布规律？具有哪些特点？（复习测量中三大类误差的特点、产生原因与处理方法）统计规律服从正态分布具有单峰性有界性对称性和抵偿性5.以变极距电容式传感器为例，说明差动结构和普通的结构，结构组成上和电路特点上有什么不同？解：结构组成：一对结构和参数完全相同的传感器，组成的变化方向相反，变化值相等特点：差动式电容传感器比单个电容灵敏度提高一倍，非线性误差减小，改善环境影响造成的误差6.热电偶的三大定律的内容及实际意义是什么？1、什么是压电效应？对某些电介质施加机械力而引起它们内部正负电荷中心相对位移，产生极化，从而导致介质两端表面内出现符号相反的束缚电荷。在一定应力范围内，机械力与电荷呈线性可逆关系。这种现象称为压电效应或正压电效应2什么是霍尔效应？影响霍尔电势的因素有哪些？9、什么是内光电效应？有哪几种类型?分别与其相对应的光敏器件有哪些？请举例说明生活中光敏传感器的应用解：内光电效应：光照下，物体的电导率发生变化或产生光生电动势的效应。如光电池、光敏晶体管光电导效应：在光线作用下能使物体电阻率改变的现象，如光敏电阻等；如太阳能光电池、路灯自动控制光生伏特效应：在光线作用下能使物体产生一定方向的电动势的现象。光敏三极管的印刷纸张自动控制电路7、已知待测拉力约为70N左右。现有两只测力仪表，一只为0.5级，测量范围为0～500N；另一只为1.0级，测量范围为0～100N。问选用哪一只测力仪表较好？为什么？0.5级0——500N测力表产生的最大绝对误差ΔFmax=0.5%*(500-0)N=2.5N1.0级0——100N测力表产生的最大绝对误差ΔFmax=1.0%*(100-0)N=1.0N所以选用1.0级0——100N测力表较好，产生的误差较小9、某个测温仪表测量范围是0-800摄氏度，使用后重新校验,发现最大绝对误差为6摄氏度,此仪表等级为多少呢?、此仪表为1.0级0006100%0.75%8000CCC10、某压力表的测量范围为0~1MPa，精度等级为1级，试问此压力表允许的最大绝对误差是多少？在校验点（产生最大误差点）理论值为0.5MPa，测得值为0.508MPa问此表是否满足该表精度要求？允许最大误差Δmax=±(1-0)×1%=±0.01Mpa在校验点0.5MPa时，绝对误差为Δ=0.508-0.5=0.008MPa，小于允许最大误差，因此符合1级精度9、某截面积S为5cm2的试件，已知材料的弹性模量E为2.0×1011N/m2，沿轴向受到拉力F为105N，若沿受力方向粘贴一阻值R为120Ω、灵敏系数K为2的应变片，试求其ΔR=?解：由RKR得RKR又534211210105102.010/FNESEmNm32101200.24R10、图1是一个悬臂梁，现用电阻应变片测量作用力F。若考虑电阻应变片的温度线路补偿，试画图表示应变片粘贴的位置和测量线路的接法。答1、R2（R1=R2）组成。桥路的一个对角接有交流电源iU，另一个对角线为输出端0U，试R1R2FFR3R4分析该电路的工作原理。2、忽略R3、R4的影响，可知U0＝UCD=UD－UC。若电源电压iU上端为正、下端为负时，VD1、VD3导通，等效电路如图（a）所示。当差动电感传感器Z1＝Z＋Z，Z2＝Z－Z时，UCUD，U0为负。当差动电感传感器Z1＝Z－Z，Z2＝Z＋Z时，UCUD，U0为正。若电源电压iU上端为负、下端为正时，VD2、VD4导通，等效电路如图（b）所示。当差动电感传感器Z1＝Z＋Z，Z2＝Z－Z时，UCUD，U0为负。当差动电感传感器Z1＝Z－Z，Z2＝Z＋Z时，UCUD，U0为正。因此，无论电源电压iU的正负如何，输出电压U0的大小反映Z的大小，U0的正负极性反映Z的正负情况4－8已知变隙式电感传感器的铁芯截面积A＝1.5cm2，磁路长度L＝20cm，相对磁导率50001，气隙cm5.00，mm1.0，真空磁导率mH/10470，线圈匝数3000W，求单端式传感器的灵敏度/L。若将其做成差动结构形式，灵敏度将如何变化？解：已知：A0＝1.5cm2，mH/10470，3000W。单端式传感器的灵敏度为mHAWL/9.33105.02105.1104300022247220002＝＝－－－7、如下附表1、2（注：为热电偶部分数据），分度号为K、E两种热电偶，问：mViU0UZ2Z1VD1VD4VD3VD2R1R2R3R4CD（1）K、E两种热电偶,100℃时的热电势E(100℃,0℃)分别为多大？（2）用E热电偶测某设备温度，冷端为30℃，测得热电势为E(t,30℃)=17.680mV，则该设备温度t=?（3）在题（2）中改用K热电偶来测该设备温度t，若两种热电偶测得温度相同，则此时对应的热电势E(t,30℃)为多少？表1镍铬-镍硅（镍铬-镍铝）热电偶分度表（分度号：K）（参考端温度为0℃）表2镍铬－铜镍（康铜）热电偶分度表（分度号：Ｅ）（参考端温度为0℃）解：（1）查分度表得：E分度热电偶的热电势：E(1000C,00C)=6.319mvK分度热电偶的热电势E(1000C,00C)=4.096mv（2）由已知E（t，300C）=17.680mV，t0=30℃，查附表E（300C，00C）=1.801mV得E（t，0℃）=E（t，t0）+E（t0，0℃）=17.680+1.801=19.481（mV）反查附表，得t=