传感器期末复习题

1.什么叫传感器的灵敏度？传感器输出变化量与输入变化量的比值。2.什么叫传感器的分辨力？传感器在规定的测量范围内能够检测出的被测量的最小变化量。3.传感器的量程是如何定义的？传感器能够测量的上限值与下限值的差称为量程。4.传感器的准确度是如何定义的？准确度常用最大引用误差来定义5.弹性敏感元件的作用是什么？将力、力矩、压力、温度等物理量变换成位移、转角或应变。6.什么叫应力？物体受外力作用并处于平衡状态时，在单位面积上引起的内力。7.什么叫应变？物体受外力作用时产生的相对变形。8.应力和应变的关系是什么关系？在弹性范围内应力和应变成正比。9.如何定义弹性敏感元件的刚度？弹性敏感元件单位变形所需的外力。10.弹性敏感元件的灵敏度是如何定义的？单位外力是弹性敏感元件变形量。11.差动电桥是如何构成的？答：相邻桥臂传感器应变方向应相反，相对桥臂传感器应变方向应相同。12.采用差动电桥有什么好处？答：可提高电桥的灵敏度，减小非线性、还可实现温度补偿。13.差动式电容传感器的特点是：线性好，测量范围宽，灵敏度较高。14.差动式电感传感器有什么特点？线性度好、示值范围宽、灵敏度高。15.电涡流式传感器的原理是什么？电涡流效应引起线圈阻抗变化。16.电涡流式传感器常用的转换电路是谐振电路。17.什么是压电效应？电介质在外力作用下产生电荷的现象。18.压电元件能构成哪些传感器？应力、加速度等可变换成力的物理量传感器以及超声波传感器。19.霍尔式位移传感器是如何组成的？由霍尔元件和永久磁铁构成的梯度磁场组成。20.光纤传感器的类型光纤传感器可按光纤的作用分为功能型、非功能型和拾光型三大类。23.光栅传感器的工作原理是什么？答：光源（LED）通过标尺光栅和指示光栅组成的光栅副形成莫尔条纹，光敏三极管将莫尔条纹的移动信号转换成电信号，光栅每移过一个栅距W，莫尔条纹就移过一个间距B。通过测量莫尔条纹移过的数目，即可得出光栅的位移量。24.动态磁头和静态磁头的主要区别是什么？答：动态磁栅用于检测匀速运动的被测物体，读出磁头通常采用速度响应式磁头(其工作原理相当于录音机磁头)；静态磁栅用于检测变速运动的被测物体，读出磁头需用调制式的磁通响应式磁头(又称静态磁头)。25.位移传感器实现辨向的基本条件是什么？答：为了判别移动的方向，必须利用光栅传感器输出的两路相位差90°的输出信号。26.常见的接近传感器它们的敏感特性有什么区别？电感式和电涡流式只能感应金属体；电容式可感应非金属体；光电式对金属体和非金属体都能感应；霍尔式和干簧式可感应磁性体。27.安装接近传感器应注意哪些问题？答：首先使接近传感器感应面垂直正对接近物体，其次注意在检测区不应有其他敏感物体。28.实现扭矩测量的方法是什么？答：扭矩对扭转轴作用时，产生的扭转角与扭矩成正比关系。只要测得扭转角，可知扭矩。30.用接近传感器如何测量转速？答：在被测转轴上装一个转盘，转盘上安装能使传感器敏感的标志，标志接近传感器时便输出脉冲。如用霍尔传感器测转速，可在转盘上粘上磁钢或隔磁叶片；用光电传感器测转速，可在转盘上粘平面镜反光条或刻蚀透光狭缝；用电感传感器测转速，可将金属转盘边沿作上齿轮或键槽。32.什么叫物位？答：物位是指各种容器设备中液体介质液面的高低、两种不溶液体介质的分界面的高低和固体粉末状颗粒物料的堆积高度等的总称。34.怎样调整零点迁移？答：调整变送器的零点迁移弹簧，使液位由零变化到最高液位时，变送器的输出从下限变化到上限。35.利用超声波如何测量物位？答：利用超声波在两种物质的分界面上的反射特性，测量超声脉冲传输时间。36.什么是补偿导线？答：0～100℃范围内与热电极有相同热电特性的廉价金属材料制成的导线。37.使用补偿导线时应注意哪些问题？答：按热电偶型号选配，保证两接点温度相等、极性正确。38.使用热电偶冷端补偿器时，对20℃温度如何处理？修正或仪表指针零位调至20℃。39.热电阻测温电桥电路为什么要用三线制或四线制？答：消除引线电阻受环境温度影响造成的测量误差。40.超声波探测报警器的类型有：发、收合置的多普勒型和收、发分置的声场型。41.微波探测报警器的类型有：微波多普勒报警器和微波墙式报警器。42.为什么微波—热释电红外探测双技术报警器的误报率最低？热释电探测器可消除微波探测器受电磁反射物和电磁干扰的影响，而微波则减轻热释器件受温度变化的影响。43.室内火灾各阶段相应选用哪些类型的探测器？烟雾和气体，火焰和温度。44.说明烟雾探测器有那些类型？电离式烟雾探测器、光电感烟探测器。45.光电感烟探测器分哪些类型？在光路上测量烟雾对光的衰减（吸收）作用的减光型探测法；在光路以外的地方测量烟雾的散射光能量的散射型探测法。46.在传感器信号处理电路中为什么要进行检波？答：传感器采用交流电桥、谐振电路等预处理电路，其输出信号是以电桥电源或谐振频率为载波的调制信号，要通过解调才能获得被测直流信号，对调幅信号的解调称为检波。47.相敏检波有哪些特点？极性和幅值与调制信号相同，频率是载波的2倍。48.为什么要对传感器进行温度补偿？为了抑制环境温度对传感器特性的影响。49.为什么要对传感器进行线性化处理？多数传感器都具有非线性特性，它既不利于读数和测量结果的分析处理，而且是产生测量误差的主要原因之一。因此，为了减小或消除非线性误差，必须进行非线性补偿。50.传感器线性化的方法有哪些？典型的补偿原理可分为开环式、闭环式和增益控制式三种。利用在测量回路中加入的线性化器的非线性函数去补偿传感器的非线性特性。常用的方法有硬件法和软件法。53.什么叫数据采集？把模拟信号数字化的过程就称为数据采集。54.什么叫串模干扰？凡干扰信号和有用信号按电势源的形式串联(或按电流源的形式并联)起来作用在输入端的称串模干扰。55.什么叫共模干扰？干扰信号使两个输入端的电位相对于某一公共端一起变化（涨落）的属共模干扰。共模干扰本身不会使两输入端电压变化，但在输入回路两端不对称的条件下，便会转化为串模干扰。1、什么是随机误差？答案：随机误差是测量结果与在重复性条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值之差。2、什么是粗大误差？答案：超出在规定条件下预期的误差称为粗大误差，又称为疏忽误差。3、什么是系统误差？解：在同一测量条件下。多次测量被测量时，绝对值和符号保持不变，或在测量条件改变时，按一定的规律变化的误差称为系统误差4、传感器的标定：答：传感器的标定是指在明确输入和输出的变换对应关系的前提下，利用某种标准或标准器具对传感器的静态特征指标或动态特征指标等进行标度。5、什么是敏感元件？答：敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分。6、什么是传感器？答：它是一种能把特定的被测量信息（包括物理量、化学量、生物学量等）按一定规律转换成某种可用信号输出的器件或装置。7、弹性形变答：物体因外力作用而改变原来的尺寸或形状称为变形，如果在外力去掉后完全恢复原来的尺寸、形状的变形，那么这种变形称为弹性形变。8、弹性滞后答：实际弹性元件在加、卸载的正反行程中变形曲线不重和，这种现象称为弹性滞后现象。9、电阻应变片答：电阻应变片又称应变片，是将被测试件的应变量转换成电阻变化量的弹性元件。它是基于电阻应变效应制成的。10、涡流效应：答案：根据法拉第电磁感应定律，块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中做切割磁力线运动时，导体内将产生呈漩涡状的感应电流，此电流叫电涡流，以上现象称为电涡流效应。11、电涡流块状金属体至于变化的磁场中或者在磁场中做切割磁力线运动时，到体内将产生漩涡状的感应电流，此电流叫电涡流12、互感式传感器答案：把被测量的非电量变化转换为线圈互感变化的传感器称为互感式传感器。13、电容式传感器答：电容式传感器是将被测非电量的变化转换成电容量变化的一种传感器。14、变极距型电容式传感器变极距型电容式传感器是通过改变上下两极板间距，从而使电容量产生变化的，是电容式传感器的一种。15、压电效应答：某些电介质，当沿着一定方向对其施力而使它变形时，其内部就产生极化现象，同时在它的两个表面上将产生符号相反的电荷，当外力去掉后，它又重新恢复到不带电状态，这种现象称为压电效应。16、居里点温度答：它是指压电材料开始丧失压电特性的温度。17、压电陶瓷答：压电陶瓷是人工制造的多晶体压电材料。材料内部的晶粒有许多自发极化的电筹，它们有一定的极化方向，从而存在电场。在无化电场作用时，电畴在晶体中杂乱分布，它们各自的极化效应被相互抵消，使压电陶瓷内的极化强度为零。18、霍尔效应答：置于磁场中的静止载流导体，当它的电流方向与磁场方向不一致时，载流导体上平行于电流和磁场方向上的两个面之间会产生电动势，这种现象称为霍尔效应。19、磁敏电阻答：磁敏电阻简称MR元件，是一种高性能的磁敏感元件，它是基于磁阻效应的磁敏感元件。20、磁电感应式传感器答：又称磁电式传感器，是利用电磁感应式原理将被测量转换成电信号的一种传感器。21、光电开关答：光电开关是一宗利用感光元件对变化的入射光加以接收，并进行光电转换，同时加以某种形式的放大和控制，从而活的最终的控制输出“开”、“关”信号的器件。22、光电耦合器件答：光电耦合器件是由发光元件（如发光二极管）和光电接收元件合并使用，以光作为媒介传递信号的光电器件。23、电荷耦合器件答：电荷耦合器件（CCD）是一种大规模金属氧化物半导体集成电路光电器件。24、气敏传感器答案：用来检测气体类别、浓度、成份的传感器25、绝对测湿法答案：绝对测试法是指设法吸收式样气体所含水蒸气，然后再测出水蒸气的质量，从而测量得到绝对湿度。26、湿敏传感器答案：湿敏传感器是能够感受外界湿度变化，并通过器件材料的物理或化学性质变化，将湿度转化成有用信号的器件。27、超声波流量传感器答：超声波流量传感器是一种非接触式流量测量仪表，它是利用超声波在流体中的传播特性来测量流体流量的。28、什么是波，怎样的波被定义为超声波答：振动在弹性介质内的传播称为波动，简称波，频率高于2*10⁴Hz的机械波称为超声波。29、什么是微波？答案：微波是波长为0.1m到1mm的电磁波，对应的波段频率范围为300MHz到3000GHz。30、什么是反射式微波传感器？答：反射式微波传感器是通过检测被物体反射回来的微波功率或经过的时间间隔来测量的。通常它可以测量物体的位置，位移，厚度等参数。31、什么是微波传感器？答：微波传感器是利用微波特性来检测某些物理量的器件或装置。32、热释电效应答：当电石，水晶，酒石酸钾钠，钛酸钡等晶体受热产生温度变化时，其原子排列将发生变化，使晶体自然极化，并在其两表面产生电荷，这一现象就称为热释电效应33、.红外测温仪答：利用热辐射体在红外波段的辐射通量来测量温度的。34、放射性同位素答：某种同位素的原子核在没有外力的情况下，自动发生衰变，衰变种释放出α射线，β射线，γ射线，X射线等，这些射线的同位素称为放射性同位素，又称放射源。35、膨胀式温度传感器答：基于物质的热胀冷缩现象，通过测量物质的膨胀或收缩量来反映被测温度的温度传感器，统称为膨胀式温度传感器，也称膨胀式温度计。36、膨胀式温度传感器基于物质的热胀冷缩现象，通过测量物质的膨胀或收缩量来反映被测温度的温度传感器，统称为膨胀式温度传感器，也称膨胀式温度计。37、热电偶:答：是一种将温度变化转换为热电势变化的温度检测元件38、弹性式压力传感器：答案：弹性压力传感器（又称弹性式压力计）时以弹性元件受压后所产生的弹性变形作为测量基础的。它结构简单，价格低廉，现场使用和维护都很方便，又有较宽的压力测试范围，因此在工作中获得了广泛的应用。39、谐振式压力传感器答案：谐振式压力传感器是利用压力来改变谐振敏感元件的谐振频率，再通过测量频率变化来间接测量压力的。42、物位检测仪表答：用来检测液位的仪表称为液位检测表，也称为物位计。45、电导池答案：：由两个电极及其他部件组成的用来测量溶液电导的设备。四、简答题1、简述检测系统的组成及原理。答案：组成：一个检测系统是传感器、变送器（变换器）和其他变换