测试技术复习资料传感器第四章-考试重点

测试技术传感器第四章题型小结一、选择题1.电涡流式传感器是利用什么材料的电涡流效应工作的。（A）A.金属导电B.半导体C.非金属D.2PVF2.为消除压电传感器电缆分布电容变化对输出灵敏度的影响，可采用（B）。A.电压放大器B.电荷放大器C.前置放大器D.电容放大器3.磁电式绝对振动速度传感器的数学模型是一个（B）。A.一阶环节B.二阶环节C.比例环节D.高阶环节4.磁电式绝对振动速度传感器的测振频率应（A）其固有频率。A.远高于B.远低于C.等于D.不一定5.随着电缆电容的增加，压电式加速度计的输出电荷灵敏度将（C）。A.相应减小B.比例增加C.保持不变D.不确定6.压电式加速度计，其压电片并联时可提高（B）。A.电压灵敏度B.电荷灵敏度C.电压和电荷灵敏度D.保持不变7.调频式电涡流传感器的解调电路是（C）。A.整流电路B.相敏检波电路C.鉴频器D.包络检波电路8.压电式加速度传感器的工作频率应该（C）其固有频率。A.远高于B.等于C.远低于D.没有要求9.下列传感器中哪个是基于压阻效应的？（B）A.金属应变片B.半导体应变片C.压敏电阻D.磁敏电阻10.压电式振动传感器输出电压信号与输入振动的（B）成正比。A.位移B.速度C.加速度D.频率11.石英晶体沿机械轴受到正应力时，则会在垂直于（B）的表面上产生电荷量。A.机械轴B.电轴C.光轴D.晶体表面12.石英晶体的压电系数比压电陶瓷的（C）。A.大得多B.相接近C.小得多D.不确定13.光敏晶体管的工作原理是基于（B）效应。A.外光电B.内光电C.光生电动势D.光热效应14.一般来说，物性型的传感器，其工作频率范围（A）。A.较宽B.较窄C.较高D.不确定15.金属丝应变片在测量构件的应变时，电阻的相对变化主要由（B）来决定的。A.贴片位置的温度变化B.电阻丝几何尺寸的变化C.电阻丝材料的电阻率变化D.电阻丝材料长度的变化16.电容式传感器中，灵敏度最高的是（C）。A.面积变化型B.介质变化型C.极距变化型D.不确定17.极距变化型电容传感器适宜于测量微小位移量是因为（B）A.电容量微小影响灵敏度B.灵敏度与极距的平方成反比，间距变化大则产生非线性误差C.非接触测量D.两电容极板之间距离变化小18.高频反射式涡流传感器是基于（A）和集肤效应来实现信号的感受和变化的。A.涡电流B.纵向C.横向D.压电19.压电材料按一定方向放置在交变电场中，其几何尺寸将随之发生变化，这称为（D）效应。A.压电B.压阻C.压磁D.逆压电20.下列传感器中，能量转换型传感器是（A）A.光电式B.应变片C.电容式D.电感式21.测试工作的任务主要是从复杂的信号中提取（C）A.干扰噪声信号B.正弦信号C.有用信息D.频域信号22.压电式传感器是属于（B）型传感器A.参量型B.发电型C.电感型D.电容型23.莫尔条纹光栅传感器是（B）的A.数字脉冲式B.直接数字编码式C.调幅式D.调频式24.磁电式绝对振动速度传感器的动态数学模型是（C）A.一阶环节B.二阶环节C.比例环节D.积分环节25.电涡流传感器是利用被测（A）的电涡流效应A.金属导电材料B.非金属材料C.PVF2D.陶瓷材料26.当电阻应变片式传感器拉伸时，该传感器电阻（A）A.变大B.变小C.不变D.不定27.极距变化型电容传感器的灵敏度与（D）A.极距成正比B.极距成反比C.极距的平方成正比D.极距的平方成反比28.压电式加速度传感器的工作频率应（C）其固有频率A.远高于B.等于C.远低于D.不确定29.调频式电涡流传感器的解调电路是（C）A.电荷放大器B.相敏检波器C.鉴频器D.鉴相器30.高频反射式电涡流传感器，其等效阻抗分为等效电阻R和等效电感L两部分，M为互感系数。当线圈与金属板之间距离δ减少时，上述等效参数变化为（B）A.R减小，L不变，M增大B.R增大，L减小，M增大C.R减小，L增大，M减小D.R增大，L增大，M增大31.为消除压电传感器联接电缆分布电容变化对输出灵敏度的影响，可采用（B）A.电压放大器B.电荷放大器C.相敏检波器D.鉴相器32.在测量位移的传感器中，符合非接触式测量且不受油污等介质影响的是（D）传感器A.电容式B.压电式C.电阻式D.电涡流式33.半导体热敏电阻随温度上升，其阻值（B）A.上升B.下降C.保持不变D.变为034.为使电缆的长短不影响压电式传感器的灵敏度，应选用（B）放大器A.电压B.电荷C.微分D.积分35.涡流式位移传感器的输出与被测对象的材料（C）A.无关B.不确定C.有关D.只限于测铜37.自感型传感器的两线圈接于电桥的相邻桥臂时，其输出灵敏度（B）A.提高很多倍B.提高一倍C.降低一倍D.降低很多倍38.变间隙式电容传感器测量位移量时，传感器的灵敏度随（A）而增大A.间隙的减小B.间隙的增大C.电流的增大D.电压的增大40.压电式振动传感器输出电压信号与输入振动的（C）成正比A.位移B.速度C.加速度D.时间41.压电式传感器是高阻抗传感器，要求前置放大器的输入阻抗（A）A.很大B.很低C.不变D.随意42.半导体应变片的灵敏度和电阻应变片的灵敏度相比（A）A.半导体应变片的灵敏度高B.二者相等C.电阻应变片的灵敏试验高D.不能确定43.若石英晶体沿机轴受到正应力，则会在垂直于（C）的面上产生电荷A.机轴B.电轴C.光轴D.都不44.压电式传感器是个高内阻传感器，因此要求前置放大器的输入阻抗（B）A.很低B.很高C.较低D.较高45.极距变化型电容式传感器，其灵敏度与极距（D）A.成正比B.平方成正比C.成反比D.平方成反比46.随电缆电容的增加，压电式加速度计的输出电荷灵敏度（A）A相应减小B比例增加C保持不变D不确定47.压电式加速度计，其压电片并联可提高（B）A.电压灵敏度B.电荷灵敏度C.电压和电荷灵敏度D.电流灵敏度48.（B）的基本工作原理是基于压阻效应A.金属应变片B.半导体应变片C.压敏电阻D.压电陶瓷49.可变磁阻式电感传感器，当线圈匝数N及铁芯截面积Ａ0确定后，原始气隙δ0越小，则电感L（B）A.越小B.满足不失真条件C.阻抗匹配D.越大50.压电晶体式传感器其测量电路常采用（B）A.电压放大器B.电荷放大器C.电流放大器D.功率放大器二、填空题1.涡流式传感器的变换原理是利用金属导体在交流磁场中的。感应电动势2.磁电式传感器是把被测物理量转换为的一种传感器。涡电流效应3.将压电晶体置于外电场中，其几何尺寸也会发生变化，这种效应称之为。逆压电效应4.利用电阻随温度变化的特点制成的传感器叫。热电阻传感器5.可用于实现非接触式测量的传感器有和等。涡流式；电容式6.电阻应变片的灵敏度表达式为/12/dRRSEdll，对于金属应变片来说：S=，而对于半导体应变片来说S=。12;SSE7.当测量较小应变值时应选用效应工作的应变片，而测量大应变值时应选用效应工作的应变片。压阻效应；应变效应8.电容器的电容量0AC，极距变化型的电容传感器其灵敏度表达式为。20AddCS9.差动变压器式传感器的两个次级线圈在连接时应。反相串接10.光电元件中常用的有、和。光敏电阻；光敏晶体管；光电池11.压电传感器在使用放大器时，其输出电压几乎不手电缆长度变化的影响。电荷12.超声波探头是利用压电片的效应工作的。逆压电13.压电传感器中的压电片并联时可提高灵敏度，后接放大器。而串联时可提高灵敏度，应后接放大器。电荷；电压；电压；电压14.电阻应变片的电阻相对变化率是与成正比的。应变值ε15.电容式传感器有、和3种类型，其中型的灵敏度最高。面积变化型；极距变化型；介质变化型；极距变化型16.霍尔元件是利用半导体元件的特性工作的。霍尔效应17.按光纤的作用不同，光纤传感器可分为和两种类型。功能型；传光型三、名词解释1.一块金属板置于一只线圈附近，相互间距为，当线圈中有一高频交变电流i通过时，便产生磁通。此交变磁通通过邻近金属板，金属板表层上产生感应电流即涡电流，涡电流产生的磁场会影响原线圈的磁通，使线圈的阻抗发送变化，这种现象称为涡流效应。2.某些物质在受到外力作用时，不仅几何尺寸发生变化，而且内部极化，表面上有电荷出现，出现电场，当外力去除后，有重新恢复到原来状态，这种现象成为压电效应。3.金属材料在发生机械变形时，其阻值发生变化的现象成为电阻应变效应。4.将霍尔元件置于磁场中，当相对的两端通上电流时，在另相对的两端将出现电位差，称为霍尔电势，此现象称为霍尔效应。5.当激光照射到运动物体时，被物体反射或散射的光频率即多普勒频率发生变化，且多普勒频率与物体运动速度成比例，这种现象称为多普勒效应。6.某些半导体元件，当在相对的两端通上电流时，将引起沿电流方向电阻的变化，此现象称为磁阻效应。7.传感器是直接作用于被测量，并能按一定规律将被测量转换成同种或别种量值输出的器件。8.半导体材料受到光照时，电阻值减小的现象称为内光电效应。9.压阻效应是指单晶半导体材料在沿某一轴向受到外力作用时，其电阻率发生变化的现象。10.在光照作用下，物体内的电子从物体表面逸出的现象称为外光电效应。11.在光的照射下使物体产生一定方向电动势的现象称为光生伏打效应。四、计算题3.一电容测微仪，其传感器的圆形极板半径r＝4mm，工作初始00.03mm，如果间隙变化量1m时，电容变化量是多少（真空中介电常数为ε0=-8.85×10-12F/m）。解：电容传感器的灵敏度021SA1232328.85103.14(410)(0.0310)F/m9109.4F/m∴6910109.4SCF/m3109.4pF4.一电容测微仪，其传感器的圆形极板的半径r=4mm，工作初始间隙00.3dmm，空气介质，试求：（已知空气介电常数128.8510/Fm）（1）通过测量得到的电容变化量为3310CpF，则传感器与工件之间由初始间隙变化的距离?（2）如果测量电路的放大倍数pFmVK/1001，读数仪表的灵敏度25S格/mV，则此时仪表指示值变化多少格？解：（1），极距变化型电容传感器灵敏度为：20ACS则CA0221212323004.011085.8)10103()103.0()(61.0m（2）设读数仪表指示值变化格数为m，则3121005(310)1.5mSSC（格）4.有一电阻应变片其灵敏度S=2，R＝120Ω，设工作时其应变为1000με，问ΔR＝？设将此应变片接成如图所示的电路，试求：1）无应变时电流表示值；2）有应变时电流表示值；3）电流表指示值相对变化量。解：∵llRRS//∴RllSR1201010002624.01）mARUI5.121205.112）mARRUI475.1224.1205.123）mAIII025.0215.有一钢板，原长1lm，钢板弹性模量11210EPa，使用BP-3箔式应变片R=120Ω，灵敏度系数S=2，测出的拉伸应变值为300με。求：钢板伸长量l，应力,/RR及R。应变片mA5V如果要测出1με应变值则相应的/RR是多少？解：因为/ll，则有64611764421300103100.3()30010210610()2300106101206107.210()llmmmEPaRSRRRS如果要测出1με应变值，则662110210RSR五、综合题1．设计一台检测钢丝绳断丝的仪器（用原理图表示），并简述其原理。答：利用霍尔元件来检测钢丝绳的断丝情况，其原理图如下图所示：其工作原理为：铁心对钢丝绳局部磁化，当有断丝时，在断口处出现漏磁场，霍尔元