《传感技术》期末试卷AB(含答案)Word文档下载推荐.doc
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11.电感式传感器可以分为_________,_________,_________.
一.填空题
1.非电量,电信号2.敏感元件,转换元件3.应变效应4.金属电阻应变片,半导体电阻应变片5.受力后几何尺寸的变化,受力后材料的电阻率发生的变化6.微小位移量7.R1R4=R2R48.电桥供电电压,n=19.Z1Z4=Z2Z41110面积变化形,极距变化形,介质变化形11.自感式,互感式,涡流式
三.简答题
二.选择题(1*8)
1.在压阻效应中_________发生显著变化.(C)
ARBLCPDR和P
2.如果两种导体分别与第三种导体组成的热电偶所产生的热电势已知,则此两种导体组成热电偶的热电势(A)
A可以计算出来B不可以计算出来C看情况而定D没有区别
3.热电材料必须具备以为的特点(D)
(1)电阻温度系数要尽可能大和稳定
(2)电阻率高(3)电阻与温度之间关系最好成线性
A1,2B1,3C2,3D1,2,3
4.双臂直流电桥的电压灵敏度为Sv=?
(C)
AEBECED2E
5.线饶电位器的负载特性在什么情况下才呈现线性特性(A)
ARL=∞BRL=0CRL=常数D不可能
6.差动式电感传感器的灵敏度S=?
(B)
AS=2L0/3δ0BS=2L0/δ0CS=L0/3δ0DS=L0/δ0
7.电涡流的大小与下列那些因素有关(D)
(1)电阻率
(2)相对磁导率(3)金属导体厚度(4)线圈激励信号频率(5)线圈与金属之间的距离
A1,2,3,5B1,2,4,5C2,3,4,5D1,2,3,4,5
8.石英晶体片的两个电极上加交流电压,在电极方向有伸长和缩短的现象,这种现象称之为(D)
A压电现象B顺压电效应C逆压电效应D压阻现象
二.选择题
三.简答题(5*6)
1.热电效应
把两种不同的金属两头相互连接组成闭合回路.如果其中一端进行加热,另一端温度不变,回路中就会有电流产生的现象就叫热电效应.
2压电效应、
当某些物质沿其某一方向施加压力或拉力时,会产生变形,此时这两种材料的两个表面将产生符号相反的电荷;
当去掉外力后,它又重新回到不带电的状态,这种现象称为压电效应
.
3.金属电阻应变片测量外力的原理.
因为导体或半导体的电阻R=PL/A与电阻率P及其几何尺寸(其L为长度,A为横截面积)有关,当导体或半导体在受外力作用时,这三者都会发生变化,所以会引起电阻的变化.通常测量阻值的大小,就可以反映外界作用力的大小.
4.减小直流电桥的非线性误差有那些方法?
尽可能地提高供桥电源有什么利弊?
(1)提高桥臂比
(2)采用差动电桥(3)采用高内阻的恒流源电桥
可以提高灵敏度但是却受到电阻应变片的允许功耗的限制.
5.压阻效应
.所谓压阻效应是指半导体材料,当某一轴向受外力作用时,其电阻率发生变化的现象.
6.石英晶体的横向和纵向压电效应的产生与外力的作用的关系是什么?
并画图详细标示.
四.分析计算题(2*6)
1.在半导体应变片电桥电路中,其一桥臂为半导体应变片,其余均为固定电阻,该桥路受ε=4300µ
应变作用.若该电桥测量应变时的非线性误差为1%,n=R2/R1=1,该应变片的灵敏系数为多少?
由公式:
即得=0.02
而=
KS=4.65
2.当差动式极距变化型的电容传感器动极板相对于定极板位移时,若初始电容量为C1=C2
=80pF,初始距离d=4mm,试计算其非线性误差.若将差动电容改为单只平行电容,初始值不变,其非线性误差有多大?
差动电容的非线性误差
单只平板电容非线性误差
五.证明题(8)
试证明在热电偶中接入第三种材料,只要接入的材料两端的温度相同,对热电势没有影响这一结论.
(1)
热电偶回路的总热电势为
E=eAB(T)+eBC(T0)+eCA(T0)
(1)
如果热电偶回路各接点温度相同,其总的热电势为0.
E=eAB(T0)+eBC(T0)+eCA(T0)=0
变换后
eCA(T0)+eBC(T0)=-eAB(T0)
(2)
(2)代入
(1)中得
E=eAB(T)+eBC(T0)
(2)
E=eAB(T)+eBC(T1)+eCB(T1)+eBA(T0)
由于
eBC(T1)+eCB(T1)=0
E=eAB(T)+eBA(T0)
六.设计题(10)
1.用热电偶设计测量平均温度的测温线路,并说明工作原理.
(1)测量平均温度的方法通常用几只相同型号的热电偶并联在一起,要求三只热电偶都工作在线性段.在测量仪表中指示的为三只热电偶的输出电势的平均值.在每一只热电偶线路中,分别串接均衡电阻R1,R2,R3,其作用是为了在T1,T2,T3,不相同时,使每一只热电偶的线路中流过的电流免受电阻不等的影响,所以R1,R2,R3很大.好处是仪表的分度和单独配用一个热电偶的时一样,缺点是一只热电偶热断时,不能很快地觉察出来.
E1=EAB(T1,T0)
E=EAB(T2,T0)
E==EAB(T3,T0)
2.试设计一个电容式测厚传感器,并简述工作原理.(12)
一.填空题(1*20)
1.所谓压阻效应是指半导体材料,当某一轴向受外力作用时,其_电阻率________发生变化的现象.
2.直流电桥的平蘅条件是_________
3.直流电桥的电压灵敏度正比与_________,是桥臂电阻比值n的函数,当n=_________灵敏度才最高.
4.交流电桥平衡的条件是_________.
5.电容式传感器分为__________________,__________________,__________________.
6.变磁阻式传感器又可分为__________________,__________________.
7.热电效应产生的热电势是由_________和_________两部分组成
8.电涡流式传感器可以分为_________和_________.
9.热敏电阻的线性化网络处理的法有_________和_________.
10.电感线圈产生的磁力线经过金属导体产生感应电流,该电流的流线呈闭合曲线.称之为_________.
11.电感式传感器用于测量_________是比较精确的.
12.热电式传感器是一种将_________转化为_________变化的装置一.填空题
1.电阻率2.R1R4=R2R43.电桥供电电压,n=14.Z1Z4=Z2Z5.面积变化形,极距变化形,介质变化形6.变空气隙厚度,变气隙面积7.接触电势,温差电势8.高频反射式,低频透射式9.并联法,串连法.10.电涡流.11.微小位移量12.温度变化,电量
二.选择题(1*7)
1.在压阻效应中_________发生显著变化.(C)
2.如果两种导体分别与第三种导体组成的热电偶所产生的热电势已知,则此两种导体组成热电偶的热电势(A)
A可以计算出来B不可以计算出来C看情况而定D没有区别
3.热电材料必须具备以为的特点(D)
4.全臂直流电桥的电压灵敏度为Sv=?
(A)
AEBECED2E
5.线饶电位器的负载特性在什么情况下才呈行线性特性(A)
6.单只极板式电感传感器的灵敏度S=?
(B)
7.电涡流的大小与下列那些因素有关(D)
三.简答题(5*6)
1.压磁效应
这种由于应力使铁磁材料磁化强度变化的现象
2.压电效应
当去掉外力后,它又重新回到不带电的状态,这种现象称为压电效应.
3.热电效应
把两种不同的金属两头相互连接组成闭合回路.如果其中一端进行加热,另一端温度不变,回路中就会有电产生的现象就叫热电效应.
4.传感器的静态特性由那些性能指标描述?
它们一般用何公式表示?
线性度,灵敏度,重复性,迟
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