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传感器与检测技术试题 有答案


《传感器与检测技术》试题(A) 一、名词解释(每题 4 分) 1、电涡流效应 2、霍尔效应 3、光电效应 4、光纤的色散 5、应变计的温度效应 二、填空(每空 1 分) 1、 热电阻传感器可分为__金属热电阻式__和___半导体热电阻式__两大类, 前者简称__热电 阻__,后者简称_热敏电阻_。 2、基于场的定律的传感器称为__结构型___,基于物质定律的传感器称为___物性型___。 3、传感器动态标定使用的标准激励信号分为两类:__正弦__和__阶跃__。 4、半导体材料的应变电阻效应主要基于__压阻_效应。 5、无外磁场时,霍尔元件在额定控制电流下,两霍尔电极之间的开路电势称为__不等位电 势____。 6、逆压电效应又叫__电致伸缩___。基于该效应的____发生器和_____发生器分别是超声检 测和声表面波检测技术及仪器的关键器件。 7、压电陶瓷除了具有压电性,还具有__热释电效应__,因此它可制作热电传感器件而用于 红外探测器中。 8、光纤的最初研究是应用于___通讯____领域。 9、将一灵敏度为 0.08mV/℃的热电偶与电压表相连接,电压表接线端为 25℃,若电压表读 数为 30mV,热电偶的热端温度为_______。 10、脉冲回波法测厚,已知超声波在工件中的声速 5000m/s,测得时间间隔为 18?s,工件厚 度为___5000*9*10^-6=0.045m____。 11、编码器按结构形式有__直线式__编码器和_旋转式_编码器。 12、 热电偶传感器的工作基础是____________, 其产生的热电势包括________电势和_______ 电势两部分。 热电偶的___连接导体___定律是工业上运用补偿导线法进行温度补偿的理论基 __参考电极__定律简化了热电偶的选 础; __中间温度__定律为制定分度表奠定了理论基础; 配工作。 电涡流传感器的线圈与被测物体的距离减少时,互感系数 M 将 。 利用电涡流位移传感器测量转速时,被测轴齿盘的材料必须是 导磁体 。 利用电磁感应原理将被测非电量如位移、 压力、 流量等转换成线圈 或互感量的变化, 这种装置称为电感式传感器。 1. ( A )传感器属于无源型传感器。 A.压电式 B.霍尔式 C.电感式 D.电容式 在尘埃、油污、温度变化较大,并伴有振动等干扰的恶劣环境下测量时,传感器的选用必须 首先考虑( C )因素。 A.响应特性 B.灵敏度 C.稳定性 D.精确度 3、电桥测量电路的作用是把传感器的参数变化为( C )的输出。 A.电阻 B.电容 C.电压 D.电荷 4、半导体应变片具有( A )等优点。 A.灵敏度高 B.温度稳定性好 C.参数一致性高 D.接口电路简单 5 当半导体材料某一轴向受外力作用时,其电阻率发生变化的现象,称( B )

A.光电效应 B.压阻效应 C.压电效应 D.霍尔效 导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时,其电阻值发生相应变化的现象,称 ( A ) A. 应变效应 B.光电效应 C.压电效应 D.霍尔效应 差动变压器式传感器可测出微小位移,如想分辨出位移的方向,则应在电路中加( C ) 电路。 A.调频电路 B.放大电路 C.相敏检波电路 D.交流电桥 电感式和电容式传感器采用差动连接的目的是( D ) 。 A.改善回程误差 B.提高固有频率 C.提高精度 D.提高灵敏度 2: 电容传感器做成差动式之后,灵敏度( 1 ) ,而且非线性误差( 2 ) ( B ) 。 A.1 提高,2 增大 B.1 提高,2 减小 C.1 降低,2 增大 D.1 降低,2 减小 3:变极距型电容传感器,初始极距( 1 ) ,传感器灵敏度( 2 ) D ) 。( A.1 增大,2 不变 B.1 减小,2 不变 C.1 减小,2 减小 D.1 减小,2 增大 1: 压电式加速度传感器是( )传感器。 A. 结构型 B.适于测量直流信号的 C.适于测量缓变信号的 D.适于测量动态信号的 2: 沿石英晶体的光轴 Z 的方向施加作用力, A )。 ( 。 A.晶体不产生压电效应 B.在晶体的电轴 X 方向产生电荷 C.在晶体的机械轴 Y 方向产生电荷 D.在晶体的光轴 Z 方向产生电荷 3: 在电介质极化方向施加电场, 电介质产生变形的现象称为( A ) 。 A.正压电效应 B.逆压电效应 C.横向压电效应 D.纵向压电效应 4: 天然石英晶体与压电陶瓷比,石英晶体压电常数( 1 ) ,压电陶瓷的稳定性( 2 )。( C ) A.1 高,2 差 B.1 高,2 好 C.1 低,2 差 D.1 低,2 好 导致霍尔元件产生不等位电势的原因有多种,以下论述中,( D )不是产生不等位电势的 原因。 A.霍尔电极安装位置不对称或不在同一等电位面上 B.半导体材料不均匀 C.环境温度发生变化 D.激励电极接触不良 已知磁电式传感器的线圈运动时产生的磁场方向和原工作磁场方向相反, 则随着线圈运动速 度的增大, 1 )了工作磁场的作用,传感器的灵敏度因此而(2)( A ) ( A.1 增强,2 增大 B.1 增强,2 减小 C.1 减弱,2 增大 D.1 减弱,2 减小 1、 光敏电阻受到一定波长范围的光照时, 阻值(亮电阻)急剧 1 ) 电路中电流迅速 2 ) ( , ( 。 ( )。 A.1 增大,2 减小 B.1 增大,2 增大 C.1 减小,2 增大 D.1 减小,2 减小 2、在下列光电器件中,属于外光电效应的器件是( A ) 。 A.光电管 B.光敏电阻 C.光敏二极管 D.光电池 在下列光电器件中,属于光电导效应的器件是( D ) A.光电倍增管 B.光电管 C.光电池 D.光敏晶体管 在精度要求不高的场合和测温范围较少时,普遍使用( B )金属热电阻 A.镍电阻 B.铜电阻 C.铂电阻 D.锰电阻 两种不同材料的导体 A、B 接触时产生接触电势 eAB(T),当导体电子浓度 NA>NB 时,有 ( D )。 A.接触电势 eAB(T)不存在 B.接触电势 eAB(T)=0 D.接触电势 eAB(T)>0 C.接触电势 eAB(T)<0

4、形成热电势的两个必要条件是( D )。 A.两种导体的材料相同,两接点处的温度相同 B.两种导体的材料相同,两接点处的温度不同 C.两种导体的材料不同,两接点处的温度相同 D.两种导体的材料不同,两接点处的温度不同 光在半导体中传播时,波长短的光子衰减( 1 ), 穿透深度较( 2 ) B ) 。( A.1 快,2 深 B. 1 快,2 浅 C.1 慢,2 深 D. 1 慢,2 浅 三、简答(每题 5 分) 1、请写出“传感器”的国标定义、狭义定义和广义定义。 2、请列表对比 CMOS 和 CCD 摄像器件。 3、请画图简述电容式传感器使用的驱动电缆法。 4、请画图简述超声波测流量的原理,并比较所涉及的三种方法的精度。 5、简述灵敏度与分辨力的区别。 四、计算(每题 6 分) 1、 某温度传感器特性方程为 20dy/dt+5y=0.15x, 其中 y 为输出电压 (mV)x 为输入温度 , (℃) , 求该传感器的时间常数 τ 和静态灵敏度 k。 a1/a0=4;b0/a0=0.03 2、今有两加速度传感器均可作为二阶系统来处理,其中一只固有频率为 25kHz,另一只为 35kHz,阻尼比 ξ 均为 0.3。若欲测量频率为 10kHz 的正弦振动加速度,应选用哪一只?请 计算测量时将带来多大的振幅误差和相位误差。 看作业题 3、有一阶跃光纤,已知 n1 = 1.46,n2 = 1.46,外部介质为空气,n0 = 1。请计算光纤的数值 孔径和最大入射角。 ?题目错了 4、 已知惯性式磁电速度传感器的相对阻尼系数 ξ = 1 请计算传感器的自振频率值。 用公式? 5、某电容式液位传感器由直径为 40mm 和 8mm 的两个同心圆柱体组成。储存灌也是圆柱 形,直径为 50cm,高为 1.2m。已知真空介电常数,

2, 传感器-3dB 的下限频率为 16Hz,

ε 0 = 8.85 pf / m ,被储存液体的相对介

电常数εr =2.1。计算传感器的最小电容和最大电容以及当用在储存灌内传感器的灵敏度 (pF/L)。 ppt 上有公式,已经抄下来了


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