传感器与检测技术复习题

传感器与检测技术复习题内容摘要：

非接触，易数字化。 4. 感应同步式位移传感器的特点有哪些。 精度较高，对环境要求较低，可测大位移 工作可靠，抗干扰能力强，维护简单，寿命长、。 感应同步器工作时有多个绕组同时参与工作，故对局部误差有平局化作用。 5. 直线式感应同步器由哪两个绕组组成。 其鉴相式测量电路的作用是什么。 定尺，绕组是连续的，滑尺，绕组是分段的，且分两组，在空间相差 90 度【 节距，】称正 余弦绕组。 其目的是将代表位移量的感应电动势相位的变化转换成数字量，然后显示出来 6. 电容式位移传感器选用的绝缘材料应具备哪些特点。 应具有较高的绝缘电阻 低的膨胀系数 几何尺寸的长期稳定和低的吸潮性，如玻璃 石英 陶瓷 尼龙等 7. 电感式传感器有哪些种类。 它们的工作原理是什么。 自感式 互感式 涡流式 压磁式 自感式位移传感器是将被测位移量的变化转换成自感 L 的变化，比通过自感量的变化确定位移量 互感式位移传感器是将被测位移量的变化转换成互感系数的变化，其基本原理与常用的变压器类似，故称其为变压器位移传感器 涡流式位移传感器是利用电涡流效应将被测量变化为传感器线圈阻抗 Z变化的一种装置。 8. 对于电位计式位移传感器，其后接测量仪器的输入电阻对传感器的输出特性有何影响。 如何减少这个影响。 9．说明单线圈和差动变隙式传感器的主要组成、工作原理和基本特性。 10．为什么螺线管式电感传感器比变隙式电感 传该器有更大的测位移范围。 11．根据单线圈和差动螺线管式电感传该器的基本特性，说明它们的性能指标有何异同。 12．电感式传感器测量电路的主要任务是什么。 变压式电桥和带相敏整流的交流电桥，谁能更好的完成这一任务。 为什么。 13．说明电动测微仪和电感式压力传该器的基本组成和工作原理。 13 、工作原理和输出特性。 15. 根据螺线管式差动变压器的基本特性，说明其灵敏度和线性度的主要特点。 16. 为什么螺线管式差动变压器比变隙式差动变压器的测量范围大。 17. 何谓零点残余电压。 说明 该电压的产生原因及消除方法。 18. 差动变压器的测量电路有几种类型。 试述它们的组成和基本原理。 为什么这类电路可以消除零点残余电压。 19. 概述差动变压器的应用范围，并说明用差动变压器式传感器检测振动的基本原理。 20．什么叫电涡流效应。 什么叫线圈 —— 导体系统。 21. 概述电涡流式传感器的基本结构与工作原理。 22. 电涡流式传感器的基本特性式什么。 它是基于何种模型得到的。 23. 电涡流的形式范围包括哪些内容。 他们的主要特点是什么。 24. 被测体对电涡式传感器的灵敏度有何影响。 25. 概述 电涡流传感器谐振测幅电路的工作原理。 26. 试述电容式传感器的工作原理与分类。 27．比较空气介质的变间隙式与差动式电容传感器的灵敏度和非线性误差 28．为什么变面积式传感器的测位移范围较大。 29．为什么采用变介质电常数式传感器测量介质介电常数变化，比测量介电材料厚度变化的性能要好。 30．说明电容式压力、加速度、荷重、位移传感器的组成、原理及主要特点。 四、计算应用题。 ，原始电容 C0=20uF，角位移为 θ =π /4，求此时的电容为多少。 ，有两块刻线数目相同，切线圆半径分别为 10mm、 20mm 的切向圆光栅同心放置，其中光栅条纹密度 W=50 条 /mm， R=60mm，所产生莫尔条纹的间距为多少。 ，如下图所示。 C0=200pF，传感器的起始电容量 Cx0=20pF，定动极板距离 d0=，运算放大器为理想放大器， Rf极大，输入电压 ui=5sinω tV。 求当电容传感器动极板上输入一位移量 Δ x= 使 d0减小时，电路输出电压 uO 为多少。 14 第三章 力、扭矩和压力传感器 一、选择题 （ ） A 大 B 小 C 相等 D 不确定 （ ） A 电阻式 B 电容式 C 电感式 D 压电式 ，纸基的（ ） A 耐热性较好 B 应变极限较大 C 绝缘性能较好 D 寿命更长 ，下面哪条是正确的（ ） A 具有比较低的电阻系数 B 具有较大的温度系数 C 具有较高的弹性极限 D 对铜 的热电动势要大 5. 将应变片粘贴在不同的弹性元件上，可以实现对（ ）的物理参数的测量。 A 位移 B 力 C 无损探伤 D 面积 6. 压力传感器不包括（ ） A 应变式 B 激光式 C 压电式 D 光电式 7. 下面哪种工作方式不是应变仪电桥的工作方式（ ） A 单臂 B 双臂 C 三臂 D 四臂 8. 压电晶体受力产生的电荷极性（ ） A 为正 B 为负 C 取决于外力的大小 D 取决于外力使其产生变形的形式 9．应变式拉（压）力传感器的定型产品形成系列是（ ） A BLR1 B BHR4 C BHR5 D BHR7 15 10. 底基中胶基的适宜温度为（ ） A 70℃以下 B70℃ 100℃ C100℃ 300℃ D 400℃ 500℃。 （ ） A 单分量 B 三分量 C 四分量 D 五分量 （ ） A 1% B2% C5% D 4% （ ） A 电感式扭矩仪 B 非磁弹式扭矩仪 C 光电式扭矩仪 D 磁弹式扭矩仪 20Mpa 时，采用（ ）作波 登管。 A 铁 B 磷铜 C 铍青铜 D 不锈钢 （ ） A 量程 B 电动势 C 频带 D 电荷放大器 （ ） A 电容式 B 磁栅式 C 电阻式 D 电感式 答案： ADBCB BCDAC DADBB B 二、填空题。 （压阻效应） ，因此能够感受到 的与试件表面的更接近。 （应力状态） 的变化可以确 定扭矩。 （感抗） ，将轴受扭矩作用后的两端面相对转角变化变换为电容器两极板之间的相对 的变化，引起电容量的变化来测量扭矩。 （有效面积） ，其电阻率发生变化，这种现象称为。 （压阻效应） 、 、。 （柱型 薄壁环型 梁型） 称其为敏感栅。 （应变变化） 作用下，铁磁材料内部产生应力或应变变化，使磁导率发生变化，磁阻相应也发生变化的现象称为。 （压磁效应） 9. 丝式电阻应变片的敏感栅应具有尽可能大的电阻应变 ，且要求其在尽可能大的应变范围内保持为常数。 （灵敏度系数） 的前置放大器。 （高输入阻抗） 和 两大类。 （线路补偿 应变片自补偿） 16。 （交流电桥） 式力传感器要求有较高的 和。 （灵敏度 稳定性） 或 测量。 （静态 变化缓慢） 和冲击力，但不适用于静态力的测量。 （动态力） 、 、 和 等部分组成。 其中 是应变片的核心部分。 （敏感栅；基片；覆盖层；引线；敏感栅） 17. 电阻应变片的主要技术数据有 、 和。 （阻值；灵敏度；线栅尺寸） 18. 按 材料不同，电阻应变片可分为 和半导体应变片两大类。 前者的敏感栅有 、 和 三种类型。 （敏感栅；金属；丝式；箔式；薄膜式） 19. 应变片丝式敏感栅的材料是。 为确保应变片的性能，对此类材料的主要要求是：应变灵敏系数 ，且为 ；电阻率 ；电阻温度系数。 （金属电阻丝； K0大；常数；ρ大；α小） 20. 当前，制作丝式敏感栅最理想的 材料是 ，它的主要优点是： ； ； 和。 （康铜； K0大且恒定；ρ大；α小；工艺性好） 21. 由于 而引起导电材料 变化的现象，叫应变效应。 金属电阻应变片的应变效应受 和 两项变化的影响，而半导体应变片的应变效应则主要受 变化的影响。 （变形；电阻； 1+2μ；ldld； l ） 22. 应变片 的 恒小于其敏感栅材料的 的现象，称为应变片的横向效应。 采用 、 的 型应变片，能减小横向效应的影响。 另外，为使横向效应的影响减至忽略不计的程度，可以采用 应变片或 应变片。 （灵敏系数 K；灵敏系数 K0；大基长；窄敏感栅； U；短接线；箔式） 23. 应变片的几何尺寸有敏感栅的 和 ，以及应变片的 和。 （基长；宽度；基底基长；基底宽度） 的初始电阻值 R0 有 、 、 、 和 等类型，其中最常用的是。 （ 60Ω； 120Ω； 200Ω； 350Ω； 600Ω； 1000Ω； 120Ω） 25. 由于测量现场环境温度的改变，而引起应变片电阻的附加相对变化量，称为 ，因此而给测量带来的附加误差 ，称为应变片的 ，又叫应变片的。 产生上述现象的原因是由于阻丝 的存在和试件与电阻丝材料 的不同。 （温度误差；温度 17 误差； 热输出；电阻温度系数；线膨胀系数） 26. 应变片线路补偿法最常用的是 补偿法，它是将 应变片和 应变片接到电桥的 桥臂，利用它们对电桥输出电压 这一原理，而引起温度补偿作用。 （电桥；工作；补偿；相邻；不受温度影响） 27. 通常采用 或 作为电阻应变片桥路。 该电路不仅没有 ，而且 也比单臂应变电桥时高，同时还能起 作用。 （ 差动半桥；差动全桥；非线性误差；电桥灵敏度；温度补偿） 28. 应变式传感器是由 、 和 组成的装置。 （弹性元件、电阻应变片、附件） 29. 应变式传感器具有 ， ， ， ， ，以及能在 下工作等优点。 （测量范围广、精度高、线性度好、性能稳定、工作可靠、恶劣环境） 30. 应变式传感器按用途的不同，可分为 、 、 传感器等等。 （力、压 力、加速度） 31. 常见的梁式弹性元件有 和 两种。 （悬臂梁 两端固定式梁） 32. 在压磁式传感器中，常用的铁磁材料有 和 两种。 （硅钢片 坡莫合金） 33. 钢弦式扭矩传感器是将扭矩转换成钢弦 进行工作。 （固有频率变化） 34. 压力传感器的关键元件是。 （感受压力变化的弹性元件） 、 和 三类。 （波登管 膜片 波纹管） 36. 半导体应变片的灵敏系数比金属丝式高。 （ 5070倍） 、 和 等。 （电刷 滑环式 水银式 感应式） 38．石英晶体和压电陶瓷多晶体具有 、 效应，利用它们的 效应制成了电势型传感器。 （正；逆压电；正压电） 39．石英晶体的右旋直角坐标系统中， Z 轴称 ，该方向上 压电效应； X轴称 ， 晶面上的压电效应 ； Y轴 称 ，沿 Y轴方向上的。 （光轴（中性轴）；没有；电轴；垂直于 X 轴；最显著；机械轴；受力面上不产生电荷） 40．沿石英晶片 X轴加力，在力作用的 上，产生 电荷，承纵向压电效应。 石英晶体压电式传感器中主要用 效应。 它的特点是晶面上产生的 与 呈正比，而与 和 无关。 （两晶面；异性；纵向压电；电荷密度；作用在晶面上压强；晶片厚度；面。