安阳工学院2013年传感器考题[最新]

安阳工学院2013年传感器考[最新] 一( 填空(每空1分，共30分) 1.通常，传感器由___敏感元件___、_转换元件、信号调理电路____组成 2衡量传感器静态特性的主要指标是_线性度、灵敏度、重复性、迟滞、分辨率、零点漂移、温度漂移___等 3.将电阻应变片贴在_弹性敏感元件___上，就可以分别做成测力、位移、加速度等参数的传感器 4.应变片式传感器的测量电路常用__电桥__电路 5.电容式传感器有三种基本类型，分别是_变极距__型、__变面积____型和__变介电常数__型 6.压电传感器是基于_ 压电_____效应工作的 7.压电元件的前置放大器，有两种形式，一种是__电压放大器____,另一种是__电荷放大器 8.光敏电阻是基于__光导电_________效应工作的 9.光电倍增管是基于_光电子逸出效应和二次电子发射__效应工作的 10.霍尔传感器测量的基本量是___电流______或___磁感应强度_______ 11.气体传感器种类很多，在报警监测领域使用的基本都是__电阻型半导体气体传感器__________ 12.热电偶产生的热电势由_ 接触_____电势和______温差____电势两部分组成 13.热电偶的分度中，热电偶冷端温度为0度，如果冷端温度不为0度，可以通过查表，对热电式进行__计算修正________补偿 14.热电阻引出线的连接方式经常采用____三_________线制和______四______线制 15.热电阻有三类，其中___PTC和CTR___________最适合用于位式控制 16.弹性压力计常使用的弹性元件有__弹簧管_______________、_____波纹管___________、__弹性膜片____________三类 17.节流式差压流量计，节流装置有__标准孔板__________、____标准喷嘴___________、_____文丘里管_______________三类 18.电容式物位计测量的原理是_物料介电常数恒定时极间电容正比于物位___________________ 五(单选(每小题2分，共10分) 1、平行极板电容传感器的输入被测量与输出电容值之间的关系中，一下哪种类型是线性的关系(A) A、变面积型 B、变极距型 C、变介电常数型 2、请按照光电响应速度大小给下列光电传感器由慢到快排序 ?光敏电阻?光敏二极管?光敏三极管(D) A??? B、??? C、??? D、??? 3、金属电阻应变片的电阻相对变化主要是由于电阻丝的(A)变化产生 【如果是半导体材料，则选B】 A、尺寸 B、电阻率 C、形状 D、材质 、将电阻应变片贴在(C)上，就可以分别做成测力、位移、级速度等参数的传感器。 4 A、质量块 B、导体 C、弹性元件 D、机器组件 5属于传感器动态特性指标的是(D) A、重复性 B、线性度 C、灵敏度 D、固有频率 六(论述题(每小题6分，共30分) 1热电阻与热敏电阻的区别 答:原理不一样，热电阻是通过电阻值的大小来反映温度的变化，热电偶是通过电动势的变化来反映温度的变化。热电阻最大测温范围是-70-1000度，热电偶0-1800度。热电阻(thermal resistor)是中低温区最常用的一种温度检测器。热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜。工业测量用金属热电阻材料除铂丝外，还有铜、镍、铁、铁—镍等。热敏电阻器是敏感元件的一类，按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器(PTC)和负温度系数热敏电阻器(NTC)。热敏电阻器的典型特点是对温度敏感，不同的温度下表现出不同的电阻值。正温度系数热敏电阻器(PTC)在温度越高时电阻值越大，负温度系数热敏电阻器(NTC)在温度越高时电阻值越低，它们同属于半导体器件 热敏电阻的主要特点是:?灵敏度较高?工作温度范围宽， ?体积小?使用方便?易加工成复杂的形状，可大批量生产;?稳定性好、过载能力强。 2霍尔效应、基于霍尔效应开发的传感器及应用 答:霍尔效应在1879年被物理学家霍尔发现，当电流垂直于外磁场通过导体时，在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差，这一现象就是霍尔效应。这个电势差也被称为霍尔电势差。霍尔效应应使用右手定则判断。开环式电流传感器由于通电螺线管内部存在磁场，其大小与导线中的电流成正比，故可以利用霍尔传感器测量出磁场，从而确定导线中电流的大小。利用这一原理可以设计制成霍尔电流传感器。其优点是不与被测电路发生电接触，不影响被测电路，不消耗被测电源的功率，特别适合于大电流传感。闭环式电流传感器:磁平衡式电流传感器也叫霍尔闭环电流传感器，也称补偿式传感器，即主回路被测电流Ip在聚磁环处所产生的磁场通过一个次级线圈，电流所产生的磁场进行补偿， 从而使霍尔器件处于检测零磁通的工作状态。 1.霍尔传感器技术应用于汽车工业2霍尔传感器应用于出租车计价器3霍尔电流传感器在变频器中的应用 3内光电效应、基于内光电效应开发的传感器及应用 答:内光电效应是光电效应的一种，主要由于光量子作用，引发物质电化学性质变化(比如电阻率改变，这是与外光电效应的区别，外光电效应则是逸出电子)。内光电效应又可分为光电导效应和光生伏特效应。光电导效应:当入射光子射入到半导体表面时，半导体吸收入射光子产生电子空穴对，使其自生电导增大。光生伏特效应:当一定波长的光照射非均匀半导体(如PN结)，在自建场的作用下，半导体内部产生光电压。光电导效应:光敏电阻、光敏二极管(晶体管)。光生伏特效应:光电池 4热点效应，基于热电效应开发的传感器及应用 答:所谓的热电效应，是当受热物体中的电子(空穴)，因随着温度梯度由高温区往低温区移动时，所产生电流或电荷堆积的一种现象。而这个效应的大小，则是用称为thermopower(Q)的参数来测量，其定义为Q=E/-dT(E为因电荷堆积产生的电场，dT则是温度梯度)。 5压电效应、基于压电效应开发的传感器及应用 答:压电效应:某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后，它又会恢复到不 带电的状态，这种现象称为正压电效应。当作用力的方向改变时，电荷的极性也随之改变。相反，当在电介质的极化方向上施加电场，这些电介质也会发生变形，电场去掉后，电介质的变形随之消失，这种现象称为逆压电效应，或称为电致伸缩现象。1.压电式压力传感器:2.压电式加速度传感器3、在机器人接近觉中的应用(超声波传感器) 七(综合题(每小题10分，共30分) 1、使用热电偶，设计测温线路，输出5个温度采集点的平均温度 2、设计电阻应变片直流双臂桥式测量电路原理图，推导其输入—输出关系，与单臂电桥比 较有何优点,