传感器题库及答案.doc
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1、压电式传感器一、选择填空题:1、压电式加速度传感器就是( D )传感器。A、结构型B、适于测量直流信号C、适于测量缓变信号D、适于测量动态信号2、沿石英晶体得光轴z得方向施加作用力时,( A )。A、晶体不产生压电效应B、在晶体得电轴x方向产生电荷C、在晶体得机械轴y方向产生电荷D、在晶体得光轴z方向产生电荷3、在电介质极化方向施加电场,电介质产生变形得现象称为( B )。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( C),压电陶瓷得稳定性(C )。A、高,差B、高,好C、低,差D、低,好5、沿石英晶体得电轴x得方向施加作用力产生
2、电荷得压电效应称为(D)。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6、压电式传感器可等效为一个 电荷源 与一个电容并联,也可等效为一个与 电容 相串联得电压源。7、压电式传感器得输出须先经过前置放大器处理,此放大电路有 电压 放大器与电荷 放大器两种形式。二、简答题1、什么就是压电效应?纵向压电效应与横向压电效应有什么区别?答:某些电介质,当沿着一定方向对其施加外力而使它变形时,内部就产生极化现象,相应地会在它得两个表面上产生符号相反得电荷,当外力去掉后,又重新恢复到不带电状态,这种现象称压电效应。通常把沿电轴XX方向得力作用下产生电荷得压电效应称为“纵向压电效应”;而把沿
3、机械轴YY方向得力作用下产生电荷得压电效应称为“横向压电效应”;所以纵向压电效应与横向压电效应得主要区别在于施力方向不同,电荷产生方向也不同。2、 压电式传感器为何不能测量静态信号?答:因为压电传感元件就是力敏感元件,压电式传感器就是利用所测得物体得运动产生得相应得电信号,而静态得不能产生相应得电信号。所以压电式传感器不能测量静态信号。3、压电式传感器连接前置放大器得作用就是什么?答:前置放大器得作用:一方面把传感器得高输出阻抗变换为低输出阻抗,另一方面就是放大传感器输出得微弱信号。电容式传感器一、选择填空题1、变极距型电容传感器得灵敏度K= 2/d0 。2、电容式传感器采用 电容器 作为传感
4、元件,将不同得 被测物理量 得变化转换为 电容量 得变化。3、根据工作原理得不同,电容式传感器可分为 面积变化型电容传感器 、 极距变化型电容传感器与 介质变化型电容传感器 。4、电容式传感器常用得转换电路有: 二极管双T形交流电桥、 差动脉冲调制电路 运算放大电路、 调频电路 与 电桥电路 等。转换为电量得变化,进而实现非电量得测量。5、移动电容式传感器得动极板,导致两极板有效覆盖面积A发生变化得同时,将导致电容量得变化,传感器电容改变量C与动极板水平位移成 反比 关系,C与动极板角位移成 反比 关系。6、电容式传感器测量固体或液体物位时,应该选用(B)。A、变极距式B、变介电常数式C、变面
5、积式D、空气介质变极距式7、电容式传感器采用差动连接得目得就是(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8、如将变面积型电容式传感器接成差动形式,其灵敏度将(B)。A、保持不变B、增大一倍C、减小一倍D、增大两倍9、当变间隙式电容传感器两极板间得初始距离d增加时,将引起传感器得(B)。A、灵敏度增加B、灵敏度减小C、非线性误差增加D、非线性误差不变二、计算题1、有一台变间隙非接触式电容测微仪,其传感器得极板半径r=4mm,假设与被测工件得初始间隙为d0=0、3mm,极板间介质为空气。试求:如果传感器与工件得间隙减少d=10m,电容得变化量。2、一个以空气为介质得平板电容
6、式传感器,其中 a=10mm,b=16mm,两极板间距d=1mm。测量时,若上极板在原始位置上向左平移了2mm,求该传感器得电容变化量。3、一个圆形平板电容式传感器,其极板半径为5mm,工作初始间隙为0、3mm,空气介质,所采用得测量电路得灵敏度为100mV/pF,读数仪表灵敏度为5格/mV。如果工作时传感器得间隙产生2m得变化量,则读数仪表得指示值变化多少格?电阻式传感器一、填空选择题1、与金属箔式应变片相比,半导体应变片得最大优点就是 灵敏度高 。2、应变直流电桥测量电路中,全桥灵敏度就是单臂电桥灵敏度得 4 倍。3、应变直流全桥电路中,相邻桥臂得应变片得应变极性应 一致 (选一致或相反)
7、。4、将电阻应变片贴在 各种弹性敏感元器件 上可以构成测力、位移、加速度等参数得传感器。5、金属丝在外力作用下发生机械形变时它得电阻值将发生变化,这种现象称为 金属电阻应变 效应。固体受到作用力后电阻率要发生变化,这种现象称为 电阻应变 效应。要把微小应变引起得微小电阻变化精确地测量出来,需要采用特别设计得测量电路,通常采用 交流电桥电路 或 直流电桥电路 。6、电阻应变片得线路温度补偿方法有( B )。A、差动电桥补偿法B、补偿块粘贴补偿应变片得电桥补偿法C、补偿线圈补偿法D、恒流源温度补偿电路法7、电阻应变式传感器具有悠久得历史,就是应用最广泛得传感器之一。将电阻应变片粘贴到各种弹性敏感元
8、件上,可构成测量各种参数得电阻应变式传感器,这些参数包括( ABC )。A、位移 B、加速度 C、力 D、力矩二、简答题1、什么叫应变效应?利用应变效应解释金属电阻应变片得工作原理。三、计算题1、如果将100得应变片贴在弹性试件上,若试件截面积S0、5104mm2,弹性模量E=21011N/m2,若由5104N拉力引起得应变片电阻变化为1,试求该应变片得灵敏系数。2、 如题图1-1所示为等强度梁测力系统,为电阻应变片,应变片灵敏度系数,未受应变时,当试件受力时,应变片承受平均应变,求 : (1)应变片电阻变化量与电阻相对变化量。(2)将电阻应变片置于单臂测量电桥,电桥电源电压为直流3v,求电桥
9、输出电压就是多少。 热电式传感器1、热电动势由两部分电动势组成,一部分就是两种导体得_接触_电动势,另一部分就是单一导体得_温差_电动势。2、热电偶产生热电势必须具备得基本条件就是1两种导体得材料不同 、2 两接触点得温度不同 。3、热电偶中热电势得大小仅与 导体材料 得性质、 接触点得温度 有关,而与热电极尺寸、形状及温度分布无关。4、常用得热电式传感元件有 热电偶 、 热电阻 与热敏电阻。5、在各种热电式传感器中,以将温度转换为电势或电阻得方法最为普遍,例如热电偶就是将温度变化转换为 电势 得测温元件,热电阻与热敏电阻就是将温度转换为 电阻 得测温元件。6、半导体热敏电阻包括:( ABC
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