填空题和简答题.doc

1、 说明测试和测量的区别和联系。
2、
一、 填空题
1、描述传感器稳定性的性能指标是 时漂、零点温漂、灵敏度温漂 。

2、某一温度传感器的测量上限为150C，测量下限是－30C，则该温度传感器的测量范围为 （－30，150）C ，量程为 180 C 。

3、描述传感器响应速度快慢的动态性能指标是 时间常数、上升时间、响应时间、超调量 。

4、电容式传感器按原理分类，可以分为 变间隙式电容传感器 、 变面积式电容传感器 和 变介电常数式电容传感器 。

5、应变式传感器是基于 电阻应变效应 工作的；压电式传感器是基于 压电效应 工作的。

6、若测量压力，可考虑采用的传感器有 应变式传感器、电容式传感器、电感式传感器、光纤传感器、压电式传感器或压阻式传感器 。

7、按光纤的材料分类，光纤可分为 单组元（高纯石英） ， 多组元（玻璃） ， 塑料 等光纤。

8、已学过的传感器中， 电容式传感器、压电式传感器 是属于高阻抗传感器。
9、为了获得较好的线性度，变间隙式电容传感器的应限制在 0.1～0.2mm范围内。

10、磁电式传感器是基于 电磁感应 原理工作的。由此磁电式传感器可分为 变磁通式 和 恒定磁通式 两种基本类型。
11、传感器是信息获取的源头。

一、
1、 表征传感器精度的性能指标有 线性度 、 迟滞
_________ 、 ____重复性_（符合度）__ 。

2、一阶传感器的时间常数τ越___小___, 其响应速度越快;二阶传感器的固有频率ω0越____大_____, 其工作频带越宽.

3、磁电式振动传感器是基于______电磁感应_______原理工作的，其阻尼是由___线圈的金属骨架_____提供的。

4、光纤多谱勒测速仪是基于____光学多普勒______效应工作的，利用声光调制器频移光是为了_____测量速度方向______。

5、光纤传感器有___电绝缘性能好__抗电磁干扰___耐腐蚀耐高温__等突出的优点，因此特别适合于 高电压_____强电磁干扰____易燃易爆 _等场合的测量。

6、属于高阻抗、小功率的传感器有____电容传感器____和__压电传感器_，其使用中的主要问题是_____阻抗大、易受干扰________。

7、电感式传感器零点残余电压产生的主要原因有 电气参数不对称 、 ___电源高次谐波_ 、 ____磁化非线性_______、 寄生电容 等。

8、谐振式传感器的输出是准数字信号，其测量方法有两种：__周期法__和 ____频率法____。

9、传感器动态性能的主要时域指标有___时间常数___、__上升时间__、_ 响应时间_和___超调量____；频域指标有___通频带____、__工作频带___、__相位误差___。

10、谐振式传感器的谐振子在 ___在最低能级_______ 下的共振波型称为基本振型，振动筒的基本振型是 ___四瓣对称振型_ m=1 n=4________。

1、传感器的漂移量大小是表示传感器性能稳定性的重要指标，表示传感器漂移量大小的静态指标有： 零点时漂 、 零点温漂 、 灵敏度漂移 。

2、应变式传感器温度误差的补偿方法有 桥路补偿 和 应变片自补偿 。

3、磁电式振动传感器是基于 电磁感应 原理工作的，其阻尼是由 线圈的金属骨架 提供的。

4、电容式传感器从原理上可分为 变间隙式 _、___ 变面积式_______、____变介电常数式_____三种。

5、根据传输光被调制的特点，功能型光纤传感器可分为 相位调制型 、光强调制型 、 频率调制型 、 偏振态调制型 等。

6、常用的压电材料有天然的 石英 和人造的 压电陶瓷 ，其中为了使其具有压电效应， 压电陶瓷 在使用前需要做极化处理。

7、电感式传感器的种类很多，虽然结构形式多种多样，但不外乎包括 铁芯 、 线圈 、 活动衔铁 三个部分。

8、谐振式传感器的输出是___准数字（频率）___信号，其测量方法有____周期法_______和 ____频率法_________两种。

9、传感器动态性能的主要时域指标有____时间常数_______、____上升时间___、___响应时间______和____超调量______；频域指标有____通频带____、___工作频带_____、____相位误差__________。

10、压阻式传感器测量电桥的电源可采用_____恒压源________也可采用_____恒流源_______供电，其中____恒流源_____供电方式电桥输出与温度无关。

1、衡量线性传感器线性特性好坏的指标是线性度，随参考直线的不同，线性度主要有以下四种：绝对线性度 、 端基线性度 、 零基线性度 、独立线性度 。

2、应变片的灵敏系数小于应变丝的灵敏系数是因为__应变片存在横向效应___________。

3、按磁电式振动传感器的结构，总体上可分为___动铁式___、__动圈式___
_______两种。

4、电容式传感器的__高阻抗__、__小功率__特性决定了它易受外界干扰,它主要应用于测量___液位________和___位移______。

5、光纤传感器有_电绝缘性能好_、_抗电磁干扰_、_耐腐蚀耐高温 等突出的优点，因此特别适合于_高电压_、_强电磁干扰__、_易燃易爆_等场合的测量。

6、差动式电感传感器零点残余电压产生的主要原因有 导磁体的几何尺寸不对称 、线圈电气参数不相等_、 衔铁不在中间位置__、导磁体饱和 等。

7、压电式传感器的测量电路有_____电压放大器______和_____电荷放大器___，其中低频响应好的是_____电荷放大器______。

8、一阶传感器的时间常数τ越____小___, 其响应速度越快;二阶传感器的固有频率ω0越___大____, 其工作频带越宽。

9、谐振式传感器阻尼小，品质因数 高 ，意味着 损耗 越小、 传感器 越稳定、 抗干扰 能力越强。

10、固态压阻式传感器是用 半导体 材料制成，其最大缺点是 温度误差大 ，所以使用中必须要 进行温度补偿 。

二、 填空题（20分）
1. 表征传感器精度的性能指标有 迟滞 、 重复性 、 _____线性度______等。

2、电阻应变片结构繁多、形式各异，但基本结构包括____敏感栅___ _、
_____基底____、 粘和剂 、 引线 和盖片等。

3、与动铁式磁电式振动传感器相比动圈式的___惯性质量__较小，所以使阻尼比增加，改善了传感器的低频幅频特性。

4、属于高阻抗、小功率的传感器有_____电容式传感器_____和__压电式传感器_______，其使用中的主要问题是_______抗干扰问题__________。

5、光纤多谱勒测速仪是基于____多谱勒____效应工作的,其频移是为了__测量速度方向_____。

6、在压电式传感器中施加预紧力的作用是__消除质量块和压电元件之间、压电元件之间的接触不良，保证在交变力的作用下正常工作____等。

7、小气隙电感传感器和小气隙电容传感器的主要不同之处有抗干扰能力前者强后者差、激励频率前者低后者高、动态响应前者差后者好__等。

8、振弦式传感器包括振弦、激励电磁铁、夹紧装置等三个主要部分，振弦的激振方式有 连续激振 和 间歇激振 两种。

9、阻尼比ζ对传感器频率特性影响很大，为了得到较小的幅值误差一般取ζ为__0.6 0.8____；ζ越大，相位差滞后变化越平缓，在谐振状态下，相位差与ζ无关为 -900 。

10、影响压阻系数的因素主要是扩散杂质的表面浓度和温度，温度升高压阻系数 下降 ，且扩散杂质的表面浓度越 小 ，压阻系数___下降 _越快。

2、 表征传感器精度的性能指标有 迟滞 、 重复性 、 _____线性度______等。

2、电阻应变片结构繁多、形式各异，但基本结构包括____敏感栅___ _、
_____基底____、 粘和剂 、 引线 和盖片等。

3、与动铁式磁电式振动传感器相比动圈式的___惯性质量__较小，所以使阻尼比 增加，改善了传感器的低频幅频特性。

4、属于高阻抗、小功率的传感器有_____电容式传感器_____和__压电式传感器_______，其使用中的主要问题是_______抗干扰问题__________。

5、光纤多谱勒测速仪是基于____多谱勒____效应工作的,其频移是为了__测量速度方向_____。

6、在压电式传感器中施加预紧力的作用是__消除质量块和压电元件之间、压电元件之间的接触不良，保证在交变力的作用下正常工作____等。

7、小气隙电感传感器和小气隙电容传感器的主要不同之处有抗干扰能力前者强后者差、激励频率前者低后者高、动态响应前者差后者好__等。

8、谐振传感器通常包括 谐振子 、 激励器 、 检振器
放大线路 、 输出线路 、 补偿线路 等六个主要部分。

9、阻尼比ζ对传感器频率特性影响很大，为了得到较小的幅值误差一般取ζ为__0.6 0.8____；ζ越大，相位差滞后变化越平缓，在谐振状态下，相位差与ζ无关为 -900 。

10、影响压阻系数的因素主要是扩散杂质的表面浓度和温度，温度升高压阻系数 下降 ，且扩散杂质的表面浓度越 小 ，压阻系数___下降 _越快。

1、 表征传感器精度的性能指标有_______重复性、迟滞、线性度、符合度等_____
______________________________________________。

2、 校准传感器动态特性的标准输入信号有_____正弦信号________和_____
____阶跃信号____。

3、磁电式振动传感器是基于_____电磁感应______原理工作的，其阻尼是由____线圈的金属骨架_____提供的。

4、光纤多谱勒测速仪是基于____光学多普勒____效应工作的, 其频移是为了_
____测量速度方向____。

5、光纤传感器有___电绝缘性能好__抗电磁干扰___耐腐蚀耐高温___等突出的优点，因此特别适合于_____高电压_____强电磁干扰____易燃易爆________等场合的测量。

6、属于高阻抗、小功率的传感器有____电容传感器____和___压电传感器__，其使用中的主要问题是_____阻抗大、易受干扰________。

7、电容式传感器从原理上可分为_____变间隙式、变面积式、变介电常数式_____
______________________________________几种。

8、压阻式传感器测量电桥的电源可采用______恒压源___________也可采用_
____恒流源_____________供电。

9、传感器动态性能的时域指标有___时间常数____、__上升时间_____、__响应时间_和__超调量____；频域指标有___通频带___、___工作频带____、__相位误差___。

10、剪切型压电加速度传感器与压缩型压电加速度传感器相比，主要优点是_______灵敏度高、受环境影响小、体积小、重量轻_________等。
11、传感器按照转换原理可以分为变电阻式、变磁阻式、变电容式、变电荷式等。
12、应变片按照材料可以分为金属电阻应变片和半导体应变片。
13、应变片的温度补偿方法有桥路补偿法、自补偿法、热敏电阻补偿法。
14、电感传感器线圈的损耗包括铜损、涡流损耗和磁滞损耗，这些损耗会减小线圈的品质因数Q。
15、压电加速度传感器按照结构可以分为压缩型和剪切型。
16、相位调制型光纤传感器利用到的干涉有麦克尔逊干涉、马赫－泽德干涉、法布里－泊罗干涉。
17、压阻传感器的加工技术为薄膜技术和微细加工技术。
18、压阻传感器的温度补偿包括零位温度补偿和灵敏度补偿。
简答题：
1、 为什么测量高频应变信号时应采用短栅长的应变片？
2、 变间隙式电容传感器和电感传感器的相似处和不同处是什么？
3、 比较磁电式振动传感器和压电式振动传感器在频率特性上的不同之处及原因。
4、 给出三向石英压电力传感器的晶片构成。
5、 何为压电传感器的横向灵敏度，如何有效减少其影响？
6、 压电加速度传感器能否直接测量位移，为什么？
7、 给出一种压电力传感器的加速度补偿方法。
8、 光纤传感器和电学传感器相比有那些优点？
9、 给出两种压阻传感器温度补偿方法（灵敏度和零位补偿皆可）。