《傳感器原理及應(yīng)用》的試題及答案

一、填空（30分，每空1.5分）

1、有一溫度計(jì)，它的量程范圍為0∽200℃，精度等級(jí)為0.5級(jí)。該表可能出現(xiàn)的最大誤差為 ，當(dāng)測(cè)量100℃ 時(shí)的示值相對(duì)誤差為 。

2、在選購(gòu)線性儀表時(shí)，必須考慮應(yīng)盡量使選購(gòu)的儀表量程為欲測(cè)量的

倍左右為宜。

3、傳感器由 、 、 三部分組成。

4、利用熱敏電阻對(duì)電動(dòng)機(jī)實(shí)施過熱保護(hù)，應(yīng)選擇 型熱敏電阻。

5、已知某銅熱電阻在0℃時(shí)的阻值為50Ω，則其分度號(hào)是 ，對(duì)

于鎳鉻-鎳硅熱電偶其正極是 。

6、霍爾元件采用恒流源激勵(lì)是為了 。

7、用水銀溫度計(jì)測(cè)量水溫,如從測(cè)量的具體手段來看它屬于 測(cè)量。

二、選擇題(30分，每題2分)

1、在以下幾種傳感器當(dāng)中 屬于自發(fā)電型傳感器。

A、電容式 B、電阻式 C、壓電式 D、電感式

2、 的數(shù)值越大,熱電偶的輸出熱電勢(shì)就越大。

A、熱端直徑 B、熱端和冷端的溫度

C、熱端和冷端的溫差 D、熱電極的電導(dǎo)率

3、將超聲波（機(jī)械振動(dòng)波）轉(zhuǎn)換成電信號(hào)是利用壓電材料的 。

A、應(yīng)變效應(yīng) B、電渦流效應(yīng) C、壓電效應(yīng) D、逆壓電效應(yīng)

4、在電容傳感器中，若采用調(diào)頻法測(cè)量轉(zhuǎn)換電路，則電路中 。

A、電容和電感均為變量 B、電容是變量，電感保持不變

C、電感是變量，電容保持不變 D、電容和電感均保持不變

5、在兩片間隙為1mm的兩塊平行極板的間隙中插入 ，可測(cè)得最大的容量。

A、塑料薄膜 B、干的紙 C、濕的紙 D、玻璃薄片

6、熱電阻測(cè)量轉(zhuǎn)換電路采用三線制是為了

A、提高測(cè)量靈敏度 B、減小非線性誤差

C、提高電磁兼容性 D、減小引線電阻的影響

7、當(dāng)石英晶體受壓時(shí)，電荷產(chǎn)生在 。

A、Z面上 B、X面上 C、Y面上 D、X、Y、Z面上

8、汽車衡所用的測(cè)力彈性敏感元件是 。

A、懸臂梁 B、彈簧管 C、實(shí)心軸 D、圓環(huán)

9、在熱電偶測(cè)溫回路中經(jīng)常使用補(bǔ)償導(dǎo)線的最主要的目的是 。

A、補(bǔ)償熱電偶冷端熱電勢(shì)的損失 B、起冷端溫度補(bǔ)償作用

C、將熱電偶冷端延長(zhǎng)到遠(yuǎn)離高溫區(qū)的地方 D、提高靈敏度

10、減小霍爾元件的輸出不等位電勢(shì)的辦法是 。

A、減小激勵(lì)電流 B、減小磁感應(yīng)強(qiáng)度 C、使用電橋調(diào)零電位器

11、測(cè)得某檢測(cè)儀表的輸入信號(hào)中,有用信號(hào)為20毫伏,干擾電壓也為20毫伏, 則此時(shí)的信噪比為 。

A、20dB B、1 dB C、0 dB

12、發(fā)現(xiàn)某檢測(cè)儀表機(jī)箱有麻電感,必須采取 措施。

A、接地保護(hù)環(huán) B、將機(jī)箱接大地 C、抗電磁干擾

13、在仿型機(jī)床當(dāng)中利用電感式傳感器來檢測(cè)工件尺寸，該加工檢測(cè)裝置是采了

測(cè)量方法。

A、微差式 B、零位式 C、偏差式

15、在實(shí)驗(yàn)室中測(cè)量金屬的熔點(diǎn)時(shí),冷端溫度補(bǔ)償采用 。

A、計(jì)算修正法 B、儀表機(jī)械零點(diǎn)調(diào)整法 C、冰浴法

三、證明熱電偶的參考電極定律：EAB（t,t0）= EAC（t,t0）- EBC（t,t0）,并畫出原理圖（本題10分）

四、有一額定荷重為20×103N的等截面空心圓柱式荷重傳感器，其靈敏度KF為2mV/V。激勵(lì)源電壓為12V，求：

1、在額定荷重時(shí)的輸出電壓Uom,

2、當(dāng)承載為5×103N時(shí)的輸出電壓Uo。(本題10分）

六、已知待測(cè)拉力約為70N左右，現(xiàn)有兩只測(cè)力儀表，一只為0.5級(jí)，測(cè)量范圍為0∽500N；另一只為1.0級(jí)，測(cè)量范圍為0∽100N。問選用哪一只測(cè)力儀表較好?為什么?(寫出計(jì)算過程)(本題10分）

參考答案一、填空題：

1、±1℃，±1% 2、1．5倍 3、敏感元件、傳感元件、測(cè)量轉(zhuǎn)換電路

4、NTC突變 5、CU50，鎳鉻 6、減小溫漂 7、偏位式 8、干擾源，干擾途徑，敏感接收器 9、屏蔽，浮置，接地，濾波，光電隔離 10、X面

二、選擇題

1、C 2、C 3、C 4、B 5、D 6、D 7、B 8、C 9、C 10、C

11、C 12、B 13、B 14、C 15、C

四、24 mV，6 mV

五、K撥至1位，反復(fù)調(diào)節(jié)R0，使儀表指示為0，K撥至3位，反復(fù)調(diào)節(jié)RF，使儀表指示為滿偏，K撥至2位，進(jìn)行測(cè)量。

六、選用1.0級(jí)，測(cè)量范圍為0∽100N的測(cè)力儀表。

一、填空（本題共39分，每空1.5分）

1、傳感器由 、 、 三部分組成。

2、在選購(gòu)線性儀表時(shí)，必須考慮應(yīng)盡量使選購(gòu)的儀表量程為欲測(cè)量的 倍左右為宜。

3、有一溫度計(jì)，它的量程范圍為0∽200℃，精度等級(jí)為0.5級(jí)。該表可能出現(xiàn)的最大誤差為 ，當(dāng)測(cè)量100℃ 時(shí)的示值相對(duì)誤差為 。

4、利用熱敏電阻對(duì)電動(dòng)機(jī)實(shí)施過熱保護(hù)，應(yīng)選擇 型熱敏電阻。

5、在壓電晶片的機(jī)械軸上施加力,其電荷產(chǎn)生在 。

6、霍爾元件采用恒流源激勵(lì)是為了 。

7、用水銀溫度計(jì)測(cè)量水溫,如從測(cè)量的具體手段來看它屬于 測(cè)量。

8、已知某銅熱電阻在0℃時(shí)的阻值為50Ω，則其分度號(hào)是 ，對(duì)于鎳鉻-鎳硅熱電偶其正極是 。

9、壓電材料在使用中一般是兩片以上，在以電荷作為輸出的地方一般是把壓電元件 起來，而當(dāng)以電壓作為輸出的時(shí)候則一般是把壓電元件 起來。

10、熱電阻主要是利用電阻隨溫度升高而 這一特性來測(cè)量溫度的。

12、金屬電阻的 是金屬電阻應(yīng)變片工作的物理基礎(chǔ)。

14、在動(dòng)圈式表頭中的動(dòng)圈回路中串入由NTC組成的電阻補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，其目

的是為了 。

二、選擇題（本題共30分，每題2分）

3、在電容傳感器中，若采用調(diào)頻法測(cè)量轉(zhuǎn)換電路，則電路中 。

A、電容和電感均為變量 B、電容是變量，電感保持不變

C、電感是變量，電容保持不變 D、電容和電感均保持不變

4、在仿型機(jī)床當(dāng)中利用電感式傳感器來檢測(cè)工件尺寸，該加工檢測(cè)裝置是采用了 測(cè)量方法。

A、微差式 B、零位式 C、偏差式

5、熱電阻測(cè)量轉(zhuǎn)換電路采用三線制是為了

A、提高測(cè)量靈敏度 B、減小引線電阻的影響

C、減小非線性誤差 D、提高電磁兼容性

10、在實(shí)驗(yàn)室中測(cè)量金屬的熔點(diǎn)時(shí),冷端溫度補(bǔ)償采用 。

A、冰浴法 B、儀表機(jī)械零點(diǎn)調(diào)整法 C、計(jì)算修正法

11、自感傳感器或差動(dòng)變壓器采用相敏檢波電路最重要的目的是為了 。

A、提高靈敏度 B、將輸出的交流信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流信號(hào)

C、使檢波后的直流電壓能反映檢波前交流信號(hào)的幅度和相位

12、要測(cè)量微小的氣體壓力之差，最好選用 變換壓力的敏感元件。

A、懸臂梁 B、平膜片 C、彈簧管 D、膜盒

13、以下四種傳感器中，屬于四端元件的是 。

A、霍爾元件 B、壓電晶體 C、應(yīng)變片 D、熱敏電阻

14、下列 不能用做加速度檢測(cè)傳感器。

A、電容式 B、壓電式 C、電感式 D、熱電偶

15、將超聲波（機(jī)械振動(dòng)波）轉(zhuǎn)換成電信號(hào)是利用壓電材料的 。

A、應(yīng)變效應(yīng) B、電渦流效應(yīng) C、壓電效應(yīng) D、逆壓電效應(yīng)

三、我國(guó)的模擬儀表有哪些精度等級(jí)？現(xiàn)欲測(cè)量240V左右的電壓，要求測(cè)量示值相對(duì)誤差的絕對(duì)值不大于0.6%，問：若選用量程為250V的電壓表，其精度應(yīng)選哪一級(jí)？若選用量程為500V的電壓表，其精度又應(yīng)選哪一級(jí)？（本題10分）

四、熱電偶參考電極定律有何實(shí)際意義？以知在某特定條件下材料A與鉑配對(duì)的

熱電動(dòng)勢(shì)為13.967mv, 材料B與鉑配對(duì)的熱電動(dòng)勢(shì)為8.345mv,求出在此特定條

件下材料A與B配對(duì)后的熱電動(dòng)勢(shì)？此時(shí)哪種材料為正極？（本題10分）

五、根據(jù)你所學(xué)的傳感器相關(guān)知識(shí)，請(qǐng)分別列出下列物理量可以使用什么傳感器來測(cè)量？（本題11分）

1、加速度：2、溫度： 3、工件尺寸： 4、壓力：

參考答案一、填空題：

1、敏感元件、傳感元件、測(cè)量轉(zhuǎn)換電路 2、1．5倍 3、±1℃，±1%

4、NTC突變 5、X面 6、減小溫漂 7、偏位式 8、CU50，鎳鉻

9、并聯(lián)，串聯(lián) 10、增大 11、屏蔽，浮置，接地，濾波，光電隔離

12、應(yīng)變效應(yīng) 13、干擾源，干擾途徑，敏感接收器 14、溫度補(bǔ)償

二、選擇題

1、C 2、D 3、B 4、B 5、B 6、A 7、C 8、C 9、A 10、C

11、D 12、A 13、D 14、C 15、C

三、0．1 0．2 0．5 1．0 1．5 2．5 5．0

選用量程為250V的電壓表，其精度應(yīng)選0．5級(jí)，

選用量程為500V的電壓表，其精度應(yīng)選0．2級(jí)

四、大大簡(jiǎn)化了熱電偶的選配工作，5．622 mv，A為正極

五、1、電阻應(yīng)變片，電容等

2、熱電偶，熱電阻等

3、電感，電容等

4、壓電，霍爾等

二、如圖所示電路是電阻應(yīng)變儀中所用的不平衡電橋的簡(jiǎn)化電路，圖中R2=R3=R是固定電阻，R1與R4是電阻應(yīng)變片，工作時(shí)R1受拉，R4受壓，ΔR=0，橋路處于平衡狀態(tài)，當(dāng)應(yīng)變片受力發(fā)生應(yīng)變時(shí)，橋路失去平衡，這時(shí)，就用橋路輸出電壓Ucd表示應(yīng)變片變后電阻值的變化量。試證明：Ucd=-（E/2）(ΔR/R)。（10分）

證明：