传感器自测题+答案

1.传感器能感知的输入变化量越小， 表示传感器的( )。A.线性度越好 B.迟滞越小 C.重复性越好 D.分辨力越高2.电阻应变片式传感器一般不适合用来测量的物理量是（ ）。A.力矩 B.压力 C.加速度 D.电流3.要测量微小的气体压力之差，最好选用( )变换压力的敏感元件。 A.悬臂梁 B.平膜片 C.弹簧管 D.膜盒4.压电式传感器输出信号非常微弱，实际应用时大多采用（ ）放大器作为前置放大器。A.电压 B.电流 C.电荷 D.共射5、重要场合使用的元器件或仪表，购入后需进行高、低温循环老化试验，其目的是为了（ ）A.提高准确度 B. 加速其老化 C. 测试其各项性能指标 D. 提早发现故障，提高可靠性6、已知待测拉力约为 70N 左右。现有两只测力仪表，1为 0.5 级，测量范围为 0 500N ；2为 1.0 级，测量范围为 0 100N 。问选用哪一只测力仪表较好（ ）A.1 B.2 C.3 D.47、电涡流接近开关可以利用电涡流原理检测出（ ）的靠近程度。 A. 人体 B. 水 C. 黑色金属零件 D. 塑料零件 8、将超声波转换成电信号是利用压电材料的（ ）。A. 应变效应 B. 电涡流效应 C.压电效应 D. 逆压电效应9、在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中 （ ） A. 电容和电感均为变量 B. 电容是变量，电感保持不变 C. 电容保持常数，电感为变量 D. 电容和电感均保持不变10、在使用测谎器时，被测试人由于说谎、紧张而手心出汗，可用（ ）传感器来检测。 A. 应变片 B. 气敏电阻 C. 热敏电阻 D. 湿敏电阻11、使用压电陶瓷制作的力或压力传感器可测量（ ）A. 人的体重 B. 车刀的压紧力 C. 车刀在切削时感受到的切削力的变化量 D. 自来水管中的水的压力11.金属丝应变片在测量某一构件的应变时，其电阻的相对变化主要由_来决定。 贴片位置的温度变化 电阻丝几何尺寸的变化 电阻材料电阻率的变化 12.半导体应变片是根据_原理工作的。 电阻应变效应 压阻效应 热阻效应13.差动变压器式传感器是将被测量变换成_，以实现信号变换的。 线圈自感的变化 线圈互感的变化 线圈匝比的变化14.压电材料按一定方向置放在电场中，其几何尺寸随之发生变化，称为_效应。 压电 压阻 逆压电 压磁 15.压电式加速度计的工作原理是基于_。 电阻应变效应 压阻效应 压电效应 电磁效应填空题1.金属丝应变片由于是金属丝弯折而成，具有 横向效应 ，使其灵敏度 小于 金属箔应变片的灵敏度。3.采用_交流 电源供电的电桥称为交流电桥。 4.静态特性指标其中的灵敏度的定义是指k=y/x。5.传感器的灵敏度是指稳态标准条件下，输出 变化量 与输入 变化量的比值。对线性传感器来说，其灵敏度是一 常数 。7.为提高压电器件的灵敏度，常采用两个或多个压电片组合，其中串联连接方式适用于 电压 输出、测量 高频 信号的场合；并联方式适用于 电荷输出、测量 低频 信号的场合。8.按国家标准定义，传感器是能感受 规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。定义中的“一定规律”是指传感器的 输出与输入之间有确定的对应关系；传感器最基本的作用是 测量 ，因此，要满足要求，则前面所说的对应关系应有一定的 精确 度。11、调频法电路的并联谐振频率f=（ ）。12、压电传感器的测量转换电路采用的是（ 电荷放大器 ）13、电容传感器的测量转换电路有三种，分别是（ 调频电路 ）、（电桥电路）、（ 运算放大器）。三、计算题1、观察电磁炉的使用过程，并参考电磁炉加热时示意图，简要说明电磁炉工作原理答：它利用高频的电流通过环形线圈，从而产生无数封闭的磁场力，当磁场那磁力线通过导磁的底部，既会产生无数小涡流（一种交变电流，家用电磁炉使用的是15-30khz的高频电流）使钢体本身自行高速产热2. 在传感器测量电路中，直流电桥与交流电桥有什么不同，如何考虑应用场合?用电阻应变片组成的半桥、全桥电路与单桥相比有哪些改善? 答：直流电桥适合供电电源是直流电的场合，交流电桥适合供电电源是交流的场合。半桥电路比单桥电路灵敏度提高一倍，全桥电路比单桥电路灵敏度提高4倍，且二者均无非线性误差。3. 假设电阻应变片的灵敏系数K=2，且作为直流电压桥的一个应变桥臂。问：在试件承600，供桥电源电压为20V时，直流电桥的输出电压、非线性误差和电压输出灵敏度为多少。4.试用差动变压器传感器设计一个微压力变送器。 （1）用简图说明该传感器的结构，并说明其工作原理。 （2）画出测量电路方块图。1一接头2一膜盒3一底座4一线路板5一差动变压器6一衔铁7一罩壳答：在被测压力为零时，膜盒在初始位置状态，此时固接在膜盒中心的衔铁位于差动变压器线圈的中间位置，因而输出电压为零。当被测压力由接头1传人膜盒2时，其自由端产生一正比于被测压力的位移，并且带动衔铁6在差动变压器线圈5中移动，从而使差动变压器输出电压。经相敏检波、滤波后，其输出电压可反映被测压力的数值。5.下图是汽车倒车防碰装置的示意图，请根据学过的知识，分析该装置的工作原理。并说明该装置还可以有其他那些用途？ 6.已知测量齿轮齿数Z=18，采用变磁通感应式传感器测量工作轴转速(如下图所示)。若测得输出电动势的交变频率为24(Hz)，求：被测轴的转速n(r/min)为多少?当分辨误差为1齿时，转速测量误差是多少? 7.简要说明差动变压器中零点残余电压的产生原因，并指出减小和消除它的有效措施。零残电压包括基波和谐波分量。基波分量主要是因为差动变压器两个二次绕组的结构和电气参数不完全相等（不对称）使感应电势幅值不等而形成；谐波分量主要由导磁材料磁化曲线的非线性引起。措施：1）从设计和工艺上改进结构和电气参数的对称性；2）选用合适的测量电路，3）采用补偿线路8.一个简单的家居智能系统要求：有盗贼从大门进入时可及时发现，并能提示盗贼可能携带有刀、枪等金属器械； 当玻璃窗被砸坏时能及时报警； 当厨房失火时能及时报警；试：选择合适的传感器进行合理的安装完成以上功能；说明各传感器如何完成相应的功能。选磁敏或者霍尔传感器安装于大门一侧，另一侧安装永久磁铁，当钢铁或金属物穿过门时，传感器输出增强，触发报警信号器 ；在玻璃上贴压电膜传感器，或在窗边安装振动传感器，玻璃窗被砸时，触发压电或振动传感器报警 ；在厨房上空位置安装CO2气体传感器或烟雾传感器，厨房失火时，因CO2（或烟雾）浓度显著增加，触发CO2气体（或烟雾）传感器报警