传感器技术期末考试--试题库

传感器技术期末 考试题 教师业务能力考试题中学音乐幼儿园保育员考试题目免费下载工程测量项目竞赛理论考试题库院感知识考试题及答案公司二级安全考试题答案 库 一、填空题（每题3分） 1、传感器静态性是指　传感器在被测量的各个值处于稳定状态时　，输出量和输入量之间的关系称为传感器的静态特性。 2、静态特性指标其中的线性度的定义是指　　　　　　　　　　　。 3、静态特性指标其中的灵敏度的定义是指　　　　　　　。 4、静态特性指标其中的精度等级的定义式是　　传感器的精度等级是允许的最大绝对误差相对于其测量范围的百分数　，即A＝ΔA/YFS＊100％。 5、最小 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 量和分辨力的表达式是　　　　　　　。 6、我们把　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　叫传感器的迟滞。 7、传感器是重复性的物理含意是　　　　　　　　　　　。 8、传感器是零点漂移是指　　　　　　　　　　。 9、传感器是温度漂移是指　　　　　　　　　。 10、　传感器对随时间变化的输入量的响应特性　叫传感器动态性。 11、动态特性中对一阶传感器主要技术指标有　时间常数　。 12、动态特性中对二阶传感器主要技术指标有　固有频率　、阻尼比。 13、动态特性中对二阶传感器主要技术指标有 固有频率、　阻尼比。 14、传感器确定拟合直线有　切线法、端基法和最小二乘法　　　　　　3种方法。 15、传感器确定拟合直线切线法是将　　过实验曲线上的初始点的切线作为按惯例直线的方法　　　　　。 16、传感器确定拟合直线端基法是将　　把传感器校准数据的零点输出的平均值a0和滿量程输出的平均值b0连成直线a0b0作为传感器特性的拟合直线　　　　　。 17、传感器确定拟合直线最小二乘法是　用最小二乘法确定拟合直线的截距和斜率从而确定拟全直线方程的方法　　　　　　。 18、确定一阶传感器输入信号频率范围的方法是由一阶传感器频率传递函数　　ω(jω)=K/(1+jωτ),确定输出信号失真、测量结果在所要求精度的工作段，即由B/A=K/(1+(ωτ)2)1/2,从而确定ω，进而求出f=ω/(2π)。 19、确定一阶传感器输入信号频率范围的方法是由一阶传感器频率传递函数ω(jω)=K/(1+jωτ),确定输出信号失真、测量结果在所要求　精度　的工作段，即由B/A=K/(1+(ωτ)2)1/2,从而确定ω，进而求出f=ω/(2π)。 20、确定一阶传感器输入信号频率范围的方法是由一阶传感器频率传递函数ω(jω)=K/(1+jωτ),确定输出信号失真、测量结果在所要求精度的工作段，即由　B/A=K/(1+(ωτ)2)1/2　,从而确定ω，进而求出f=ω/(2π)。 21、确定一阶传感器输入信号频率范围的方法是　由一阶传感器频率传递函数ω(jω)=K/(1+jωτ),确定输出信号失真、测量结果在所要求精度的工作段，即由B/A=K/(1+(ωτ)2)1/2,从而确定ω，进而求出　f=ω/(2π)　。 22、传感器的差动测量方法是指　　若某传感器的位移特性曲线方程为y1，让另一传感器感受相反方向的位移，其特性曲线方程为y2则Δy=y1－y2=方法　称为差动测量法。 23、传感器的差动测量方法的优点是　减小了非线性误差　、提高了测量灵敏度。 24、传感器的差动测量方法的优点是减小了非线性误差、　提高了测量灵敏度　。 25、传感器的传递函数的定义是　　H(S)=Y(S)/X(S)　　　　　。 26、用电位器式传感器测位移属于　零　　　　　　阶传感器。 27、将热电偶直接插入水中测温，此传感器属于　　　一　　　　阶传感器。 28、将热电偶置于保护套后插入水中测温，此传感器属于　　二　　　　　阶传感器。 29、幅频特性是指　　传递函数的幅值随被测频率的变化规律　　　　　。 30、相频特性是指　　传递函数的相角随被测频率的变化规律　　　　　。 31、传感器中超调量是指　超过稳态值的最大值(A（过冲）与稳态值　之比的百分数。 32、我们制作传感器时总是期望其输出特性接近　　　零　　　　阶传感器。 33、零阶传感器的幅频特性是　　直线　　　　　。 34、当待测频率　远小于　　　　传感器的固有频率时，传感器测得的动态参数与静态参数一致。 35、当待测频率　　远大于　　　传感器的固有频率时，传感器没有响应。 36、当待测频率　　等于　　　传感器的固有频率时，传感器测得的动态参数会严重失真。 37、传感器是能感受被测量并按照　一定规律　转换成可用输出信号的器件或装置。 38、传感器通常由直接响应于被测量的　　敏感元件　　、产生可用信号输出的转换元件、以及相应的信号调节转换电路组成。 39、传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件、产生可用信号输出的　　转换元件　　、以及相应的信号调节转换电路组成。 40、传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件、产生可用信号输出的转换元件、以及相应的 信号调节转换电路 组成。 41、传感器技术的共性，就是利用物理定律和物质的　　物理、化学及生物 的特性将非电量转换成电量。 42、传感器技术的共性，就是利用物理定律和物质的物理、化学及生物的特性将　非电量 　转换成电量。 43、传感器技术的共性，就是利用物理定律和物质的物理、化学及生物的特性将非电量转换成　　电量。 44、要实现不失真测量，检测系统的幅频特性应为　　常数　　。 45、金属材料的应变效应是指　　金属材料在受到外力作用时，产生机械变形，导致其阻值发生变化的现象　叫金属材料的应变效应。 46、半导体材料的压阻效应是　　半导体材料在受到应力作用后，其电阻率发生明显变化　，这种现象称为压阻效应。 47、金属丝应变片和半导体应变片比较其相同点是　它们都是在外界力作用下产生机械变形　，从而导致材料的电阻发生变化。 48、金属丝应变片和半导体应变片比较其不同点是　　　金属材料的应变效应以机械形变为主，材料的电阻率相对变化为辅；而半导体材料则正好相反，其应变效应以机械形变导致的电阻率的相对变化为主，而机械形变为辅。 49、金属应变片的灵敏度系数是指　　金属应变片单位应变引起的应变片电阻的相对变化叫金属应变片的灵敏度系数。 50、金属箔应变片的灵敏度系数与金属丝应变片灵敏度系数不同点是金属应变片的灵敏度系数与金属丝应变片灵敏度系数不同，金属丝应变片由于由金属丝弯折而成，具有横向效应，使其灵敏度小于金属箔式应变片的灵敏度。 51、金属箔应变片的灵敏度系数与金属丝应变片灵敏度系数不同点是金属应变片的灵敏度系数与金属丝应变片灵敏度系数不同，金属丝应变片由于由金属丝弯折而成，具有横向效应，使其灵敏度小于金属箔应变片的灵敏度。 52、金属箔应变片的灵敏度系数与金属丝应变片灵敏度系数不同点是金属应变片的灵敏度系数与金属丝应变片灵敏度系数不同，金属丝应变片由于由金属丝弯折而成，具有横向效应，使其灵敏度小于金属箔式应变片的灵敏度。 53、采用应变片进行测量时要进行温度补偿的原因是　（1）金属的电阻本身具有热效应，从而使其产生附加的热应变　；（2）基底材料、应变片、粘接剂、盖板等都存在随温度增加而长度应变的线膨胀效应，若它们各自的线膨胀系数不同，就会引起附加的由线膨胀引起的应变。 54、采用应变片进行测量时要进行温度补偿的原因是（1）金属的电阻本身具有热效应，从而使其产生附加的热应变；（2）基底材料、应变片、粘接剂、盖板等都存在随温度增加而长度应变的线膨胀效应，若它们各自的　线膨胀系数　不同，就会引起附加的由线膨胀引起的应变。 55、对电阻应变式传感器常用温补方法有　　单丝自补偿　，双丝组合式自补偿和电路补偿法三种。 56、对电阻应变式传感器常用温补方法有单丝自补偿，　双丝组合式自补偿　和电路补偿法三种。 57、对电阻应变式传感器常用温补方法有单丝自补偿，双丝组合式自补偿和　电路补偿法三种。 58、固态压阻器件结构特点是　　　　　　。 59、固态压阻器件受温度影响会产生2种温度漂移是　零点温度漂移和灵敏度温度漂移　。 60、固态压阻器件零点温度漂移可以用　在桥臂上串联电阻（起调零作用）、并联电阻（主要起补偿作用）　　　　进行补偿。 61、固态压阻器件灵敏度漂移可以用　在电源供电回路里串联负温度系数的二极管，以达到改变供电回路的桥路电压从而改变灵敏度进行补偿。 62、直流电桥根据桥臂电阻的不同可以分成　　等臂电桥　、第一对称电桥和第二等臂电桥。 63、直流电桥根据桥臂电阻的不同可以分成等臂电桥、　第一对称电桥　和第二等臂电桥。 64、直流电桥根据桥臂电阻的不同可以分成等臂电桥、第一对称电桥和　第二等臂电桥　　。 65、直流电桥的等臂电桥输出电压为　　在R＞＞ΔR的情况下，桥路输出电压与应变成线性关系　　　。 66、直流电桥的第一对称电桥输出电压为　在R＞＞ΔR的情况下，桥路输出电压与应变成线性关系　　　　。 67、直流电桥的第二对称电桥输出电压为　输出电压的大小和灵敏度取决于邻臂电阻的比值，当k小于1时，输出电压、线性度均优于等臂电桥和第一对称电桥。　　　　。 68、仅单臂工作的直流第一对称电桥的电桥灵敏度为　　　　　。 69、仅单臂工作的直流第二对称电桥的电桥灵敏度为　　　　　　　　　　　　　。 70、某位移传感器，当输入量变化5mm时，输出电压变化300mY，其灵敏度为　60mV/mm　　。 71、单位应变引起的　　电阻的相对变化　　　称为电阻丝的灵敏系数。 72、金属丝在外力作用下发生机械形变时它的电阻值将发生变化，这种现象称　应变　　　效应　。 73、固体受到作用力后电阻率要发生变化，这种现象称　压阻　　　　效应。 74、应变式传感器是利用电阻应变片将　应变　　　　转换为电阻变化的传感器。 75、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为　电阻　　　变化的传感器。 76、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴　　电阻敏感　　　元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。 77、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来　　感知应变　　，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。 78、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，　电阻敏感　元件用来将应变的转换为电阻的变化。 79、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为　　电阻的变化　。 80、要把微小应变引起的微小电阻变化精确地测量出来，需采用特别 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 的测量电路，通常采用　电桥　电路。 81、对第二对称电桥为了减小或消除非线性误差的方法可以采用　增大桥臂比　的方法。 82、为了消除温度误差可以采用　半差动电桥　和全差动电桥。 83、为了消除温度误差可以采用半差动电桥和用　全差动　电桥。 84、电容式传感器利用了将非电量的变化转换为　　电容　　的变化来实现对物理量的测量。 85、变极距型电容式传感器单位输入位移所引起的灵敏度与两极板初始间距成　反比　　关系。 86、移动电容式传感器动极板，导致两极板有效覆盖面积A发生变化的同时，将导致电容量变化，传感器电容改变量ΔC与动极板水平位移成　线性　　关系。 87、移动电容式传感器动极板，导致两极板有效覆盖面积A发生变化的同时，将导致电容量变化，传感器电容改变量ΔC与动极板水平位移成线性关系、与动极板角位移成　线性关系。 88、变极距型电容传感器做成差动结构后，灵敏度提高原来的　2　倍。 89、变极距型电容传感器做成差动结构后，灵敏度提高原来的2倍。而非线性误差转化 为　平方反比　关系而得以大大降低。 90、电容式传感器信号转换电路中，　运放　　　电路适用于单个电容量变化的测量，二极管环形检波电路和宽度脉冲调制电路用于差动电容量变化的测量。 91、电容式传感器信号转换电路中，运放电路适用于单个电容量变化的测量，二极管环形检波电路和宽度脉冲调制电路用于差动电容量变化的测量。 92、电容式传感器信号转换电路中，运放电路适用于单个电容量变化的测量，二极管环形检波电路和宽度脉冲调制电路用于差动电容量变化的测量。 93、 电容式传感器有优点主要有　测量范围大　　　、灵敏度高、动态响应时间短、机械损失小、结构简单，适应性强。 94、 电容式传感器的优点主要有测量范围大、　　灵敏度高　　、动态响应时间短、机械损失小、结构简单，适应性强。 95、电容式传感器的优点主要有测量范围大、灵敏度高、　动态响应时间短　　　、机械损失小、结构简单，适应性强。 96、电容式传感器的优点主要有测量范围大、灵敏度高、动态响应时间短、　　机械损失小　　、结构简单，适应性强。 97、电容式传感器的优点主要有测量范围大、灵敏度高、动态响应时间短、机械损失小、 　　结构简单　　、适应性强。 98、电容式传感器的优点主要有测量范围大、灵敏度高、动态响应时间短、机械损失小、 结构简单、　　适应性强　　。 99、 电容式传感器主要缺点有　寄生电容影响较大　、当电容式传感器用于变间隙原理进行测量时具有非线性输出特性。 100、 电容式传感器主要缺点有寄生电容影响较大、当电容式传感器用于变间隙原理进行测量时具有　非线性输出特性　。 101、分布和寄生电容的存在对电容传感器影响是　改变传感器总的电容量　、使传感器电容变的不稳定，易随外界因素的变化而变化。 102、分布和寄生电容的存在对电容传感器影响是改变传感器总的电容量、使传感器电容变的　不稳定　，易随外界因素的变化而变化。 103、分布和寄生电容的存在对电容传感器影响是改变传感器总的电容量、使传感器电容变的不稳定，易随　外界因素的变化　而变化。 104、减小分布和寄生电容的影响一般可以采取的措施有　采取静电屏蔽措施　和电缆驱动技术。 105、减小分布和寄生电容的影响一般可以采取的措施有采取静电屏蔽措施和　电缆驱动技术。 105、若单极式变极距型电容传感器采用差动式结构可以使非线性误差减小　一个数量　级。 107、　驱动电缆　技术是指传感器与后边转换输出电路间引线采用双层屏蔽电缆，而且其内屏蔽层与信号传输线（芯线）通过1：1放大器实现等电位，使屏蔽电缆线上有随传感器输出信号变化而变化的信号电压。 108、驱动电缆技术是指传感器与后边转换输出电路间引线采用双层屏蔽电缆，而且其内屏蔽层与信号传输线（芯线）通过　1：1　放大器实现等电位，使屏蔽电缆线上有随传感器输出信号变化而变化的信号电压。 109、驱动电缆技术是指传感器与后边转换输出电路间引线采用　双层屏蔽　电缆，而且其内屏蔽层与信号传输线（芯线）通过　1：1　放大器实现等电位，使屏蔽电缆线上有随传感器输出信号变化而变化的信号电压。 110、球—平面型电容式差压变送器在结构上的不同点是　利用可动的中央平面金属板与两个固定的半球形状的上下电极构成差动式电容传感器　　　　　　　　。 111、电感式传感器是建立在　电磁感应　　基础上的一种传感器。 112、电感式传感器可以把输入的物理量转换为　线圈的自感系数　或线圈的互感系数的变化，并通过测量电路进一步转换为电量的变化，进而实现对非电量的测量。 113、电感式传感器可以把输入的物理量转换为线圈的自感系数或　线圈的互感系数　的变化，并通过测量电路进一步转换为电量的变化，进而实现对非电量的测量。 114、与差动变压器传感器配用的测量电路中，常用的有两种:　　差动整流　　　电路和相敏检波电路。 115、与差动变压器传感器配用的测量电路中，常用的有两种:差动整流电路和　相敏检波电路。 116、变磁阻式传感器由　线圈　、铁芯和衔铁3部分组成。 117、变磁阻式传感器由线圈、　铁芯　和衔铁3部分组成。 118、变磁阻式传感器由线圈、铁芯和　衔铁　3部分组成。 119、变磁阻式传感器测量电路包括　交流电桥　、变压器式交流电桥和谐振式测量电路。 120、变磁阻式传感器测量电路包括交流电桥、　变压器式交流电桥　和谐振式测量电路。 121、变磁阻式传感器测量电路包括交流电桥、变压器式交流电桥和　谐振式　测量电路。 122、差动电感式传感器结构形式主要有　变气隙式　、螺线管式两种。 123、差动电感式传感器结构形式主要有变气隙式、　螺线管式　两种。 124、差动变压器结构形式主要有　变隙型　、螺线管型两种。 125、差动变压器结构形式主要有变隙型、　螺线管型　两种。 126、差动变压器结构形式不同，但工作原理基本一样，都是基于线圈互感系数的变化来进行测量的，实际应用最多的是　螺线管式　差动变压器。 127、差动变压器结构形式不同，但工作原理基本一样，都是基于线圈　互感系数　的变化来进行测量的，实际应用最多的是螺线管式差动变压器。 128、电涡流传感器的测量电路主要有　调频式　和调幅式两种。 129、电涡流传感器的测量电路主要有调频式和　调幅式　两种。 130、电涡流传感器可用于　位移测量　、振幅测量、转速测量和无损探伤。 131、电涡流传感器可用于位移测量、　振幅测量　、转速测量和无损探伤。 132、电涡流传感器可用于位移测量、振幅测量、　转速测量　和无损探伤。 133、电涡流传感器可用于位移测量、振幅测量、转速测量和　无损探伤　。 134、电涡流传感器从测量原理来分，可以分为高频扫射式和　低频透射式　两大类。 135、电涡流传感器从测量原理来分，可以分为　高频扫射式　和低频透射式两大类。 136、电感式传感器可以分为　自感式　、互感式、涡流式三大类。 137、电感式传感器可以分为自感式、　互感式　、涡流式三大类。 138、电感式传感器可以分为自感式、互感式、　涡流式　三大类。 139、压电式传感器可等效为一个　电荷源　和一个电容并联，也可等效为一个与电容相串联的电压源。 140、压电式传感器可等效为一个电荷源和一个　电容　并联，也可等效为一个与电容相串联的电压源。 141、压电式传感器可等效为一个电荷源和一个电容并联，也可等效为一个与　电容　相串联的电压源。 142、压电式传感器是一种典型的自发电型传感器(或发电型传感器) ，其以某些电介质的　压电效应　为基础，来实现非电量检测的目的。 143、压电式传感器是一种典型的　有源　传感器(或发电型传感器) ，其以某些电介质的压电效应为基础，来实现非电量检测的目的。 144、压电式传感器使用　电荷　大器时，输出电压几乎不受连接电缆长度的影响。 145、压电式传感器的输出须先经过前置放大器处理，此放大电路有　电荷放大器　和电压放大器两种形式。 146、压电式传感器的输出须先经过前置放大器处理，此放大电路有电荷放大器和　电压放大器　两种形式。 147、某些电介质当沿一定方向对其施力而变形时内部产生极化现象，同时在它的表面产生符号相反的电荷，当外力去掉后又恢复不带电的状态，这种现象称为　极化　效应；在介质极化方向施加电场时电介质会产生形变，这种效应又称电致伸缩效应。 148、某些电介质当沿一定方向对其施力而变形时内部产生极化现象，同时在它的表面产生符号相反的电荷，当外力去掉后又恢复不带电的状态，这种现象称为极化效应；在介质极化方向施加电场时电介质会产生形变，这种效应又称　电致伸缩　效应。 149、压电式传感器的前置放大器两大作用是进行　阻抗变换　和放大信号。 150、压电式传感器的前置放大器两大作用是进行阻抗变换和　放大信号　。 151、压电式电压放大器特点是把　压电器件的高输出阻抗变换为传感器的低输出阻抗　，并保持输出电压与输入电压成正比。 152、压电式电压放大器特点是把压电器件的高输出阻抗变换为传感器的低输出阻抗，并保持　输出电压与输入电压　成正比。 153、电荷放大器的特点是能把压电器件的高内阻的电荷源变换为传感器低内阻的电压源，以实现阻抗匹配，并使其输出电压与输入电压成正比，且其灵敏度不受电缆变化的影响。 154、电荷放大器的特点是能把压电器件的高内阻的　电荷源　变换为传感器低内阻的电压源，以实现阻抗匹配，并使其输出电压与输入电压成正比，且其灵敏度不受电缆变化的影响。 155、电荷放大器的特点是能把压电器件的高内阻的电荷源变换为传感器低内阻的　电压源　，以实现阻抗匹配，并使其输出电压与输入电压成正比，且其灵敏度不受电缆变化的影响。 156、电荷放大器的特点是能把压电器件的高内阻的电荷源变换为传感器低内阻的电压源，以实现　阻抗匹配　，并使其输出电压与输入电压成正比，且其灵敏度不受电缆变化的影响。 157、电荷放大器的特点是能把压电器件的高内阻的电荷源变换为传感器低内阻的电压源，以实现阻抗匹配，并使其输出电压与输入电压成正比，且其　灵敏度　不受电缆变化的影响。 158、电荷放大器的特点是能把压电器件的高内阻的电荷源变换为传感器低内阻的电压源，以实现阻抗匹配，并使其　输出电压与输入电压　成正比，且其灵敏度不受电缆变化的影响。 159、　电荷放大器　的特点是能把压电器件的高内阻的电荷源变换为传感器低内阻的电压源，以实现阻抗匹配，并使其输出电压与输入电压成正比，且其灵敏度不受电缆变化的影响。 160、热电动势来源于两个方面，一部分由两种导体的　接触电势　构成，另一部分是单一导体的温差电势。 161、热电动势来源于两个方面，一部分由两种导体的接触电势构成，另一部分是单一导体的　温差电势　。 162、补偿导线法常用作热电偶的冷端温度补偿，它的理论依据是　中间温度　定律。 163、常用的热电式传感元件有　热电偶　和热敏电阻。 164、常用的热电式传感元件有热电偶和　热敏电阻　。 165、在各种热电式传感器中，最为普遍是以将温度转换为　电势　或电阻变化。 166、在各种热电式传感器中，最为普遍是以将温度转换为电势或　电阻变化　。 167、热电偶是将温度变化转换为电势的测温元件，热电阻和热敏电阻是将温度转换为电阻变化的测温元件。 168、热电偶是将温度变化转换为　电势　的测温元件，热电阻和热敏电阻是将温度转换为电阻　变化的测温元件。 169、热电阻最常用的材料是　铂　和铜，工业上被广泛用来测量中低温区的温度，在测量温度要求不高且温度较低的场合，铜热电阻得到了广泛应用。 170、热电阻最常用的材料是铂和　铜　，工业上被广泛用来测量中低温区的温度，在测量温度要求不高且温度较低的场合，铜热电阻得到了广泛应用。 171、热电阻最常用的材料是铂和铜，工业上被广泛用来测量　中低温区　的温度，在测量温度要求不高且温度较低的场合，铜热电阻得到了广泛应用。 172、热电阻引线方式有三种，其中　三线制　适用于工业测量，一般精度要求场合； 二线制适用于引线不长，精度要求较低的场合；四线制适用于实验室测量，精度要求高的场合。 173、热电阻引线方式有三种，其中三线制适用于工业测量，一般精度要求场合；　 二线制　适用于引线不长，精度要求较低的场合；四线制适用于实验室测量，精度要求高的场合。 174、热电阻引线方式有三种，其中三线制适用于工业测量，一般精度要求场合; 二线制适用于引线不长，精度要求较低的场合；　四线制　适用于实验室测量，精度要求高的场合。 175、霍尔效应是指　　在垂直于电流方向加上磁场，由于载流子受洛仑兹力的作用，则在平行于电流和磁场的两端平面内分别出现正负电荷的堆积，从而使这两个端面出现电势差 　的现象。 176、制作霍尔元件应采用的材料是　半导体材料　，因为半导体材料能使截流子的迁移率与电阻率的乘积最大，而使两个端面出现电势差最大。 177、制作霍尔元件应采用的材料是半导体材料，因为半导体材料能使截流子的　迁移率与电阻率　的乘积最大，而使两个端面出现电势差最大。 178、制作霍尔元件应采用的材料是半导体材料，因为半导体材料能使截流子的迁移率与电阻率的乘积最大，而使两个端面出现　电势　差最大。 179、应该根据元件的　　输入电阻　　、输出电阻、灵敏度等合理地选择霍尔元件的尺寸。 180、应该根据元件的输入电阻、　输出电阻 、灵敏度等合理地选择霍尔元件的尺寸。 181、应该根据元件的输入电阻、输出电阻、　灵敏度　等合理地选择霍尔元件的尺寸。 182、霍尔片不等位电势是如何产生的原因是重要起因是　不能将霍尔电极　焊接在同一等位面上。 183、霍尔片不等位电势可以通过　机械修磨　或用化学腐蚀的方法或用网络补偿法校正。 184、霍尔片不等位电势可以通过机械修磨或用　化学腐蚀　的方法或用网络补偿法校正。 185、霍尔片不等位电势可以通过机械修磨或用化学腐蚀的方法或用　网络补偿　法校正。 186、CCD的突出特点是以　电荷　作为信号。 187、光纤工作的基础是　　　　　光的全反射　。 188、按照工作原理的不同，可将光电式传感器分为　光电效应 传感器、红外热释电传感器、固体图像传感器和光纤传感器。 189、按照工作原理的不同，可将光电式传感器分为光电效应传感器、　红外热释电　传感器、固体图像传感器和光纤传感器。 190、按照工作原理的不同，可将光电式传感器分为光电效应传感器、红外热释电传感器、 　固体图像传感器　和光纤传感器。 191、按照工作原理的不同，可将光电式传感器分为光电效应、红外热释电传感器、固体图像传感器和　光纤　传感器。 192、按照测量光路组成，光电式传感器可以分为　透射　式、反射式、辐射式和开关式光电传感器。 193、按照测量光路组成，光电式传感器可以分为透射式、　反射　式、辐射式和开关式光电传感器。 194、按照测量光路组成，光电式传感器可以分为透射式、反射式、　辐射　式和开关式光电传感器。 195、按照测量光路组成，光电式传感器可以分为透射式、反射式、辐射式和　开关　式光电传感器。 196、光电传感器的理论基础是　光电效应　。 197、通常把光线照射到物体表面后产生的光电效应分为　三　大类。 198、通常把光线照射到物体表面后产生的光电效应分为几大类。第一类是利用在光线作用下光电子逸出物体表面的　　外光电　　　效应，这类元件有光电管、光电倍增；第二类是利用在光线作用下使材料内部电阻率改变的内光电效应，这类元件有光敏电阻；第三类是利用在光线作用下使物体内部产生一定方向电动势的光生伏特效应，这类元件有光电池、光电仪表。 199、通常把光线照射到物体表面后产生的光电效应分为几大类。第一类是利用在光线作用下光电子逸出物体表面的外光电效应，这类元件有　光电管、光电倍增　；第二类是利用在光线作用下使材料内部电阻率改变的内光电效应，这类元件有光敏电阻；第三类是利用在光线作用下使物体内部产生一定方向电动势的光生伏特效应，这类元件有光电池、光电仪表。 200、通常把光线照射到物体表面后产生的光电效应分为几大类。第一类是利用在光线作用下光电子逸出物体表面的外光电效应，这类元件有光电管、光电倍增；第二类是利用在光线作用下使材料内部电阻率改变的　内光电　效应，这类元件有光敏电阻；第三类是利用在光线作用下使物体内部产生一定方向电动势的光生伏特效应，这类元件有光电池、光电仪表。 二、选择题（每题4分） 8、试题内容：己知某温度传感器为时间常数T =3s的一阶系统，当受到突变温度作用后，传感器输出指示温差的三分之一所需的时间为(　) s A、3 　　B、1 　　C、1.2 　D、1/3 9、答案内容：C ； 8、有一只温度传感器，其微分方程为 式中，y为输出电压，mV；x为输入温度，°C。则该传感器的时间常数为（　　）。 A、5s；B、8s；C、15s；D、10s； 9、答案内容：D ； 8、某温度传感器，其微分方程为 式中，y为输出电压，mV；x为输入温度，°C。则该传感器的灵敏度S为（　　）。 A、0.5s；B、0.05mv/°C；C、15s；D、0.15mv/°C； 9、答案内容：B ； 8、下列传感器中的不属于结构型传感器的是(　) A、扩散硅压阻式压力传感器。 B、线绕电位器式传感器。 C、应变片式压力传感器。 D、金属丝式传感器。 9、答案内容：A ； 8、下列不属于按传感器的工作原理进行分类的传感器是(　 )。 A、应变式传感器 　　　B、化学型传感器 C、压电式传感器　　　 D、热电式传感器 9、答案内容：B ； 8、随着人们对各项产品技术含量要求的不断提高，传感器也朝向智能化方面发展。其中，典型的传感器智能化结构模式是(　 )。 A、传感器+通信技术　　　B、传感器+微处理器 C、传感器+多媒体技术　　D、传感器+计算机 9、答案内容：B ； 8、传感器主要完成两方面的功能检测和(　)。 A、测量　　B、感知　　C、信号调节　　D、转换 9、答案内容：D ； 8、（本题为多选题）传感技术的作用主要体现在： (　)。 A、传感技术是产品检验和质量控制的重要手段 B、传感技术在系统安全经济运行监测中得到了广泛应用 C、传感技术及装置是自动化系统不可缺少的组成部分 D、传感技术的完善和发展推动着现代科学技术的进步 9、答案内容：ABCD； 10、评分细则：选对得4分，多选不得分。 1、试题序号：209 2、题型：选择题 3、难度级别：难 4、知识点：第一章 传感器的一般特性 5、分值：4分 6、所需时间：2～5分钟 7、试题关键字：研究内容 8、（本题为多选题）传感技术的研究内容主要包括：(　　)　 A、信息获取 B、信息转换 C、信息处理D、信息传输 9、答案内容：ABC； 10、评分细则：选对得4分，多选不得分。  1、试题序号：210 2、题型：选择题 3、难度级别：中 4、知识点：第一章 传感器的一般特性 5、分值：4分 6、所需时间：2～5分钟 7、试题关键字：稳态值 8、一阶传感器输出达到稳态值的10%到90%所需的时间是(　)。 A、延迟时间　B、上升时间　C、峰值时间　D、响应时间 9、答案内容：B； 10、评分细则：选对得4分，多选不得分。 1、试题序号：211 2、题型：选择题 3、难度级别：中 4、知识点：第一章 传感器的一般特性 5、分值：4分 6、所需时间：2～5分钟 7、试题关键字：静态特性 8、传感器的下列指标全部属于静态特性的是(　)。 A、线性度、灵敏度、阻尼系数 B、幅频特性、相频特性、稳态误差 C、迟滞、重复性、漂移 D、精度、时间常数、重复性 9、答案内容：C； 10、评分细则：选对得4分，多选不得分。 1、试题序号：212 2、题型：选择题 3、难度级别：中 4、知识点：第一章 传感器的一般特性 5、分值：4分 6、所需时间：2～5分钟 7、试题关键字：动态特性 8、传感器的下列指标全部属于动态特性的是(　)。 A、迟滞、灵敏度、阻尼系数 B、幅频特性、相频特性 C、重复性、漂移 D、精度、时间常数、重复性 9、答案内容：B； 10、评分细则：选对得4分，多选不得分。 1、试题序号：213 2、题型：选择题 3、难度级别：难 4、知识点：第一章 传感器的一般特性 5、分值：4分 6、所需时间：2～5分钟 7、试题关键字：测量一步到位 8、（本题为多选题）利用霍尔片，我们可以测量一步到位哪些物理量（　）。 A、磁场；B、电功率；C、载流子浓度；D、载流子类型。 9、答案内容：ABCD　； 10、评分细则：选对得4分，多选不得分。 1、试题序号：214 2、题型：选择题 3、难度级别：中 4、知识点：第一章 传感器的一般特性 5、分值：4分 6、所需时间：2～5分钟 7、试题关键字：动态特性 8、属于传感器动态特性指标的是( 　　)。 A、重复性　　B、固有频率 　　C、灵敏度　　D、漂移 9、答案内容：B； 10、评分细则：选对得4分，多选不得分。 1、试题序号：215 2、题型：选择题 3、难度级别：中 4、知识点：第一章 传感器的一般特性 5、分值：4分 6、所需时间：2～5分钟 7、试题关键字：误差大小 8、在整个测量过程中，如果影响和决定误差大小的全部因素(条件)始终保持不变， 对同一被测量进行多次重复测量，这样的测量称为( )。 A、组合测量 . B、静态测量　　C、等精度测量　　D、零位式测量 9、答案内容：C； 10、评分细则：选对得4分，多选不得分。 1、试题序号：216 2、题型：选择题 3、难度级别：中 4、知识点：第一章 传感器的一般特性 5、分值：4分 6、所需时间：2～5分钟 7、试题关键字：物性型传感器 8、下列传感器中的物性型传感器的是(　　) A、扩散硅压阻式压力传感器。 B、线绕电位器式传感器。 C、应变片式压力传感器。 D、金属丝式传感器。 9、答案内容：A； 10、评分细则：选对得4分，多选不得分。 1、试题序号：217 2、题型：选择题 3、难度级别：中 4、知识点：第二章 电阻式传感器 5、分值：4分 6、所需时间：2～5分钟 7、试题关键字：灵敏度系数 8、影响金属导电材料应变灵敏度系数K的主要因素是(　 )。 A、导电材料电阻率的变化 　　B、导电材料几何尺寸的变化 C、导电材料物理性质的变化　　D、导电材料化学性质的变化 9、答案内容：B； 10、评分细则：选对得4分，多选不得分。 1、试题序号：218 2、题型：选择题 3、难度级别：中 4、知识点：第二章 电阻式传感器 5、分值：4分 6、所需时间：2～5分钟 7、试题关键字：灵敏度系数 8、100Ω的应变片在外力作用（ε＝0.05）下，电阻变化了1Ω，则该应变片的灵敏系数K为(　　 )。 A、2 　　B、1.5　　C、2.5　　D、4 9、答案内容：A； 10、评分细则：选对得4分，多选不得分。 1、试题序号：219 2、题型：选择题 3、难度级别：中 4、知识点：第二章 电阻式传感器 5、分值：4分 6、所需时间：2～5分钟 7、试题关键字：温度补偿方法 8、电阻应变片的线路温度补偿方法有(　　　)。 A、差动电桥补偿法　　B、补偿块粘贴补偿应变片电桥补偿法 C、补偿线圈补偿法　　D、恒流源温度补偿电路法 9、答案内容：B； 10、评分细则：选对得4分，多选不得分。 1、试题序号：220 2、题型：选择题 3、难度级别：中 4、知识点：第二章 电阻式传感器 5、分值：4分 6、所需时间：2～5分钟 7、试题关键字：压力传感器 8、如图所示，对该压力传感器R1、R2的说法中正确的是（　　）。 A、R1是工作片、R2是补偿片；　B、R2是工作片、R1是补偿片； C、R1、R2都是工作片；　　　　D、R2、R1都是补偿片。 9、答案内容：B； 10、评分细则：选对得4分，多选不得分。 1、试题序号：221 2、题型：选择题 3、难度级别：中 4、知识点：第二章 电阻式传感器 5、分值：4分 6、所需时间：2～5分钟 7、试题关键字：灵敏系数 8、当应变片的主轴线方向与试件轴线方向一致，且试件轴线上受一维应力作用时，应变片灵敏系数K的定义是(　　)。 A、应变片电阻相对变化与试件主应力之比 B、应变片电阻与试件主应力方向的应变之比 C、应变片电阻相对变化与试件主应力方向的应变之比 D、应变片电阻相对变化与试件作用力之比 9、答案内容：C； 10、评分细则：选对得4分，多选不得分。 1、试题序号：222 2、题型：选择题 3、难度级别：中 4、知识点：第二章 电阻式传感器 5、分值：4分 6、所需时间：2～5分钟 7、试题关键字：应变式传感器 8、由(　 )、应变片以及一些附件(补偿元件、保护罩等)组成的装置称为应变式传感器。 A、弹性元件　B、调理电路　　C、信号采集电路　D、敏感元件 9、答案内容：A； 10、评分细则：选对得4分，多选不得分。 1、试题序号：223 2、题型：选择题 3、难度级别：难 4、知识点：第二章 电阻式传感器 5、分值：4分 6、所需时间：2～5分钟 7、试题关键字：应变式传感器 8、（本题为多选题）电阻应变式传感器具有悠久的历史，是应用最广泛的传感器之一。将电阻应变片粘贴到各种弹性敏感元件上，可构成测量各种参数的电阻应变式传感器，这些参数包括(　　　　)。 A、位移　　B、加速度　　C、力　　D、力矩 9、答案内容：ABCD； 10、评分细则：选对得4分，多选不得分。 1、试题序号：224 2、题型：选择题 3、难度级别：中 4、知识点：第二章 电阻式传感器 5、分值：4分 6、所需时间：2～5分钟 7、试题关键字：应变式传感器 8、关于右图的电桥中的说法正确的是（　　）。 A、 R1＝R2＞R,3＝R4时，电桥才为第二对称电桥； B、 R1＝R2＝R,3＝R4时，电桥为第二对称电桥； C、 R1＝R2≠R,3＝R4时，电桥为第二对称电桥； D、 R1＝R2＜R,3＝R4时，电桥才为第二对称电桥。 9、答案内容：C； 10、评分细则：选对得4分，多选不得分。 1、试题序号：225 2、题型：选择题 3、难度级别：难 4、知识点：第二章 电阻式传感器 5、分值：4分 6、所需时间：2～5分钟 7、试题关键字：应变式传感器 8、（本题为多选题）关于右图的电桥中的说法正确的是（　　）。 A、 R1＝R2＝R,3＝R4时，电桥为等臂电桥； B、 R1＝R,3≠R2＝R4时，电桥为第一对称电桥； C、 R1＝R2＝R,3＝R4时，电桥为第二对称电桥； D、 R1＝R2＜R,3＝R4时，电桥才为第一对称电桥。 9、答案内容：A、B； 10、评分细则：选对得4分，多选不得分。 1、试题序号：226 2、题型：选择题 3、难度级别：中 4、知识点：第二章 电阻式传感器 5、分值：4分 6、所需时间：2～5分钟 7、试题关键字：应变式传感器 8、如图所示，令 ，则关于此电桥说法正确的是（　　　）。 A、 k＞1电桥输出非线性误差比等臂电桥大； B、 k＜1电桥输出非线性误差比等臂电桥大； C、 k＝1电桥输出非线性误差比等臂电桥大； E、 D、 k＝1其非线性误差比等臂电桥小。 9、答案内容：A； 10、评分细则：选对得4分，多选不得分。 1、试题序号：227 2、题型：选择题 3、难度级别：中 4、知识点：第二章 电阻式传感器 5、分值：4分 6、所需时间：2～5分钟 7、试题关键字：应变式传感器 8、如图所示，令 ，则关于此电桥说法正确的是（　　）。 A、 k＜1电桥输出非线性误差比等臂电桥大； B、 k＜1电桥输出非线性误差比等臂电桥小； C、 k＝1电桥输出非线性误差比等臂电桥大； D、 k＝1其非线性误差比等臂电桥小。 9、答案内容：B　； 10、评分细则：选对得4分，多选不得分。 1、试题序号：228 2、题型：选择题 3、难度级别：难 4、知识点：第二章 电阻式传感器 5、分值：4分 6、所需时间：2～5分钟 7、试题关键字：应变式传感器 8、（本题为多选题）如图所示，令 ，则关于此电桥说法正确的是（　　　）。 A、 k＞1电桥输出非线性误差比等臂电桥小； B、 k＜1电桥输出非线性误差比等臂电桥小； C、 k＝1电桥输出非线性误差比等臂电桥大； D、 k＝1其非线性误差等于等臂电桥。 9、答案内容：BD　； 10、评分细则：选对得4分，多选不得分。 1、试题序号：229 2、题型：选择题 3、难度级别：中 4、知识点：第二章 电阻式传感器 5、分值：4分 6、所需时间：2～5分钟 7、试题关键字：应变式传感器 8、在金属于箔式应变片差动单桥测力实验中不需要的实验设备是(　　 )。 A、直流稳压电源　B、低通滤波器　 C、差动放大器　D、电压表 9、答案内容：B　； 10、评分细则：选对得4分，多选不得分。 1、试题序号：230 2、题型：选择题 3、难度级别：中 4、知识点：第三章 电容式传感器 5、分值：4分 6、所需时间：2～5分钟 7、试题关键字：非线性 8、为了减小电容式传感器的测量非线性误差，我们应该将两个相同的电容式传感器，联接成（　　）形式。 A、串联；B、并联；C混合联接；D、差动。 9、答案内容：D； 10、评分细则：选对得4分，多选不得分。 1、试题序号：231 2、题型：选择题 3、难度级别：难 4、知识点：第三章 电容式传感器 5、分值：4分 6、所需时间：2～5分钟 7、试题关键字：固有误差 8、（本题为多选题）引起电容传感器本身固有误差的原因有（　　）。 A、温度对结构尺寸的影响；B、电容电场边缘效应的影响； C、分布电容的影响；　　　D、后继电路放大倍数的影响。 A、串联；B、并联；C混合联接；D、差动。 9、答案内容：ABC； 10、评分细则：选对得4分，多选不得分。 1、试题序号：232 2、题型：选择题 3、难度级别：中　 4、知识点：第三章 电容式传感器 5、分值：4分 6、所需时间：2～5分钟 7、试题关键字：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(　　 )。 A、保持不变　B、增大为原来的一倍　C、减小一倍　D、增大为原来的两倍 9、答案内容：B； 10、评分细则：选对得4分，多选不得分。 1、试题序号：233 2、题型：选择题 3、难度级别：中　 4、知识点：第三章 电容式传感器 5、分值：4分 6、所需时间：2～5分钟 7、试题关键字：变间隙式 8、当变间隙式电容传感器两极板间的初始距离d增加时，将引起传感器的(　 )。 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 9、答案内容：B； 10、评分细则：选对得4分，多选不得分。 1、试题序号：234 2、题型：选择题 3、难度级别：中　 4、知识点：第三章 电容式传感器 5、分值：4分 6、所需时间：2～5分钟 7、试题关键字：测量固体或液体物位 8、用电容式传感器测量固体或液体物位时，应该选用（　　）。 A、变间隙式　B、变面积式　C、变介电常数式　D、空气介质变间隙式 9、答案内容：C； 10、评分细则：选对得4分，多选不得分。 1、试题序号：235 2、题型：选择题 3、难度级别：中　 4、知识点：第三章 电容式传感器 5、分值：4分 6、所需时间：2～5分钟 7、试题关键字：测量固体或液体物位 8、（本题为多选题）电容式传感器中输入量与输出量的关系为线性的有（　　）。 A、变面积型电容传感器　B、变介质型电容传感器 C、变电荷型电容传感器　D、变极距型电容传感器 9、答案内容：AB； 10、评分细则：选对得4分，多选不得分。 1、试题序号：236 2、题型：选择题 3、难度级别：中　 4、知识点：第三章 电容式传感器 5、分值：4分 6、所需时间：2～5分钟 7、试题关键字：输出电压相等 8、（本题为多选题）下列电桥中，若假设　　　　　，　则输出电压相等的两个桥路是： （　　　　） 9、答案内容：AB　； 10、评分细则：选对得4分，多选不得分。 1、试题序号：237 2、题型：选择题 3、难度级别：中　 4、知识点：第三章 电容式传感器 5、分值：4分 6、所需时间：2～5分钟 7、试题关键字：输出电压最大的桥路 8、下列电桥中，若假设　　　　　，　则输出电压最大的桥路是： （　　　　　） 9、答案内容：D； 10、评分细则：选对得4分，多选不得分。 1、试题序号：238 2、题型：选择题 3、难度级别：中　 4、知识点：第三章 电容式传感器 5、分值：4分 6、所需时间：2～5分钟 7、试题关键字：输出电压等于0.5βE 8、下列电桥中，若假设　　　　　，　则输出电压等于0.5βE的桥路是： （　　　　　） 9、答案内容：C； 10、评分细则：选对得4分，多选不得分。 1、试题序号：239 2、题型：选择题 3、难度级别：中　 4、知识点：第三章 电容式传感器 5、分值：4分 6、所需时间：2～5分钟 7、试题关键字：输出电压等于βE 8、下列电桥中，若假设　　　　　，　则输出电压等于βE的桥路是： （　　　　　） 9、答案内容：D； 10、评分细则：选对得4分，多选不得分。 1、试题序号：240 2、题型：选择题 3、难度级别：中　 4、知识点：第三章 电容式传感器 5、分值：4分 6、所需时间：2～5分钟 7、试题关键字：差动脉冲宽度调制电路 8、（本题为多选题）关于差动脉冲宽度调制电路的说法正确的是(　)。 A、适用于变极板距离和变介质型差动电容传感器 B、适用于变极板距离差动电容传感器且为线性特性 C、适用于变极板距离差动电容传感器且为非线性特性 D、适用于变面积型差动电容传感器且为线性特性 9、答案内容：B、D； 10、评分细则：选对得4分，多选不得分。 1、试题序号：241 2、题型：选择题 3、难度级别：中　 4、知识点：第三章 电容式传感器 5、分值：4分 6、所需时间：2～5分钟 7、试题关键字：运算放大电路 8、关于运算放大电路的说法正确的是(　　)。 A、适用于单个变极板距离电容传感器，输出为非线性 B、适用于变面积型差动电容传感器且输出为线性特性 C、适用于变极板距离差动电容传感器且输出为非线性特性 D、适用于单个变极板距离差动电容传感器且输出为线性特性 9、答案内容：D； 10、评分细则：选对得4分，多选不得分。 1、试题序号：242 2、题型：选择题 3、难度级别：中　 4、知识点：第三章 电容式传感器 5、分值：4分 6、所需时间：2～5分钟 7、试题关键字：非线性误差最小 8、（本题为多选题）在下图所示结构的电容式传感器中，若各定极板与动极板形成的电容相等，则非线性误差最小的图是（　　　） 9、答案内容：BD； 10、评分细则：选对得4分，多选不得分。 1、试题序号：243 2、题型：选择题 3、难度级别：中　 4、知识点：第三章 电容式传感器 5、分值：4分 6、所需时间：2～5分钟 7、试题关键字：平衡条件 8、交流电桥的平衡条件为(　　)。 A、相邻桥臂阻抗值乘积相等　　　B、相对桥臂阻抗值乘积相等 C、相对桥臂阻抗值比值相等　　　D、相邻桥臂阻抗值之和相等 9、答案内容：B； 10、评分细则：选对得4分，多选不得分。 1、试题序号：244 2、题型：选择题 3、难度级别：中　 4、知识点：第三章 电容式传感器 5、分值：4分 6、所需时间：2～5分钟 7、试题关键字：原理 8、（本题为多选题）以平行板电容器为例，我们可以利用原理做成（　　　）型传感器。 A、变间距；B、变介质介电常数；C、变面积；变D、变电阻。 9、答案内容：ABC； 10、评分细则：选对得4分，多选不得分。 1、试题序号：245 2、题型：选择题 3、难度级别：中　 4、知识点：第四章 电感式传感器 5、分值：4分 6、所需时间：2～5分钟 7、试题关键字：消除零点残余电压 8、下列说法正确的是(　D　 )。 A、差动整流电路可以消除零点残余电压，但不能判断衔铁的位置。 B、差动整流电路可以判断衔铁的位置和运动方向。 C、相敏检波电路可以判断位移的大小，但不能判断位移的方向。 D、相敏检波电路可以判断位移的大小和位移的方向。 9、答案内容：D； 10、评分细则：选对得4分，多选不得分。 1、试题序号：246 2、题型：选择题 3、难度级别：中　 4、知识点：第四章 电感式传感器 5、分值：4分 6、所需时间：2～5分钟 7、试题关键字：测量 8、（本题为多选题）下列说法正确的是(　　 )。 A、变气隙式电感传感器不宜作为大移位测量。 B、变气隙式电感传感器可以作为大移位测量。 C、螺管式电感传感器不宜作为大移位测量。 D、螺管式电感传感器宜作为大移位测量。 9、答案内容：AD； 10、评分细则：选对得4分，多选不得分。 1、试题序号：247 2、题型：选择题 3、难度级别：中　 4、知识点：第四章 电感式传感器 5、分值：4分 6、所需时间：2～5分钟 7、试题关键字：测量 8、（本题为多选题）电感式传感器可以对(　　　)等物理量进行测量。 A、位移　B、振动　C、压力　D、流量 9、答案内容：ABCD； 10、评分细则：选对得4分，多选不得分。 1、试题序号：248 2、题型：选择题 3、难度级别：中　 4、知识点：第四章 电感式传感器 5、分值：4分 6、所需时间：2～5分钟 7、试题关键字：测量 8、（本题为多选题）下列说法正确的是(　　 )。 A、变气隙式电感传感器不宜作为大移位测量。 B、变气隙式电感传感器可以作为大移位测量。 C、螺管式电感传感器不宜作为大移位测量。 D、螺管式电感传感器宜作为大移位测量。 9、答案内容：AD； 10、评分细则：选对得4分，多选不得分。 8、对变压器式电感传感器而言，要使非线性误差减小，应该使两个副线圈（　B　）。 A、正向串联；B、反向串联；C、正向并联；D、反向并联。  8、（本题为多选题）电涡流式传感器有如下何种工作形式（　AB　）。 A、高频反射式；B、低频透射式；C、直流反射式；D、直接接触式。 8、对电感变压器式传感器，为了得到与衔铁位移大小和方向相关的信息，我们应该（　B　）。 A、将两个副线圈同向串联；B、将两个副线圈反向串联； C、将两个互线圈并联；　　D、将两个互线圈并联后接入相敏检波电路。 8、电感式传感器的常用测量电路不包括(　　C )。 A、交流电桥　　　　　　B、变压器式交流电桥 C、脉冲宽度调制电路　　D、谐振式测量电路 8、对电感变压器式传感器，为了得到与衔铁位移大小和方向相关的信息，我们应该（　B　）。 A、将两个副线圈同向串联；B、将两个副线圈反向串联； C、将两个互线圈并联；　　D、将两个互线圈并联后接入相敏检波电路。 8、聚偏二氟乙烯薄膜之所以能作为人造皮肤是因为（　A　） A、 其阻抗与人的皮肤阻抗相接近； B、 它是晶体； C、 它具有完全各向异性的特性； D、完全各向同性的特性。  8、关于压电式传感器的下列说法正确的是（　C　）。 A、测量频率越高，压电式传感器测量精度越高； B、测量频率越低，压电式传感器测量精度越高； C、我们期望压电式传感器测量测量精度与测量的工作频率无关； D、测量频率可以无限提高。  8、对石英晶体，下列说法正确的是(A　)。 A、沿光轴方向施加作用力，不会产生压电效应，也没有电荷产生 B、沿光轴方向施加作用力，不会产生压电效应，但会有电荷产生 C、沿光轴方向施加作用力，会产生压电效应，但没有电荷产生 D、沿光轴方向施加作用力，会产生压电效应，也会有电荷产生 8、石英晶体和压电陶瓷的压电效应对比正确的是(　B　)。 A、压电陶瓷比石英晶体的压电效应明显，稳定性也比石英晶体好 B、压电陶瓷比石英晶体的压电效应明显，稳定性不如石英晶体好 C、石英晶体比压电陶瓷的压电效应明显，稳定性也比压电陶瓷好 D、石英晶体比压电陶瓷的压电效应明显，稳定性不如压电陶瓷好  8、用于厚度测量的压电陶瓷器件利用了(　C　 )原理。 A、磁阻效应　B、压阻效应 C、正压电效应　D、逆压电效应 8、石英晶体在沿电轴X方向的力作用下会(　D　 )。 A、不产生压电效应　B、产生逆向压电效应 C、产生横向压电效应　D、产生纵向压电效应  8、（本题为多选题）以下因素在选择合适的压电材料时必须考虑的有(　ABCD)。 A、转换性能　B、电性能　C、时间稳定性　D、温度稳定性  8、图中x0切型的压电片上电荷的极性相同的是（　C　　）。 A、（a）和 (b) 　B、（a）和 (c) C、（a）和 (d) D、（c）和 (d) 8、、为了得到尽可能大的电荷输出，我们应该将多个压电晶片（B　）使用。 A、串联；　B、并联；　C、后接电荷放大电路；　C、后接电压放大电路；  8、如果将3个单片电压为U、电荷为q的压电晶片并联使用后，关于输出电压与输出电荷的说法中，正确的是（　C　　）。 A、U´＝3U，q´＝3q； B、U´＝U/3，q´＝q/3；C、U´＝U，q´＝3q； D、U´＝U，q´＝q/3；  8、在运算放大器放大倍数很大时，压电传感器输入电路中的电荷放大器的输出电压与(　A　 )成正比。 A、输入电荷　　B、反馈电容　　 C、电缆电容　　D、放大倍数 8、压电式传感器不能用于静态力的测量，是因为（　D　）。 A、静态的力不能产生压电效应；　　　B、压电晶体的压电效应丧失了； C、因为后继放大电路的输入阻抗太大了； D、因为产生的电荷通过后继放大电路放电了。 8、关于石英晶体的结构下列说法正确的是（　C　）。 A、 石英晶体具有完全各向异性的特性； B、 石英晶体具有完全各向同性的特性； C、 石英晶体是介于各向异性和石英晶体具有完全各向异性的晶体； 以上说法都不对。  267、热电偶的最基本组成部分是(A　 )。 A、热电极 B、保护管　 C、绝缘管 D、接线盒 268、为了减小热电偶测温时的测量误差，需要进行的温度补偿方法不包括(　D )。 A、补偿导线法　B、电桥补偿法　C、冷端恒温法　D、差动放大法 269、热电偶测量温度时(　D　 )。 A、需加正向电压　B、需加反向电压 　C、加正向、反向电压都可以　D、不需加电压 270、在实际的热电偶测温应用中，引用测量仪表而不影响测量结果是利用了热电偶的哪 个基本定律(　A )。 A、中间导体定律 　B、中间温度定律　　C、标准电极定律 　D、均质导体定律 271、将一支灵敏度为0.08 mV/°C的热电偶与电压表相连，电压表接线端处温度为 50°C。电压表上读数为60mV，则热电偶热端温度为（　D 解根据题意，电压表上的毫伏数是由热端温度，t冷端温度为50°C产生的，即 E( t ，50) =60mV 又因为 E( t ，50) = E( t ，0) - E(50，0) 则E( t ，0) = E( t ，50) + E(50，0) =60+ 50 x 0.08 = 64 mV 所以热端温度 t = 64/0.08 = 800℃ 　）°C。 A、600；B、750；　C、850；　D、800 272、镍铬-镍硅热电偶灵敏度为0.04 mV/°C，把它放在温度为1200℃处，若以指示仪表作为冷端，此处温度为50°C，则热电势大小（B解利用中间温度定律E(1200，50) = E(1200，0) - E(50，0) = (1 200- 50) x 0.04 = 46 mV ）mV。 A、60；　B、46；　C、56；　D、66。 273、已知在某特定条件下材料A与铂配对的热电势为13.967 mV，材料B与铂配对的热电势是8.345 mV，则在此特定条件下，材料A与材料 B配对后的热电势为（A解由参考电极定律 EAB(T，T0) = EAPt(T，T0) - EBPt(T，T0) = 13.967 - 8.345 = 5.622 mV ）mV。 A、5.622；　B、6.622；　C、7.622；　D、8.622。 274、（本题为多选题）热电偶近年来被广泛采用，以下属于热电偶具有的优点有( ABCD　)。 A、结构简单　B、精度高 　C、热惯性小　D、可测局部温度、便于远距离传送与集中检测 275、（本题为多选题）半导体热敏电阻包括: ( ABC　) A、正温度系数热敏电阻　　B、负温度系数热敏电阻 　 C、临界温度系数热敏电阻　D、非温度系数热敏电阻 276、要形成测温热电偶的下列哪个条件可以不要（　C　）。 A、必须使用两种不同的金属材料；B、热电偶的两端温度必须不同； C、热电偶的冷端温度一定要是零；D、热电偶的冷端温度没有固定要求。 277、下列关于测温传感器的选择中合适的是（　B　）。 A、要想快速测温，应该选用利用PN结形成的集成温度传感器； B、要想快速测温，应该选用热电偶温度传感器； C、要想快速测温，应该选用热电阻式温度传感器； D、没有固定要求。 278、用热电阻测温时，热电阻在电桥中采用三线制接法的目的是(　C　 )。 A、接线方便　　B、减小引线电阻变化产生的测量误差 C、减小桥路中其他电阻对热电阻的影响 　D、减小桥路中电源对热电阻的影响 279、在 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 热电偶直接插入热水中测温过程中，我们得出一阶传感器的实例，其中用到了（　D　　）。 A、动量守恒；B、能量守恒；C、机械能守恒；D、电荷量守恒； 280、下列光电器件中，基于光电导效应工作的是( 　B　)。 A、光电管　　B、光敏电阻 　C、光电倍增管　　D、光电池 281、构成CCD的基本单元是( D　　)。 A、 P型硅　　B、PN结 　C、光敏二极管　　D、MOS电容器 282、（本题为多选题）下列说法正确的是（　CD　）： A、要产生外光电效应，应该使入射光子的能量小于逸出功； B、若入射光能产生光电效应，则入射光强度相同的条件下，入射光的频率越高，打出的光电子数越多； C、要形成光电流，光电倍增管的阴极应该接电源的负极。 D、若入射光能产生光电效应，则入射光强度相同的条件下，入射光的频率越高，打出的光电子数越少； 283、下列图形中，合适做光洁度检测的图形是（　C　）。 284、（本题为多选题）下列关于电荷耦合器件的说法正确的是（　ABD　　　）。 A、没有物质的光电效应就没有电荷耦合器件； B、电荷耦合器件工作过程之一就是电荷定向转移； C、电荷耦合器件的信号输出必须要有光电管； D、电荷耦合器件的信号输出不要光电管。 285、下列关于光敏二极管和光敏晶体管的对比不正确的是(　D　 )。 A、光敏二极管的光电流很小，光敏晶体管的光电流则较大 B、光敏二极管与光敏晶体管的暗电流相差不大 C、工作频率较高时，应选用光敏二极管；工作频率较低时，应选用光敏晶体管 D、光敏二极管的线性特性较差，而光敏晶体管有很好的线性特性 286、制作霍尔元件最合适的材料是（　D　）。 A、铜；　B、石英晶体；　C、镍；　　D、半导体 287、空霍尔片不等位电势是产生的原因是（C　　）。 A、由于高频交流的作用；　　　　　　B、霍尔传感器没有放在中间位置； C、霍尔电极不能焊接在同一等位面上；D、导线焊接不牢固； 288、（本题为多选题）减小不等位电势可以采用的方法是（ABC　　）。 A、机械修磨；B、化学腐蚀；C、补偿网络进行补偿；D、无法解决。 289、在使用霍尔片时，减小霍尔片不等位电势通常最行之有效采用的方法是（C　　）。 A、机械修磨；B、化学腐蚀；C、补偿网络进行补偿；D、无法解决。 290、（本题为多选题）利用霍尔片，我们可以测量一步到位哪些物理量（ABCD　　）。 A、磁场；B、电功率；C、载流子浓度；D、载流子类型。 291、（本题为多选题）光纤传感器中常用的光探测器有以下哪几种? ( ABC　　) A、光敏二极管　B、光电倍增管　　C、光敏晶体管　D、固体激光器 292、关于光电池的最合适的说法是（　C　）。 A、光电池是基于外光电效应原理工作的； B、光电池是基于光在PN结上产生光生电子对工作的； C、光电池是基于内光电效应原理工作的； D、光电池是基于光电管原理工作的。 293、在做霍尔传感器位移实验时，为了减小测量误差，应该使霍尔片与磁场强度（　A　）。 A、垂直；B、平行；C、可以成任意角度；D没有要求。 294、当光电管的阳极和阴极之间所加电压一定时，光通量与光电流之间的关系称为光电管的(　B )。 A、伏安特性　B、光照特性　C、光谱特性　D、频率特性 295、在测量某物理量（如位移）时，我们可以采用的传感器是（　C　）。 A、只能用该物理量对应名称的传感器； B、可以采用多种的传感器，但这些传感器必须直接敏感于该物理量； C、可以采用多种的传感器，但这些传感器不必直接敏感于该物理量； D、任何一种传感器都可以。 296、光纤传感器一般由三部分组成，除光纤之外，还必须有光源和(D　)两个重要部件 A、反射镜　B、透镜　C、光栅　D、光探测器 297、（本题为多选题）光纤传感器用的光纤主要有两种：( AB　　) A、单模光纤　B、多模光纤　　C、单晶光纤　D、多晶光纤 298、为了测量金属内部裂纹，我们可以采用（A　　）传感器。 A、涡流式；B、压电式；C、光电式；D、压阻式。 299、（本题为多选题）测量绝缘材料薄膜的厚度，我们可以使用（AD　　）传感器。 A、涡流式；B、压电式；C、光纤式；D、电容式。 300、光纤传感器的工作原理是基于（　B　）。 A、入射光的频谱与光电流的关系；　　B、光的折射定律； C、光的衍射；　　　　　　　　　　　D、光的强度与光电流的关系。 三、简答题（每题10分） 301、试述传感器的定义、共性及组成。 301答：①传感器的定义：能感受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；②传感器的共性：利用物理定律和物质的物理、化学或生物特性，将非电量(如位移、速度、加速度、力等)转换为电量(电压、电流、电容、电阻等)；③传感器的组成：传感器主要由敏感元件和转换元件组成。  302、什么是传感器动态特性和静态特性?简述在什么条件下只研究静态特性就能够满足通常的需要。 302答：传感器的动态特性是指传感器对动态激励(输入)的响应(输出)特性，即其输出对随时间变化的输入量的响应特性。 传感器的静态特性是指它在稳态(静态或准静态)信号作用下的输入－输出关系。静态特性所描述的传感器的输入、输出关系式中不含有时间变量。 当输入量为常量或变化极慢时只研究静态特性就能够满足通常的需要。 303、简述在什么条件下需要研究传感器的动态特性?实现不失真测量的条件是什么? 303答：当输入量随时间变化时一般要研究传感器的动态特性。 实现不失真测量的条件是 幅频特性: A(ω) = |H(jω) | =A(常数) 　　相频特性:Φ(ω) = -ωto (线性) 304、什么叫应变效应？利用应变效应解释金属电阻应变片的工作原理。 304答：材料的电阻变化是由尺寸变化引起的，称为应变效应。 应变式传感器的基本工作原理：当被测物理量作用在弹性元件上，弹性元件在力、力矩或压力等作用下发生形变，变换成相应的应变或位移，然后传递给与之相连的应变片，将引起应变敏感元件的电阻值发生变化，通过转换电路变成电量输出。输出的电量大小反映了被测物理量的大小。 305、试简要说明使电阻应变式传感器产生温度误差的原因，并说明有哪几种补偿方法。 305答：温度误差产生原因包括两方面： 温度变化引起应变片敏感栅电阻变化而产生附加应变，试件材料与敏感栅材料的线膨胀系数不同，使应变片产生附加应变。 温度补偿方法基本上分为桥路补偿和应变片自补偿两大类。 306、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? 306、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。 307、试建立如图所示的线性电位器式传感器的数学模型。  307答：设电位器的阻值沿长度L是线性分布的，则输出电压USC和电刷位移之间的关系为  由上式可知，输出电压USC与位移x成正比，它对任何频率输入均无时间滞后。 308、试说明如图所示的应变式加速度传感器的工作原理。 308答：测量时，根据所测振动体加速度的方向，把传感器固定在被测部位。当被测点的加速度沿图中箭头a所示方向时，悬臂梁自由端受惯性力F=ma的作用，质量块向箭头α相反的方向相对于基座运动，使梁发生弯曲变形，应变片电阻发生变化，产生输出信号，输出信号大小与加速度成正比。 309、左图是电容式差压传感器，金属膜片与两盘构成差动电容C1、C2，两边压力分别为F1、F2。图2－5右为二极管双T型电路，电路中电容是左图中差动电容，电源、E是占空比为50%的方波。试分析： (1)当两边压力相等F1＝F2时负载电阻RL上的电压Uo值； (2)当F1＞F2时负载电阻RL上的电压Uo的大小和方向(正负)。 309、解： 310、试分析圆筒型电容式传感器测量液面高度的基本原理。 310答：当初始状态时，液面高度h=0,则 ，当液面高度为h时，则 由此可见，电容变化量ΔC与液面高度h成正比，只要将电容的变化量测出发出来，就可间接获得被测液面高度。 311、根据电容式传感器工作原理，可将其分为几种类型?每种类型各有什么特点?各适用于什么场合? 311、答：根据电容式传感器的工作原理，可将其分为3种：变极板间距的变极距型、变极板覆盖面积的变面积型和变介质介电常数的变介质型。 变极板间距型电容式传感器的特点是电容量与极板间距成反比，适合测量位移量。 变极板覆盖面积型电容传感器的特点是电容量与面积改变量成正比，适合测量线位移和角位移。 变介质型电容传感器的特点是利用不同介质的介电常数各不相同，通过改变介质的介电常数实现对被测量的检测，并通过电容式传感器的电容量的变化反映出来。适合于介质的介 电常数发生改变的场合。 312、试说明由比较器A1、A2、双稳态触发器及电容充、放电回路组成差动脉冲宽度调制电路工作原理。 312答：设电源接通时，双稳态触发器的A端为高电位，B端为低电位，因此A点通过R1 对C1充电，直至M点的电位等于参考电压UF时，比较器Al产生一脉冲，触发双稳态触发器翻转，则A点呈低电位，B点呈高电位。此时M点电位经二级管D1迅速放电至零。而同时B点的高电位经R2向C2充电，当N点电位等于UF时，比较器A2产生一脉冲。使触发器发器又翻转一次，则A点呈高电位，B点呈低电位，重复上述过程。如此周而复始，在双稳态触发器的两输出端各自产生一宽度受C1 、C2调制的方波脉冲。 313、试说明什么电容电场的边缘效应？如何消除？ 313答：理想条件下，平行板电容器的电场均匀分布于两极板所围成的空间，这仅是简化电容量计算的一种假定。当考虑电场的边缘效应时，情况要复杂得多，边缘效应的影响相当于传感器并联一个附加电容，引起了传感器的灵敏度下降和非线性增加。为了克服边缘效应，首先应增大初始电容量Co。即增大极板面积，减小极板间距。此外，加装等位环是消除边缘效应的有效方法。 314、试说明图示的差动变压器式加速度传感器的工作原理。 314答：在被测加速度为零时，衔铁在初始位置状态，此时衔铁位于差动变压器线圈的中间位置，因而输出电压为零。当被测体有加速度时，由于弹性支承1受惯性力作用相对差动变压器2有位移，即带动衔铁相对被测体有相反方向的位移，从而使差动变压器输出电压。经检波、滤波后，其输出电压可反映被测加速度的数值。 315、电涡流式传感器有何特点？ 315答：特点：涡流式传感器测量范围大，灵敏度高，结构简单，抗干扰能力强以及可以非接触测量等特点； 示意图：被测板1的上，下各装一个传感器探头2，其间距为D。而他们与板的上，下表面分别相距X1和X2，这样板厚t=D－(X1+X2),当两个传感器在工作时分别测得X1和X2，转换成电压值后相加。相加后的电压值与两传感器距离D对应的设定电压再相减，就得到与板厚相对应的电压值。 316、何谓电涡流效应?怎样利用电涡流效应进行位移测量? 316、答：:电涡流效应指的是这样一种现象：根据法拉第电磁感应定律，块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时，通过导体的磁通将发生变化，产生感应电 动势，该电动势在导体内产生电流，并形成闭合曲线，状似水中的涡流，通常称为电涡流。 利用电涡流效应测量位移时，可使被测物的电阻率、磁导率、线圈与被测物的尺寸因子、线圈中激磁电流的频率保持不变，而只改变线圈与导体间的距离，这样测出的传感器线圈的阻抗变化，可以反应被测物位移的变化。 317、试比较自感式传感器与差动变压器式传感器的异同。 317、答： (1)不同点： 1 )自感式传感器把被测非电量的变化转换成自感系数的变化； 2)差动变压器式传感器把被测非电量的变化转换成互感系数的变化。 (2)相同点：两者都属于电感式传感器，都可以分为气隙型、气隙截面型和螺管型。 318、简述电感式传感器的基本工作原理和主要类型。 318、答：电感式传感器是建立在电磁感应基础上的，它将输入的物理量(如位移、振动、 压力、流量、比重等)转换为线圈的自感系数L或互感系数M的变化，再通过测量电路将L 或M的变化转换为电压或电流的变化，从而将非电量转换成电信号输出，实现对非电量的测量。 根据工作原理的不同，电感式传感器可分为变磁阻式(自感式)、变压器式和涡流式 (互感式)等种类。 319、试分析图所示差动整流电路的整流原理，若将其作为螺线管式差动变压器的测量电路，如何根据输出电压来判断衔铁的位置? 319答：该差动整流电路是把差动变压器的两个二次输出电压分别整流，然后再将整流后的电压的差值作为输出，具体整流原理如下： A、当Ui上正下负时，上线圈a正b负，下线圈c正d负。 上线圈：电流从a→1→2→4→3→b,流过电容C1的电流是由2到4，电容C1上的电压为V24； 下线圈：电流从c→5→6→8→7→d，流过电容C2的电流是由6到8，电容C2上的电压为U68。 B、当Ui上负下正时，上线圈a负b正，下线圈d正c负。 上线圈：电流从b→3→2→4→1→a,流过电容C1的电流是由2到4，电容C1上的电压为V24； 下线圈：电流从d→7→6→8→5→c，流过电容C2的电流是由6到8，电容C2上的电压为U68。 由此可知，不论两个二次绕组的输出电压极性如何，流经电容C1的电流方向总是从2→ 4，流经电容C2的电流方向总是从6到8，故整流电路的输出电压为： ①当衔铁位于中间位置时，U24 = U68，所以，U0 =0 ②当衔铁位于中间位置以上时，U24＞ U68，所以，U0 ＞0 ③当衔铁位于中间位置以下时，U24 ＜ U68，所以，U0＜0。 如此，输出电压的极性反映了衔铁的位置，实现了整流的目的。 320、分析图中自感式传感器当动铁心左右移动时自感L的变化情况(已知空气隙的长度为Xl和X2，空气隙的面积为s，磁导率为μ，线圈匝数W不变)。 320答：线圈中自感量：  磁路总磁阻： 空气隙Xl和X2各自变而其和不变，其他变量都不变，所以自感量L不变。 321、试说明图示的电感式传感器差动整流电路的工作原理。 321答：图示的全波相敏整流电路，是根据半导体二级管单向导通原理进行解调的。如传感器的一个次级线圈的输出瞬时电压极性，在f点为"+"， e点为"－"，则电流路径是fgdche。反之，如f点为"－"， e点为"＋"，则电流路径是ehdcgf。可见，无论次级线圈的输出瞬时电压极性如何，通过电阻R的电流总是从d到Co同理可分析另一个次级线圈的输出情况。输出的电压波形见图 (b) ，其值为U SC = eab + ecd。 322、试说明图示的微压力变送器的工作原理。 322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。 323、什么是正压电效应?什么是逆压电效应?什么是纵向压电效应?什么是横向压电效应? 323答：正压电效应就是对某些电介质沿一定方向施以外力使其变形时，其内部将产生极化现象而使其出现电荷集聚的现象。 当在片状压电材料的两个电极面上加上交流电压，那么压电片将产生机械振动，即压电片在电极方向上产生伸缩变形，压电材料的这种现象称为电致伸缩效应，也称为逆压电 效应。 沿石英晶体的x轴(电轴)方向受力产生的压电效应称为"纵向压电效应"。沿石英晶体的y轴(机械轴)方向受力产生的压电效应称为"横向压电效应"。  324、压电元件在使用时常采用n片串联或并联的结构形式。试述在不同联接下输出电压、 电荷、电容的关系，它们分别适用于何种应用场合? 324答：并联接法在外力作用下正负电极上的电荷量增加了n倍，电容量也增加了n倍， 输出电压与单片时相同。适宜测量慢变信号且以电荷作为输出量的场合。 串联接法上、下极板的电荷量与单片时相同，总电容量为单片时的1/n，输出电压增大了n倍。适宜以电压作输出信号且测量电路输入阻抗很高的场合。 325、简述压电式传感器分别与电压放大器和电荷放大器相连时各自的特点。 325答:传感器与电压放大器连接的电路，其输出电压与压电元件的输出电压成正比，但容易受电缆电容的影响。 传感器与电荷放大器连接的电路，其输出电压与压电元件的输出的电荷成正比，电缆电容的影响小。 326、为什么压电式传感器通常用来测量动态或瞬态参量？ 326答：如作用在压电组件上的力是静态力，则电荷会泄露，无法进行测量。所以压电传感器通常都用来测量动态或瞬态参量。 327、试说明图示的纵向效应型加速度传感器的工作原理。 327答：当传感器感受振动时，因为质量块相对被测体质量较小，因此质量块感受与传感器基座相同的振动，并受到与加速度方向相反的惯性力，此力为F=ma。同时惯性力作用 在压电陶资片上产生电荷为 Q=d33F=d33ma 此式表明电荷量直接反映加速度大小。 328、试从材料特性、灵敏度、稳定性等角度比较石英晶体和压电陶瓷的压电效应。 328答：石英晶体是单晶结构，且不同晶向具有各异的物理特性。石英晶体受外力作用而变形时，产生压电效应。 压电陶瓷是人工制造的多晶体压电材料，原始的压电陶瓷材料并不具有压电性，必须在一定温度下做极化处理，才能使其呈现出压电性。 压电陶瓷的压电系数比石英晶体大得多(即压电效应更明显) ，因此用它做成的压电式 感器的灵敏度较高。但其稳定性、机械强度等不如石英晶体。 329：如果地面下一均匀的自来水直管道某处O发生漏水，则在管道上A、B两点放两只压电传感器，应能检测到漏水处的位置。试说明其工作原理。  　　 329答：如果地面下一均匀的自来水直管道某处O发生漏水，水漏引起的振动从O点向管道两端传播，在管道上A、B两点放两只压电传感器，由从两个传感器接收到的由O点传来的t0时刻发出的振动信号所用时间差可计算出LA或LB　。 两者时间差为 Δt= tA－tB=（LA－LB）/v 又L=LA +LB ，所以 330、试说明压电传感器电荷放大器中所说的“密勒效应”是什么意思？ 330答： “密勒效应” 是说，将压电传感器电荷放大器中反馈电容与反馈电阻CF、RF等效到A0的输入端时，电容CF将增大（1＋A0）倍。电导1/RF也增大了（1＋A0）倍。 331、简述热电偶的几个重要定律，并分别说明其实用价值。 331答：1、中间导体定律；2、标准电极定律；3、 连接导体定律与中间温度定律 实用价值：略。 332、热电偶测温时，为什么要进行冷端温度补偿？常用的补偿方法有哪些？ 332答（1）因为热电偶的热电势只有当冷端的温度恒定时才是温度的单值函数，而热电偶的标定时是在冷端温度特定的温度下进行的，为了使热电势能反映所测量的真实温度，所以要进行冷端补偿。 （2）A：补偿导线法B：冷端温度计算校正法C：冰浴法D：补偿电桥法。 333、试说明如图所示的热电偶三线制测温时，是如何消除连接导线电阻r带来的测温误差的。 333答：当电桥平衡时，可写出下列关系式，即  由此可以得出 设计电桥时如满足R1=R2则图中右边含有r的项完全消去，这种情况下连线阻r对桥路平衡毫无影响，即可以消除热电阻测量过程中r的影响。但必须注意，只有在对称电桥(R1=R2的电桥) ，且只有在平衡状态下才如此。 334、试说明如图所示的热电偶四线制测温时，是如何消除连接导线电阻r带来的测温误差的。 334答：由恒流源供给已知电流I流过热电阻R，使其产生压降u，再用电位差计测出u，便可利用欧姆定律得  此处供给电流和测量电压分别使用热电阻上四根导线，尽管导线有电阻r，但电流在导线上形成的压降r·I不在测量范围之内。电压导线上虽有电阻但无电流，因为电位差计测量时不取电流，所以四根导线的电阻r对测量均无影响。四线制和电位差计配合测量热电阻是比较完善的方法，它不受任何条件的约束，总能消除连接导线电阻对测量的影响，当然恒流源必须保证I稳定不变，而且其值的精确度应该和R1的测量精度相适应。 335、热电阻传感器主要分为哪两种类型?它们分别应用在什么场合? 335答: (l)铂电阻传感器：特点是精度高、稳定性好、性能可靠。主要作为标准电阻温度计使用，也常被用在工业测量中。此外，还被广泛地应用于温度的基准、标准的传递，是目前测温复现性最好的一种。 (2)铜电阻传感器：价钱较铅金属便宜。在测温范围比较小的情况下，有很好的稳定性。温度系数比较大，电阻值与温度之间接近线性关系。材料容易提纯，价格便宜。不足之处是测量精度较铅电阻稍低、电阻率小。 336、要用热电偶来测量两点的平均温度，若分别用并联和串联的方式，请简述其原理，指出这两种方式各自的优缺点是什么? 336答：在并联方式中，伏特表得到的电动势为2个热电偶的热电动势的平均电动势，即它已经自动得到了2个热电动势的平均值，查表即可得到两点的平均温度。该方法的优点：快速、高效、自动，误差小，精度高。缺点：当其中有一个热电偶损坏后，不易立即发现，且测得的热电动势实际上只是某一个热电偶的。 在串联方式中，伏特表得到的电动势为环路中2个热电偶的总热电动势，还要经过算术运算求平均值，再查表得到两点的平均温度。该方法的优点:当其中有一个热电偶损坏后， 可以立即发现；可获得较大的热电动势并提高灵敏度。缺点：过程较复杂，时效性低，在计算中，易引入误差，精度不高。 337、请简单阐述一下热电偶与热电阻的异同。 337答：热电偶与热电阻均属于温度测量中的接触式测温，作用相同，都是测量物体的温度、精度及性能都与传感器材料特性有关。但是他们的原理与特点却不相同。热电偶是将温度变化转换为热电动势的测温元件，热电阻是将温度变化转换为电阻值变化的测温元件。热电偶的测温原理基于热电效应。将两种不同的导体或半导体连接成闭合回路，当两个接点 处的温度不同时，回路中将产生热电动势，这种现象称为热电效应，又称为塞贝克效应。闭合回路中产生的热电动势由两种电动势组成：温差电动势和接触电动势。温差电动势是指同一导体的两端因温度不同而产生的电动势，不同的导体具有不同的电子密度，所以他们产生的电动势也不相同，而接触电动势是指两种不同的导体相接触时，因为他们的电子密度不同而产生的一定的电子扩散，当它们达到一定的平衡后所形成的电动势。接触电动势的大小取决于两种不同导体的材料性质以及它们接触点的温度。另外，热电偶的电信号需要一种特殊的导线来进行传递，这种导线称为补偿导线。热电阻的测温原理是基于导体或半导体的电阻值随着温度的变化而变化的特性。其优点有很多：可以远传电信号，灵敏度高，稳定性强，互换性以及准确性都比较好。但是其需要电源激励，不能够瞬时测量温度的变化。热电阻不需要补偿导线，而且比热电偶便宜。 338、采用热电阻测量温度时，常用的引线方式主要有哪几种?试述这几种引线方式各自的特点及适用场合。 338答：热电阻常用的引线方式主要有：两线制、三线制和四线制。 　　两线制的特点是结构简单、费用低，但是引线电阻及其变化会带来附加误差。主要适用于引线不长、测温精度要求较低的场合。 三线制的特点是可较好地减小引线电阻的影响，主要适用于大多数工业测量场合。 四线制的特点是精度高，能完全消除引线电阻对测量的影响，主要适用于实验室等高精度测量场合。 339、什么是光电效应和光电器件?常用的光电器件有哪几大类? 339答：所谓光电效应，是指物体吸收了具有一定能量的光子后所产生的电效应。根据光电效应原理工作的光电转换器件称为光电器件。 常用的光电器件主要有外光电效应器件和内光电效应器件两大类。 340、试解释外光电效应器件和内光电效应器件各自的工作基础并举例。 340答：外光电效应器件的工作基础基于外光电效应。所谓外光电效应，是指在光线作用下，电子逸出物体表面的现象。相应光电器件主要有光电管和光电倍增管。 内光电效应器件的工作基础是基于内光电效应。所谓内光电效应，是指在光线作用下，物体的导电性能发生变化或产生光生电动势的现象，它可分为光导效应和光生伏特效应。内 光电效应器件主要有光敏电阻、光电池、光敏二极管和光敏晶体管。  341、什么是光电式传感器?光电式传感器的基本工作原理是什么? 341答：光电式传感器(或称光敏传感器) 。利用光电器件把光信号转换成电信号(电压、电流、电阻等)的装置。 光电式传感器的基本工作原理是基于光电效应的，即因光照引起物体的电学特性而改变的现象。 342、霍尔电动势与哪些因素有关?如何提高霍尔传感器的灵敏度? 342答：霍尔电动势与霍尔电场EH、载流导体或半导体的宽度b、载流导体或半导体的厚度d、电子平均运动速度u、磁场感应强度B、电流I有关。 霍尔传感器的灵敏度KH = 。为了提高霍尔传感器的灵敏度，霍尔元件常制成薄片形。又因为霍尔元件的灵敏度与载流子浓度成反比，所以可采用自由电子浓度较低的材料作霍尔元件。 343、试分别说明右下图的二种光电式传感器的工作原理。 343答：①光辐射源本身是被测物如图 (a) ，被测物发出的光通量射向光电元件。这种形式的光电传感器可用于光电比色高温计中，它的光通量和光谱的强度分布都是被测温度的函数。 ②恒光源是白炽灯(或其他任何光滑、)见图 (b) ，光通量穿过被测物，部分被吸收后到达光电元件上。吸收量决定于被测物介质中被测的参数。例如，测量液体、气体的透明度、混浊度的光电比色计。 344、试分别说明右下图的二种光电式传感器的工作原理。 344答：(c)被测物是有反射能力的表面(d)被测物遮蔽光通量。恒定光源发出的光通量到被测物，见图 (c)，再从被测物体表面反射后去封到光电元件上。被测体表面反射条件决定于表面性质或状态，因此光电元件的输出信号是注测非电量的函数。例如，测量表面光洁度、粗糙度等仪器中的传感器等。 （d）从恒光源发射到光电元件的光通量遇到被测物，被遮蔽了一部分，见图（d）。由此改变了照射到光电元件上的光通量。在某些测量尺寸或振动等仪器中，常采用这种传感器。  345、试说明图示的霍尔式位移传感器的工作原理。 345答：在极性相反、磁场强度相同的两个磁钢气隙中放置一块霍尔片，当控制电流恒定不变时，则磁场在一定范围内沿x方向的变化率 dB/dx为一常数，如图(b)所示。 当霍尔元件沿x方向移动时，霍尔电势的变化为 式中K一一霍尔式位移传感器输出灵敏度。 由上式可知，霍尔电势与位移量x成线性关系，并且霍尔电势的极性反映了元件位移的方向。实践证明，磁场变化率越大，灵敏度越高;磁场变化率越小，则线性度越好。H 式还表示当霍尔元件位于磁钢中间位置时，即x=0时，UH=0，这是由于在此位置元件同时受 到方向相反、大小相等的磁通作用的结果。基于霍尔效应制成的位移传感器一般可用来测量 1-2 mm的小位移，其特点是惯性小，响应速度快。 346、试说明图示的霍尔压力传感器的工作原理。 346答：作为压力敏感元件的弹簧管，其一端固定， 另一端安装霍尔元件。当输入压力增加时，弹簧管伸长，使处于恒定磁场中的霍尔元件产生相应位移，霍尔元件的输出即可反映被测压力的大小。 347、试说明图示的光敏三极管的工作原理。 347答：当基极开路时，基极一集电极处于反偏。当光照射到PN结附近时，使PN结附近产生电子一空穴对，它们在内电场作用下，定向运动形成增大了的反向电流即光电流。由于光照射集电结产生的光电流相当于一般三极管的基极电流，因此集电极电流被放大了β+1倍，从而使光敏三极管具有比光敏二极管更高的灵敏度。 348、试说明图示的光电池的工作原理。 348答：由图可知，当N型半导体和P型半导体结合在一起构成一块晶体时，由于热运动，N区中的电子就向P区扩散，而P区中的空穴则向N区扩散，结果在N区靠 近交界处聚集起较多的空穴，而在P区靠近交界处聚集起较多的电子，于是在过渡区形成了一个电场。电场的方向由N区指向P区。这个电场阻止电子进一步由N区向P区扩散，阻止空穴进一步由P区向N区扩散。但它却能推动N区中的空穴(少数载流子)和P区中的电子 (也是少数载流子)分别向对方运动。 当光照到PN结区时，如果光子能量足够大，就将在结区附近激发出电子一空穴对。在 PN结电场的作用下，N区的光生空穴被拉向P区，P区的光生电子被拉向N区，结果，在N区就聚积了负电荷，P区聚积了正电荷，这样，N区和P区之间就出现了电位差。若将PN结两端用导线连起来，电路中就有电流流过，电流的方向由P区流经外电路至N区。若将外电路断开，就可以测出光生电动势。 349、何谓光电池的开路电压及短路电流?为什么作为检测元件时要采用短路电流输出形式? 349答：光电池的开路电压是指外电路开路时，光电池两端的电压；光电池的短路电流，指外接负载相对于光电池内阻而言是很小的。 由于光电池的开路电压与照度成非线性关系，而光电池的短路电流与照度成线性关系，且受光面积越大，短路电流也越大。所以当光电池作为测量元件时应取短路电流的形式。  350、CCD的电荷转移原理是什么? 350答：如图所示。CCD器件基本结构是一系列彼此非常靠近的MOS光敏元，这些光敏元使用同一半导体衬底；氧化层均匀、连续；相邻金属电极间隔极小。任何可移动的电荷都将力图向表面势大的位置移动。为了保证信号电荷按确定的方向和路线转移，在MOS光敏元阵列上所加的各路电压脉冲要求严格满足相位要求。 351、什么是霍尔效应?为什么说只有半导体材料才适于制造霍尔片? 351答：当载流导体或半导体处于与电流相垂直的磁场中时，在其两端将产生电位差，这一现象被称为霍尔效应。 霍尔电动势：  霍尔电动势与霍尔电场EH、载流导体或半导体的宽度b、载流导体或半导体的厚度d、电子平均运动速度u、磁场感应强度B、电流I有关。 霍尔传感器的灵敏度KH = 。为了提高霍尔传感器的灵敏度，霍尔元件常制成薄片形。又因为霍尔元件的灵敏度与载流子浓度成反比，所以可采用自由电子浓度较低的材料作霍尔元件。 352、试说明相位调制传感器的工作原理、应用及特点。 352答：其基本原理是利用被测对象对敏感元件的作用，使敏感元件的折射率或变化，而导致光的相位变化，然后用干涉仪来检测这种相位变化而得到被测对象的信息。通常有：利用光弹效应的声、压力或振动传感器；利用磁致伸缩效应的电流、磁场传感器；利用电致伸缩的电场、电压传感器以及利用Sagnac效应的旋转角速度传感器(光纤陀螺)等。这类传感器的灵敏度很高，但由于需用特殊光纤及高精度检测系统，因此成本高。 353、试分别说明右下图的四种光纤强度调制式传感器的工作原理。 353答：略。  354、试说明强度调制型光纤传感器的工作原理、应用及特点。 354答：这是一种利用被测对象的变化引起敏感元件的折射、吸收或反射等参数的变化，而导致光 强度变化来实现敏感测量的传感器。常见的有利用光纤的微弯损耗；各物质的吸收特性:振动膜或液晶的反射光强度的变化；物质因各种粒子射线或化学、机械的激励而发光的现象，以及物质的荧光辐射或光路的遮断等来构成压力、振动、温度、位移、气体等各种强度调制型光纤传感器。这类光纤传感器的优点是结构简单、容易实现、成本低。其缺点是受光源强度的波动和连接器损耗变化等的影响较大。 355、光在光纤中是怎样传输的?对光纤及入射光的入射角有什么要求? 355答：光在同一种介质中是直线传播的，当光线以不同的角度入射到光纤端面时，在端面发生折射进入光纤后，又入射到折射率较大的光密介质(纤芯) 与折射率较小的光疏介质(包层)的交界面，光线在该处有一部分投射到光疏介质，一部分反射回光密介质。对光纤的要求是包层和纤芯的折射率不同，且纤芯的折射率大于包层的折射率。对入射角的要求是入射角小于临界角。 356、简述光纤传感器的组成和工作原理。 356答：光导纤维是利用光的全反射现象进行导光的。 光纤的数值孔径： θio一一临界角 n1一一纤芯折射率 n2一一包层折射率 　　数值孔径是光纤的一个重要参数，它能反映光纤的集光能力，光纤的NA越大，表明它可以在较大数值孔径是光纤的一个重要参数，它能反映光纤的集光能力，光纤的NA越大，表明它可以在较大入射角范围内输入全反射光，集光能力就越强，光纤与光源的藕合越容易，且保证实现全反射向前传播。但NA越大，光信号的畸变也越大，所以要适当选择NA的大小。  357、试说明遮光式光纤温度计的工作原理。 357答：当温度升高时，水银柱上升，到某一设定温度时，水银柱将两根光纤间的光路遮断，从而使输出光强产生一个跳变。这种光纤开关温度计可用于对设定温度的控制，温度设定值灵活可变。 358、试说明图示的双金属热变形的遮光式光纤温度的工作原理及特点。 358答：当温度升高时，双金属的变形量增大，带动遮光板在垂直方向= 生位移从而使输出光强发生变化。这种形式的光纤温度计能测量10－50°C的温度。检测精度约为0.5°C。它的缺点是输出受光强受壳体振动的影响，且响应时间较长，一般需几分钟。 359试说明偏振调制光纤传感器的工作原理、应用及特点。 359答：这是一种利用光的偏振态的变化来传递被测对象信息的传感器。常见的有利用光在磁场中媒质内传播的法拉第效应做成的电流、磁场传感器；利用光在电场中的压电晶体内传播的泡尔效应做成的电场、电压传感器；利用物质的光弹效应构成的压力、振动或声传感器；以及利用光纤的双折射性构成温度、压力、振动等传感器。这类传感器可以避免光源强度变化的影响，因此灵敏度高。 360、试说明频率调制光纤传感器的工作原理、应用。 360答：这是一种利用由被测对象引起的光频率的变化来进行监测的传感器。通常有利用运动物体反射光和散射光的多普勒效应的光纤速度、流速、振动、压力、加速度传感器；利用物质受强光照射时的喇曼散射构成的测量气体浓度或监测大气污染的气体传感器；以及利用光致发光的温度传感器等。 四、计算题 361、一台精度等级为0.5级、量程范围600~1200℃的温度传感器，它最大允许绝对误差是多少？检验时某点最大绝对误差是4℃，问此表是否合格？ 361解：根据精度定义表达式A= · A=A.YF.S=0.5%×（1200—600）=3℃ 此温度传感器最大允许绝对误差为3℃。检验某点的最大绝对误差为4℃，大于3℃，故此传感器不合格。 362、已知电感压力传感器最县检测量为0.5mmH2O，测量范围0~250 mmH2O，输出电压为0~500mV，噪声系数C=2；另一个电容压力传感器最小检测量为0.5 mmH2O，测量范围为0~100 mmH2O，输出电压为0~300 mV，噪声系数C=2。问：哪个传感器噪声电平大？大多少？ 362解：根据传感器灵敏度计算式K=△Y/△X，得 电感压力传感器 K1=（500－0）/（250－0）=2Mv/mmH2O 电容药理传感器 K2=（300－0）/（100－0）=3Mv/mmH2O 由最小检测量计算式M=CN/K，得噪声电平N=KM/C，分别计算结果如下： 电感压力传感 电容压力传感器 答：电感压力传感器噪声电平大， 。 363、某玻璃水银温度计微分方程式为4 +2Q0=2×10-3 Qi ，式中为水银柱高度（m）；Qi 为被测温度（℃）。试确定该温度计的时间常数和静态灵敏度系数。 363解：该温度计为一阶传感器，其微分方程基本形式为 ，此式与已知微分方程比较可知时间常数与静态灵敏度系数，即： 364、某压电式加速器计动态特性可用下述微分方程描述； ，式中q为输出电荷量（PC）；a为输入加速度（m/s2 ）. 试确定该加速度计的静态灵敏度系数K值；测量系统的固有振荡频率ω0 及阻尼比数 。 364解：该加速度计为二阶传感器，其微分方程基本形式为： 此式与已知微分方程式比较可得： 静态灵敏度系数K= =11.0×1010 /2.25×1010 =4.89pC/（m/s2 ） 固有振荡频率W0 = 阻尼比 = 365、已知某一阶传感器的传递函数ω（p）=1/（ p+1）， =0.001s 。求该传感器输入信号工作频率范围。 365解：由题目可知该一阶传感器的频率传递函数ω（jω）=1/（1+jω ）,幅频特性B/A=|ω(jω)|=1/ 。曲线如图所示。由图可知当B/A>0.707时输出信号失真较小，测量 结果比较精确，故取此范围为工作段。则 又ωτ=1，即ω=1/τ=2*f故 所以输入信号工作范围0~159Hz。 366、已知某温度计测量范围0~200℃。检测测试其最大误差△Ymax=4℃，求其满度相的误差，并根据精度等级标准判断精度等级。 366解：YFS=200－0=200 由A=ΔA/YFS＊100％有 A＝4/200＊100％＝2％。 精度特级为2.5级。 367、检定一台1.5级刻度0~100Pa压力传感器，现发现50Pa处误差最大为1.4Pa，问这台压力传感器是否合格？ 367解：根据精度定义表达式：A＝ΔA/AyFS*100%,由题意可知：A＝1.5％，YFS＝100 所以 ΔA＝A YFS＝1.5 因为 1.4＜1.5 所以 合格。 368、检验一台量程为0~250mmH2O的差压变送器，当差压由0上升至100 mmH2O时，差压变送器读数为98 mmH2O；当差压由250 mmH2O下降至100 mmH2O时差压变送器读数为103 mmH2O，问此仪表在该点迟滞（变差）是多少？ 368解：Δhmax＝103－98＝5 YFS＝250－0＝250 故δH＝Δhmax/YFS*100%＝2% 故此在该点的迟滞是2％。 369若一阶传感器的时间τ=0.01s，传感器响应幅值差在10%范围内，此时ωτ最高值为0.5，试求此时输入信号的工作频率范围？ 369解：因为传感器响应幅值差值在10％以内，且Wτ≤0.5，W≤0.5/τ，而w=2πf, 所以 f=0.5/2πτ≈8Hz 即传感器输入信号的工作频率范围为0∽8Hz 370、某测量系统的动态微分方程为30dY/dX+3y=1.5×15-5X，式中Y为输出电压（V）；X为输入压力（Pa）。求该系统的时间常数和静态灵敏度。 370解：此为一阶传感器，其微分方程为a1dy/dx+a0y=b0x 所以 时间常数τ＝a1/a0=10s K=b0/a0=5*10-6V/Pa 371、己知某位移传感器，当输入量△X= 10μm，其输出电压变化量△U=50 mV。求其平均灵敏度K1为多少?若采用两个相同的上述传感器组成差动测量系统则该差动式位移传 感器的平均灵敏度K2为多少? 371解：由传感器灵敏度的定义有： K＝ 若采用两个相同的传感器组成差动测量系统时，输出仅含奇次项，且灵敏度提高了2倍，为10mv/μm. 372、如果将100Ω电阻应变片贴在弹性试件上，若试件受力横截面积S=0.5×10-4m2，弹性模量 E=2×1011N/m2，若有F=5×104N的拉力引起应变电阻变化为1Ω。试求该应变片的灵敏度系数？ 372解：由题意得应变片电阻相对变化量△R/R=1/100。 根据材料力学理论可知：应变( =(/E（ (为试件所受应力， ( =F/S），故应变 ( =F/S·E=5×104/0.5×10-4×2×1011=0.005 应变片灵敏度系数 K=△R/R/ ( =1/100/0.005=2 373、一台用等强度梁作为弹性元件的电子秤，在梁上、下面各贴两片相同的电阻应变片 （K=2）如图（a）所示。已知l=100mm、b=11mm、t=3mm，E=2×104N/mm2。现将四个应变片接入图（b）直流桥路中，电桥电源电压U=6V。当力F=0.5kg时，求电桥输出电压UO=？ 373解：由图（a）所示四片相同电阻应变片贴于等强度梁上、下面各两片。当重力F作用梁端部后，梁上面R1和R3产生正应变电阻变化而下表面R2和R4则产生负应变电阻变化，其应变绝对值相等，即 (1= ( 3=│- ( 2┃=┃- ( 4┃ 电阻相对变化量为 △R1/R1=△R3/R3=┃-△R2/R2┃ =┃-△R4/R4┃=△R/R=K· ( 现将四个应变电阻按图（b）所示接入桥路组成等臂全桥电路，其输出桥路电压为 UO=U¡*△R/R=K(¡*U =K¡*(¡*6Fl/bt2E =2×6×（6×0.5×9.8×100）/（11×32×2×104） =0.0178=17.8mv 374、采用四片相同的金属丝应变片（K=2），将其贴在实心圆柱形测力弹性元件上。如图（a）所示，力F=1000kg。圆柱断面半径r=1cm，杨氏模量E=2×107N/cm2，泊松比( =0.3。求（1）画出应变片在圆柱上贴粘位置及相应测量桥路原理图；（2）各应变片的应变( =？电阻相对变化量△R/R=？ 374解：（1）按题意采用四个相同应变片测力弹性元件，贴的位置如图374（a）所示。 R1、R3沿轴向受力F作用下产生正应变 · 1＞0， ( 3＞0； R2、R4沿圆周方向贴则产生负应变 ( 2＜0， ( 4＜0。 四个应变电阻接入桥路位置入图（b）所示。从而组成全桥测量电路可以提高输出电压灵敏度。 （2） (1＝( 3＝(/E ＝F/(SE)＝1000×9.8/（2×3.14×12×2×107）＝1.56×10－4＝156 ( ( (2＝ (4＝－ ( F/SE＝－0.3×1.56×10－4 　=－0.47×10－4＝－47 ( ( △R1/R1＝△R3/R3＝k1 ( ＝2×1.56×10－4 =3.12×10－4 △R2/R2＝△R4/R4＝－k2 (＝-2×0.47×10－4＝-0.94×10－4 375、采用四片相同的金属丝应变片（K=2），将其贴在实心圆柱形测力弹性元件上。如图（a）所示，力F=1000kg。圆柱断面半径r=1cm，杨氏模量E=2×107N/cm2，泊松比( =0.3。应变片在圆柱上贴粘位置及相应测量桥路原理如图所示，若各应变片的应变为(1＝( 3＝156 ( (， (2＝(4＝－47 ( (，（1）若供电桥压U=6V，求桥路输出电压UO＝？ （2）此种测量方式能否补偿环境温度对测量的影响？说明原因。 375解： （2）此种测量方式可以补偿环境温度变化的影响。因为四个相同电阻应变在同样环境条件下，感受温度变化产生电阻相对变化量相同，在全桥电路中不影响输出电压值，即 故 376、采用四个性能完全相同的电阻应变片（灵敏度系数为K），将其贴在薄壁圆筒式压力传感元件外表圆周方向，弹性元件周围方向应变， 式中，p为待测压力， (泊松比，E杨式模量，d为筒内径，D为筒外径。现采用直流电桥电路，供电桥电压U。 要求满足如下条件： （1）该压力传感器有温度补偿作用； （2）桥路输出电压灵敏度最高。 试画出应变片粘贴位置和相应桥路原理图并写出桥路输出电压表达式。 376解：按题意要求圆周方向贴四片相同应变片如果组成等臂全桥电路。当四片全感受应变时，桥路输出信号为零。故在此种情况下，要求有补偿环境温度变化的功能，同时桥路输出电压还要足够大，应采取参比测量方式即两片R1、R3贴在有应变的圆筒壁上做敏感元件，而另两贴片R2、R4在不感受应变的圆筒外壁上作为补温元件，如图（a）所示。 然后再将四个应变片电阻接入图（b）桥臂位置上。此时被测压力变化时， R1、R3随筒壁感受正应变量( 1>0， ( 3 >0。并且( 1＝ ( 3 ；R2和R4所处位置筒壁不产生应变，故( 2＝ ( 4＝0。桥路电压U0只与敏感元件R1、R3有关，故把R1和R3放在桥壁上，可获得较高的电压灵敏度。则输出信号电压U0为 另一方面R2、R4放于桥臂上与R1、R3组成的全桥测量电路，当环境温度变化时产生的电阻变化量均相同，故对环境温度变化有补偿作用，使 377、一应变片的电阻R＝120Ω，k＝2.05，应变为800μm/m的传感元件。求: (l)ΔR和ΔR/R； (2)若电源电压U＝3V，求此时惠斯通电桥的输出电压U0。 377解：已知R＝120Ω，K＝2.05，ε＝800μm/m 由ε*K＝ΔR/R＝800＊2.05＊10-6＝1.64＊10-3 ΔR＝1.64*10-3*120＝0.1968Ω U＝EKε/4＝3*1.64＊10-3/4＝1.23*10-3 (v) 378、在材料为钢的实心圆柱形试件上，沿轴线和圆周方向各贴一片电阻为120Ω的金属应变片R1和R2，把这两应变片接入差动电桥(如图)。若钢的泊松比μ=0.285，应变片的灵敏系数K=2，电桥电源电压U=6V，当试件受轴向拉伸时，测得应变片R1的电阻变化值ΔR1 ＝0.48Ω试求电桥的输出电压Uo。 378解：此桥为第一对称电桥，由2-25式有 Ug＝E(（R1+ΔR1）R4－（R2+ΔR2）R3)/（（R1+ΔR1+R2+ΔR2）2*R3）（令R3＝R4） ＝E(ΔR1/ R－ΔR2/R)/（2（2＋ΔR1/ R＋ΔR2/ R））＝EΔR1/ R（1+μ）/（2*（2+（1-μ）ΔR1/ R）＝15.397/2＝7.7（mv） 379、一测量吊车起吊重物的拉力传感器如题图 (a)所示。R1、R2、R3、R4按要求贴在等截面轴上。已知：等截面轴的截面积为0.00196 m2，弹性模量:E=2＊l011 N/m2，泊松比μ=0.3，且R1＝R2＝R3＝R4＝120 Ω，K＝2，所组成的全桥型电路如题图 (b)所示，供桥电压U＝2V。现测得输出电压Ua＝2.6 mV。求： 379解：(1) Ug＝ E[（R1+ΔR1）（R3+ΔR3）－（R2+ΔR2）（R4+ΔR4）]/（（R1+ΔR1+R2+ΔR2）（R3+ΔR3+R4+ΔR4））＝ E[ΔR1/ R+ΔR3/ R－ΔR2/R－ΔR4/ R]/（（2＋ΔR1/ R＋ΔR2/ R）（2＋ΔR3/ R＋ΔR4/ R））＝2E[1＋μ] ΔR/R /[2+(1-μ) ΔR/R]2 2.6*10-3＝2*2*1.3*ΔR/R/[2+0.7*ΔR/R]2 [2+0.7*ΔR/R]2＝2*103ΔR/R＝4＋2.8ΔR/R+（ΔR/R）2 0＝4－（2000-2.8）ΔR/R＋（ΔR/R）2 （ΔR/R－998.6）2＝998.62－4 ΔR/R＝0.0020028059 ε＝ΔR/R/K＝0.0010014 εr＝-με＝-3*10-4 (2) ：F=＝εES＝0.001*2*1011*0.00196＝3.92*105N 380、已知:有四个性能完全相同的金属丝应变片(应变灵敏系数K= 2)，将其粘贴在梁式测力弹性元件上，如图所示。在距梁端b处应变计算公式： 设力P＝10kg，b＝100mm，t＝5mm,ω＝20mm，E＝2＊105N/m2。求 (1)在梁式测力弹性元件距梁端b处画出四个应变片粘贴位置，并画出相380测量桥路原理图； (2)求出各应变片电阻相对变化量； 380解：（1）四个应变片粘贴位置，相应的测量桥路原理图如图所示。 （2）ΔR/ R=Kε＝K*6bp/Ewt2＝2*6*100*100/2*1011*20*10-6*5＊5＝0.0012 381、已知:有四个性能完全相同的金属丝应变片(应变灵敏系数K＝2)，将其粘贴在梁式测力弹性元件上，如图所示。当各应变片电阻相对变化量为ΔR/ R＝ 0.0012、桥路电源电压为6V、负载为无穷大时，求 （1）求桥路输出电压Uo 是多少? (2)这种测量法对环境温度变化是否有补偿作用?为什么? 381解：(1) Ug＝UεK＝6*1.176*10-3＝7.056(mv) (2)有，原因同376题。 382、如图 (a)所示，在距悬臂梁端部为L的上、下表面各粘贴两组完全相同的电阻应变片R1、R2、R3、R4，试求图(c)、图(d)和图( e)所示的三种接法的桥路输出电压对图 (b)所示接法的桥路输出电压的比值。图中U为电源电压，R为固定电阻，并且初始时 R1＝R2＝R3＝R4，U0为桥路输出电压。 382解：(1)Uc/Ub=2 (2)Ud/Ub=2 (3)Uc/Ub=4 383、图所示为自补偿式半导体应变片， R1为P－Si电阻条，R2为N－Si电阻条，不受应变时R1＝R2。假设R1和R2的温度系数相同，现将其接人直流电桥电路中，要求桥路输出有最高电压灵敏度，并能补偿环境温度的影响。试画出测量桥路原理图，并解释满足上述要求的理由。 382解：测量桥路原理如图所示。因为P－Si的压阻系数为正，N－Si的压阻系数为负，所以将其接人电桥的相邻两臂。当被测量使应变片产生应力时，一个电阻增加，另一个电阻减小，引起桥路的不平衡输出最大。当环境温度改变时，R1、R2也将改变，但是因环境温度改变而引起的两个电阻的改变量大小相等、符号相同，桥路不会产生不平衡输出。 384、电阻应变片的灵敏度定义为 ，如今△R为受到应变ε作用后应变片电阻的变化，R为应变片初始电阻。一个初始阻值为120Ω的应变片，灵敏度为K = 2.0， 如果将该应变片用总阻值为12Ω的导线连接到测量系统，求此时应变片的灵敏度。 384解：由应变片灵敏度的定义可得应变的表达式为 因为用导线将应变片连接到测量系统的前后，应变片的应变量相同，故用导线连接后应变片的灵敏度变为 385、 已知：平板电容传感器极板间介质为空气，极板面积 ，间隙 。试求传感器初始电容值；若由于装配关系，两极板间不平行，一侧间隙为 ，而另一侧间隙为 。求此时传感器电容值。 385解：初始电容值 式中 如图所示两极不平行时求电容值 386、变间距（d）型平板电容传感器，当 时，若要求测量线性度为0.1%。求：允许间距测量最大变化量是多少？ 386：当变间距平板型电容传感器的 时，其线性度表达式为 由题意故得 ，即测量允许变化量 。 387、已知：差动式电容传达室感器的初始电容C1=C2=100PF，交流信号源电压有效值U=6V，频率f=100KHZ。求： 在满足有最高输出电压灵敏度条件下设计交流不平衡电桥电路，并画出电路原理图； 计算另外两个桥臂的匹配阻抗值； 当传感器电容变化量为±10PF时，求桥路输出电压。 387解：(1)根据交流电桥电压灵敏度曲线可知，当桥臂比A的模α=1，相角θ=90°时，桥路输出电压灵敏度系数有最大值km=0.5，按此设计的交流不平衡电桥如图所示。 因为满足α=1，则 。 当θ=90°时要选择为电容和电阻元件。 (2) （3）交流电压输出信号电压根据差动测量原理及桥压公式得 388、现有一只电容式位移传感器，其结构如图 (a)所示。已知：L=25mm,R=6mm,r=4.5mm。其中圆柱C为内电极，圆筒A、B为两个外电极，D为屏蔽套筒，CBC构成一个固定电容CF,CAC是随活动屏蔽套筒伸入位移量x而变的可变电容CX。并采用理想运放检测电路如图(b)所示，其信号源电压有效值USC=6V。问： （1）在要求运放输出电压USC与输入位移x成正比时，标出CF和Cx在(b)图中应连接的位置； （2）求该电容传感器的输出电容—位移灵敏度KC是多少？ 388解：（1）为了满足USC=f(x)呈线性关系，在图(b)中CF接入反馈回路，Cx接在输入回路，则 式中 CX与x成线性关系。因此输出电压USC也与x成线性关系，即 （2）由 求其电容—位移灵敏度 ，得 389、现有一只电容式位移传感器，其结构如图 (a)所示。已知该电容传感器的输出电压是 （1）求该测量变换系统输出电压—位移灵敏度是多少？ （2）固定电容CF的作用是什么？（注：同心圆筒电容公式　　　 中：L、R、r单位均为cm；相对介电常数εr，对于空气而言εr=1） 389解（1）电压－位移灵敏度为 （2）CF为参比测量电容，因为CX与CF完全相同，故起补偿作用可提高测量精度。 390、图(a)为二极管环形检波测量电路。 和 为差动式电容传感器， 为滤波电容， 为负载电阻， 为限流电阻， 是正弦波信号源。设 很大，并且 ， 。 （1）试分析此电路工作原理； （2）画出输出端电压 在 、 、 三种情况下波形图。 390解：（1）工作原理： 为交流信号源，在正、负周内电流的 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 如下 正半周F点 负半周B点 由以上分析可知：在一个周期内，流经负载的电流 与 有关， 与 有关。因此每个周期内流过负载电流是 的平均值，并随 和 而变化。输出电压可以反映 和 的大小。 （2） 波形图如图3-5(b)所示。由波形图可求 391、图(a)为二极管环形检波测量电路。 和 为差动式电容传感器， 为滤波电容， 为负载电阻， 为限流电阻， 是正弦波信号源。设 很大，并且 ， 。 试推导 的数学表达式 391解： ,则 （很大故可化简可忽略） 输出电压平均值 ，式中K为滤波系数。 392、如图所示平板式电容位移传感器。已知：极板尺寸 ，间隙 ，极板间介质为空气。求该传感器静态灵敏度；若极板沿方向移动2mm，求此时电容量。 392解：由 393、如图所示差动式同心圆筒电容传感器，其可动极筒外径为9.8mm。定极筒内径为10mm，上下遮盖长度各为1mm时，试求电容值 和 。当供电电源频率为60kHz时，求它们的容抗值。 393解：因为　　 394、如图所示，在压力比指示系统中采用差动式变极距电容传感器，已知原始极距 ，极板直径 ，采用电桥电路作为其转换电路，电容传感器的两个电容分别接 的电阻后作为电桥的两个桥臂，并接有效值为U1＝60V的电源电压，其频率为f=400Hz，电桥的另两桥臂为相同的固定电容 。试求该电容传感器的电压灵敏度。若 时，求输出电压有效值。 394解： 解：等效电路为： 从结果看，本定义的电压灵敏度是单位电容变化引起的电压变化。即 395、已知：圆盘形电容极板直径D=50mm,间距 在电极间置一块厚0.1mm的云母片( ),空气( )。求 无云母片及有云母片两种情况下电容值 及 是多少？ 当间距变化 时，电容相对变化量 是多少？ 395解：（1）①无云母 ②有云母时为空气部分与介质部分串联,即 （2） 396、有一只变间距电容传感元件，两极板重叠有效面积为 ，两极板间距为1mm，已知空气 ,试计算该传感器位移灵敏度。 396解： 397、如图所示为一液体储罐，采用电容式液面计测液面。已知罐的内径D＝4.2m，金属圆柱电容电极直径d＝3mm＝，液位量程H＝20m，罐内含有瓦斯气，介电常数 ，液体介电常数 。求：液面计零点迁移电容值和量程电容值。 397解：零点迁移电容是指容器中全部为气体时的电容值 即 满量程电容值指ΔCmax＝全部为液体时的电容值－全部为气体时的电容值，即 398、如图所示二极管环形电桥检波测量电路， 为恒压信号源， 是差动式电容传感器， 是固定电容，其值 ， ，设二极管 正向电阻为零，反向电阻为无穷大，信号输出经低通滤波器取出直流信号。要求： （1）分析检波电路测量原理； （2）求桥路输出信号 表达式； 398解：信号为正半周时，D1、D3导通，负半周时，D2、D4导通。 若C1＝C2，则eAB=USC＝0. 若C1≠C2，则由3－20式 又因为是差动输出，所以 399、 如图所示二极管环形检波测量电路用于电容式液位测量系统。图中 为二极管，设正向电阻为零，反向电阻无穷大。传感器电容　　　　　　　　　　； 为待测液位； 旁路电容； 调零电容；并且 ， ， 、M输出电流指示。试分析其工作原理，并写出特性方程式 。 399解：当电源为正半周时D1、D3导通，D2、D2截止， E2→D1→C→对CH充电，通过CE的电荷为：q1＝C0（E2－E1） ↓→CE→B→D3→D对C0充电； 电源在负半周时，D2、D2导通, D1、D3截止， CH→C→D2→B→CE→A 放电 通过CE的电荷为：q2＝CH（E2－E1） C0→D→D4→A 放电 所以在一个周期内通过CE的净电荷量为q= （q2－q1）＝（CH－Cx）（E2－E1） 于是通过M表回路在一个周期内释放的电荷为q =（CH－Cx）（E2－E1） 所以，在一个周期内通过M表的电流的平均值为：I＝fq =（CH－Cx）（E2－E1）*f=ΔCxΔE *f,式中f为电源的频率。 400、有一只螺管形差动式电感传感器如图 (a)所示。传感器线圈铜电阻R1＝R2＝40Ω，电感L1＝L2＝30mH，现用两只匹配电阻设计成4臂等阻抗电桥，如图 (b)所示。求： (1)匹配电阻R1和R2值为多大才能使电压灵敏度达到最大值? (2)当△Z=±10Ω时，电源电压为4V，f=400Hz求电桥输出电压值Usc是多少? 400解：（1）对等臂电桥而言，要使电压灵敏度达到最大值，要求a＝Z1/Z2=1, 而 USC＝E[Z1(Z3+Z4)－Z3(Z1+Z2)]/[(Z1+Z2)(Z3+Z4)]=0.2352（V） 也可以USC＝E/2*ΔZ/Z=4*10/85/2=0.234(V) 401、如图所示，E型差动变压器作为机电转换装置。已知气隙δ1=δ2=δ0 =1mm，截面积S1 = S2 一次电源电压U=10V,f=400Hz，一、二次线圈匝数分别为N1＝1000，N2＝2000N，设中间活动衔铁向右移0.1mm。试求该传感器总气隙磁导Pδ，二次线圈输出电压Uo及一次线圈电流I1的值。 401解：在自动检测系统中较常见的被测量有压力、流量、速度、振幅等物理量，且往往又是先将它们变换成位移变化，然后再转换成电量。电感式传感器就是把位移量转换成电感量、互感量或线圈阻抗量等电量的，对应地有自感式、差动式及涡流式传感器等。 自感式传感器中线圈电感值可以表示为  式中，N为线圈匝数；μ0=4π＊10－7 H/m为真空磁导率；S为磁路的横截面面积；δ为气隙的长度；Pδ=μ0S/δ为气隙磁导。 差动变压器式传感器中，一次线圈与二次线圈之间的互感为 式中，Pδ12为一次线圈与二次线圈之间的气隙磁导。 二次线圈差动连接后的输出电压(复数形式)取决于一次线圈与二次线圈之间的电磁藕合程度，可以表示为 式中，Ma、Mb分别为两个二次线圈与一次线圈之间的互感；ω=2πf为电源角频率；I1为一次线圈中电流的复数形式。 根据图所示的等效磁路(图中Em表示磁动势，它等于一次线圈中的电流Ii与一次线圈匝数N1的乘积) ，可得总气隙磁导为 一次线圈的电感为 一次线圈中的电流为 两个二次线圈与一次线圈之间的互感分别为 402、现有一只差动螺管式电感传感器如图 (a)所示，通过实验测得L1 =L2 = 100 mH，其线圈导线电阻很小可以忽略。已知：电源电压U=6V，频率f=400Hz。求：(1)从电压灵敏度最大考虑设计四臂交流电桥匹配，桥臂电阻最佳参数R1和R2应该是多大? (2)画出相应四臂交流电桥电路原理图。 (3)当输入参数变化使线圈阻抗变化△z=土20Ω时，电桥差动输出信号电压USC是多少? 402解：R3＝R4＝Z＝ωL＝2πf=80*π=251.2Ω USC＝E*ΔZ/Z=6＊20/251.2=0.48(V) 电路图可以参考图（b）。 403、一个铁氧体环形磁芯，平均长度为12cm，横截面面积为1.5 cm2，平均相对磁导率为μr= 2000。求: (1)均匀绕线500匝时的电感； (2)匝数增加1倍时的电感。 403解：当线圈绕在这种圆形的磁芯上时，电感的计算公式为 404、差动电感式压力传感器原理示意如图所示。其中上、下两电感线圈对称置于感压膜片两侧， 当P1 = P2时线圈与膜片初始距离均为D，当P1 ≠P2时膜片离开中心位置产生小位移d，则每个线圈磁阻为 Rm1=Rmo+K(D+d)或Rm2=Rmo+K(D－d)，式中Rmo为初始磁阻，K为常系数。如图所示当差动线圈 接人桥路时，试证明该桥路在无负载情况下其输出电压Vo与膜片位移d成正比。 404解： 405、如图所示为差动电感传感器测量电路。L1、L2是差动电感，D1－D4是检波二极管(设其正向电阻为零，反向电阻为无穷大)，C1是滤波电容，其阻抗很大，输出端电阻R1 =R2 =R，输出端电压由C、D引出为eCD， Up为正弦波信号源。 (1)分析电路工作原理(即指出铁芯移动方向与输出电压eCD极性的关系)。 (2)分别画出铁芯上移及下移时流经电阻R1和R2的电流iR1和iR2及输出端电压eCD的波形图。 405解： （1） 当衔铁位于中心位置时，V1＝V2，Uc=Ud,Ucd=0； 当衔铁上移，V1＞V2，UD ，并且 超前 EMBED Equation.DSMT4 相角，此时补偿可采用如图所示，在 回路中串电位器R与可调电容C来调节。 相量如图4-4（b）所示。方法是通过调节R和C 使 = — EMBED Equation.DSMT4 0为差动变压器输出。在向量图上A点在以OD为半径的圆上。此时 = = = = EMBED Equation.DSMT4 R 以上分析说明差动变压器的输出为电压 = — EMBED Equation.DSMT4 0，但由于 和 相角差仍存在但远小于原相角差 值，故调节结果 << 。 411、利用电涡法测板材厚度，已知激励电源频率f=1MHz，被测材料相对磁导率 =1，电阻率 ，被测板厚度（1+0.2）mm。要求： （1）计算采用高频反射法测量时，涡流穿透深度h为多少？ （2）能否用低频透射法测板厚？若可以需要采取什么措施？画出检测示意图。 411解：高频反射法求涡流穿透深度公式为 h=50.3 高频反射法测板厚一般采用双探头如图4-5（a）所示，两探头间距离D为定值，被测板从线圈间通过，可计算出板厚 式中 和 通过1和2可以测出。 （2）若采用低频透射法需要降低信号源频率使涡流穿透深度大于板厚 ，即应满足 ， 和 为定值，则 在f 5.1KHz时采用低频透射法测板材厚度如图4-5（b）所示。发射线圈在磁电压 作用下产生磁力线，经被测板后到达接收线圈2使之产生感应电势 ，它是板厚t的函数 =f（t），只要线圈之间距离D 一定，测得 的值即可计算出板厚度t。 412、图示为二极管相敏整流测量电路。 为交流信号源， 为差动变压器输出信号， 为参考电压，并有 ， 和 同频但相位差为 或 ， 为调零电位器， 至 是整流二极管，其正向电阻为r，反向电阻为无穷大。试分析此电路的工作原理（说明铁心移动方向与输出信号电流i的方向对应关系）。 412解一：根据已知条件 ，所以四个二极管工作状态可完全由 而定。设 正半周A点正、B点为负此时 、 导通， 、 截止。此时ADBF回路是对称的，因而D 点和F 点等电位； 负半周A点为负，B点为正，此时 、 截止， 、 导通，此时ACBF也是对称回路，故C点和F点等电位。 在以下两种情况下： （1）当铁心在中间位置 =0，此时E点与C点、D点等电位，因此E点与F点也等电位，因此流过电流表的电流I=0； （2）当铁心上移，设信号电压 与电压 同相位， 正半周期时 的极性为C点为正、D点为负，此时D点与F点等电位，I电流由E mA表 F（C）。所以铁心上移，电流走向是由E F。 （3）反之铁心下移， 与 反相位，即 在正半周期时， 的极性为C点为负，D点为正，同理可分析得电流I流向为F E与上述相反。 412解二：（1）铁心上移 与 同相位。 设定 正半周A为正，B点为负，同时的 正半周C点为正，D点为负，二极管 、 导通 、 截止。电流走向分两个回路：左半回路 （ + ）产生电流 ，又A点 EMBED Equation.DSMT4 EMBED Equation.DSMT4 D点 E点 mA F 点；右半回路 （ - ）产生电流 ，由F点 mA E点 D点 EMBED Equation.DSMT4 EMBED Equation.DSMT4 B点．因为 > ，总电流方向由E F，I= - >0。 为负半周极性均与（1）中情况相反，此时 、 截止， 、 导通电流走向仍分两回路：右半回路 （ + ）产生电流 ，由B点 EMBED Equation.DSMT4 EMBED Equation.DSMT4 C点 E点 mA F点；左半回路 （ - ）产生电流 ，有F点 mA E点 C点 EMBED Equation.DSMT4 EMBED Equation.DSMT4 A点。因为 > ，总电流方向仍由E F，I= - >0。 所以铁心上移总电流方向是由E F。 （2）铁心下移e2则与er反相位，e2极性情况与（1）相反故分析结果与正、负半周均为I<0即电流由F E与(1)相反。 413、有一压电晶体，其面积S=3 ,厚度t=0.3 mm,在零度，x切型纵向石英晶体压电系数d =2.31 10 C/N。求受到压力p=10 MPa 作用时产生的电荷q及输出电压U 。 413解：受力F作用后，石英晶体产生电荷量为 q= •F=d •p•S 代入数据得 q= C 晶体的电容量 式中 真空介电常数， F/m； 石英晶体相对介电常数 。 故 F 则输出电压 V 414、某压电式压力传感器为两片石英晶体并联，每片厚度t=0.2 mm，圆片半径r=1cm，ε＝4.5，x切型d =2.31 C/N。当0.1MP 压力垂直作用于p 平面时，求传感器输出电荷q和电极间电压U 的值。 414解：当两片石英晶体并联，输出电荷q 为单片的2倍，所以得到 C=145 pC 并联总电容为单电容的2倍，得 pF 所以电极间电压 V 415、分析压电式加速度计的频率响应特性。若电压前置放大器测量电路的总电容C=1000 pF，总电阻R=500M ,传感器机械系统固有频率 f =30kH ，相对阻尼系数ξ＝0.5。求幅值误差小于2%时，其使用的频率下限为多少？ 415解：根据压电式加速度计频率响应特性可知其下限截止频率取绝于前置放大器参数，对电压前置放大器而言，其实际输入电压与理想输入电压之比的相对幅频特性为 式中 为作用在压电元件上的信号角频率， =2πf； ＝RC为前置放大器回路时间常数。由题意可知当 时，代入数据 S， 可计算出 =10，而 ，所以其输入信号频率下限为 f = 416、 已知某压电式传感器测量最低信号频率 ，现要求在1H 信号频率时其灵敏度下降不超过5%，若采用电压前置放大器输入回路总电容 。求该前置放大器输入总电阻 是多少？ 416解：根据电压前置放大器实际输入电压与理想输入电压幅值比公式及题意得 解方程可得 =3.04。 将 及 代入上式计算 得 417、如图所示电荷前置放大器电路。已知 ， ， 。若考虑引线 的影响，当A =10 时，要求输出信号衰减小于1%。求使用90 的电缆其最大允许长度为多少？ 417解：由电荷前置放大器输出电压表达式 可知，当运算放大器为理想状态 时上式可简化为 。则实际输出与理想输出信号的误差为 由题意已知要求 并代入 、 、 得 解出 所以电缆线最大长度为 418、用石英晶体加速器测量机器的振动。已知加速计的灵敏度为2.5pC/g(g为重力加速度，g=9.8m/ ),电荷放大器灵敏度为80mV/pC,当机器达到最大加速度时，相应输出幅值电压为4V。试问计算机的振动加速度是多少 418解：系统灵敏度系数K应等于传感器灵敏度与电荷放大器灵敏度乘积，故 系统灵敏度系数，所以求出加速度为 419 某石英晶体压电元件x切型 = ， ，截面积S=5 ，厚度t=0.5cm。试求： (1)纵向受压力 时压电片两极间输出电压值是多少？ (2)若此元件与高阻抗运放间连接电缆电容 。求该压电元件的输出电压是多少？ 419解：（1）Ux＝d11Fx/cx ＝d11Fx t/(ε0εrS) ＝2.31*10－12*9.8*0.005/(8.85*10－12*4.5*5*10－4) ＝5.68（V） 由5－20式知Uim＝Fmd11/(CC+Ca) = 2.31*10－12*9.8/(4*10－12+8.85*10－12*4.5*5*10－4/0.005) ＝2.835（V） 420、将一支灵敏度0.08mV/ 的热电偶与电压表相连，电压表接线端处温度为50 。电压表上读数为60mV，求热电偶热端温度。 420解：根据题意，电压表上的毫伏数是由热端温度t，冷端温度为50 产生的，即 =60mV。 故　　　　　 所以热端温度t=64/0.08=800 。 421、 现用一支镍铬——铜镍热电偶测某换热器内温度，其冷端温度为30 ，而显示仪表机械零位为0 ，这时指示值为400 ，若认为换热器内的温度为430 ，对不对？为什么？正确值为多少？ 421解：不对。 因为仪表机械零位在0 与冷端30 温度不一致，而仪表刻度是以冷端为0 刻度的，故此时指示值不是换热器真实温度t。必须经过计算、查表、修正方可得到真实温度值t值。由题意首先查热电势表，得 实际热电势为实际温度t 为冷端30 产生的热电势，即 而 查热电势表得t=422 。 又以上结果说明，不能用指示温度与冷端温度之和表示实际温度。而是采用热电势之和计算，查表得到的真实温度。 422、用补偿热电偶可以使热电偶不受接线盒所处温度 变化的影响如图（a）所示接法。试用回路电势的公式证明。 422解：如图（a）所示，AB为测温热电偶，CD为补偿热电偶，要求补偿热电偶CD热电性质与测温热电偶AB在0→100 范围内热电性质相近，即有 。根据热电特性，可以画出如图（b）等效电路图。因此回路 总电势 主要是由四部分接触电势组成。则有 （1） 根据热电势特性；当回路内各点温度相等时，回路电势为零。即当 时， ，得 （2） 因为 ，故上式（2）等于零，此时将（2）式带入（1）式有 由以上结果可知与接线盒温度 无关，只要保持补偿热点偶处 恒定即可正常测温。 423　某热电偶灵敏度为0.04 ，把它放在温度为1200 处，若以指示表处温度50 为冷端，试求热电势的大小？ 423解： 424、某热电偶的热电势 ，若冷端温度为0 时，测某炉温输出热电势 。试求该加热炉实际温度t是多少？ 424解：E＝αt ＝5.267*600/5.257＝601.14（°C） 425　已知铂电阻温度计，0 时电阻为100 ，100 时电阻为139 ，当它与热介质接触时，电阻值增至281 ，试确定该介质温度。 425解：由R＝R0（1＋at），知R0＝100 ，a＝0.39 / 所以t=(281－100)/a＝181/0.39=464.1 a) 当某热电偶高温接点为1000 ，低温接点为50 ，试计算在热电偶上产生的热电势。假设该热电偶在1000 时，热电势 ，50 时热电势为 。 b) 已知某负温度系数热敏电阻（NTC）的材料系数B值为2900K，若0 电阻值为500k ，试求100 时电阻值？ c) 用分度号为K的镍铬——镍硅热电偶测温度，在未采用冷端温补的情 况下，仪表显示500 ，此时冷端为60 。试问实际温度多少度？若热端温度不变，设法使冷端温度保持在20 ，此时显示仪表指示多少度？ d) 用分度号为Cu50的热电阻测温，测得其阻值为64.98 ，若电阻温度 系数 EMBED Equation.DSMT4 ，问此时被测温度是多少？ 426、已知某霍尔元件尺寸长L=100mm，宽b=3.5mm，厚d=1mm。沿L方向通以电流I=1.0mV，在垂直于 两方向上加均匀磁场B=0.3T，输出霍尔电势 。求该霍尔元件的灵敏度系数 和载流子浓度n是多少？ 426解：根据霍尔元件输出电势表达式 ，得 而灵敏度系数 ，式中电荷电量 C，故载流子浓度 427、 某霍尔压力计弹簧管最大位移 ，控制电流I=10mV，要求变送器输出电动势 ，选用HZ——3霍尔片，其灵敏度系数 。求所要求线形磁场梯度至少多大？ 427解：根据 公式可得 由题意可知在位移量变化 时要求磁场强度变化 。故得磁场梯度 至少为 428、试分析如图（a）所示霍尔测量电路中，要使负载电阻 上压降不随环境温度变化,应如何选取RL值? 428解：按图(a)基本电路画出如图(b)所示等效电路.图中RI、RV分别为霍尔元件的输入和输出内阻，均是温度的函数RV=RV0[1+ (t-t0)],产生的霍尔电势UH也是温度的函数UH=UH0[1+ (t-t0)],式中t0为初始温度.此时输出内阻为RV0,霍尔电势为UH0, 是电阻温度系数, 为霍尔电势的温度系数,而且 >> . 由图(b)可得负载电阻上压降为 UHJ= EMBED Equation.DSMT4 RL 将上RV和UT的温度变量代入上式有 UHL= 满足UHL不随t变化的条件是 =0,即 EMBED Equation.DSMT4 又因为 ,故上式括号中 及 可忽略,解得 又因为 ,故可简化为 所以选负载电阻近似满足上式，可以有补偿环境温度变化的作用。 429 拟定用光敏二极管控制的交流电压供电的明通及暗通直流电磁控制原理图。 429解:根据题意,直流器件在交流电路中应采用整流的滤波措施,方可使直流继电器吸合可靠，又因光敏二极管功率小，不中足以直接控制继电器，故要采用晶体管或运算放大电路.拟定原理图如图所示。 图中V为晶体三极管，D1光电二极管；D2整流二极管；C滤波电容；T变压器；R降压电阻；LD被控电灯。 原理：当有足够的光线照射到光敏二极管上时,其内阻下降；在电源变压器为正半周时，三极管V导通，使K通电吸合，灯亮。无光照时则灯灭，故是一个明通电路；若图中光敏二极管D1与电阻R调换位置，则可得到一个暗通电路。 430 分析图所示汽车驾驶室风挡玻璃自动去湿装置有理. 430解:图 (a)所示为风挡玻璃示意图.RS为嵌入玻璃的加热丝,H为结露敏感元件即湿敏电阻R.。 图（b）为控制电路。由T1 、T2组成施密特触发电路，并将R5 和RH 接入电路适当位置，拟控制 的加热工况。 工作原理如下：在施密特电路中，T2 电极负载是继电器线圈绕阻，T1 的基极回路为 电阻R1，R2和湿敏电阻RH。先调整好电路，使在常温、常湿下，T1同、T2截止，则继电器K不通，电加热丝RS不工作，一旦由于阴雨天湿度加大、玻璃结露则湿敏电阻RH阻值减小降到某值，使R2//RH之值不能维持T1导通状态，则电路翻转为T1截止，T2导通状态，继电器K闭和，将加热丝RS接入电源E，指示灯LD亮表示加热状态。风挡玻璃被加热，驱散湿气。当其湿敏电阻随湿度减小阻值升高到一定值时，则电路又回到初始状态，T1导通，T2截止，K断电，即RS加热停止。指示灯灭，这样实现汽车玻璃的防湿控制。 431、某霍尔元件 为（ ），其灵敏度系数为1.2mV/Mat,沿L方向通过工作电流I=5mA,垂直于 面方向上的均匀磁场B=0.6T。求其输出的霍尔电势及载流子溶度是多少？ 431解：由8－10式有 UH＝KHIB ＝1.2*5*0.6 ＝3.6（mV） 由8－9式知 n=1/edKH=1/(1.6*10-19*0.2*10-3*1.2)=2.6*1016(个/M3) � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* 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t 1 2 X2 x1 319图　差动整流电路原理图 320图　动铁式自感传感器结构示意 第321题图 � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� 322题图　微压力变送器 (a)结构图(b)测量电路方框图 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 327题图　纵向效应型 加速度传感器的截面图 A B O点 LA LB 地 面 L 329题图 � EMBED Equation.3 \* MERGEFORMAT ��� 第333题图 第334题图 343题图：光电元件的应用形式之一 被测物是光源(b)被测物能吸收光通量 1一被测物2一光电元件3一恒光源 344题图：光电元件的应用形式之一 (c)被测物是有反射能力的表面(d)被测物遮蔽光通量 1一被测物2一光电元件3一恒光源  345题图　霍尔式位移传感器的磁路结构示意图  346题图　霍尔式压力传感器结构示意图  347题图　光敏三极管原理示意图及电路图 348题图　光电池工作原理示意图  350图：相邻MOS光敏元电荷转移原理 题353图　光强小位移调制 � EMBED \* MERGEFORMAT ��� 357题图　水银柱式光纤温度开关 1一浸液2一自聚焦透镜 3-光纤4一水银 358题图热双金属式光纤温度开关 1一遮光板2一双金属片 计算题365题图 1 0.707 2 1 ωτ 0.1 B/A � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� 计算题373题图 � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� F F R1 R3 R2 R4 计算题374题图 F F R1 R3 R2 R4 计算题375题图 � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� 计算题376题图 � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� 计算题378题图 计算题379题图 计算题380题图 计算题382题图 计算题383题图 计算题385题图 计算题387题图 � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� 计算题388题图 � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� 计算题389题图 � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� 计算题390题图 计算题391题图 � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� 计算题392题图 � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� 计算题393题图 � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� 计算题394题图 � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� 计算题397题图 � EMBED \* MERGEFORMAT ��� 计算题398题图 � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� 计算题399题图 � EMBED \* MERGEFORMAT ��� 计算题400题图 � EMBED Equation.3 \* MERGEFORMAT ��� 计算题401题图 计算题402题图 � EMBED \* MERGEFORMAT ��� 计算题404题图 � EMBED \* MERGEFORMAT ��� 计算题405题图 计算题406题图 � EMBED \* MERGEFORMAT ��� 计算题409题图 计算题410题图 计算题412题图 计算题417题图 计算题422题图 计算题428题图 计算题429题图 计算题430题图 1 _1234568237.unknown _1234568365.unknown _1234568429.unknown _1234568493.unknown _1234568525.unknown _1234568557.unknown _1234568573.unknown _1234568581.unknown 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