传感器-面试问答题.docx

1、传感器一般由哪几部分组成？试说明各部分的作用答：通常由敏感元件、转换元件及基本转换电路组成。敏感元件直接感受被测物理量，并以确定关系输出另一物理量的元件。转换元件：将敏感元件输出的非电量转换成电路参数及电流或电压信号。基本转换电路：将电信号转换成便于传输、处理的电量。2、内部传感器与外部传感器的作用有何区别？答：内部主要是检测系统内部的位置、速度、力、力矩、温度及异常变化。外部主要是检测外部环境状态如：触觉，压觉等。3、按传感器输出信号的性质可将传感器分儿类？答：开关型、模拟型、数字型三种。4、对传感器的主要性能要求是什么？答：高精度、低成本、高灵敏度、工作可靠、稳定性好，抗干扰性好、动态特性良好.5、传感器的静态特性有哪几种？简述之？答：主要有线性度、灵敏度、重复性、稳定性。6、选用位移传感器应考滤哪些问题？答：环境因素、基本指标、可靠性、使用条件、经济性。7、简述投射式涡流位移传感器的工作原理。答：在被测金属板的上方设有发射传感器线圈Ll,在被测金属板的下方设有接收传感器线圈L2。当给Ll上加音频电压Ul时，线圈上产生交变磁通，若两线圈间无金属板，则交变磁通直接耦合至线圈中，线圈产生感应电压。如果将被测金属板放入两线圈之间，则线圈产生的磁场将导至在金属板中产生涡流，并将惯穿金属板，此时磁场能量受到损耗，使到达线圈的磁通将减弱，从而使线圈产生的感应电压下降。金属板越厚，涡流损失越大，电压就越小。8、简述电容式位移传感器测量的物理参量？答：改娈介质、改变面积、改变间距。9、请回答下列直线式感应同步器有关的问题：它由哪两个绕组组成?鉴相式测量电路的作用是什么？答：固定绕组和可动绕组组成。检测感应电动势的相位，从而根据相位确定位移量的大小和方向。10、电容式位移传感器选用的绝缘材料应具有哪些特点？答：高的绝缘电阻、低的彭胀系数、几何尺寸的长期稳定性和低的吸潮性。11、激光式位移传感器的优点有那些？答优点有精度高、测量范围大、测试时间短、非接触、易数字化、效率高。12、感应同步器位移传感器的特点有那些？有精度高、对环境要求低、可测大位移工作可靠，抗干扰能力强，维护方便，寿命长。13、简述压电力传感器的选用原则。答：1、量程和频带的选择：对被测力的大小加以估算，选择量程适宜的传感器，使所测力的大小不超过额定量程。所选择传感器的工作频带能覆盖待测力的频带。2、电荷放大器的选择：测量准静态力信号，要求电荷放大器输入阻抗高于，低频响应为0.00IHZ。14、简述什么是压磁效应？答：在机械外力作用下，铁磁材料内部产生应力或应力变化，使磁导率发生变化，磁阻相应也发生变化的现象是压磁效应。15、什么是逆压电效应？答：在某些晶体的极公方向施加外力电场，晶体本身将产生机械变形，妆外力撤去后，变形也随之消失。16、压磁式传感器主要是由什么组成？答：主要是由压磁原件、弹性机架、基座和传力钢球等组成。17、压电式力感器的原理是什么？压电式力传感器与电压放大器配套使用应注意什么问题？答：原理是：利用压电效应将力的变化转化为电信号。应注意的是：电缆接线的屏蔽，更换电缆需重新标定，放大器的输入阻抗尽可能的高。18、简述光电式扭矩的原理？答：是通过轴上透光窗口的转动改变信号的强弱，然后利用光电效应将光电信号转换成电信号进行测量，在微安表上显示。19系统对测速发电机的主要要求有哪些？答：（1）、输出电压对转速应保持精确的正比关系。（2）、转动惯性要小、灵敏度要高。20、直流测速发电机产生误差的原因是什么？答：有负载时，电枢反映去磁作用的影响，使输出电压不再与转速成正比电刷接触压降的影响。这是因为电刷接触电阻是非线性的。温度的影响，这是因为励磁绕组中长期流过的电流易发热。21、什么是热电效应？答：两种不同金属导体两端相互紧密地连接在一起组成一个闭合电路时，由于两个接触点温度不同，回路中将产生热电动势，并有电流流过。22、测量温度的方法有哪些？他们的原理有什么不同？答：有接触式和非接触式接触式：是感温元件与被测对象直接接触，进行热传导；非接触式：感温元件与被测对象不直接接触，而是通过热辐射进行传递。23、简述热敏电阻式温度传感器的特点？答：温度系数比金属热电阻大，而且体积小，重量轻，很适合用于小空间温度测量，又由于它的热惯性小，反应速度快，故适用于测量快速变化的温度。答：传感器、中间转换电路、微杨接口电路、分析处理及控缈显示电路等部分组成。是完成信息获取、转换传输、分析处理、显示记录功能。24、模数转换器的技术指标包括哪些？答：分辨率、相对精度、转换速度此外还有电源抑制、功率消耗、温度系数、输入模拟电压范围及输出数字信号的逻辑电平等技术指标。25、传感器检测系统中微机口的基本方式有哪些？答：开关量接口方式：开关型传感器输出的是二值信号，通过三态缓冲器即可传输给微机。数字量接口方式：数字型传感器输出数字量（二进制代码，BCD代码，脉冲序列），可直接传给微机。模拟量接口方式：微机处理的是数字信号，而传感检测的信号多为模拟信号，需要通过模拟/数字转换才能被微机接收处理。26、简述模拟信号的意义？答：在某一自变量连续变化的间隔内，信号的数值连续。27、振动器测试的目的有哪些？答：检查机器运转时的振动特性，检验产品质量，为设计提供依据考核机器设备承受振动和冲击的能力及对系统的动态响应特性进行测试。分析查明振动产生的原因，寻找振源，为减振和隔振措施提供资料。对工作机器进行故障监控，避免重大事故的发生。28、电容式扭矩测量仪是怎样测量扭矩的？答：是利用机械结构，将轴受扭矩作用后的两端面相对转角变化成电容器两极板之间的相对有效面积的变化，引起电容量的变化来测量扭矩。29、半导体温度传感器根据什么原理测温的？答：是以P-N结的温度特性为理论基础。因为P-N结的正向压降保持不变时，正向电流和反向电流都随着温度的改变而改变，而当正向电流保持不变时，P-N结的正向压降随温度的变化近似于线性变化，大约以-2MV/度的斜率随温度变化。30、说明湿度传感器、气体传感器对电子灶控制的工作原理？答：湿度传感器的工作原理：烹调开始后，食品受热，相以湿度又急剧上升。控制时，通过湿度传感器一变化，检测到的振荡频率达到某设定值后，严寒不能马上停止微波加热，此后的控制由软元件实现。气体传感器的工作原理：这种传感器可以检测食物产生的高分子量气体，对不同的食物挥发气体的浓度和烹调性况之间的关系，通过实验分类整理，编制成应用软件即可。31、振动的激励方式有哪些？答：稳态正眩激振、随机激振、瞬态激振32、发电型压电式传感器的原理及应用特点？答：压电元件受惯性重块的惯性力或激振力作用，产生电荷，输出量与振动加速度或激振力成正比。应用特点：灵敏度高，频率范围宽，受温度噪声影响大，应用最广。33、简述霍尔传感器的工作原理？答：由磁钢块、霍尔元件、被测物体组成，在被测物体上粘有多对小磁钢，霍尔元件固定于小磁钢附近。当被测物转动时，个小磁钢转过霍尔元件，霍尔元件输出一个相脉冲。测得单位时间内的脉冲个数，即可尔得被测物的转速和角速度。34、试述压电陀螺式角速度传感器三种类型的特点？答：振梁型：稳定性良好，适用于恶劣环境，平均无故障间隙大于IOOOO小时，工作温度在一4060度。双晶片型：体积小，寿命长，响应快，线性度好，滞后可忽略，功耗小，价廉，重量约100克，可抑制振动和加速度干扰。圆管型：结果简单，易批量生产，可靠性高，成本低，适用于精度要求不太高的稳定系统。35、电容式压力传感器的特点是什么？答：灵敏度高、适合测量微压、频响好、抗干扰能力强36什么是调制、解调？答：将直流信号变成交流信号的过程是调制。当直流信号变成交流信号后，若再将交流信号还原成直流信号的过程叫解调。37、视觉传感器在机电一体化中的作用？答：进行位置检测、进行图像识别、进行物体形状、尺寸缺陷的检测。38、容栅式传感器和电容式传感器有何区别？答：容栅式位移传感器因多极平均效应，具有更高的分辨率，精度和更大的量程。39、试述传感器的定义、共性及组成。答：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；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）；传感器的组成：传感器主要由敏感元件和转换元件组成。40、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。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）信号作用下的输入一输出关系。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.41、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。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。42、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？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。43、何谓电涡流效应?怎样利用电涡流效应进行位移测量？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。44、试比较自感式传感器与差动变压器式传感器的异同。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。45、简述热电偶的几个重要定律，并分别说明其实用价值。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46、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？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。47、什么是光电效应和光电器件?常用的光电器件有哪几大类？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。48、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。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。49、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？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。名词解释：50 .热电效应热电效应是两种不同的导体组成闭合回路时，若两接点温度不同1分）在该电路中产生电动势的现象.51 .霍尔效应当置于磁场中的半导体薄片的电流方向与磁场方向不一致时，在半导体薄片上平行于电流和磁场方向的两个面之间产生电动势的现象.52 .光电效应用光照射某一物体，组成该物体的材料吸收光子能量而发生相应的电效应的物理现象.53 .灵敏度传感器达到稳定工作状态时输出变化量与引起此变化的输入变化量之比.54 .内光电效应光照射于某一物体上，使其导电能力发生变化的现象.55 .简述传感器的基本组成。传感器一般由敏感元件和转换元件组成。敏感元件是能够完成预变换作用的器件；转换元件是能将感觉到的被测非电量参数转换为电量的器件；转换元件是传感器的核心部分。并不是所有的传感器都包括敏感元件与转换元件.56 .光纤的主要参数有哪些？光纤的主要参数有：（1）数值孔径它反映纤芯吸收光量的多少，是标志光纤接受性能的重要参数；（2）光纤模式就是光波沿光纤传播的途径和方式；（3）传播损耗是由光纤纤芯材料的吸收、散射以及光纤弯曲处的辐射损耗影响造成的.57 .电涡流传感器是如何实现探伤的？使电涡流传感器与被测体距离不变，如有裂纹出现，将会引起金属的电阻率、磁导率的变化。在裂纹处也可以说有位移的变化。这些综合参数的变化将会引起传感器参数的变化，通过测量传感器参数的变化即可达到探伤的目的.58 .简述霍尔电势的产生原理。一块半导体薄片置于磁场中（磁场方向垂直于薄片），当有电流流过时，电子受到洛仑兹力作用而发生偏转。结果在半导体的后端面上电子有所积累，而前端面缺少电子，因此后端面带负电，前端面带正电，在前后端面形成电场，该电场产生的力阻止电子继续偏转；当两力相平衡时，电子积累也平衡，这时在垂直于电流和磁场的方向上将产生电场，相应的电势称为霍尔电势.