传感器题库及问题详解.doc
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1、word第一章 检测技术的根本概念一、填空题:1、传感器有 、 、 组成2、传感器的灵敏度是指稳态标准条件下,输出与输入 的比值。3、从输出曲线看,曲线越陡,灵敏度 。4、下面公式是计算传感器的 。5、某位移传感器的输入变化量为5mm,输出变化量为800mv,其灵敏度为 。二、 选择题:1、1、用一只标准压力表鉴定甲乙两只压力表,读得标准表的指示值100KPa,甲乙两表的读书各为101.0 KPa和99.5 KPa。它们的绝对误差为 。A 1.A1.0KPa和-0.5KPa B 1.1.1.2、如下哪种误差不属于按误差数值表示 。 A绝对误差 B相对误差 C随机误差 D引用误差3、 下面哪种不
2、是精度的等级A1级 B 1.0 C 1.0 D3、 有一台测量仪表,其标尺X围0500 KPa,绝对误差最大值DPmax=4 KPa,如此该仪表的精度等级 。A4、选购线性仪表时,必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。应选购的仪表量程为测量值的 倍。A5、电工实验中,常用平衡电桥测量电阻的阻值,是属于测量,而用水银温度计测量水温的微小变化,是属于测量。AA 偏位式 B零位式 C 微差式7、应变片的主要参数有微差式6、因精神不集中写错数据属于 。A 系统误差 B随机误差 C粗大误差7、有一台精度2.5级,测量X围0100 KPa,如此仪表的最小分格。A45 B40 C30 D 208、重要场合使
3、用的元件或仪表,购入后进展高、低温循环老化试验,目的是为了 。A提高精度 B加速其衰老 C测试其各项性能指标 D 提高可靠性9、传感器能感知的输入量越小,说明越高。A线性度好 B迟滞小 C重复性好 D 分辨率高三、 判断题1、回差在数值上等于不灵敏度 ( )2、灵敏度越大,仪表越灵敏 3、同一台仪表,不同的输入输出段灵敏度不同 4、灵敏度其实就是放大倍数 5、测量值小数点后位数越多,说明数据越准确 6、测量数据中所有的非零数字都是有效数字 7、测量结果中小数点后最末位的零数字为无效数字 四、问答题1、什么是传感器的静态特性,有哪些指标。答:指传感器的静态输入、输出特性。有灵敏度、分辨力、线性度
4、、迟滞、稳定性、电磁兼容性、可靠性。2、 产生随机误差的原因是什么,如何减小随机误差对测量结果的影响。答:是测量中独立的、微小的、偶然的因素引起的结果。既不能用实验的方法消除,也不能修正。可以通过增加测量次数,利用概率论的一些理论和统计学的方法进展数据结果处理,服从正态分布。3、 系统误差分几类,怎样减小系统误差。答:分为恒值误差,例如刻度盘分度过失。变值误差,环境温度的影响、零点漂移等。系统误差有规律。可以通过实验的方法引入修正值的方法计算修正,也可以重新调整测量仪表的有关部件予以剔除。4、 如何判断系统中存在粗大误差。答:粗大误差是测量人员的粗心大意与电子测量仪器收到突然强大的干扰所引起的
5、,粗大误差明显超过正常条件下的误差。五、分析与计算题1、有一温度计,它的测量X围为02000C,精度为0.5级,求1该表可能出现的最大绝对误差。2当示值分别为200C、1000C的示值相对误差。2、预测240V左右的电压,要求测量示值相对误差的绝对值不大于0.6%,问1假如选用量程250V的电压表,精度选哪一级。2假如选用量程300V、500V的电压表,精度各选哪一级。3、 预测拉力约为70N。有两只测力仪表,一只为0.5级,测量X围为0500N,另一只为1.0级,测量X围为0500N,问选哪一只仪表好,为什么。1分辨力2可能产生的最大满度相对误差和绝对误差3被测温度的示值4示值相对误差5被测
6、温度的实际值上、下限4、某测温环节,各环节的灵敏度如下:放大器的输出电压为02V/0C 精度为0.01% 精度为0.07%求:分别利用绝对值合成法、方均根法计算测温系统的总灵敏度以与总的最大满度相对误差。5、用仪器测同一电路输出电压Uo大小,在同条件下测了160次,结果分别是: 20个12.01mV、15个12.03mV、60个12.00mV、20个11.99mV、11个12.05mV、10个11.95mV、1个15.83mV、1个17.0mV、3个12.15mV、3个11.86mV、16个11.97mV。问:1从产生的来源看,这些结果含有的误差都属于哪些类型? 2在整理计算时,哪些结果不予考
7、虑?原因?3被测电压的大小为多少? 4假如又知此仪器的固定量程为50mV,求其精度等级S? 第二章 电阻传感器一、填空题:1、电位移传感器是将1、电位器式传感器是一种将转换成的传感器。2、金属丝在外力作用下发生机械形变时,其电阻值发生变化,这一效应称为2、常用弹性敏感元件一般用制成。3、电阻应变式传感器可直接测量的物理量是,电阻应变片的制作材料分为和两种。它们收到外力电阻发生变化,第一种是由形成的,第二种是由造成的。的灵敏度较大。4、电阻应变片配有桥式测量转换电路的作用是 。5、应变测量电桥的三种接法是 、 、 。输出电压分别为 、 、 。电桥转换电路,因接法不同,灵敏度也不同,的灵敏度最大,
8、实验证明输出电压与应变或受力成线性/非线性关系。6、要使直流电桥平衡,必须使相对桥臂的电阻值的相等。7、电阻应变效应做成的传感器可以测量 、 、 。 8、测温热电阻分为和 。9、MQN气敏电阻可测量 。TiO2气敏电阻可测量 。10、带有调零、调满度的热电阻测量转换电路调试过程的步骤是_。假如发现毫伏表的满度值偏大,应将RP2往_调。11、测温热电阻分按结构分为_、_、_热敏电阻按温度系数又可分_、_。12、湿敏电阻传感器按结构形式分为_、_ 、_。13、在如下图控制电路中Rt应选用_PTC/NTC。二、选择题1、将应变片贴在上,可以分别做成测量位移、力、加速度传感器。A试件 B质量块 C应变
9、电阻弹性元件 D机器组件2、产生应变片误差的主要原因 。 A电阻有温度系数 B试件与电阻丝的线膨胀系数一样 C电阻丝承受应变力方向不同3、应变片的标称电阻3、电阻应变片的标称电阻有几种,应用3、A60 A 60 B100 C120 D200 D2004、通常用应变式传感器测量 。A温度 B密度 C 加速度 D 电阻5、电桥测量转换电路的作用是将传感器的参量变化为的输出。AA 电阻 B电容 C电压 电压 D 电荷6、电子秤中所使用的应变片应选择应变片;为提高集成度,测量气体压力应选择;一次性、几百个应力试验测点应选择应变片。A. 金属丝式B. 金属箔式C. 电阻应变仪D. 固态压阻式传感器7、应
10、变测量中,希望灵敏度高、线性好、有温度自补偿功能,选择的测量转换电路。AA 单臂半桥 B 双臂半桥 C全桥 四臂全桥8、测量温度不可用传感器。 A. 热电阻 B. 热电偶C. 电阻应变片D.热敏电阻A 提高测量灵敏度 B 减小非线性误差 C 提高电磁兼容性 D 减小引线电阻影响9、MQN型气敏电阻使用时一般随氧气浓度增加,电阻 。灵敏度 。A.减小 B. 增大 C. 不变10、TiO2型气敏电阻使用时一般随气体浓度增加,电阻 。A.减小 B. 增大 C. 不变11、湿敏电阻使用时一般随周围环境湿度增加,电阻 。A.减小 B. 增大 C. 不变12、MQN型气敏电阻可测量的浓度,TiO2型气敏电
11、阻的浓度。 A. CO2B. N2C. 气体打火机间的有害气体 D 锅炉烟道中剩余的氧气。13、 湿敏电阻利用交流电作为激励源是为了 。A 提高灵敏度 B 防止产生极化、电解作用 C 减小交流电桥平衡难度14、使用测谎器时,被测人员由于说谎、紧X而手心出汗,可用传感器来测量A应变片 B热敏电阻 C 气敏电阻 D湿敏电阻15、某NTC的特性如图曲线1所示。将它与电视机的显像管的灯丝串连,求:1指出各曲线代表的电阻。2在室温25时的阻值为_,在150时的阻值为_。3电视机上电的瞬间,流过显像管灯丝的电流接近于_。当该PTC的温度上升到150PTC与一个专用加热电阻封装在一个壳体内,显像管的灯丝电流
12、显著_增大/减小。采用该电路,可以达到使显像管_快/慢启动的目的。三、问答题1、解释应变效应、压阻效应。答:导体或半导体材料在外界力的作用下,会产生机械变形,其电阻值也将随着发生变化。半导体受力后,电阻会改变,成为压阻效应。2、 电阻应变传感器在单臂电桥测量转换电路在测量时由于温度变化产生误差的过程。电阻应变式传感器进展温度补偿的方法是什么答:因输出电压受温度的影响。因应变电阻R1与R2完全一样,从下式看出输出电压与温度无关补偿的方法是采用双臂半桥或全臂全桥。四、分析与计算题1、有一等截面圆环受力如下列图,为测压力在环内外表贴有四个同类型的应变片,请在图上随意画出环上四应变片的位置编号,并说明
13、各自产生的应变类型?与对应变片阻值的影响?答:R1与R2为压应变,R3与R4为拉应变2、 采用阻值R=120灵敏度系数K=2.0的电阻金属应变片与阻值R=120的固定电阻组成电桥,供桥电压为10V。当应变片应变=1000um/m时,假如要使输出电压大于10mV如此可采用何种工作方式。设输出阻抗为无穷大3、有一吊车的拉力传感器如图,电阻应变片R1、R2、R3、R4的位置如下列图。R1、R2、R3、R4的标称电阻均为120,桥路电压3V,物重m引起R1、R2。画出应变电桥电路,计算测得的输出电压,并说出R3、R4的作用。4、有一个金属热电阻,分度号为Pt100,采用三线制电桥,R2=R3=R4=1
14、00,Ui=5V求:(1) 该电阻的材料(2) 测温X围(3) 0的电阻值(4) 查分度表40+40的电阻值(5) 计算t=40时电桥的开路输出电压。r1、 r4 ri r7 都不计,不考虑RP1 RP2 的影响 第三章 电感传感器一、填空题:1、根据参数的变换,电感式传感器按原理可分为_、_式和_。2、对于变隙式电感传感器,电感L与气隙厚度成_比,小,灵敏度就_。为了保证一定的线性度,变隙式电感传感器只能用于_位移的测量。3、变截面式电感传感器理的电感量L与气隙截面积A是_线性/非线性关系。,灵敏度为_。4、单线圈电感传感器与差动式电感传感器的特性比拟可以看出,差动式电感传感器的线性较_,灵
15、敏度较_。5、差动电感和变压器线性X围约为线圈骨架长度的_左右。二、选择题1、适当提高励磁电压,能提高灵敏度。以_为宜。电源频率以_为宜。A220V发热 B1V励磁电流太小 C10V D10mVA4kHz B50Hz工频 C直流电 D100Hz磁滞损耗。2、欲测量极微小的位移,应选择_自感传感器。希望线性好、灵敏度高、量程为1mm左右、分辨力为1mm左右,应选择_自感传感器为宜。A. 变隙式B. 变面积式 C. 螺线管式3、希望线性X围为1mm,应选择线圈骨架长度为_左右的螺线管式自感传感器或差动变压器。 A. 2mm B. 20mm C. 400mm D. 1mm4、螺线管式自感传感器采用差
16、动结构是为了_。 A. 加长线圈的长度从而增加线性X围 B. 提高灵敏度,减小温漂C. 降低本钱 D. 增加线圈对衔铁的吸引力5、自感传感器或差动变压器采用相敏检波电路最重要的目的是为了_。 A. 提高灵敏度 B. 将输出的交流信号转换成直流信号C. 使检波后的直流电压能反映检波前交流信号的相位和幅度6、某车间用电感测微仪的装置来测量直径X围为10mm1mm轴的直径误差,应选择线性X围为_的电感传感器为宜当轴的直径为10mmmm时,预先调整电感传感器的安装高度,使衔铁正好处于电感传感器中间位置。 A. 10mm B. 3mm C. 1mm D. 12mm7、希望远距离传送信号,应选用具有_输出
17、的标准变送器。 A. 02V B.15V C.010mA D.420mA三、问答题:1、某些传感器在工作时采用差动结构,这种结构相对于根本结构有什么优点?答:差动形式误差小、线性X围宽、灵敏度大2、 试分析差动变压器式电感传感器的相敏整流测量电路的工作过程。带相敏整流的电桥电路具有哪些优点?答:优点:可以消除零点剩余电压输出;线性X围大;可以判断衔铁移动的方向。3、 差动变压器式传感器的零点剩余电压产生的原因是什么?怎样减小和消除它的影响?答:衔铁处于零点附近存在的微小误差电压称为零点剩余电压。它一方面限制了系统的分辨力,另一方面造成非线性。消除的方法:提高框架和线圈的对称性;尽量采用正弦波作
18、为激励源;正确选择磁路材料,适当减小线圈的励磁电流,使衔铁工作在磁化曲线的线性区;在线圈上并联阻容移向网络,补偿相位误差;采用相敏检波电路。四、分析与计算题 1、差动变压器式压力传感器,其压力与膜盒挠度的关系、差动变压器衔铁的位移与输出电压的关系如如下图所示。求:1) 当输出电压为50mV时,压力p为多少千帕?2在图a、b上分别标出线性区,综合判断整个压力传感器的压力测量X围是_线性误差小于2.5%。A. 050 B.-6060V C.-5555 D.-7070差动变压器式压力变送器特性曲线2、有一台两线制压力变送器,量程X围为 01MPa ,对应的输出电流为 420mA 。求: 1 压力 p
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