复习习题答案.ppt

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1、1.1.传感器通常由敏感元件、转换元件及转换电路组成。传感器通常由敏感元件、转换元件及转换电路组成。.2.2.静态特性表示传感器在被测各量值处于稳定状态时输静态特性表示传感器在被测各量值处于稳定状态时输入与输出的关系。它主要包括灵敏度、分辨力、测量入与输出的关系。它主要包括灵敏度、分辨力、测量范围及误差特性。范围及误差特性。3.3.灵敏度是指稳态时传感器输出量灵敏度是指稳态时传感器输出量y y和输入量和输入量x x之比。之比。4.4.传传感感器器的的校校准准曲曲线线与与理理论论拟拟合合直直线线之之间间的的最最大大偏偏差差(LmaxLmax)与满量程值与满量程值(yF.SyF.S)的百分比称为线

2、性度。的百分比称为线性度。5.5.滞后：传感器在正、反行程，输入滞后：传感器在正、反行程，输入-输出曲线的不重输出曲线的不重合程度。合程度。6.6.漂移：外界干扰下，输出量发生与输入量无关的变化。漂移：外界干扰下，输出量发生与输入量无关的变化。7.7.绝对误差：检测系统的指示值与被测量的真值之间的绝对误差：检测系统的指示值与被测量的真值之间的代数差值称为检测系统测量值的绝对误差，表示为：代数差值称为检测系统测量值的绝对误差，表示为：9、测测量量指指示示仪仪表表的的精精度度等等级级G分分为为0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0 七七个个等等级级，这这也也是是工工业业检检测测仪仪

3、器器（系系统统）常常用用的的精度等级。精度等级。10、直直滑滑电电位位器器式式传传感感器器的的输输出出电电压压Uo与与滑滑动动触触点点C的的位位移移量量x成正比成正比：11、对圆盘式电位器来说，、对圆盘式电位器来说，Uo与滑动臂的旋转角度成正比：与滑动臂的旋转角度成正比：12、应变片的粘贴：去污；贴片；测量；焊接；固定；、应变片的粘贴：去污；贴片；测量；焊接；固定；13、变磁阻式传感器的结构如图所示。它由线圈、铁芯和衔、变磁阻式传感器的结构如图所示。它由线圈、铁芯和衔铁三部分组成。铁三部分组成。14、图所示为交流电桥测量电路、图所示为交流电桥测量电路,把传感器的两个线圈作为电把传感器的两个线圈

4、作为电桥的两个桥臂桥的两个桥臂Z1和和Z2,另外二个相邻的桥臂用纯电阻代替另外二个相邻的桥臂用纯电阻代替,其输出电压：其输出电压：15、电容式传感器可分为变极距型、变面积型和变介质型三种、电容式传感器可分为变极距型、变面积型和变介质型三种类型。类型。16、图是一种变极板间介质的电容式传感器用于测量液位高低、图是一种变极板间介质的电容式传感器用于测量液位高低的结构原理图。设被测介质的介电常数为的结构原理图。设被测介质的介电常数为1,液面高度为液面高度为h,变换变换器总高度为器总高度为H,内筒外径为内筒外径为d,外筒内径为外筒内径为D,则此时变换器电容值则此时变换器电容值为为：17、为了适应不同生

5、产对象的测温要求和条件，热电偶的结构、为了适应不同生产对象的测温要求和条件，热电偶的结构形式有：普通型热电偶；特殊热电偶：铠装型热电偶；薄膜热形式有：普通型热电偶；特殊热电偶：铠装型热电偶；薄膜热电偶等。电偶等。18、当冷端温度、当冷端温度t0不等于不等于0，需要对热电偶回路的测量电势值，需要对热电偶回路的测量电势值eAB（t，t0）加以修正。当工作端温度为）加以修正。当工作端温度为t时，分度表可查时，分度表可查eAB(t,0)与与eAB(t0,0)。19、测量两点间温度差：、测量两点间温度差：20、热电阻传感器内部引线方式有两线制、热电阻传感器内部引线方式有两线制、三线制和四线制三线制和四线

6、制三种。三种。21、压电材料有：压电晶体，压电陶瓷，高分子材料。、压电材料有：压电晶体，压电陶瓷，高分子材料。22、两个压电片的联结方式、两个压电片的联结方式:（a）“并联并联”，Q=2Q，U=U，C=2C;适宜用在测量慢变信号并且以电荷作为输出量的地适宜用在测量慢变信号并且以电荷作为输出量的地方方.（b）“串联串联”Q=Q，U=2U，C=C/2，适宜用于以电，适宜用于以电压作输出信号，且测量电路输入阻抗很高的地方。压作输出信号，且测量电路输入阻抗很高的地方。23、干扰的来源是多方面的，有的来自外部，有的来自内部。、干扰的来源是多方面的，有的来自外部，有的来自内部。24、干扰的作用途径：有传导

7、耦合；静电耦合；电磁耦合；、干扰的作用途径：有传导耦合；静电耦合；电磁耦合；公共阻抗耦合。公共阻抗耦合。25、串模干扰是指迭加在被测信号上的干扰噪声，即干扰源串、串模干扰是指迭加在被测信号上的干扰噪声，即干扰源串联在信号源回路中。联在信号源回路中。26、噪声形成干扰需要同时具备三要素：干扰源、耦合通道和、噪声形成干扰需要同时具备三要素：干扰源、耦合通道和对噪声敏感的接收电路。对噪声敏感的接收电路。27、用相对误差通常比其绝对误差能更好地说明不同测量的精、用相对误差通常比其绝对误差能更好地说明不同测量的精确程度，一般来说相对误差值小，其测量精度就高；确程度，一般来说相对误差值小，其测量精度就高；

8、28、如图；、如图；Rm=29、如图：如图所示，虚线为理想特性曲线，实线为实际特性、如图：如图所示，虚线为理想特性曲线，实线为实际特性曲线，在零点总有一个最小的输出电压。一般把这个最小的曲线，在零点总有一个最小的输出电压。一般把这个最小的输出电压称为残余电压，并用输出电压称为残余电压，并用e0表示表示 30、电容传感器的特性、电容传感器的特性,差动式比单线圈式的灵敏度高一倍。差动式比单线圈式的灵敏度高一倍。31、变极距式电容传感器有近似线性关系，此时灵敏度。、变极距式电容传感器有近似线性关系，此时灵敏度。32、图示为电容式角位移传感器原理图，则、图示为电容式角位移传感器原理图，则 调频测量电路

9、原理框图如图所示，则调频测量电路原理框图如图所示，则C=C1+C0C+C分布分布 C振荡回路的总电容，振荡回路的总电容，其中其中,C1为振荡回路固有电容为振荡回路固有电容;C0C为传感器的电容。为传感器的电容。33、中间导体定律、中间导体定律:总热电势总热电势为为（P57:）34、为了将热电偶冷端延伸到温度恒定的地方，就要在热电偶、为了将热电偶冷端延伸到温度恒定的地方，就要在热电偶回路中应用补偿导线。回路中应用补偿导线。35、当冷端温度、当冷端温度t0不等于不等于0，需要对热电偶回路的测量电势值，需要对热电偶回路的测量电势值eAB（t，t0）加以修正。当工作端温度为）加以修正。当工作端温度为t

10、时，分度表可查时，分度表可查eAB(t,0)与与eAB(t0,0)。根据中间温度定律。根据中间温度定律得到得到（3-39:P56）36、石英的晶体的、石英的晶体的x：垂直于平行柱面，在电场作用下变形最：垂直于平行柱面，在电场作用下变形最大，称为电轴。大，称为电轴。y：两平行柱面内夹角等分线，垂直此轴压电：两平行柱面内夹角等分线，垂直此轴压电效应最强。称为机械轴效应最强。称为机械轴;z：无压电效应，中心轴，也称光轴。：无压电效应，中心轴，也称光轴。37、压电式传感器的输出是电动势信号。、压电式传感器的输出是电动势信号。38、PTC热敏电阻的阻值随温度升高而增大，且有斜率最大的热敏电阻的阻值随温度

11、升高而增大，且有斜率最大的区域，当温度超过某一数值时，其电阻值朝正的方向快速变化。区域，当温度超过某一数值时，其电阻值朝正的方向快速变化。CTR也具有负温度系数，但在某个温度范围内电阻值急剧下降，也具有负温度系数，但在某个温度范围内电阻值急剧下降，曲线斜率在此区段特别陡，灵敏度极高。曲线斜率在此区段特别陡，灵敏度极高。39、一个、一个n位二进制码盘的最小分辨率，即能分辨的角度位二进制码盘的最小分辨率，即能分辨的角度=360/2n，一个，一个6位二进制码盘，其最小分辨的角度位二进制码盘，其最小分辨的角度5.6。40、若磁感应强度、若磁感应强度B不垂直于霍尔元件，而是与其法线成某一角度不垂直于霍尔

12、元件，而是与其法线成某一角度 时，这时的霍尔电势为：时，这时的霍尔电势为：EH=KHIBcos 。41、功能型（全光纤型）光纤传感器，利用对外界信息具有敏感、功能型（全光纤型）光纤传感器，利用对外界信息具有敏感能力和检测能力的光纤能力和检测能力的光纤(或特殊光纤或特殊光纤)作传感元件，将作传感元件，将“传传”和和“感感”合为一体的传感器。合为一体的传感器。42、非功能型（或称传光型）光纤传感器，光纤仅起导光作用，、非功能型（或称传光型）光纤传感器，光纤仅起导光作用，只只“传传”不不“感感”，对外界信息的，对外界信息的“感觉感觉”功能依靠其他物理性质功能依靠其他物理性质的功能元件完成。的功能元件

13、完成。43、在电子线路中只要有电场或磁场存在，就会产生电磁干扰。、在电子线路中只要有电场或磁场存在，就会产生电磁干扰。44、串模干扰的抑制：可以采用双绞信号传输线、隔离线、屏蔽、串模干扰的抑制：可以采用双绞信号传输线、隔离线、屏蔽等措施来消除串模干扰。等措施来消除串模干扰。45、共模干扰电压的抑制就应当是有效的隔离两个地之间的直接、共模干扰电压的抑制就应当是有效的隔离两个地之间的直接电联系。具体的有变压器隔离、光电隔离等措施。电联系。具体的有变压器隔离、光电隔离等措施。46、对于以、对于以“辐射辐射”的形式侵入的干扰，一般采取各种屏蔽措的形式侵入的干扰，一般采取各种屏蔽措施，如静电屏蔽、电磁屏

14、蔽、磁屏蔽等。施，如静电屏蔽、电磁屏蔽、磁屏蔽等。47、作图题、作图题：答；当压力进入膜盒时答；当压力进入膜盒时,膜盒的顶端在膜盒的顶端在压力压力P的作用下产生与压力的作用下产生与压力P大小成正大小成正比的位移。于是衔铁也发生移动比的位移。于是衔铁也发生移动,从而从而使气隙发生变化使气隙发生变化,流过线圈的电流也发流过线圈的电流也发生相应的变化生相应的变化,电流表指示值就反映了电流表指示值就反映了被测压力的大小。被测压力的大小。答：当答：当e为正半周时为正半周时,二极管二极管VD1导通、导通、VD2截止截止,于是电容于是电容C1充电充电;在随后负在随后负半周出现时半周出现时,电容电容C1上的电

15、荷通过电阻上的电荷通过电阻R1,负载电阻负载电阻RL放电放电,流过流过RL的电流的电流为为I1。在负半周内。在负半周内,VD2导通、导通、VD1截止截止,则电容则电容C2充电充电;在随后出现正半在随后出现正半周时周时,C2通过电阻通过电阻R2,负载电阻负载电阻RL放放电电,流过流过RL的电流为的电流为I2。答：当传感器壳体随被测对象在垂答：当传感器壳体随被测对象在垂直方向上作直线加速运动时直方向上作直线加速运动时,质量块质量块在惯性空间中相对静止在惯性空间中相对静止,而两个固定而两个固定电极将相对质量块在垂直方向上产电极将相对质量块在垂直方向上产生大小正比于被测加速度的位移。生大小正比于被测加

16、速度的位移。此位移使两电容的间隙发生变化此位移使两电容的间隙发生变化,一一个增加个增加,一个减小一个减小,从而使从而使C1、C2产生大小相等产生大小相等,符号相反的增量符号相反的增量,此此增量正比于被测加速度。增量正比于被测加速度。答：使用时，用瞬干胶将其粘贴在答：使用时，用瞬干胶将其粘贴在玻璃上。当玻璃遭暴力打碎的瞬间玻璃上。当玻璃遭暴力打碎的瞬间，压电薄膜感受到剧烈振动，表面，压电薄膜感受到剧烈振动，表面产生电荷产生电荷Q，在两个输出引脚之，在两个输出引脚之间产生窄脉冲报警信号。间产生窄脉冲报警信号。答：当温度升高时，双金属片的变答：当温度升高时，双金属片的变形量增大，带动遮光板在垂直方向形量增大，带动遮光板在垂直方向产生位移从而使输出光强发生变化。产生位移从而使输出光强发生变化。