传感器题库及答案.pdf
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1、1压电式传感器压电式传感器一、选择填空题:一、选择填空题:1、压电式加速度传感器是(D )传感器。A、结构型B、适于测量直流信号C、适于测量缓变信号D、适于测量动态信号2、沿石英晶体的光轴 z 的方向施加作用力时,(A)。A、晶体不产生压电效应B、在晶体的电轴 x 方向产生电荷C、在晶体的机械轴 y 方向产生电荷D、在晶体的光轴 z 方向产生电荷3、在电介质极化方向施加电场,电介质产生变形的现象称为(B)。A、正压电效应B、逆压电效应C、横向压电效应D、纵向压电效应4、天然石英晶体与压电陶瓷比,石英晶体压电常数(C),压电陶瓷的稳定性(C)。A、高,差B、高,好C、低,差D、低,好5、沿石英晶
2、体的电轴 x 的方向施加作用力产生电荷的压电效应称为(D)。A、正压电效应B、逆压电效应C、横向压电效应D、纵向压电效应6、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。7、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 电压 放大器和电荷 放大器两种形式。二、简答题二、简答题1、什么是压电效应?纵向压电效应与横向压电效应有什么区别?答:某些电介质,当沿着一定方向对其施加外力而使它变形时,内部就产生极化现象,相应地会在它的两个表面上产生符号相反的电荷,当外力去掉后,又重新恢复到不带电状态,这种现象称压电效应。通常把沿电轴 XX 方向的力作用下
3、产生电荷的压电效应称为“纵向压电效应”;而把沿机械轴 YY 方向的力作用下产生电荷的压电效应称为“横向压电效应”;所以纵向压电效应与横向压电效应的主要区别在于施力方向不同,电荷产生方向也不同。2、压电式传感器为何不能测量静态信号?答:因为压电传感元件是力敏感元件,压电式传感器是利用所测的物体的运动产生的相应的电信号,而静态的不能产生相应的电信号。所以压电式传感器不能测量静态信号。23、压电式传感器连接前置放大器的作用是什么?答:前置放大器的作用:一方面把传感器的高输出阻抗变换为低输出阻抗,另一方面是放大传感器输出的微弱信号。电容式传感器电容式传感器一、选择填空题1、变极距型电容传感器的灵敏度
4、K=2/d0 。2、电容式传感器采用 电容器 作为传感元件,将不同的 被测物理量 的变化转换为 电容量 的变化。3、根据工作原理的不同,电容式传感器可分为 面积变化型电容传感器 、极距变化型电容传感器和 介质变化型电容传感器 。4、电容式传感器常用的转换电路有:二极管双 T 形交流电桥、差动脉冲调制电路 运算放大电路、调频电路 和 电桥电路 等。转换为电量的变化,进而实现非电量的测量。5、移动电容式传感器的动极板,导致两极板有效覆盖面积 A 发生变化的同时,将导致电容量的变化,传感器电容改变量C 与动极板水平位移成 反比 关系,C 与动极板角位移成 反比 关系。6、电容式传感器测量固体或液体物
5、位时,应该选用(B)。A、变极距式B、变介电常数式C、变面积式D、空气介质变极距式7、电容式传感器采用差动连接的目的是(D)。A、改善回程误差B、提高固有频率C、提高精度D、提高灵敏度8、如将变面积型电容式传感器接成差动形式,其灵敏度将(B)。A、保持不变B、增大一倍C、减小一倍D、增大两倍9、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(B)。A、灵敏度增加B、灵敏度减小C、非线性误差增加D、非线性误差不变二、计算题1、有一台变间隙非接触式电容测微仪,其传感器的极板半径 r=4mm,假设与被测工件的初始间隙为 d0=0.3mm,极板间介质为空气。试求:如果传感器与工件的
6、间隙减少 d=10m,电容的变化量。2、一个以空气为介质的平板电容式传感器,其中 a=10mm,b=16mm,两极板间距d=1mm。测量时,若上极板在原始位置上向左平移了 2mm,求该传感器的电容变化量。33、一个圆形平板电容式传感器,其极板半径为 5mm,工作初始间隙为 0.3mm,空气介质,所采用的测量电路的灵敏度为 100mV/pF,读数仪表灵敏度为 5 格/mV。如果工作时传感器的间隙产生 2m 的变化量,则读数仪表的指示值变化多少格?电阻式传感器电阻式传感器一、填空选择题1、与金属箔式应变片相比,半导体应变片的最大优点是 灵敏度高 。2、应变直流电桥测量电路中,全桥灵敏度是单臂电桥灵
7、敏度的 4 倍。3、应变直流全桥电路中,相邻桥臂的应变片的应变极性应 一致 (选一致或相反)。4、将电阻应变片贴在 各种弹性敏感元器件 上可以构成测力、位移、加速度等参数的传感器。5、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,这种现象称为 金属电阻应变 效应。固体受到作用力后电阻率要发生变化,这种现象称为 电阻应变 效应。要把微小应变引起的微小电阻变化精确地测量出来,需要采用特别设计的测量电路,通常采用 交流电桥电路 或 直流电桥电路 。6、电阻应变片的线路温度补偿方法有(B)。A、差动电桥补偿法B、补偿块粘贴补偿应变片的电桥补偿法C、补偿线圈补偿法D、恒流源温度补偿电路法7、电阻
8、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(ABC )。A、位移 B、加速度 C、力 D、力矩二、简答题1、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。三、计算题1、如果将 100 的应变片贴在弹性试件上,若试件截面积 S0.5104mm2,弹性模量E=21011N/m2,若由 5104N 拉力引起的应变片电阻变化为 1,试求该应变片的灵敏系数。42、如题图 1-1 所示为等强度梁测力系统,为电阻应变片,应变片灵敏度系数,1R05.2k未受应变时,当试件受力时,应变片承受平均应变,
9、求:1201RF4108(1)应变片电阻变化量和电阻相对变化量。1R11/RR(2)将电阻应变片置于单臂测量电桥,电桥电源电压为直流 3v,求电桥输出电压是多少。热电式传感器热电式传感器1、热电动势由两部分电动势组成,一部分是两种导体的_接触_电动势,另一部分是单一导体的_温差_电动势。2、热电偶产生热电势必须具备的基本条件是 1 两种导体的材料不同、2 两接触点的温度不同 。3、热电偶中热电势的大小仅与 导体材料 的性质、接触点的温度 有关,而与热电极尺寸、形状及温度分布无关。4、常用的热电式传感元件有 热电偶 、热电阻 和热敏电阻。5、在各种热电式传感器中,以将温度转换为电势或电阻的方法最
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