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1、中央廣播電視大學(xué)開放教育專科 數(shù)控技術(shù)專業(yè) 《傳感器技術(shù)》自測練習(xí)1 1 一．填空題1．從不同角度考察，測量方法有不同的分類，但常用的具體測量方法有（零位法）、（偏差法）和（微差法）等2．傳感器的靜態(tài)特性主要以（線性度）、（遲滯）、（重復(fù)性）、（靈敏度）、（分辨力）和（穩(wěn)定性）表征。3．熱敏電阻是利用半導(dǎo)體的電阻值隨著溫度變化的特點(diǎn)制成的一種熱敏元件，它的主要應(yīng)用有：（1）（熱敏電阻測溫）；（2）（用于溫度補(bǔ)償）；（3）（過熱保護(hù)）。P434．根據(jù)（電渦流效應(yīng)）制成的傳感器稱為電渦流式傳感器。按照電渦流在導(dǎo)體內(nèi)的貫穿情況，此傳感器分為（高頻反射式）與（低頻透射式）兩大類。P625．可采用

2、以下幾種方法，以保證熱電偶冷端溫度保持恒定：（1）（冷端恒溫法）；（2）（冷端溫度校正法）；（3）（電橋補(bǔ)償法）；（4）（采用PN結(jié)溫度傳感器做冷端補(bǔ)償）。P90-916．光柵傳感器是根據(jù)（莫爾條紋）原理制成的一種脈沖輸出數(shù)字式傳感器，由（光柵）、（光路）和（光電元器件）以及（轉(zhuǎn)換電路）等組成，廣泛應(yīng)用于（數(shù)控機(jī)床等閉環(huán)系統(tǒng)的線位移）和（角位移的自動檢測）以及精密測量等方面。P132二．選擇題．在同一條件下，多次測量同一量值時(shí)，絕對值和符號保持不變，或在條件改變時(shí)，按一定規(guī)律變化的誤差稱為（C）。 A.絕對誤差B.相對誤差 C.系統(tǒng)誤差D.隨機(jī)誤差.固有頻率高的壓電式振動加速度傳感器可用于

3、（A）的測量。P156 A?較高頻率B.較低頻率 3. C.較大慣性力D.較小慣性力電阻應(yīng)變片的靈敏度為（A）。 A?應(yīng)變片電阻絲的電阻變化率與被測試件的應(yīng)變值之比 B?應(yīng)變片電阻絲的電阻變化率與應(yīng)變值之比 C?應(yīng)變片輸出電壓與應(yīng)變之比 4 D.應(yīng)變片輸出電壓與輸入電壓之比.直流電橋中，靈敏度最高的接法是（C）。 A?半橋單臂B.半橋雙臂 1. C.全橋判斷題標(biāo)準(zhǔn)量值的不準(zhǔn)確、儀器儀表盤分度的不準(zhǔn)確而引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差。 2. 常用的消除電橋非線性誤差的方法就是采用差動電橋。 2 .為了提高電容傳感器的靈敏度，減小非線性，常常把傳感器做成差動形式。 3 .光電管的工作

4、原理是基于外光電效應(yīng)；光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光敏晶閘管的工作原理是基于內(nèi)光電效應(yīng)；光電池的工作原理基于光生伏特效應(yīng)。 5. 壓電式傳感器是一種典型的自發(fā)電式傳感器，它沒有運(yùn)動部件。P150壓電式傳感器的內(nèi)阻抗極高，而輸出信號又非常微弱，因此它的測量電路通常需要有一個(gè)高輸入阻抗的前置放大級作為阻抗匹配，然后方可采用一般的放大、檢波、顯示等。P153振動子系統(tǒng)是光線示波器的主要部件。 6. 儀表準(zhǔn)確度的選擇應(yīng)本著既滿足需要又經(jīng)濟(jì)的原則，通常，0.1級、0.2級儀表作為標(biāo)準(zhǔn)和精密測量用；0.5級和1.0級作為實(shí)驗(yàn)室測量用；1.5級以下作為一般工程測量用。 7. 筆式記錄儀由于轉(zhuǎn)動部

5、分具有一定的轉(zhuǎn)動慣量，因而其工作頻率不高。 8. 消除外來干擾可使用屏蔽與接地的方法。靜電屏蔽罩要使之有效，就得在屏蔽內(nèi)信號源接地處與零信號基準(zhǔn)電位相連接。 1. 簡述題什么是絕對誤差、示值相對誤差、引用誤差和儀表允許誤差？請分別用文字說明并寫出相應(yīng)得表達(dá)式。 2. 電容式傳感器的轉(zhuǎn)換電路有哪幾種類型?試選擇其中一種說明其優(yōu)缺點(diǎn)? 1 計(jì)算題?有一溫度汁，它的測量范圍為0?200'C，精度為0.5級，求： 1）該表可能出現(xiàn)的最大絕對誤差； 2）當(dāng)示值分別為20C、100C時(shí)的示值相對誤差。 中央廣播電視大學(xué)開放教育?？茢?shù)控技術(shù)專業(yè) 傳感器技術(shù)》自測練習(xí)5 一．填空題1．傳感器

6、一般由（敏感元件）、（轉(zhuǎn)換元件）、（轉(zhuǎn)換電路）三部分組成。 2．應(yīng)變式傳感器由（電阻應(yīng)變片）和（測量電路）兩部分組成。（電阻應(yīng)變片）是一種能將被測量件上的應(yīng)變變化轉(zhuǎn)換成電阻變化的傳感元件；而（測量電路）則進(jìn)一步將該電阻阻值的變化再轉(zhuǎn)換成電壓或電流的變化，以便顯示或記錄被測的非電量的大小。3．差動變壓器的靈敏度是指（銜鐵移動單位位移時(shí)所產(chǎn)生的輸出電壓的變化）。影響其靈敏度的主要因素有：（差動變壓器一、二次繞組的匝數(shù)比、銜鐵直徑與長度、材料質(zhì)量、環(huán)境溫度、負(fù)載電阻等）。 4．普通型熱電偶主要用于測量（氣體）、（蒸汽）和（液體）等介質(zhì)的溫度；鎧裝熱電偶特別適用于（復(fù)雜結(jié)構(gòu)裝置）的溫度測量；薄膜熱

7、電偶適用于測量（表面和微小面積）的瞬變溫度；表面熱電偶主要用于（流動現(xiàn)場）的測量。 5．碼盤又稱（角編碼器），是一種（旋轉(zhuǎn)式位置）傳感器，通常裝在被測軸一起轉(zhuǎn)動，它能將被測鈾的（角位移）轉(zhuǎn)換成增量脈沖或二進(jìn)制編碼。P1286．消除內(nèi)部干擾常用的方法有：（1）（屏蔽）；（2）（接地）。 1 二．選擇題．在同一條件下，多次測量同一量值時(shí)，絕對值和符號保持不變，或在條件改變時(shí)，按一定規(guī)律變化的誤差稱為（C）。 A．絕對誤差 B． 相對誤差 C．系統(tǒng)誤差 D． 隨機(jī)誤差 2．固有頻率高的壓電式振動加速度傳感器可用于 （A）的測量。 A．較高頻率 B． 較低頻率 C．

8、較大慣性力 D． 較小慣性力 3．霍爾按鍵開關(guān)是一個(gè)（ B）的按鍵開關(guān)。 A.帶觸點(diǎn)B.無觸點(diǎn)C.隨溫度變化D.隨電阻變化4．電阻應(yīng)變片的靈敏度為（A）。 A?應(yīng)變片電阻絲的電阻變化率與被測試件的應(yīng)變值之比 B?應(yīng)變片電阻絲的電阻變化率與應(yīng)變值之比 C?應(yīng)變片輸出電壓與應(yīng)變之比 D.應(yīng)變片輸出電壓與輸入電壓之比5．光線示波器振動子的阻尼比在（）左右能獲得最佳輸出。 A．0.2B．0.5C．0.7 D．0.9三．判斷題1．薄壁圓筒彈性敏感元件的靈敏度僅決定于圓筒半徑、壁厚和彈性模量，而與圓筒長度無關(guān)。 2．變面積式電感傳感器理想狀態(tài)下輸人輸出呈線性關(guān)系。但由于有漏感等

9、原因，它的特性并非是線性的，而且它的線性區(qū)較小，靈敏度較低。 3．差動變壓器不僅可以直接用于位移測量，而且還可以測量與位移有關(guān)的任何機(jī)械量。 4．電渦流式傳感器可以用來測量厚度、溫度、轉(zhuǎn)速及生產(chǎn)工件的加工定位等。 5．在使用熱電偶時(shí)，若要直接應(yīng)用熱電偶的分度表，就必須滿足to=OoC的條件。 6．光電管的靈敏度較低，在微光測量中通常采用光電倍增管，電倍增管的靈敏度比光電管要高出幾萬倍，在微光下就可產(chǎn)生可觀的電流。 7．由于光電倍增管有很高的靈敏度，因此使用時(shí)應(yīng)注意避免強(qiáng)光照射而損壞光電陰極。P998．光電管的工作原理是基于外光電效應(yīng)；光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光敏晶閘管的工作

10、原理是基于內(nèi)光電效應(yīng)；光電池的工作原理基于光生伏特效應(yīng)。 9．振動子系統(tǒng)是光線示波器的主要部件。 10?消除外來干擾可使用屏蔽與接地的方法。靜電屏蔽罩要使之有效，就得在屏蔽內(nèi)信號源接地處與零信號基準(zhǔn)電位相連接。 1 四．簡述題．何謂零點(diǎn)殘余電壓？說明該電壓的產(chǎn)生原因及消除方法。 2．在選擇電測量指示儀表時(shí)需要考慮哪些因素? 五．計(jì)算題．現(xiàn)有兩個(gè)電壓表一只是0.5級0-300v，另一只是1.0級0-100v，若要測量80v的電壓，試問選用哪一只電壓表好? 中央廣播電視大學(xué)開放教育?？? 數(shù)控技術(shù)專業(yè) 《傳感器技術(shù)》自測練習(xí)2 一．填空題1．系統(tǒng)誤差是有規(guī)律可循的，因此可通過（實(shí)驗(yàn)

11、）的方法或（引入修正值）的方法子以修正，也可（重新調(diào)整測量儀表的有關(guān)零部 件 ）來消除。 2. 變換力的彈性敏感元件的形式有（實(shí)心圓柱 體 ）、（空心圓柱體 ）、（等截面圓 環(huán) ）、（等截面懸臂梁 ）、（等強(qiáng)度懸臂 梁 ）、（扭轉(zhuǎn)軸）、 （矩形柱）等。 3. 電感式傳感器的主要缺點(diǎn)是： （1）（靈敏度、線性 度和測量范圍相互制約）；（2）（傳感器頻率響應(yīng)較慢，不宜于快速動態(tài)測量）；（3）（對傳感器線圈供電電源的頻率和振幅穩(wěn)定度均要求較高）。P504．變面積式電容傳感器多用來檢測（位移）、（尺寸）等參量。5．根據(jù)產(chǎn)生電效應(yīng)的不同物理現(xiàn)象，光電效應(yīng)大致可以分為三類

12、：（1）（外光電效應(yīng)）、（2）（內(nèi)光電效應(yīng)）、（3）（光生伏特效應(yīng)）。 6．直線式感應(yīng)同步器主要部件包括（定尺）和（滑尺），定尺繞組是等間距的（連續(xù)平面）繞組；滑尺繞組制成兩組，即（正弦繞組和余弦繞組）。P144二．選擇題1．線性系統(tǒng)的靈敏度是（B）。 A.隨機(jī)變量B.常數(shù)C.時(shí)間的線性函數(shù)固有頻率高的壓電式振動加速度傳感器可用于（A）的測量。 A?較高頻率B.較低頻率 2. C.較大慣性力D.較小慣性力電阻應(yīng)變片的靈敏度為（A）。 A?應(yīng)變片電阻絲的電阻變化率與被測試件的應(yīng)變值之比 B.應(yīng)變片電阻絲的電阻變化率與應(yīng)變值之比 C?應(yīng)變片輸出電壓與應(yīng)變之比 D.應(yīng)變片輸出電壓與輸

13、入電壓之比4.直流電橋中，靈敏度最高的接法是（C） A?半橋單臂B.半橋雙臂 5. C.全橋壓電材料按一定方向置放在電場中，其幾何尺寸隨之發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為（C）。 A?壓電B?壓阻C?逆壓電D.壓磁判斷題1.儀器儀表中傳動部件的間隙和摩擦、連接件的彈性變形等引起的示值不穩(wěn)定屬于隨機(jī)誤差。 1 .為了能提高電橋靈敏度或能進(jìn)行溫度補(bǔ)償，通?？稍跇蛲沃邪仓枚鄠€(gè)應(yīng)變片。 3. 應(yīng)變式加速度傳感器的頻率范圍有限，一般不適合于高頻及沖擊、寬帶隨機(jī)振動等測量。 4 差動變壓器不僅可以直接用于位移測量，而且還可以測量與位移有關(guān)的任何機(jī)械量。P60.為了提高電容傳感器的靈敏度，減小非線性，常常

14、把傳感器做成差動形式。 6. 電容傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、靈敏度高、無反作用力、動態(tài)響應(yīng)快等特點(diǎn)，且可以實(shí)現(xiàn)非接觸測量，具有平均效應(yīng)。P807.光電管的工作原理是基于外光電效應(yīng)；光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光敏晶閘管的工作原理是基于內(nèi)光電效應(yīng)；光電池的工作原理基于光生伏特效應(yīng)。 8. 光柵傳感器測量精度可達(dá)幾微米。只要能夠轉(zhuǎn)換成位移的物理量，如速度、加速度、振動、變形等均可測量。P132感應(yīng)同步器安裝時(shí)，定尺和滑尺相互平行、相對安放，它們之間保持一定的間隙。P144壓電式傳感器是一種典型的自發(fā)電式傳感器，它沒有運(yùn)動部件。 簡述題1.傳感器由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？ 2 .熱

15、電偶產(chǎn)生的熱電動勢由幾種電動勢組成？分別是什么含義？哪種電動勢起主要作用? 計(jì)算題1.欲測240V左右的電壓，要求測量示值相對誤差的絕對值不大于0.6％。問：若選用量程為250V電壓表，其精度應(yīng)選擇哪一級？若選用量程為300V和500V的電壓表，其精度應(yīng)分別選哪一級？ 中央廣播電視大學(xué)開放教育專科 數(shù)控技術(shù)專業(yè) 《傳感器技術(shù)》自測練習(xí)3 一．填空題1．精確度是（精確度）和（準(zhǔn)確度）兩者總和，是反映測量儀表優(yōu)良程度的綜合指標(biāo)。2．變換壓力的彈性敏感元件，通常是（彈簧管）、（膜片）、（膜盒）、（薄壁圓筒）、（波紋管）、（等截面薄板）、（薄壁半球）等。 3．自感式傳感器是利用（自感量隨氣

16、隙而改變）的原理制成的，用來測量（位移），它主要由（線圈、鐵心、銜鐵及測桿）等組成。自感式傳感器常見的形式有（變隙式、變截面式、螺線管式和差動式）四種。 4．變介電常數(shù)式電容傳感器在（檢測容器中液面高度）、（片狀材料厚度）等方面得到普遍應(yīng)用。 5 ．光電式傳感器由（光源）、（光學(xué)元器件）和（光電元器件）組成光路系統(tǒng)，結(jié)合相應(yīng)的測量轉(zhuǎn)換電路而構(gòu)成。 6．石英單晶體和壓電陶瓷具有（壓電效應(yīng)）、（逆壓電效應(yīng)）效應(yīng)。壓電材料的靈敏度主要決定于（壓電常數(shù)）。 ．選擇題1．霍爾按鍵開關(guān)是一個(gè)（B）的按鍵開關(guān)A．帶觸點(diǎn)B．無觸點(diǎn)D.隨電阻變化 C.隨溫度變化 2．感應(yīng)同步器是利用（A）的變化進(jìn)行

17、位置檢測的。 A．感應(yīng)電壓B．感應(yīng)電流 3 C．感應(yīng)磁場D．勵(lì)磁電壓．直流電橋中，靈敏度最高的接法是（C） A．半橋單臂B．半橋雙臂 C．全橋4．壓電材料按一定方向置放在電場中， 其幾何尺寸隨 之發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為（C） A．壓電B．壓阻D．壓磁5．對于不可能消除的外來干擾的防止及抑制，通常采用的方法有：（D）。 A．采用隔離措施B．采用隔離變壓器供電 C．常用控制元件的模擬開關(guān)D．屏蔽與接地三．判斷題1．測量時(shí)對錯(cuò)了標(biāo)志、讀錯(cuò)或記錯(cuò)了數(shù)、使用有缺陷的儀器及在測量時(shí)因操作不細(xì)心而引起的過失性誤差等屬于粗大誤差。 2．為了能提高電橋靈敏度或能進(jìn)行溫度補(bǔ)償，通?？稍跇蛲沃邪?/p>

18、置多個(gè)應(yīng)變片。 3．應(yīng)變式加速度傳感器的頻率范圍有限，一般不適合于高頻及沖擊、寬帶隨機(jī)振動等測量。 4 ．螺線管式電感傳感器適合于位移較大的場合測量。5．電渦流式傳感器的主體是激磁線圈，如是細(xì)而長的線圈，靈敏度高、線性范圍?。蝗羰潜馄降木€圈，靈敏度低，線性范圍大。 6．為了提高電容傳感器的靈敏度，減小非線性，常常把傳感器做成差動形式。 7．電容傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、靈敏度高、無反作用力、動態(tài)響應(yīng)快等特點(diǎn)，且可以實(shí)現(xiàn)非接觸測量，具有平均效應(yīng)。 8．由于光電倍增管有很高的靈敏度，因此使用時(shí)應(yīng)注意避免強(qiáng)光照射而損壞光電陰極。 9．光柵傳感器測量精度可達(dá)幾微米。只要能夠轉(zhuǎn)換成位移的物理量，如

19、速度、加速度、振動、變形等均可測量。 10．感應(yīng)同步器安裝時(shí)，定尺和滑尺相互平行、相對安放，它們之間保持一定的間隙。 四．簡述題1．電阻絲應(yīng)變片主要由哪幾個(gè)部分組成？各部分的作用是什么？核心部分是什么．霍爾電動勢的大小、方向與哪些因素有關(guān)?五．計(jì)算題1．已知待測力約為70N左右，現(xiàn)有兩只測力儀表，一只為0.5級，測量范圍為0~500N，另一只為1.0級，測量范圍為0~100N。問選用哪一只測力儀比較好？為什么？ 中央廣播電視大學(xué)開放教育?？茢?shù)控技術(shù)專業(yè) 《傳感器技術(shù)》自測練習(xí)4 一．填空題1．若測量列中不包含系統(tǒng)誤差和粗大誤差，則該測量列中的隨機(jī)誤差一般具有以下特征：即：（集中性）、

20、（對稱性）、（有界性）。 ?電阻傳感器的基本原理是將（各種被測非電量）轉(zhuǎn)為（對電阻的變化）的測量，從而達(dá)到對（非電量）測量的目的。 ?自感式電感傳感器的轉(zhuǎn)換電路有（調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相）電路，用得較多的是（調(diào)幅）電路，（調(diào)頻、調(diào)相）電路用的較少。P53?熱電偶的工作原理是基于物體的（熱電效應(yīng)）。工程上實(shí)際使用的熱電偶大多是由（熱電極）、（絕緣套管）、（保護(hù)套管）和（接線盒）等部分組成。 2 ?霍爾線性傳感器的（輸岀電壓）與（外加磁場強(qiáng)度）呈線性比例關(guān)系，這類傳感器一般由（霍爾元件 成。P122 ）和（放大器）組 .信號的處理電路通常有：（電橋電路）、 模擬開關(guān)電路）和（放大器電路）等

21、；信號的轉(zhuǎn)換常采用（調(diào)制和解調(diào) ）技術(shù)及（A/D、 D/A）轉(zhuǎn)換器。 1 二?選擇題?線性系統(tǒng)的靈敏度是（B） 2 A.隨機(jī)變量B.常數(shù)C.時(shí)間的線性函數(shù)?電阻應(yīng)變片的靈敏度為（A） A?應(yīng)變片電阻絲的電阻變化率與被測試件的應(yīng)變值之比 B?應(yīng)變片電阻絲的電阻變化率與應(yīng)變值之 C?應(yīng)變片輸岀電壓與應(yīng)變之比 D?應(yīng)變片輸岀電壓與輸入電壓之比?感應(yīng)同步器是利用（A）的變化進(jìn)行位置檢測的。 A.感應(yīng)電壓B.感應(yīng)電流 3 C.感應(yīng)磁場D.勵(lì)磁電壓.直流電橋中，靈敏度最高的接法是（C） A?半橋單臂B.半橋雙臂 C.全橋?qū)τ诓豢赡芟耐鈦砀蓴_的防止及抑制，通常采用的方法有：（）

22、 A.采用隔離措施B.采用隔離變壓器供電 C.常用控制元件的模擬開關(guān)D.屏蔽與接地力的.因而可制成電容式、電渦流式傳感器。 .應(yīng)變式加速度傳感器的頻率范圍有限，一般不適合于高頻及沖擊、寬帶隨機(jī)振動等測量。 .有很多因素影響著差動變壓器的線性度，如骨架形狀和尺寸的精確性，線圈的排列（影響磁場分布和寄生電容），鐵心的尺寸與材質(zhì)（影響磁阻、銜鐵端部效應(yīng)和散漏磁通），勵(lì)磁頻率和負(fù)載狀態(tài)等。但影響螺線管式差動變壓器線性度的主要因素是兩個(gè)二次繞組的結(jié)構(gòu)（端部和外層結(jié)構(gòu)）。 .差動變壓器不僅可以直接用于位移測量，而且還可以測量與位移有關(guān)的任何機(jī)械量。 5.為了提高電容傳感器的靈敏度，減小非線性，常

23、常把傳感器做成差動形式。 6 .光電管的靈敏度較低，在微光測量中通常采用光電倍增管，電倍增管的靈敏度比光電管要高岀幾萬倍，在微光下就可產(chǎn)生可觀的電流。P98.光電管的工作原理是基于外光電效應(yīng)；光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光敏晶閘管的工作原理是基于內(nèi)光電效應(yīng)；光電池的工作原理基于光生伏特效應(yīng)。 .壓電式傳感器的內(nèi)阻抗極高，而輸出信號又非常微弱，因此它的測量電路通常需要有一個(gè)高輸入阻抗的前置放大級作為阻抗匹配，然后方可采用一般的放大、檢波、顯示等。P153.壓電逆效應(yīng)將高頻電振動轉(zhuǎn)換成同頻機(jī)械振動，以產(chǎn)生超聲波，可作為超聲波的發(fā)射探頭。利用壓電正效應(yīng)則將接收的超聲振動轉(zhuǎn)換成電信號，可作為超聲波的接收探頭。P15910.筆式記錄儀由于轉(zhuǎn)動部分具有一定的轉(zhuǎn)動慣量，因而其工作頻率不高。 四.簡述題.試說明單線圈和變隙式差動傳感器的主要組成、工作原理和基本特性。 .壓電式傳感器能否用于靜態(tài)測量？為什么？P154五?計(jì)算題1.某1.0級電流表，滿度值Xm=100'A，求測量值分別％=1003x2=80」Ax3=20」A時(shí)的絕對誤差和示值相對誤差。 二.判斷題1.波紋膜片和膜盒都是利用它的中心位移變換壓力或