传感器原理与应用习题训练

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时间:2018-07-18

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1、《传感器原理与应用》习题训练1一 填空1.通常传感器由_敏感元件、转换元件、基本转换电路_________________部分组成,是能把外界_非电量_______转换成__电量______器件和装置。2.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__应变____效应;半导体或固体受到作用力后电阻率要发生变化,这种现象称__压阻___效应。直线的电阻丝绕成敏感栅后长度相同但应变不同,圆弧部分使灵敏度K下降了,这种现象称为__横向压阻_____效应。3.螺线管式差动变压器式传感器

2、理论上讲,衔铁位于中心位置时输出电压为零,而实际上差动变压器输出电压不为零,我们把这个不为零的电压称为___零点残余_____电压;利用差动变压器测量位移时如果要求区别位移方向(或正负)可采用__相敏检波____________电路。4.把一导体(或半导体)两端通以控制电流I,在垂直方向施加磁场B,在另外两侧会产生一个与控制电流和磁场成比例的电动势,这种现象称__霍尔______效应,这个电动势称为__霍尔_____电势。外加磁场使半导体(导体)的电阻值随磁场变化的现象成___磁阻_____效应。5

3、.某些电介质当沿一定方向对其施力而变形时内部产生极化现象,同时在它的表面产生符号相反的电荷,当外力去掉后又恢复不带电的状态,这种现象称为__正压电_____效应;在介质极化方向施加电场时电介质会产生形变,这种效应又称___逆压电_____效应。6.在光线作用下电子逸出物体表面向外发射称__外光电______效应;入射光强改变物质导电率的现象称___光电导_____效应;半导体材料吸收光能后在PN结上产生电动式的效应称__光生伏特______效应。7、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

4、运动时,导体内部会产生一圈圈闭合的电流,利用该原理制作的传感器称__电涡流_____传感器;这种传感器只能测量___金属_____物体。8、不同的金属两端分别连在一起构成闭合回路,如果两端温度不同,电路中会产生电动势,这种现象称__热电_____效应;若两金属类型相同两端温度不同,加热一端时电路中电动势E=_0__。二 选择题电阻应变片    磁敏电阻     霍尔元件   气敏传感器    湿敏传感器光电耦合器     压电传感器   电容传感器   热敏电阻  CCD电荷耦合器压阻式传感器   

5、光纤传感器   磁电传感器   光电二极管    差动变压器热释电器件     磁敏晶体管   电涡流传感器  光电池    超声波传感器热电偶        红外传感器    色敏传感器正确选择以上传感器填入以下空内:1可以进行位移测量的传感器有___红外传感器___、___光纤传感器___、______;2可以完成温度测量的有___热敏电阻___、___热释电器件传感器___、___热电偶___;3半导体式传感器是__霍尔元件___、_____、_____、______;4光电传感器有_____

6、_、______、______、______;5用于磁场测量的传感器______、______、;6进行振动(或加速度)测量的传感器______、______;7利用物体反射进行非电量检测的传感器______、______;三 计算 1、图为一直流应变电桥,E=4V,R1=R2=R3=R4=350Ω,求:①R1为应变片其余为外接电阻,R1增量为△R1=3.5Ω时输出U0=?。②R1、R2是应变片,感受应变极性大小相同其余为电阻,电压输出U0=?。③R1、R2感受应变极性相反,输出U0=?。④R1、R

7、2、R3、R4都是应变片,对臂同性,邻臂异性,电压输出U0=?。2石英晶体加速计及电荷放大器测量机械振动,已知加速度计灵敏度为5pc/g,电荷放大器灵敏度为50mv/pc,当机器达到最大加速度时的相应输出电压幅值为2V,试求机械的振动加速度(单位g)。四  问答题1压力传感器测量砝码数据如下,试解释这是一种什么误差,产生这种误差的原因是什么。N(g)      0      1.0      2      3      4       5正行程(mv)0     1.5      2      2.

8、5    3       3.5反行程(mv)0      0.5      1      2      2.5     3.52解释下列磁敏传感器:①磁敏电阻与磁敏晶体管有哪些不同?②磁敏晶体管与普通晶体管的不同之处是什么?③磁敏电阻与霍尔元件属同一类磁电转换元件,在本质上有什么不同?五  电路分析1。下图左是电容式差压传感器,金属膜片与两盘构成差动电容C1、C2,两边压力分别为P1、P2。下图右为二极管双T型电路,电路中电容是左图中差动电容,UE电源是占空比为50

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