传感器原理与应用习题训练

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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理论上讲，衔铁位于中

2、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.某些电介质当沿一定方向对其施力而变形时

3、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

4、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   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     

5、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＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿；5用于磁场测量的传感器＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿、；6

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、R2、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

7、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      2.5    3       3.5反行程(mv)0      0.5      1      2      2.5     3.52解释下列磁

8、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