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1、第1章概述1.1什么是传感器?按照国标定义,“传感器”应该如何说明含义?1.2传感器由哪几部分组成?试述它们的作用及相互关系。1.5传感器的图形符号如何表示?它们各部分代表什么含义?应注意哪些问题?第2章传感器的基本特性2.1传感器的静态特性是什么?由哪些性能指标描述?它们一般可用哪些公式表示?2.2传感器的线性度是如何确定的?确定拟合直线有哪些方法?传感器的线性度乙表征了什么含义?为什么不能笼统的说传感器的线性度是多少。2.3传感器动态特性的主要技术指标有哪些?它们的意义是什么?2.5有一温度传感器,微分方程为
2、30另/力+3丿=0.15兀,其中丿为输出电压(mV),x为输入温度(°C)。试求该传感器的时间常数和静态灵敏度。第3章电阻应变式传感器3.1何为电阻应变效应?压阻效应?3.5一应变片的电阻7?=1200,灵敏系数后2.05,用作应变为800“加加的传感元件。求:①&?和4RIR;②若电源电压U=3V,初始平衡吋电桥的输出电压S。Ri[](a)图3-283.8已知:有四个性能完全相同的金属丝应变片(应变灵敏系数k=2),将其粘贴在梁式测力弹性元件上,如图3・30所示。在距梁端处应变计算公式为6FI.£——Eh2b
3、设力F=1007V,/0=100mm,h=5mm,b=2Qnmi,E=2x10^N/mm2。求:①说明是一种什么形式的梁。在梁式测力弹性元件距梁端/()处画出四个应变片粘贴位置,并画出相应的测量桥路原理图;②求出各应变片电阻相对变化量;③当桥路电源电压为6V时,负载电阻为无穷大,求桥路输出电压U。3.9图3・31为一直流电桥,负载电阻&趋于无穷。图中E=4X&=妒妒&=120Q,试求:①R、为金属应变片,其余为外接电阻,当R、的增量为△&=1.2Q时,电桥输出电压5=?②R、R2为金属应变片,感应应变大小变化相
4、同,其余为外接电阻,电桥输出电压5=?③&、心为金属应变片,如果感应应变大小相反,且厶/?i=A/?2=1.2Q,电桥输出电压如?第4章电容式传感器4.1如何改善单极式变极距型电容传感器的非线性?4.3差动式变极距型电容传感器,若初始容量C}=C2=80pFf初始距离玄=4加加,当动极板相对于定极板位移了△5=0.75加加时,试计算其非线性误差。若改为单极平板电容,初始值不变,其非线性误差有多大?4.7压差传感器结构如图4・30a所示,传感器接入二极管双T型电路,电路原理示意图如图4・30b所示。已知电源电压Ue
5、=10U,频率/=lMHz,Ri=R2=40kQ,压差电容Cl=C2=10pFiRL=20kQ。试分析,当压力传感器有压差PH>PL使电容变化4C=lpF时,一个周期内负载电阻上产生的输出电压s厶平均值的大小与方向。/硅油金属膜片(动片)a)b)图4-30第5章电感式传感器5.1何谓电感式传感器?电感式传感器分为哪几类?各有何特点?5.2提高电感式传感器线性度有哪些有效的方法。5.4说明产生差动电感式传感器零位残余电压的原因及减小此电压的有效措施。5.10什么叫电涡流效应?说明电涡流式传感器的基本结构与工作原理
6、。第6章磁电式传感器6.4什么是霍尔效应?磁阻效应?6.6霍尔元件不等位电势产生的原因有哪些?6.7某一霍尔元件尺寸为厶二10mm,b=3.5mm,<7=1.0mm,沿厶方向通以电流I=.0mAt在垂直于厶和b的方向加有均匀磁场B=Q.3T,灵敏度为227/(/7),试求输出霍尔电势及载流子浓度。6.9霍尔元件灵敏度Kh=40r/(/l-r),控制电流/=3.0mA,将它置于1X10-4〜SxlO^T线性变化的磁场屮,它输出的霍尔电势范围有多大?第7章1压电式传感器7.1什么是压电效应?什么是正压电效应和逆压电
7、效应?7.3压电传感器能否用于静态测量?7.4压电元件在使用时常采用多片串联或并联的结构形式。试述在不同接法下输岀电压、电荷、电容的关系,它们分别适用于何种应用场合?第7章2超声波传感器7.11什么是超声波?其频率范围是多少?7.12超声波在通过两种介质界面时,将会发生什么现象?7.13超声波传感器的发射与接收分别利用什么效应,检测原理是什么?常用的超声波传感器(探头)有哪几种形式?简述超声波测距原理。第8章光电效应及器件8」什么是内光电效应?什么是外光电效应?说明其工作原理并指出相应的典型光电器件。8.2普通光
8、电器件有哪几种类型?各有何特点?利用光电导效应制成的光电器件有哪些?用光生伏特效应制成的光电器件有哪些?8.4什么是光敏电阻的亮电阻和暗电阻?暗电阻电阻值通常在什么范围?8.8何为光电池的开路电压及短路电流?为什么作为检测元件时要采用短路电流输出形式,作为电压源使用时采用开路电压输岀形式?8.15光电传感器控制电路如图8-53所示,试分析电路工作原理:①GP—IS01是什