《传感器与检测技术》题库完整.doc

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1、下载可编辑《传感器与检测技术》题库1.简述传感器的概念、作用及组成。2.传感器的分类有哪几种？各有什么优缺点？3.传感器是如何命名的？其代号包括哪几部分？在各种文件中如何应用？4.传感器的静态性能指标有哪些？其含义是什么？5.传感器的动态特性主要从哪两方面来描述？采用什么样的激励信号？其含义是什么？（幅频、相频）（周期函数型、瞬变函数型）6.力传感器的组成是什么？7.弹性敏感元件的作用是什么？其分类有几种？各有何特点？8.电阻应变式传感器的工作原理是什么？它是如何测量试件的应变的？9.电阻应变式传感器

2、的测量电路有哪些？各有何特点？10.金属电阻应变片与半导体材料的电阻应变效应有什么不同?答：金属电阻的应变效应主要是由于其几何形状的变化而产生的，半导体材料的应变效应则主要取决于材料的电阻率随应变所引起的变化产生的。11.电阻应变片为什么要进行温度补偿？补偿方法有哪些？12.应变片的粘贴、固化和检查工艺有哪些？13.图1为一直流应变电桥。，试求：①为金属应变片，其余为外接电阻，当变化量为时，电桥输出电压②都是应变片，且批号相同，感受应变的极性和大小都相同，其余为外接电阻，电桥的输出电压.专业.整理.下

3、载可编辑③题②中，如果感受应变的极性相反，且，电桥的输出电压④由题①～③能得出什么结论与推论？图1直流应变电桥1.压电式传感器的工作原理是什么？压电材料有哪些？2.试用石英晶体为例说明压电效应产生的过程。3.压电陶瓷有何特点？4.压电传感器的测量电路是什么？各有何特点？5.为什么说压电式传感器只适用于动态测量而不能用于静态测量?答：因为压电式传感器是将被子测量转换成压电晶体的电荷量，可等效成一定的电容，如被测量为静态时，很难将电荷转换成一定的电压信号输出，故只能用于动态测量。.专业.整理.下载可编辑图

4、2电荷放大器等效电路1.如图2所示电荷放大器等效电路。压电元件为压电陶瓷，压电陶瓷的压电系数，反馈电容，若输出电压，求压电传感器所受力的大小？2.石英晶体的纵向压电系数，晶体的长度是宽的2倍，是厚的3倍，求：①当沿电轴方向施加的力时，用反馈电容为的电荷放大器测量的输出电压是多少？②当沿机械轴施加力时，用同样的电荷放大器测出的输出电压为3V，为多少？3.用压电式传感器测量一正弦变化的作用力，采用电荷放大器，压电元件用两片压电陶瓷并联，压电系数，放大器为理想运放，反馈电容，实际测得放大器输出电压为，试求此

5、时的作用力4.电容式传感器的工作原理是什么？可分成几种类型？各有个特点？5.试分析变面积式电容传感器和变间隙式电容的灵敏度?为了提高传感器的灵敏度可.专业.整理.下载可编辑采取什么措施并应注意什么问题?答：如图所示是一直线位移型电容式传感器的示意图。当动极板移动△x后，覆盖面积就发生变化，电容量也随之改变，其值为C=εb（a-△x）/d=C0-εb·△x/d（1）电容因位移而产生的变化量为其灵敏度为可见增加b或减小d均可提高传感器的灵敏度。直线位移型电容式传感器1.电容式传感器的测量转换电路主要有哪些

6、？图3变面积型平板电容式传感器2.有一个以空气为介质的变面积型平板电容式传感器，如图3所示，其中，两极板间距为。当动极板在原始位置上平移了后，求传感器电容量的变化及电容相对变化量。（空气的相对介电常数，真空的介电常数.专业.整理.下载可编辑）1.变间隙电容传感器的测量电路为运算放大器电路，如图4所示。C0=200pF，传感器的起始电容量Cx0=20pF,定动极板距离d0=1.5mm,运算放大器为理想放大器(即K→∞,Zi→∞),Rf极大,输入电压u1=5sinωtV。求当电容传感动极板上输入一位移量△

7、x=0.15mm使d0减小时,电路输出电压u0为多少?图4运算放大器电路解：由测量电路可得/V2.如图5所示正方形平板电容器,极板长度a=4cm,极板间距离δ=0.2mm.若用此变面积型传感器测量位移x,试计算该传感器的灵敏度并画出传感器的特性曲线.极板间介质为空气,。.专业.整理.下载可编辑图5所示正方形平板电容器解：这是个变面积型电容传感器，共有4个小电容并联组成。/pF(x的单位为米)/pF1.有一平面直线位移差动传感器特性其测量电路采用变压器交流电桥，结构组成如图6所示。电容传感器起始时b1=

8、b2=b=200mm，a1=a2=20mm极距d=2mm，极间介质为空气，测量电路u1=3sinωtV，且u=u0。试求当动极板上输入一位移量△x=5mm时,电桥输出电压u0。.专业.整理.下载可编辑图6平面直线位移差动传感器解：根据测量电路可得/mV1.电感传感器的基本原理是什么？可分成几种类型？2.电感传感器的常用的测量电路有哪些？3.电涡流传感器的工作原理是什么？形成电涡流的两个必备条件是什么？4.压阻式压力传感器的工作原理是什么？主要应用是什么？