传感器原理及应用试题及答案

基于物料分拣系统的传感器原理介绍

《传感器原理及应用》讨论课报告书

电感式传感器的基本原理及典型应用

学院：机械工程学院

班级：13-1机械电子工程（卓越）

组员：李响夏中岩张轩赫

贡献率：李响资料查询，整理 40%

夏中岩资料整理，编辑 30% 张轩赫 PPT设计编写 30%

指导教师：边辉

完成日期：2016.05

基于物料分拣系统的传感器原理介绍

目录

摘要 ............................................................................................................................... - 2 - 1 物料分拣系统简述 ................................................................................................... - 3 - 2 物料分拣系统中的传感器 ...................................................................................

基于物料分拣系统的传感器原理介绍

《传感器原理及应用》讨论课报告书

电感式传感器的基本原理及典型应用

学院：机械工程学院

班级：13-1机械电子工程（卓越）

组员：李响夏中岩张轩赫

贡献率：李响资料查询，整理 40%

夏中岩资料整理，编辑 30% 张轩赫 PPT设计编写 30%

指导教师：边辉

完成日期：2016.05

基于物料分拣系统的传感器原理介绍

目录

摘要 ............................................................................................................................... - 2 - 1 物料分拣系统简述 ................................................................................................... - 3 - 2 物料分拣系统中的传感器 ...................................................................................

题目：工业机器人传感器原理及应用

学 院： 机械工程学院 专 业： 机械制造 班 级： 学 号： 学生姓名：

指导教师： 冯治国老师

2013

年12月10日

《传感器原理及应用》考核

要求：

提交调研报告一份（介绍整机电装备中2~3类传感器，包括装

备应用背景、传感器应用状况、传感器工作原理，测量电路、传感器检测信息与控制系统相互关联）

阐述明了、逻辑清楚、图表简洁 字数＞4000；

报告相似程度＞80%，按不及格处理； 交作业时间：12.10

工业机器人中传感器

技术的应用

前言

机器人在生活中和生产中占有越来越重要的地位和作用。特别实在生产中，它可以代替人的许多人的工作，不但可以完成人类的操作，还可以完成许多人类无法完成的工作；而且机器人的工作效率和精确度还远远高于人的人；另外还可以在一些人无法工作的特殊环境下工作。但是机器人是人类的智慧制造出来代替人类的一些工作的，它不像人类拥有视觉，听觉等感觉器官存在，无法去感觉外面的生活，他要怎么样才能像人类一样呢？因此传感器在机器人中就起到了至关重要的作用，它就像人的眼睛、耳朵、皮肤等感觉器官一样将外边的视觉、听觉等感觉传给机器人

第1章 传感器的一般特性

1.1 什么叫传感器？它由哪几部分组成？并说出各部分的作用及其相互间的关系。 1.2 简述传感器的作用和地位及其传感器技术的发展方向。 1.3 传感器的静态特性指什么？衡量它的性能指标主要有哪些？ 1.4 传感器的动态特性指什么？常用的分析方法有哪几种？ 1.5 传感器的标定有哪几种？为什么要对传感器进行标定？ 1.6 某传感器给定精度为2%F·S，满度值为50mV，零位值为10mV，求可能出现的最大误差?(以mV计)。当传感器使用在满量程的1/2和1/8时，计算可能产生的测量百分误差。由你的计算结果能得出什么结论? 解：满量程（F?S）为50﹣10=40(mV)

可能出现的最大误差为：

?＝40?2%=0.8(mV) 当使用在1/2和1/8满量程时，其测量相对误差分别为：

0.8?1??100%?40?2 0.8?2??100%?16@?18

结论：测量值越接近传感器（仪表）的满量程，测量误差越小。

1.7 有两个传感器测量系统，其动态特性可以分别用下面两个微分方程描述，试求这两个系统的时间常数?和静态灵敏度K。

1)

式中, y——输出电压，V；T——输入温度，℃

第1章 传感器基础理论思考题与习题答案

1.1什么是传感器？（传感器定义）

解：能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件、转换元件和调节转换电路组成。 1.2传感器特性在检测系统中起到什么作用？

解：传感器的特性是指传感器的输入量和输出量之间的对应关系，所以它在检测系统中的作用非常重要。通常把传感器的特性分为两种：静态特性和动态特性。静态特性是指输入不随时间而变化的特性，它表示传感器在被测量各个值处于稳定状态下输入输出的关系。动态特性是指输入随时间而变化的特性，它表示传感器对随时间变化的输入量的响应特性。 1.3传感器由哪几部分组成？说明各部分的作用。

解：传感器通常由敏感元件、转换元件和调节转换电路三部分组成。其中，敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分，转换元件是指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成电信号的部分，调节转换电路是指将非适合电量进一步转换成适合电量的部分，如书中图1.1所示。

1.4传感器的性能参数反映了传感器的什么关系？静态参数有哪些？各种参数代表什么意

义？动态参数有那些？应如何选择？

解：在生产过程和科学实验中，要对各种各样的参数进行检测和控制，就要求传感器能感受

第1章 传感器基础理论思考题与习题答案

1.1什么是传感器？（传感器定义）

解：能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件、转换元件和调节转换电路组成。 1.2传感器特性在检测系统中起到什么作用？

解：传感器的特性是指传感器的输入量和输出量之间的对应关系，所以它在检测系统中的作用非常重要。通常把传感器的特性分为两种：静态特性和动态特性。静态特性是指输入不随时间而变化的特性，它表示传感器在被测量各个值处于稳定状态下输入输出的关系。动态特性是指输入随时间而变化的特性，它表示传感器对随时间变化的输入量的响应特性。 1.3传感器由哪几部分组成？说明各部分的作用。

解：传感器通常由敏感元件、转换元件和调节转换电路三部分组成。其中，敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分，转换元件是指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成电信号的部分，调节转换电路是指将非适合电量进一步转换成适合电量的部分，如书中图1.1所示。

1.4传感器的性能参数反映了传感器的什么关系？静态参数有哪些？各种参数代表什么意

义？动态参数有那些？应如何选择？

解：在生产过程和科学实验中，要对各种各样的参数进行检测和控制，就要求传感器能感受

复 习

一、填空（在下列括号中填入适当的词汇，使其原理成立）

1、传感器的灵敏度是指稳态标准条件下，输出变化量与输入变化量的比值。对线性传感器来说，其灵敏度是 常数 。

2．用石英晶体制作的压电式传感器中，晶面上产生的 电荷 与作用在晶面上的压强成正比，而与晶片 几何尺寸 和面积无关。 3、有源滤波器由集成运放和__ RC网络__ 组成。

4、采用热电阻作为测量温度的元件是将 温度 的测量转换为电阻 的测量。 5、单线圈螺线管式电感传感器主要由线圈、 铁磁性外壳和可沿线圈轴 向 移动的活动铁心 。

6、被测非电量的变化转换成线圈互感变化的互感式传感器是根据 变压器 的基本原理制成的，其次级绕组都用 同名端反向 形式连接，所以又叫差动变压器式传感器。

7．闭磁路变隙式电感传感器工作时，衔铁与被测物体连接。当被测物体移动时，引起磁路中气隙 尺寸 发生相对变化，从而导致圈 磁阻 的变化。 8、动态标定的目的，是检验测试传感器的 动态性能 指标。 9、在电阻应变片公式，dR/R=(1+2μ)ε+λEε中，λ代表__ 材料压阻系数 。 10、已知某铜热电阻在0℃时的阻值为5

复习

一、填空（在下列括号中填入适当的词汇，使其原理成立）

1、传感器的灵敏度是指稳态标准条件下，输出变化量与输入变化量的比值。对线性传感器来说，其灵敏度是常数。

2．用石英晶体制作的压电式传感器中，晶面上产生的电荷与作用在晶面上的压强成正比，而与晶片几何尺寸和面积无关。

3、有源滤波器由集成运放和__ RC网络__ 组成。

4、采用热电阻作为测量温度的元件是将温度的测量转换为电阻的测量。

5、单线圈螺线管式电感传感器主要由线圈、铁磁性外壳和可沿线圈轴

向移动的活动铁心。

6、被测非电量的变化转换成线圈互感变化的互感式传感器是根据变压器

的基本原理制成的，其次级绕组都用同名端反向形式连接，所以又叫差动变压器式传感器。

7．闭磁路变隙式电感传感器工作时，衔铁与被测物体连接。当被测物体移动时，引起磁路中气隙尺寸发生相对变化，从而导致圈磁阻的变化。

8、动态标定的目的，是检验测试传感器的动态性能指标。

9、在电阻应变片公式，dR/R=(1+2μ)ε+λEε中，λ代表__ 材料压阻系数。

10、已知某铜热电阻在0℃时的阻值为50Ω，则其分度号是CU50 ，对于镍铬-镍硅热电偶其正极是镍铬。

11、红外图像传感器由红外敏感元件和电子扫描电路组成。

12、空气介质变隙式电容传感器中，

一：填空题（每空1分）

1. 依据传感器的工作原理，传感器分 敏感元件 ， 转换元件 ，

测量电路 三个部分组成。

2. 半导体应变计应用较普遍的有体型、薄膜型、扩散型、外延型等。 3. 光电式传感器是将光信号转换为电信号的光敏元件，根据光电效应可以分为

外光电效应 ， 内光电效应 ， 热释电效应 三种。 4. 亮电流与暗电流之差称为光电流。

5. 光电管的工作点应选在光电流与阳极电压无关的饱和区域内。

6. 金属丝应变传感器设计过程中为了减少横向效应，可采用 直线栅式应变计

和 箔式应变计 结构。

7. 反射式光纤位移传感器在位移-输出曲线的前坡区呈 线性关系，在后坡区与

距离的平方成反比关系。

8. 根据热敏电阻的三种类型，其中 临界温度系数型 最适合开关型温度传感器。

＋UCERL9. 画出达林顿光电三极管内部接线方式：

10. 灵敏度是描述传感器的输出量对输入量敏感程度的特性参数。其定义为：传

感器 输出量的变化值 与相应的 被测量的变化值 之比，用公式表示 k（x）=Δy/Δx 。

11. 线性度是指传感器的 输出量 与 输入量 之间是否保持理想线性特性的一

种度量。按照所依据的基准之线的不同，线性

传感器原理及应用期末试题

一．判断题.(本题共10分，对则打“√”，不对则打“×”) 1．A/D转换就是把模拟信号转换成连续的数字信号。（）

2．固有频率fn=400Hz的振动子的工作频率范围为f > 400Hz 。（） 3．信号在时域上波形有所变化，必然引起频谱的相应变化。（）

4．一台仪器的重复性很好，但测得的结果并不准确，这是由于存在随机误差的缘故。（） 5．一般来说测量系统的固有频率越高，则其灵敏度就越低。（）

6．交流电桥的输出信号经放大后，直接记录就能获得其输入信号的模拟信号了。（）

7．测量小应变时，应选用灵敏度高的金属丝应变片，测量大应变时，应选用灵敏度低的半导体应 变片。（）

8．传递函数表征了系统的传递特性，并反映了物理结构，因此凡传递函数相同的系统，其物理结

构必然相同。（）

9．/称为信号x(t)的频率响应函数。（） 10．作为温度补偿的应变片应和工作应变片作相邻桥臂且分别贴在与被测试件相同的置于同一温度场的材料上。（）

选择题(共24分，每空1.5分，每题只有一个正确答案) 1.压电式加速度计测量系统的工作频率下限取决于（）

a.加速度计力学系统的频率特性； b.压电晶体的电路特性；c.测量电路的时间常数。

2.用