传感器与测试技术作业2答案

传感器与测试技术作业

一、填空题

1传感器通常由直接响应于被测量的 _______ 和产生可用信号输出的_______________ 以及相应的 _____ 组成。

2、电阻应变片式传感器按制造材料可分为① ____ 材料和② _________体材料。它们在受到外力作用时电阻发生变化，其中①的电阻变化主要是由 ____ 形成的，而②的电阻变化主要是由 ___ 造成的。 材料传感器的灵敏度较大。

3、在变压器式传感器中，主线圈和次线圈互感M的大小与 成正比，与 ____成正比，与磁回路中 ____ 成反比，而单个空气隙磁阻的大小可用公式 ______ 表示。

4、光电传感器的工作原理是基于物质的光电效应，目前所利用的光电效应

大致有三大类：第一类是利用在光线作用下 ___________现象，即 效应， ____ 传感器属于这一类；第二类是利用在光线作用下 ______ 现象， 传感器属于这一类。第三类是利用在光线作用下 现象，即 ______ 效应， ______ 传感器属于这一类。

《传感器技术》作业（2）

一、填空题

1、 沿应变片轴向的应变εx必然引起应变片电阻的相对变化，而垂直于应变片轴向的横应 变ε

y

也会引起其电阻的相对变化，这种现象成为横向效应。这种现象的产生和影响与应变

片结构有关。为了减小由此产生的测量误差，现在一般多采用箔式应变片。 2、 为了消除应变片的温度误差，可采用的温度补偿措施包括：单丝自补偿法、 双丝自补偿法、桥路补偿法。

3、 应变片的线性（灵敏度系数为常数）特性，只有在一定的应变限度范围内才能保持。当 试件输入的真实应变超过某一限值时，应变片的输出特性将出现非线性。在恒温条件下，使非线性达到10%时的真实应变值，称为应变极限εlim。它是衡量应变片测量范围和过载能力的指标。

4、 应变片绝缘电阻是指已粘贴的应变片的引线与被测试件之间的电阻值。 5、 应变片的选择包括：类型的选择、材料的选择、阻值的选择、尺寸的选择。

6、 应变式测力传感器弹性元件即为力敏元件，它将被测力的变化转换成应变量的变化。弹

性元件的形式通常有柱式 、悬臂梁式、环式等。

7、 利用半导体扩散技术，将P型杂质扩散到一片N型底层上，形成一层极薄的电导P型 层，装上引线接点后，即形成扩散型半导体应变片。若在圆形硅膜上扩散出4个P

测试与传感器技术试题(1)

一、判断题(判断下列各题，正确的在题干后面的括号内打A“√”，错误的打B“×”。每小题2分，共10分)

1.X-Y记录仪可记录任何频率的信号。( B )

2.分析周期信号的频谱的工具是傅立叶级数。( A )

3.阻抗变换器的作用是将传感器的高输出阻抗变为低阻抗输出。( A ) 4.瞬态信号的频谱一定是连续的。( A )

5.系统的不失真测试条件要求测试系统的幅频特性和相频特性均保持恒定。( B ) 二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其号码填在题干的括号内。每小题2分，共10分)

1.信号x(t)=sin(2t+1)+cos(t/3)是( A )

A.周期信号 B.非周期信号 C.瞬态信号 D.随机信号 *2.用共振法确定系统的固有频率时，在有阻尼条件下，( )频率与系统固有频率一致。 A.加速度共振 B.速度共振 C.位移共振 D.自由振动 3.压电式加速度计与测振仪之间可以串接的是( A ) A.电荷放大器

导电式水位传感器的工作原理及实际应用

1.导电式传感器的介绍及原理

导电式水位传感器是液位传感器的一种，它测量液位的目的是为了液体储藏量的管理，确保液位的安全或自动化控制。

导电式水位传感器的基本工作原理，如图1所示。电极可根据检测水位的要求进行升降调节，他实际上是一个导电性的检测电路，当水位低于检知电极时，两电极间呈绝缘状态，检测电路没有电流流过，传感器输出电压为零。假如水位上升到与检知电极端都接触时，由于水有一定的导电性，因此测量电路中有电流流过，指示电路中的显示仪表就会发生偏转，同时在限流电阻两端有电压输出。人们通过仪表或电路输出电压便得知水位已达到预定的程度了。如果把输出电压和控制电路连接起来，便可对供水系统进行自动控制。

图1 导电式水位传感器的基本工作原理图

图2是导电式水位检测器的电路原理图。电路主要由两个运算放大器组成，通过电容器C1IC1a运算放大器及外围元件组成方波发生器，与检知电极相接。IC1b运算放大器与外围元件组成比较器，以识别仪表水位的电信号状态。采用发光二极管作为水位的指示。由于水有一定的等效电路R0，当水位上升到和检知电极接触时，方波发生器产生的矩形波信号被旁路。相当于加在比较器反相输入端的信号为直流低电平，比

传感器技术 作业

1、 传感器的组成包括哪几个部分？各自的主要作用是什么？

2、何为传感器的静态特性？传感器的静态特性技术指标包括哪几个部分？各自的含义是什么？ 3、何为传感器的动态特性？传感器的动态技术指标包括哪几个部分？

4、传感器的未来发展趋势主要有哪几个方面？重点发展方向有哪些？

5、测量误差按照表示方法可以分为哪几类？各自的含义是什么？ 6、测量误差按照误差性质可以分为哪几类？各自的含义是什么？ 7、仪表精度等级是按照哪种误差进行分类的？仪表的精确度与引用误差的关系是怎样的？

8、对一个N级、量程为M的仪表，当测量某一电压为X时，如何计算此测量值可能出现的绝对误差和相对误差的最大值？ 9、摄氏温度与华氏温度关系是怎么样的？

10、热电偶组成与测温原理是什么？热电偶的热电势组成包括哪几个部分？

11、什么是热电效应？热电偶回路的热电势与哪些因素有关？ 12、热电阻的组成与测温原理是怎样的？常用的热电阻有哪几种？ 13、热敏电阻的组成与测温原理是什么？按照热敏电阻阻值与温度的关系可将热敏电阻分为哪几类？各自的特性是什么？

14、热电阻与热电偶的主要区别有哪些？热电阻与热敏电阻的主要区别是什么？

15、湿度是如何定义的？人们通

第一章

3.rm=2/50×100%=4% , 因为 rm=Δxm/x≤a%*xn/x=5% 所以，合格

nx1?x2???xnxx???i5. =168.488mA ni?1n v? =0.082 v?v???vn??21222n2i n?1?i?1n?1nx1?x2???xnxx???i6. =1.56 σ=0.1046

nni?1x=x ±3σ=1.56±0.3138 1.2462

?L??(?LMaxyFS)?100% =0.04/30×100%=0.133%

K=0.499

第二章

传感器第二章习题参考答案

3. 金属电阻应变片，其灵敏度S=2.5，R =120Ω，设工作时其应变为1200μe，问ΔR是多少？若将此应变片与2V直流电源组成回路，试求无应变时和有应变时回路的电流各是多少？ 解:

无应变时 I=E/R=2/120=16.7mA

有应变时: I=E/(R+ΔR)=2/(120+0.36)=16.6mA

4应变片称重传感器，

《传感器与检测技术》试题

班级_______ 姓名 学号 成绩

一、填空：（20分）

1、 测量系统的静态特性指标主要有 。（2分）

2、 霍尔元件灵敏度的物理意义是 。（2分）

3、光电传感器的理论基础是光电效应。通常把光线照射到物体表面后产生的光电效应分为三类。第一类是利用在光线作用下

效应,这类元件有 ；第二类是利用在光线作用下 效应，这类元件有 ；第三类是利用在光线作用下

《传感器技术》作业（3）

一、填空题

1. 导体在磁场中运动切割磁力线，导体两端会出现感应电动势E，闭合导体回路中感应电

d?动势e=-Ndt；当线圈垂直于磁场方向切割磁力线时，感应电动势e=-NBlv；若线圈以角速度ω转动，、则感应电动势e=-NBSω。

2. 只要线圈磁通量发生变化，就有感应电动势产生，其实现的主要方法有线圈与磁场发生相对运动，磁路中磁阻变化，恒定磁场中线圈面积变化。当传感器结构参数确定后，感应电动势e与线圈相对磁场的运动速度v或ω成正比。所以，可用磁电式传感器测量线速度和角速度，对测得的速度进行积分或微分就可求出位移和加速度。

3. 磁电式传感器直接从被测物体吸收机械能并转换成电信号输出，且输出功率大，性能稳定，它的工作不需要电源，调理电路非常简单，由于磁电式传感器通常具有较高的灵敏度，所以一般不需要高增益放大器，适用于振动、转速、扭矩的测量。

4. 电磁流量传感器的结构如图6-8所示，传感器安装在工艺管道中，当导电流体沿测量管在磁场中与磁力线成垂直方向运动时，导电流体切割磁力线而产生感应电动势E=BvD，其中B是磁感应强度，v是平均流速，D是距离，常与测量管内径相等。流经测量管流体的

?D瞬时流量Q与流速v的关系为Q=а

1-3 用测量范围为-50~150kPa的压力传感器测量140kPa压力时，传感器测得示值为142kPa，求该示值的绝对误差、实际相对误差、标称相对误差和引用误差。 解：真值L=140kPa, 测量值x=142 kPa 绝对误差Δ=x-L=142-140=2 kPa

?2?100%??1.43%L140?2?1.41% 标称相对误差 ????100%?x142???100% 引用误差 ???100%?xm测量上限－测量下限 实际相对误差 ??2?10?(?50)1-12 用电位差计测量电势信号Ex（如图所示）,已知: I1?4mA,I2?2mA,R1?5?,R2?10?,rp?10?,电路中电阻R1,R2,rp的

?定值系统误差分别为?R1??0.01?,?R2??0.01?,?rp??0.005?,设检流计A、上支路电流I1和下支路电流I2的误差忽略不

计。求修正后的Ex的大小。解：Ex?(rp?R1)I1?R2I2

当不考虑系统误差时，有Ex0?(10?5)?4?10?2?40mV 已知rp,R1,R2存在系统误差，按照误差合成理论，可得

?Ex?I1?rp?I1?R1?I2?R2?4?0.005?4?0.01?2?0.01?0.

1-3 用测量范围为-50~150kPa的压力传感器测量140kPa压力时，传感器测得示值为142kPa，求该示值的绝对误差、实际相对误差、标称相对误差和引用误差。 解：真值L=140kPa, 测量值x=142 kPa 绝对误差Δ=x-L=142-140=2 kPa 实际相对误差 标称相对误差 引用误差

??????L?x?100%??100%?21402142?1.43%?1.41%????xm?100%?2?测量上限－测量下限?1000?(?50)?1%I1?4mA,I2?2mA,R1?5?,R2?10?,rp?10?,电路中电阻R1,R2,rp1-12 用电位差计测量电势信号Ex（如图所示）,已知: 定值系统误差分别为?R1的

??0.01?,?R2??0.01?,?rp??0.005?,设检流计A、上支路电流I1和下支路电流I2的误差忽略不

计。求修正后的Ex的大小。解：Ex

?(10?5)?4?10?2?40mV?(rp?R1)I1?R2I2

当不考虑系统误差时，有Ex0已知rp

,R1,R2存在系统误差，按照误差合成理论，可得

?Ex?I1?rp?I1?R1?I2?R2?4?0.005?4?0.01?2?0.01?