自动检测与传感器技术复习资料

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1、I动检测与传感器技术复习资料、填空题1、自动测控系统由 控制器、 被控对象、 执行机 构、变送器 四部分组成。2、传感器是一种将能感受（或响应）规定的被测量并按一定的转化规律转换成_可用输出信号的器件的装置。传感器由 和 两部分组成。 传 感 器 的 静 态 指 标 主 要有 、 、3、电容式传感器分为 变间隙式、变面积式、变介电 常数式 三类。电感式传感器的基本工作原理是：如保持其中两个参数不变，通过被测量的变化改变其中一个参数，就可把被测的变化转化为 电容量的变化。4、弹性敏感元件可分为 和 两大类。弹性敏感元件的特性有、和弹性后效等。5、电阻应变片分为 和 两类。电阻应变片的测量电路有：

2、_恒压源供电的直流电桥、 恒流源供电的直流电 fil、 电桥。6、普通热电偶常由 热电极、绝缘套管、保护套管和接线盒等部分组成。7、光电效应分为 外光电效应、 内光电效应、 光牛伏特三种。8、光纤传感器按光纤的使用方法分为传感型 和传光型两种，常用光纤传感器有 光纤加速度传感器 和光纤图像传感9、传感器测量被测对象表现出_&态 和 动态两种特性。10、光栅传感器由 中光栅、指标注栅、 一源 及转换电路等部分组成。11、电桥平衡的条件是：R1R3-R2R4=0。12、热电阻传感器主要利用电阻值 随 温度 变化而变化的原理来测温的。13、两种 的导体组成一个闭合回路，若两个接点的不同，则回路中会产

3、生 ,这种现象称为热电效应。组成回路 的不同，所产生的热电动势也不同，热电动势是由两种材料的 电势和单一导体的 电势组成。14、超声波的传播方式有：横波、 纵波、 表面迪。15、压差式液位传感器是根据液面的高度 与液压成比例的原16、产生电涡流的两个条件是：存在交变磁场导体处于交变磁场S、。17、热敏电阻可分为： 正温度系数热敏电阻 PTC、负温度系数热敏电阻NTC、 临界温度电阻器CTR 三种。18、流体的流量可以表示为体积流量质量流量、两种。19、湿度的表示方法有 绝对湿度、相对湿度、和零点 三种。20、 热电偶的冷端温度补偿方法常有：、四种方法。21、压差式液位传感器是根据液面的 与液压

4、成比例的原理制22、雷达测速的基本原理是 。23、光在光纤中能远距离传播是利用了光的 原理。、单项选择题1、属于传感器静态特性指标的是D 。A. 固有频率 B.临界频率C.阻尼比 D.重复性2、压电式传感器属于A 。A. 物性型传感器 B.结构型传感器C. 电阻型传感器D. 电流型传感器3、光敏二极管和光敏三极管的工作原理是基与光电材料的 。A.内光电效应B. 外光电效应C.光生伏特效应D. 热释电效应4、某自感式传感器线圈的匝数为N,磁路的磁阻为Rn,则其自感为B oA. N/R m B. N 2/RmC. R m/ND. N 2/R2m5、莫尔条纹的移动对被测位移量所起的作用是 B 。A.

5、 调制B. 放大 C. 细分D. 降噪6、对两种不同材料导体接触热电动势没有影响的是 。A. 电子的电荷量B. 接触温度C. 玻尔兹曼常数D. 汤姆逊系数7、半导体应变片在应力作用下电阻率发生变化，这种现象称为 效应。A. 应变效应B. 压电效应C. 磁阻效应D. 霍耳效应8、 当传感器的被测物理量有微小变化时， 该传感器就会有较大的输出变量。 这说明该传感器的 B 较高。A. 精度B. 灵敏度C. 线性度D. 分辨率三、简答题1、 什么是压电效应？压电材料哪几种类型？以石英晶体为例说明压电晶体是怎 样产生压电效应的。2、什么是霍耳效应？霍耳电动势与哪些因数有关？请画出霍尔元件的符号。3、 简

6、述热电偶测量温度原理， 热电偶的基本定律及定律的应用。 在热电偶测量电路中，为什么要用补偿导线？其作用是什么？使用补偿导线的原则是什么？4、什么是应变效应？应变片是如何测量试件的应变的？5 、什么是莫尔条纹？其主要特性有哪些？6、位移传感器通常有哪几种？试简单叙述各类传感器特点。7、光电效应有哪几种？与之对应的光电元件有哪些?请叙述每种光电效应的含义。8、 什么是多普勒效应？请写出多普勒频率表达式。 多普勒效应的应用有哪些？9、 电容式传感器的测量原理是什么？一般可做成哪几种类型的电容传感器？请根据其中的一种说明电容传感器是如何提高测量灵敏度的？。10、电阻式温度温度传感器的工作原理是什么？主

7、要测量电路是什么？各电路之间的输出有何关系？12、电阻应变式传感器是根据什么原理来测量应力的？请画出具体测试原理框图13、请写出爱因斯坦光电效应方程，并说明其含义。14、试分析变间隙式差动电容式位移传感器是如何提高输出灵敏度的。四、计算与分析题1、铂热电阻和温度的关系在0 -850时的关系为：Rt=R0（1+At+Bt2）求温度为 10时所对应的电阻.（R0=10 EMBED Equation.30-3/ C ,B=-5.8 t0-7/ C）2、 T 为 100，T0 为 0时，铬合金铂热电偶的E（100，0）=3.13mV，铝合金一箱热电偶的E （100C, 0C） =-1.02 mV,求铭

8、合金一铝合金组成热电 偶的热电动势E（ 100， 0） 。3、图示为热电阻桥式测温电路，测温范围为0c200C,其中R=10（1+0.02t）k Q为感温热电阻，RS为常值电阻，R=10kQ , E=5V为工作电压， M N两点间的电位差为输出电压。问：（1）如果0c时电路输出电压为零，常值电 阻R取多少？ （2）采用上述常值电阻值，如果被测温度由0c变为30c时，已知该测温电路的平均灵敏度为15mV/C,其输出电压UMNE为多少？（ 3 题图） （ 4 题图）4、图示为电容测力交流电桥，静态时，Z尸Z2= Cxi= Cx2=100pF, u 0=0V;动态时，电容最大变化量4 C=10pF若

9、u=2sinwt （V）时，求动态最大输出电压 U0。5、如图所示为锲铭-锲硅（K）热电偶，A、B为补偿导线，Cu为铜导线，已 知接线盒 1 的温度 t1 = 40，接线盒2 的温度 t2 = 0.0 ，接线盒3 的温度 t3 =20。（1）当 U3 = 39.314mV 时，计算被测点温度t = ?（2）如果A、B换成铜导线，此时U3 =37.702mV,再求温度t = ?SHAPE * MERGEFORMAT热电势（mV0.000 0.397 0.798 1.203（附表：银铭-银硅（0.000 0.399 0.7981.611 B2.022 A温度C 0AC0C）一 2.O -:C C1

10、0 20 30 40 50 60 70 热”势 u mV1.203 1.611 O2.022 2.436U3：1-1-1OO0.000 039盒0.718 1.203 t10 20 30 40 50 60 700 10 20 30-40 50 60 70 热电势（mV据1能.022236接线盒3t热电势（mV t30.0000.3970.7981.2031.6112.022 2.43620 30 40 50 60 70 热电势（mV0.0000.3970.7981.2031.6112.022 2.43630 40 50 60 70 热电势（mV0.0000.3970.7981.2031.611

11、2.022 2.43640 50 60 70 热电势（mV0.0000.3970.7981.2031.6112.022 2.43650 60 70 热电势（mV0.0000.3970.7981.2031.6112.022 2.43660 70 热电势（mV0.0000.3970.7981.2031.6112.022 2.43670 热电势（mM0.000 0.397 0.798 1.203 1.611 2.022 2.436热电势（mV） 0.000 0.397 0.798 1.203 1.611 2.022 2.436 2.850 温度900 910 920 930 940 950 960

12、970 热电势（mV）37.325 37.724 38.122 38.519 38.915 39.310 39.703 40.0960.000 0.397 0.798 1.203 1.611 2.022 2.436 2.850 温度900 910 920 930 940 950 960 970 热电势（mV）37.325 37.724 38.122 38.519 38.915 39.310 39.703 40.0960.397 0.798 1.203 1.611 2.022 2.436 2.850 温度900 910 920 930 940 950 960 970 热电势（mV）37.325

13、37.724 38.122 38.519 38.915 39.310 39.703 40.0960.798 1.203 1.611 2.022 2.436 2.850 温度900 910 920 930 940 950 960 970 热电势（mV）37.325 37.724 38.122 38.519 38.915 39.310 39.703 40.0961.203 1.611 2.022 2.436 2.850 温度900 910 920 930 940 950 960 970 热电势（mV）37.325 37.724 38.122 38.519 38.915 39.310 39.703

14、40.0961.611 2.022 2.436 2.850 温度 900 910 920 930 940 950 960 970 热 电势（mV） 37.325 37.724 38.122 38.519 38.915 39.310 39.703 40.0962.022 2.436 2.850 温度 900 910 920 930 940 950 960 970 热电势（ mV） 37.325 37.724 38.122 38.519 38.915 39.310 39.703 40.0962.436 2.850温度900 910 920930 940 950 960 970热电势（mV）37.3

15、2537.72438.122 38.51938.915 39.310 39.70340.0962.850 温度 900 910 920 930 940 950 960 970 热电势（mV）37.32537.72438.122 38.51938.915 39.310 39.70340.096热电势（mV）温度 900 910 920 930 940 950 960 970热电势（mV37.325 37.724 38.122 38.51938.915 39.310 39.703 40.0966、试分析超声波流量计 是如何测量流量的？930 49409950 960 970 热电势（mV37.32

16、5 37.724 38.122 38.519 38.915 39.310.096940 950 960 970 热电势（mV37.325 37.724 38.122 38.519 38.915 39.310.09639.703 4039.703 40温度 C 900 910 920 930 940 950 960 970 热电势（mV37.325 37.724 38.122 38.519 38.915 39.310 39.703 40.096900 910 920 930 940 950 960 970 热电势（mV热电势（mV 37.325 3375224 338.222 3881.529

17、38S5995 3890350 3395703 3407.096 4037.325 37.724 38.122 38.519 38.915 .096310 39.703 40.09637.724 38.122 91805920 38i9194O838009600.97O 40.096 （ mV38.122378823393788241538892830388917O338l91O9639.310 39.703 4038.519 38.915 39.310 39.7036 40.09638.91592899800 940.7030 46009670 热电势（mV37.32539371.72489

18、38O32240889619 38.915 39.310 39.703 4039.703 40.096 .09637.325 37.724 38.122 38.519 38.915 39.31037.325 37.724 38.122 38.519 38.915 39.31039.703 40950 960 970 热电势（mV飞 F1久八、39.703 4039.703 407.试分析图示是用哪种 传感器测量哪种参数的？并 说明测量过程。8、试分析图3-2所示电磁流量计的工作原理9、试分析如图所示霍尔转速表的工作原理？请写出计算转速的表达式11、试分析如图2所示负温度系数热敏电阻是如何控制电冰箱温度的?