传感器技术期末考试试卷

传感器技术期末考试试卷(A)一、名词解释（每题4分，共20分）1.传感器：（传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的另一种量的测量装置）（能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成）2.电位器式传感器：（是一种将机械位移转换成电信号的机电转换元件，，又可做分压器用的测量装置）3.电容式传感器：（将被测量（如压力、尺寸等）的变化转换成电容量变化的一种传感器）4.霍尔传感器：（是利用霍尔元件的霍尔效应制作的半导体磁敏传感器）5.测量：（是将被测量与同性质的标准量通过专门的技术和设备进行比较，获得被测量对比该标准量的倍数，从而在量值上给出被测量的大小和符号）二、填空题（每空1分，共20分）1.电感式传感器是利用被测量的变化引起线圈自感或互感系数的变化，从而导致线圈电感量改变这一物理现象来实现信号测量的装置。2.压电式传感器元件是力敏元件，它能测量最终能变换为力的那些物理量是：应力、压力、加速度等。3.压电陶瓷是人工制造的多晶体，由无数细微的电畴组成。4.测定温度传感器通常是用热电偶、热电阻及热敏电阻三种。5.电涡流式传感器是根据电涡流效应制成的。6.在光线作用下，半导体的电导率增加的现象称为光电效应。7.功能型光纤传感器分为：相位调制型传感器、光强调制型传感器和偏振态调制型传感器三种类型。8.直接测量的方法通常有三种方法，即：偏差法、零位法和微差法。9.电位器式传感器是一种将机械位移转换成电信号的机电转换元件，又可做分压器用的测量装置三、简答题（每题10分，共30分）1.按传感器的工作原理分类有哪些？（1）电学式传感器；（2）磁学式传感器；（3）光电式传感器；（4）电势型传感器；（5）电荷式传感器；（6）半导体传感器；（7）谐振式传感器；（8）电化学式传感器等。2.应变片有哪几部分组成？其核心部分是什么？电阻应变片的构造一般由敏感栅、基片、覆盖层和引线等部分组成。而敏感栅是应变片的核心部分3.石英晶体的x、y、z轴的名称及其特点是什么？石英晶体的x轴为电轴、y轴为光轴、z轴为机械轴。通常把沿电轴方向的力作用下产生电荷的压电效应称为“纵向压电效应”；而把沿机械轴方向的力作用下产生的电荷的压电效应称为“横向压电效应”；在光轴方向受力时不产生压电效应。石英晶体有天然和人工培养两种。居里点为576度，优点是温度稳定性好，机械强度高，动态性能好；缺点是灵敏度低，介电常数小，价格昂贵。四、分析（每题10分，共30分）1.试说明单线圈和差分变磁阻式电感传感器的主要组成、工作原理。其组成主要由：线圈、铁心和衔铁三部分组成。它是利用被测量的变化引起线圈自感或互感系数的变化，从而导致线圈电感量改变这一物理现象来实现信号测量的。主要结构上分为变间隙型、变面积型和螺管型三种。其工作原理是在铁心与衔铁之间的气隙间隙的改变，引起磁路中磁阻的变化，从而导致电感线圈中电感值的变化。2.试述压电式传感器的结构形式、特点及主要用途。压电式传感器元件是力敏元件，一般由两片或两片以上粘接在一起，由于压电材料是有极性的，因此连接方法有串联和并联两种。所以它能测量最终能变换为力的那些物理量，如应力、压力、加速度等。压电式传感器具有响应频带宽、灵敏度高、信噪比大、结构简单、工作可靠、质量轻等优点。多用在汽车上测量气压、发动机内部燃烧压力和真空度等。3.某顾客分别在三家商店购买100Kg大米、10Kg苹果、1Kg巧克力，发现均缺少约0.2Kg，但该采购员对巧克力的商店意见最大，在这个例子中，从心理角度和测量技术角度分析产生这些误差的原因？（略）传感器技术期末考试试卷(B)一、名词解释（每题4分，共20分）1.测量：（是将被测量与同性质的标准量通过专门的技术和设备进行比较，获得被测量对比该标准量的倍数，从而在量值上给出被测量的大小和符号）2.热电偶传感器：（是利用转换元件电磁参量随温度变化的特性，对温度和与温度有关的参量进行检测的装置）3.传感器：（传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的另一种量的测量装置）（能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成）4.光电效应：（在光线作用下，半导体的电导率增加的现象称为光电效应）5.压电陶瓷：（是人工制造的多晶体，由无数细微的电畴组成）二、填空题（每题1分，共30分）1.通常用传感器的静态特性和动态特性来描述传感器的输出—输入特性。2.压电式传感器中的压电元件，接受力和变形方式有：厚度变形、长度变形、体积变形和厚度剪切或面剪切变形等四种。3.传感器静态特性的主要技术指标包括灵敏度、线性度、迟滞性和重复性。4.电感式传感器是利用被测量的变化引起线圈自感或互感系数的变化，从而导致线圈电感量改变这一物理现象来实现信号测量的装置。5.霍尔元件的基本结构是在一个半导体薄片的两个相对侧面安装一对控制电极，相应地焊接两根控制电流引线；在另两个相对侧面安装一对霍尔