传感器原理及应用期末总结 11电子信息专业

PAGE《传感器原理及应用》期末复习资料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。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。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。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。12、空气介质变隙式电容传感器中，提高灵敏度和减少非线性误差是矛盾的，为此实际中大都采用差动式电容传感器。13、当半导体材料在某一方向承受应力时，它的电阻率发生显著变化的现象称为半导体压阻效应。14．影响金属导电材料应变灵敏系数K。的主要因素是导电材料几何尺寸的变化。1、在以下几种传感器当中(压电式)属于自发电型传感器。2．下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是（温度）。3、在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要的目的是(C)。C．将热电偶冷端延长到远离高温区的地方4、利用相邻双臂桥检测的应变式传感器，为使其灵敏度高、非线性误差小，(A)。A．两个桥臂应当分别用应变量变化相反的工作应变片5、在光的作用下，电子吸收光子能量从键合状态过渡到自由状态，引起物体电阻率的变化，这种现象称为(光电导效应)。6、改变电感传感器的引线电缆后，(必须对整个仪器重新标定)。7、自感传感器采用相敏检波电路最重要的目的是为了(C)。C．使检波后的直流电压能反映检波前交流信号的幅度和相位8、按照工作原理分类，固体图象式传感器属于(光电式传感器)。9、单色光的波长越短，它的(A频率越高，其光子能量越大)。10、差动电桥由环境温度变化引起的误差为(0)11、属于传感器动态特性指标的是(固有频率)。12、(热端和冷端的温差)的数值越大，热电偶的输出热电势就越大。13、热电阻测量转换电路采用三线制是为了(减小引线电阻的影响)。14、当石英晶体受压时，电荷产生在(B．X面上)15、减小霍尔元件的输出不等位电势的办法是(A使用电桥调零电位器)16、发现某检测仪表机箱有麻电感,必须采取(B将机箱接大地)措施。17、在实验室中测量金属的熔点时,冷端温度补偿采用(C．冰浴法)。18、电涡流式传感器激磁线圈的电源是(A高频交流)1、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。2、压电式传感器测量电路的作用是什么?其核心是解决什么问题?答：压电式传感器测量电路的作用是将压电晶体产生的电荷转换为电压信号输出，其核心是要解决微弱信号的转换与放大，得到足够强的输出信号。6、试说明光纤的导光原理。、答：光纤导光基于入射到光纤内的光能够实现全反射。由于纤芯的折射率比包层的大，当入射角大于临界角时，其折射角大于90度，形成全反射，使得光不会进入包层而只在纤芯内传播。为使进入光纤的光能够在纤芯内全反射，必须使从外部入射的光线限制在一定的入射角内，从而使入射到纤芯和包层界面的光的入射角大于临界角，即在某个临界角内的入射进入光纤的光才能实现全反射。7.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?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8.影响差动变压器输出线性度和灵敏度的主要因素是什么？答：影响差动变压器输出线性度和灵敏度的主要因素是：传感器几何尺寸、线圈电气参数的对称性、磁性材料的残余应力、测量电路零点残余电动势等。1，测量系统的静态特性指标主要有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性等。2.霍尔元件灵敏度的物理意义是表示在单位磁感应强度相单位控制电流时的霍尔电势大小。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光电子逸出物体表面的外光电效应,这类元件有光电管、光电倍增管；第二类是利用在光线作用下使材料内部电阻率改变的内光电效应，这类元件有光敏电阻；第三类是利用在光线作用下使物体内部产生一定方向电动势的光生伏特效应，这类元件有光电池、光电仪表。4.热电偶所产生的热电势是两种导体的接触电势和单一导体的温差电势组成的，其表达式为Eab（T，To）=。在热电偶温度补偿中补偿导线法（即冷端延长线法）是在连接导线和热电偶之间，接入延长线，它的作用是将热电偶的参考端移至离热源较远并且环境温度较稳定的地方，以减小冷端温度变化的影响。5.压电式传感器的工作原理是：某些铁磁物质在外界机械力作用下，其内部产生机械压力，从而引起极化现象，这种现象称为正压电效应。相反，某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产生机械变形，这种现象称为负压电效应。6.变气隙式自感传感器，当街铁移动靠近铁芯时，铁芯上的线圈电感量（①增加②减小③不变）9.电阻应变片式传感器按制造材料可分为①_金属_材料和②____半导体__体材料。它们在受到外力作用时电阻发生变化，其中①的唵阻变化主要是由_电阻应变效应形成的，而②的电阻变化主要是由温度效应造成的。半导体材料传感器的灵敏度较大。10.磁电式传感器是利用导体和磁场发生相对运动而在导体两端产生感应电傿的。而霍尔式传感器为霍尔允件在磁场中有䬵磁效应（霍尔效应）而输出电势的。霍尔式传感器可用来测量电流，磁场，位移，压力。答：霍尔组件可测量磁场、电流、位移、压力、振动、转速等。霍尔组件的不等位电势是霍尔组件在额定控制电流作用下，在无外加磁场时，两输出电极之间的空载电势，可用输出的电压表示。温度补偿方法：a分流电阻法：适用于恒流源供给控制电流的情况。b电桥补偿法三.分析/证明题压电式传感器更适用于静态测量，此观点是否正确，分析原因。答：不正确。其工作原理是基于压电材料的压电效应，具有使用频率宽，灵敏度高、信噪比高、结构简单、工作可靠、测量范围广等优点，因此在压力冲击和震动等动态参数测试中是主要的传感器品种，它可以把加速度、位移、压力、温度、湿度等许多非电量转换为电量。为什么要对应变片式电阻传感器进行温度补偿，分析说明该类型传感器温度误差补偿方法。答：①在外界温度变化的条件下，由于敏感栅温度系数及栅丝与试件膨胀系数（）之差异性而产生虚假应变输出有时会产生与真实应变同数量级的误差。②方法：自补偿法线路补偿法制作霍尔元件应采用什么材料，为什么？为何霍尔元件都比较薄，而且长宽比一般为2：1？答：制