传感器原理及其应用广东自考

一、填空（30分，每空5分）1、有一温度计，它的量程范围为0∽200℃，精度等级为5级。该表可能出现的最大误差为 ，当测量100℃ 时的示值相对误差为 。2、在选购线性仪表时，必须考虑应尽量使选购的仪表量程为欲测量的 倍左右为宜。3、传感器由 、 、 三部分组成。 4、利用热敏电阻对电动机实施过热保护，应选择 型热敏电阻。5、已知某铜热电阻在0℃时的阻值为50Ω，则其分度号是 ，对于镍铬-镍硅热电偶其正极是 。6、霍尔元件采用恒流源激励是为了 。7、用水银温度计测量水温,如从测量的具体手段来看它属于 测量。二、选择题(30分，每题2分)1、在以下几种传感器当中 属于自发电型传感器。 A、电容式 B、电阻式 C、压电式 D、电感式2、 的数值越大,热电偶的输出热电势就越大。A、热端直径 B、热端和冷端的温度C、热端和冷端的温差 D、热电极的电导率3、将超声波（机械振动波）转换成电信号是利用压电材料的 。A、应变效应 B、电涡流效应 C、压电效应 D、逆压电效应4、在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中 。A、电容和电感均为变量 B、电容是变量，电感保持不变C、电感是变量，电容保持不变 D、电容和电感均保持不变5、在两片间隙为1mm的两块平行极板的间隙中插入 ，可测得最大的容量。A、塑料薄膜 B、干的纸 C、湿的纸 D、玻璃薄片6、热电阻测量转换电路采用三线制是为了 A、提高测量灵敏度 B、减小非线性误差 C、提高电磁兼容性 D、减小引线电阻的影响7、当石英晶体受压时，电荷产生在 。A、Z面上 B、X面上 C、Y面上 D、X、Y、Z面上8、汽车衡所用的测力弹性敏感元件是 。 A、悬臂梁 B、弹簧管 C、实心轴 D、圆环9、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 。A、补偿热电偶冷端热电势的损失 B、起冷端温度补偿作用C、将热电偶冷端延长到远离高温区的地方 D、提高灵敏度10、减小霍尔元件的输出不等位电势的办法是 。A、减小激励电流 B、减小磁感应强度 C、使用电桥调零电位器11、测得某检测仪表的输入信号中,有用信号为20毫伏,干扰电压也为20毫伏, 则此时的信噪比为 。A、20dB B、1 dB C、0 dB12、发现某检测仪表机箱有麻电感,必须采取 措施。A、接地保护环 B、将机箱接大地 C、抗电磁干扰13、在仿型机床当中利用电感式传感器来检测工件尺寸，该加工检测装置是采了 测量方法。A、微差式 B、零位式 C、偏差式15、在实验室中测量金属的熔点时,冷端温度补偿采用 。A、计算修正法 B、仪表机械零点调整法 C、冰浴法三、证明热电偶的参考电极定律：EAB（t,t0）= EAC（t,t0）- EBC（t,t0）,并画出原理图（本题10分）四、有一额定荷重为20×103N的等截面空心圆柱式荷重传感器，其灵敏度KF为2mV/V。激励源电压为12V，求：1、在额定荷重时的输出电压Uom,2、当承载为5×103N时的输出电压Uo。(本题10分）六、已知待测拉力约为70N左右，现有两只测力仪表，一只为5级，测量范围为0∽500N；另一只为0级，测量范围为0∽100N。问选用哪一只测力仪表较好?为什么?(写出计算过程)(本题10分）参考答案一、填空题：1、±1℃，±1% 2、1．5倍 3、敏感元件、传感元件、测量转换电路4、NTC突变 5、CU50，镍铬 6、减小温漂 7、偏位式 8、干扰源，干扰途径，敏感接收器 9、屏蔽，浮置，接地，滤波，光电隔离 10、X面二、选择题1、C 2、C 3、C 4、B 5、D 6、D 7、B 8、C 9、C 10、C11、C 12、B 13、B 14、C 15、C四、24 mV，6 mV五、K拨至1位，反复调节R0，使仪表指示为0，K拨至3位，反复调节RF，使仪表指示为满偏，K拨至2位，进行测量。六、选用0级，测量范围为0∽100N的测力仪表。一、填空（本题共39分，每空5分）1、传感器由 、 、 三部分组成。2、在选购线性仪表时，必须考虑应尽量使选购的仪表量程为欲测量的 倍左右为宜。3、有一温度计，它的量程范围为0∽200℃，精度等级为5级。该表可能出现的最大误差为 ，当测量100℃ 时的示值相对误差为 。 4、利用热敏电阻对电动机实施过热保护，应选择 型热敏电阻。5、在压电晶片的机械轴上施加力,其电荷产生在 。6、霍尔元件采用恒流源激励是为了 。7、用水银温度计测量水温,如从测量的具体手段来看它属于 测量。8、已知某铜热电阻在0℃时的阻值为50Ω，则其分度号是 ，对于镍铬-镍硅热电偶其正极是 。9、压电材料在使用中一般是两片以上，在以电荷作为输出的地方一般是把压电元件 起来，而当以电压作为输出的时候则一般是把压电元件 起来。10、热电阻主要是利用电阻随温度升高而 这一特性来测量温度的。12、金属电阻的 是金属电阻应变片工作的物理基础。14、在动圈式表头中的动圈回路中串入由NTC组成的电阻补偿网络，其目的是为了 。二、选择题（本题共30分，每题2分）3、在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中 。A、电容和电感均为变量 B、电容是变量，电感保持不变C、电感是变量，电容保持不变 D、电容和电感均保持不变4、在仿型机床当中利用电感式传感器来检测工件尺寸，该加工检测装置是采用了 测量方法。A、微差式 B、零位式 C、偏差式5、热电阻测量转换电路采用三线制是为了 A、提高测量灵敏度 B、减小引线电阻的影响 C、减小非线性误差 D、提高电磁兼容性10、在实验室中测量金属的熔点时,冷端温度补偿采用 。A、冰浴法 B、仪表机械零点调整法 C、计算修正法11、自感传感器或差动变压器采用相敏检波电路最重要的目的是为了 。A、提高灵敏度 B、将输出的交流信号转换为直流信号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12、要测量微小的气体压力之差，最好选用 变换压力的敏感元件。 A、悬臂梁 B、平膜片 C、弹簧管 D、膜盒13、以下四种传感器中，属于四端元件的是 。A、霍尔元件 B、压电晶体 C、应变片 D、热敏电阻 14、下列 不能用做加速度检测传感器。 A、电容式 B、压电式 C、电感式 D、热电偶15、将超声波（机械振动波）转换成电信号是利用压电材料的 。A、应变效应 B、电涡流效应 C、压电效应 D、逆压电效应三、我国的模拟仪表有哪些精度等级？现欲测量240V左右的电压，要求测量示值相对误差的绝对值不大于6%，问：若选用量程为250V的电压表，其精度应选哪一级？若选用量程为500V的电压表，其精度又应选哪一级？（本题10分）四、热电偶参考电极定律有何实际意义？以知在某特定条件下材料A与铂配对的热电动势为967mv, 材料B与铂配对的热电动势为345mv,求出在此特定条件下材料A与B配对后的热电动势？此时哪种材料为正极？（本题10分）五、根据你所学的传感器相关知识，请分别列出下列物理量可以使用什么传感器来测量？（本题11分） 1、加速度：2、温度： 3、工件尺寸： 4、压力：参考答案一、填空题：1、敏感元件、传感元件、测量转换电路 2、1．5倍 3、±1℃，±1%4、NTC突变 5、X面 6、减小温漂 7、偏位式 8、CU50，镍铬9、并联，串联 10、增大 11、屏蔽，浮置，接地，滤波，光电隔离12、应变效应 13、干扰源，干扰途径，敏感接收器 14、温度补偿二、选择题1、C 2、D 3、B 4、B 5、B 6、A 7、C 8、C 9、A 10、C11、D 12、A 13、D 14、C 15、C三、0．1 0．2 0．5 1．0 1．5 2．5 5．0选用量程为250V的电压表，其精度应选0．5级，选用量程为500V的电压表，其精度应选0．2级四、大大简化了热电偶的选配工作，5．622 mv，A为正极五、1、电阻应变片，电容等2、热电偶，热电阻等3、电感，电容等4、压电，霍尔等二、如图所示电路是电阻应变仪中所用的不平衡电桥的简化电路，图中R2=R3=R是固定电阻，R1与R4是电阻应变片，工作时R1受拉，R4受压，ΔR=0，桥路处于平衡状态，当应变片受力发生应变时，桥路失去平衡，这时，就用桥路输出电压Ucd表示应变片变后电阻值的变化量。试证明：Ucd=-（E/2）(ΔR/R)。（10分）证明： 略去 的二次项,即可得

不一定，代码为06016的是自考的。

传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。应用1、传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。2、在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。3、在基础学科研究中，传感器更具有突出的地位。现代科学技术的发展，进入了许多新领域：例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙，微观上要观察小到fm的粒子世界，纵向上要观察长达数十万年的天体演化，短到 s的瞬间反应。扩展资料主要功能常将传感器的功能与人类5大感觉器官相比拟：光敏传感器——视觉声敏传感器——听觉气敏传感器——嗅觉化学传感器——味觉流体传感器——触觉敏感元件的分类：物理类，基于力、热、光、电、磁和声等物理效应。化学类，基于化学反应的原理。生物类，基于酶、抗体、和激素等分子识别功能。参考资料来源：百度百科-传感器

传感器的原理：传感器一般由敏感元件、转换元件、变换电路、辅助电源四部分构成。其中，敏感元件直接接收测量，用于输出被测量有关的物理量信号，敏感元件主要包括热敏、光敏、湿敏、气敏、力敏、声敏、磁敏、色敏、味敏、放射性敏感等十大类；转换元件用于将敏感元件输出的物理量信号转换为电信号；变换电路用于将转换元件输出电信号进行放大、调制等处理；辅助电源用于为系统(主要是敏感元件和转换元件)提供能量。　　传感器在手机中的应用：重力传感器，在极品飞车、天天跑酷等游戏中有着近乎完美的体现；加速度传感器，例如手机的摇一摇功能就是对手机的加速度进行感应；光线传感器，例如手机的自动调光功能；距离传感器，例如接电话时手机离开耳朵屏幕变亮，手机贴近耳朵屏幕变黑。手机中的传感器数不胜数，很多功能都是利用传感器来实现的。　　除手机外，传感器在日常生活中也有着广泛的应用，常见的如：自动门，通过对人体红外微波的传感来控制其开关状态；烟雾报警器，通过对烟雾浓度的传感来实现报警的目的；电子秤，通过力学传感来测量人或其他物品的重量；水位报警，温度报警、湿度报警等也都利用的是传感器来完成其功能。