中央廣播電視大學(xué)開放教育?？茢?shù)控技術(shù)專業(yè)傳感器技術(shù)自測練習(xí)11 一填空題1從不同角度考察，測量方法有不同的分類，但常用的具體測量方法有（零位法）、（偏差法）和（微差法）等2傳感器的靜態(tài)特性主要以（線性度）、（遲滯）、（重復(fù)性）、（靈敏度）、（分辨力）和（穩(wěn)定性）表征。3熱敏電阻是利用半導(dǎo)體的電阻值隨著溫度變化的特點(diǎn)制成的一種熱敏元件，它的主要應(yīng)用有：（1）（熱敏電阻測溫）；（2）（用于溫度補(bǔ)償）；（3）（過熱保護(hù)）。P434根據(jù)（電渦流效應(yīng)）制成的傳感器稱為電渦流式傳感器。按照電渦流在導(dǎo)體內(nèi)的貫穿情況，此傳感器分為（高頻反射式）與（低頻透射式）兩大類。P625可采用以下幾種方法，以保證熱電偶冷端溫度保持恒定：（1）（冷端恒溫法）；（2）（冷端溫度校正法）；（3）（電橋補(bǔ)償法）；（4）（采用PN結(jié)溫度傳感器做冷端補(bǔ)償）。P90-916光柵傳感器是根據(jù)（莫爾條紋）原理制成的一種脈沖輸出數(shù)字式傳感器，由（光柵）、（光路）和（光電元器件）以及（轉(zhuǎn)換電路）等組成，廣泛應(yīng)用于（數(shù)控機(jī)床等閉環(huán)系統(tǒng)的線位移）和（角位移的自動(dòng)檢測）以及精密測量等方面。P132二選擇題在同一條件下，多次測量同一量值時(shí)，絕對值和符號(hào)保持不變，或在條件改變時(shí)，按一定規(guī)律變化的誤差稱為（C）。A.絕對誤差B.相對誤差C.系統(tǒng)誤差D.隨機(jī)誤差.固有頻率高的壓電式振動(dòng)加速度傳感器可用于（A）的測量。P156A較高頻率B.較低頻率3. C.較大慣性力D.較小慣性力電阻應(yīng)變片的靈敏度為（A）。A應(yīng)變片電阻絲的電阻變化率與被測試件的應(yīng)變值之比B應(yīng)變片電阻絲的電阻變化率與應(yīng)變值之比C應(yīng)變片輸出電壓與應(yīng)變之比4 D.應(yīng)變片輸出電壓與輸入電壓之比.直流電橋中，靈敏度最高的接法是（C）。A半橋單臂B.半橋雙臂1. C.全橋判斷題標(biāo)準(zhǔn)量值的不準(zhǔn)確、儀器儀表盤分度的不準(zhǔn)確而引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差。2. 常用的消除電橋非線性誤差的方法就是采用差動(dòng)電橋。2 .為了提高電容傳感器的靈敏度，減小非線性，常常把傳感器做成差動(dòng)形式。3 .光電管的工作原理是基于外光電效應(yīng)；光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光敏晶閘管的工作原理是基于內(nèi)光電效應(yīng)；光電池的工作原理基于光生伏特效應(yīng)。5. 壓電式傳感器是一種典型的自發(fā)電式傳感器，它沒有運(yùn)動(dòng)部件。P150壓電式傳感器的內(nèi)阻抗極高，而輸出信號(hào)又非常微弱，因此它的測量電路通常需要有一個(gè)高輸入阻抗的前置放大級作為阻抗匹配，然后方可采用一般的放大、檢波、顯示等。P153振動(dòng)子系統(tǒng)是光線示波器的主要部件。6. 儀表準(zhǔn)確度的選擇應(yīng)本著既滿足需要又經(jīng)濟(jì)的原則，通常，0.1級、0.2級儀表作為標(biāo)準(zhǔn)和精密測量用；0.5級和1.0級作為實(shí)驗(yàn)室測量用；1.5級以下作為一般工程測量用。7. 筆式記錄儀由于轉(zhuǎn)動(dòng)部分具有一定的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，因而其工作頻率不高。8. 消除外來干擾可使用屏蔽與接地的方法。靜電屏蔽罩要使之有效，就得在屏蔽內(nèi)信號(hào)源接地處與零信號(hào)基準(zhǔn)電位相連接。1. 簡述題什么是絕對誤差、示值相對誤差、引用誤差和儀表允許誤差？請分別用文字說明并寫出相應(yīng)得表達(dá)式。2. 電容式傳感器的轉(zhuǎn)換電路有哪幾種類型?試選擇其中一種說明其優(yōu)缺點(diǎn)?1 計(jì)算題有一溫度汁，它的測量范圍為0200'C，精度為0.5級，求：1）該表可能出現(xiàn)的最大絕對誤差；2）當(dāng)示值分別為20C、100C時(shí)的示值相對誤差。中央廣播電視大學(xué)開放教育專科數(shù)控技術(shù)專業(yè)傳感器技術(shù)自測練習(xí)5一填空題1傳感器一般由（敏感元件）、（轉(zhuǎn)換元件）、（轉(zhuǎn)換電路）三部分組成。2應(yīng)變式傳感器由（電阻應(yīng)變片）和（測量電路）兩部分組成。（電阻應(yīng)變片）是一種能將被測量件上的應(yīng)變變化轉(zhuǎn)換成電阻變化的傳感元件；而（測量電路）則進(jìn)一步將該電阻阻值的變化再轉(zhuǎn)換成電壓或電流的變化，以便顯示或記錄被測的非電量的大小。3差動(dòng)變壓器的靈敏度是指（銜鐵移動(dòng)單位位移時(shí)所產(chǎn)生的輸出電壓的變化）。影響其靈敏度的主要因素有：（差動(dòng)變壓器一、二次繞組的匝數(shù)比、銜鐵直徑與長度、材料質(zhì)量、環(huán)境溫度、負(fù)載電阻等）。4普通型熱電偶主要用于測量（氣體）、（蒸汽）和（液體）等介質(zhì)的溫度；鎧裝熱電偶特別適用于（復(fù)雜結(jié)構(gòu)裝置）的溫度測量；薄膜熱電偶適用于測量（表面和微小面積）的瞬變溫度；表面熱電偶主要用于（流動(dòng)現(xiàn)場）的測量。5碼盤又稱（角編碼器），是一種（旋轉(zhuǎn)式位置）傳感器，通常裝在被測軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，它能將被測鈾的（角位移）轉(zhuǎn)換成增量脈沖或二進(jìn)制編碼。P1286消除內(nèi)部干擾常用的方法有：（1）（屏蔽）；（2）（接地）。1 二選擇題在同一條件下，多次測量同一量值時(shí)，絕對值和符號(hào)保持不變，或在條件改變時(shí)，按一定規(guī)律變化的誤差稱為（C）。A絕對誤差B相對誤差C系統(tǒng)誤差D隨機(jī)誤差2固有頻率高的壓電式振動(dòng)加速度傳感器可用于（A）的測量。A較高頻率B較低頻率C較大慣性力D較小慣性力3霍爾按鍵開關(guān)是一個(gè)（B）的按鍵開關(guān)。A.帶觸點(diǎn)B.無觸點(diǎn)C.隨溫度變化D.隨電阻變化4電阻應(yīng)變片的靈敏度為（A）。A應(yīng)變片電阻絲的電阻變化率與被測試件的應(yīng)變值之比B應(yīng)變片電阻絲的電阻變化率與應(yīng)變值之比C應(yīng)變片輸出電壓與應(yīng)變之比D.應(yīng)變片輸出電壓與輸入電壓之比5光線示波器振動(dòng)子的阻尼比在（）左右能獲得最佳輸出。A0.2B0.5C0.7D0.9三判斷題1薄壁圓筒彈性敏感元件的靈敏度僅決定于圓筒半徑、壁厚和彈性模量，而與圓筒長度無關(guān)。2變面積式電感傳感器理想狀態(tài)下輸人輸出呈線性關(guān)系。但由于有漏感等原因，它的特性并非是線性的，而且它的線性區(qū)較小，靈敏度較低。3差動(dòng)變壓器不僅可以直接用于位移測量，而且還可以測量與位移有關(guān)的任何機(jī)械量。4電渦流式傳感器可以用來測量厚度、溫度、轉(zhuǎn)速及生產(chǎn)工件的加工定位等。5在使用熱電偶時(shí)，若要直接應(yīng)用熱電偶的分度表，就必須滿足to=OoC的條件。6光電管的靈敏度較低，在微光測量中通常采用光電倍增管，電倍增管的靈敏度比光電管要高出幾萬倍，在微光下就可產(chǎn)生可觀的電流。7由于光電倍增管有很高的靈敏度，因此使用時(shí)應(yīng)注意避免強(qiáng)光照射而損壞光電陰極。P998光電管的工作原理是基于外光電效應(yīng)；光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光敏晶閘管的工作原理是基于內(nèi)光電效應(yīng)；光電池的工作原理基于光生伏特效應(yīng)。9振動(dòng)子系統(tǒng)是光線示波器的主要部件。10消除外來干擾可使用屏蔽與接地的方法。靜電屏蔽罩要使之有效，就得在屏蔽內(nèi)信號(hào)源接地處與零信號(hào)基準(zhǔn)電位相連接。1 四簡述題何謂零點(diǎn)殘余電壓？說明該電壓的產(chǎn)生原因及消除方法。2在選擇電測量指示儀表時(shí)需要考慮哪些因素?五計(jì)算題現(xiàn)有兩個(gè)電壓表一只是0.5級0-300v，另一只是1.0級0-100v，若要測量80v的電壓，試問選用哪一只電壓表好?中央廣播電視大學(xué)開放教育?？茢?shù)控技術(shù)專業(yè)傳感器技術(shù)自測練習(xí)2一填空題1系統(tǒng)誤差是有規(guī)律可循的，因此可通過（實(shí)驗(yàn)）的方法或（引入修正值）的方法子以修正，也可（重新調(diào)整測量儀表的有關(guān)零部件）來消除。2.變換力的彈性敏感元件的形式有（實(shí)心圓柱體）、（空心圓柱體）、（等截面圓環(huán)）、（等截面懸臂梁）、（等強(qiáng)度懸臂梁）、（扭轉(zhuǎn)軸）、（矩形柱）等。3.電感式傳感器的主要缺點(diǎn)是：（1）（靈敏度、線性度和測量范圍相互制約）；（2）（傳感器頻率響應(yīng)較慢，不宜于快速動(dòng)態(tài)測量）；（3）（對傳感器線圈供電電源的頻率和振幅穩(wěn)定度均要求較高）。P504變面積式電容傳感器多用來檢測（位移）、（尺寸）等參量。5根據(jù)產(chǎn)生電效應(yīng)的不同物理現(xiàn)象，光電效應(yīng)大致可以分為三類：（1）（外光電效應(yīng)）、（2）（內(nèi)光電效應(yīng)）、（3）（光生伏特效應(yīng)）。6直線式感應(yīng)同步器主要部件包括（定尺）和（滑尺），定尺繞組是等間距的（連續(xù)平面）繞組；滑尺繞組制成兩組，即（正弦繞組和余弦繞組）。P144二選擇題1線性系統(tǒng)的靈敏度是（B）。A.隨機(jī)變量B.常數(shù)C.時(shí)間的線性函數(shù)固有頻率高的壓電式振動(dòng)加速度傳感器可用于（A）的測量。A較高頻率B.較低頻率2. C.較大慣性力D.較小慣性力電阻應(yīng)變片的靈敏度為（A）。A應(yīng)變片電阻絲的電阻變化率與被測試件的應(yīng)變值之比B.應(yīng)變片電阻絲的電阻變化率與應(yīng)變值之比C應(yīng)變片輸出電壓與應(yīng)變之比D.應(yīng)變片輸出電壓與輸入電壓之比4.直流電橋中，靈敏度最高的接法是（C）A半橋單臂B.半橋雙臂5. C.全橋壓電材料按一定方向置放在電場中，其幾何尺寸隨之發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為（C）。A壓電B壓阻C逆壓電D.壓磁判斷題1.儀器儀表中傳動(dòng)部件的間隙和摩擦、連接件的彈性變形等引起的示值不穩(wěn)定屬于隨機(jī)誤差。1 .為了能提高電橋靈敏度或能進(jìn)行溫度補(bǔ)償，通常可在橋臀中安置多個(gè)應(yīng)變片。3. 應(yīng)變式加速度傳感器的頻率范圍有限，一般不適合于高頻及沖擊、寬帶隨機(jī)振動(dòng)等測量。4 差動(dòng)變壓器不僅可以直接用于位移測量，而且還可以測量與位移有關(guān)的任何機(jī)械量。P60.為了提高電容傳感器的靈敏度，減小非線性，常常把傳感器做成差動(dòng)形式。6. 電容傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、靈敏度高、無反作用力、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快等特點(diǎn)，且可以實(shí)現(xiàn)非接觸測量，具有平均效應(yīng)。P807.光電管的工作原理是基于外光電效應(yīng)；光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光敏晶閘管的工作原理是基于內(nèi)光電效應(yīng)；光電池的工作原理基于光生伏特效應(yīng)。8. 光柵傳感器測量精度可達(dá)幾微米。只要能夠轉(zhuǎn)換成位移的物理量，如速度、加速度、振動(dòng)、變形等均可測量。P132感應(yīng)同步器安裝時(shí)，定尺和滑尺相互平行、相對安放，它們之間保持一定的間隙。P144壓電式傳感器是一種典型的自發(fā)電式傳感器，它沒有運(yùn)動(dòng)部件。簡述題1.傳感器由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？2 .熱電偶產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢由幾種電動(dòng)勢組成？分別是什么含義？哪種電動(dòng)勢起主要作用?計(jì)算題1.欲測240V左右的電壓，要求測量示值相對誤差的絕對值不大于0.6。問：若選用量程為250V電壓表，其精度應(yīng)選擇哪一級？若選用量程為300V和500V的電壓表，其精度應(yīng)分別選哪一級？中央廣播電視大學(xué)開放教育專科數(shù)控技術(shù)專業(yè)傳感器技術(shù)自測練習(xí)3一填空題1精確度是（精確度）和（準(zhǔn)確度）兩者總和，是反映測量儀表優(yōu)良程度的綜合指標(biāo)。2變換壓力的彈性敏感元件，通常是（彈簧管）、（膜片）、（膜盒）、（薄壁圓筒）、（波紋管）、（等截面薄板）、（薄壁半球）等。3自感式傳感器是利用（自感量隨氣隙而改變）的原理制成的，用來測量（位移），它主要由（線圈、鐵心、銜鐵及測桿）等組成。自感式傳感器常見的形式有（變隙式、變截面式、螺線管式和差動(dòng)式）四種。4變介電常數(shù)式電容傳感器在（檢測容器中液面高度）、（片狀材料厚度）等方面得到普遍應(yīng)用。5 光電式傳感器由（光源）、（光學(xué)元器件）和（光電元器件）組成光路系統(tǒng)，結(jié)合相應(yīng)的測量轉(zhuǎn)換電路而構(gòu)成。6石英單晶體和壓電陶瓷具有（壓電效應(yīng)）、（逆壓電效應(yīng)）效應(yīng)。壓電材料的靈敏度主要決定于（壓電常數(shù)）。選擇題1霍爾按鍵開關(guān)是一個(gè)（B）的按鍵開關(guān)A帶觸點(diǎn)B無觸點(diǎn)D.隨電阻變化C.隨溫度變化2感應(yīng)同步器是利用（A）的變化進(jìn)行位置檢測的。A感應(yīng)電壓B感應(yīng)電流3 C感應(yīng)磁場D勵(lì)磁電壓直流電橋中，靈敏度最高的接法是（C）A半橋單臂B半橋雙臂C全橋4壓電材料按一定方向置放在電場中，其幾何尺寸隨之發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為（C）A壓電B壓阻D壓磁5對于不可能消除的外來干擾的防止及抑制，通常采用的方法有：（D）。A采用隔離措施B采用隔離變壓器供電C常用控制元件的模擬開關(guān)D屏蔽與接地三判斷題1測量時(shí)對錯(cuò)了標(biāo)志、讀錯(cuò)或記錯(cuò)了數(shù)、使用有缺陷的儀器及在測量時(shí)因操作不細(xì)心而引起的過失性誤差等屬于粗大誤差。2為了能提高電橋靈敏度或能進(jìn)行溫度補(bǔ)償，通常可在橋臀中安置多個(gè)應(yīng)變片。3應(yīng)變式加速度傳感器的頻率范圍有限，一般不適合于高頻及沖擊、寬帶隨機(jī)振動(dòng)等測量。4 螺線管式電感傳感器適合于位移較大的場合測量。5電渦流式傳感器的主體是激磁線圈，如是細(xì)而長的線圈，靈敏度高、線性范圍?。蝗羰潜馄降木€圈，靈敏度低，線性范圍大。6為了提高電容傳感器的靈敏度，減小非線性，常常把傳感器做成差動(dòng)形式。7電容傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、靈敏度高、無反作用力、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快等特點(diǎn)，且可以實(shí)現(xiàn)非接觸測量，具有平均效應(yīng)。8由于光電倍增管有很高的靈敏度，因此使用時(shí)應(yīng)注意避免強(qiáng)光照射而損壞光電陰極。9光柵傳感器測量精度可達(dá)幾微米。只要能夠轉(zhuǎn)換成位移的物理量，如速度、加速度、振動(dòng)、變形等均可測量。10感應(yīng)同步器安裝時(shí)，定尺和滑尺相互平行、相對安放，它們之間保持一定的間隙。四簡述題1電阻絲應(yīng)變片主要由哪幾個(gè)部分組成？各部分的作用是什么？核心部分是什么霍爾電動(dòng)勢的大小、方向與哪些因素有關(guān)?五計(jì)算題1已知待測力約為70N左右，現(xiàn)有兩只測力儀表，一只為0.5級，測量范圍為0500N，另一只為1.0級，測量范圍為0100N。問選用哪一只測力儀比較好？為什么？中央廣播電視大學(xué)開放教育專科數(shù)控技術(shù)專業(yè)傳感器技術(shù)自測練習(xí)4一填空題1若測量列中不包含系統(tǒng)誤差和粗大誤差，則該測量列中的隨機(jī)誤差一般具有以下特征：即：（集中性）、（對稱性）、（有界性）。電阻傳感器的基本原理是將（各種被測非電量）轉(zhuǎn)為（對電阻的變化）的測量，從而達(dá)到對（非電量）測量的目的。自感式電感傳感器的轉(zhuǎn)換電路有（調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相）電路，用得較多的是（調(diào)幅）電路，（調(diào)頻、調(diào)相）電路用的較少。P53熱電偶的工作原理是基于物體的（熱電效應(yīng)）。工程上實(shí)際使用的熱電偶大多是由（熱電極）、（絕緣套管）、（保護(hù)套管）和（接線盒）等部分組成。2 霍爾線性傳感器的（輸岀電壓）與（外加磁場強(qiáng)度）呈線性比例關(guān)系，這類傳感器一般由（霍爾元件成。P122）和（放大器）組.信號(hào)的處理電路通常有：（電橋電路）、模擬開關(guān)電路）和（放大器電路）等；信號(hào)的轉(zhuǎn)換常采用（調(diào)制和解調(diào)）技術(shù)及（A/D、D/A）轉(zhuǎn)換器。1 二選擇題線性系統(tǒng)的靈敏度是（B）2 A.隨機(jī)變量B.常數(shù)C.時(shí)間的線性函數(shù)電阻應(yīng)變片的靈敏度為（A）A應(yīng)變片電阻絲的電阻變化率與被測試件的應(yīng)變值之比B應(yīng)變片電阻絲的電阻變化率與應(yīng)變值之C應(yīng)變片輸岀電壓與應(yīng)變之比D應(yīng)變片輸岀電壓與輸入電壓之比感應(yīng)同步器是利用（A）的變化進(jìn)行位置檢測的。A.感應(yīng)電壓B.感應(yīng)電流3 C.感應(yīng)磁場D.勵(lì)磁電壓.直流電橋中，靈敏度最高的接法是（C）A半橋單臂B.半橋雙臂C.全橋?qū)τ诓豢赡芟耐鈦砀蓴_的防止及抑制，通常采用的方法有：（）A.采用隔離措施B.采用隔離變壓器供電C.常用控制元件的模擬開關(guān)D.屏蔽與接地力的.因而可制成電容式、電渦流式傳感器。.應(yīng)變式加速度傳感器的頻率范圍有限，一般不適合于高頻及沖擊、寬帶隨機(jī)振動(dòng)等測量。.有很多因素影響著差動(dòng)變壓器的線性度，如骨架形狀和尺寸的精確性，線圈的排列（影響磁場分布和寄生電容），鐵心的尺寸與材質(zhì)（影響磁阻、銜鐵端部效應(yīng)和散漏磁通），勵(lì)磁頻率和負(fù)載狀態(tài)等。但影響螺線管式差動(dòng)變壓器線性度的主要因素是兩個(gè)二次繞組的結(jié)構(gòu)（端部和外層結(jié)構(gòu)）。.差動(dòng)變壓器不僅可以直接用于位移測量，而且還可以測量與位移有關(guān)的任何機(jī)械量。5.為了提高電容傳感器的靈敏度，減小非線性，常常把傳感器做成差動(dòng)形式。6 .光電管的靈敏度較低，在微光測量中通常采用光電倍增管，電倍增管的靈敏度比光電管要高岀幾萬倍，在微光下就可產(chǎn)生可觀的電流。P98.光電管的工作原理是基于外光電效應(yīng)；光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光敏晶閘管的工作原理是基于內(nèi)光電效應(yīng)；光電池的工作原理基于光生伏特效應(yīng)。.壓電式傳感器的內(nèi)阻抗極高，而輸出信號(hào)又非常微弱，因此它的測量電路通常需要有一個(gè)高輸入阻抗的前置放大級作為阻抗匹配，然后方可采用一般的放大、檢波、顯示等。P153.壓電逆效應(yīng)將高頻電振動(dòng)轉(zhuǎn)換成同頻機(jī)械振動(dòng)，以產(chǎn)生超聲波，可作為超聲波的發(fā)射探頭。利用壓電正效應(yīng)則將接收的超聲振動(dòng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，可作為超聲波的接收探頭。P15910.筆式記錄儀由于轉(zhuǎn)動(dòng)部分具有一定的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，因而其工作頻率不高。四.簡述題.試說明單線圈和變隙式差動(dòng)傳感器的主要組成、工作原理和基本特性。.壓電式傳感器能否用于靜態(tài)測量？為什么？P154五計(jì)算題1.某1.0級電流表，滿度值Xm=100'A，求測量值分別=1003x2=80Ax3=20A時(shí)的絕對誤差和示值相對誤差。二.判斷題1.波紋膜片和膜盒都是利用它的中心位移變換壓力或