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《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》題庫(kù) 1. 簡(jiǎn)述傳感器的概念、作用及組成。 2. 傳感器的分類有哪幾種？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？ 3. 傳感器是如何命名的？其代號(hào)包括哪幾部分？在各種文件中如何應(yīng)用？ 4. 傳感器的靜態(tài)性能指標(biāo)有哪些？其含義是什么？ 5. 傳感器的動(dòng)態(tài)特性主要從哪兩方面來(lái)描述？采用什么樣的激勵(lì)信號(hào)？其含義是什 么？（幅頻、相頻）（周期函數(shù)型、瞬變函數(shù)型） 6. 力傳感器的組成是什么？ 7. 彈性敏感元件的作用是什么？其分類有幾種？各有何特點(diǎn)？ 8. 電阻應(yīng)變式傳感器的工作原理是什么？它是如何測(cè)量試件的應(yīng)變的？ 9. 電阻應(yīng)變式傳感器的測(cè)量電路有哪些？各有何特點(diǎn)？ 10. 金屬電阻應(yīng)變片與半導(dǎo)體材料的電阻應(yīng)變效應(yīng)有什么不同? 答：金屬電阻的應(yīng)變效應(yīng)主要是由于其幾何形狀的變化而產(chǎn)生的，半導(dǎo)體材料的應(yīng)變效應(yīng)則主要取決于材料的電阻率隨應(yīng)變所引起的變化產(chǎn)生的。 11. 電阻應(yīng)變片為什么要進(jìn)行溫度補(bǔ)償？補(bǔ)償方法有哪些？ 12. 應(yīng)變片的粘貼、固化和檢查工藝有哪些？ 13. 圖1為一直流應(yīng)變電橋。，試求： ① 為金屬應(yīng)變片，其余為外接電阻，當(dāng)變化量為時(shí)，電橋輸出電壓 ② 都是應(yīng)變片，且批號(hào)相同，感受應(yīng)變的極性和大小都相同，其余為外接電阻，電橋的輸出電壓 ③ 題②中，如果感受應(yīng)變的極性相反，且，電橋的輸出電壓 ④ 由題①～③能得出什么結(jié)論與推論？ 圖1 直流應(yīng)變電橋 14. 壓電式傳感器的工作原理是什么？壓電材料有哪些？ 15. 試用石英晶體為例說(shuō)明壓電效應(yīng)產(chǎn)生的過(guò)程。 16. 壓電陶瓷有何特點(diǎn)？ 17. 壓電傳感器的測(cè)量電路是什么？各有何特點(diǎn)？ 18. 為什么說(shuō)壓電式傳感器只適用于動(dòng)態(tài)測(cè)量而不能用于靜態(tài)測(cè)量? 答：因?yàn)閴弘娛絺鞲衅魇菍⒈蛔訙y(cè)量轉(zhuǎn)換成壓電晶體的電荷量，可等效成一定的電容，如被測(cè)量為靜態(tài)時(shí)，很難將電荷轉(zhuǎn)換成一定的電壓信號(hào)輸出，故只能用于動(dòng)態(tài)測(cè)量。 圖2 電荷放大器等效電路 19. 如圖2所示電荷放大器等效電路。壓電元件為壓電陶瓷，壓電陶瓷的壓電系數(shù) ，反饋電容，若輸出電壓，求壓電傳感器所受力的大小？ 20. 石英晶體的縱向壓電系數(shù)，晶體的長(zhǎng)度是寬的2倍，是厚的3 倍，求：① 當(dāng)沿電軸方向施加的力時(shí)，用反饋電容為的電荷放大器測(cè)量的輸出電壓是多少？ ② 當(dāng)沿機(jī)械軸施加力時(shí)，用同樣的電荷放大器測(cè)出的輸出電壓為3V，為多少？ 21. 用壓電式傳感器測(cè)量一正弦變化的作用力，采用電荷放大器，壓電元件用兩片壓電 陶瓷并聯(lián)，壓電系數(shù)，放大器為理想運(yùn)放，反饋電容，實(shí)際測(cè)得放大器輸出電壓為，試求此時(shí)的作用力 22. 電容式傳感器的工作原理是什么？可分成幾種類型？各有個(gè)特點(diǎn)？ 23. 試分析變面積式電容傳感器和變間隙式電容的靈敏度?為了提高傳感器的靈敏度可 采取什么措施并應(yīng)注意什么問(wèn)題? 答：如圖所示是一直線位移型電容式傳感器的示意圖。 當(dāng)動(dòng)極板移動(dòng)△x后，覆蓋面積就發(fā)生變化，電容量也隨之改變，其值為 C=εb（a-△x）/d=C0-εb△x/d （1） 電容因位移而產(chǎn)生的變化量為 其靈敏度為 可見增加b或減小d均可提高傳感器的靈敏度。 直線位移型電容式傳感器 24. 電容式傳感器的測(cè)量轉(zhuǎn)換電路主要有哪些？ 圖3 變面積型平板電容式傳感器 25. 有一個(gè)以空氣為介質(zhì)的變面積型平板電 容式傳感器，如圖3所示，其中 ，兩極板間距為 。當(dāng)動(dòng)極板在原始位置上平移了 后，求傳感器電容量的變化及 電容相對(duì)變化量。（空氣的相對(duì)介 電常數(shù)，真空的介電常數(shù) ） 26. 變間隙電容傳感器的測(cè)量電路為運(yùn)算放大器電路，如圖4所示。C0=200pF，傳感器 的起始電容量Cx0=20pF,定動(dòng)極板距離d0=1.5mm,運(yùn)算放大器為理想放大器(即K→ ∞,Zi→∞),Rf極大,輸入電壓u1=5sinωtV。求當(dāng)電容傳感動(dòng)極板上輸入一位移量 △x=0.15mm使d0減小時(shí),電路輸出電壓u0為多少? 圖4 運(yùn)算放大器電路 解：由測(cè)量電路可得 /V 27. 如圖5所示正方形平板電容器,極板長(zhǎng)度a =4cm,極板間距離δ=0.2mm.若用此變面 積型傳感器測(cè)量位移x,試計(jì)算該傳感器的靈敏度并畫出傳感器的特性曲線.極板間介質(zhì)為空氣,。 圖5 所示正方形平板電容器 解：這是個(gè)變面積型電容傳感器，共有4個(gè)小電容并聯(lián)組成。 /pF (x的單位為米) /pF 28. 有一平面直線位移差動(dòng)傳感器特性其測(cè)量電路采用變壓器交流電橋，結(jié)構(gòu)組成如圖 6所示。電容傳感器起始時(shí)b1=b2=b=200mm，a1=a2=20mm極距d=2mm，極間介質(zhì)為空氣，測(cè)量電路u1=3sinωtV，且u=u0。試求當(dāng)動(dòng)極板上輸入一位移量△x=5mm時(shí),電橋輸出電壓u0。 圖6 平面直線位移差動(dòng)傳感器 解：根據(jù)測(cè)量電路可得 /mV 29. 電感傳感器的基本原理是什么？可分成幾種類型？ 30. 電感傳感器的常用的測(cè)量電路有哪些？ 31. 電渦流傳感器的工作原理是什么？形成電渦流的兩個(gè)必備條件是什么？ 32. 壓阻式壓力傳感器的工作原理是什么？主要應(yīng)用是什么？ 33. 溫度的測(cè)量方法有幾種？各有何特點(diǎn)？ 34. 膨脹式溫度計(jì)有幾種？其工作原理是什么？各有何特點(diǎn)？ 35. 電阻式溫度傳感器的工作原理是什么？有幾種類型？各有何特點(diǎn)？ 36. 金屬熱電阻溫度傳感器常用的材料有哪幾種？各有何特點(diǎn)？ 37. 熱電阻傳感器的測(cè)量電路有哪些？說(shuō)明每種測(cè)量電路的特點(diǎn)。 答：通常采用電橋電路作為測(cè)量電路。為了克服環(huán)境溫度的影響常采用下圖所示的三導(dǎo)線四分之一電橋電路。由于采用這種電路，熱電阻的兩根引線的電阻值被分配在兩個(gè)相鄰的橋臂中，如果，則由于環(huán)境溫度變化引起的引線電阻值變化造成的誤差被相互抵消。 38. 熱電偶溫度傳感器的工作原理是什么？熱電勢(shì)的組成有幾種？說(shuō)明熱電勢(shì)產(chǎn)生的 過(guò)程，并寫出熱電偶回路中總熱電勢(shì)的表達(dá)式。 39. 試分析金屬導(dǎo)體產(chǎn)生接觸電動(dòng)勢(shì)和溫差電動(dòng)勢(shì)的原因。 答：當(dāng)A和B兩種不同材料的導(dǎo)體接觸時(shí)，由于兩者內(nèi)部單位體積的自由電子數(shù)目不同(即電子密度不同)，因此，電子在兩個(gè)方向上擴(kuò)散的速率就不一樣。現(xiàn)假設(shè)導(dǎo)體A的自由電子密度大于導(dǎo)體B的自由電子密度，則導(dǎo)體A擴(kuò)散到導(dǎo)體B的電子數(shù)要比導(dǎo)體B擴(kuò)散到導(dǎo)體A的電子數(shù)大。所以導(dǎo)體A失去電子帶正電荷，導(dǎo)體B得到電子帶負(fù)電荷，于是，在A、B兩導(dǎo)體的接觸界面上便形成一個(gè)由A到B的電場(chǎng)。該電場(chǎng)的方向與擴(kuò)散進(jìn)行的方向相反，它將引起反方向的電子轉(zhuǎn)移，阻礙擴(kuò)散作用的繼續(xù)進(jìn)行。當(dāng)擴(kuò)散作用與阻礙擴(kuò)散作用相等時(shí)，即自導(dǎo)體A擴(kuò)散到導(dǎo)體B的自由電子數(shù)與在電場(chǎng)作用下自導(dǎo)體B到導(dǎo)體A的自由電子數(shù)相等時(shí)，便處于一種動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，A與B兩導(dǎo)體的接觸處就產(chǎn)生了電位差，稱為接觸電動(dòng)勢(shì)。對(duì)于導(dǎo)體A或B，將其兩端分別置于不同的溫度場(chǎng)t、t0中(t> t0)。在導(dǎo)體內(nèi)部，熱端的自由電子具有較大的動(dòng)能，向冷端移動(dòng)，從而使熱端失去電子帶正電荷，冷端得到電子帶負(fù)電荷。這樣，導(dǎo)體兩端便產(chǎn)生了一個(gè)由熱端指向冷端的靜電場(chǎng)。該電場(chǎng)阻止電子從熱端繼續(xù)跑到冷端并使電子反方向移動(dòng)，最后也達(dá)到了動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。這樣，導(dǎo)體兩端便產(chǎn)生了電位差，我們將該電位差稱為溫差電動(dòng)勢(shì)。 40. 熱電偶的基本定律有哪些？其含義是什么？有什么意義？并證明每種定律。 41. 熱電偶的性質(zhì)有哪些？ 42. 為什么要對(duì)熱電偶進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償？常用的補(bǔ)償方法有幾種？補(bǔ)償導(dǎo)線的作用 是什么？連接補(bǔ)償導(dǎo)線要注意什么？ 43. 熱電偶測(cè)溫線路有幾種？試畫出每種測(cè)溫電路原理圖，并寫出熱電勢(shì)表達(dá)式。 44. 已知鎳鉻-鎳硅(K)熱電偶的熱端溫度t＝800℃，冷端溫度t0＝25℃，求E(t，to) 是多少毫伏? 圖7 熱電偶測(cè)溫回路 解：由鎳鉻-鎳硅熱電偶分度表可查得E(800，0)=33.275mV，E(25，0)=1.024 mV，故可得 E(800，5)=33.275-1.024=32.251mV 45. 如圖7所示之測(cè)溫回路，熱電偶的分度號(hào)為K，毫伏表 的示值應(yīng)為多少度? 答：毫伏表的示值應(yīng)為(t1-t2-60)℃。 46. 用鎳鉻-鎳硅(K)熱電偶測(cè)量溫度，已知冷端溫度為40 ℃，用高精度毫伏表測(cè)得這時(shí)的熱電動(dòng)勢(shì)為29.188mV， 求被測(cè)點(diǎn)的溫度。 解：由鎳鉻-鎳硅熱電偶分度表查出E(40，0)=1.638mV， 計(jì)算出 再通過(guò)分度表查出其對(duì)應(yīng)的實(shí)際溫度為 ℃ 47. 用鎳鉻-鎳硅(K)熱電偶測(cè)量某爐溫的測(cè)量系統(tǒng)如圖8所示，已知：冷端溫度固 定在0℃，t0＝30℃，儀表指示溫度為210℃，后來(lái)發(fā)現(xiàn)由于工作上的疏忽把補(bǔ)償導(dǎo)線，相互接錯(cuò)了，問(wèn)：爐溫的實(shí)際溫度t為多少度? 圖8 熱電偶測(cè)量某爐溫 解：實(shí)際溫度應(yīng)為270℃，因?yàn)榻臃春蟛坏珱]有補(bǔ)償?shù)?，還抵消了30℃，故應(yīng)該加上60℃。 48. 如圖9所示，用K型（鎳鉻-鎳硅）熱電偶測(cè) 量煉鋼爐熔融金屬某一點(diǎn)溫度，A′、B′為補(bǔ) 償導(dǎo)線，Cu為銅導(dǎo)線。已知= 40℃， = 0.0 ℃， = 20℃。 ① 當(dāng)儀表指示為39.314mV時(shí)，計(jì)算被測(cè)點(diǎn)溫 度t = ? ② 如果將A′、B′換成銅導(dǎo)線，此時(shí)儀表指示為37.702mV，再求被測(cè)點(diǎn)溫度t = ? 圖9 熱電偶測(cè)量煉鋼爐熔融金屬某一點(diǎn)溫度 ③ 將熱電偶直接插到熔融金屬同一高度來(lái)測(cè)量此點(diǎn)的溫度，是利用了熱電偶的什么定律？如果被測(cè)液體不是金屬，還能用此方法測(cè)量嗎？為什么？ Cu U3 t A BA A′ B′ 接線盒1 t1 接線盒2 t2 接線盒3 t3 Cu O O O O O O 49. 用兩只K型熱電偶測(cè)量?jī)牲c(diǎn)溫差，如圖10所示。已知=980℃，=510℃，=20℃，試求兩點(diǎn)的溫差。 圖10 熱電偶測(cè)量?jī)牲c(diǎn)溫差電路 50. 試分析圖11所示集成溫度傳感器AD590用于熱電偶參考端溫度補(bǔ)償電路的工作原 理。 圖11 熱電偶參考端溫度補(bǔ)償電路 51. 輻射式溫度傳感器的工作原理是什么？有何特點(diǎn)？ 52. 畫圖說(shuō)明電位器式電阻傳感器的工作原理，導(dǎo)出電阻、電壓靈敏度的表達(dá)式。 53. 莫爾條紋的含義是什么？其主要特性有哪些？試畫圖分析。 54. 磁柵位移傳感器的工作原理是什么？ 55. 電容、電感式接近傳感器被測(cè)物體應(yīng)采用什么材料？為什么？主要工作原理是什 么？ 56. 試分析圖12所示壓力傳感器是如何測(cè)量液位的高度的？ 圖12 壓力傳感器測(cè)量液位原理圖 57. 電容式物位傳感器是如何測(cè)量物體位置的？ 58. 試分析電磁流量計(jì)的工作原理，并推導(dǎo)流量的表達(dá)式。 59. 光電效應(yīng)有哪幾種？分別對(duì)應(yīng)什么光電元件？ 60. 常用的半導(dǎo)體光電元件有哪些?它們的電路符號(hào)如何? 答：常用的半導(dǎo)體光電元件有光敏二極管、光敏三極管和光電池三種。 它們的電路符號(hào)如下圖所示： 61. 試比較光敏電阻、光電池、光敏二極管和光敏晶體管的性能差異，并簡(jiǎn)述在不同場(chǎng) 合下應(yīng)選用哪種元件最為合適。 62. 光電傳感器有哪些部分組成？被測(cè)量可以影響光電傳感器的哪些部分？ 63. 簡(jiǎn)述光電倍增管的工作原理。 64. 光敏電阻有哪些重要特性，在工業(yè)應(yīng)用中是如何發(fā)揮這些特性的？ 答：光敏電阻是采用半導(dǎo)體材料制作，利用內(nèi)光電效應(yīng)工作的光電元件。它的重要特性是在無(wú)光照時(shí)阻值非常大，相當(dāng)于斷路，有光照時(shí)阻值變得很小，相當(dāng)于通路。在工業(yè)應(yīng)用中主要就是通過(guò)光的變化來(lái)各種電路的控制。 65. 說(shuō)明光電池的基本原理、常用類型及其特點(diǎn)。 66. 根據(jù)硅光電池的光電特性，在4000lx的光照下要得到2V的輸出電壓，需要幾片光 電池？如何連接？ 67. 光纖傳感器有哪兩種類型？光纖傳感器調(diào)制方法有哪些？ 68. 光纖傳感器的性能有何特殊之處？主要有哪些應(yīng)用？ 答：光導(dǎo)纖維傳感器(簡(jiǎn)稱光纖傳感器)是七十年代迅速發(fā)展起來(lái)的一種新型傳感器。光纖傳感器具有靈敏度高，不受電磁波干擾，傳輸頻帶寬，絕緣性能好，耐水抗腐蝕性好，體積小，柔軟等優(yōu)點(diǎn)。目前已研制出多種光纖傳感器，可用于位移、速度、加速度、液位、壓力、流量、振動(dòng)、水聲、溫度、電壓、電流；磁場(chǎng)、核輻射等方面的測(cè)量。應(yīng)用前景十分廣闊。 69. 紅外線溫度傳感器有哪些主要類型？它與別的溫度傳感器有什么顯著區(qū)別？ 答：能把紅外輻射轉(zhuǎn)換成電量變化的裝置，稱為紅外傳感器，主要有熱敏型和光電型兩大類。 熱敏型是利用紅外輻射的熱效應(yīng)制成的，其核心是熱敏元件。由于熱敏元件的響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，一般在毫秒數(shù)量級(jí)以上。另外，在加熱過(guò)程中，不管什么波長(zhǎng)的紅外線，只要功率相同，其加熱效果也是相同的，假如熱敏元件對(duì)各種波長(zhǎng)的紅外線都能全部吸收的話，那么熱敏探測(cè)器對(duì)各種波長(zhǎng)基本上都具有相同的響應(yīng)，所以稱其為“無(wú)選擇性紅外傳感器”。這類傳感器主要有熱釋電紅外傳感器和紅外線溫度傳感器兩大類。 光電型是利用紅外輻射的光電效應(yīng)制成的，其核心是光電元件。因此它的響應(yīng)時(shí)間一般比熱敏型短得多，最短的可達(dá)到毫微秒數(shù)量級(jí)。此外，要使物體內(nèi)部的電子改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，入射輻射的光子能量必須足夠大，它的頻率必須大于某一值，也就是必須高于截止頻率。由于這類傳感器以光子為單元起作用，只要光子的能量足夠，相同數(shù)目的光子基本上具有相同的效果，因此常常稱其為“光子探測(cè)器”。這類傳感器主要有紅外二極管、三極管等。 70. 模擬式光電傳感器有哪幾種常見形式? 答：模擬式光電傳感器主要有四種。（1）被測(cè)物是光源 它可以直接照射在光電元器件上，也可以經(jīng)過(guò)一定的光路后作用到光電元器件上，光電元器件的輸出反映了光源本身的某些物理參數(shù)，如圖13a所示。如光電比色高溫計(jì)和照度計(jì)。 （2）恒定光源發(fā)射的光通量穿過(guò)被測(cè)物，其中一部分由被測(cè)物吸收，剩余的部分投射到光電元件上，吸收量取決于被測(cè)物的某些參數(shù)，如圖13b所示。如測(cè)量透明度、渾濁度等。 （3）恒定光源發(fā)出的光投射到被測(cè)物上，再?gòu)谋粶y(cè)物體反射到光電元器件上。反射光通量取決于反射表面的性質(zhì)、狀態(tài)和與光源之間的距離，如圖13c所示。如測(cè)量工件表面粗糙度、紙張白度等。 被測(cè)物 光電 元件 a)被測(cè)物是光源 圖13 模擬式光電傳感器常見形式 b)被測(cè)物吸收光通量 被測(cè)物 恒光源 光電 元件 d)被測(cè)物遮蔽光通量 c)被測(cè)物是有反射能力的表面 恒光源 被測(cè)物 光電 元件 恒光源 被測(cè)物 光電 元件 （4）從恒定光源發(fā)射出的光通量在到達(dá)光電元件的途中受到被測(cè)物的遮擋，使投射到光電元件上的光通量減弱，光電元件的輸出反映了被測(cè)物的尺寸或位置，如圖13d所示。如工件尺寸測(cè)量、振動(dòng)測(cè)量等。 71. 設(shè)計(jì)一光電開關(guān)用于生產(chǎn)流水線的產(chǎn)量計(jì)數(shù)，畫出結(jié)構(gòu)圖，并簡(jiǎn)要說(shuō)明，為防止日 光燈等其他光源的干擾，設(shè)計(jì)中應(yīng)采取什么措施？ 72. 根據(jù)圖14所示的光電數(shù)字轉(zhuǎn)速表的工作原理，如果轉(zhuǎn)盤的孔數(shù)為N，每秒鐘光電 圖14 光電數(shù)字轉(zhuǎn)速表工作原理 二極管的脈沖個(gè)數(shù)為f，試問(wèn)轉(zhuǎn)速為每分鐘多少？ 73. 沖床工作時(shí)，為保護(hù)工人的手指安全。設(shè)計(jì)一安全 控制系統(tǒng)，選用兩種以上的傳感器來(lái)同時(shí)探測(cè)工人 的手是否處于危險(xiǎn)區(qū)域（沖頭下方）。只要有一個(gè) 傳感器輸出有效（即檢測(cè)到手未離開該危險(xiǎn)區(qū)）， 則不讓沖頭動(dòng)作，或使正在動(dòng)作的沖頭慣性輪剎 車。說(shuō)明檢測(cè)控制方案，以及必須同時(shí)設(shè)置兩個(gè)傳 感器組成“或”的關(guān)系、必須使用兩只手（左右手）同時(shí)操作沖床開關(guān)的好處。 74. 思考如何利用熱釋電傳感器及其他元器件實(shí)現(xiàn)商場(chǎng)玻璃大門的自動(dòng)開閉。 75. 分析霍爾效應(yīng)產(chǎn)生的原因。一個(gè)霍爾元件在一定的電流控制下，其霍爾電動(dòng)勢(shì)與哪 些因素有關(guān)？ 76. 說(shuō)明為什么導(dǎo)體材料和絕緣體材料均不宜做成霍爾元件？ 答：因?yàn)閷?dǎo)體材料的μ雖然很大，但ρ很小，故不宜做成元件，而絕緣材料的ρ雖然很大，但μ很小，故也不宜做成元件。 77. 為什么霍爾元件一般采用N型半導(dǎo)體材料？ 答：因?yàn)樵贜型半導(dǎo)體材料中，電子的遷移率比空穴的大，且μn>μp，所以霍爾元件一般采用N型半導(dǎo)體材料。 78. 霍爾集成傳感器有哪幾種類型？其工作特點(diǎn)是什么？ 答：霍爾集成傳感器有霍爾線性集成傳感器和霍爾開關(guān)型集成傳感器兩種類型。 集成霍爾傳感器的特點(diǎn)主要是取消了傳感器和測(cè)量電路之間的界限，實(shí)現(xiàn)了材料、元件、電路三位一體。集成霍爾傳感器與分立相比，由于減少了焊點(diǎn)，因此顯著地提高了可靠性。此外，它具有體積小、重量輕、功耗低等優(yōu)點(diǎn)。 79. 磁敏二極管和磁敏晶體管有何特點(diǎn)？適用于什么場(chǎng)合？ 80. 設(shè)計(jì)一個(gè)利用霍爾集成電路檢測(cè)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的電路，要求當(dāng)轉(zhuǎn)速過(guò)高或過(guò)低時(shí)發(fā)出 警報(bào)信號(hào)。 81. 設(shè)計(jì)一個(gè)采用霍爾傳感器的液位控制系統(tǒng)，要求畫出磁路系統(tǒng)示意圖和電路原理簡(jiǎn) 圖，并說(shuō)明其工作原理。 答：液位控制系統(tǒng)原理如圖所示，霍爾元件固定不動(dòng)，磁鐵與探測(cè)桿固定在一起，連接到裝液體的容器旁邊，通過(guò)管道與內(nèi)部連接。當(dāng)液位達(dá)到控制位置時(shí)霍爾元件輸出控制信號(hào)，通過(guò)處理電路和電磁閥來(lái)控制液壓閥門的開啟和關(guān)閉，如液位低于控制位置時(shí)開啟閥門，超過(guò)控制位置時(shí)則關(guān)閉閥門。 82. 思考有哪些可以用霍爾傳感器檢測(cè)的物理量以及霍爾傳感器應(yīng)用的領(lǐng)域。 答：可以用霍爾傳感器來(lái)檢測(cè)的物理量有力、力矩、壓力、應(yīng)力、位置、位移、速度、加速度、角度、轉(zhuǎn)速、磁場(chǎng)量等等。 83. 超聲波有哪些傳播特性？ 答：超聲波是一種在彈性介質(zhì)中的機(jī)械振蕩，它是由與介質(zhì)相接觸的振蕩源所引起的。振蕩源在介質(zhì)中可產(chǎn)生兩種形式的振蕩，即橫向振蕩和縱向振蕩。橫向振蕩只能在固體中產(chǎn)生，而縱向振蕩可在固體、液體和氣體中產(chǎn)生。 超聲波的一種傳播特性是在通過(guò)兩種不同的介質(zhì)時(shí)，產(chǎn)生折射和反射現(xiàn)象， 超聲波的另一種傳播特性是在通過(guò)同種介質(zhì)時(shí)，隨著傳播距離的增加，其強(qiáng)度因介質(zhì)吸收能量而減弱。 84. 應(yīng)用超聲波傳感器探測(cè)工件時(shí)，在探頭與工件接觸處要涂有一層耦合劑，請(qǐng)問(wèn)這是 為什么？ 答：主要是為了使超聲波更好地穿透到工件內(nèi)，減少反射量，達(dá)到更好的測(cè)量效果。 85. 根據(jù)你已學(xué)過(guò)的知識(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)超聲波探傷使用裝置（畫出原理框圖），并簡(jiǎn)要說(shuō)明 它探傷的工作過(guò)程？ 答：可采用穿透法探傷，原理框圖如下圖。穿透法探傷是根據(jù)超聲波穿透工件后的能量變化狀況，來(lái)判別工件內(nèi)部質(zhì)量的方法。穿透法用兩個(gè)探頭，置于工件相對(duì)面，一個(gè)發(fā)射超聲波，一個(gè)接收超聲波。發(fā)射波可以是連續(xù)波，也可以是脈沖。在探測(cè)中，當(dāng)工件內(nèi)無(wú)缺陷時(shí)，接收能量大，儀表指示值大；當(dāng)工件內(nèi)有缺陷時(shí)，因部分能量被反射，接收能量小，儀表指示值小。根據(jù)這個(gè)變化，就可以把工件內(nèi)部缺陷檢測(cè)出來(lái)。 86. 比較微波傳感器與超聲波傳感器有何異同？ 87. 多普勒傳感器的工作原理是什么？其應(yīng)用有哪些？ 88. 生物傳感器的工作原理是什么？ 89. 舉例說(shuō)明酶?jìng)鞲衅鞯膽?yīng)用。 90. 微生物傳感器分為哪幾種？各有何特點(diǎn)？ 91. 葡萄糖傳感器的工作原理是什么？ 92. 舉例說(shuō)明葡萄糖傳感器的應(yīng)用。 93. 氣敏傳感器可以分為哪幾種類型？半導(dǎo)體氣敏元件是如何分類的？ 94. 簡(jiǎn)述N型半導(dǎo)體氣敏元件的原理。 95. Pd-MOSFET的工作原理是什么？ 96. 什么是絕對(duì)濕度和相對(duì)濕度？ 97. 氯化鋰和陶瓷濕敏電阻各有何特點(diǎn)? 98. 簡(jiǎn)述高分子電阻式濕度傳感器的工作原理。 99. 利用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量濕度的電路。 100. 分析如圖15所示電路，寫出它的工作原理。 圖15 音樂(lè)可燃?xì)怏w報(bào)警器 101. 機(jī)器人主要有哪些種類？ 102. 機(jī)器人傳感器的工作原理是什么？主要用途是什么？ 103. 傳感器輸出信號(hào)有哪些特點(diǎn)？ 104. 傳感器測(cè)量電路的主要作用是什么？ 105. 傳感器測(cè)量電路有哪些類型，其主要功能是什么？ 106. 對(duì)傳感器輸出的微弱電壓信號(hào)進(jìn)行放大時(shí)，為什么要采用測(cè)量放大器？ 答：因?yàn)闇y(cè)量放大器不但具有很高的放大倍數(shù)，而且具有十分穩(wěn)定的輸出特性，符合傳感器微弱信號(hào)放大的要求。 107. 為什么要對(duì)傳感器測(cè)量電路采取抗干擾措施？ 108. 檢測(cè)裝置中常見的干擾有幾種?采取何種措施予以防止? 答：檢測(cè)裝置中常見的干擾有外部噪聲和內(nèi)部噪聲兩大類。外部噪聲有自然界噪聲源(如電離層的電磁現(xiàn)象產(chǎn)生的噪聲)和人為噪聲源(如電氣設(shè)備、電臺(tái)干擾等)；內(nèi)部噪聲又名固有噪聲，它是由檢測(cè)裝置的各種元件內(nèi)部產(chǎn)生的，如熱噪聲、散粒噪聲等。采用的抑制技術(shù)主要有屏蔽技術(shù)、接地技術(shù)、浮置技術(shù)、平衡電路、濾波技術(shù)和光電隔離技術(shù)等。 109. 屏蔽有幾種型式?各起什么作用? 答：屏蔽主要有靜電屏蔽、電磁屏蔽、低頻磁屏蔽和驅(qū)動(dòng)屏蔽四種。靜電屏蔽能防止靜電場(chǎng)的影響，電磁屏蔽能削弱高頻電磁場(chǎng)的影響，低頻磁屏蔽主要是為了抗低頻磁場(chǎng)的干擾，驅(qū)動(dòng)屏蔽能有效地抑制通過(guò)寄生電容的耦合干擾。 110. 接地有幾種型式?各起什么作用? 答：接地有信號(hào)地、電源地和保護(hù)地三種。信號(hào)地主要將信號(hào)的零電位接地，電源地是電源的零電位，保護(hù)地則是系統(tǒng)的零電平。 111. 試述靜態(tài)標(biāo)定的方法。 112. 動(dòng)靜態(tài)標(biāo)定對(duì)儀器設(shè)備的要求是什么？ 113. 提高傳感器性能指標(biāo)的方法有哪些？ 17